авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Зохир аскарович исследование вопросов прочности грунтов, устойчивости и эффективных методов противооползневых мероприятий в горных, предгорных территориях узбекистана

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКЦИОНЕРНАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ КОМ ПАНИЯ «ЎЗБЕКИСТОН ТЕМИР ЙЎЛЛАРИ» ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукописи

УДК 624.159.5 Хасанов Зохир Аскарович ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ ПРОЧНОСТИ ГРУНТОВ, УСТОЙЧИВОСТИ И ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В ГОРНЫХ, ПРЕДГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ УЗБЕКИСТАНА 05.23.02 - Основания, фундаменты и подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент - 2012

Работа выполнена в Самаркандском Государственном архитектурно – строительном институте имени Мирзо Улугбека.

Научный консультант: доктор технических наук, доцент Маджидов Ином Уришевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Хожметов Гоибназар Ходиевич кандидат технических наук Усмонходжаев Илхом Иномович

Ведущая организация: Джиззакский политехнических институт

Защита диссертации состоится «»_2012 г. в 1400 ча сов на заседании разового совета на базе специализированного объединён ного совета К.018.01.01при Ташкентском институте инженеров железнодо рожного транспорта по адресу: 100167, г. Ташкент, ул.Адылходжаева 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентского ин ститута инженеров железнодорожного транспорта.

Автореферат разослан «»_2012 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, доцент Ф.Ф.Каримова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Горные и предгорные территории Узбекиста на подвержены оползневым процессам. Они наносят большой ущерб на родному хозяйству. Эти процессы представляют опасность для человече ской жизни и препятствуют нормальной эксплуатации зданий и инженер ных сооружений. По этой причине предупреждение оползневых процессов и применение соответствующих противооползневых конструкций имеет большое народно-хозяйственное значение.

Точность полученных результатов зависит от правильного выбора рас чётных моделей, качественных и количественных показателей определения литологического сложения, физических, деформационных и прочностных характеристик грунтов. Также важной задачей является определение чис ленных значений оползневого давления грунтов на ограждающие конст рукции. Прежде чем применять те или иные расчётные модели, следует предварительно обосновать их соответствие с реальными свойствами грун тов. Определение основных расчётных параметров грунтов, правильность выбора расчётной модели, методов расчёта устойчивости склонов и вели чины оползневого давления является важной и актуальной проблемой, ре шение которой позволит повысить надежность и эффективность противо оползневых конструкций.

Степень изученности проблемы. Предгорные зоны восточной части Узбекистана в той или иной степени подвержены оползневым явлениям.

По этой причине в этих регионах очень часто возникают оползни, которые наносят колоссальный ущерб народному хозяйству. Учитывая важность в народном хозяйстве этой проблемы, в Узбекистане, решением этих про блем поручены государственному ведомству по Геологии. Оно имеет тер риториальное подразделение «Оползневые станции» и «Гидрогеологиче ские службы». Эти службы ведут наблюдательные и инструментальные ис следования. К сожалению, они не могут спрогнозировать и определить численные значения коэффициента устойчивости оползневого склона и предлагать конкретные конструктивные решения, направленные на их ста билизацию. Такие количественные данные как коэффициент устойчивости, оползневое давление, НДС и др. можно получить только методами расчё тов механики грунтов.

Из литературы известно, большое количество работ, посвящённых изу чению расчётных моделей грунта, НДС, коэффициента устойчивости и оползневого давления склонов и откосов на ограждающие конструкции.

Однако расхождение между расчётными и наблюдаемыми в природе про цессов оползней, и эксплуатации противоудерживающих конструкций за ставляют уточнять расчётные модели грунтов и методов расчёта. Особенно это актуально для региональных видов грунтов в частности, уточнение рас чётных параметров и моделей грунта для решения задач связанных с коэф фициентом устойчивости НДС и оползневого давления на ограждения.

Также является мало изученным вопросы влияния расчётной модели грунта, критической нагрузки и гравитационных сил на геометрические па раметры, давления и устойчивость удерживающих конструкций. На осно вании выше приведённого анализа литературного обзора выявлены основ ные цели и задачи диссертационной работы Механика грунтов рассматривает вопросы прочности и устойчивости на основании идеализированного состояния элемента грунтовой среды и на правлено на получение численных значений напряжено-деформированного состояния (НДС) и коэффициента устойчивости склона. Все полученные результаты используются для разработки инженерных методов противо оползневых мероприятий.

Инженерная геология рассматривает оползневые процессы с точки зрения геоморфологии, природного литологического сложения, литолого петрографических особенностей смещающихся и подстилающих пород.

Оползень с правильной кругло-цилиндрической поверхностью сколь жения встречается сравнительно редко, и возникают в дамбах и насыпях.

Однако геологические образования редко бывают однородными, и оползни естественных склонов имеют часто сложное строение, что оказывает суще ственное влияние на характер их движения. Чем глубже выемки под плоти ны, шоссейных дорог и других инженерных сооружений, тем больше объем оползней. В рамках более обширной науки как геотехника, требуется изу чения новых методов расчета с применением сложных расчётных моделей грунта, в частности упругопластических и конструкторских решений, что даст возможность прогнозировать НДС оползней с учетом сложных инже нерно-геологических условий.



Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.

Исследования выполнены в соответствии с тематическими планами, Гос бюджетных НИР, СамГАСИ, ЗПЛИТИ и ГУП «УзГАШКЛИТИ», по те мам: «Разработка эффективных методов и систематизация геотехнических мероприятий на слабых водонасыщенных и лессовых грунтах Центральной Азии» и «Разработка эффективных методов возведения подземных конст рукций гражданских зданий и сооружений в стесненных условиях город ского строительства в инженерно-геологических условиях Узбекистана».

Цель работы. Исследование НДС склонов и откосов на горных и пред горных территориях Узбекистана с применением упругопластических мо делей, а также выявление эффективных инженерных решений противо оползневых ограждений и конструкций подпорных стен.

Задачи исследования. На основании поставленной цели в задачу ис следований входило:

- проведение экспериментальных исследований прочности и деформи руемости и других геотехнических свойств грунтов;

- исследование НДС, прочности, устойчивости и оползневого давления склонов и откосов с использованием различных методов расчета (кругло цилиндрической поверхности скольжения (КПС), симплекс метод и чис ленные методы расчета) с применением упругопластических моделей грун та;

- исследования конструктивных параметров и выбора критериев эффек тивности, работы противооползневых сооружений из свай, с целью выяв ления, наиболее рациональных решений;

- исследование и разработка, легких и гравитационных подпорных стен с целью выявления их наиболее оптимальных конструктивных решений.

Объект и предмет исследования являются природные склоны и отко сы, расположенные в инженерно-геологических условиях Республики Узбекистан, разработка расчетных моделей грунта, взаимодействие сдви говых деформаций грунтов с противооползневыми ограждающими конст рукциями.

Методы исследования основаны на использовании современных на учных положений механики грунтов, фундаментостроения и теории моде лирования;

проведение комплексных экспериментов в лаборатории и в по левых условиях;

численные моделирование МКЭ с использованием упру гопластических моделей и графоаналитические симплекс методы расчета.

При решении поставленных задач использовались следующие теории методы расчетов:

- теории упругости и пластичности (метод конечных элементов (МКЭ) для определения НДС);

- теории пластичности соответствующей пределу прочности грунтов Кулона, Мора (для определения устойчивости склонов и откосов, а также для определения оползневого, активного и пассивного давления грунтов на подпорные стены);

- программный комплекс «Plaxis» с применением упругих и упруго пластических моделей.

- программа, основанная на симплекс-методе Русинова В.Ю. и Алексан дрова А.В. с использованием теории прочности грунта Кулона и теории равновесии.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты лабораторных исследований грунтов, проведенных на стандартных компрессионных и сдвиговых приборах, а также на приборах трехосного сжатия (стабилометр) и куб. Результаты полевых эксперимен тальных исследований свай на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Результаты натурных наблюдений за деформациями подпорных стен в процессе их нагружения обратной засыпкой;

- результаты численного анализа в условиях плоской деформации НДС и устойчивости откосов и склонов сложной конфигурации. Сопоставление результатов определения оползневого давления, полученных численными методами на основе упругопластической модели, с результатами, полу ченными аналитическими и графоаналитическими методами. Алгоритм и расчетная программа на ЭВМ для определения устойчивости откосов, сложенных из лессовых грунтов, с учетом их увлажнения у подножья;

- результаты рациональных конструктивных решений свайных противо оползневых ограждений, а также легких и гравитационных подпорных стен.

Научная новизна работы заключается:

- на основе проведенных лабораторных и полевых эксперименталь ных исследований региональных видов грунтов, в частности лессовых и песчаных грунтов, получены основные качественные закономерности и ко личественные результаты деформирования и прочности. Эти результаты позволили уточнить расчетные модели грунтов, провести расчетную оцен ку степени устойчивости конкретных склонов и откосов и использовать их при анализе НДС и давления на противооползневые ограждения и подпор ные стенки;

- на основании проведенных трехосных испытаний на стабилометрах и приборах «куб» определены основные расчетные параметры и законо мерности деформирования и прочности лессовых и песчаных грунтов на рушенного и ненарушенного сложения. Предложена расчетная модель грунта для решения задач определения устойчивости склонов и откосов, сложенных лёссовыми грунтами;

- на основании проведенных расчетов установлено максимальное рас стояние между противооползневыми сваями, а так же критерии устойчиво сти грунта в меж свайном пространстве;

- на основании проведенных аналитических и численных расчетов с применением упругопластических моделей выявлены наиболее рацио нальные противооползневые конструкции и подпорные стены с различной конфигурацией.

Достоверность научных положений, выводов и полученных результа тов обоснована и подтверждена:

- Теориями базирующимися на фундаментальных положениях теории упругости, пластичности и упругопластичности, теории прочности Кулона, Мора;

- проведено сравнение результатов полученных численными методами с результатами, известных аналитических и графоаналитических методов расчетов по оценки НДС и степени устойчивости откосов, склонов. Это позволило качественно и количественно проанализировать НДС и устой чивость конкретных склонов и откосов;

- удовлетворительной сходимостью полученных результатов расчета ко эффициента устойчивости и оползневого давления с наблюдаемыми на практике.

Научная и практическая значимость результатов исследований за ключается: в возможности использования полученных результатов при расчете НДС и определении степени устойчивости откосов и склонов сложной геометрической конфигурации. Рекомендуемая расчетная модель грунта позволяет боле точно определять НДС, оползневое давление и ко эффициента устойчивости склонов и откосов численными методами. Даны рекомендации по применению эффективных противооползневых ограж дающих конструкций и подпорных стен.

Реализация результатов исследований:

С участием автора разработаны: проект укрепления откосов по ул. Ахунба баева;

конструкция уголковой подпорной стены по ул. Шахи Зинда, и про ект укрепления откоса исторической стены Афрасиаб в г. Самарканд, (при ложение). Разработана методика определения оползневого давления скло нов и откосов с использованием упругопластических моделей грунта.

Предложены пути увеличения эффективности конструкции противоополз невых свайных ограждений, а также легких уголковых и гравитационных подпорных стен.

Апробация работы. Основные результаты исследований доклады вались на семинарах кафедры «Строительные технологии и геотехника» а также в объединенном семинаре при СамГАСИ (28.11.2008 г.;

12.12.2009 г.

в г. Самарканд), на кафедре «Гидротехнических сооружений, основания и фундаменты» ТАСИ (25.02.2009 г., в г. Ташкент), на заседании научного семинара Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева (22.12.2007 г., в г. Астана, Казахстан), в Санкт Петербургском Университе те путей сообщения (19.06.2008, Россия), а также на семинаре разового специализированного совета, на базе объединенного совета К.018.01. при Ташкентском институте инженеров железнодорожного транспорта (24.11.2011 г.).

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 12 научных статьях.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка. Общий объем диссертаци онной работы изложен на 152 страницах печатного текста, содержит рис., 37 таблиц и приложения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, формулируются цели и задачи работы, научная новизна, основные положе ния, выносимые на защиту, а также результаты внедрения исследований.

Первая глава диссертации посвящена обзору проведенных исследо ваний учёных стран СНГ и зарубежной литературы. Приведены результа ты исследований и систематизация процессов формирования оползневых массивов как геологических процессов. Исследованиям процессов форми рования и систематизации оползневых массивов и выявлению основных факторов, вызывающих оползневые процессы, посвящены труды следую щих ученых постсоветского пространства и зарубежных ученых: Маслова Н.Н., Преснухина В.И., Попова И. В., Денисова Н.Я., Цытовича. Н.А., Чу гаева Р.Р., Шадунц К.Ш., Шахунянца Г.М. и др.





Исследованиями напряженно-деформированного состояния грунто вых массивов, их устойчивостью и процессами разрушения успешно за нимались многие зарубежные ученые: Бишоп А., Бурмейстер Б., Гольд штейн М. Н., Галустьян Э. Л., Дудинцева И. Л., Дёмин А. М., Дорфмин А. Г., Золотарев Г. С., Маслов Н.Н., Попов В. Н., Пузыревский Н. П., Соколовский В.В., Тер-Мартиросян 3.Г., Тейлор Д., Хуан Я. X., Цветков В. К., Цытович Н. А., Чугаев Р. Р., Шадунц К. Ш., Шахунянц Г., Гинзбург Л.К., Шемякин Е. И., и многие другие.

К основным методам прогноза устойчивости склонов и откосов от носятся: натурные наблюдения (в том числе метод аналогий);

аналитиче ский;

моделирование в лабораторных и натурных условиях.

Все расчетные методы условно можно разделить на следующие группы. К наиболее простым методам относятся: аналитический метод расчета откосов по фиксированной поверхности скольжения;

методы рас чета, позволяющие определять степень устойчивости откосов, сложенных однородными грунтами на основе выбора цилиндрической или эллипти ческой поверхности скольжения. В этих расчетных методах определяется такой центр крутизны поверхности сдвига, при которой определяется со отношение наименьших сил внутреннего сопротивления грунта и макси мальные внешние, в том числе гравитационные нагрузки (Терцаги К., Маслов-Берер Г. Л., Крей Н., Чугаев Р. Р., Шахунянц Г. М. и др.). В других расчетных моделях определяются критические внешние силы или пре дельная крутизна откосов, основанная на аналитическом решении диффе ренциального уравнения равновесия, совместно с условиями уравнения предельного равновесия (труды В. В. Соколовского, Б. А. Бурмейстера, И.

С. Мухина, А. И. Сраговича, А. М. Сенкова, Т. К. Клейна). И наконец, с развитием численных методов расчета и ЭВМ, стало возможным решать сложные задачи геотехники с применением сложных упругопластических и вязко-упруго-пластических моделей. Это позволило более точно прогно зировать НДС, прочность и устойчивость откосов сложной конфигурации, с учетом неоднородных свойств грунтов и гидродинамического давления грунтовых вод.

Основными недостатками аналитических методов расчета является отсутствие возможности строгого анализа НДС в сложной дискретной об ласти геологической среды, а именно: наиболее вероятная поверхность скольжения принимается заранее известной и не зависит от литологиче ского сложения и физико-механических характеристик грунтов;

при оп ределении активного и пассивного давления на подпорные стенки различ ной конструкции, не учитываются технологические процессы (например, процесс обратной засыпки грунтов в пазухи);

при решении плоской задачи учитывается только одна, вертикальная нагрузка, равная весу столба вы шележащих пород и не учитывается пространственная работа массива;

при решении задач определения НДС и прочности грунтов рассматрива ется полу-бесконечный откос, то есть при определении оползневого дав ления, используются упрощенные модели, что приводит к несоответствию расчетных результатов с наблюдаемыми в природе;

не учитывается влия ние контактной области на напряженное состояние прислоненных отко сов;

при определении давления на свайные противооползневые конструк ции и при определении их оптимальных конструктивных параметров, в расчетах не учитываются области распределения пластических зон и за кономерности ориентации главных напряжений;

при расчете НДС, проч ности и устойчивости откосов и склонов, не учитывается влияние началь ного напряженного состояния, распределение в массиве коэффициента бокового распора грунта.

Во второй главе приводится методика, результаты лабораторных и полевых исследований региональных видов грунтов (лессовые грунты, песчаные грунты маловлажные и водонасыщенные). Также приводятся ре зультаты определения основных расчетных параметров, а также законо мерностей деформируемости, прочности и податливости ограждающих конструкций.

Для исследований характеристик прочности и деформируемости грун тов были использованы следующие приборы: компрессионные, сдвиговые, стабилометрические приборы для трехосного сжатия и прибор для испыта ния кубических образцов в условиях компрессии.

Глинистые грунты испытывались как с нарушенной, так и с ненару шенной структурой.

Для водонасышения образцов, вода подавалась в камеру при помощи медной трубки соединенной с нижней камерой нижнего корпуса стабило метра. Давление поровой жидкости внутри камеры измерялось при помощи гидротензометра конструкции к.т.н Сидорчука В.Ф. (МГСУ).

По результатам испытаний на трехосное сжатие песка средней круп ности и средней плотности, получено следующее: модуль объемной дефор мации грунтов равен 13-15 МПа;

нелинейная зависимость деформирования наблюдается при девиаторном нагружении, причем величина секущего мо дуля деформации вначале девиаторного нагружения рана 5,7 МПа и в об ласти пластических деформаций уменьшается до 2,0 МПа;

угол внутреннего трения равен 390. Для суглинков нарушенного сложения получены следую щие результаты: модуль объемной деформации равен 1,3-2,0 МПа;

секущий модуль деформации вначале девиаторного нагружения равна 1,8 МПа и в области пластических деформаций уменьшается до 0,8 МПа;

угол внутрен него трения равен 290. Для суглинков природного сложения получены сле дующие результаты;

модуль объемной деформации равен 2,4-4,0 МПа;

не линейный характер деформирования соблюдается при девиаторном нагру жении, величина секущего модуля деформации вначале девиаторного на гружения рана 3,3 МПа и в области пластических деформаций уменьшается до 1,4 МПа;

угол внутреннего трения равен 290.

Для определения коэффициента бокового давления были использо ваны компрессионные приборы для испытания образцов грунта в виде ку бика. Боковые стенки прибора оснащены тензометрическими месдозами.

Как показали результаты экспериментов, для суглинков с ненарушенной структурой величина коэффициента бокового давления при влажности W=14% равна 0,4, а при полной влагоемкости - 0,41. Величина коэффициен та бокового давления для лессовых грунтов природной влажности равна 0,27...0,32, а для водонасыщенного состояния, эта характеристика увеличи вается до значения 0,37...0,41. По результатам испытаний песчаных грунтов средней крупности, величина коэффициента бокового давления равна 0,30...0,35, а для их водонасыщенного состояния, эта характеристика увели чивается на 10-15 % и составляет 0,45...0,5.

Для определения основных параметров деформируемости грунтов, и податливости противооползневых удерживающих конструкций на горизон тальные и вертикальные нагрузки были проведены полевые штамповые ис следования.

Целью проведенных испытаний оснований и свайных конструкций явилось, определение их податливости к вертикальным и горизонтальным нагрузкам (под термином податливость в данной работе подразумевается жесткость, т.е. отношение перемещения конструкций к действующей на грузке). Как было запланировано, проведены две серии испытаний в двух разновидностях грунтовых условий. В первом случае сваи были испытаны на лессовых грунтах как в сухом так и в водонасыщенном состояниях. Во втором случае были проведены испытания в насыпных грунтах, в том числе культурно городских отложениях.

Испытания лессовых грунтов производились на территории поселка Гус, Ургутского района, Самаркандской области. По результатам двух ис пытаний были получены два графика зависимостей между средними на пряжениями и осадкой. Как следует из этих графиков, зависимость осадки штампа S1 от среднего давления Р для маловлажных грунтов является прак тически линейной. Модуль деформации «Е» при давлении Р=0,25 МПа рав но 18,0 МПа, а для увлажнённых 8,7 МПа.

Учитывая, что одна из основных элементов подпорных стен, является свайные конструкции, определение их несущей способности и податливо сти на вертикальные и горизонтальные нагрузки имеют большое практиче ское значение с этой целью в г. Самарканде были проведены полевые на турные эксперименты свай d =600 мм и глубиной 5 м. По результатам гра фиков зависимостей следует, что при нагрузки 400 кН осадка сваи состави ла 8 мм, причём податливость таких свай на вертикальные нагрузки соста вило порядка К=0,02 мм/кН.

С целью определения несущей способности свай на горизонтальную нагрузку были проведены натурные испытания. Результаты исследований показали, что в этом случае график зависимости «нагрузка - горизонтальное перемещение» имеет явно выраженный нелинейный характер. Предельные горизонтальные перемещения достигнуты при усилии равной 90 кН. При этих нагрузках в теле свай начинают возникать мелкие трещины. Податли вость свай на горизонтальную нагрузку «К» в диапазоне линейной дефор мируемости составило К=8/60= 0,13 мм/кН.

В третьей главе рассматриваются наиболее часто встречающиеся склоны и откосы в РУз где выявля K ются их геологические условия K формирования и оползневые явле ния включающие, потери устойчи вости склонов и откосов. В под ножьях гор встречаются накопления пролювия с глинистыми примеся ми. Склоны покрывают мощные на копления лессовых пород, которые относятся к четвертичному перио ду. Лессы в этих местах имеют од- E,kHм/ оп нородную структуру. Мощность - -100 10 20 30 40 50 60 70 покровных слоев достигает от 8- 9 l, м до 20-25м. 100 200 Анализируя формы склонов с 300 целью оценки и прогноза их устой- 500 чивости, устанавливаем взаимо 600 связь основных морфологических параметров склонов с развитием оползне-обвальных явлений. Гидрогеологический режим 1200 поверхностных и подземных вод существенно влияет на степень ус- 1 - Л. П. Ясюнаса;

2 - по сравнительному тойчивости склонов. Грунтовые методу;

3 - Л. Л. Перковского;

4 - ДИИТа;

воды вызывают существенную го- 5 - касательных сил;

6 - Г. М. Шахунянца, Н. Н. Маслова;

7 - Р. Р. Чугаева. 8,9,10 ризонтально направленную силу, методом конечных элементов МКЭ (упру значительно увеличивающую гра- гопластическая задача при различных витационные касательные напря- прочностных характеристиках).

жения.

Оползни при потере устойчи- Рис. 1. Эпюры оползневого вости могут сопровождаться раз- давления, рассчитанного раз личными видами деформаций это личными методами может быть сжатие, растяжение, просадки, сдвиги, кручения, течения и др.

Рассмотрено НДС и степень устойчивости прислоненных откосов.

Для определения степени устойчивости и оползневого давления был ис пользован МКЭ на основе упругопластической модели, аналитический и графоаналитические методы. На рис. 1. представлены расчетные величи ны коэффициентов устойчивости и оползневое давление для сечения E-E.

Как следует из рисунка для этого сечения, наиболее заниженные величины оползневого давления получены при расчете по методам П. Ясюнас и Л.Л Перековского. Остальные аналитические и графоаналитические методы близки по результатам.

Устойчивость массива рассчитывалась по аналитическим методам и одновременно по МКЭ (программа Plaxis V.8). Сопоставительный анализ полученных результатов показал, что при аналитических расчетах, ополз невое давление возрастает до сечения E-E и далее интенсивно уменьшается.

Результаты численных расчетов МКЭ показали, что графики оползневого давления увеличиваются до сечения D-D и далее уменьшаются. Это проис ходит в результате условности рас четных схем, принимаемых в анали- тических и графоаналитических мето дах. Дело в том, что в этих методах, напряженное состояние на контактах условно выделенных отсеков прини- c 2 мается из условия теории предельного P e равновесия, хотя напряженное со- стояние на этих площадках таково, а) что оно находится в до предельном y y состоянии. В этом состоянии НДС массива соответствует другим зако нам, основывающимся на сплошности 2 (неразрывности) тела, например зако нам упругости.

Проведенный анализ НДС в кон- x тактном слое, показал (рис. 2), что в x соответствии с теорией прочности Мора, угол отклонения площадки сдвига, определенный в соответствии б) с (1), составляет по отношению к де- картовым координатам 520 (рис. 1, K): Рис. 2. Анализ графика (а) и расположения наиболее опас (1) ( /2 1) ных площадок (б) сдвига для где - угол отклонения главных на- случая наличия фиксирован декартовым;

ной поверхности скольжения пряжений к / 4 / 2 -предельный угол площадки скольжения (по Мору);

, напряжения на фиксированной поверхности скольжения;

- угол отклоне ния площадок сдвига.

В рассматриваемом примере =20 (отклонение от вертикали 550). На этой поверхности сдвиг грунта может произойти только при выполнении условия:

/( Pe ) tg (2) Таким образом, в контактной области, площадки сдвигов, определяемые по теории прочности Мора и Кулона, являются различным и сдвиг может произойти только по фиксированной поверхности, при выполнении усло вия (2). Анализ напряженного состояния в контактной области, легко мож но проанализировать и по кругам Мора. На рис. 2. показаны наиболее опасные площадки и их угол отклонения от глобальных декартовых осей.

Однако, из-за наличия фиксированной поверхности, отклоненной на угол от наиболее опасной площадки 1, сдвиг все же произойдет по фиксиро ванной поверхности. На этой площадке действуют следующие напряже ния и сдвиг на этой площадке может произойти только при выполнении ус ловия (2):

2 (3) х соs e sin х sin х y sin 2 sin 2 (4) х Была рассмотрена задача для однородных склонов и откосов с выявления радиуса КПС (кругло-цилиндрическая поверхности скольжения), в зависи мости от изменения величин прочностных характеристик грунтов. Ре зультаты расчетов показали, что с увеличением величины удельного сцеп ления в диапазоне от 10 до 50 кПа, радиус поверхности скольжения уменьшается от 61 до 55 м. Причем, для величины угла внутреннего трения наблюдается противоположная картина. С увеличением величины угла внутреннего трения, пропорционально растет и радиус кривизны. Графики Зависимость радиуса R круглоцилидрической а) б) Зависимость радиуса R круглоцилидрической поверхности от сципления С поверхности от угла внутреннего трения Fi R (м) R (м) 56 20 40 0 2 4 C (тн/м2) 10 15 20 25 С (кПа) Fi (град) Рис. 3. Влияние изменения радиуса КПС от прочностных харак теристик грунта. а) зависимостей КПС от угла внутреннего трения Fi;

б) тоже от сцепления С зависимостей представлены на рис. 3.

Определение устойчивости вертикальных склонов и предельной их высо ты. Часто при смывании поверхностными водами и горными речками в предгорных и горных территориях, в том числе и на территориях городской застройки встречаются вертикальные склоны. Наблюдения и замеры их геометрических размеров показывают, что иногда их высота достигает 30 м и более. Ниже рассмотрим пример склона расположенный по улице Ахун бабаева в г. Самарканде. Моделирование литологического разреза также приближено к реальному. Ниже 1 м у подножья залегает УГВ. Капиллярное поднятие принято 1,0 м и осмотическое распределение влаги 2.0 м. Откос 280.

устойчив при параметрах прочности С=65 кПа и В соответствии с методом КПС, рассчитанный c использованием симплекс метода, коэффициент запаса, составляет 1,16-1,52. (Рис. 4, б).

Расчет МКЭ по упругопластической модели показал, что области пласти ческих деформаций в основном распространены у подножья склона (рис. 4, а, темными точками изображены зоны пластических деформаций). Области растяжения в основном распространены на поверхности склона и на его вершине (на рис. 4, а. изображены белыми точками). По результатам расче та было установлено, что коэффициент устойчивости равен 1,05.

Проведенный анализ НДС склона показал, что в грунтовом массиве возни кают три характерные области напряженного состояния (рис. 6): 1) средние напряжения превышают структурную прочность c ;

2) промежуточное c ;

3) напряжения в области растяжения P 0. В положение 0 e первом случае происходит, удовлетворительное совпадение теории проч ности Мора-Кулона с фактическим поведением грунта. Причем под терми ном прочности понимается сопротивление грунта сдвигу. Во втором слу чае, фактическая прочность грунта сдвигу меньше теоретической, и в третьем случае грунт в основном работает на растяжения со сдвигом (рис.

5). В этом случае термин разрушение должен приниматься как разрыв сплошности. Для мягких грунтов, из-за малой величины их удельного сце пления, третий пункт не имеет практического значения и фактически не а) б) 0 10 20 30 40 50 (М) Рис. 4. Определения коэффициента устойчивости по а) МКЭ, то тальные перемещения и область развития пластических дефор маций и б) графоаналитическому методу КПС влияет на результаты расчета.

Однако, для рассматриваемо го случая окаменевших лес совых грунтов со сцеплением, превышающим С=60 кПа, теоретически сопротивление * растяжению превышает * Pe=110 кПа. Хотя, как пока- С С* зывают эксперименты, эта величина фактически не пре- * Pe Pe c вышает 25 кПа и зависит от Рис. 5. Интерпретированная модель тео концентрации микротрещин, рии прочности Мора-Кулона примени пористости грунта и др. На тельно к глинистым грунтам высокой основании выше изложенного структурной прочности.

для практических расчетов прочности и устойчивости, i можно ввести несколько мо дернизированную модель Ку Eo лона-Мора. Для второй и третьей стадии, когда u c ;

и Pe 0: Estr * C*.

tg (5) str Для первой стадии, когда c:

* tg, (6) str u i * где - предельное сопротив- Рис. 6. Метод построения нелиней ление сдвигу при нормальных ной зависимости между напряже напряжениях, равных струк- ниями и деформациями на основе турной прочности грунта применения упругопластической (при отсутствии дан- модели грунта c ных величину структурной прочности можно принимать равной 40-60 кПа). Для структурированных грунтов можно также рекомендовать определять структурную прочность равной гравитационному давлению стр g в точке. Такая интерпрета ция теории прочности удобна и с точки зрения практического определения параметров уравнения прочности, как в сдвиговых приборах, так и в стаби лометрах. Так как определить величину удельного сцепления эксперимен 0 существующие стандарты не рекомендуют.

тами при величине Что касается классической деформационной модели (рис.6) для ее использования в численных методах расчета, то здесь мы предлагаем двух параметровую модель с параметрами секущего модуля Е0 в пределах на пряжений не превышающих структурную прочность и ограничение str величины критической деформации. Величину критической деформа u ции и структурной прочности str рекомендуется определять по графику f ( i. m ) (рис. 5, 6) для конкретных видов грунтов на приборах трех i осного сжатия (стабилометрах) или на приборах кручения цилиндрических образцов. Параметр С* -для связных грунтов определяется по результатам сопротивления грунта на одноосное сжатие. Таким образом, в место тради ционной упругопластической модели (Е0, С и ) предлагается 7 парамет *, С*, ровая модель (Е0,,, С, ).

str u На основании вышеизложенного проведены два вида расчета стан дартной и предлагаемой методики. Результаты показали, что для точки «М» расположенной на поверхности растягивающие напряжения сократи лись с 28 до 15 кПа, которая в свою очередь и повлияло на НДС грунтового массива. Установлено, что для обеспечения устойчивости такого откоса, требуется чтобы величина удельного сцепления и угла внутреннего трения 300.

были не менее С 60 кПа и В четвертой главе рассматриваются вопросы оптимизации противо оползневых и удерживающих конструкций, в том числе подпорных стен и определение их эффективного конструктивного решения. С целью уста новления основных расчетных параметров удерживающих конструкций, в частности расстояние между сваями, используем МКЭ, основанные на уп ругопластических моделях. Для этого была смоделирована плоская задача (плоская деформация), где сваи квадратного сечения 80х80 см расположе ны на расстоянии от 3,5 до 7.5 D. На поверхности было приложено ополз невое давление интенсивностью 800 кН/м. Такое давление, принято исходя из полученных результатов, рассмотренных в предыдущей главе. Подат ливость свай на горизонтальные нагрузки моделировалась при помощи стержней (опор) соединенных со сваями. Причем жесткость стержней, рас положенных между сваей и опорой принималось эквивалентной жесткости сваи на основе проведённых экспериментов на горизонтальные нагрузки т.е EA=4000 kN. Рассмотрено смещение массива из суглинистых грунтов мягко-пластичной консистенции.

Результаты расчетов для исследованных грунтов показали, что вели чина стрелы подъема арки f зависит от расстояния между сваями и увели чивается от 1200 мм, при расстоянии 3,5D м до 2000 мм при расстоянии 7,5D. В качестве показателя эффективности, в данном случае, был принят коэффициент, характеризующий отношение между перемещениями на по верхности грунта над сваями и в промежутках между ними. Как следует из результатов расчета, контактные напряжения и соответственно, реактивное усилие на сваи в пределах расстояния между ними до 4D являются макси мальными и далее до 7,5D эта характеристика практически остается неиз менной. Это объясняется тем, a что арка в пределах расстоя ния 4D является устойчивой, и далее она постепенно начи нается искажаться. Анализ изополей перемещений пока b зывает, что эффективность конструкций свай является оптимальной при расстоянии между ними до величины 7,5D. При дальнейшем увели- c чении расстояния между сваями, возникает эффект проскальзывания грунта (рис.

7, 8). Области возникновения d пластических зон, концен трируются в основном в об ласти контакта, перед лице вой поверхности свай.

Тонкостенные подпор e ные стены имеют большую протяженность, по этому, стоимость возведения угол ковых подпорных стен, суще ственно зависит от техноло a)3,5D;

b)4,5D;

c)5,5D;

d)6,5D;

e)7,5D гии возведения и конструк тивной схемы. В работе рас Рис. 7. Результаты расчёта, изополя сматриваются два типа угол перемещений грунта между сваями ковых подпорных стен, с плитной частью развитой в сторону откоса (традицион ный метод) и уголковые под порные стены с плитной ча стью расположенной симмет рично относительно стены (рис.9).

В первом случае, разви тие плитной части подпорной стены вовнутрь откоса при Рис. 8. Сопоставление (совмещение водит к перепланировке под плёнок) результатов расчёта: изопо ножья откоса. Поэтому, про лей относительных касательных и странство за пределами зад главных напряжений ней стены, должно засыпать ся привозным грунтом. К примеру, для 5 метровой подпорной стены, объем засыпаемого грунта составляет до 20 м3 на 1 пм длины. С другой стороны, грунты нарушенного сложения имеют минимальные прочностные характе min. пониженные характеристики грунтов приводит ристики, C 0 и к увеличению активного давления грунта на подпорную стенку и соответ ственно, приводит к уменьшению коэффициента устойчивости. Однако, есть и положительные стороны, например, в первом варианте, максималь ные изгибающие моменты в узле уменьшаются по сравнению со вторым вариантом 167 кН м до 190 кН м. Общий вид деформированной сетки и об ласть распространения пластических деформаций для вариантов 1, 2, при внешней нагрузки равной 40 кH/м представлен на рис. 9.

По результатам расчёта, представленных в таблице можно сделать вы вод о том, что при увеличении расстояния t=(1/4-1/3)b величина критиче ской нагрузки на поверхности увеличиться до 40 % и соответственно зна чительно уменьшиться себестоимость возведения подпорной стены.

Уменьшение затрат происходит как за счёт уменьшения себестоимости са мой подпорной стены так и снижения объёмов земляных работ. Эти же ре зультаты, полученные численными методами, подтверждаются аналитиче скими методами, рассчитанными по формулам КМК и пособие («Проекти рование подпорных стен и стен подвалов» М.: Стройиздат, 1990 г).

Результаты этих расчётов представлены в виде графика зависимости изменения опрокидывающих моментов от расстояния t (расстояние от наружной грани подошвы до центра стены) (рис. 10).

а) б) P=40 kN/м/м P=40 kN/м/м Рис. 9. Результаты расчёта МКЭ двух вариантов уголковых под порных стен при равных поверхностных нагрузках. а) деформи рованная конечно-элементная сетка;

б) общий вид развития зон пластических деформаций Таблица результатов расчёта Перемещения и усилия при равных внешних нагрузках q= Вид уголковой подпорной кН/м/м внешняя нагрузка (кН/м) Предельно-критическая Горизонтальные вости по вариантам q2/ Перерезывающие уси Коэф. Запаса устойчи Активное давление на подпорную стенку Ea Вертикальное перемещения перемещения Моментные усилия, точек, в мм.

точек, мм.

лия Qmax (кН/м) Mmax (кНм/м) стены (кН/м) q 1 2 q1=46 76 40 100 167 69 1, q2=65 46 40 74 190 89 Рис. 10. График зависимости изменения опрокидывающих моментов от расстояния t (расстояние от наружной грани подошвы до центра стены) Также рассматриваются два варианта гравитационных подпорных стен рис. 11, где исследуется влияние угла задней грани подпорной стены на ее устойчивость:

- гравитационные подпорные стены с вертикальной задней гранью;

- гравитационные подпорные стены с наклонной задней гранью.

Такие подпорные стены часто проектируются при возведении автомо бильных дорог в горной местности и возводятся из местных бутовых кам ней на цементно-песчанных растворах.

Анализируя тотальные деформации и деформированную конечно эле ментную сетку, можно утверждать, что в первом случае наклон подпорной стены происходит в сторону грунта, больше сдвигаясь по подошве. Во вто ром случае наклон подпорной стены происходит от грунта в виде опроки дывания (рис. 11). Как показали расчеты, критическая нагрузка на поверх ности для первого случая составляет 82 кН/м;

для второго - 46 кН/м. Не смотря, на то, что во втором случае критическая нагрузка составляет всего 46 кН, зона распространения пластических деформаций охватывает более широкую область, чем в первом случае. Это, прежде всего, происходит в результате значительных перемещений грунта по наклонной поверхности.

Произведём сравнения НДС двух вариантов. как показали результаты расчета, концентрации изополей нормальных и девиаторных напряжений также отличаются. В первом случае изополя нормальных и девиаторных напряжений концентрируются у наружной грани, а во втором случае с на ружной грани и у основания наклонной стены. Концентрация пластических зон второго превышает, чем первого варианта. Угол текущего трения по подошве при предельном угле по Кулону, в первом случае со ставляет во втором случае, Это свидетельствует о том, что для массивных подпорных стен наиболее опасным считается ее опро кидывание, нежели сдвиг по подошве. Для подпорных стен с наклонной задней стенкой, величина пассивного давления значительно превышает, чем в первом случае и поэтому при проектировании таких подпорных стен должны быть произведены работы по качественному уплотнению буфер ной области стены.

Таким образом, с точки зрения технологии и с точки зрения конструк тивного решения, наиболее эффективными являются массивные подпор ные стены с вертикальными задними стенками.

Далее была исследована устойчивость массивной подпорной стены по первому варианту высотой 5.5 м с переменной шириной подошвы b=1.9;

1.65;

1.4;

1.15 и 0.9 м. Ширина стены по верху для всех случаях расчетов принималась равной 500 мм. Такие расчеты необходимы для определения оптимальных ее сечений.

Результаты расчетов показали, что для массивных подпорных стен в условиях действия предельных нагрузок на поверхности, пластические зо ны возникают в основном в верхней части стены на поверхности откоса и в области действия пассивного давления у нижней грани стены. Во время эксплуатации стены, возможно образование осадок поверхности у верхней грани стены. Поэтому, в этой зоне необходимо также устройство плани ровки с обратным уклоном от стены с углом не ниже 2-3%.

По результатам расчетов были получены функциональные зависимо сти критической нагрузки от соотношения h/b=f(Ркр), а также зависимость предельно критической нагрузки от конструктивного объема подпорной стены, которые имеют следующий вид:

h / b 5,9 0.053pu ;

(7) а) б) Pпр=46 KN/м Pпр=82 KN/м Рис. 11. Расчёт НДС и критической распределённой нагруз ки на поверхности массивных подпорных стен с задней на клонной и вертикальной поверхностью. Виды деформиро ванной схемы и развития пластических зон 0,081 pu +0,96 (8) V где h, b, V – соответственно, высота, ширина и объем конструкции мас сивной подпорной стены, (м, м3);

pu – величина критической нагрузки на поверхности откоса, (кПа).

Эти зависимости необходимы для предварительной оценки опреде ления основных габаритных размеров и объемов конструкций массивной подпорной стены во время разработки технических проектов.

В диссертации также приводится анализ причин деформаций и раз рушений подпорных стен. В частности, проведенный анализ эксплуата ции, подпорных стен показал, что основными причинами вызывающие их разрушение является следующее: повсеместное их возведение без со ответствующих расчетов на прочность и устойчивость;

неточное опреде ление величины активного и пассивного давления грунта на ограждаю щие конструкции;

не учет гидродинамического давления грунтовых вод;

неправильное конструирование и нарушение технологического режима при производстве земляных работ и при возведении самой конструкции.

В диссертации представлены конструкции подпорных стен, разрабо танные с участием автора, которые были возведены на территориях на селенных пунктов Самарканда и Самаркандской области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. По результатам испытаний грунтов на трехосное сжатие, на прибо ре стабилометр, получено следующее: для среднезернистого песка сред ней плотности установлено сохранение линейной зависимости между объемными деформациями и средними напряжениями;

для увлажненных суглинков природного сложения, установлена нелинейная зависимость между объемными деформациями и средними напряжениями, нелиней ный характер деформирования наблюдается также при девиаторном на гружении.

2. При расчетах оползневого давления по вертикальным сечениям, положение наиболее опасной поверхности скольжения, как правило, принимается уже установленной. Однако, как показывают наблюдения за деформациями и обрушениями склонов, часто поверхность скольже ния значительно отличается от прогнозируемой. Проведенные числен ные расчеты откосов и прислоненных склонов, также показывают, что в ряде случаев наблюдается существенное отклонение расположения по верхности сдвигов по отношению к предполагаемому. Такая же картина наблюдается при выборе конструктивных решений противооползневых мероприятий. Особенно это касается выбора оптимальных расстояний между сваями или в подборе конструкций подпорных стен.

3. При определении НДС и оползневого давления прислоненных от косов, наиболее достоверные результаты получены по МКЭ с использо ванием упругопластических моделей. По результатам этих расчетов можно анализировать НДС всего массива, в том числе и в контактной области. При расчете графоаналитическими методами, получено сле дующее: наиболее заниженные величины оползневого давления получе ны при расчете по методам П.Ясюнаса и Л.Л Переcковского, остальные аналитические и графоаналитические методы дают близкие результаты.

4. При расчете по МКЭ в контактной области площадки сдвигов, оп ределяемые по теории прочности Мора и Кулона являются различным и по этой причине сдвиг может произойти только по фиксированной по верхности, где расположены более прочные грунты (скальные, плотные глины).

5. Проведенный анализ НДС, склона показал, что в грунтовом масси ве возникают три характерные области напряженного состояния:

1) средние напряжения превышают c ;

2) 0 c ;

3) Pe 0. В первом случае происходит удовлетворительное совпадение теории проч ности Мора-Кулона с фактическим поведением грунта. Причем, под тер мином прочности понимается как сопротивление грунта сдвигу. Во вто ром случае, фактическая прочность грунта сдвигу меньше теоретиче ской, и в третьем случае грунт в основном работает на растяжение со сдвигом. В этом случае, термин разрушение должен восприниматься как разрыв сплошности грунта.

6. Результаты расчетов противооползневых свайных стен показали, что величина стрелы подъема арки f зависит от расстояния между сваями и увеличивается от 1200 мм при расстоянии 3,5D м до 2000 мм при рас стоянии 7,5D. Эффективность применения свай является оптимальной при расстоянии между ними от 3,5 до 6,5D.

7. Результаты расчетов по определению критической нагрузки на по верхности откоса и оптимального возведения подпорной стены (включая технологию возведения насыпи и конструкцию) показали, что наиболее рациональным считается уголковая подпорная стена которая смешена на расстояние t =(1/4-1/3)b от наружной грани ее фундамента.

8. В зависимости от геометрической конфигурации гравитационные подпорные стены подразделяются: с вертикальными внутренними сте нами и с наклонными внутренними стенами. При нагружении подпор ных стен в первом случае наклон стены происходит в сторону грунта, больше сдвигаясь по подошве. Во втором случае, наклон подпорной сте ны происходит от грунта в виде опрокидывания. Как показали расчеты, критическая нагрузка на поверхности для первого случая составляет кН;

для второго 46 кН.

9. Расчет гравитационной подпорной стены с вертикальной задней стеной, в зависимости от соотношения сторон и критической нагрузки на поверхности откоса показал, что: при увеличении h/b с 1,5 до 4,5, кри тическая нагрузка уменьшается, соответственно, от 84 до 35 кПа. При чем, объем бетона гравитационной подпорной стены, в этом случае, уменьшается практически в 2 раза (от 8 до 3,8 м3.) 10. При устройстве уголковых подпорных стен высотой более 4 м, наиболее рациональными и надежными считаются контрфорсные вари анты. При наличии технологических возможностей, наиболее рацио нальной считается конструкция подпорной стены, возведенная по техно логии «стена в грунте» и укрепленные сверху анкерами.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ 1. Маджидов И.У., Хасанов З.А. Историческое развитие строительства подпорных стен в градостроительной практике центральной Азии Труды международного совещание заведующих кафедрами механики грунтов и геотехники строительных вузов и факультетов. Россия Казань 2006 г. 20 22 декабря. -с. 163-165.

2. Маджидов И.У., Хасанов З.А. Методы оптимизации удерживающих свайных конструкций // Журнал «Меъморчилик ва курилиш муаммолари» №3/4 2007. -с. 15-17.

3. Хасанов З.А. Влияние геометрической формы и размеров массивных (гравитационных) подпорных стен на её несущую способность // Труды международной научно-практической конференция. Асатана. Казахстан.

12-13 мая 2009 г. -с. 332-335.

4. Хасанов А.З., Хасанов З.А. Экспериментальные исследования несущей способности свай в инженерно геологических условиях Самарканда. // Журнал «Меъморчилик ва курилиш муаммолари» -№3 2004 г.- с. 6-8.

5. Хасанов А.З., Хасанов З.А. Некоторые аспекты устойчивости склонов, сложенных лёссовыми грунтами.// Журнал «Меъморчилик ва курилиш му аммолари» №2 2004 г -с. 15-17.

6. Хасанов З.А. Экспериментальные исследования несущей способности буронабивных свай с уширенной пятой / / Международная геотехническая конференция "Геотехнические проблемы строительства крупномасштаб ных и уникальных объектов" 23-25 сентября 2004 год, г. Алматы, Казах стан. -с. 457-459.

7. Хасанов А.З., Хасанов З.А. Компьютерное моделирование топографи ческой, инженерно – геологической и гидрогеологической ситуации мест ности //Журнал «Меъморчилик ва курилиш муаммолари» №4 2005. -с. 24 27.

8. Хасанов А.З., Хасанов З.А. Основание и фундаменты на лёссовых про садочных грунтах // ИПДТ «Узбекистон». Ташкент 2006. с. 158.

9. Хасанов.А.З., Хасанов З.А Некоторые вопросы применения теории прочности Кулона-Мора при расчете НДС и устойчивости лессовых грун тов. //Журнал «Меъморчилик ва курилиш муаммолари» -№3/4 2007.-с.21 24.

10. Икрамов Ф.А. Хасанов З.А. Возникновение и особенности оползне вых явлений (Оползни предгорной местности Ургутского района) // Труды международной конференции по проблемам механики и геотехники, по свящённой 70-летию академика Ширинкулова Т. Ш. Самарканд, 2007, 17 19 июня. Том-4. г. -с. 26-28.

11. Хасанов А.З., Хасанов З.А., Усмонходжаев И.И. Моделирование на пряженно-деформированного состояния и просадочных деформаций с ис пользованием упругопластической модели грунта // Труды международ ной конференции по проблемам механики и геотехники, посвящённой 70 летию академика Ширинкулова Т. Ш. Самарканд, 2007, 17-19 июня. - Том 4. -с. 84-87.

12. Маджидов И.У., Хасанов З.А. Влияние геометрической формы и раз меров массивных (гравитационных) подпорных стен на её несущую спо собность//Межвузовский сборник НТ, «Ресурсосберегающие технологии в строительстве». Выпуск №6.ТашИИТ.Ташкент.2011г. с.42- Техника фанлари номзоди илмий даражасига талабгор Хасанов Зохир Ас каровичнинг 05.23.02 «Асослар, пойдеворлар ва ер ости иншоотлари» их тисослиги бўйича «Ўзбекистоннинг толи ва то олди удудларида грунт ларнинг мустакамлик масалалари ва кўчишга арши тадбрларнинг сама рали усуллари тадиоти” мавзусидаги диссертация ишининг РЕЗЮМЕСИ Таянч (энг муим) сўзлар: нишаб, иялик, кўчки, кучланганлик деформация олати (КД), грунт модели, МКЭ усули, тиргак девор, самаралилик, конструктив арор, амалий арор.

Тадиот объектлари: Ўзбекистоннинг муандислик-геологик шароитларида жойлашган табиий ияликалар, нишабликлар ва кўчишга арши юпа, гравитацион ва озили тиргак деворлар урилмалари.

Ишнинг масади: эластик пластик моделлар ёрдамида нишаблик ва ияликлар кучланиш ва деформация олатини ўрганиш, шунингдек тиргак деворлар ва кўчишга арши иншоотларнинг самарали усуллари тадиоти исобланади.

Тадиот усули: грунтлар механикаси, замин ва пойдеворлар илмий олатларига;

моделлаштириш назариясига;

лабораторияларда ва дала шароитларида комплекс тажрибалар ўтказишда давлат стандартларига;

исобларнинг эластик пластик моделлари ёрдамида МКЭ, симплекс усуллари мидорий моделлаштирилишига асасланган.

Олинган натижа ва уларнинг янгилиги: минтаавий грунтларнинг лабораторияларда ва дала шароитларида ўтказилган илмий тажриба тадиотлари асосида асосий сифат онуниятлари ва деформация амда мустакамлик мидорий натижалари олинган, нишабликлар ва ияликлар Д анилашда грунт модели таклиф илинди. Эластик пластик моделлар ёрдамида ўтказилган талилий ва мидорий исобларга асосан кўчишга арши тиргак деворларнинг оптимал урилмалари аниланди.

Амалий аамияти: таклиф илинган исоб модели, лёсс грунтлардан тузилган нишаблик ва ияликларни КД ўрганишда ва уларнинг устуворлик коэфициентини анилашда ишлатилади. Шунингдек, ишлаб чиилган кўчкиларга карши тиргак деворлар урилмалари уларниннг самарадорлигини ва юк кўтариш обилиятини оширишга ёрдам беради.

Татби этиш даражаси: Самаранд шааридаги Охунбобоев кўчаси бўйича ияликларни мустакамлашга оид озили ва Самарканд шаридаги Шои Зинда кўчаси бўйлаб бурчакли тиргак деворлар урилмалари илмий изланишлар асосларига мос лойиалар ишлаб чиилди ва амалда ўлланилди;

лёсс грунтларга тегишли “Ўзгарувчан намлик исобга олинган олда ияликларнинг устуворлик даражаси исоблаш” дастури ишлаб чиилди.

ўлланиш (фойдаланиш) соаси: лойиалаштириш ва урилиш.

РЕЗЮМЕ диссертации Хасанова Зохира Аскаровича на тему: «Исследование во просов прочности грунтов, устойчивости и эффективных методов проти вооползневых мероприятий в горных, предгорных территориях Узбеки стана» на соискание ученой степени кандидата технических наук по специ альности 05.23.02 «Основания, фундаменты и подземные сооруже ния» Ключевые слова: склон, откос, оползень, напряжённо деформированное состояние, модель грунта, метод конечных элементов, подпорная стена, эффективность, конструктивное решение.

Объектом исследования: природные склоны, откосы расположенные в инженерно-геологических условиях Узбекистана и противооползневые удерживающие конструкции (свайные, тонкостенные, гравитационные).

Цель работы: является изучение НДС склонов и откосов с применени ем упругопластических моделей, а также выявление оптимальных конст руктивных решений противооползневых сооружений.

Методы исследований: основаны на использование современных на учных положений механики грунтов, фундаментостроения и теории моде лирования;

проведение комплексных экспериментов в лаборатории и в по левых условиях;

численные моделирование МКЭ (метод конечных элемен тов) с использованием упругопластических моделей и симплекс методами расчета.

Полученные результаты и их новизна: на основе проведенных ла бораторных и полевых экспериментальных исследований региональных видов грунтов, получены основные качественные закономерности и коли чественные результаты деформирования и прочности. Предложена грунто вая модель, описывающая реальное поведение НДС вертикальных склонов.

И на основании проведенных аналитических и численных расчетов с при менением упругопластических моделей выявлены наиболее рациональные решения противооползневых конструкций.

Практическая значимость: заключается в возможности использо вания полученных результатов при расчете НДС и определении степени устойчивости откосов и склонов сложной геометрической конфигурации.

Рекомендуемая расчетная модель грунта позволяет более точно определять НДС, оползневое давление и коэффициента устойчивости склонов и отко сов численными методами. Даны рекомендации по применению эффектив ных противооползневых ограждающих конструкций и подпорных стен.

Внедрение результатов исследований: разработаны проекты по ук реплению склонов по ул. Ахунбабаева и уголковой подпорной стены по ул.

Шахи Зинда в г. Самарканде;

разработана программа «Расчет устойчивости откосов с учетом переменной влажности лессовых грунтов».

Область применения: проектирование и строительство.

THE RESUME Thesises of Khasanov Zokhir Askarovich on the theme: « Research of the strength of soils, stability and effectiveness of anti-landslide activities in the mountain and foothill areas of Uzbekistan », on competition of a scientific degree of the doctor of engineering science on a specialty 05.23.01 «Basis, foundations and underground constructions» Keywords: slope, natural slope, landslip, state of the stress-strain, mod el of soil, The finite element method (FEM), retaining wall, the effectiveness, constructive solution.

The object of study: slopes, natural slopes, landslide, state of stress strain, model of soil, Method of fined elements, retaining wall, efficiency, con structive solution.

The purpose of operation: тo study a state of the stress strain of slopes and slopes from the application of elastic-plastic models, eating, and the identi fication of optimal solutions of the constructive anti-landslide facilities.

Methods of studies: based on the use of modern scientific positions of soil mechanics, foundation engineering and modeling theory, carrying out complex experiments in the laboratory and in situ, numerical modeling of elas tic-plastic models, finite element and simplex methods calculation.

The results and their novelty: On the basis of laboratory and in situ ex perimental studies of regional soils, obtained basic qualitative regularities and quantitatively the results of deformation and strength. We propose a soil mod el, which describes the actual behavior of the vertical slopes of stress-strain state. And on the basis of these analytical and numerical calculations using the elastic-plastic models revealed the most rational solution of retaining walls.

Scientific and practical significance: is the possibility of using the re sults obtained in the calculation a state of the stress strain and determining the degree of stability of slopes and slopes with complex geometric configura tions. Recommended computed model soil allows determine more accurately of stress-strain state rate and pressure of the landslide slope stability and slope by numerical methods. Recommended of anti-slide protection activities and re taining walls for the effectiveness use.

Extent of implementation: a project for strengthening the slope on the Akhunbabaev street and angle retaining wall on the Shahi Zinda street necro polis in Samarkand sity, a program of "Calculation of natural slope stability, taking into account the variable humidity of loess soils".

Range of application: Design and construction.

Подписано в печать xx.xx.2011 Объём 1,4 п.л. Заказ № Формат бумаги 60х84 1/16 Тираж 80 экз. Бесплатно © Типография xxxxxxx

 

Похожие работы:


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.