Дослідження напруженого стану основи пальових фундаментів
DOI:
https://doi.org/10.32347/0475-1132.52.2026.76-85Ключові слова:
Основа, паля, умовний фундамент, кущ паль, поперечний переріз, напруження, несуча здатністьАнотація
У статті досліджено вплив схеми розміщення паль в плані на просторовий характер розподілу вертикальних напружень у ґрунтовій основі, що виникають при роботі пальових фундаментів. Показано, що наявна технічна, методична та нормативна база, зокрема положення ДБН В.2.1-10-2009 (Зміна 1) (ДБН В.2.1-10-2009) містить низку обмежень, які суттєво знижують точність розрахунків. До таких недоліків належать: застосування усереднених табличних значень опору ґрунту, ігнорування просторової неоднорідності масиву, походження ґрунтів, тиску обтиснення при зануренні палі, а також використання показників грунтів, отриманих переважно за результатами дорогих польових випробувань.
Додатково в процесі влаштування паль квадратного поперечного перерізу вдавлюванням чи забиванням спостерігається їх поворот в пальовому кущі, що пояснюється різним характером розподілу напружень в грунтовому середовищі в різних перпендикулярних до осі палі напрямках. Це також впливає і на розподіл напружень і як результат деформації основи в процесі взаємодії пальового фундаменту з основою під навантаженням.
У межах роботи представлено результати аналітичного дослідження розподілу вертикальних напружень у ґрунтовому масиві в зоні під нижнім кінцем вдавлюваних паль розміром 30×30 см при їх різному розміщенні в плані. Математичне моделювання виконано на основі методики, розробленої кафедрою геотехніки КНУБА, яка дозволяє визначати напружено-деформований стан основи палі з урахуванням окремого впливу навантажень, що передаються бічною поверхнею та нижнім кінцем.
У роботі розглянуто як поведінку одиночної палі, так і пальового куща, що складається з двох паль, із різним варіантом їх взаємного розміщення. Побудовано графіки розподілу вертикальних напружень у горизонтальній площині нижче вістря паль, які відображають складну просторову структуру зон напруженого стану.
Проведено порівняльний аналіз геометричних характеристик умовних фундаментів, визначених на основі класичних теоретичних підходів і сучасних аналітичних моделей. Результати дослідження розкривають складний механізм взаємодії системи «паля–ґрунт» і можуть бути науковою базою для уточнення та вдосконалення розрахункових методик проектування пальових фундаментів із урахуванням просторових ефектів та впливу конфігурації пальового куща.
Посилання
Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування. Зміна №1: ДБН В.2.1-10-2009 [Чинний від 2011-07-01]. К.: Укрархбудінформ, 2011. 55 с.
Малишев, О. В. (2015). Розподіл вертикаль-них напружень в основі забивних паль круг-лого поперечного перерізу. Основи та фун-даменти, 37, 329–339.
Малишев, О. В. (2012). Осідання одиночних вдавлюваних паль. Галузеве машинобуду-вання, будівництво, 2(4), 138–143.
Цимбал, С. Й., & Малишев, О. В. (2011). Особливості утворення ущільнених зон ґрунту навколо бічної поверхні вдавлюва-них паль. Опір матеріалів і теорія споруд, 87, 99–108.
Цимбал, С. Й., Малишев, О. В., & Бугримов, В. М. (2014). Розрахунок пальового фунда-менту із таврових паль за деформаціями ос-нови. Основи та фундаменти, 35, 102–114.
Карпюк, І. А. (2004). Особливості взаємодії паль, заглиблених вдавлюванням, з ґрунтом основи (Автореф. дис. канд. техн. наук, спец. 05.23.02 «Підвалини та фундаменти»).
Цимбал, С. Й., & Малишев, О. В. (2010). Експериментальні польові дослідження вдавлюваних паль таврового поперечного перерізу. Техніка будівництва, 25, 77–81.
Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennya proektuvannya. Zmina №1: DBN V.2.1-10-2009. - [Chynnyy vid 2011-07-01]. - K.: Ukrarkhbudinform, 2011. – 55 p. (in Ukrainian).
Malyshev, O. V. (2015). Rozpodil vertykalnykh napruzhen v osnovi zabivnykh pal krugloho poperechnoho pererizu [Distribution of vertical stresses in the foundation of driven piles with circular cross-section]. Osnovy ta fundamenty, 37, 329–339. (in Ukrainian).
Malyshev, O. V. (2012). Osidannia ody-nochnykh vdavliuvanykh pal [Settlement of single driven piles]. Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo, 2(4), 138–143. (in Ukrainian).
Tsymbal, S. Y., & Malyshev, O. V. (2011). Osoblyvosti utvorennia ushchilnenykh zon gruntu navkolo bichnoi poverkhni vdavliuvanykh pal [Features of formation of compacted soil zones around the lateral surface of driven piles]. Opir materialiv i teoriia sporud, 87, 99–108. (in Ukrainian).
Tsymbal, S. Y., Malyshev, O. V., & Buhrymov, V. M. (2014). Rozrakhunok palʹovoho funda-mentu iz tavrovykh pal za deformatsiiamy os-novy [Design of pile foundation with T-shaped piles according to foundation deformations]. Osnovy ta fundamenty, 35, 102–114. (in Ukrainian).
Karpiuk, I. A. (2004). Osoblyvosti vzaiemodii pal, zahlyblenykh vdavliuvanniam, z gruntom osnovy [Features of interaction of piles driven into the foundation soil] (Avtoref. dys. kand. tekhn. nauk, spets. 05.23.02 «Pidvalyny ta fundamenty»). (in Ukrainian).
Tsymbal, S. Y., & Malyshev, O. V. (2010). Eksperymentalni polʹovi doslidzhennia vdavliuvanykh pal tavrovoho poperechnoho pererizu [Experimental field research of T-shaped driven piles]. Tekhnika budivnytstva, 25, 77–81. (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Олег МАЛИШЕВ, Андрій РАЩЕНКО
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).
