Расчет несущей способности сваи на основе определения длительной прочности в массиве мерзлых грунтов методом статического зондирования

Ключевые слова: статическое зондирование; полевые испытания мерзлых грунтов; реология грунта; температура грунта; длительная прочность грунта; испытание сваи; несущая способность сваи; механические свойства мерзлых грунтов

Аннотация: Рассмотрен новый подход к методике проведения статического зондирования и обработке получаемых данных применительно к многолетнемерзлым грунтам. Известно, что механические свойства мерзлых грунтов носят реологический характер, что обусловлено  их ползучестью. При приложении постоянной нагрузки на мерзлый грунт происходит развитие деформации во времени (ползучесть), а при приложении постоянной деформации — релаксация напряжений. В реологии принято различать мгновенную и длительную деформацию и прочность, которые отличаются друг от друга на порядки. Определение длительной прочности принципиально важно и является ключевым параметром для проектирования оснований в криолитозоне. Приводится подробное описание методики испытания мерзлых грунтов с помощью статического зондирования. Рассматривается пример расчета длительной прочности на основе специальных испытаний в релаксационном режиме при проведении статического зондирования. Расчет длительной прочности на сжатие и сдвиг выполнен на базе логарифмической функции уравнения длительной прочности. Проведено сравнение полученных результатов с результатами статического испытания сваи, расположенной в 2 м от точки статического зондирования. Получено хорошее совпадение результатов расчета несущей способности сваи по данным статического зондирования с натурными испытаниями сваи статической нагрузкой. Незначительное различие между полученными результатами может быть объяснено неоднородностью грунтового массива. Важной особенностью рассматриваемого подхода является то, что в расчет не включены какие-либо поправочные и/или эмпирические коэффициенты. Расчет несущей способности сваи был выполнен исключительно на основании прямых замеров лобового сопротивления и бокового трения, получаемых при статическом зондировании.