В Перми создан инновационный метод для расчета несущей способности строительных свай.

Статья опубликована в сборнике «Современные теоретические практические вопросы геотехники». Исследование было выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Основная функция свай заключается в передаче нагрузок от искусственных сооружений на более прочные слои грунта. Однако неверный выбор расчетной схемы взаимодействия этих конструкций с окружающим грунтом иногда приводит к серьезным проектным ошибкам. Это особенно важно, когда на свайные фундаменты оказываются значительные горизонтальные нагрузки. Экспериментальные исследования и мониторинг уже построенных зданий и сооружений показывают, что расхождение между расчетными и фактическими значениями таких нагрузок на сваи может составлять от 10 до 20 процентов. Это ведет к увеличению материальных и экономических затрат, а также продлевает сроки возведения объектов.

На основе проведенных исследований специалисты Пермского Политеха предложили формулу для определения предельной горизонтальной нагрузки на сваи различного профиля. Эта формула подходит для расчета свайных фундаментов строительных объектов, расположенных в пылевато-глинистых грунтах, которые занимают значительную часть территории нашей страны.

«Мы ввели понятие эффективного диаметра сваи, который учитывает сцепленный с ней уплотненный слой окружающего грунта. После применения предложенных допущений и подходов нам удалось скорректировать формулу, что ускорило процесс расчета. Сравнительный анализ наших решений с известными результатами других исследователей показал удовлетворительную сходимость результатов в пределах 5-10 процентов. Это подтверждает эффективность использования предложенной методики расчета для прогнозирования несущей способности свай при горизонтальных нагрузках», – комментирует Андрей Пономарев, профессор кафедры «Строительное производство и геотехника» ПНИПУ, доктор технических наук.

Исследование ученых Пермского Политеха поможет упростить процесс строительства свайных фундаментов и снизить риски неправильного проектирования, а, следовательно, глобальных последствий для всего сооружения.