Розроблено розрахункові моделі конструкцій, що контактують та не контактують з грунтом з урахуванням особливостей деформування матеріалу, повзучості, реологічних процесів, що відбуваються у грунті, здійснено експериментальну перевірку теоретичних положень. Розроблено комбіновані моделі грунту у вигляді вінклерівського шару на лінійно-деформівній півплощині й на лінійно-деформівній чвертьплощині. Проаналізовано роботу різних тунельних обробок прямокутного обрису з урахуванням їх взаємодії з грунтом. Запропоновано метод розрахунку довгих смуг і балок (півнескінченних, нескінченних, шарнірно-з'єднаних і ступінчатих) на грунтовій основі. Розроблено метод розрахунку жорстких і гнучких підпірних стінок. Показано можливість використання методу розрахунку смуг на пружній вінклерівській основі для розрахунку огорожі на мостах і дорогах, прогінних будов і плит перекриттів. Запропоновано метод розрахунку фундаментів на просадочних і набухаючих грунтах, зокрема з урахуванням реологічних процесів. Проаналізовано роботу балкових, плитних, плитно-ребристих і ребристих прогінних будов мостів за різних дефектів будівництва або експлуатації. Розроблено метод розрахунку тонких пластин без ребер або підкріплених ребрами за різних граничних умов. Створено метод розрахунку смуг з урахуванням нелінійності роботи залізобетону та прогінних будов з урахуванням повзучості. Показано можливість використання усереднених схем для розрахунку нерегулярних прогінних будов. Запропоновано методику розрахунку дерев'яних прогінних будов і ортотропного настилу металевих прогінних будов. Складено програми розрахунку прогінних будов і фундаментів.

На основі теорії пластичної течії зі зміцненням, що базується на принципі максимуму Мізеса, побудовано математичну модель сумісної роботи гнучкої підпірної стінки та грунтового масиву, яка враховує пружні та пластичні деформації. Розроблено ітераційний алгоритм і програму з метою реалізації нової математичної моделі у розрахунках гнучких стінок, що взаємодіють з грунтовим середовищем. Запропоновано методику оцінки точності та швидкості сходження ітераційного процесу, застосованого у розробленому алгоритмі. На основі стендових випробувань на моделі тонкостінних підпірних споруд встановлено закономірності взаємодії гнучкої підпірної стінки з грунтовим середовищем відповідно до жорсткості стінки, податливості анкерних опор, навантаження та інших чинників.

Експериментально та теоретично обгрунтовано метод спільного розрахунку підпірних споруд та взаємодіючого з ними грунту з урахуванням пружнов'язкопластичних властивостей їх матеріалів. Основні рівняння одержано на основі теорії пластичної течії, яка базується на принципі максимуму Мізеса. Розроблено алгоритм і програмний комплекс, які дозволяють виконувати спільний розрахунок споруди та взаємодіючого з нею грунту, не розбиваючи на два незалежних розрахунки за граничними станами на міцність та жорсткість. Запропонований метод розрахунку більш повно враховує реальну роботу споруд і дозволяє оцінювати напружено-деформований стан конструкції та грунту, який взаємодіє з нею, за складного навантаження.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований давления грунта на подпорные стены при совместном действии веса засыпки и внешних нагрузок на поверхности. Описаны существующие методы оценки горизонтального давления грунта на подземные ограждающие конструкции. Охарактеризовано влияние полезных нагрузок на распределение давления грунта на подпорные стены. Обобщены строгие методы учета нагрузок на дневной поверхности. Рассмотрены особенности распределения горизонтального давления грунта на подпорные стены при многослойном основании и распределения пассивного давления грунта при наличии полосовой нагрузки на поверхности засыпки. Уделено внимание давлению состояния покоя. Предложены практические рекомендации, таблицы и графики определения нагрузок на подпорные стены при различных стадиях их нагружения.

Наведено методи спостережень пунктів, закладених в зоні впливу зсувних процесів. Визначено ефективність протизсувних заходів на схилі балки, проведено оцінювання роботи підпірної стіни, що утримує зсувний масив з урахуванням його геологічної будови.

Дослідження присвячене розробці методу визначення бічного тиску неоднорідного анізотропного з опору зрушенню грунтового середовища на розпорні споруди жорсткого конструктивного типу. Для розв'язання завдання використовувались передумови класичної теорії Ш. Кулона з прийняттям плоскої поверхні ковзання. Внутрішні сили зчеплення враховувались згідно теореми А. Како. Сейсмічні сили визначались згідно статичної теорії. Анізотропію міцності наведено годографами кута внутрішнього тертя та зчеплення. Одержано зaлeжнocтi для визначення бічного тиску довільного анізотропного грунтового шару на підпірну стінку. Бічний тиск наведено у вигляді трьох параметрів, відображаючих вплив особистої ваги, питомого зчеплення грунту граничної призми та поверхневого навантаження. Розроблено алгоритми визначення активного та пасивного тиску неоднорідного грунтового середовища з урахуванням міцнісної анізотропії, що дозволяє використовувати запропоновані рішення в інженерній практиці. Приведено результати числового дослідження впливу анізотропії на параметри бічного тиску. Бічний тиск грунту визначався на вертикальну ідеально гладку стінку для різноманітної орієнтації годографів міцності двошарової горизонтальної засипки. Результати числового експерименту свідчать про значний вплив міцнісної анізотропії на бічний тиск, який змінюється залежно від напрямку в декілька разів у порівнянні з ізотропним грунтовим середовищем.

Изложен концептуальный подход к расчету подпорных стенок при действии пассивной нагрузки. Рассмотрены варианты действий нагрузок при различных нагрузках и различных углах естественного откоса грунта.

Розглянуто питання визначення горизонтального тиску грунту на підпірні споруди, наведено закономірності механіки грунтів. Наведено теоретичні засади дослідження активного тиску грунту на підпірні стінки за числовим методом граничних елементів, результати числових досліджень порівняння з експериментами, з розрахунком за діючими ДБН, графічним методом, методом В. В. Соколовського. Досліджено графічну побудову Кулона для визначення максимального тиску засипки.

Розроблено методи визначення активного горизонтального тиску від багатошарової засипки з урахуванням корисного місцевого навантаження на поверхні. Для розв'язку поставленого завдання використано теоретичні методи, засновані на вдосконаленні теорії Ш. Кулона для багатошарової засипки. Розглянуто круту підпірну стінку, що взаємодіє з багатошаровою основою за довільної орієнтації плоских границь шарів і навантаження на поверхні засипки. Встановлено, що на кожній глибині підпірної стінки в граничному стані багатошарової засипки, на відміну від теорії Кулона, утворюється єдина площина обвалення (ковзання). Досліджено розподіл площин ковзання в багатошаровій засипці та розподіл горизонтального активного тиску по глибині підпірних стін, у тому числі за наявності навантажень на поверхні. Запропоновано числовий метод визначення активного горизонтального тиску від багатошарової засипки та корисного навантаження. Одержані результати дозволяють підвищити достовірність проектування підпірних стін за складних інженерно-геологічних умов і наявності навантажень на поверхні.

Запропоновано методологію дослідження напружено-деформованого стану конструкцій укріплень грунтових масивів з урахуванням геометричної та фізичної нелінійностей на основі нелінійної теорії пружності і пластичності грунтів. Проведено порівняння числових та аналітичних результатів оцінки стійкості підпірної стіни та одержано числові результати дослідження впливу неоднорідного грунтового півпростору на напружено-деформований стан огороджувальних конструкцій глибокого котловану. Рекомендовано наукове обгрунтування принципів реконструкції ділянок міської території зі щільною забудовою і складними інженерно-геологічними умовами для науково-технічного супроводу всіх процесів реконструкції, а також вироблення рекомендацій для безпечного і рівномірного розвитку забудованих територій.

Наведено матеріали про визначення активного тиску грунту (АТГ) на огорожі, надано розрахунки з находження АТГ на підпірну стінку та визначено величину горизонтальних переміщень бокової поверхні підпірної стінки. Виконано порівняльний аналіз розрахунків з експериментальними дослідженнями І. В. Яропольського, розроблено методику визначення АТГ на огорожі.

Предположено, что свайный фундамент может быть использован для снижения влияния строительства новых подпорных сооружений на автомобильных и железнодорожных дорогах, возле существующих строений или в местах плотной городской застройки, и гарантировать стабильность фундамента. Для снижения объемов земляных работ нужно выбрать экономичную конструкцию подпорной стенки. При проектировании подпорных стенок ростверк и сваи считаются независимыми элементами. Поскольку совместное действие подпорной стенки, свай, ростверка, а также влияние почвы или скального основания на сооружение учитываются не в полной мере, то есть некоторые ограничения в существующих методах их проектирования. Для достижения цели были проведены лотковые испытания моделей подпорных стен без свай и со сваями с целью изучения их взаимодействия с окружающим массивом грунта. Учеными было выполнено лабораторное моделирование сложной системы "окружающий грунт - подпорная стенка - свая". На основании результатов лотковых испытаний проанализированы деформации и основные параметры их напряженно-деформированного состояния. Анализ полученных результатов показал, что конструкция подпорной стены со сваями является устойчивой и прочной. До сих пор в Украине не было проведено аналогичных экспериментальных лотковых испытаний с моделями подпорных стен в таких комбинациях. Приведены уникальные фотографии и результаты испытаний, а также их анализ. Использование методики проведения экспериментальных лотковых испытаний моделей подпорных стен со сваями и без них дает более широкую возможность исследования напряженно-деформированного состояния таких конструкций.

Цель работы - проектирование оптимальных конструктивных решений с учетом конкретных условий эксплуатации одна из главных инженерных задач. Для подпорных стен, применяемых на подрабатываемых территориях с горизонтальными и вертикальными перемещениями грунта, эта задача является особенно важной. Многочисленные исследования поведения различных грунтов (лессовых просадочных, загипсованных, заторфованных, карстовых и т.п.) при замачивании показали, что их несущая способность и податливость (жесткость) находятся в тесной зависимости от степени их влажности. Результаты исследований проведенных поляризационно-оптическим методом носят в основном качественный характер в силу ряда допущений, связанных с масштабностью моделирования и идеализаций модели основания. Теоретической основой для моделирования методом эквивалентных материалов служит учение о подобии, которое является научным методом постановки эксперимента, обработки его результатов и распространения этих результатов на натуральные явления. Три теоремы теории подобия позволяют проанализировать уравнения, описывающие натурный и модельный процесс, вывести условия моделирования в виде критериев подобия и выбрать масштабные коэффициенты (константы подобия). В качестве грунта основания в моделях использовался суглинок нарушенной структуры. Моделью подпорной стенки принята подпорная стенка специального типа, а именно монолитная подпорная стена уголкового типа, которая имеет вертикальный и горизонтальный элементы на поверхности которых, с контактной стороны, размещены опорне части и пустоты в виде усеченных пирамид одинакового размера и направленных меньшим основанием вглубь вертикального и фундаментного элементов. Разработке новых конструктивных решений подпорных стен способных воспринимать дополнительное воздействие от неравномерно деформируемого основания. Изготовление моделей основания и подпорной стенки позволит изучить процесс контактного взаимодействия подпорной стенки и деформируемого основания, а также получить математические закономерности их совместной работы. Используя положения теории подобия, изготовлены модели основания и подпорных стен, имеющих жесткостные и прочностные характеристики соответствующие натурному грунту и натурным конструкциям.

Досліджено особливості формування напружено- деформованого стану системи "утримуючі конструкції - ґрунтовий масив" для багатоярусних підпірних стін. Виконано порівняння моделей фунтового середовища на основі даних натурних випробувань. Дослідження проведені для двох варіантів конструкцій підпірних стін, за результатами досліджень побудовані графіки отримані при числовому моделюванні і порівняні з даними проведених експериментів. Модель ґрунтового середовища, яка базується на дилатансійній теорії з використанням модифікованого критерія текучості Мізеса-Губера обрана базовою, для проведення подальших розрахунків. Основною частиною роботи є дослідження впливу розташування ярусів підпірних стін у плані та по висоті на формування напружень і переміщень, що виникають у всіх елементах системи "утримуючі конструкції - ґрунтовий масив". Дослідження проведені шляхом числового моделювання задач з різними варіантами положень ярусів підпірних стін. Для аналізу даних була створена методика, що дає змогу виявити небезпечні зони формування максимальних зусиль та деформацій у ярусах підпірних стін. Виявлені раціональні положення підпірних стін, які дають змогу зменшити витрати матеріалів на їх зведення. Результати досліджень впроваджено на двох об'єктах будівництва і підтверджено шляхом порівняння розрахунків з даними геодезичного моніторингу за утримуючими конструкціями, що був проведений на одному з дослідних будівельних майданчиків.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н581.131

Рубрики:

Тиснення ґрунтів на підпірні стіни

Шифр НБУВ: ДС41631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Н581.131

Рубрики:

Тиснення ґрунтів на підпірні стіни

Шифр НБУВ: ДС41631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вирішено актуальне завдання подальшого вдосконалення конструктивного рішення підпірних стін зі структурною поверхнею та методів їх розрахунків з метою проектування та експлуатації будівель і споруд у складних інженерно-геологічних умовах. Для практичних розрахунків застосовано модель змінного коефіцієнта жорсткості основи та розрахункового опору для тривало навантаженої основи, яка дозволяє врахувати особливості контактної взаємодії в умовах нерівномірних деформацій основи. Визначено основні властивості цих підпірних стін - ущільнення та збільшення несучої здатності грунтової основи. Розроблено рекомендації щодо проектування підпірних стін зі структурною поверхнею, які можуть використовуватись для розрахунку підпірної стіни зі структурною поверхнею в складних інженерно-геологічних умовах. При впровадженні запропонованих конструкцій на об'єктах промислового та цивільного будівництва в порівнянні з типовими рішеннями, які орієнтовані на застосування в звичайних умовах, одержано економічний ефект в розмірі 55,00 тис. грн при влаштуванні 10 м/п стіни.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н581.131

Рубрики:

Тиснення ґрунтів на підпірні стіни

Шифр НБУВ: ДС41631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - визначити єдину методику, яка дозволить розрахувати конструктивні параметри дискретних утримуючих споруд. Методи дослідження. Виконано теоретичні дослідження геомеханічних процесів з використанням аналітичних і чисельних математичних методів. Аналіз і узагальнення результатів теоретичних досліджень. Наукова новизна. Запропоновано нову методику, що дозволяє розраховувати конструктивні параметри дискретних протизсувних утримуючих конструкцій при одночасній оцінці стійкості грунту, який знаходиться між його елементами. Практична значимість. Викладені матеріали досліджень дозволяють при проектуванні протизсувних дискретних споруд обгрунтовано розрахувати такі параметри: відстань, на якій дискретна утримуюча конструкція взаємодіє із зсувом; оцінити стійкість грунту в проміжках між залізобетонними елементами конструкції; відстані між окремими елементами дискретної утримуючої конструкції; діаметри окремих елементів дискретної утримуючої конструкції (у разі перетину круглої форми) або розмір меншої сторони окремих елементів дискретної утримуючої конструкції (у разі прямокутного перетину). Результати. В ході написання цієї статті нами були отримані аналітичні залежності, що дозволяють визначити такі конструктивні параметри системи "протизсувна утримуюча конструкція - сповзаючий грунтовий масив": стрілу підйому арки вивалу грунту між елементами дискретної утримуючої конструкції. Цей параметр необхідний для визначення відстані, на якій дискретна утримуюча конструкція взаємодіє із зсувом; коефіцієнт стійкості грунту в зоні взаємодії дискретної утримуючої конструкції із сповзаючим грунтовим масивом; це дозволяє оцінити стійкість грунту в проміжках між залізобетонними елементами конструкції; відстані між окремими елементами дискретної утримуючої конструкції; діаметри окремих елементів дискретної утримуючої конструкції (у разі перетину круглої форми) або розмір меншої сторони окремих елементів дискретної утримуючої конструкції (у разі прямокутного перетину). Також, отримані аналітичні залежності дають відповіді на питання, чи можливо в даних конкретних умовах використовувати дискретні утримуючі конструкції та визначити область зсуву, в якій відбувається його взаємодія з утримуючою конструкцією.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н581.131

Рубрики:

Тиснення ґрунтів на підпірні стіни

Шифр НБУВ: ДС41631 Пошук видання у каталогах НБУВ