по Plaxis. 0,117 0,214 0,248

без свай По формуле (2) 0,361 0,361 0,361

по Plaxis. 0,359 0,359 0,359

Использование грунтоцементных свай позволяет существенным образом уменьшить прогнозируемую осадку и чем ближе расположены сваи, тем она, естественно, оказывается меньше как в случае использования висячих свай, так и в случае свай-стоек. Сравнивая результаты прогноза, приведенные в таблице 2, можно придти к выводу, что сваи-стойки уменьшают осадку основания от 32 до 16%, а висячие сваи от 24 до 13%.

Прогноз с использованием программы “Plaxis” , несколько отличается от результатов, полученных с использованием формулы (2.20), особенно при расстоянии между осями свай 1,50м. Расхождение в прогнозе осадок, выполненного по МКЭ и формуле (2), можно объяснить повышенной степенью влияния сил трения, действующих на поверхности контакта свая-слабый грунт. При таком уровне сближения свай (L/D=2,5) величина коэффициента Кfmax в формуле (2), может быть увеличена до своих предельных значений, равных Кfmax =3,6-4,4.

Выполненный анализ, в конечном итоге, позволил сформулировать основные положения по практическим рекомендациям использования предложенной методики прогноза осадок слабых оснований дорожных насыпей, усиленных грунтоцементными сваями.

Общие выводы

1. Предложена расчетная схема работы грунтоцементной сваи в слое слабого грунта, согласно которой на его НДС основное влияние оказывают силы трения, возникающие на контакте боковой поверхности сваи и слабого грунта. За счет действия этих сил происходит существенное изменение в зоне, окружающей сваю, тензора напряжений и снижение интенсивности вертикальных сжимающих напряжений, возникающих от внешней нагрузки.

2. На базе решений Миндлина-Лапшина получены аналитические зависимости, позволяющие оценить величину прогнозируемых абсолютных и относительных величин осадки и модуля деформации слабого грунтового основания в случае его усиления грунтоцементными сваями.

3. Подробно исследованы функциональные зависимости прогнозируемых величин абсолютных и относительных осадок и модулей деформации слабых оснований от диаметра грунтоцементных свай и их взаимной удаленности, а также от прочностных характеристик (угол внутреннего трения и сцепление) слабых грунтов. При этом установлено, что наиболее сильное влияние прочностные характеристики слабого грунта оказывают на величину осадки слабого основания и его модуль деформации при значении расстояние между осями свай L не превышает (5-6)D.

4. Используя метод конечных элементов (МКЭ), с помощью программы “Plaxis” изучены особенности формирования напряженно–деформированного состояния (НДС) элемента грунтовой толщи слабого основания в окрестностях одиночной грунтоцементной сваи и межсвайной зоне рядом стоящих свай.

над грунтоцементными сваями должна быть не менее 10х D при степени насыщения основания сваями более 20%.

6. Предложены практические рекомендации по методам прогноза степени усиления слабых оснований грунтоцементными сваями на примере расчета реального объекта.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1. Добров Э.М., Чан Куок Дат, Ле Суан Тхо. Грунтовые сваи – эффективный метод в усилении слабых оснований / Э.М. Добров, Чан Куок Дат, Ле Суан Тхо // Вьетнамский мостовой и дорожный Жур-л, Научно-технические сообщество по мостам и дорогам, Министерство транспорта, Ханой, Вьетнам, 2010, № 7. С.50-54.

2. Добров Э.М., Чан Куок Дат, Ле Суан Тхо. Оценка эффективности усиления слабых оснований дорожных насыпей грунтовыми сваями / Э.М. Добров, Чан Куок Дат, Ле Суан Тхо // Жур-л «Транспортное строительство» М. 2010, № 7. С.25-27

Рис. 4. Влияние отношения L/D на приращение общего модуля деформации слабого грунта.

Рис. 3. Влияние отношения L/D на относительную осадку слабой толщи, укрепленной грунтоцементными сваями