В статье представлены результаты экспериментальных исследований влияния уширения в забое буронабивной сваи на ее несущую способность. Для выявления влияния термохимического уширения (ТХУ) на несущую способность буронабивных свай проведены исследования моделей свай на экспериментальной площадке. В качестве моделей свай использованы модели бетонных буронабивных свай длиной 700 мм, диаметром 130 мм. Проведено комплексное сравнение результатов модельных экспериментальных исследований и расчетов методом конечных элементов напряженно-деформированного состояния свай с термохимическим уширением в забое. В сравнении рассмотрено влияние появления уширения на отдельные компоненты деформированного и напряженного состояния. Для анализа зоны деформирования основания представлено развитие зон пластических деформаций по основным стадиям приложения нагрузок. Проведено моделирование термодинамических процессов, проходящих в забое скважины при устройстве термохимического уширения буронабивной сваи. Градиент температур определяется в ходе численного эксперимента методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. В результате расчетов установлено: сваи с ТХ-уширением – отмечается увеличение зоны деформирования основания вокруг сваи за счет созданной эллиптической формы уширения. Экспериментальные исследования указывают на значительное увеличение несущей способности буронабивных свай при использовании с термохимического уширения. Проработанная комбинация аналитической и численной методики расчета оптимальной формы и массы заряда позволяет подобрать необходимое количество инициирующей смеси. Статья предназначена для специалистов в области промышленного и гражданского строительства и инженеров-геотехников.

The article presents the experimental investigations results of the broadening effect in the bored pile bottom on its bearing capacity. To determine the effect of thermochemical broadening (TCB) on the bearing capacity of bored piles, investigations were carried out on models of piles on the experimental site. As models of piles, models of concrete bored piles with a length of 700 mm and a diameter of 130 mm were used. A complex comparison of the model experimental studies results and calculations by the finite element method of the stress-strain state of piles with thermochemical broadening in the face is carried out. In comparison, the influence of the appearance of broadening on individual components of the deformed and stressed state is considered. For the deformation zone analysis of the basis, the development of plastic points distribution along the main stages of loads application is presented. Modeling of the thermodynamic processes passing at the bottom of the well during thermochemical broadening of the bored pile are strongly considered. The temperature gradient is determined in the course of a numerical experiment by the finite element method in the ANSYS software complex. As a result of calculations, it has been established that piles with TC-broadening show an increase in the zone of deformation of the basis around the pile due to the created elliptical form of broadening. Experimental studies indicate a significant increase in the bearing capacity of bored piles with use of thermochemical broadening. A well-developed combination of analytical and numerical methods for calculating the optimal shape and mass of the charge allows you to select the required amount of the initiating mixture. The article is intended for specialists in the field of industrial and civil engineering and geotechnics.