Надежда Сергеевна Никитина — кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры механики грунтов и геотехники
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Nadezhda S. Nikitina — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Данила Александрович Кравченко — инженер производственно-технического отдела
109052, г. Москва, ул. Нижегородская, д. 29–33, стр. 1, офис 1309
Danila A. Kravchenko — engineer of the Production and Technical Department
office 1309, 29–33, build. 1, Nizhegorodskaya st., Moscow, 109052
Надежда Вячеславовна Ремизова — ассистент кафедры геотехники
190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4
Nadezhda V. Remizova — assistant of the Department of Geotechnics
4, 2 Krasnoarmeyskaya st., Saint Petersburg, 190005
Введение. Проектирование свайных фундаментов на просадочных (лёссовых) грунтах представляет одну из наиболее актуальных задач в геотехнике. Широкое распространение таких грунтов и их высокая чувствительность к увлажнению создают риски значительных осадок и деформаций зданий. В связи с этим важно использование современных расчетных методов и моделей, которые позволяют более точно прогнозировать поведение оснований при различных эксплуатационных условиях.
Материалы и методы. Для анализа несущей способности свайных фундаментов применены два подхода: расчеты по нормативной документации и численное моделирование в программном комплексе PLAXIS 2D. В качестве расчетной модели грунта выбрана Hardening Soil, учитывающая упругие и пластические свойства, а также влияние замачивания и уплотнения. Моделировались буронабивные сваи с уширенной пятой, что дает возможность более реалистично оценивать взаимодействие свай с грунтом.
Результаты. Численные расчеты показали, что при замачивании грунтов максимальная осадка увеличивается с 6,38 до 14,58 см, а при учете собственного веса грунта — до 15,21 см, что приближается к предельно допустимым значениям по СП 22.13330.2016. Использование свай с уширением позволило добиться более равномерного распределения нагрузок и уменьшения деформаций. Дополнительно рассмотрены методы снижения просадочности, включая предварительное замачивание, упрочнение грунтов и дренажные мероприятия.
Выводы. Результаты моделирования подтвердили эффективность применения модели Hardening Soil для анализа осадок на просадочных грунтах. Использование буронабивных свай с уширенной пятой и инженерных мероприятий по упрочнению основания способствуют уменьшению осадок до нормативных значений, обеспечивая надежность и долговечность сооружений. Исследование подчеркивает актуальность комплексного подхода при проектировании фундаментов на сложных грунтах.
Introduction. Design of pile foundations on subsidence (loess) soils is one of the most urgent tasks in geotechnics. The widespread use of such soils and their high sensitivity to moistening create risks of significant settlements and deformations of buildings. In this regard, it is important to use modern calculation methods and models that allow more accurate prediction of the behaviour of foundations under different operating conditions.
Materials and methods. Two approaches were used to analyze the bearing capacity of pile foundations: calculations according to the normative documentation and numerical modelling in the PLAXIS 2D software package. Hardening Soil was chosen as the design soil model, which takes into account elastic and plastic properties, as well as the influence of soaking and compaction. The bored piles with a widened heel were modelled, which allows for a more realistic assessment of the interaction between the piles and the soil.
Results. Numerical calculations showed that when soils are soaked, the maximum settlement increases from 6.38 to 14.58 cm, and when taking into account the soil’s own weight — up to 15.21 cm, which is close to the maximum permissible values according to SP22.13330.2016. The use of widened piles made it possible to achieve a more uniform distribution of loads and reduce deformations. In addition, methods for reducing subsidence are considered, including preliminary soaking, soil strengthening and drainage measures.
Conclusions. The simulation results confirmed the effectiveness of the Hardening Soil model for analyzing settlements on subsidence soils. The use of bored piles with a widened heel and engineering measures to strengthen the foundation helps to reduce settlements to standard values, ensuring the reliability and durability of structures. The work emphasizes the importance of an integrated approach to the design of foundations on complex soils.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.