mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2023-21-5-5mirtr-2561Research ArticleНАУКА И ТЕХНИКАSCIENCE AND ENGINEERINGОценка влияния строительства армогрунтовых подпорных стен на фундаменты устоев раздельного типаAssessment of the Impact of Construction of Reinforced Soil Retaining Walls on Abutment Pile Group FoundationЗбрыськийМ. Т.ZbryskiyM. M.

Збрыський Михаил Тарасович – магистрант кафедры механики грунтов и геотехники

Москва

Zbryskiy, Mikhail T., master’s student at the Department of Soil Mechanics and Geotechnics

Moscow

Zmt.work@mail.ruМосковский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil EngineeringRussian Federation2023170420242154652Copyright © Збрыський М.Т., 20242024Збрыський М.Т.Zbryskiy M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/2561

В последнее время все чаще находит своё применение строительство устоев раздельного типа с применением армогрунтовых подпорных стен. Но данные конструкции проектируются отдельно друг от друга, зачастую даже разными организациями. Цель данной работы состояла в том, чтобы определить влияние строительства армированных грунтовых подпорных стен на свайные фундаменты первой опоры. Основной решаемой задачей было выявление зависимости роста неблагоприятного влияния от высоты насыпи, влияния длины свай, заглубления, возможностей использования нелинейных моделей и видов постановки.

Комплексное моделирование в плоской и пространственных постановках показали необходимость учёта влияния при проектировании свайных фундаментов негативного воздействия дополнительных горизонтальных, вертикальных перемещений, а также изгибающих моментов и продольных усилий. При проведении исследования был зафиксирован фактор появления негативного трения, механизм которого требует отдельного изучения.

Основной вывод исследования состоит в необходимости разработки комплексной оценки влияния строительства армированных грунтовых подпорных стен на свайные фундаменты устоев.

Recently, reinforced soil retaining walls have been increasingly used for construction of abutment pile groups. But those two structures are designed separately from each other, often even by different organisations. The objective of this work was to determine the impact of construction of reinforced soil retaining walls on first-pier pile foundations. The main task was to determine the dependence of the height of the embankment on the growth of adverse effects, the influence of pile length, depth, a possibility to apply nonlinear models and types of installation.

Complex modelling in flat and spatial settings has shown the need to consider while designing pile foundations the negative impact of additional horizontal and vertical shifts, as well as of bending moments and longitudinal forces. The study recorded a factor of emergence of negative friction the mechanism of which requires separate study.

The main conclusion of the study related to the need to develop a comprehensive assessment of the impact of construction of reinforced soil retaining walls on pile foundations of abutments.

транспортное строительствосвайные фундаментыармированные грунтовые подпорные стеныоценка влияниянегативное трениерасчётная модельармогрунтустой раздельного типаtransport infrastructure constructionpile foundationsreinforced soil retaining wallsimpact assessmentnegative frictioncalculation modelreinforced soilabutment pile groupReferencesСоколов А. Д. Армогрунтовые системы автодорожных мостов и транспортных развязок: Монография. – СПб.: ООО Отраслевая медиа-корпорация «Держава», 2013. – 504 с. ISBN 978-5-7937-0901-0.Sokolov, A. D. Reinforced soil systems of highway bridges and transport interchanges: Monograph [Armogruntovie systemy avtodorozhnykh mostov i transportnykh razvyazok: Monografiya]. St. Petersburg, LLC Industry Media Corporation «Derzhava», 2013, 504 p. ISBN 978-5-7937-0901-0.Тарасов А. А. Проектирование мостовых устоев из армированного грунта // Строительная механика и конструкции. – 2012. – № 2 (5). – С. 70–76. EDN: PJEPYR.Tarasov, A. A. Design of bridge abutments from reinforced soil [Proektirovanie mostovykh ustoev iz armirovannogo grunta]. Stroitelnaya mekhanika i konstruktsii, 2012, Iss. 2 (5), pp. 70–76. EDN: PJEPYR.Зернина Е. В. Расчёт армогрунтовой подпорной стенки для обеспечения устойчивости склона // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. – 2019. – Т. 1. – С. 57–64. EDN: QGVUDT. 4. Шапиро Д. М., Тарасов А. А. Расчет устойчивости устоев и конусов мостовых сооружений // Научный вестник Воронежского государственного архитектурностроительного университета. Строительство и архитектура. – 2012. – № 2 (26). – С. 146–153. EDN: OXPZDT.Zernina, E. V. Calculation of a reinforced soil retaining wall to ensure slope stability [Raschet armogruntovoi podpornoi stenki dlya obespecheniya ustoichivosti sklona]. Modern technologies in construction. Theory and practice, 2019, Vol. 1, pp. 57–64. EDN: QGVUDT.Сотников С. Н., Симагин В. Г., Вершинин В. П. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений / Под ред. С. Н. Сотникова. – М.: Стройиздат, 1986. – 96 с. [Электронный ресурс]: https://djvu.online/file/QJwy7yYkzzFgH?ysclid=lmronkdpaf472884850. Доступ 18.05.2023.Shapiro, D. M., Tarasov, A.A. Calculation of stability of abutments and cones of bridge structures [Raschet ustoichivosti ustoev i konusov mostovykh sooruhenii]. Scientific Bulletin of Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and architecture, 2012, Iss. 2 (26), pp. 146–153. EDN: OXPZDT.Глотов Н. М., Луга А. А., Силин К. С., Завриев К. С. Свайные фундаменты. – М.: Транспорт, 1975. – 432 с. [Электронный ресурс]: https://elima.ru/books/?id=1982&ysclid=lmro8al8w147138415. Доступ 18.05.2023.Sotnikov, S. N., Simagin, V. G., Vershinin, V. P. Design and construction of foundations near existing structures [Proektirovanie i vozvedenie fundamentov vblizi sushchestvuyushchikh sooruzhenii]. Ed. by S. N. Sotnikov. Moscow, Stroyizdat publ., 1986, 96 p. [Electronic resource]: https://djvu.online/file/QJwy7yYkzzFgH?ysclid=lmronkdpaf472884850. Last accessed 18.05.2023.Нуждин Л. В., Михайлов В. С. Методы построения моделей и расчета системы «свайный фундамент – грунтовое основание» в SCAD Office и Smath Studio // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2020. – № 5 (737). – С. 42–52. DOI: 10.32683/0536-1052-2020-737-5-42-52.Glotov, N. M., Luga, A. A., Silin, K. S., Zavriev, K. S. Pile foundations [Svainie fundamenty]. Moscow, Transport publ., 1975, 432 p. [Electronic resource]: https://elima.ru/books/?id=1982&ysclid=lmro8al8w147138415. Last accessed 18.05.2023.Шапиро Д. М. Теория и расчётные модели оснований и объектов геотехники: Монография. – Воронеж: ИПЦ «Научная книга», 2012. – 164 с. ISBN 978-5-905654-70-1.Nuzhdin, L. V., Mikhailov, V. S. Methods for constructing models and calculating the «pile foundation soil foundation» system in SCAD Office and Smath Studio [Metody postroeniya modelei i rascheta sistemy «svainiy fundament –gruntovoe osnovanie]. News of higher educational institutions. Construction, 2020, Iss. 5 (737). – С. 42–52. DOI: 10.32683/0536-1052-2020-737-5-42-52.Sharma, V. J., Vasanvala, S. A., Solanki, C. H. Behaviour of Load-Bearing Components of a Cushioned Composite Piled Raft Foundation Under Axial Loading. Slovak Journal of Civil Engineering, 2014, Vol. 22, Iss. 4, pp. 25–34. DOI: 10.2478/sjce-2014-0020.Shapiro, D. M. Theory and design models of foundations and geotechnical objects: Monograph [Teoriya i raschetnie modeli osnovanii i obektov geotekhniki: Monografiya]. Voronezh, IPC «Scientific Book», 2012, 164 с. ISBN 978-5-905654-70-1.Schanz, T., Vermeer, P. A., Bonnier, P. G. The hardening soil model: Formulation and verification. In: Beyond 2000 in Computational Geotechnics. Balkema, Rotterdam, 1999, pp. 281–296. DOI:10.1201/9781315138206-27.Sharma, V. J., Vasanvala, S. A., Solanki, C. H. Behaviour of Load-Bearing Components of a Cushioned Composite Piled Raft Foundation Under Axial Loading. Slovak Journal of Civil Engineering, 2014. Vol. 22, Iss. 4, pp. 25–34. DOI: 10.2478/sjce-2014-0020.Захарова Т. М., Черепанов Б. М. Обзор программных комплексов Midas GTS NX и PLAXIS 3D для решения проектных задач при расчете свайных фундаментов // Ползуновский альманах. – 2023. – № 1. – С. 34–37. EDN: IHOQLI.Schanz, T., Vermeer, P. A., Bonnier, P. G. The hardening soil model: Formulation and verification. In: Beyond 2000 in Computational Geotechnics. Balkema, Rotterdam, 1999, pp. 281–296. DOI:10.1201/9781315138206- 27.Купчикова Н. В., Сычков А. Н. Результаты численного анализа системы «здание – свайный фундамент – грунтовое основание» с помощью «MIDAS GTS NX» // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. – 2021. – № 1 (35). – С. 19–24. EDN: SZIVGB. 13. Фадеев А. Б. Параметры модели упрочняющегося грунта программы «Plaxis» // Численные методы расчетов в практической геотехнике: Сб. статей международной научно-техн. конференции. – СПб.: СПбГАСУ, 2012. – 398 с. – С. 13–20. ISBN 978-5-9227-0318-5.Zakharova, T. M., Cherepanov, B. M. Review of the Midas GTS NX and PLAXIS 3D software systems for solving design problems when calculating pile foundations [Obzor programmnykh kompleksov Midas GTS NX i PLAXIS 3D dlya resheniya proektnykh zadach pri raschete svainykh fundamentov]. Polzunovsky almanac, 2023, Iss. 1, pp. 34–37. EDN: IHOQLI.Алехин В. С. Взаимодействие свай в составе групп и определение предельного сопротивления основания / Дисс… канд. техн. наук. – М.: РУТ, 2020. – 147 с.Kupchikova, N. V., Sychkov, A. N. Results of numerical analysis of the «building – pile foundation – soil foundation» system using «MIDAS GTS NX» [Rezultaty chislennogo analiza sistemy «zdanie – svainiy fundament – gruntovoe osnovanie» s pomoshchyu «MIDAS GTS NX»]. Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region, 2021, Iss. 1 (35), pp. 19–24. EDN: SZIVGB.Znamenskii, V. V., Hegazy, O. M. A comparative study of ordinary piles and superlong piles in consolidating soil. Journal of Physics: Conference Series, 2019, Vol. 1425, Iss. 1, art. 012071. DOI: 10.1088/1742-6596/1425/1/012071.Fadeev, A. B. Parameters of the hardening soil model in Plaxis software. In: Numerical methods of calculations in practical geotechnics: Collection of articles of international scientific and technical conference. St. Petersburg, SPbGASU publ., 2012, 398 p., pp. 13–20. ISBN 978-5-9227-0318-5.Акопян В. Ф., Кондрик И. В., Самсонов О. В. Моделирование отрицательных сил трения при реализации просадочных свойств грунта. // Инженерный вестник Дона. – 2018. – № 1. – С. 48–54. [Электронный ресурс]: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_40_ akopyan_kondrik_samsonov.pdf_aa673c493e.pdf. Доступ 29.07.2023.Alekhin, V. S. Interaction of piles in groups and determination of the ultimate resistance of the foundation. Ph.D. (Eng) thesis [Vzaimodeistvie svai v sostave grupp i opredelenie predelnogo soprotivleniya. Diss…kand.tekh. nauk]. Moscow, RUT publ., 2020, 147 p.Знаменский В. В., Ле Тхюй Зыонг. Влияние процесса водопонижения на развитие сил отрицательного трения по боковой поверхности сваи // Инновации и инвестиции. – 2022. – № 4. [Электронный ресурс]: https://www.innovazia.ru/upload/iblock/f3b/se3tpz3oxz7i2tm8uat40hz9mee9c1lu/%E2%84%964%202022%20%D0%98%D0%B8%D0%98.pdf [полный текст выпуска]. Доступ 29.07.2023.Znamenskii, V. V., Hegazy, O. M. A comparative study of ordinary piles and superlong piles in consolidating soil. Journal of Physics: Conference Series, 2019, Vol. 1425, Iss. 1, art. 012071. DOI: 10.1088/1742-6596/1425/1/012071.Akopyan, V. F., Kondrik, I. V., Samsonov, O. V. Modeling of negative friction forces during implementation of subsidence properties of soil [Modelirovanie otritsatelnykh sil treniya pri realizatsii prosadochnykh svoistv grunta]. Engineering Bulletin of the Don, 2018, Iss. 1, pp. 48–54. [Electronic resource]: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_40_akopyan_kondrik_samsonov.pdf_aa673c493e.pdf. Last accessed 29.07.2023.Akopyan, V. F., Kondrik, I. V., Samsonov, O. V. Modeling of negative friction forces during implementation of subsidence properties of soil [Modelirovanie otritsatelnykh sil treniya pri realizatsii prosadochnykh svoistv grunta]. Engineering Bulletin of the Don, 2018, Iss. 1, pp. 48–54. [Electronic resource]: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_40_akopyan_kondrik_samsonov.pdf_aa673c493e.pdf. Last accessed 29.07.2023.Znamensky, V. V., Le Thuy Duong. The influence of the water drawdown process on the development of negative friction forces on the side surface of the pile. Innovations and investments, 2022, Iss. 4. [Electronic resource]: https://www.innovazia.ru/upload/iblock/f3b/se3tpz3oxz7i2tm8uat40hz9mee9c1lu/%E2 %84%964 %20 2022 %20%D0 %98 %D0 %B8 %D0 %98.pdf [full issue]. Last accessed 29.07.2023.Znamensky, V. V., Le Thuy Duong. The influence of the water drawdown process on the development of negative friction forces on the side surface of the pile. Innovations and investments, 2022, Iss. 4. [Electronic resource]: https://www.innovazia.ru/upload/iblock/f3b/se3tpz3oxz7i2tm8uat40hz9mee9c1lu/%E2 %84%964 %20 2022 %20%D0 %98 %D0 %B8 %D0 %98.pdf [full issue]. Last accessed 29.07.2023.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.