Дослідження деформованого стану основи фрагменту пальового фундаменту при поетапному навантаженні його елементів у лотку

Abstract

UK: Постановка проблеми. Дослідження зміни напружено-деформованого стану (НДС) основи моделі фрагмента пальового фундаменту (ПФ) залежно від зміни послідовності навантаження його елементів. Методика. У лабораторних умовах в об'ємному лотку проведено три серії випробувань моделей фрагментів (ПФ), що різнилися сполученнями навантажень, площею навантаження ґрунту під плитою ростверку і залученням до роботи моделі палі. Результати. Лабораторно досліджено зміну НДС основи моделі фрагмента ПФ залежно від зміни послідовності навантаження його елементів та вплив попереднього статичного навантаження палі на зниження її осідання у складі фрагмента ПФ. Наукова новизна. Серії випробувань моделей фрагментів ПФ за поетапного навантаження їх елементів (ІІ і ІІІ серія) показали, що така послідовність навантаження дозволяє фрагменту ПФ сприймати більші навантаження за умови однакових значень осідань. Моделі фрагмента ПФ, у яких додатково навантажувалася паля (ІІІ серія), показали здатність сприймати ще більші навантаження порівняно з ІІ серією. Практична значимість. За умови поетапного залучення до роботи всіх елементів фрагмента ПФ виникає попередньо напружений стан основи (додаткові дотичні напруження) навколо моделі палі на деякому проміжку, який сприяє переміщенню моделі палі, не з'єднаної з фрагментом плити. Лабораторно підтверджено залежність про те, що чим більша площа навантаження ґрунту під плитою ростверку, тим більші переміщення моделі палі, не з'єднаної з фрагментом плити. У реальному будівництві цей ефект може використовуватися для попереднього навантаження паль і сприяти вирівнюванню осідань паль у межах пальового поля ще до передачі експлуатаційних навантажень.

RU: Постановка проблемы. Исследование изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) основания модели фрагмента свайного фундамента (СФ) в зависимости от изменения последовательности нагружения его элементов. Методика. В лабораторных условиях в объемном лотке проведены три серии испытаний моделей фрагментов СФ, различающиеся сочетанием нагрузок, площадью нагружения грунта под плитой ростверка и включением в работу модели сваи. Результаты. Лабораторно исследовано изменение НДС основания модели фрагмента СФ в зависимости от изменения последовательности нагружения его элементов и влияние предварительного статического нагружения сваи на снижение ее осадки в составе фрагмента СФ. Научная новизна. Серии испытаний моделей фрагментов СФ, при поэтапном нагружении их элементов (ІІ и ІІІ серия) показали, что такая последовательность нагружения позволяет фрагменту СФ воспринимать большие нагрузки при одинаковых значениях осадок. Модели фрагмента СФ в которых дополнительно нагружалась свая (ІІІ серия), показали способность воспринимать еще большие нагрузки в сравнении со ІІ серией. Практическая значимость. При поэтапном включении в работу всех элементов фрагмента СФ возникает предварительно напряженное состояние основания (дополнительные касательные напряжения) вокруг модели сваи на некотором промежутке, способствующее перемещению модели сваи, не соединенной с фрагментом плиты. Лабораторно подтверждена зависимость: чем больше площадь нагружения грунта под плитой ростверка, тем больше перемещение модели сваи, не соединенной с фрагментом плиты. В реальном строительстве такой эффект может полезно использоваться для предварительного нагружения свай и способствовать выравниванию осадок свай в свайном поле еще до передачи эксплуатационных нагрузок.

EN: Purpose. Changes of stress strain state of the fragment’s model of the pile foundation’s base depending on load sequence change should be investigated. Methodology. There are laboratory three test runs of the fragment’s model of the pile foundation carried out at the soil tank, unlike staged of loading and square of weight square on the soil under the plate raft with the including of pile. Results. There are laboratory confirmations of change of strain-stress state of pile foundation base depending on its elements’ load sequence change and confirmations of the influence of piles preloading on their settlement reduction. Originality. Carried out series of tests under the spatial invert with step-by-step loading of model elements of pile foundation fragments (the II and III test runs) showed that such sequence of foundation load allows it to take heavier loads under the condition of the same values of settlement. The model of pile foundation’s fragment with additional loading of pile (III test run) showed that such sequence of foundation load allows it to take heavier loads in comparison to the I test run. Practical value. Upon condition of staged including of all elements of the pile foundation, prestressed strain state (additional skin frictions), around the model of the pile, at some point, which facilitates the movement of the pile’s model, not connected with the plate. There are laboratory confirmations of dependencies that the more the weight square under the plate is, the greater the displacement of pile’s fragment. This effect can be useful for preloading piles in the real building, and to help align the piles' settling within the limits of the pile field, before the transfer of operational loads.