Соболев Е.С., Сидоров В.В. «Взаимодействие сваи и окружающего грунта при вибрационном погружении» Вестник Московского государственного строительного университета, 13, № 3, с. 293-300 (2018)

Предмет исследования: предложена расчетная схема основания фундамента глубокого заложения для описания колебания системы «свая–весомое основание». Показывается, что в этом случае учет инерционных сил сваи и трения по боковой поверхности сваи приводит к непериодическому (негармоническому) затухающему колебанию фундамента глубокого заложения. Цели: оценка перемещений и сопротивления по боковой поверхности предварительно изготовленной железобетонной сваи при вибрационном погружении. Оценка ключевых факторов, влияющих на сопротивление сваи при вибрационном погружении. Материалы и методы: при решении задачи о взаимодействии сваи и окружающего грунта при вибрационном погружении использованы аналитические решения статической и динамической задач с использованием модифицированных реологических моделей грунтов. Аналитические решения выполнены с использованием программного комплекса MathCAD. Сопоставление результатов аналитических расчетов с численными выполнено в геотехническом программном комплексе PLAXIS 2D, реализующем метод конечных элементов. При численном решении задачи о взаимодействии сваи и окружающего грунта использована упругопластическая модель с упрочнением Мора–Кулона. Результаты: в качестве расчетной при решении задачи колебания «системы» рассматриваются различные контактные модели, в том числе упругая, нелинейная и реологическая с учетом упрочнения во времени. Использованы реологические параметры грунтов, определение которых может быть выполнено на основе специальных лабораторных исследований. Выводы: предложенная схема взаимодействия сваи и окружающего грунта при вибрационном погружении с достаточной точностью описывает колебания весомой сваи на упруго-вязком грунтовом основании с учетом сопротивления по боковой поверхности с учетом сил трения на контакте «свая–грунт». Выполненные аналитические и численные расчеты предложенной схемы показали качественную сходимость. Учет трения по боковой поверхности весомой сваи оказывает существенное влияние на характеристики колебания фундамента глубокого заложения.