ГОСТ Р 59995—2022
расчета, например, эпюры изгибающего момента и перерезывающих сил, а также зависимости сопротивления от
деформации, которые вбольшинстве случаев не очень точны. Поскольку большинство свай — это подкрепленные
оболочки, то балочное приближение в данной задаче имеет сомнительную ценность и в большинстве случаев не
описывает реального распределения напряжений в свае. В такой ситуации более адекватной моделью сваи
является модель абсолютно твердого стержня, которая с хорошей степенью точности может быть реализована в
расчетах, если взять в качестве изгибной жесткости сваи (£/) достаточно большое значение (в [4] и ГОСТР 58773
приведены некоторые дополнительные рекомендации по выполнению проектных расчетов);
- непосредственное участие проектировщика в расчетах по определению несущей способности сваи.
Вбольшинстве программ сжато-изогнутых элементов предельная несущая способность определяется путем проб
и ошибок, когда требуется постепенное увеличение или уменьшение приложенных сил, пока не будет найдено
минимальное значение силы, при которой фиксируется численная неустойчивость решения (соответствующее зна
чение силы интерпретируется, как «предел прочности»);
- необходимость использования специальных элементов для моделирования вращательной, вертикальной
и горизонтальной компонент сопротивления на торце сваи;
- отсутствие явным образом включенных эффектов, таких как шероховатость поверхности на разделе
«грунт— свая» и отрыв грунта от поверхности сваи на активной ее стороне;
4)вполне возможно построитьуточненныеопределяющиесоотношениядля модели сжато-изогнутогостерж
ня иразработать соответствующую вычислительную программу, вкоторой большинство из указанных ограничений
будет преодолено. Однако стимулы ктакой деятельности практически отсутствуют, поскольку имеются другие рас
четные методы, которые проще вреализации имогутбыть специально адаптированы для расчета вакуумных свай.
А.11.5.2.2.4 Увеличение поверхностного трения со временем
Как описано в А.11.5.2.2.1, пункт а), боковое трение на заданной глубине можно вычислить как ains• suDSS.
Стечением времени после установки якоря боковое трение увеличивается за счет эффектов тиксотропии грунта и
перераспределения порового давления на поверхности раздела «грунт— свая», т. е. вследствие «отдыха» грунта.
Соответствующие эффекты обычно учитываются путем изменения во времени значений коэффициента трения,
ains. «Отдых» грунта в основном сказывается на вертикальной несущей способности и в меньшей степени — на
горизонтальной несущей способности вакуумных свай [298].
Процесс «отдыха» грунта может протекать по-разному вблизи части якоря, внедряющейся в грунт за счет
веса, и части проникающей в грунт за счет разряжения. Для вакуумных свай в высокопластичных глинах продол
жительность стадии «отдыха» грунта может быть продолжительной, при этом может наблюдаться
необратимое снижение сопротивления сдвигу, вследствие чего предельное значение бокового трения после
завершения стадии «отдыха» оказывается ниже, чем исходное значение сопротивление сдвигу внеразрушенном
состоянии (т. е. коэф фициент трения, ains,меньше 1,0 после завершения стадии «отдыха») какдля части якоря,
внедряющейся за счет веса, так идля части, внедряющейся за счет создания разряжения.
Согласно некоторым исследованиям (см., например, [298]), для части якоря, внедряющейся за счет разря жения,
длительность стадии «отдыха» обычно меньше и при этом итоговое значение предельного бокового трения ниже
по сравнению с частью, внедряющейся за счет своего веса. На рисунке А.28 показаны прогнозные графики
типичного процесса «отдыха» для вакуумных якорей-анкеров большого диаметра в характерных грунтах Мекси
канского залива, иллюстрирующие неопределенность количественного описания стадии «отдыха» грунта. Методы,
представленные в [298] и [299], иллюстрируют возможные различия в продолжительности процесса «отдыха» и
в итоговых значениях предельной величины трения на различных участках боковой поверхности якоря. Стадия
«отдыха» грунта вблизи части якоря, внедряющейся за счет создания разряжения, может происходить намного бы
стрее, однако необратимое снижение сдвиговой прочности может быть больше. Метод, предложенный в[299], был
разработан для забивных свай с отношением диаметра ктолщине стенок менее 40. Метод, описанный в [298], был
предложен для оценки внедрения за счет создания разряжения. Корректность обоих методов требует дополни
тельного обоснования в проектной документации вслучае, если они применяются за пределами диапазона натур
ных данных, которые изначально были использованы при их разработке. Метод расчета забивных свай, отличный
от вышеуказанных, описан в [300]. Пока не существует общепринятой единой кривой диаграммы «отдыха» грунта.
Как и для случая других свайных фундаментов, вычисленное значение предельной несущей способности
якоря следует понизить, если приложение к анкерной свае значительных по величине усилий ожидается раньше
окончания стадии «отдыха» грунта.
В процессе выполнения проектных расчетов эффект «отдыха» грунта может учитываться по-разному. Не
обходимая несущая способность якоря при проектировании может считаться обеспеченной, если соблюдаются
следующие условия:
- вакуумная свая рассчитана исходя из пониженного значения сопротивления грунта сдвигу относительно
ожидаемого итогового значения после завершения стадии «отдыха» грунта;
- вакуумная свая устанавливается с существенным запасом времени относительно момента постановки
плавучего сооружения на точку эксплуатации для обеспечения завершения стадии «отдыха» прежде, чем система
заякорения будет нагружена расчетной нагрузкой;
132