Оценка надежности фундамента по осадке многослойного основания

Повышение качества проектных решений фундаментной части зданий и сооружений неразрывно связано с оценкой их надежности. Однако методы такой оценки разработаны к настоящему времени совершенно недостаточно. Принятый в отечественном фундаментостроении принцип проектирования по предельным состояниям оперирует понятием расчетных значений нагрузки и характеристик грунтов. Также здесь присутствует понятие надежности в виде коэффициентов надежности по нагрузке и коэффициентов надежности по грунту. Эти коэффициенты являются оценкой методов определения отдельных параметров. В то же время понятие надежности в принципе означает безотказность работы всей системы, в данном случае – фундамента сооружения и грунтового массива. Вероятность оценки надежности, называемая уровнем надежности, предполагает наличие условий, которым должно отвечать проектное решение. Как правило, это условия по несущей способности и по деформациям основания. Вероятность выполнения данных условий, которые рассматриваются как заданные функции случайных величин, будет характеризовать надежность фундаментной конструкции.

Порядок действий по определению уровня надежности состоит в следующем. Во-первых, устанавливаются случайные параметры проверяемого условия и их числовые характеристики до центральных моментов четвертого порядка. Во-вторых, рассчитываются числовые характеристики условия, как случайной функции, предварительно линеаризированной. И в-третьих, рассчитывается вероятность выполнения условия с использованием произвольного закона распределения в виде ряда Шарлье. Такой подход к оценке надежности фундаментных конструкций достаточно обоснован и может использоваться в практике проектирования. Было рассмотрено применение этого метода для оценки надежности грунтового основания по несущей способности и по деформациям. Однако в последних редакциях нормативных документов метод расчета осадки был существенно изменен. Цель настоящей статьи заключалась в изложении алгоритма оценки надежности модернизированного метода расчета осадки грунтовых оснований.

1. Силин Я. В. О применении теории катастроф к оценке надежности оборудования нефтегазового комплекса // Северный регион: наука, образование, культура. 2013. № 2 (28). С. 62–69.

2. Уткин В. С. Оценка надежности и несущей способности строительных конструкций на основе теории нечетких множеств и теории возможностей : специальность 05.23.17 «Строительная механика» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Уткин Владимир Сергеевич. 2002. 395 с.

3. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ : монография. Издание 2-е, исправленное и дополненное. Москва : ЛИБРОКОМ, 2012. 582 с. (Сер. Физико-математическое наследие : математика (тео рия вероятностей)).

4. Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Прикладные задачи теории вероятностей. Москва : Радио и связь, 1983. 416 с.

5. Пугачев В. С., Синицын И. Н. Структурная теория сложных стохастических систем // Информатика и ее применения. 2011. Т. 2 (5). С. 4–16.

6. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Москва : Юрайт, 2003. 427 с.

7. СНиП 2.02.01–83*. Основания зданий и сооружений. Москва : ЦПП, 2006. 48 с.

8. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений : актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. Москва : Стандартинформ, 2016. 228 с.

9. Ермолаев Н. Н., Михеев В. В. Надежность оснований сооружений. Ленинград : Стройиздат, Ленинград ское отделение, 1976. 152 с.

10. Караулов А. М., Королев К. В., Федосин К. А. Определение уровня надежности условия по осадке грунтового основания // Гидроэнергетика. Гидротехника. Новые разработки и технологии : тезисы докладов шестнадцатой научно-технической конференции. Санкт-Петербург : ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 2024. С. 148–150.