Введение.
Работа свай-стоек в грунте основания фундамента и метод их расчета на надежность как меры эксплуатационной безопасности отдельного несущего элемента в свайном основании требуют уточнения и дальнейшего развития. Недостатком существующего расчета на надежность сваи-стойки по несущей способности грунта основания является неучет в ее работе грунта основания выше скального или малосжимаемого слоя грунта во всех случаях в соответствии с СП 24.13330.2011. Учет несущей способности этого слоя грунта в работе сваи-стойки на восприятие нагрузки (с учетом веса сваи) может повысить ее надежность по критерию несущей способности грунта основания в комплексе с работой грунта под нижним концом сваи.
Материалы и методы.
Рассмотрены сваи-стойки из любых применяемых материалов, методы расчетов их надежности построены на основе теории возможностей в связи с ограниченностью по объему статистической информации о контролируемых параметрах в расчетной модели предельного состояния по несущей способности грунта основания.
Результаты.
Представлена расчетная формула для определения надежности значения безотказной работы сваи-стойки в грунте основания по несущей способности грунта. Расчет надежности сваи по несущей способности сваи (по прочности материала) приведен в ссылках на литературу. Указано на определение надежности сваи-стойки по обоим критериям работоспособности как последовательной механической системы в понятиях теории надежности.
Выводы.
Разработан метод расчета надежности свай-стоек по несущей способности грунта основания под нижним концом сваи и по ее длине для количественной оценки безопасности ее эксплуатации на стадии проектирования объекта со свайным основанием, созданы предпосылки для дальнейших исследований работы свай-стоек и разработки норм проектирования различных свай по материалу, работе, способам погружения в грунт и т.д.
Introduction.
The behavior of end-bearing piles in the foundation soil and the methodology for their reliability analysis, treated as operational safety measures applicable to a separate bearing element of a pile foundation, need clarification and further development. The weakness of the established reliability analysis methodology, focused on the bearing capacity of the foundation soil, is its failure to take account of each case of the soil behavior above rock or low compressibility soils pursuant to Construction rules and regulations 24.13330.2011. Taking account of the bearing capacity of this soil layer in respect of the load accommodation by an end-bearing pile (taking account of the pile weight) may improve its reliability by the criterion of the bearing capacity in combination with the soil behavior below the bottom tip of a pile. Nizhne-Suyanskiy Waterworks Facility had the mission to solve water household, energy and socio-economic problems.
Materials and methods.
The author analyzed piles made of any applicable materials; their reliability analysis methods are based on the possibility theory due to the limited amount of statistical information on controllable parameters to be entered into the limit state design model to verify the bearing capacity of the foundation soil.
Results.
The author presents the design formula to identify the parameters ensuring reliable failure-free behavior of an end-bearing pile in the foundation soil and in respect of the soil bearing capacity. The pile reliability analysis performed in respect of its bearing capacity (and focused on the strength of the pile material) is provided in the references section. The author uses two performance criteria to analyze the reliability of an end-bearing pile, given that an end-bearing pile is analyzed as a consistent mechanical system in terms of the reliability theory.
Conclusions.
The author has developed a methodology used to analyze the reliability of end-bearing piles. It is focused on the bearing capacity of the foundation soil below the bottom tip of a pile and along its length with a view to the quantitative assessment of its safe performance at the stage of design of a facility that has a piled footing; the groundwork has been laid for further research into the behavior of end-bearing piles and for the development of design regulations applicable to various types of piles that may differ in material, behavior, sinking techniques, etc.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.