1. Корнієнко М.В., Карпенко Д.А.
СЬОМА ВСЕУКРАЇНСЬКА НАУКОВО – ТЕХНІЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ
“МЕХАНІКА ҐРУНТІВ, ГЕОТЕХНІКА І ФУНДАМЕНТОБУДУВАННЯ”
м. Одеса, 3 – 7 жовтня 2011 р.
Про розрахункові схеми визначення
осідання основи в умовах лесових ґрунтів,
що просідають під дією власної ваги

2. Мета роботи – аналіз та дослідження існу-
ючих розрахункових схем для визначення
осідання пальових фундаментів, в тому
числі і з розширення в лесових товщах, що
просідають від власної ваги.
Задача дослідження - запропонувати роз-
рахункову схему для визначення осідання
пальового фундаменту при палях з розши-
реною п'ятою в умовах лесових ґрунтів, що
просідають під дією власної ваги.

3. На сьогоднішній день для визначення деформа-
ції пальових фундаментів використовують нас-
тупні розрахункові схеми:
- “класична” схема, яка закладена в діючих нор-
мах (для висячих паль) і з врахуванням нової ре-
дакції українських норм ДБН В.2.1-10:2009 (змі-
на №1);
- “європейська” схема, яка походить із Єврокоду і
закладена в діючих нових російських нормах;
- окремі розрахункові схеми, які запропоновані
різними дослідниками (Тер-Мартиросян З.Г,
Россіхін Ю.В., Гільман Я.Д. і ін.);
- розрахункові схеми, що пропонує “Руководство
по проектированию и устройству фундаментов из
буронабивных свай и опор-колонн”.

4. “Класична” схема
Рис. 1 – Розрахункова схема умовного фундаменту для
визначення осідання пальового фундаменту:
а) – умовний фундамент; б) – розрахункова схема визначення осідання

5. f.p.r
“Європейська” схема
Рис. 2 – Визначення меж умовного
фундаменту при розрахунку осідання
пальового фундаменту
Осідання великого розміру пальового
фундаменту (пальового поля) визна-
чається за наступною формулою:
S = Sef + ΔSp + ΔSc,
Sef – осідання умовного фундаменту;
ΔSp – додаткове осідання за рахунок
продавлювання паль на рівні підошви
умовного фундаменту;
ΔSс – додаткове осідання за рахунок
стиску стовбура паль.

6. Рис. 3 – Геомеханічна розрахункова модель
ґрунтового масиву визначення осідання пальового
фундаменту за З.Г. Тер-Мартиросяном
Осідання пальового фунда-
менту обумовлюються зсув-
ною деформацією ґрунту,
який оточує палю і осідан-
ням шарів ґрунту під ниж-
нім кінцем паль.

7. f.p.
rf.p.
f.p.+2df.p.tg / 4
За “Руководством … ” розраху-
нок осідань виконують за схе-
мою, в якій в межах усієї дов-
жини палі опір ґрунту по бічній
поверхні не враховується або
враховується з від’ємним зна-
ком, як додаткове приван-
таження, або, якщо проведені
лінії під кутом не виходять за
межі розширення і все наван-
таження приймається рівно-
мірно розподіленим по площи-
ні, рівною проекції п’яти на
горизонтальну площину.
Рис. 4 – Схема розрахунку осідань умовного фундаменту
при кущовому розташуванні паль з розширеною
п'ятою, яка утворена механічним розбурювання

8. rf.p.
1-1
1 1
ï ëî ùà
óì î âí î ãî
ôóí äàì åí òó
Рис. 5 – Схема для розрахунку осідань
умовного фундаменту
При значному кроку паль роз-
рахункова схема може трансфо-
рмуватись і розглядатись, як су-
ма роботи окремих паль у виг-
ляді локальних умовних стовп-
частих фундаментів.

9. Рис. 6 – Розрахункова схема для визначення розмірів умовного
фундаменту при дії довантажуючого тертя в просідаючій основі:
а) – за Ю.В. Россіхіним;
б) – за Работніковим А.І., Корякіним В.С.
непросідаючий
шар основи
рівень нульової
точки (НТ)
f.p.
f.p.r
sl
C D
l=h+h
f.p.r
sl
рівень нульової
точки (НТ)
A
f.p.
B
C D
a)
непросідаючий
шар основи
б)
A B

10. В даній розрахунковій схемі вва-
жається, що лінія побудови умовного
фундаменту продовжується від роз-
ширення п’яти палі під кутом 30-450
до перетину з горизонтально лінію,
яка проведена в рівні нижнього кінця
паль. При цьому вважається, що роз-
ширення відіграє в даному випадку
роль окремого фундаменту і відпо-
відно грунт під підошвою якого зна-
ходиться в активній зоні. Також, в
зоні розширення п’яти палі будуть
відсутні сили тертя по бічній пове-
рхні, то умова тут не реалізується.
Рис. 7 – Розрахункова схема визначення меж
умовного пальового фундаменту при
проектуванні куща паль з розширеною п’ятою
в умовах лесових ґрунтів, що просідають від
власної ваги
непросідаючий
шар основи
f i,пр.
ax=f(D,h0,h)
sl
f.p.
Dd
r
f.p.
fi.пр. додатково визначається з враху-
ванням об’єму ґрунту в розрахунко-
вому пальовому кущі; можливе уточ-
нення схеми, як для окремого стовпа з
довантажуючим тертям по зовнішній
поверхні.

11. Рис. 8 – Розрахункова схема визначення осідання
куща паль з розширеною п’ятою в умовах лесових
ґрунтів, що просідають від власної ваги
Осідання куща паль з розширеною
п'ятою пальового фундаменту визна-
чається за наступною формулою:
S = Sef + ΔSp + ΔSc,
Sef – осідання умовного фундаме-
нту;
ΔSp – додаткове осідання за раху-
нок продавлювання паль на рівні пі-
дошви умовного фундаменту;
ΔSс – додаткове осідання за раху-
нок стиску стовбура паль (цією
величиною можна нехтувати корот-
ких паль).

12. 1) характер замочування (знизу, зверху, локальне, площинне по простиранню або
по глибині), що відповідно корегує вагу ґрунту в межах умовного фундаменту;
2) сили довантажуючого тертя по бічній поверхні паль передаються на палю,
напруження під п’ятою зростає, тобто, буде відбуватись перерозподіл напружень в
основі нижче підошви і характер деформації основи змінюється на користь
збільшення;
3) характер деформації в часі може викликати реологічну зміну у взаємодії паль
з оточуючим ґрунтом, а тому характер осідання може коригуватись;
4) локальне замочування на межі з бічними поверхнями умовного фундаменту,
може викликати просідання прилеглого масиву під дією власної ваги, прояву сил
довантажуючого тертя, і збільшення тиску на окремих ділянках, що викликає відпо-
відно деформацію;
5) відстань між палями буде впливати на величину довантажуючого тертя по
бічній поверхні. Також, впливає і кількість паль в ростверку (пальовому
фундаменті);
6) звичайно на величину осідання може впливати якість зачистки забою свер-
дловини, при виконанні розширення. Ці впливи носитимуть, як правило, випадковий
фактор.
Прийнята модель має ряд особливостей, які можуть
впливати на величину розрахункового осідання:

13. ЗАГАЛЬНИЙ ВИСНОВОК
На основі детального аналізу та дослідження взаємодії
паль з оточуючим просідаючим лесовим масивом,
співставлення з даними за результатами випробування
паль статичним навантаженням та чисельного моделю-
вання існуючих розрахункових схем для визначення
осідання основи пальових фундаментів, запропоновано
розрахункову схему для визначення осідання пальового
фундаменту із паль з розширенням, що закладене нижче
підошви лесової товщі, що просідає під дією власної
ваги.
Дана розрахункова схема має жорстке визначення,
тобто, забезпечує комплексну оцінку осідання пальових
фундаментів вказаного типу. Враховуючи значну глиби-
ну влаштування таких фундаментів від поверхні і
практичну відсутність дії набухання ґрунту на забої,
прийнято, що впливом пружних деформацій, які прояв-
ляються у вигляді підйому поверхні можна знехтувати і
розрахунок осідання виконувати за класичною схемою
(пошарового підсумування) з врахуванням точного виз-
начення модуля деформації Е несучого шару основи.

14. ДЯКУЄМО ЗА УВАГУ
Державне підприємство
“Державний науково-дослідний інститут
будівельних конструкцій”