Введение к работе
Актуальность темы. С момента начала промышленного освоения нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири и по настоящее время условия строительства в Тюменской области остаются одними из самых трудных. . Строительство объектов нефтегазодобывающего комплекса и жилых посзлков ведётся в сложных интснерно-геологических условиях, на толщах слабых грунтов большой мощности, на заболоченных и заторфованных территориях. В таких условиях наиболее рациональным типом фундаментов являются свайные, которые позволяют значительно сократить объём земляных работ и существенно облегчить проведение работ в зимнее время.
Актуальной задачей в этой связи является разработка конструкций и исследование работы свай с повышенной несущей способностью, с полным использованием прочностных свойств материала ствола и низкой материалоёмкостьа Такими качествами обладают сваи с раскрывающимися вгрунте лопастями. В настоящее время целый ряд современных, надёжных в работе новых конструкций лопастных свай разработан з Тюменском инженерно-строительном институте и Шрмском государственном техническом университете. Однако,. обладал несущей способностью, в 2-2.5 раза большей по сравнению с несущей способностью аналогичной призматической сваи, массового применения в строительстве свая с раскрывающимися лопастями не нашла. Широкое применение лопастных свай в строительстве сдерживается недостаточным объёмом исследоЕані!й их работы в различных грунтовых условиях, отсутствием надёжных методоз расчёта их несущей способности и осадок.
Делыо диссертационной работы является исследование взаимодействия одиночных лопастных свай с окружающим грунтом для последующей разработки методики расчёт?, свай с раскрывающимися лопастями и их ссадок.
Лля достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
разработка новых конструкций свай с раскрывающимися лопастями, методики их расчёта и конструирования;
определение величины несущей способности лопастных свай в различных грунтовых условиях и сравнение её с величиной несущей способности обычных призматических свай по данным статических испытаний;
выявление характера взаимодействия лопастной сваи с окружающим её грунтом как при погружении, так и при статическом нагруже-НИИ;
комплексное исследование напряжённо-деформированного состояния активной зоны и на контакте "свая-грунт";
разработка методики расчёта несущей способности и осадок свай с раскрывающимися лопастями на действие осевьк вдавливающих нагрузок..
Научная новизна работы заключается в том. что впервые проведены комплексные экспериментально-теоретические исследования работы свай с раскрывающимися лопастями на действие осевой вдавливающей нагрузки в различных грунтовых условиях, которые позволили:
установить характер взаимодействия лопастной сваи с окружа-" юшим её грунтом в процессе забивки и при статическом нагружении;
выявить изменение напряжённо-деформированного состояния активной зоны свай и на контакте "свая-грунт" при забивке, "отдыхе" и статическом нагружении сваи;
разработать методику расчёта несущей способности лопастной сваи в зависимости от предельно допустимой осадки.
Практическое значение работы заключается в разработке методики расчёта несущей способности и осадок одиночной лопастной сваи при действии на нее осевых вдавливающих нагрузок, которая наиболее полно учитывает действительную работу сваи с раскрывающимися лопастями в слабых грунтах.
Внедрение результатов работы. Работа велась в соответствии с комплексной программой N 599 от 15 октября 1981 года "Шфть к газ Западной Сибири". Результаты работы были использованы при разработке технических условий "Сваи забивные лопастные" ТУ 102-501-8J и внедрены при строительстве компрессорных станций "Октябрьская", "Сосновская", "Гаёлиая", что дало общий экономический эффект свыше 400 тыс. руб. (цены 1984 года).
Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены и обсуждены на:
региональных научно-практических конференциях Тюменской области (Тюмень 1987. 1990);
Всесоюзном совещании-семинаре по проблемам свайного фунда-ментостроения СССР (Пермь 1988);
II Всесоюзной конференции по проблемам свайного фундамен-тостроения (Одесса 1990);
Всесоюзной научно-практической конфреренции "Прогресс и безопасность" (Тюмень 1990);
III Международной конференции по проблемам свайного фунда-ментостроения (Минск 1992);
Всесоюзном координационном совещании-семинаре (Владивосток 1991);
Международной конференции по фундаментостроению в Китайской народной республике (Няньджинь 1992).
Публикации. По результатам работы опубликовано 12 научных трудов и получено 2 авторских свидетельства. На защиту выносятся:
результаты комплексных экспериментально-теоретических исследований взаимодействия лопастных свай с массивом грунта на этапах забивки, отдыха и статического нагружения осевыми вдавливающими нагрузками;
методика расчёта несущей способности и осадок свай с раскрывающимися лопастями, разработанная на основе результатов экспериментальных исследований;
основные выводы и рекомендации, сделанные на основе анализа экспериментальных и теоретических исследований.
Струстура и объём работы. Диссертация состоит из зведення, 5-ти глав, общих выводов, библиографии и приложений. Работа содержит 207 страниц, 73 рисунка, 2 таблицы, список литературы из 117-ти наименований.