Учёный НИУ МГСУ о проблемах свайных фундаментов

Младший научный сотрудник научно-образовательного центра «Геотехника» НИУ МГСУ, молодой учёный строительного университета Любовь Ермошина рассказала, как определить осадку и несущую способность одиночной сваи, а также осадку свайного фундамента за время жизненного цикла сооружения.

Сегодня многие здания и сооружения возводятся на слабых глинистых грунтах, осадки которых, как правило, неравномерны и могут развиваться годами и даже десятилетиями, то при расчете и проектировании различных типов фундаментов, в том числе свайных, необходимо знать скорость развития этих осадок во времени.

Свайный фундамент – один из самых популярных типов фундаментов, применяемых на практике. На сегодняшний день известны различные методы определения осадки и несущей способности одиночной сваи, а также осадки свайного фундамента. Однако, по словам Любови Ермошиной, в настоящее время не уделяется достаточного внимания реологическим свойствам глинистых грунтов. Между тем, учёт этих свойств необходим при проектировании различных зданий и сооружений, а также объектов повышенной ответственности и атомной энергетики.

«Учет геологических свойств глинистых грунтов необходим для того, чтобы в последующем избежать чрезмерного развития осадок, кренов и смещений различных зданий и сооружений, а также изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) системы «основание-фундамент-надземные конструкции», поскольку данные явления могут привести к нарушению нормальных эксплуатационных условий различных зданий и сооружений вплоть до их разрушения», – говорит Любовь Ермошина.

Исследователь проводила испытания глинистого грунта в приборе простого сдвига, позволяющего реализовать однородное напряженно-деформированное состояние (НДС) внутри образца грунта во время проведения испытания.

После получения основных закономерностей для грунтового массива на основе экспериментальных исследований была решена задача о взаимодействии длинной несжимаемой сваи с окружающим грунтом в различных постановках, а также определена осадка свайного фундамента на примере расчетной ячейки, представляющей из себя часть свайного фундамента.

На основании экспериментально-теоретических исследований Любовь Ермошина изучила взаимодействие одиночной сваи и свайного фундамента с окружающим грунтом, обладающим свойствами ползучести. Определена вязкость глинистого грунта, которую можно подставить в полученные формулы и прогнозировать осадку и несущую способность одиночной сваи, а также осадку свайного фундамента во времени.

Любовь Ермошина планирует дальше развивать методы расчета осадок и несущей способности свай и свайных фундаментов с учетом фактора времени на основании экспериментально-теоретических исследований.

В 2020 году посвящённый этой проблеме проект с участием Любови Ермошиной победил в конкурсе Российского фонда фундаментальных исследований на лучшие проекты молодых учёных-аспирантов. В 2023 году Любовь Ермошина защитила диссертацию на соискание учёной степени кандидата технических наук.