The document summarizes the results of full-scale tests on bored belled piles in subsiding loessial soils of Ukraine. Static load tests were performed on piles both in compression and tension in naturally saturated and artificially saturated soils. Numerical simulations using PLAXIS software were also conducted. The tests and simulations showed that artificial saturation of the loessial soils caused subsidence under dead weight and reduced skin friction on the pile, lowering the bearing capacity. The numerical models approximated the behavior observed in the full-scale tests reasonably well.
This document discusses a study analyzing the bearing capacity of bored belled piles in subsiding loessial soils under dead weight. Static pile load tests and numerical simulations were performed on test piles in loessial soil in Ukraine. The simulations showed that soil saturation around the piles reduces soil cohesion and internal friction, decreasing pile capacity. Comparison of test and simulation data found a 5-8% difference in predicted pile settlement. The study concludes the tests and models can effectively predict pile-soil interaction and pile behavior under a range of loads.
This document summarizes a study on modeling negative friction forces on pile foundations in loess soils prone to consolidation. It discusses European and Ukrainian design standards, previous research, and a case study modeling test pile behavior using PLAXIS 3D Foundation software. The study aims to clarify methods for incorporating negative skin friction forces resulting from soil consolidation, which can reduce pile capacity. Numerical modeling is seen as a way to better understand pile-soil interaction and deformation over time compared to physical testing alone.
The document summarizes the results of full-scale tests on bored belled piles in subsiding loessial soils of Ukraine. Static load tests were performed on piles both in compression and tension in naturally saturated and artificially saturated soils. Numerical simulations using PLAXIS software were also conducted. The tests and simulations showed that artificial saturation of the loessial soils caused subsidence under dead weight and reduced skin friction on the pile, lowering the bearing capacity. The numerical models approximated the behavior observed in the full-scale tests reasonably well.
This document discusses a study analyzing the bearing capacity of bored belled piles in subsiding loessial soils under dead weight. Static pile load tests and numerical simulations were performed on test piles in loessial soil in Ukraine. The simulations showed that soil saturation around the piles reduces soil cohesion and internal friction, decreasing pile capacity. Comparison of test and simulation data found a 5-8% difference in predicted pile settlement. The study concludes the tests and models can effectively predict pile-soil interaction and pile behavior under a range of loads.
This document summarizes a study on modeling negative friction forces on pile foundations in loess soils prone to consolidation. It discusses European and Ukrainian design standards, previous research, and a case study modeling test pile behavior using PLAXIS 3D Foundation software. The study aims to clarify methods for incorporating negative skin friction forces resulting from soil consolidation, which can reduce pile capacity. Numerical modeling is seen as a way to better understand pile-soil interaction and deformation over time compared to physical testing alone.
1. Використання буронабивних пальВикористання буронабивних паль
з розширенням в умовах проявленняз розширенням в умовах проявлення
довантажуючого тертя по їх бічній поверхнідовантажуючого тертя по їх бічній поверхні
при будівництві на лесових ґрунтахпри будівництві на лесових ґрунтах
аспірант Д.А. Карпенко
Робота виконана під керівництвом
проф. Корнієнко М.В.
71-а НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ КНУБА
м. Київ, 16-19 березня 2010 р.
Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій
Міністерство регіонального розвитку та
будівництва України
2. Мета досліджень – уточнення положення нульової точки в
лесових просідаючих ґрунтах при розрахунку довантажуючих
сил тертя по бічній поверхні буронабинвих паль з розширенням.
Задачі дослідження:
-- проаналізувати існуючі пропозиції по визначенню
довантажуючих сил тертя по бічній поверхні паль;
-- виявити необхідність врахування вимог СНиП 2.02.03–85,
щодо врахування сил тертя по бічній поверхні паль в умовах
можливого просідання лесової товщі під власною вагою;
-- визначення довантажуючих сил тертя по бічній поверхні палі
з використанням чисельного моделювання.
2
3. Можливі розрахункові схеми роботи паль з
розширенням в лесових ґрунтах
I - розрахункова схема
II - розрахункова схема III - розрахункова схема
N
N N
просідання лесової
товщі під власною
вагою
3
4. Спрощена розрахункова схема для врахування
довантажуючих сил тертя
4
F
N
S
WL
S S
16...20ì ì
Sp Ssl.g1
2
1 2
Åï þðà
î ñ³äàí í ÿ
ï àë³
Åï þðà ï ðî ñ³äàí í ÿ
ëåñî âî ¿ òî âù³ â³ä
âëàñí î ¿ âàãè
Åï þðà ñèë òåðòÿ
ãðóí òó ï î á³÷í ³é
ï î âåðõí ³ ï àë³
Çî í à 䳿 ñèë
í åãàòèâí î ãî
òåðòÿ ãðóí òó
Çî í à 䳿 ñèë, ÿê³
ì î æí à í åâðàõî âóâàòè
â ðî çðàõóí êàõ
Ñõåì è ï åðåì ³ùåí í ÿ
ãðóí òó í àâêî ëî ï àë³
ð³âåí ü óì î âí î ¿
í óëüî âî ¿
òî ÷êè
5. Загальні підходи до розрахунку несучої здатності
буронабивних паль в лесових ґрунтах
а) для паль, що прорізають лесову товщу;
б) для паль з розширеною п'ятою, що прорізають лесову товщу;
в) врахування взаємної роботи палі з замоченою лесовою
товщею.
5
6. Розрахункова схеми палі при вертикальних діях
просідаючого ґрунту
(Запорізьке відділення НДІБК, 1969 -1975 роки)
6
7. Розрахункові схеми набивної палі з розширеною п’ятою
Григорян А.А. – 1971-1972р.
Схема переміщень ґрунту і палі при просідаючій
лесової товщі (Клепиков С.Н.)
7
8. Графоаналітичний метод визначення
довантажуючих сил тертя
Пружно-пластична модель ґрунту
(а) – одиночна паля під дією довантажуючих сил тертя
(b) – навантаження на палю вздовж осі z
(c) – розподілення позитивних (rs) і негативних (qn)
сил тертя з глибиною
Припущення:
1. Позитивні, довантажуючі сили
тертя
під п’ятою і по бічній поверхні палі
повністю мобілізовані.
2. Сили тертя по бічній поверхні і опір
під п’ятою палі лінійно збільшуються
з глибиною.
3. Позитивні (rs) і негативні (qn) сили
тертя на стовбурі палі однакові по
висоті, тобто qn = az = rs = bz.
4. Однорідність ґрунту.
8
9. Еластично-пластична модель ґрунту
1. Паля жорстка і нестислива.
2. Вище лежачий грунт осідає лінійно
разом з основою і зменшується по
глибині.
3. Позитивні (rs) і негативні (qn) сили
тертя по бічній поверхні палі повністю
мобілізовані (обов’язкова умова), за
виключенням перехідної зони в
нейтральній площині.
Припущення:
(а) – взаємне переміщення зон ґрунту
навколо палі;
(b) – розподілення позитивних і негативних
сил тертя по бічній поверхні палі;
(c) – навантаження на палю вздовж осі z;
(d) – мобілізація сил тертя по бічній
поверхні;
(e) – мобілізація сил опору під п’ятою палі;
9
Графоаналітичний метод визначення
довантажуючих сил тертя
10. Гіперболічна модель ґрунту
(а) – допоміжні точки опору
(пружини) окремих вузлових
точок палі
(b) – гіперболічна функція для
визначення допоміжних
точок опор
(с) – переміщення палі і ґрунту
(вигляд збоку)
10
Графоаналітичний метод визначення
довантажуючих сил тертя
12. ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ:
існуючі методи розрахунків буронабивних паль з розширенням, що викладені в
будівельних нормах, не враховують особливостей роботи лесових ґрунтів;
як показав аналіз, не можна ігнорувати реальне визначення величини несучої
здатності, тим більше в лесових ґрунтах коли можливе просідання та проявлення
довантажуючих сил тертя по бічній поверхні паль;
за допомогою даного рішення різниця результатів довантажуючих сил тертя по
бічній поверхні палі становить 2…3 %, у порівняні з натурними випробуваннями;
прийнята тестова задача показала можливість визначення та уточнення
положення нульової точки при різних розрахункових схемах.
12
13. ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
Використання буронабивних паль
з розширенням в умовах проявлення
довантажуючого тертя по їх бічній поверхні
при будівництві на лесових ґрунтах
13