Фундамент мелкого заложения с измененной формой подошвы

Рассмотрен вопрос оптимизации устройства фундаментов мелкого заложения за счет изменения подошвы на ступенчатую. Оптимизация предполагает уменьшение затрат на устройство нулевого цикла без потери прочности, надежности и долговечности объекта. Исследование было проведено в несколько этапов, включая численное моделирование, лабораторные испытания и натурные испытания с моделями фундаментов. Результаты моделирования показали, что фундаменты с плоской подошвой имеют большую осадку в сравне-нии с фундаментами со ступенчатой подошвой, варьирующуюся от 6 до 28% в зависимости от геологических условий и методики моделирования. Лабораторные испытания и натурный эксперимент подтвердили эти результаты, показав, что фундаменты со ступенчатой подошвой имеют меньшую осадку относительно фундаментов с плоской подошвой не менее чем на 30%. Кроме того, ступенчатые фундаменты оказались более устойчивыми к случайным эксцентриситетам и внецентренному нагружению. Исследование позволяет утверждать, что использование фундаментов с предложенной геометрией может привести к существенной экономии за счет уменьшения материалоемкости и ресурсоемкости, а также обеспечить дополнительную несущую способность. Эти выводы могут быть полезны при выборе оптимального типа фундамента для объектов с фундаментами мелкого заложения.

В.Ф. БАЙ, канд. техн. наук, зав. кафедрой «Строительные конструкции» (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.С. САФАРЯН, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Тюменский индустриальный университет (625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38)

1. Кятов Н.Х., Кятов Р.Н. Проектирование оснований и фундаментов. Москва: Юрайт, 2023. 327 с.
2. Бай В.Ф., Сафарян В.С. Повышение эффективности фундаментов мелкого заложения // Архитектура, строительство, транспорт. 2022. № 1 (99). С. 65–72. DOI: 10.31660/2782-232X-2022-1-65-72
3. Соколов Н.С., Соколов С.Н., Соколов А.Н. Мелкозернистый бетон как конструкционный строительный материал буроинъекционных свай ЭРТ // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 16–19.
4. Глушков А.В., Глушков В.Е. Расчет оснований крестообразных фундаментов по предельным деформациям // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Материалы. Конструкции. Технологии. 2017. № 1. С. 39–46. EDN YIZHUP.
5. Патент РФ 2529977 C2. Фундамент с выступами по подошве / Глушков В.Е., Бартоломей Л.А., Глушков А.В. Заявл. 01.02.2013. Опубл. 10.10.2014. Бюл. № 28.
6. Пронозин Я.А., Наумкина Ю.В., Епифанцева Л.Р., Гейдт Л.В. Расчетная модель взаимодействия ленточно-оболочечных фундаментов с грунтовым основанием // Геотехника. 2016. № 6. С. 18–24. EDN XRFUEZ.
7. Патент РФ 2393297 C1. Фундамент / Пронозин Я.А., Порошин О.С., Епифанцева Л.Р., Наумкина Ю.В., Степанов М.А. Заявл. 27.02.2012. Опубл. 27.08.2013. Бюл. № 24.
8. Hong T., Teng J. G., Luo Y.F. Axisymmetric shells and plates on tensionless elastic foundations. International Journal of Solids and Structures. 1999. Vol. 36. No. 34, pp. 5277–5300. DOI: 10.1016/s0020-7683(98)00228-5
9. Das B.M., Sobhan Kh. Principles of geotechnical engineering. Australia, Brazil, Japan, Korea, Mexico, Singapore, Spain, United Kingdom, United States: Cengage Learning. 2012. 756 p.
10. Сафарян В.С. Отдельностоящий фундамент со ступенчатой подошвой: результаты натурного эксперимента // Архитектура, строительство, транспорт. 2023. № 4 (106). С. 17–25. DOI: 10.31660/2782-232X-2023-4-17-25
11. Грицук М.С. Рациональные конструкции плит для ленточных фундаментов: Дис. … д-ра техн. наук. Брест, 1998. 283 с.
12. Соколов Р.В., Дорофеева О.С. Разработка нетрадиционных форм ресурсосберегающих фундаментов. Образование: профессиональный дебют: Сборник материалов VII Международной студенческой научно-практической конференции. Кумертау, 2021. С. 236–241. EDN VDWHBS.
13. Рыбин В.С., Рыбина Л.В. Определение оптимальной формы и размеров подошвы внецентренно нагруженных фундаментов мелкого заложения // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2012. № 1. С. 6–9.