ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ СТОВПЧАСТИХ ФУНДАМЕНТІВ І ОСНОВИ, ЩО АРМОВАНА ГРУНТОЦЕМЕНТНИМИ ПАЛЯМИ

Анотація

В даній роботі представлено результати комплексного дослідження напружено-деформованого стану системи «стовпчастий фундамент–армована основа» з використанням вертикальних грунтоцементних елементів. Актуальність роботи обумовлена зростанням щільності забудови та дефіцитом територій зі сприятливими інженерно-геологічними умовами, що спричинено активною розбудовою міст, що в свою чергу змушує вести забудову у складних умовах чи на слабких грунтах, де традиційні методи підсилення основ є технічно складними чи економічно недоцільними. Використання грунтоцементних елементів для підсилення основ дозволяє суттєво знизити вартість будівництва та зменшити витрати на транспортування.

Метою чисельних досліджень, проведених в програмному комплексі SOFiSTiK 2024, став аналіз параметрів основи армованої вертикальними грунтоцементними елементами при варіюванні вмісту в’яжучого в грунтоцементній суміші в межах від 10% до 40%. Для обгрунтування коректності використання програмного комплексу SOFiSTiK 2024 було виконане моделювання напружено-деформованого стану системи «штамп-армована основа» для натурного штампового випробування армованої основи, проведеного Р. В. Петрашем.

В результаті проведення серії модельних експериментів для трьох груп основ (неоднорідної, однорідного суглинку та однорідної глини) встановлено закономірності зміни приведеного модуля деформації в залежності від варіювання вмісту в’яжучого. Втановлено, що використання грунтоцементної суміші з вмістом в’яжучого 20% є оптимальним, адже для однорідної основи армованої вертикальними грунтоцементним елементами модуль деформації зріс на 54%, а подальше збільшення вмісту в’яжучого (до 40%) призводить до незначного приросту модуля деформації (на 13% відносно 20%-го складу грунтоцементної суміші), що є економічно неефективним рішенням. Найбільш виражений ефект армування основи зафіксовано для слабкої основи ( 7,7 МПа), де при 20% вмісті в’яжучого модуль деформації збільшився більше ніж у 2 рази, а розрахунковий опір збільшився в 1,3 – 1,5 разів.