Для композитных свай установили разные механизмы передачи нагрузки на двух контактных поверхностях

Исследователи экспериментально изучили работу композитных свай, состоящих из внутреннего сборного железобетонного стержня и наружной оболочки из цементогрунта. Такие конструкции применяются при усилении слабых оснований, передает Scientific Reports.

Передача нагрузки здесь происходит сразу через две поверхности: «бетон — цементогрунт» и «цементогрунт — естественный грунт». Для их раздельного исследования были проведены кольцевые срезные испытания.

Выяснилось, что обе поверхности работают принципиально по-разному. На контакте бетона с цементогрунтом после первоначального роста сопротивления возникает пик прочности, затем — разупрочнение и переход к остаточному сопротивлению.

На внешнем контакте цементогрунта с окружающим грунтом, напротив, наблюдается деформационное упрочнение с последующим выходом на стабильный уровень сопротивления. Его характеристики в основном определяются нормальным напряжением и свойствами окружающего грунта.

На основе испытаний авторы предложили две отдельные расчётные модели. Для внутреннего контакта разработана трёхсегментная линейная зависимость, для внешнего — нелинейная гиперболическая модель.

Практическое значение работы заключается в более точном моделировании передачи нагрузки в композитных сваях: рассматривать цементогрунтовую оболочку и бетонный сердечник как единый однородный элемент для ряда задач недостаточно.