Наведено методику розрахунку паль і стрічкових пальових фундаментів за допомогою сучасного числового методу граничних елементів, а також результати числових досліджень взаємодії системи стрічковий пальовий фундамент - підвалина. Детально розглянуто формування матриці коефіцієнтів впливу та вільних членів системи лінійних алгебричних рівнянь.

Предложена методика и рассмотрена результаты впервые проведенных испытаний по определению устойчивости песчаного основания буроинъекционных свай большой длины. Проведенные опыты позволили уточнить рекомендации СНиП по определению расчетным путем несущей способности свай в слабых водонасыщенных грунтах. Результаты испытаний позволили также существенно уменьшить размеры фундамента под энергоблок большой мощности.

Розглянуто конструктивні особливості ефективних паль типу СВ з розширенням на бічній поверхні та їх переваги у використанні в процесі закладення пальових фундаментів порівняно з широко розповсюдженими типами паль. За результатами порівняльних випробувань паль під статичним удавлювальним навантаженням за різних грунтових умов визначено тенденцію перерозподілу несучої здатності між стовбуром і розширеннями ефективної палі типу СВ залежно від грунтових умов.

На підставі сучасного числового методу граничних елементів і з використанням способу послідовних пружних розв'язків розроблено методику розрахунку пластичної задачі паля-основа. Розглянуто розрахункові рівняння для непружного середовища, основні співвідношення теорії пластичної течії та загального виду між напруженнями та деформаціями для пружно-пластичних тіл. Розроблено алгоритм розрахунку пластичної задачі, наведено класифікацію алгоритмів МГЕ для розв'язання нелінійних задач, проаналізовано їх структуру.

Висвітлено питання конструювання та дослідження роботи конструкцій біпірамідальних паль з великим кутом збігу. Наведено методику розрахунку конструктивного розв'язку фундаментів для малонавантажених будівель, у тому числі сільськогосподарського призначення, за сучасним методом граничних елементів.

Розглянуто проблеми пошуку оптимальних параметрів пальової групи. Показано, що несуча здатність даних груп з паль різної довжини (коротких і довгих) і рівної довжини (довгі палі) приблизно однакова. Запропоновано нові раціональні моделі фундаментів з групи взаємозалежних паль різної довжини.

Рассмотрены проблемы поиска оптимальных параметров свайных групп. Показано, что несущая способность этих групп из свай разной длины (коротких и длинных) и свай равной длины (длинные сваи) приблизительно одинакова. Предложены новые рациональные модели фундаментов из группы взаимозависимых свай разной длины.

Рассмотрено моделирование элементов системы "основание - фундамент - верхнее строение" и получение оптимальной конструкции фундамента (плитно-свайный фундамент под центральным ядром жесткости и отдельно стоящие фундаменты на сваях под колонны) в реальном проектировании.

Приведены результаты натурных исследований процессов нарастания деформаций в основаниях свай, фундаментов и свайных фундаментов. Освещены особенности формирования зоны уплотнения при забивке свай и развития зоны деформации от внешней нагрузки. С помощью методики приложения нагрузки при испытаниях одиночных свай определены параметры сопротивления грунтов вдоль ствола и ниже его подошвы. С учетом опытных данных исследования проанализировано влияние размеров ростверки, конструкции свай, их длины, компоновки в свайном фундаменте на процессы деформирования грунтов в основаниях свайных фундаментов.

Рассмотрены результаты испытаний грунтов, залегающих на больших глубинах, при строительстве свайных фундаментов мостовых опор. Сделан вывод о несоответствии внутреннего трения и удельного сопротивления грунтов условию Кулона при большом всестороннем сжатии. Рекомендовано доработать методику СНиП по расчетам свайных фундаментов с большим заглублением.

Експериментально випробувано натурні зразки паль на дію горизонтального зусилля; наведено порівняння експериментальної та розрахункової несучої здатності; визначено точки умовного защемлення паль у грунті.

The article says that application of the method of pile foundation erection with antifriction coverage in hydrophobized strew enables to reduce water- and gas penetrability. The techniques in operation using pile bases in slumping grounds of the second type with water-repellent ground have been developed. The technologies to produce water-repellent ground have been also developed.

Надано раціональні конструкції буродобивних і буровставних паль для влаштування фундаментів опор мостів у гідрогеологічних умовах Прикарпаття та технологію їх виготовлення.

Описано методику експериментального дослідження величин і характеру розподілу тертя по боковій поверхні паль і наведено результати їх випробувань в натурі.

Уперше запропоновано метод автоматизованого прийняття рішення щодо кондиційності будівельної конструкції шляхом зіставлення натурних сигналограм хвильового процесу з еталонною моделлю. Розроблено зазначену модель, зокрема, побудовано обвідні відлуння, одержані числовим інтегруванням хвильового рівняння для стрижневої системи. Запропоновано інформаційне забезпечення щодо функціонування автоматизованої системи діагностики залізобетонних паль, яке дозволяє здійснювати експрес-контроль якості за польових умов. Уперше для неруйнівного контролю будівельних конструкцій запропоновано метод підсилення корисного луно-сигналу шляхом просторової фільтрації з використанням кількох вимірювальних каналів.

Визначено оптимальні місця розташування приладів контролю витрат і тиску бетонної суміші у процесі виготовлення буроін'єкційних паль (БІП). Розроблено нові датчики тиску з урахуванням агресивного та абразивного стану бетонної суміші, встановлено їх працездатність та надійність функціонування. Запропоновано математичні моделі дослідження процесів буріння та бетонування під час виготовлення БІП. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення даного процесу з урахуванням якісних показників БІП. Створено функціональну структуру автоматизованої системи контролю технологічних параметрів під час виготовлення БІП для бурового верстата з електроприводом механізмів. Запропоновано методику вибору технічних засобів автоматизованої системи контролю виготовлення БІП. Вперше застосовано методику багатофакторного планового експерименту для дослідження завадостійкості електронних пристроїв автоматизованої системи контролю до електромагнітних полів, що дозволяє підвищити обсяг корисної інформації на базі варіювання всіх факторів.

Вивчено особливості паль-колон з грунтом основи на підставі результатів експериментальних досліджень конструктивного рішення палі-колони з розширенням, з використанням методу розрахунку за деформаціями її грунтової основи, а також завдяки впровадженню одержаних результатів до практики будівництва. З метою вдосконалення конструктивного рішення палі-колони та методу розрахунку за деформаціями її грунтової основи щодо дії вертикального та горизонтального навантажень проведено натурні дослідження 11-ти типорозмірів паль-колон. На підставі аналізу результатів досліджень запропоновано економічну конструкцію палі-колони з розширенням та метод розрахунку за деформаціями її грунтової основи, доведено ефективність впровадження даних конструкцій.

Вдосконалено методики визначення несучої здатності забивних призматичних паль тертя за показниками міцності грунтів навколопальової зони на основі теорії їх межового стану та вимог норм проектування основ фундаментів за I групою межових станів. За результатами проведених комплексних експериментів доведено її більш високу точність у порівнянні з нормативним методом, за яким опір грунту під вістрям і за бічною поверхнею встановлюють залежно від глибини занурення палі, показника плинності глинистого грунту чи зернового складу піску. Для врахування реалізації сил тертя за бічною поверхнею палі відповідно до її повної зрушувальної деформації, що значно менша від осідання, характерного для вичерпання несучої здатності за вістрям, показники міцності грунту навколо стовбура та під вістрям палі визначаються роздільно шляхом обробки даних випробувань на одноплощинне зрушення попередньо ущільнених водонасичених зразків відповідно способу повної логарифмічної перебудови та за стандартною методикою. Вдосконалено методику визначення осідань за межею лінійного деформування грунту для палі постійного поперечного перерізу на підставі врахування осідань її основи у проміжку тисків, які дорівнюють розрахунковому та межовому опору грунту та параметрів ущільненої зони під вістрям, що дозволило наблизити розрахунковий графік "навантаження - осідання" до графіка її статичних випробувань у порівнянні з лінійною методикою. Розроблено рекомендації з визначення несучої здатності призматичних висячих залізобетонних паль за показниками міцності піщаних і глинистих грунтів.

Удосконалено системний підхід щодо числового розв'язку нелінійної тривимірної задачі геомеханіки. Розроблено нову математичну модель, що відображає реальні дилатансійні явища навколопальової грунтової основи та надає можливість одержувати достовірні проектні прогнози поведінки пальових фундаментів на всіх стадіях навантаження. Запропоновано обчислювальні алгоритми й обгрунтовано способи реалізації прямого методу граничних елементів для розв'язання лінійної та нелінійної задач механіки грунтів.

Наведено нову реалізовану модифікацію моделі нелінійного деформування професора І.П.Бойка з дилатансійною умовою В.М.Ніколаєвського, що дозволяє врахувати залежність критерію міцності грунту від виду напруженого стану, структурну міцність та ефект розвантаження, які є важливими під час розв'язання задач прибудови. На базі моментної схеми методу скінченних елементів для ефективного розв'язання задач, з використанням тензорних рядів розроблено нові скінченні елементи, які забезпечуть підвищену збіжність результатів розрахунків. Здійснено порівняльні числові експерименти взаємодії інженерних конструкцій з основою та досліджено вплив структурної міцності на формування меж стисненої зони, особливості взаємодії пальових фундаментів і захисних конструкцій з грунтовим середовищем, а також влаштування котлованів прибудови. На підставі аналізу дво- та тривимірних розрахунків взаємодії елементів системи існуючий будинок - основа - фундамент - надземні конструкції з урахуванням влаштування котловану та поступового зведення прибудови показано необхідність здійснення нелінійних тривимірних розрахунків задач прибудови. Запропоновано методику проведення інтегрування розрахункових задач.

Експериментально досліджено нормальні та дотичні до бічної поверхні короткої пірамідальної палі напруги під дією горизонтального навантаження. Вивчено зміни під дією горизонтального навантаження зони ущільнення, яка утворюється при зануренні палі в грунт. Подано оцінку напружено-деформованого стану системи "пірамідальна паля - основа" під дією вертикального та горизонтального навантаження з використанням розв'язання змішаної пружнопластичної задачі. Запропоновано методику визначення оптимального варіанта фундаменту.