Введение к работе
Актуальность проблемы.
В настоящее время в строительстве применяются различные виды свай и методы определения их несущей способности. Наличие множества конструкций свай и методов исследования продиктовано как особенностями проектируемых сооружений, так и многообразием инженерно-геологических условий строительных площадок. Один и тот же вид свай нельзя эффективно использовать во всех возможных ситуациях, а применение конкретного метода исследования не позволяет получить всю полноту инженерно-геологической информации, используемую при проектировании свайных фундаментов. Кроме того, различные методы исследований отличаются по стоимости и точности. Это обстоятельство ставит на повестку дня проблему выбора эффективных конструкций свай и методов исследования с учетом строения строительной площадки, состояния и типа грунтов, их неоднородности, интенсивности нагрузок:, требований предельных состояний.
Проблеме совершенствования методики инженерно-геологических изысканий посвящено множество работ, а основополагающие принципы сформулированы в работах Ф.П. Саваренского, И.В. Попова, Н.Н. МасловаДМ. Сергеева, И.В. Коломенского, И.С. Комарова, Г.К. Бондарика, М.В. Раца и других.. Применительно к свайным фундаментам этому вопросу посвящены работы М.Г. Мариупольского, Ю.Ґ. Трофименкова. В трудах этих авторов присутствует единое требование, согласно которому при планировании инженерно-геологических изысканий необходимо
учитывать их конечную цель, т.е. исходить из совместного рассмотрения геологических и инженерных факторов.
При разработке оптимальных методов оценки объемов исследований и методики комплексирования методов исследований нельзя ограничиваться рассмотрением отдельных характеристик грунтов или расчетных схем, а необходимо исходить из взаимного влияния свайного фундамента на основание и наоборот. Только при этом условии удается в полной мере реализовать требования к проектируемой системе и обосновать объем исследований с учетом принципа обратной связи.
Эффективность оптимизации инженерно-геологических изысканий зависит от уровня формирования критерия оптимальности и обоснования его величины. В качестве критерия оптимальности наиболее целесообразным представляется принятие совместной надежности системы свайный фундамент-основание на уровне проектных решений. Хотя сформулирован общий подход к оптимизации инженерно-геологических изысканий исходя из этого принципа, однако его реализация при проектировании свайных фундаментов требует учета особенностей, связанных с отличием расчетных схем, значимостью отдельных методов исследований, особенностями учета неоднородности по строению и изменчивости характеристик грунтов.
Это прежде всего связанно с выявлением точности методов определения несущей способности сваи, с оценкой влияния на нее точности расчленения основания на отдельные элементы; учета влияния изменчивости мощностей слоев и параметров грунтов основания на ее величину, с комплексированием методов как по
определению несущей способности сваи, так и характеристик грунтов, используемых при проектировании свайных фундаментов.
Для оптимизации инжекерно-геологическігх изысканий необходимо также вывести соотношение, устанавливающее связь между затратами на изыскания и дисперсией и надежностью как для отдельных инженерных решений, так и для совместной надежности проектных решений.
Результаты исследований, представленные в диссертационной работе, позволяют оптимизировать состав и объем инженерно-геологических изысканий при проектировании свайных фундаментов из забивных свай.
Работа выполнена в соответствии с планом НИИ оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова на 1988-1990 г. по теме: "Разработать методику определения состава и объема инженерно-геологических изысканий при проектировании свайного фз'ндамента" и с планом госбюджетных тем Дагестанского государственного технического университета на 1986-1996 г.
Научная новизна работы заключается в следующем;
разработана методика оптимизации исследований при проектировании свайных фундаментов с учетом их взаимодействия с основанием, т.е. на базе принципа обратной связи - с учетом совместной надежности системы свайный фундамент-основание на уровне проектных решений;
разработан метод оценки влияния точности фиксации положения ко итак- тов слоев на величину несущей способности сваи;
разработан метод оптимального расчленения толщи грунта с непрерывно изменяющимися расчетными параметрами по длине сваи на расчетные слои;
разработан метод оптимизации зондировочных исследований при оценке несущей способности сваи;
предложен метод установления категории сложности инженерно-геологических условий при проектировании свайных фундаментов;
разработан метод оптимального комплексирования методов исследований при проектировании свайных фундаментов; Практическая ценность работы состоит в том, что
предлагаются:
методика оптимального комплексирования методов исследований при оценке несущей способности сваи и осадки свайного фундамента;
метод оптимизации объемов зондировочных испытаний по оценке несущей способности сваи;
методика оценки категории сложности инженерно-геологических условий;
методика оптимизации общих затрат на исследования при проектировании свайных фундаментов;
Практическое использование результатов работы обеспечено пакетом необходимых программ для ЭВМ.
Апробация полученных результатов.
Основные результаты работы докладывались на итоговых научно-технических конференциях Дагестанского технического университета 1985-1997 г., на конференции института геологии ДНЦ
РАИ 1988-1993 г.
Публикации.По теме диссертации опубликованы 6 статей и 1 монография.
Внедрение. Результаты работы вошли в заключительный отчет по теме: "Разработать методику определения состава и объема инженерно-геологических изысканий при проектировании свайного
фундамента", разра= -ботанный по тематическому плану НИР
НИИОСП им. Герсеванова в 1989-1990 гг.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем диссертации 138 страниц, 15 иллюстраций, 3 таблиц. Библиография содержит 93 наименований.