Приведены аналитические исследования влияния инерционности основания на колебания фундамента. Предложен метод расчета колебаний фундаментов на инерционном основании.

Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень роботи будівельних конструкцій, що спираються на грунт, або підтримують його від обвалювання. Розроблено нові моделі основи та методи визначення напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій та грунтового середовища. Враховано реальні властивості матеріалів конструкції та основи: тріщиноутворення, повзучість, нелінійність деформування. Досліджено вплив місцевих навантажень на характер розподілу горизонтального тиску на підземні інженерні споруди. Запропоновано практичні рекомендації для розрахунку фундаментів на природній та штучній основах (фундаменти на палях), підпірних стін, опускних колодязів тощо, які можна використовувати під час проектування споруд.

У зв'язку зі складністю структури грунтів важко знайти єдиний спільний метод розрахунку їх на міцність. Між тим, багато грунтів мають механічні властивості (ідеальна пластичність, пружність, зміцнення при зсувах, в'язке і крихке руйнування і т.п.), добре вивчені у відповідних науках. Методи останніх можуть бути застосовані до різних геотехнічних об'єктів і результати розрахунків - співставлені з механічним поводженням реальних споруд. Такий шлях обрано у даному посібнику. Розглянуті також експериментальні і лабораторні підходи, у першу чергу, використання електрогеомеханічної аналогії.

В монографии разработаны основы теории гравитационного зондирования вязкопластичных грунтов. Рассмотрены методы контактного исследования грунтовых сред в труднодоступных районах, в том числе на поверхности космических тел и глубоководных частях Мирового океана. Созданы новые погружные устройства, подводные носители, оборудование и приборы, позволяющие определять эксплуатационные характеристики грунтов в условиях естественного залегания.

Приведены результаты полевых экспериментальных исследований деформационной анизотропии песчаных и пылевато-глинистых грунтов. Установлена зависимость коэффициента анизотропии от плотности грунта, показателей текучести и глубины. Полученные величины коэффициента деформационной анизотропии позволяют определять горизонтальный модуль деформации.

Наведено методику розрахунку паль і стрічкових пальових фундаментів за допомогою сучасного числового методу граничних елементів, а також результати числових досліджень взаємодії системи стрічковий пальовий фундамент - підвалина. Детально розглянуто формування матриці коефіцієнтів впливу та вільних членів системи лінійних алгебричних рівнянь.

Подано оцінку стану наукових досліджень і практики підготовки основ і влаштування фундаментів, а також перспективи їх розвитку на сучасному етапі в Україні. Наведено результати наукових досліджень та експериментальних робіт у галузі визначення напружено-деформованого стану та несучої здатності основ, у т.ч. тих, що просідають та набухають, їх взаємодії з фундаментами різної конструкції. Розглянуто особливості роботи основ і фундаментів за статичних і динамічних навантажень, наведено методи розрахунку їх рівномірних і нерівномірних деформацій, відмінності проектування фундаментів неглибокого закладення.

Розглянуто особливості виконання робіт, пов'язаних з покращанням якості грунтів основи ущільнення, закріплення та армування, а також викладено нові методи та прийоми влаштування стовпчастих, стрічкових, плитних і пальових будівель цивільного та промислового призначень. Наведено результати дослідження особливостей спільної роботи підземних і спеціальних споруд із грунтовою основою, у т.ч. на період експлуатації та використання різних способів захисту будівель і споруд від дії інженерно-геологічних процесів і підробки територій, у тому числі прогнозування та контроль розвитку даних процесів.

Приведено аналитическое решение для оценки напряженно-деформированного состояния слоистых грунтовых оснований от внешней нагрузки, распределенной на его поверхности по площади круга. Установлены основные влияющие факторы; для двух- и трехслойного оснований показано различие по отношению к однородному в величинах напряжений, осадках дневной поверхности, размерах и кривизне осадочной воронки.

Розглянуто задачу про нестаціонарні коливання шару пористопружного насиченого рідиною середовища, рух якого описано системою диференціальних рівнянь Біо. Застосовано чисельний метод скінченних елементів для знаходження динамічних переміщень твердої та рідкої фаз, порового тиску й ефективних напруг у твердій фазі. Проведено чисельний аналіз одноосьового навантаження шару пористопружного грунту, насиченого водою, досліджено ефекти взаємодії фаз у шарі за кількох значень параметра проникності середовища. Наведено чисельні результати, які доводять, що процес консолідації проходить повільніше у разі зменшення проникності середовища; а для матеріалу з високою проникністю відзначено помітне демпфірування коливань.

Розглянуто сумісну роботу пружно-в'язкої бетонної діафрагми з суцільною пружно-в'язкою основою з гірських порід з урахуванням фактора часу, тобто на основі теорії спадкової повзучості і старіння.

На основании анализа результатов инженерно-геологических изысканий на территории Днепропетровщины и материалов по эксплуатации зданий на этих территориях установлено, что в процессе фильтрации "взмученной" воды через лёссовую просадочную толщу происходит кольматация пор грунта, чаще на границах инженерно-геологических элементов, образование сначала местного, а впоследствии - постоянного водоупора, формирование нового горизонта подземных вод, подъем уровня подземных вод, подтопление территорий, которые числятся как потенциально "неподтопляемые". Приведены примеры фактической эксплуатации объектов, построенных на потенциально "неподтопляемых" территориях.

Проанализованы методы определения физических постоянных для насыщенных жидкостью пористых сред, основанные на статистических и квазистатистических методах измерения с учетом начального напряжения материала. На основании литературных экспериментальных данных определен ряд неизвестных параметров для типичных пористых сред.

Запропоновано методику прогнозу фільтраційної консолідації глинистих грунтів та обгрунтування інженерних заходів щодо її прискорення у процесі підготовки підвалин гідротехнічних споруд.

Висвітлено основні питання проектування фундаментів, що ілюструються прикладами розрахунку, які дозволяють відстежити усі етапи проектування даного виду фундаменту. Проаналізовано інженерно-геологічні умови будівельного майданчика. Наведено приклади армування фундаменту залежно від навантажень та умов його експлуатації.

Предложен алгоритм расчета балочных плит переменной жесткости. При его реализации использован принцип совместного расчета. В ходе математической формализации задача сведена к решению уравнения Фредгольма второго рода. Полученные в работе результаты могут быть использованы на стадии проектирования для определения усилий и деформаций, возникающих в плитных фундаментах.

Предложена методика и рассмотрена результаты впервые проведенных испытаний по определению устойчивости песчаного основания буроинъекционных свай большой длины. Проведенные опыты позволили уточнить рекомендации СНиП по определению расчетным путем несущей способности свай в слабых водонасыщенных грунтах. Результаты испытаний позволили также существенно уменьшить размеры фундамента под энергоблок большой мощности.

С использованием теоретических обоснований и опытных данных установлена эффективная граничная плотность грунта искусственного основания, которая практически не подвержена разуплотнению при обводнении грунта замачиванием сверху аварийными утечками или замачиванием снизу при подтоплении территории.

С использованием асимптотических подходов разработан аналитический метод расчета фундаментов стенчатого типа под турбоагрегаты тепловых и атомных электростанций в условиях действия статической нагрузки. Отмечено, что данный метод легко обобщается для случаев других видов нагрузок, в том числе динамической.

Розглянуто конструктивні особливості ефективних паль типу СВ з розширенням на бічній поверхні та їх переваги у використанні в процесі закладення пальових фундаментів порівняно з широко розповсюдженими типами паль. За результатами порівняльних випробувань паль під статичним удавлювальним навантаженням за різних грунтових умов визначено тенденцію перерозподілу несучої здатності між стовбуром і розширеннями ефективної палі типу СВ залежно від грунтових умов.