📚 Анастасия Алмакаева, младший научный сотрудник НОЦ «Геотехника», аспирант 3-го курса кафедры механики грунтов и геотехники, ответила нам на интересные вопросы по своему исследованию.
💻 Тема научного исследования: «Взаимодействие одиночной сваи с грунтовым массивом с учетом их относительного смещения». Оно выполняется в рамках гранта Российского Научного Фонда по приоритетному направлению «Проведение фундаментальных научных исследований малыми отдельными научными группами».
— В чём актуальность и значимость данного исследования?
🗣 Данное исследование посвящено аналитическому решению задачи о взаимодействии одиночной сваи с грунтовым массивом с учётом снижения трения на их контакте и возможности отрыва и проскальзывания сваи по грунту. Под решением подразумевается определение компонент напряжённо-деформированного состояния (НДС) слоя грунта, вовлекаемого сваей в работу за счёт возникающего трения на их контакте. Существующие методы определения НДС на контакте «грунт – свая» работают при условии её полного прилипания к грунту, т.е. осадка сваи равна осадке прилегающего слоя грунта. Это является допущением для решения такого класса задач и не соответствует действительной картине формирования напряжённо-деформированного состояния. Научная значимость проекта связана с тем, что в результате выполнения исследований будет получено новое решение классической задачи о взаимодействии сваи с грунтом с учётом снижения механических свойств и относительного смещения сваи. Это позволит создать предпосылки для решения задач о взаимодействии других конструкций с грунтами.
— Какие реальные проблемы оно призвано решить?
🗣 В действительности при строительстве на контакте сваи с грунтом возникает не только снижение сил трения, за счёт которых передаётся нагрузка от веса возводимого сооружения на грунт, но и отрыв сваи от грунта и, следовательно, её проскальзывание, чего не позволяют сделать существующие методы определения НДС. Учёт относительного смещения сваи приведёт к перераспределению контактных напряжений вдоль её ствола и к изменению их величины. Изменение в эпюре контактных напряжений отражается на эпюре моментов и поперечных сил в сваях, а также на её несущих способностях и осадке, которые являются основными задачами при проектировании свайного фундамента. Решение поставленной задачи позволит получить более реальную картину формирования напряжённо-деформированного состояния грунта на контакте со сваей, а следовательно, сформировать новый подход к определению её несущей способности и осадки.
— Какова взаимосвязь темы исследования с противодействием терроризму и предупреждением и ликвидацией ЧС?
🗣 Без учёта проскальзывания сваи и снижения механических свойств прилегающих к ней грунтов несущая способность сваи получается выше, а осадки – ниже. В результате это может привести к ошибкам при проектировании свайного фундамента, т.к. он может не воспринять всю нагрузку от возводимого сооружения, что, в свою очередь, увеличивает риски возникновения ЧС. Новое аналитическое решение задачи о взаимодействии одиночной сваи с грунтовым массивом с учётом снижения трения на их контакте и возможности отрыва и проскальзывания сваи позволит более точно определять компоненты напряжённо-деформированного состояния и позволит принимать более корректные проектные решения для свайных фундаментов, что будет способствовать предупреждению возникновения ЧС.
