Оценка факторов и модель производства свайных работ при строительстве и восстановлении зданий

Введение. Актуальность исследования объясняется тем обстоятельством, что вопросы расчета, оценки несущего основания, конструкционного проектирования свай проработаны достаточно подробно, а вопросы оценки эффективности производства свайных работ на этапах нового строительства и различных видов ремонта изучены недостаточно. Целью исследования является определение наиболее значимых факторов, влияющих на трудоемкость устройства свайных фундаментов, с разработкой модели их воздействия на результирующий показатель. Задача исследования — определить и рассчитать вес факторов, влияющих на трудоемкость свайных работ, и разработать математическую модель, учитывающую характер влияния наиболее значимых факторов.

Материалы и методы. Для достижения цели и задач исследования применялись экспертная оценка, методы статистической обработки, оценки информации, что позволило выявить зависимость между переменными и определить количественные характеристики их учета.

Результаты. Разработана математическая модель по оценке трудоемкости работ при устройстве свайных фундаментов, позволяющая выявить характер влияния значимых факторов на результирующий показатель. В качестве наиболее рационального и универсального по совокупности преимуществ в исследовании принят метод вдавливания свай с дополненной в данном исследовании технологией производства работ.

Выводы. Выявлены наиболее значимые факторы, влияющие на эффективность свайных работ. Разработанная математическая модель (уравнения регрессии) комплексно учитывает степень влияния каждого фактора на результирующий показатель Yt (трудозатраты), что позволит эффективно планировать работы по устройству фундаментов.

1. Барыкин А.Б., Барыкин Б.Ю., Зеленин Е.В. Разработка методики расчета перекрестно-балочного фундамента на наклонном основании, осложненного карстово-провальными процессами // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 9. С. 1494–1504. DOI: 10.22227/1997-0935.2024.9.1494-1504. EDN WZAJWJ.

2. Клюев В.Д., Щепанский С.Б., Панаетова В.В., Зайцев Д.А. Производительность труда в строительной отрасли и методы ее измерения // Инноватика и экспертиза: научные труды. 2022. № 1 (33). С. 89–94. EDN KYUABY.

3. Лапидус А.А., Щукин А.Ю. Применение функционально ориентированных систем моделирования при осуществлении строительного контроля // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 10. С. 1666–1675. DOI: 10.22227/1997-0935.2024.10.1666-1675. EDN BUZMCQ.

4. Пшеничкина В.А., Иванов С.Ю., Рекунов С.С., Чураков А.А. Влияние соотношения жесткостей здания и многослойного грунтового основания на сейсмический отклик системы // Вестник МГСУ. 2025. Т. 20. № 2. С. 231–245. DOI: 10.22227/1997-0935.2025.2.231-245. EDN JDNOYA.

5. Лапидус А.А. Метод повышения производительности труда в строительстве // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 8. С. 1365–1372. DOI: 10.22227/1997-0935.2024.8.1365-1372. EDN FAHXKA.

6. Пшеничкина В.А., Рекунов С.С., Иванов С.Ю. Вероятностный анализ динамических характеристик системы «сооружение – слоистое основание» // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2024. № 8 (788). С. 32–43. DOI: 10.32683/0536-1052-2024-788-8-32-43. EDN XZEYVI.

7. Пшеничкина В.А., Рекунов С.С., Иванов С.Ю., Жиденко А.С., Чанчан М., Хамиси С. Сравнительный анализ результатов расчета системы «здание – основание», представленной в виде слоистой модели // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2023. № 1 (90). C. 43–53. EDN ELCFWD.

8. Ромаданова М.М., Вагер Б.Г. Методы обработки экспериментальных данных при моделировании геофизических процессов // Системы. Методы. Технологии. 2018. № 2 (38). С. 70–75. DOI: 10.18324/2077-5415-2018-2-70-75. EDN UYRVTC.

9. Сафарян Г.Б. Критический анализ обобщенной модели строительной системы // Строительство: наука и образование. 2021. Т. 11. № 4. С. 41–47. DOI: 10.22227/2305-5502.2021.4.4. EDN PFGTCK.

10. Верстов В.В., Гайдо А.Н., Иванов Я.В. Технологии устройства ограждений котлованов в условиях городской застройки и акваторий. СПб. : Лань, 2014. 365 с.

11. Ушаков Л.С., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А. Гидравлические машины ударного действия. М. : Машиностроение, 2000. 415 с.

12. Abdulaziz M.A., Hamood M.J., Fattah M.Y. A review study on seismic behavior of individual and adjacent structures considering the soil — Structure interaction // Structures. 2023. Vol. 52. Pp. 348–369. DOI: 10.1016/j.istruc.2023.03.186

13. Cheng X.X., Zhao L., Ge Y.J., Dong J., Peng Y. Full-Scale/Model Test Comparisons to Validate the Traditional Atmospheric Boundary Layer Wind Tunnel Tests : Literature Review and Personal Perspectives // Applied Sciences. 2024. Vol. 14. Issue 2. P. 782. DOI: 10.3390/app14020782

14. Kiseleva E.V., Dambiev T.B., Stepanets V.E., Valkova S.S. Building Functional Diagram of Cargo Delivery to Describe and Research Processes in Freight Forwarding Company based on the IDEFO Standard (SADT) // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Vol. 988. Issue 2. P. 022060. DOI: 10.1088/1755-1315/988/2/022060

15. Messaoudi A., Mezouar N., Hadid M., Laouami N. Effects of soil heterogeneities on its seismic responses // Lecture Notes in Civil Engineering. 2024. Pp. 221–232. DOI: 10.1007/978-3-031-57357-6_19

16. Requena-Garcia-Cruz M.V., Bento R., Durand-Neyra P., Morales-Esteban A. Analysis of the soil structure-interaction effects on the seismic vulnerability of mid-rise RC buildings in Lisbon // Structures. 2022. Vol. 38. Pp. 599–617. DOI: 10.1016/j.istruc.2022.02.024

17. Sadek M., Hussein M., Chehade F.H., Arab A. Influence of soil–structure interaction on the fundamental frequency of shear wall structures // Arabian Journal of Geosciences. 2020. Vol. 13. Issue 17. DOI: 10.1007/s12517-020-05872-z

18. Shao X., Ning J., Tang R., Fang Z., Zhao B., Xu B. et al. Effect of temperature-rising inhibitor on the hydration and performance of cemented paste-filling material // Case Studies in Construction Materials. 2023. Vol. 19. P. e02680. DOI: 10.1016/j.cscm.2023.e02680

19. Liang T., Luo P., Mao Z., Huang X., Deng M., Tang M. Effect of Hydration Temperature Rise Inhibitor on the Temperature Rise of Concrete and Its Mechanism // Materials. 2023. Vol. 16. Issue 8. P. 2992. DOI: 10.3390/ma16082992

20. Лапидус А.А. Организационно-технологическая платформа строительства // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. № 4. С. 516–524. DOI: 10.22227/1997-0935.2022.4.516-524. EDN BMHWDX.

21. Саиян С.Г., Шелепина В.Б. Применение методов машинного обучения для прогнозирования аэродинамических коэффициентов давления на здания и сооружения прямоугольных форм // Вестник МГСУ. 2025. Т. 20. № 3. С. 381–393. DOI: 10.22227/1997-0935.2025.3.381-393. EDN OPWJDE.

22. Alanani M., Elshaer A. ANN-based optimization framework for the design of wind load resisting system of tall buildings // Engineering Structures. 2023. Vol. 285. P. 116032. DOI: 10.1016/j.engstruct.2023.116032

23. Bapir B., Abrahamczyk L., Wichtmann T., Prada-Sarmiento L.F. Soil-structure interaction: A state-of-the-art review of modeling techniques and studies on seismic response of building structures // Frontiers in Built Environment. 2023. Vol. 9. DOI: 10.3389/fbuil.2023.1120351

24. Berkane H.D., Harichane Z., Guellil M.E., Sadouki A. Investigation of Soil Layers Stochasticity Effects on the Spatially Varying Seismic Response Spectra // Indian Geotechnical Journal. 2019. Vol. 49. Issue 2. Pp. 151–160. DOI: 10.1007/s40098-018-0301-y