Аналіз методів проєктування комбінованих пальово-плитних фундаментів та перспективи їх застосування у мостових конструкціях

Опубліковано:
Номер: Випуск 31(2025)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 189-196
Ключові слова: мостові конструкції, осідання, паля, пальово-плитний фундамент, плита.
Як цитувати статтю: Овчаренко О. А., Фітаров В. С. Аналіз методів проєктування комбінованих пальово-плитних фундаментів та перспективи їх застосування у мостових конструкціях. Дороги і мости. Київ, 2025. Вип. 31. С. 189–196.
Як цитувати статтю (references): Oleksii Ovharenko, Vladyslav Fitarov. Analysis of design methods for combined pile d raft foundations and prospects of their application in bridge structures. Kyiv, 2025. Issue 31. P. 189–196 [in Ukrainian].

Автори

Харківський національний автомобільно-дорожній університет (ХНАДУ), м. Харків, Україна
https://orcid.org/0000-0003-1906-7021
Харківський національний автомобільно-дорожній університет (ХНАДУ), м. Харків, Україна
https://orcid.org/0000-0003-0478-3893

Анотація

Вступ. Сучасне будівництво мостових конструкцій потребує вирішення різнопланових геотехнічних задач і розробки нових типів конструктивно надійних та економічно обґрунтованих фундаментів, у тому числі в складних інженерно-геологічних умовах. У світовій практиці будівництва мостових та інших споруд в останні десятиріччя однією з прогресивних розробок є комбінований пальово-плитний фундамент, де навантаження від споруди розподіляються між палями і плитою ростверку.

Проблематика. Одним із актуальних питань у практиці проєктування мостових споруд в Україні є розроблення економічно обґрунтованих і раціональних конструктивних рішень фундаментних систем, що особливо важливо у перспективі повоєнного відновлення цивільної інфраструктури країни. Так, комбіновані пальово-плитні фундаменти, які зарекомендували себе як альтернатива пальовим фундаментам зі значною економією бюджету на будівництво, ніколи не застосовувалися у проєктах мостів на території України.

Мета. Дослідити теоретичні передумови, наявні методи та світовий досвід проєктування комбінованих пальово-плитних фундаментів і оцінити можливість їх застосування в українській практиці проєктування та будівництва мостових споруд.

РезультатиПротягом останніх десятиріч питаннями пальово-плитних фундаментів займалися зарубіжні та вітчизняні вчені, результатом чого є низка спрощених і детальних методів аналізу та проєктування, у тому числі із застосуванням сучасних потужних програмних комплексів, та, як наслідок, загальносвітова тенденція зростання кількості об’єктів із застосуванням такого типу фундаментів, у тому числі у мостових спорудах.

Висновки. Дослідження комбінованих пальово-плитних фундаментів мостових споруд та розвиток наукових основ їх розрахунку й проєктування є актуальним напрямом у механіці ґрунтів та фундаментобудуванні в українській практиці, а також у повоєнному відновленні України.

Посилання

  1. Poulos, H. G. and Ameratunga, J. A practical approach to bridge foundation design. Australian Geomechanics Journal, 2022.
  2. Katzenbach, R. and Choudhury, D. ISSMGE Combined Pile-Raft Foundation Guideline. Technische Universität Darmstadt. Darmstadt, Germany, 2013.
  3. Viggiani, C. Analysis and Design of Piled Foundations. 1st Arrigo Croce Lecture, Rivista Italiana de Geot, 2001. 47–75.
  4. Randolph, M. F. Design Methods for Pile Groups and Piled Rafts. Report, 13 ICSMFE. New Delhi, 1994. 61–82.
  5. Poulos, H.G. Method of analysis of piled raft foundations. Coffey Geoscience Pty, Ltd & University of Sydney, Australia. 2001.
  6. Poulos, H. G., Small, J. C., Ta, L. D., Sinha, J. and Chen, L. Comparison of Some Methods for Analysis of Piled Rafts. Proc. 14 ICSMFE. Hamburg, 1997. 1119–1124.
  7. Poulos, H. G. and Davis, E.H. Pile Foundation Analysis and Design. Wiley, New York, 1980.
  8. Randolph, M. F. Design of Piled Foundations. Cambridge Univ. Eng. Dept., Res. Rep. Soils TR143. 1983.
  9. Van Impe, W. F. and Clerq, L. A Piled Raft Interaction Model. Geotechnica, 1995. No.73, 1–23.
  10. Burland, J. B. Piles as Settlement Reducers. Keynote Address. 18th Italian Congress on Soil Mechanics, Pavia, Italy, 1995.
  11. Poulos, H. G. Analysis of Piled Strip Foundations. Comp. Methods & Advances in Geomechs. Rotterdam, 1991. 183–191.
  12. Clancy, P. and Randolph, M. F. Analysis and Design of Piled raft Foundations. Int. J. NAM Geomechs, 1993.
  13. Poulos, H.G. An Approximate Numerical Analysis of Pile-Raft Interaction. Int. J. NAM Geomechs, 1994. 73–92.
  14. Viggiani, C. Pile Groups and Piled Rafts Behaviour. Deep Founds. on Bored and Auger Piles, BAP III. Rotterdam, 1998. 77–90.
  15. Butterfield, R. and Banerjee, P.K. The Elastic Analysis of Compressible Piles and Pile Groups. Geotechnique, 1971, 21(1). 43–60.
  16. Brown, P. T. and Wiesner, T. J. The Behaviour of Uniformly Loaded Piled Strip Footings. Soils and Foundations, 1975, 15(4). 13–21.
  17. Franke, E., Lutz, B. and El-Mossallamy, Y. Measurements and Numerical Modelling of High-Rise Building Foundations on Frankfurt Clay’. Geot. Spec. Pub. 40, ASCE. 1994. 1325–1336.
  18. Zhuang, G. M., Lee, I. K., Zhao, X. H. Interactive Analysis of Behavior of Raft-Pile Foundations. Proc. Geo-Coast ’91. Yokohama, 1991. 759–764.
  19. Lee, I. K. Analysis and Performance of Raft and Raft-Pile Systems. Keynote Lect. 3rd Int. Conf. Case Hist. in Geot. Eng. St. Louis (also Res. Rep. R133, ADFA. Univ. NSW, Australia), 1993.
  20. Decourt, L. Predictions of Load-Settlement Relationships for Foundations on the Basis of SPT-T. Ciclo de Conf. Int. “Leonardo Zeevaert”. UNAM, Mexico, 1995. 85–104.
  21. Poulos, H. G. Pile-Raft Interaction – Alternative Methods of Analysis. Developments in Theor. Geomechanics. Rotterdam, 2000. 445–468.