Регулювання несучої здатності по ґрунту шпунтових паль в складних інженерно-геологічних умовах
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Проведено аналіз існуючих методів оцінки несучої здатності шпунтових стін по ґрунту з урахуванням часткового формування ґрунтової пробки в порожнині профілю шпунтової палі. При проектуванні таких конструкцій передбачається, що несуча здатність шпунтових паль по ґрунту під дією вертикального навантаження складається з опору ґрунту основи під нижнім кінцем шпунтової палі і сил тертя на її бічній поверхні. При цьому ці складові визначаються за допомогою понижуючих коефіцієнтів, які відображають специфіку формування ґрунтової пробки в порожнині шпунтової палі. Це призводить до зниження проектної несучої здатності на 50-70% для опору під нижнім кінцем палі і до 50% для опору по бічній поверхні шпунту (в залежності від типу ґрунту).
Тому стоїть завдання підвищення несучої здатності, що може бути досягнуто як за рахунок збільшення її складових, так і за рахунок включення нових, раніше не використовуваних елементів опору ґрунту з урахуванням специфіки профілів шпунтових паль.
В роботі визначена можливість підвищення ефективності сприйняття шпунтовими палями осьового навантаження при їх взаємодії з ґрунтовим середовищем, у тому числі в порожнинах профілів шпунтових профілів. Представлено новий підхід до підвищення несучої здатності підпірних стінок з шпунтових паль коритного профілю та здвоєних паль зетового профілю Цей підхід ґрунтується на перетворенні шпунтового профілю на частині довжини шпунтової палі в ґрунтовій основі з відкритого на закритий. Таке перетворення досягається додаванням сталевої накладки певної довжини, з'єднаної з фланцями шпунтової палі, наприклад, за допомогою зварювання. Таким чином, на ділянці, де розташована накладка, шпунтова паля, з точки зору утворення ґрунтової пробки, працює аналогічно трубчастої палі.
Показано, як наявність накладки, її розміри та розташування змінюють сприйняття зовнішнього осьового навантаження на стіну шпунтової палі та як можна регулювати внесок накладки в несучу здатність споруди по ґрунту. Розглянуто схеми застосування запропонованого підходу з однорідною та шаруватою ґрунтовою основою, а також обмеження сфери його застосування. Запропоновано розрахункові залежності для визначення складових несучої здатності шпунтових паль з накладкою. Визначено та проаналізовано основні умови використання шпунтових паль, оснащених накладками. Визначено подальші напрями досліджень розглянутого конструкторське-технологічного рішення.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).Посилання
Borel, S., Bustamante, M., Rocher-Lacoste, F. (2006) The comparative bearing capacity of vibratory and impact driven piles. TRANSVIB 2006. Gonin, Holeyman et Rocher-Lacoste (ed.), Editions du LCPC, Paris, 118-127.
Bustamante, M., Gianeselli, L. (1991) Pre-dicting the bearing capacity of sheet piles under vertical load. Proceedings of the 4thInternational Conference on Piling and Deep Foundations -Stresa (Italy), 54-69.
Kwarciński, P. (2008). Nośność pionowa grodzicю. Geoinżynieria: drogi, mosty, tunele . - Т.3, 38-40.
ArcelorMittal Piling Handbook 9th edition (2022)
European Committee for Standardization (2007). Eurocode 7: Geotechnical design - Part 1: General rules.
Heerema, E. P. (1979). Pile driving and stat-ic load tests on piles in stiff clay. Annual Offshore Technology Conference 2, 1135–1145.
Hoesch Spundwand und Profil (2010). Product Range | Hoesch Sections. On the
www. url http://www.spundwand.de/e/
Paikowsky, S. G. and R. V. Whitman (1990). The effects of plugging on pile per-formance and design. Canadian Geotech-nical Journal 27(4), 429–440.
Tomlinson, M. and J. Woodward (2008). Pile Design and Donstruction Practice (5 ed.). Taylor & Francis.
Iversen, K. M., Augustesen, A. H., & Niel-sen, B. N. (2010). Vertical Equilibrium of Sheet Pile Walls with Emphasis on Toe Ca-pacity and Plugging. Department of Civil Engineering, Aalborg University. DCE Technical reports No. 94.
M.Doubrovsky, V. Dubravina. (2021) Study of bearing capacity of tubular piles with di-aphragm under pressing loads. Proceedings of the Second International Conference on Press-in Engineering 2021, Kochi, Japan – Matsumoto et al (eds) © Taylor & Francis Group, London, 116-123.
Doubrovsky M., Kusik L., Dubravina V. (2021) Bearing Capacity of Tubular Piles: Technological Improvements and Model Testing. Advances in Geoengineering along the Belt and Road. BRWSG. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 230. Spring-er. 137-154.
M. Doubrovsky, V. Dubravina, V. Shokarev et al. (2022) Ensuring the piles bearing ca-pacity under pressing loads. Proceedings of the 20th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering– Rahman and Jaksa (Eds) © Australian Ge-omechanics Society, Sydney, Australia, 3247-3252.
Borel, S., Bustamante, M., Rocher-Lacoste, F. (2006) The comparative bearing capacity of vibratory and impact driven piles. TRANSVIB 2006. Gonin, Holeyman et Rocher-Lacoste (ed.), Editions du LCPC, Paris, 118-127.
Bustamante, M., Gianeselli, L. (1991) Pre-dicting the bearing capacity of sheet piles under vertical load. Proceedings of the 4thInternational Conference on Piling and Deep Foundations -Stresa (Italy), 54-69.
Kwarciński, P. (2008). Nośność pionowa grodzic / Geoinżynieria: drogi, mosty, tunele . - Т.3, 38-40.
ArcelorMittal Piling Handbook 9th edition, 2022
European Committee for Standardization (2007). Eurocode 7: Geotechnical design - Part 1: General rules.
Heerema, E. P. (1979). Pile driving and stat-ic load tests on piles in stiff clay. Annual Offshore Technology Conference 2, 1135–1145.
Hoesch Spundwand und Profil (2010). Product Range | Hoesch Sections. On the
www. url http://www.spundwand.de/e/
Paikowsky, S. G. and R. V. Whitman (1990). The effects of plugging on pile per-formance and design. Canadian Geotech-nical Journal 27(4), 429–440.
Tomlinson, M. and J. Woodward (2008). Pile Design and Donstruction Practice (5 ed.). Taylor & Francis.
Iversen, K. M., Augustesen, A. H., & Niel-sen, B. N. (2010). Vertical Equilibrium of Sheet Pile Walls with Emphasis on Toe Ca-pacity and Plugging. Department of Civil Engineering, Aalborg University. DCE Technical reports No. 94.
M.Doubrovsky, V. Dubravina. (2021) Study of bearing capacity of tubular piles with dia-phragm under pressing loads. Proceedings of the Second International Conference on Press-in Engineering 2021, Kochi, Japan – Matsumoto et al (eds) © Taylor & Francis Group, London, 116-123.
Doubrovsky M., Kusik L., Dubravina V. (2021) Bearing Capacity of Tubular Piles: Technological Improvements and Model Testing. Advances in Geoengineering along the Belt and Road. BRWSG. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 230. Springer. 137-154.
M. Doubrovsky, V. Dubravina, V. Shokarev et al. (2022) Ensuring the piles bearing ca-pacity under pressing loads. Proceedings of the 20th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering– Rahman and Jaksa (Eds) © Australian Geo-mechanics Society, Sydney, Australia, 3247-3252.