О надежности штамповых испытаний по грунту при возведении свайного фундамента опор мостов

Актуальность. Требования на проведение штамповых испытаний по грунту под острием буронабивных свай обосновываются нормативно-техническим регламентом на возведение свайных фундаментов опор мостов. В научных публикациях отсутствует информация оценки надежности испытаний. Фундаменты опор мостов являются элементами мостовых сооружений и относятся к стратегическим и экономически ответственным объектам транспортной инфраструктуры территории РФ, поэтому должны обладать высоким уровнем надежности как на стадии проектирования, так и эксплуатации.

Цель. Практическое применение теории надежности для штамповых испытаний для обеспечения контроля строительства и экономических затрат. Вероятностный подход в обеспечении надежности штамповых испытаний обусловлен факторами случайной природы характеристик напряженно-деформированного состояния грунтов под острием буронабивной сваи, их вероятностью безотказной работы.

Результаты. Рассмотрены примеры плотности распределения вероятности отказов в функции времени, допускающие некоторые ограничения в виде этапов и времени нагружения без снижения достоверности результатов испытаний, и возможность использования реальной экспериментальной зависимости «нагрузка – осадка» для обоснования программных требований и экономической целесообразности проведения работ.

1. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. Москва: Высшая школа, 1988. 238 с.

2. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. Москва, 1969. 329 с.

3. Raizer V. Reliability of Structures Subjected to Corrosive Wear // J. Technical Mechanics. 1990. № 11. P. 73–32.

4. Сборник задач по теории вероятностей, математической статистике и теории случайных функций / под общ. ред. А.А. Свешникова. Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань, 2008. 445 с.

5. Доброхотов И.С., Трухин Б.В. Анализ зависимости диаграммы деформирования от различных параметров путем построения доверительной полосы // Методы решения задач упругости и пластичности: межвузовский сб. Вып. 6. Горький, 1972. С. 200–214.

6. Справочник по надежности. Т. I: пер. с англ. Москва: Мир, 1969. 320 с.

7. Ушаков И.А. Приближенное решение задачи об оптимизации среднего времени безотказной работы системы // Надежность и контроль качества. 1971. № 11. С. 71–75.

8. Raizer V. Theory of Reliability in Structural Design // AMR. 2004. V. 57. № 1. P. 1–21.

9. Судаков Р.С., Тескин О.П., Филиппов В.А. Метод определения требований к надежности элементов системы при заданном нижнем доверительном пределе для вероятности безотказной работы системы // Надежность и контроль качества. 1974. Вып. 3. С. 50–56.

10. Барлоу Р., Хантер Л. Критерии определения оптимальной избыточности // Оптимальные задачи надежности. Москва: Изд-во комитета стандартов, мер и измерений при Совете Министров СССР, 1968. С. 129–156.

11. Rackwitz R., Schrupp K. Quality Control Prof Testing and Structural Reliability // J. Structural Safety. 1985. № 2. P. 239–244.

12. Ditlevsen O., Madsen H.O. Structural Reliability Methods. England: John Wiley and Sons. Ltd., 1996. 372 p.

13. Тетнер А.И. О надежности конструкций, взаимодействующих с грунтом // Проблемы надежности в строительном проектировании. Свердловск, 1972. С. 220–224.

14. Битайнис А.Г. Исследование эффективности современных конструкций свай с учетом фактора времени // Методы оценки эффективности фундаментов с учетом фактора времени. Рига, 1975. С. 93–148.

15. Картопольцев В.М., Картопольцев А.В., Алексеев А.А. К вопросу совершенствования штамповых испытаний грунта в основании буронабивных свай при строительстве опор мостов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. Т. 25. № 2. С. 207–222. DOI: 10.31675/1607-1859-2023-25-2-207-222

16. Takaoka N., Shiraki W. Reliability analysis of Structural members Composed of Several random processes // J Struct. Mech. 1984. 1212. P. 151–180.

17. Мирный А.М., Соловьев А.Д. Оценка надежности системы по результатам испытаний ее компонент // Кибернетику – на службу коммунизма. Т. 2. Москва; Ленинград: Энергия, 1964. С. 41–52.

18. Тимашев С.А., Штерензон В.А. Практические методы расчета надежности разных систем при действии сочетания случайных нагрузок // Исследования в области надежности инженерных сооружений. Ленинград: Ленинградский Промстройниипроект, 1979. С. 36–52.

19. Hasofer A.M., Lind N.C. An Exact and Invariant First order reliability Format // J. Eng. Mech. 1974. 100. ASCE. № EM1. P. 111–121.

20. Huber P.J. Robust estimation of location parameter // The Annals of Mathematical Statistics. 1964. V. 35. № 1. P. 73–101. DOI: 10.1214/aoms/1177703732