Закономірності взаємодії висячої палі, що містить колектор теплового насосу з ґрунтовою основою

Abstract

У дисертації вирішене актуальне науково-технічне завдання визначення несучої здатності паль, у яких розміщено колектори теплових насосів з врахуванням циклічного замерзання – відтаювання прилеглого до паль ґрунту. Запропоновані і обґрунтовані методики визначення несучої здатності паль, у яких розміщено колектори теплових насосів за даними натурних досліджень та за розрахунком. Методика визначення несучої здатності енергетичних паль за даними натурних випробувань відрізняється від загальновідомої тим, що перед початком випробувань за викладеною в українських нормативних документах методикою, слід провести обумовлену програмою випробувань кількість циклів заморожування – відтаювання прилеглої до паль основи. Методика визначення несучої здатності енергетичних паль за розрахунком включає у себе: визначення можливості промерзання основи, визначення впливу на міцність прилеглого до палі ґрунту його циклічного заморожування - відтаювання та підрахунок несучої здатності палі. Результати проведених досліджень використані у методиках визначення несучої здатності енергетичних паль та впроваджені у практику виробництва на таких підприємствах: «Завод Електронпобутприлад» та ТзОВ «Львівкомплексбуд» у м. Львові.

В диссертации решена актуальная научно-техническая задача определения несущей способности свай, в которых размещены коллекторы тепловых насосов с учетом циклического замерзания - оттаивания прилегающего к ним грунта. Предложены и обоснованы методики определения несущей способности свай, в которых размещены коллекторы тепловых насосов с использованием данных натурных испытаний статической нагрузкой и расчетным путем. Рекомендуемая методика определения несущей способности свай, в которых размещены коллекторы тепловых насосов по данным натурных испытаний в общем случае включает в себя: - погружение сваи на проектную отметку; - циклическое замораживание - оттаивание грунта в соответствии с техническим заданием; - определение несущей способности свай в соответствии с изложенной в украинских нормативных документах методикой. Рекомендуемая методика определения несущей способности свай, в которых размещены коллекторы тепловых насосов, расчетным путем в общем случае включает в себя: - определение возможности промерзания основания (на этом этапе следует вычислить критическое время промерзания грунта); - определение влияния на прочность прилегающего к свае грунта при его циклическом замораживании – оттаивании для указанного в техническом задании количества циклов замораживания - оттаивания (в том числе при учете физической нелинейности прочности грунта); -подсчет несущей способности сваи. Также показано, что если в результате работы теплового насоса не происходит промерзания грунта, то его свойства практически не изменяются. В этом случае определение несущей способности свай, в которых расположены коллекторы тепловых насосов, следует осуществлять с учетом требований украинских строительных норм. В этом случае не следует учитывать характер изменения температуры грунта. Результаты проведенных исследований, использованы в методиках определения несущей способности энергетических свай и внедрены в практику производства на таких предприятиях: «Завод Электронбытприбор» и ООО «Львовкомплексстрой» в г. Львове.

In the dissertation the actual scientific and technical problem of definition of bearing property of piles in which collectors of heat pumps taking into account cyclic freezing - thawing of the soil adjoining to piles is placed is solved. The methods of determination of bearing capacity of piles in which collectors of heat pumps are placed according to field research and by calculation are offered and proved. The method of determining the load-bearing properties of energy piles according to field tests differs from the well-known one in that before testing according to the method described in Ukrainian regulations, the number of freezing cycles stipulated by the test program should be carried out. The method of determining the bearing properties of energy piles by calculation includes: determining the possibility of freezing of the base, determining the effect on the strength of the soil adjacent to the pile of its cyclic freezing and thawing and calculating the bearing properties of the pile. Regularities obtained as a result of research, used in the methods of determining the bearing properties of energy piles and implemented in the practice of production at the following enterprises: "Plant Electronpobutprilad" and LLC "Lvivkompleksbud" in Lviv.