Андрей Григорьевич Алексеев, д-р техн. наук, начальник центра геокриологических и геотехнических исследований, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство»; доцент кафедры механики грунтов и геотехники, НИУ МГСУ, Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация; Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337, Российская Федерация
e-mail: adr-alekseev@yandex.ruтел.: +7 (926) 129-71-01
Andrey G. Alekseev, Dr. Sci. (Engineering), Head of the Center for Geocryological and Geotechnical Research, Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction; Associate Professor, Department of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428, Russian Federation; Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337, Russian Federation
e-mail: adr-alekseev@yandex.rutel.: +7 (926) 129-71-01
Павел Михайлович Сазонов, заведующий сектором проектирования и геокриологических исследований лаборатории механики мерзлых грунтов и расчета оснований (№ 8), НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство», Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация
e-mail: sazonov-pm@yandex.ruтел.: +7 (926) 914-57-47
Pavel M. Sazonov, Head of the Design and Geocryological Research Sector, Laboratory of Frozen Soil Mechanics and Foundation Calculation Methods, Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction, Moscow
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: sazonov-pm@yandex.rutel.: +7 (926) 914-57-47
Илья Александрович Дымченко*, инженер сектора проектирования и геокриологических исследований лаборатории механики мерзлых грунтов и расчета оснований (№ 8), НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство», Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация
e-mail: 89212002055i@gmail.comтел.: +7 (921) 200-20-55
Ilya A. Dymchenko*, Engineer, Design and Geocryological Research Sector, Laboratory of Frozen Soil Mechanics and Foundation Calculation Methods (No. 8), Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction, Moscow
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: 89212002055i@gmail.comtel.: +7 (921) 200-20-55
Анастасия Андреевна Алексеева, инженер центра геокриологических и геотехнических исследований лаборатории механики мерзлых грунтов и расчета оснований (№ 8), НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство», Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация
e-mail: n.alexeewa20082001@gmail.comтел.: +7 (925) 704-28-64
Anastasia A. Alekseeva, Engineer, Center for Geocryological and Geotechnical Research, Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction, Moscow
Ryazanskiy ave., 59, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: n.alexeewa20082001@gmail.comtel.: +7 (925) 704-28-64
Введение. Действующие отечественные нормы по проектированию фундаментов на многолетнемерзлых грунтах (СП 25.13330.2020) недостаточно полно рассматривают вопрос учета негативных сил при оттаивании деятельного слоя при проектировании свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах. Из-за этого перед проектировщиками встает выбор: учитывать негативные силы, что приводит к повышению надежности проектного решения по фундаментам и увеличению его стоимости, или не учитывать, вследствие чего уменьшается стоимость фундаментов, но снижается его надежность. В статье представлены результаты исследований возникновения негативной силы, действующей по боковой поверхности металлических свай при сезонном оттаивании многолетнемерзлых грунтов, представленных песками средней степени водонасыщения и водонасыщенными.
Цель. Получение достаточного количества экспериментальных данных для разработки рекомендаций по учету негативных сил трения, возникающих на боковой поверхности свайного фундамента при сезонном оттаивании песчаного грунта.
Материалы и методы. Методология заключалась в проведении лотковых испытаний в холодильной камере с использованием моделей свай, погруженных в песок и подвешенных на крановые весы. Для опытов использовались металлические трубы разной длины, погруженные в песчаный грунт среднего и полного водонасыщения. Помимо этого, проведены численные теплотехнические расчеты скорости оттаивания грунта и аналитические расчеты негативной силы трения по СП 24.13330.2022 с использованием табличных значений.
Результаты. Сформулированы предложения по учету негативных сил трения при проектировании свайных фундаментов в оттаивающем песчаном грунте.
Выводы. На основе анализа опытных данных сделан вывод об отсутствии негативных сил по боковой поверхности свай при сезонном оттаивании песчаного грунта.
Introduction. Current Russian standards for the design of foundations on permafrost soils (SP 25.13330.2020) fail to sufficiently address the issue of accounting for negative forces during the thawing of the active layer when designing pile foundations in permafrost soils. As a result, designers face a choice either to account for negative forces, thereby increasing the reliability of the foundation design and its cost, or to neglect them, which reduces the cost of foundations but decreases their reliability. The present paper describes the results of studies on negative forces acting on the lateral surface of metal piles during seasonal thawing of permafrost soils represented by moderately saturated and fully saturated sands.
Aim. To obtain a sufficient amount of experimental data for developing recommendations on accounting for negative friction forces acting on the lateral surface of pile foundations during the seasonal thawing of sandy soil.
Materials and methods. The methodology involved conducting trough tests in a cooling chamber using pile models immersed in sand and suspended on crane scales. For tests, metal pipes of different lengths were immersed in sandy soils of medium and full water saturation. In addition, the study involved numeric thermotechnical calculations of the soil thawing rate and analytical calculations of the negative friction force based on SP 24.13330.2022 using reference values.
Results. Proposals have been formulated to consider negative friction forces when designing pile foundations in thawing sandy soil.
Conclusions. The analysis of experimental data revealed no negative forces on the lateral surface of piles during seasonal thawing of sandy soil.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.