Delist.ru

Напряженно-деформированное состояние преобразованного основания фундаментов (26.03.2009)

Автор: Алла Саид Мухамед Абдул Малек

В диссертации приводятся научное обоснование необходимости одновременного учета изменения плотности скелета и ПНС преобразованного массива при количественной оценке НДС преобразованного основания. Это возможно только в случае использования нелинейной теории механики грунтов. В случае рассмотрения задачи в рамках теории упругости этого влияния нет.

Приводится пример расчета осадки основания, в котором после преобразования появилось остаточное боковое давление (рис.5.1)

Рис.5.1. Зависимость осадка-нагрузка под штампом с учетом преднапряженного состояния грунтового основания (1) ?о = 1; (2) ?о = 2

Далее в диссертации рассматриваются задачи по количественной оценке НДС преобразованного основания с помощью буронабивных грунтовых шнековых свай с учетом и без учет ПНС. Осадка плитного фундамента на преобразованном основании с помощью грунтовых свай в линейной постановке без учета ПНС можно определить по формуле

- коэффициент жесткости и равен

=200 кН/м3; показал , что осадки слоя до преобразования равно 53 см а после 6.5см.Для более сложного случая ,когда грунтовые сваи заглублены в подстилающий плотный слой (рис.5.2)расчет выполнен МКЭ. Для сокращения объема расчета осадки плиты с преобразованным основанием рассматривался фрагмент плиты с основанием (рис.5.2.б).

Рис.5.2. Расчетная схема взаимодействия плитного фундамента с двухслойным основаниям, образованным после преобразования верхнего слабого слоя(а) и схема фрагмента плитного фундамента на двухслойном основании с преобразованным верхним слоям из грунтовых свай (б).

Сначала определим осадку двухслойного основания без учета преобразования, т.е. имеем

h {(?1/Е1)+ (?2/Е2)} =56см

Результаты численного расчета НДС преобразованного основания показали, что осадки с учетом изменения плотности скелета и соответствующих изменений модулей деформаций составляет 16.16 см , т.е. в 3.46 раза

В заключительные части пятой главы рассматривается влияние наведенной анизотропии послойно уплотненного массива (грунтовой подушки) на его НДС под воздействием внешней нагрузки. Показывается , что анизотропия основания также влияет не только на характер взаимодействия с фундаментом но и на осаду и на несущую способность по сравнению со случаем когда учитывается только изменение плотности скелета грунта .

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.Инженерно – геология условия юго-западных регионов Йемена относится к сложным, обусловленные наличием на поверхности слабых рыхлых песчаных грунтов толщиной несколько метров. В связи с этим возникает необходимость их преобразования (уплотнения, закрепления) или полной

2.В настоящее время для оценки эффективности преобразования свойств слабых грунтов используется степень их уплотнения (плотность-влажность), что безусловно обосновано.

3.Преобразования слабых грунтов различными методами для изменения их свойств (плотности – влажности, деформируемости и прочности) неизбежно приводит к изменению их НДС и к формированию остаточных деформаций и напряжений т.е. к преднапряженному состоянию (ПНС).

4.Учет ПНС преобразованного основания наряду с учетом изменения плотности–влажности грунтов позволяет использовать резервы его несущей способности, что подтверждается примерами расчета .

5.Количественная оценка ПНС в преобразованном основании возможно только при рассмотрении задач в упруго – пластической постановке . В упругой постановы ПНС не возникает .

6.Поставлены и решены одномерные, двухмерные и трехмерные задачи уплотнения в упруго-пластической постановке при нагрузке и разгрузке аналитическим и численным методами, которые показали, что во всех случаях возникает остаточные деформации и напряжения.

7.Остаточные напряжения в грунте зависят от соотношения между модулями разгрузки (упругости) и нагружения. В грунтах это соотносившие, как известно, колеблется в пределах от 3-х до 10-и в зависимости от исходной плотности грунта.

8.Выбранная нелинейная упруго-пластическая расчетная модель грунтов основания построенная на основе теории прочности Кулона-Мора, удовлетворительно описывает НДС и ПНС грунтового массива с помощью МКЭ.

9.Показно, что учет ПНС оказывает существенное влияние на НДС преобразованного основания при его нагружении.

10.Поставлены и решены задачи по оценке НДС грунтового основания в процессе устройства в нем буронабивных свай с использованием шнека и последующего нагружения аналитическим и численными методами. Показано,что устройство шнековых свай несколько раз уменьшают осадку основания ленточного и плитного фундаментов .

11.Диаметр изготовленной шнековым способом буронабивной сваи и окружающей ее зоны уплотнения существенно завесит от усилия, приложенной к штанге шнековой колонны , диаметра лидирующей скважины и свойств окружающего грунта.

12.Примеры расчета ПНС вокруг забоя скважины показывают, что при вдавливании рабочего материала в забой скважины зона уплотнения распространяется больше в шире (до5-6 d) чем вглубь (1/2d),причем эффект уплотнения усиливается после первого этапа задавливания рабочего материала.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1.Тер-Мартиросян З.Г., Абдулмалек Ала Саид -Напряженно-деформированное состояние преобразованного оcнования . Журнал <<Основания ,фундаменты и механика грунтов >> 2007г №2 Стр.8-11.

2.Тер-Мартиросян З.Г., Ала Саид Мухамед Абдул Малек, Тер-Мартиросян А.З., Аимбетов И.К.<<Напряженно-деформированное состояние слоя грунта в процессе его уплотнения грунтовыми сваями и последующего нагружения его под воздействием внешней нагрузки>>. Научно-технический журнал, Вестник МГСУ. -2008 № 2 .с.81-95.

3.Тер-МартиросянЗ.Г.,Ала Саид Мухамед Абдул Малек <<Напряженно-деформированное состояние слоя грунта в процессе его уплотнения грунтовыми сваями и последующего нагружения его под воздействием внешней нагрузки>>.Научно-технический журнал, Вестник МГСУ.2008 №2 с.96-106.

загрузка...