Расчеты ученых Пермского Политеха увеличат надежность свайного фундамента

Исследование выполнено в рамках реализации программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030». Статья опубликована в журнале E3S Web of Conferences. Обширные территории России, Китая и многих других стран мира заняты почвами из старой твердой глины. Для возведения зданий на таком грунте широко применяются свайные фундаменты, зарекомендовавшие себя благодаря простоте монтажа. Сваи позволяют равномерно распределить нагрузку от постройки на твердые слои почвы. Их несущую способность обеспечивает давление, которое создает окружающий уплотненный грунт.

Установка сваи включает процесс забивки, который вызывает изменения в состоянии грунта. Они могут оказывать влияние на осадку и несущую способность фундамента. Однако эти изменения параметров почвы ранее не рассматривались исследователями. Ученые Пермского Политеха проанализировали зоны уплотнения в пространстве из глины и глинистого камня вокруг забиваемой сваи и предложили методику для расчета параметров глины, которая станет простым и эффективным способом определить осадку забивной сваи.

«Для расчета осадки следует учитывать две зоны уплотнения в глинах и песчаниках вокруг забиваемой сваи. Они отличаются по удельному весу грунта и степени его деформации по отношению к естественной почве. Уплотнение глины вокруг забиваемой сваи увеличивает поверхностное трение. Схема расчета параметров глины, которую мы предлагаем, позволяет учесть эти факторы, благодаря чему возможно оптимизировать дизайн свайного фундамента», — рассказывает профессор кафедры «Строительное производство и геотехника», профессор, доктор технических наук Андрей Пономарев.

Расчеты по предложенной модели ученые сопоставили с данными натурных испытаний с экспериментальной площадки в городе Пермь. Результаты, полученные аналитическим путем, соответствуют реальным значениям осадки забивной сваи. Благодаря полученным данным, осадку фундамента на глинистом грунте можно будет учесть еще на этапе проектирования здания. Если этого не сделать, постройка может покрыться трещинами и даже частично обрушиться. Учет свойств глины в соответствии с предложенным методом позволяет избежать подобных проблем, делая постройку надежнее и долговечнее. 

ПНИПУ

618 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше