Определение величины оползневого давления на основе анализа напряженного состояния грунтового массива

Бабаханов, Борис Станиславович

Основания и фундаменты, подземные сооружения

автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Определение величины оползневого давления на основе анализа напряженного состояния грунтового массива

кандидата технических наук: Бабаханов, Борис Станиславович
город: Волгоград
год: 2013
специальность ВАК РФ: 05.23.02
цена: 450 рублей

Диссертация по строительству на тему «Определение величины оползневого давления на основе анализа напряженного состояния грунтового массива»

Автореферат диссертации по теме "Определение величины оползневого давления на основе анализа напряженного состояния грунтового массива"

На правах рукописи

БАБАХАНОВ БОРИС СТАНИСЛАВОВИЧ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ОПОЛЗНЕВОГО ДАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОГО МАССИВА

Специальность: 05.23.02 - «Основания и фундаменты, подземные сооружения»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005049705

•11 ?Е§ 2Е

Волгоград 2013

005049705

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете.

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор

Богомолов Александр Николаевич Официальные оппоненты: Доктор геолого-минералогических наук,

профессор Шубин Михаил Алексеевич, ФГБОУ ВПО Волгоградский

государственный архитектурно-строительный университет, профессор кафедры «Водоснабжение и водоотведение» Доктор технических наук, профессор Евтушенко Сергей Иванович, ФГБОУ ВПО Южно-Российский государственный

технический университет - (НПИ), заведующий кафедрой «Сопротивление материалов, строительная и прикладная механика» (г. Новочеркасск) Ведущая организация: Государственное унитарное научное

предприятие Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и

производственный институт строительного комплекса Республики Башкортостан (БашНИИстрой) г. Уфа

Защита состоится «28» февраля 2013 года в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.026.04 в ФГБОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан «25» января 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Акчурин

Тал гать Кадимович

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертационной работы. Освоение оползнеопасных территорий с целью сооружения жилых и промышленных зданий и сооружений предполагает проведение инженерных мероприятий, направленных на обеспечение устойчивости естественных склонной и техногенных откосов с целью предотвращения их разрушения, которое может вызвать катастрофические последствия. Одним из наиболее часто применяемых противооползневых мероприятий является устройство удерживающих сооружений различных конструкций. Это могут быть подпорные стенки, свайные и шпунтовые ряды, габионы и т. д.

При использовании любого из этих видов конструкций для их расчета необходимо знать величину давления, которое будет оказывать фунтовый массив в случае его сползания по наиболее опасной поверхности скольжения.

Поэтому задача о разработке инженерного метода оценки величины этого давления является актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка инженерного метода оценки величины оползневого давления на основе анализа напряженного состояния грунтового массива с учетом всего многообразия физико-механических свойств грунтов, в том числе коэффициента бокового давления грунта.

Для достижения поставленной цели необходимо:

1. Провести анализ наиболее часто употребляемых методов расчета устойчивости откосов и базирующихся на них методов определения сил оползневого давления, и выбрать из них в качестве инструмента исследования тот, который в наибольшей степени отвечает условиям поставленной задачи. .

2. Разработать механико-математическую модель исследуемого объекта.

З.Определить, обосновать и установить пределы изменения параметров, оказывающих влияние на величину оползневого давления, в том числе коэффициента бокового давления грунта. Составить расчетные схемы и отработать накладываемые на них граничные условия.

4. Провести численные эксперименты по определению напряженного состояния грунтового массива грунта, положения, формы и характеристик наиболее опасных и локальных восходящих линий скольжения, соответствующих значений площадей эпюр удерживающих и сдвигающих сил и величин коэффициентов запаса устойчивости при различных значениях коэффициента бокового давления грунта.

5. Обобщить полученные результаты, построить графические зависимости и записать соответствующие аналитические аппроксимации, позволяющие определять численные значения величин необходимых для построения эпюры оползневого давления; разработать соответствующую процедуру. Подразумевая под совокупностью этих величин базу данных, составить компьютерную программу, в которой формализована процедура

построения эпюры оползневого давления.

6. Провести сопоставительные расчеты величин сил оползневого давления. Выработать рекомендации по применению предлагаемого метода.

Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлены:

1. Теоретическими предпосылками, опирающимися на фундаментальные положения линейной теории упругости (методы теории функций комплексного переменного и метод конечных элементов), теории пластичности, механики грунтов и инженерной геологии.

2. Использованием верифицированных компьютерных программных продуктов при проведении теоретических исследований.

3. Сопоставлением результатов теоретических расчетов с поведением оползнеопасных объектов в натуре.

4. Результатами внедрения предложенного инженерного метода оценки сил оползневого давления в практику строительства.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. В предлагаемой диссертационной работе использована методика, которая в отличие от традиционно применяемых, исключает процедуру разбиения призмы скольжения на отдельные блоки, положение и форма наиболее опасной линии скольжения не считаются заранее известными, а зависят от напряженного состояния, геометрических параметров и физико-механических свойств грунтового массива.

2. Величина коэффициента бокового давления фунта оказывает существенное влияние на распределение горизонтальных напряжений и, как следствие, на положение и форму наиболее опасной линии скольжения, величины удерживающих и сдвигающих сил, что, по всей видимости, впервые учтено при разработке инженерного метода расчета величины сил оползневого давления.

3. Получены графические зависимости и записаны соответствующие аналитические аппроксимации, позволяющие отыскивать величины оползневого давления при всех возможных сочетаниях переменных расчетных параметров, принятых в настоящем диссертационном исследовании.

4. Теоретически показано, что коэффициент бокового давления грунта оказывает существенное влияние на величину коэффициента запаса устойчивости однородного ненагруженного откоса и сил оползневого давления и его необходимо учитывать при проведении соответствующих расчетов.

Практическая значимость работы. Диссертационная работа является частью научных исследований, проведенных на кафедре «Гидротехнические и земляные сооружения» ВолгГАСУ в 2009-2012г.г.

Результаты, полученные в процессе работы над диссертацией могут быть использованы для:

- предварительной оценки устойчивости однородных откосов грунтовых сооружений промышленного, транспортного и гидротехнического

строительства;

- вычисления сил оползневого давления в однородных грунтовых откосах (компьютерная программа);

- прогноза изменения степени надежности противооползневых сооружений вследствие влияния природных и техногенных факторов на физико-механические свойства грунта и изменения внешних нагрузок;

проведения учебных занятий (курсового и дипломного проектирования) на соответствующих кафедрах строительных и дорожных вузов.

Апробация работы. Основные научные результаты, полученные при работе над диссертацией, докладывались, обсуждались и опубликованы в материалах ежегодных научно-технических конференций ВолгГАСУ (20092012 гг.); Международной научно-технической конференции «Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства» (Пермь, 2011г.); International Practical Conferences on the subject «The mutual activities of the local executive power and municipalities in the preparation of the people, economy and environment for the protection» (Baku, 2011); V Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов (Волгоград, 2011г.); международных научно-технических конференций «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе» (Пермь, 2012г.); International Practical Conferences on the subject «Modern problems struggle against emergency situation in connection with globalization» (Baku, 2012); Международных научно-технических конференций «Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства» (Волгоград, 2012г.); «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях (Уфа, 2012г.); «Механика фунтов в геотехнике и фундаментостроении» (Новочеркасск, 2012); Всеукраинском научно-практическом семинаре с иностранным участием «Современные проблемы геотехники», посвященном 50-летию геотехнической научной школы Полтавского национального технического университета имени Юрия Кондратюка (Полтава, 2012). А также в Волгоградском центре научно-технической информации (2009-2012гг.); научно-методических семинарах кафедр ГТиЗС и СКОиНС ВолгГАСУ (2010-2012гг.).

Личный вклад автора заключается в:

- анализе существующих методов расчета устойчивости откосов и, базирующихся на их основе, методов расчета сил оползневого давления;

- разработке механико-математической модели объекта исследования, составлении расчетных схем метода конечных элементов и отработке накладываемых на них граничных условий;

- проведении вычислительных операций, обработке и систематизации полученных результатов, включающих построение графических зависимостей, запись аппроксимирующих выражений и анализ влияния различных факторов на величину оползневого давления;

- непосредственном участии в создании базы данных и разработке компьютерной программы для расчета сил оползневого давления;

- проведении сопоставительных расчетов и анализе полученных результатов.

На защиту выносятся:

1. Механико-математическая модель исследуемого объекта и расчетные схемы МКЭ.

2. Результаты аналитических исследований, включающие в себя графические зависимости и соответствующие аналитические аппроксимации, позволяющие проводит вычисление и построение эпюр оползневого давления для широкого диапазона переменных расчетных параметров.

3. Выявленные особенностей влияния величины коэффициента бокового давления фунта на распределение напряжений в приоткосной области, положение и форму наиболее опасной линии скольжения, величину коэффициента запаса устойчивости и оползневого давления.

4. Инженерный метод расчета величины оползневого давления, включающий удобные для использования простые формулы и графики;

5. Компьютерная программа и соответствующая база данных для расчета сил оползневого давления;

6. Результаты сопоставительных расчетов и внедрения рекомендаций диссертационной работы.

Результаты научных исследований внедрены: ФКУ ДСД «Черноморье» при разработке рабочих проектов противооползневых мероприятий на объектах «Строительство центральной автомагистрали г. Сочи «Дублер Курортного проспекта» и «Капитальный ремонт участка автомобильной дороги Подъезд к с. Агуй-Шапсуг в Туапсинском районе».

Публикации. Автор имеет всего 20 научных работ. Основные положения диссертации опубликованы в 13 работах, 4 из которых в ведущих рецензируемых научных изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 167 наименований и приложений, общим объемом 175 страницы, включает в себя 72 рисунка и 21 таблицу.

Автор выражает глубокую благодарность коллективу кафедры «Гидротехнические и земляные сооружения» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета, научному руководителю доктору технических наук профессору Богомолову А.Н. за постоянную помощь и ценные консультации при проведении исследования и доктору технических наук профессору Мацию С.И. за предоставленную возможность участвовать в проведении расчетов и проектировании реальных противооползневых сооружений.

Общая характеристика работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель работы, основные задачи, выбраны методы их решения, указаны научная новизна, степень апробации, практическая значимость и выносимые на защиту положения, представлены данные о практическом внедрении результатов диссертационной работы.

В первой главе диссертации отмечается вклад отечественных и зарубежных ученых в решении задач об устойчивости грунтовых откосов и определения сил оползневого давления. Среди них следует отметить Д.М.Ахпателова, В.Ф.Бабкова, А.Н.Богомолова, М.Н.Гольдштейна, Л.К.Гинзбурга, Э.М.Доброва, А.Г.Дорфмана, Е.П.Емельянову, Г.С.Золотарева, Ю.С.Козлова, Б.М.Ломизе, У.Х.Магдеева, С.И.Мация, А.Л.Можевитинова, H.H. Маслова, С.Н.Никитина, В.В.Соколовского, З.Г. Тер-Мартиросяна, P.P. Чугаева, В.К. Цветкова, H.A. Цытовича, К.Ш. Шадунца, Г.М. Шахунянца и многих других.

Существенен вклад в развитие этих вопросов геомеханики и зарубежных ученых. Среди них: М. Aurnould, A.S. Azzous, A.W. Bishop, A.K. Ghuqh, R.G. Hennes, J. Karstedt, U. Keizo, S. Makoto, J. Kiyoshi, N. Morgenstern, C. Narajan, D.J. Palladino, S. Sarma, T.W. Smith, S.D. Wilson, G.P. Tschebotarioff, K. Terzagi, N. Janby и др.

Анализ методов расчета устойчивости откосов и сил оползневого давления показывает, что большинство из них имеют существенные недостатки. Делается вывод о том, что методы расчета сил оползневого давления, основанные на анализе напряженного состояния, в значительной степени свободны от этих недостатков и являются предпочтительными при расчете устойчивости фунтовых откосов однородного сложения.

Во второй главе диссертационной работы показано, что для определения напряжений в приоткосной области используется компьютерная программа «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние», в которой для этих целей формализован МКЭ. Эта программа позволяет определять напряжения в точках грунтовых массивов от действия гравитационной и внешней нагрузки, проводить построение наиболее вероятной линии (поверхности) скольжения и вычислять коэффициенты запаса устойчивости откосов. Отработка граничных условий, накладываемых на расчетную схему, осуществляется при помощи компьютерной программы ASV32. Известно, что граничные условия не существенно влияют на распределение напряжений, если границы области удалены от ее исследуемой части не менее чем на 6 ее максимальных размеров. Поэтому горизонтальный размер модели принят равным L = H(l2 + ctgß), а вертикальный размер - 7Я. Расчетная схема МКЭ при ß=45°, фрагмент которой приведен на рис. 16, состоит из 16900 треугольных элементов, сопряженных в 8646 узлах, при этом ширина матрицы жесткости системы равна 146.

На расчетную схему наложены следующие граничные условия: в точках расчетной схемы, лежащих на ее вертикальных границах, горизонтальные перемещения равны нулю, а вертикальные не ограничены. С другой стороны, в точках расчетной схемы, лежащих на ее нижней горизонтальной границе, отсутствуют вертикальные перемещения; крайние точки нижней границы неподвижны, на перемещения точек, расположенных внутри расчетной схемы, ограничения не наложены.

Ни X

—t— 5Н

а) о)

Рис. 1. Размеры расчетной модели (а) и фрагмент расчетной схемы МКЭ (о) при р=45° Переменными расчетными параметрами при решении задач, поставленных в диссертационной работе, являются: объемный вес у, коэффициент бокового давления удельное сцепление с и угол внутреннего трения грунта (р, высота Н и угол заложения откоса Д

Расчетные значения физико-механических характеристик грунтов принимаем, согласуя их величины с данными, приводимыми в нормативной литературе, и с опубликованными результатами лабораторных исследований.

Величина коэффициента бокового давления не оказывает влияния на распределение вертикальных а: и касательных напряжений. Однако она существенным образом влияет на распределение горизонтальных сгх напряжений.

а) б) в)

Ж) .......и) к)

Рис. 2. Изолинии безразмерных (в долях уН) горизонтальных напряжений их в однородных откосах с углами Р=60° (а-е); Р=45° (г-е) и р=25° (ж-к) при £„=0,75; 0,4; 0,2

На рис. 2 в качестве примера изображены картины изолиний безразмерных (в долях }Н) горизонтальных напряжений сгх, построенные при помощи компьютерной программы «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние», разработанной в ВолгГАСУ.

Анализ картин изолиний горизонтальных напряжений (Тх показывает, что при всех рассмотренных значениях угла заложения откоса уменьшение величины коэффициента бакового давления при всех прочих равных условиях, делает поле напряжений более неоднородным, а в подошве откосов возникают области растягивающих горизонтальных напряжений.

^лиоолее вероятные Гпчщады! сдвига

н.ииччпйе ве)н-'ятаь|е пгощлдкн сдвигл

[д)

Рис. 3. Наиболее вероятные линии (поверхности) скольжения и площадки наиболее вероятного сдвига в точках однородных откосов с углами р=60° (а-б); р=45° (в-г)) и р=25° (д-е) при £„=0,75; 0,4

Это обстоятельство обязательно должно оказать влияние на положение и форму наиболее опасной линии скольжения, величины удерживающих и сдвигающих сил, действующих в точках приоткосной области, которые соответственно равны числителю и знаменателю формулы (1) (см. формулу (1.22) диссертации)

к =

(

(1)

а, значит, и на величину коэффициента запаса устойчивости откоса в целом.

На рис. 3 изображены наиболее вероятные линии скольжения в однородных откосах с углами /М25°;45°;60° при асв=0,3; с/т=15" и 5)=0,75; 0,4. Из этих рисунков видно, что чем меньше значение тем меньше кривизна линий и мощность (толщина) призмы скольжения.

На рис. 4 приведены графики зависимости вида при Р=25°;

ср=25° и асве [0,05-2], из которых видно, что они практически линейны (погрешность аппроксимации не превышает 12%) и, что при увеличении значения при всех прочих равных условиях, возрастает и величина коэффициента запаса устойчивости откоса К.

Рис. 4. График зависимости вида Рис. 5. Жилое здание в городе Днепродзержинске на 1дК=/(£,) при Р=25°;<р=25°и ст„е[0.05-2] «ожившем» оползневом склоне

Таким образом, установлено, что величина коэффициента бокового давления грунта оказывает существенное влияние на величину

коэффициента запаса устойчивости откосов, вычисляемые значения удерживающих и сдвигающих сил, геометрические параметры призмы скольжения и, как следствие, на величину сил оползневого давления. Игнорирование этой величины при расчете влечет за собой получение завышенных или заниженных значений коэффициентов устойчивости и сил оползневого давления, что в первом случае обуславливает неоправданные дополнительные расходы ресурсов, а во втором - возникновение аварийной ситуации, подобной той, что показана на рис. 5.

В третьей главе диссертации излагается инженерный метод расчета

0,0

О 0.1 0.2 0.3 0,4 0.6 0.6 0.7 0.8 0.9 *

сил оползневого давления, разработанный на базе процедуры, предложенной проф. А.Н.Богомоловым, которая выполнена для откосов с углами /3= 25°; 45°; 60 при всех возможных сочетаниях численных значений переменных расчетных параметров, перечисленных в п. 3.1 диссертационной работы.

При проведении вычислений кроме величин удерживающих и сдвигающих сил дополнительно определялись: мощность сползающей толщи грунта (толщина призмы скольжения) d„ в сечении, совпадающем с осью удерживающего сооружения ОС; координата точки пересечения гипотетической оси противооползневого сооружения с наклонной поверхностью откоса Zoc; угол а наклона к горизонту касательной, проведенной к наиболее опасной линии скольжения в точке ее пересечения с осью удерживающего сооружения Z„yc.

На рис. 6 схематически изображен прямолинейный грунтовый откос с обозначениями всех перечисленных выше величин. Здесь же показаны наиболее опасная (вероятная) линия скольжения HBJTC и локальные восходящие наиболее вероятные линии скольжения.

На рис. 7, в качестве примеров, приведены эпюры удерживающих и сдвигающих сил, действующих вдоль осей гипотетических удерживающих сооружений при ß=25°; £=0,75 и <тсв=0,05; 0,15; 0,3, которые построены по результатам вычислений.

В результате анализа полученных при расчетах данных, удалось записать выражения, дающие возможность определить закон распределения удерживающих Fya и сдвигающих Fcд силы вдоль некоторого вертикального сечения, выделенного в рассматриваемом однородном откосе, при любом возможного сочетания переменных расчетных параметров

F^0,5[a + b{zjH)\fiitgcp, F^0,5[c + d{zjH)\H,

\Zee =0,3H lia =ЦЖ\

O.SSrBaer

\z „=0,5Н d„=0,325H\

0,16 ; H

0,26. Я

г)

m i-o.2¡H

0,69;4ctg4>

¡Zm=0.3H d„ = 0,435H\

^ 0,3 Httgtf 0,02." ^ X J

0,96; Hctgip

0,22 "ff

0,49. HCtg

sa dcm~o.37jrr]

О.бЗ Hctg</1

0.77; Hctí

|zaC'0,3H 7Z¡a*mI

ал,- н

aíf Hrtg^i

•1..Д" Hi&tP

0,29; H

\ZM-0.5H d„-0,40SH\

" 1.45 Hctgv

I Zqc^O, 7H dnn=0,284H~j

1,25; Hctg<r

7H dcm=0.3H\

1.7 Hctgip

2,23 Hctgyi

Ж) 3) u)

Рис. 7. Эпюры удерживающих и сдвигающих сил при /?= 25°; ^Ь=0,75; <тсв=0,05; 0,15; 0,3 и Zoc=0,3Н соответственно (а-в); при Zoc=0,5Н (г-е)\ при ZOC=0,7H (ж-и)

•ЕЗЗЕ

А г.

Л'

// 1

в)

/ //« / ^

0 О 1 »

в аз о.< о» ол 2 0 ьз е* 0,8

г) " д) е>

Рис. 8. График для определения коэффициента а при 0=20° (а); /5=45° (б); /2=60° (в) и коэффициентов 6 при /¿=25° (г); /3=45° (д); /3=60° (е)

Рис.9. График для определения коэффициента с при /3=25° (о); /3=45° (б); Д=60° (в) и коэффициентов й при /3=25° (г); /3=45° (д); /£=60° (е)

0=60"

-с ч •ч

к-

> ч

\ ..............1..............

б)

Рис. 10. Графики для определения мощности сползающей толщи dem (в долях Н) при crCB=0,05 (a); 0"са=О,15 (б) и <тсв=0,3 (в) при ^о=0,75 и графики для определения угла а наклона касательной к НОЛС при ¡^=0,75 (г)

где: а; Ь; с; с1 - безразмерные коэффициенты, определяемые по графикам (рис. 8; 9; 10а,б,в) как функции Д <тс8 и гоус - текущая безразмерная (в долях Н) координата на оси 2^ус, отсчитываемая от точки ОУС.

Нами построены аналогичные графики для значений §>=0,3; 0,5, которые здесь не показываются, т.к. они подобны соответствующим кривым, приведенным выше, и ввиду ограниченного объема автореферата.

Величина локального коэффициента запаса устойчивости откоса (той его части, которая лежит выше рассматриваемого сечения) может быть определена по формуле

К»=(а+Ьс1ст)(в<р(с + с1с„,У> (3)

Если то ^уд>/гсд и говорить о силах оползневого давления не

имеет смысла. Однако в строительной практике грунтовые (земляные) сооружения, в частности, откосы насыпей автомобильных и железных дорог, грунтовые плотины, откосы строительных котлованов проектируются с коэффициентом запаса устойчивости Кщ = 1,2 - 1,5, а в особо ответственных случаях при значениях К„р=2.

После анализа и обработки полученных данных предложена несколько усовершенствованная (по сравнению с процедурой, предложенной проф. А.Н.Богомоловым) процедура построения эпюры оползневого давления, которая подробно описана в п. 3.2.2 диссертационной работы.

Особо подчеркнем, что нами построены графики, аналогичные приведенным на рис. 8; 9; 10а,б,в и для значений §>=0,3; 0,5, которые здесь не показываются, т.к. они подобны соответствующим кривым, приведенным выше, и ввиду ограниченного объема автореферата. Таким образом, эпюра оползневого давления может быть построена для любого из рассмотренных в диссертации значений коэффициента бокового давления.

Рис. П. Блок-схема компьютерной программы для построения эпюры оползневого давления

Все результаты вычислений (часть их приведена в таблицах №№ 3.1-3.15 диссертации), составили базу данных компьютерной программы, разработанной нами в среде Visual Basic для построения эпюры оползневого давления Еоп и отыскания численных значений пяти параметров, которые необходимы для построения «в ручную» эпюры Е0„ и эпюры «отрицательного» трения Fom.

Это: собственно высота эпюры, равная мощности сползающей толщи грунта в рассматриваемом сечении и измеряемая в долях Н (высоты откоса), и численные значения абсциссы эпюр Еоп и Fm (в долях }Н с учетом знака) в верхней и нижней ее точках. При построение эпюр проводится «в ручную», то необходимо выполнить следующие действия: отложив от нижнего и верхнего концов отрезка, выражающего высоту эпюры,

отрезки, определяющие значения соответствующих абсцисс, а затем, соединив их концы прямой линией, получим искомые эпюры оползневого давления и «отрицательного» трения.

В четвертой главе приведены примеры расчета устойчивости и сил оползневого давления для реальных объектов, которые описаны в специальной литературе и в обследовании которых принимал участие автор.

Пример № 1. В статье Л.К.Гинзбурга и А.Г. Раздольского ([65] в списке, приведенном в диссертации) рассмотрен однородный откос высотой Н=12,5м, с углом ¡3=24°, при этом С=20кН/м; ф=10°; -р18кН/м3; динамический коэффициент ц=0,05. Судя по значениям ФМСГ откос сложен глинистым грунтам, для которого, как известно, ¡^,=0,75. Авторами установлено, что наиболее опасной является линия скольжения IV, которой соответствует величина коэффициента запаса устойчивости К=0,98. Эпюра оползневого давления, построенная методом Г.М.Шахунянца, приведена на рис. 12, откуда видно, что £™*=910кН/м в сечении АВ. Авторы не указывают проектного значения К, однако, цитируют Н.Н.Маслова и заключают, что «....В большинстве случаев при подобных обстоятельствах оказывается достаточным задаваться значениями Ку от 1,05 до 1,1. При этом даже слабое торможение может остановить оползень...... В связи с изложенным, при

расчете противооползневой удерживающей конструкции задаваемый (проектный Кпр в нашей терминологии) коэффициент устойчивости рекомендуется принимать в пределах 1,03< К'у <1,1». Поэтому при проведении наших расчетов считаем, что К„р=1,1.

Рис. 12. Контур грунтового массива, наиболее Рис. 13. Наиболее опасные линии опасная линия скольжения IV и эпюра оползневого скольжения в рассматриваемом давления, приведенные в анализируемой работе откосе при ^О=0,75 (а) и ^,=0,013 (б)

Известно, что при асв>0,05 (согласно условиям рассматриваемого примера асв=0,505) величина коэффициента устойчивости К связана с величиной коэффициента бокового давления соотношением

кЛ{\ + ^){2аасв+Ь)г8(р, (4)

Если воспользоваться этим выражением при условии, что (3=24° и /<=0,98, то получим ^=0,013. Это означает, что рассматривается грунтовый массив, в котором практически отсутствуют нормальные горизонтальные напряжения, т.к. ах=цоуг=0,01 Зуг.

На рис. 13 изображены наиболее опасные линии скольжения, построенные нами при помощи компьютерной программы, которая принята в диссертации в качестве инструмента исследования, для двух значений коэффициента бокового давления ^=0,75 и 2,о=0,013. При этом значения соответствующих коэффициентов запаса устойчивости оказались равными Ко,75=1,36 и Ко,о.з=0,98.

Расчет величины оползневого давления, выполненный на основе предлагаемого инженерного метода, показывает, что его величина равна £„„=527,8кН/м, что составляет 58% от значения, приведенного в рассматриваемой публикации.

Это результат легко объяснить, даже не говоря об отличиях

используемых методов, тем, что вес части потенциальной призмы скольжения, изображенной на рис. 12 выше сечения АВ, при всех прочих равных условиях приблизительно в 2 раза больше объема и веса соответствующей призмы, показанной на рис. 136.

Пример № 2. В работе Л.К.Гинзбурга ([63] в списке, приведенном в диссертации) рассмотрен однородный откос высотой Н=20м с углом заложения [3=20°, физико-механические свойства грунта имеют следующие значения у= 1,8т/м3; ф=10°; С=0,02МПа при у„=1т/м3; Ь,«0,5Ь„„; коэффициент динамичности р=0. Величина К' =1,05. Судя по значениям ФМСГ откос сложен глинистым грунтом, для которого среднее значение коэффициента бокового давления §о=0,75. «Материалами инженерно-геологических изысканий лишь предположительно установлена одна из наметившихся поверхностей скольжения 3 (см. рис. 14а). Путем построения различных возможных поверхностей скольжения и определения для каждой из них коэффициента устойчивости... .установлена наиболее опасная из них 2», для которой Ку=0,997. Для этой поверхности скольжения построена эпюра оползневого давления, величина которого в сечении (5) (см. рис. 14а) равна £'о„=7072,4кН/м.

Рис. 14. Расчетная схема откоса по данным анализируемой публикации (а); наиболее опасная линия скольжения, построенная на основе анализа напряженного состояния (6); наиболее опасная линия скольжения по данным анализируемой публикации и эпюра сил оползневого давления, построенная по результатам наших расчетов (в)

На рис. 146 изображена наиболее опасная линия скольжения, построенная нами при §„=0,75, которая практически совпадает со следом потенциально опасной поверхности скольжения (3), выявленной на основе инженерно-геологических изысканий. Вычисления выполнены без учета гидравлического напора, так как вся призма скольжения находится выше уровня грунтовых вод (И,«0,511^). Расчетное значение коэффициента запаса устойчивости оказалось равным #=1,248.

На рис. 14е изображена наиболее опасная линия скольжения,

приведенная в анализируемой работе (см. рис. 14а, линия 2). Для этой линии нами посчитана величина К при Со=0,75, которая с учетом гидравлического напора оказалась равной К=1,261, т.е. больше, чем для линии скольжения (3).

Если выполнить наш расчет при ¡;о=0,27, то величина коэффициента запаса устойчивости получится равной K = Ei =0,997, т.е. совпадает с

величиной, приведенной в анализируемой публикации.

Используя разработанный нами инженерный метод расчета сил оползневого давления, и, имея в виду, что К=1,05, мы определили эту величину в сечении (5) наиболее опасной линии скольжения, изображенной на рис. 14в, и построили эпюру сил оползневого давления.

Оказалось, что эпюра сил оползневого давления имеет вид криволинейной трапеции (схематически изображена на рис. 4.4«), а ее результирующая равна Еоп=5121кН/м (расчет ведется на 1 метр ширины фронта оползня).

Следует отметить, если использовать данные и масштаб, в котором выполнен рис. 4.4 в анализируемой работе, и определить вес грунта Р,,р части призмы скольжения, расположенной выше расчетного сечения (5), то окажется, что Ргр=594т, на 21% меньше силы оползневого давления Еоп=720,94т. Это противоречит здравому смыслу.

Пример JV® 3. В процессе эксплуатации автомобильной дороги М-27 Джубга-Сочи на ПК 196км активизировались оползневые подвижки грунта, что привело к деформации подпорных стен, построенных для инженерной защиты трассы. Разработка компенсирующих мероприятий была поручена группе сотрудников Кубанского государственного аграрного университета во главе с д.т.н., проф. Мацием С.И., которая привлекла к расчету и проектированию сотрудников кафедры «Гидротехнические и земляные сооружения Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

В рамках этой работы выполнены два варианта расчетов устойчивости и сил оползневого давления: при помощи программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes», разработанного в КГАУ, и при помощи разработанного в ВолгГАСУ инженерного метода, представленного в настоящей диссертационной работе.

На рис. 15а приведена расчетная схема объекта в среде программного комплекса «GeoStudio», эпюры сил оползневого давления, построенные в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes» (рис. 156), и эгаоры сил оползневого давления, построенные на основе предлагаемого инженерного метода и компьютерной программы «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние» (рис. 15е). В результате оказалось, что величина оползневого давления, вычисляемая в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes», соответствует величине оползневого давления, вычисляемого при помощи компьютерной программы «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние», при ^,=0,34.

E IkH Ml

£0 вС 70 чоерднглты 1м;

б)

Рис. 15. Расчетная схема в среде программного комплекса «GeoSludio» при определении степени устойчивости склона (а); Эпюра сил оползневого давления, построенная по методу А.Бишопа в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes» (б); эпюры сил оползневого давления построенные: по методу А.Бишопа в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes» ((1) и при ^о=0,34); в среде компьютерной программы «Устойчивость. Напряженно-

е=П

(2) и £„=0,75 (3)

Пример № 4. Расчет устойчивости и сил оползневого давления при выполнении проектных работ по подготовке компенсирующих мероприятий для стабилизации оползня на участке строительства железной дороги в г.Сочи проведены в содружестве со специалистами КГАУ. Основными причинами дестабилизации склона явились подрезка оползневого тела в языковой части при освоении склона жильцами частного дома и выполнение строительно-монтажных работ с отступлением от проекта, нарушение порядка производства работ при строительстве верхового сооружения, выразившееся, в частности, в сбрасывании отбурегаюго грунта на тело оползня.

Как и в примере № 3 степень устойчивости склона и величина сил оползневого давления оценивались по результатам расчетов в оболочках программных комплексов «GeoStudio», «Engineer Analysis of Slopes» и «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние».

Сопоставление величин сил оползневого давления £'оп, эпюры которых приведены на рис. (15-17)6, в показывает, что максимальное отличие результатов, полученных при помощи программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes», от соответствующих результатов, полученных при помощи разработанной нами компьютерной программы, составляет 23%

I ¿00 - J §

s 300 -200 ■ ICO ■ .

AÍ...........

¿0 50 60 70 SO 90 100 110 120 130 HO 150 Координаты (ы

б)

¡ 2 * --- ,13) 1 : :

--♦--«

50 100 x

в)

Рис. 16. Расчетная схема в среде программного комплекса «GeoStudio» при определении степени устойчивости склона (а): Эпюра сил оползневого давления, построенная по методу А.Бишопа в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes» при K=l,l и учетом дополнительных нагрузок от строительной техники и подрезки склона в языковой его части (б); Эпюры сил оползневого давления построенные: по методу А.Бишопа в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes» (1); в среде компьютерной программы «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние» при £,., 0.4 (2) и §о=0,75 (3) при К=1,1 с учетом дополнительных нагрузок от строительной техники и подрезки склона в языковой его части (в)

Рис.17. Расчетная схема в среде программного комплекса «GeoStudio» при определении степени устойчивости склона с учетом противооползневых сооружений и дополнительных нагрузок от строительной техники и подрезки склона при К=1,2 (а); эпюра сил оползневого давления, построенная по методу А.Бишопа в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes» при K=l,2 с учетом противооползневых сооружений и дополнительных нагрузок от строительной техники и подрезки склона в языковой его части (б); Эпюры сил оползневого давления построенные: по методу А.Бишопа в среде программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes» (1); в среде компьютерной программы «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние» при £„=0.4 (2) и io=0,75 (3) при К=1,2 (в) при тех же условиях.

при величине коэффициента бокового давления грунта со=0,75 и от 0 до 10% - при величине коэффициента бокового давления со=0,4.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Анализ современных методов расчета сил оползневого давления, в которых используется прием разбиения призмы скольжения на отдельные блоки, показывает, что при расчете не учитывается величина коэффициента бокового давления грунта оказывающая существенное влияние на распределение горизонтальных ах напряжений в приоткосной области, положение и форму наиболее вероятной линии скольжения, которое увеличивается по мере уменьшения угла заложения откоса Д Достижение максимально адекватного результата расчета возможно на основе анализа напряженного состояния грунтового массива.

2. Величина коэффициента запаса устойчивости находится в сложной зависимости от геометрических параметров однородного откоса, физико-механических свойств грунтов, в том числе коэффициента бокового давления. Уменьшение величины с„ от 0,75 до 0,3, при всех прочих равных условиях, влечет за собой изменение положения и формы наиболее вероятной линии скольжения: она приближается к контуру откоса, кривизна ее уменьшается и, например, при (3=20° и со=0.3 НВЛС практически вырождается в прямую линию, а соответствующие значения К могут отличаться на 5-30%. Увеличение удельного сцепления С при любых значениях q0 увеличивает численное значений удерживающих сил, что повышает расчетную величину коэффициента запаса. Влияние угла

ео 70 ео 90 ш но 120 130 ко 150

Координаты (и)

б)

внутреннего трения ср является более сложным: с одной стороны его увеличение снижает асв, с другой - увеличивает удерживающие силы. Угол внутреннего трения и удельное сцепление не оказывают прямого влияния на сдвигающие силы, величина которых определяется только значениями напряжений. И хотя от величин С и ф зависит форма линии скольжения (угол а), но это обстоятельство мало отражается на величине сдвигающих сил.

3. В диссертационной работе приведены результаты сопоставления величин К, вычисленных для реальных объектов. Так, для условий примера, рассмотренного в п. 4.1, уменьшение величины от 0,75 до 0,01 влечет за собой уменьшение величины коэффициента запаса устойчивости однородного откоса, определенного на основе анализа напряженного состояния грунтового массива, от Ко.75=1,36 до Ko.oi=0,98, т.е. на 28%. Величина Ko,oi точно совпадает с величиной коэффициента запаса устойчивости, который вычислен авторами рассмотренной публикации с учетом лишь вертикальной az (одной из трех) составляющей компоненты напряжения в точке грунтового массива. Для примера, рассмотренного в п. 4.2, - ^о=0,27.

4. Величина сил оползневого давления напрямую зависит от численных значений расчетного и нормативного коэффициентов запаса устойчивости, вычисляемых для реальных объектов. Значения этих сил, полученные нами для рассмотренных в п.п. 4.1-4.2 примеров, оказались на 21-42% меньше, чем приведенные в анализируемых публикациях. Величины сил оползневого давления, определенные для реальных объектов (п.п. 4.34.4) при помощи программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes», в котором не задается величина ^,, практически равны соответствующим силам, вычисленным нами при величине коэффициента бокового давления грунта ^о=0,4, хотя известно, что для глинистого грунта Со=0,75.

5. Ориентация и точка приложения равнодействующей сил оползневого давления определяются формой эпюры Е0„, построенной вдоль гипотетической оси удерживающего сооружения, что исключает необходимость принятия каких-либо допущений о ее форме.

6. Совместное использование разработанной нами механико-математической модели и, формализованных в компьютерной программе «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние» метода конечных элементов и алгоритма построения наиболее вероятной линии скольжения (В.К.Цветков, А.Н.Богомолов), позволило предложить инженерный метод расчета, включающий простые формулы и графики, который учитывает подавляющее большинство факторов, определяющих степень устойчивости однородного откоса и, как следствие, величину сил оползневого давления.

7. Полученные при проведении исследований и разработке инженерного метода результаты (графические зависимости и их аналитические аппроксимации), составили базу данных, разработанной при непосредственном участии автора компьютерной программы, которая позволяет автоматизировать процесс построения эпюры сил оползневого,

ее приложения, при всех возможных сочетаниях численных значений расчетных параметров.

8. Длительная безаварийная эксплуатация противооползневых удерживающих сооружений, рассчитанных на нагрузки, определенные на основе предлагаемого инженерного метода, свидетельствует об адекватности полученных результатов.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 13 научных статьях, четыре из которых входят в перечень рецензируемых журналов и изданий (*):

1. Бабаханов, Б.С. Энергетический метод расчета устойчивости нагруженных откосов // Б.С.Бабаханов и др. / The materials of The International Practical Conference on the subject "The manual activities of the local executive power and municipalities in the preparation of people, economy and environment for the protection", 15-16 noyabr 2011 BAKI-2011 (15-16 ноября 2011 Баку 2011). - BAKI, 2011. - С. 122-124.

2. Бабаханов, Б.С. Энергетический подход к расчету устойчивости нагруженных откосов // Б.С.Бабаханов и др. / Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2011. — Вып. 25 (44).-С. 21-30*

3. Бабаханов, Б.С. О назначении расчетной величины коэффициента бокового давления грунта в предельном состоянии // Б.С.Бабаханов и др. / Труды международной конференции «Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства», Пермь, 2011. С. 86-93.

4. Бабаханов, Б.С. Взаимное влияние откосов как составных частей грунтовых сооружений // Б.С.Бабаханов и др. / Вестник ПНИПУ. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. - Пермь : Изд-во ПНИПУ, 2012. - № 2. - С. 96-103.

5. Бабаханов, Б.С. Инженерный метод расчета устойчивости нагруженных откосов // Б.С.Бабаханов и др. / Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства: материалы Ш Междунар. науч.-техн. конф., 10-12 апреля 2012 г., Волгоград. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2012. - С. 99-109.

6. Бабаханов, Б.С. Метод расчета устойчивости нагруженных откосов и его экспериментальное обоснование // Б.С.Бабаханов и др. / Вестник Волгоградского государственного архитектурно строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2012. -Вып. 26 (45). - С. 32-41.*

7. Бабаханов, Б.С. Оценка рисков возникновения оползневого процесса и назначение коэффициентов запаса при расчете откосов грунтовых сооружений на устойчивость II Б.С.Бабаханов и др. / Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и

дорожного строительства: материалы III Междунар. науч.-техн. конф.,10-12 апреля 2012 г., Волгоград. - Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2012. - С. 85-94.

8. Бабаханов, Б.С. Question about risk assessment of landslide process origin // Б.С.Бабаханов и др. / The materials of The International Practical Conference on the subject «Modern problems struggle against emergency situation in connection with globalization» 30-31 may Baku-2012. Baku. 2012. PP. 315-318.

9. Бабаханов, Б.С. Компьютерная программа для расчета сил оползневого давления // Б.С.Бабаханов и др. / Информационный листок № 34-06612. Волгоградский ЦНТИ, 2012. 3 с.

10. Бабаханов, Б.С. Определение величины коэффициента запаса устойчивости однородного ненагруженного откоса в зависимости от величины коэффициента бокового давления грунтового массива / Бабаханов Б.С. и др. И Зб1рник наукових прац (галузеве машинобудовання, будшицтво). Вип. 4 (34). Т. 1 - 2012. - ПолтНТУ. С. 49-53.

11 .Бабаханов, Б.С. Определение сил оползневого давления на основе анализа напряженного состояния однородного грунтового откоса массива / Бабаханов Б.С. и др. II 36ipHHK наукових прац (галузеве машинобудовання, будшицтво). Вип. 4 (34). Т. 1 - 2012. - ПолтНТУ. С. 41-48.

12.Бабаханов, Б.С. Причины активизации оползня на федеральной автомобильной дороге города Сочи и мероприятия по его стабилизации// Б.С.Бабаханов и др. / Вестник Волгоградского государственного архитектурно строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2012. -Вып. 29 (47).-С. 6-14.*

13. Стабилизация оползня на участке строительства железной дороги в г. СочиII Б.С.Бабаханов и др. / Вестник Волгоградского государственного архитектурно строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2012. -Вып. 29 (47). - С. 15-25.*

В работах [1-2;4-6;8] описаны подходы к расчету величины коэффициента запаса устойчивости на основе анализа напряженного состояния грунтового массива. В работе [3] анализируется вопрос о назначении коэффициентов запаса, а в работе [7] - связанные с этим риски. В работе [9] описана разработанная при непосредственном участии автора компьютерная программа, а в работе [10] исследуется влияние коэффициента бокового давления на устойчивость откоса. В работе [11] изложен метод расчета сил оползневого давления. В работах [12-13] описаны результаты определения сил оползневого давления различными методами для реальных оползнеопасных объектов, в расчете и проектировании которых принимал участие автор.

Бабаханов Борис Станиславович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ОПОЛЗНЕВОГО ДАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОГО МАССИВА

Специальность 05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано в печать 15.01.2013. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 110 экз. Заказ № 166.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» Отпечатано в отделе оперативной полиграфии 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Бабаханов, Борис Станиславович

Введение

Глава I. Анализ некоторых методов расчета устойчивости откосов и сил оползневого давления грунта

1.1. Методы, базирующиеся на принципе блочного строения призмы обрушения

1.1.1. Метод проф. Г.Н. Шахунянца

1.1.2. Метод проф. А.Л. Можевитинова

1.1.3. Метод Маслова-Берера (метод горизонтальных сил)

1.1.4. Методы М.Н.Гольдштейна и А. Г. Дорфмана

1.2. Методы, основанные на анализе напряженного состояния грунтового массива

1.2.1. Метод С.Н. Никитина

1.2.2. Методы В.К. Цветкова и А.Н. Богомолова

1.2.3. Способ, основанный на анализе напряженного состояния приоткосной зоны методом конечных элементов

1.3. Методы расчета сил оползневого давления

1.3.1. Метод расчета сил оползневого давления, основанный на гипотезе разрывных блоков

1.3.2. Метод А.Г. Дорфмана

1.3.3. Метод М.Н.Гольдштейна

1.3.4. Метод Л.К.Гинзбурга

1.3.5. Метод, разработанный Кан Тхе Саном

1.3.6. Метод, разработанный М.А.Суворовым

1.3.7. Метод Е. Спенсера

1.3.8. Метод А.Н.Богомолова Выводы по главе I

Глава II. Определение напряжений и результаты анализа последствий их распределения в приоткосной области. Постановка задачи

2.1. Математико-механическая модель однородного откоса и переменные расчетные параметры

2.2. Анализ перераспределения напряжений в приоткосной области и его влияние на устойчивость однородного откоса

2.2.1. Диапазон изменения величины коэффициента бокового давления

2.2.2. Влияние величины коэффициента бокового давления грунта на распределение напряжений в приоткосной области

2.2.3. Влияние величины коэффициента бокового давления грунта на положение и форму наиболее опасной линии скольжения.

Глава III.

3.2.1.

3.2.2.

3.2.3.

Глава IV.

2.2.4. Влияние величины коэффициента бокового давления грунта на величину коэффициента запаса устойчивости откоса

2.3. Постановка задачи исследования

Выводы по главе II

Инженерный метод расчета сил оползневого давления Расчетная модель, расчетные схемы и переменные расчетные параметры

Инженерный метод расчета сил оползневого давления Распределение удерживающих и сдвигающих сил вдоль оси вертикального сечения откоса Построение эпюры сил оползневого давления Расчет сил оползневого давления при [0,3-0,75]. Компьютерная программа Выводы по главе III

Сопоставление результатов расчетов сил оползневого давления, выполненных предлагаемым методом, с результатами, полученными нами и другими авторами для реальных оползневых склонов

4.1. Расчет устойчивости и сил оползневого давления реальном однородном откосе, описанном в работе [65]

4.2. Расчет устойчивости и сил оползневого давления реальном однородном откосе, описанном в работе [67]

4.3. Анализ причин активизации оползня на Федеральной автомобильной дороге города Сочи, расчет и проектирование мероприятия по его стабилизации

4.3.1. Состояние склона и причины активизации оползневых явлений

4.3.2. Расчет устойчивости склона и сил оползневого давления

4.4. Расчет устойчивости, сил оползневого давления для разработки мероприятий по стабилизации оползня на участке строительства железной дороги в г. Сочи

4.4.1. Геологические и гидрогеологические особенности оползневого участка

4.4.2. Расчет устойчивости склона и сил оползневого давления

4.5. Мероприятия по стабилизации оползня Выводы по главе IV

Введение 2013 год, диссертация по строительству, Бабаханов, Борис Станиславович

Актуальность темы диссертационной работы. Оползни занимают седьмое место по степени опасности среди стихийных бедствий и уносят примерно по 800-1000 человеческих жизней ежегодно. Оползни наносят многомиллиардный экономический ущерб по всему миру. Например, в Японии он составляет $4-$6 млрд. в год, но европейские оползни - самые дорогостоящие. Устранение последствий всего одного оползня обходится налогоплательщикам европейских стран, в среднем, в $23 млн. Между тем, за последние 50 лет число катастрофических оползней выросло почти в шесть раз.

Эксперты ООН и ЮНЕСКО объясняют активизацию оползневых явлений увеличением числа и интенсивности штормов, тайфунов и ураганов в связи с глобальными изменениями климата на Земле.

Активизация оползневых явлений провоцируется подмывом склонов, их переувлажнением (особенно при чередовании водоупорных и водоносных пород), инженерными ошибками при проведении строительных и горных работ, тектонической и вулканической деятельностью.

31 мая 1970 года именно с землетрясения на склонах перуанской горы Уаскаран начался самый, вероятно, смертоносный в истории человечества оползень. Землетрясение привело к резкому смещению скалистой цепи в Андах. Как следствие, со склона горы высотой 6768 м сорвался ледниковый язык и упал в озеро Льянгануко. Из озера выплеснулся поток воды, камней и грязи объемом примерно 50 млн. кубометров, который со скоростью 370 км/ч двинулся на близлежащий город Юнгай с населением 23 тыс. человек и мгновенно затопил его, а еще через семь минут до краев заполнил всю долину. В общей сложности во время катаклизма погибли 70 тыс. человек, 50 тыс. получили ранения, а 800 тыс. остались без крова. Всего в XX веке от селей и оползней погибли более 500 тыс. человек. (По данным из базы Catholic University of Louvain, Бельгия).

Освоение оползнеопасных территорий для строительства промышленных и гражданских зданий и сооружений, создание и развитие сети транспортных коммуникаций на оползнеопасных территориях предполагает проведение инженерных мероприятий, направленных на обеспечение устойчивости естественных склонов и техногенных откосов с целью предотвращения их разрушения, которое может вызвать катастрофические последствия. Одним из наиболее часто применяемых противооползневых мероприятий является устройство удерживающих сооружений различных конструкций. Это могут быть подпорные стенки, свайные и шпунтовые ряды, габионные конструкции и т. д.

При использовании любого из этих видов конструкций для их расчета необходимо знать величину давления, которое будет оказывать грунтовый массив в случае его сползания по наиболее опасной поверхности скольжения.

Поэтому задача по разработке инженерного метода оценки величины этого давления является актуальной.

Для достижения поставленной цели необходимо:

2. Разработать механико-математическую модель исследуемого объекта.

3. Определить, обосновать и установить пределы изменения параметров, оказывающих влияние на величину оползневого давления, в том числе коэффициента бокового давления грунта. Составить расчетные схемы и отработать накладываемые на них граничные условия.

Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлены:

3. Сопоставлением результатов теоретических расчетов с поведением оползнеопасных объектов в натуре.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. В предлагаемой диссертационной работе использована методика, исключающая процедуру разбиения призмы скольжения на отдельные блоки, положение и форма наиболее опасной линии скольжения не считаются заранее известными, а зависят от напряженного состояния, геометрических параметров и физико-механических свойств грунтового массива.

2. Величина коэффициента бокового давления грунта оказывает существенное влияние на распределение горизонтальных напряжений и, как следствие, на положение и форму наиболее опасной линии скольжения, величины удерживающих и сдвигающих сил, что, по всей видимости, впервые учтено при разработке метода оценки величины сил оползневого давления.

Результаты, полученные в процессе работы над диссертацией могут быть использованы для:

- предварительной оценки устойчивости однородных откосов грунтовых сооружений промышленного, транспортного и гидротехнического строительства;

- вычисления сил оползневого давления в однородных грунтовых откосах (компьютерная программа);

- вычисления сил оползневого давления, возникающих в грунтовых массивах с любым очертанием дневной поверхности и любого геологического строения при условии, что положение наиболее вероятной поверхности скольжения заранее не обусловлено какими-либо факторами; прогноза изменения степени надежности противооползневых сооружений вследствие влияния природных и техногенных факторов на физико-механические свойства грунта и изменения внешних нагрузок;

- проведения учебных занятий (курсового и дипломного проектирования) на соответствующих кафедрах строительных и дорожных вузов.

Modem problems struggle against emergency situation in connection with globalization» (Baku, 2012г.); Международных научно-технических конференций «Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства» (Волгоград, 2012г.); «Геотехнические проблемы проектирования зданий и сооружений на карстоопасных территориях (Уфа, 2012г.); «Механика грунтов в геотехнике и фундаментостроении» (Новочеркасск, 2012г.); Всеукраинском научно-практическом семинаре с иностранным участием «Современные проблемы геотехники», посвященном 50-летию геотехнической научной школы Полтавского национального технического университета имени Юрия Кондратюка (Полтава, 2012г.). А также в Волгоградском центре научно-технической информации (2009-2012гг.); научно-методических семинарах кафедр «Гидротехнические и земляные сооружения» и «Строительные конструкции, основания и надежность сооружений» ВолгГАСУ (20112012гг.).

Личный вклад автора заключается в:

- разработке механико-математической модели исследуемого объекта, составлении расчетных схем метода конечных элементов и отработке накладываемых на них граничных условий;

- проведении сопоставительных расчетов и анализе полученных результатов.

На защиту выносятся:

1. Механико-математическая модель исследуемого объекта и расчетные схемы МКЭ.

2. Результаты аналитических исследований, включающие в себя графические зависимости и соответствующие аналитические аппроксимации, позволяющие проводить вычисление и построение эпюр оползневого давления для широкого диапазона переменных расчетных параметров.

3. Выявленные особенности влияния величины коэффициента бокового давления грунта на положение и форму наиболее опасной линии скольжения, величину коэффициента запаса устойчивости и оползневого давления.

4. Инженерный метод расчета величины оползневого давления, включающий удобные для использования простые формулы и графики.

5. Компьютерная программа и соответствующая база данных для расчета сил оползневого давления.

6. Результаты сопоставительных расчетов и внедрения рекомендаций диссертационной работы.

Результаты научных исследований внедрены: ФКУ ДСД

Черноморье» при разработке рабочих проектов противооползневых мероприятий на объектах «Строительство центральной автомагистрали г.Сочи «Дублер Курортного проспекта» и «Капитальный ремонт участка автомобильной дороги Подъезд к с. Агуй-Шапсуг в Туапсинском районе».

Публикации. Автором опубликовано 20 научных работ. Основные положения диссертации изложены в 13 публикациях, 4 из которых включены в ведущие рецензируемые научные издания, входящие в перечень ВАК РФ.

Заключение диссертация на тему "Определение величины оползневого давления на основе анализа напряженного состояния грунтового массива"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

5. Анализ современных методов расчета сил оползневого давления, в которых используется прием разбиения призмы скольжения на отдельные блоки, показывает, что при расчете не учитывается величина коэффициента бокового давления грунта оказывающая существенное влияние на распределение горизонтальных ох напряжений в приоткосной области, положение и форму наиболее вероятной линии скольжения, которое увеличивается по мере уменьшения угла заложения откоса Д. Достижение максимально адекватного результата расчета возможно на основе анализа напряженного состояния грунтового массива.

6. Величина коэффициента запаса устойчивости находится в сложной зависимости от геометрических параметров однородного откоса, физико-механических свойств грунтов, в том числе коэффициента бокового давления. Уменьшение величины от 0,75 до 0,3, при всех прочих равных условиях, влечет за собой изменение положения и формы наиболее вероятной линии скольжения: она приближается к контуру откоса, кривизна ее уменьшается и, например, при (3=20° и ^о=0,3 НВЛС практически вырождается в прямую линию, а соответствующие значения К могут отличаться на 5-30%. Увеличение удельного сцепления С при любых значениях ^о увеличивает численное значений удерживающих сил, что повышает расчетную величину коэффициента запаса. Влияние угла внутреннего трения ф является более сложным: с одной стороны его увеличение снижает осв, с другой - увеличивает удерживающие силы. Угол внутреннего трения и удельное сцепление не оказывают прямого влияния на сдвигающие силы, величина которых определяется только значениями напряжений. И хотя от величин С и ф зависит форма линии скольжения (угол а), но это обстоятельство мало отражается на величине сдвигающих сил.

7. В диссертационной работе приведены результаты сопоставления величин К, вычисленных для реальных объектов. Так, для условий примера, рассмотренного в п. 4.1, уменьшение величины от 0,75 до 0,01 влечет за собой уменьшение величины коэффициента запаса устойчивости однородного откоса, определенного на основе анализа напряженного состояния грунтового массива, от К0,75=1,36 до K0;0i=0,98, т.е. на 28%. Величина K0;0i точно совпадает с величиной коэффициента запаса устойчивости, который вычислен авторами рассмотренной публикации с учетом лишь вертикальной oz (одной из трех) составляющей компоненты напряжения в точке грунтового массива. Для примера, рассмотренного в п. 4.2, - ^О=0,27.

8. Величина сил оползневого давления напрямую зависит от численных значений расчетного и нормативного коэффициентов запаса устойчивости, вычисляемых для реальных объектов. Значения этих сил, полученные нами для рассмотренных в п.п. 4.1-4.2 примеров, оказались на 21-42% меньше, чем приведенные в анализируемых публикациях. Величины сил оползневого давления, определенные для реальных объектов (п.п. 4.34.4) при помощи программного комплекса «Engineer Analysis of Slopes», в котором не задается величина практически равны соответствующим силам, вычисленным нами при величине коэффициента бокового давления грунта ^о=0,4, хотя известно, что для глинистого грунта ^О~0,75.

9. Ориентация и точка приложения равнодействующей сил оползневого давления определяются формой эпюры Еоп, построенной вдоль гипотетической оси удерживающего сооружения, что исключает необходимость принятия каких-либо допущений о ее форме.

10. Совместное использование разработанной нами механико-математической модели и, формализованных в компьютерной программе «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние» метода конечных элементов и алгоритма построения наиболее вероятной линии скольжения (В.К.Цветков, А.Н.Богомолов), позволило предложить инженерный метод расчета, включающий простые формулы и графики, который учитывает подавляющее большинство факторов, определяющих степень устойчивости однородного откоса и, как следствие, величину сил оползневого давления.

11. Полученные при проведении исследований и разработке инженерного метода результаты (графические зависимости и их аналитические аппроксимации), составили базу данных, разработанной при непосредственном участии автора компьютерной программы, которая позволяет автоматизировать процесс построения эпюры сил оползневого, вычисления величин соответствующей результирующей и координат точки ее приложения, при всех возможных сочетаниях численных значений расчетных параметров.

12. Длительная безаварийная эксплуатация противооползневых удерживающих сооружений, рассчитанных на нагрузки, определенные на основе предлагаемого инженерного метода, свидетельствует об адекватности полученных результатов.

Библиография Бабаханов, Борис Станиславович, диссертация по теме Основания и фундаменты, подземные сооружения

1. Aurnould М., Frey P. Analyse des repouses a une en guete international de L'UNESKO syr les glissements de terrains/Bulletin IAEG, 17, 1978. P. 114118.

2. Azzous A.S., Baligh M.M. Ladd C.C. Corrected field vone strength for embenkment desing //J. of Geotechn. Engineering. 1983. № 5, vol. 15. P. 730734.

3. Azzous A.S., Baligh M.M. Loaded areas on cohecive slopes/J. Of Geotechn. Enqineering. 1983. № 5, vol. 109. P. 724-729.

4. Azzous A.S., Baligh M.M. Three-Dimensional Stability of Slopes //Research Report R 78-8, Order 595. Deportament of Civil Engineering, Massachusetts Institute of Technoloqu, Cambridqe, 1978. 349 p.

5. Bishop, A. W. The use of slip circle in the stability analysis of slopes. Vol. 5, № 1, 1955. P.P. 7-17.

6. Cagout, G. Eguilibre des massifs a frottemenet interne / G. Cagout.- Paris, 1934.

7. Caquot, A. Methode exacte pour le calcul de la rupture d'un massif par glissement cylindrique / A. Caquot H Geotechnique. 1955. - Vol. 5, №1.

8. Coulomb, C. Application des rigles de maximus et minimis a quelques problèmes de statique relatifs a L'architecture / C. Coulomb. -Memories de savants strangers de L'Academlie des sciences de Paris, 1773.

9. Desai C.S., Liqhtner J.G. Mixed finite element procedure for Soil-Structure iteraction and construction sequences//Inter. J. for Numerical Methods in Engineering. 1985.№ 5, vol. 21, P.801-824.

10. Geo-Slope International Ltd. Slope/W for slope stability analysis, user's guide, version 3. Geo-Slope International Ltd. - Calgary, Alta, 1996. - 344 P

11. Ghuqh A. K. Variable factor of safary in Slopes stability analisis//Geotechnique. 1986. № 1. P. 57-64.

12. Garber M., Baker R. Extreme-value problems of limiting equelib-rim//Proc. Amer. Soc. Civil Enqrs. 1979. № GT 10, vol. 105. P. 1155-1170.

13. Janbu, N. 1973. Slope stability computations. In R.C. Hirschfeld & S.J. Poulos (eds.). Enbenkmentdam Enqineerinq. Casaqrande Volume: pp. 47-86: John Wiley & Sons.

14. Karstedt, J. Beiwerte fur den räumlichen aktiven Erddrück bei relligen Böden//Bauingenieur. 1980. № 1. S. 31-34.

15. Keizo U. Three-dimensional Stability analysis of cohesive slopes//Proc. Jap., Soc. Civil Engineering. 1985. № 364. P. 153-159.

16. Morgenstern, N., Price, V.E. The analysis of the stability of general slip surfaces / N. Morgenstern, V.E. Price II Geotechnique. 1965. - Vol.15. - No l.-P. 79-93.

17. Narajan C.G.P., Bhatkar V.P., Ramanurthy T. Nonlocal variational method in stability analysis//! of the Geotechn. Engineering Division. 1982. № GT 10, vol. 108. P. 1443-1459.

18. Smith T.W., Forsyth R. A. Potrero Hill Slide and Correction//! of Soil Mechanics and Foundations division. 1984. №97. P. 541-564.

19. Spencer, E. Slip Circles and Critical Shear Planes, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1981. Vol. 107, № GT7, PP. 929-942.

20. Sarma S. Stabililty analysis of embankments and Slopes//J. of Geotechn. Engineering Division. 1979. № GT12, vol. 105. P. 1511-1524.

21. Tschebotarioff G.P. Soil Mechanics. Faundations end Earth Structures. New York. 1958.718 р.

22. Wang, F.D. Computer Program for Pit Slope Stability Analysis bei the Finite Element Stress Analysis and Limiting Equilibrium Method/ Wang F.D., Sun M.C., Ropchan D.M/I RJ 7685. Burin of Mints, 1972.

23. Wilson S.D. Landslide Instrumentation for the Minneapolis Freeway//Transportation Research Board. 1974. № 482. P. 30-42.

24. Ахпателое, Д.М. Напряженное состояние горных массивов с криволинейными границами в поле гравитации//Труды ВСЕГИНГЕО, вып.48, М.,1972.

25. Ахпателое, Д.М., Тер-Мартиросян, З.Г. О напряженном состоянии весомых полубесконечных областей.//Изв. АН Арм .ССР, XXIV, серия «Механика», Ереван, №3,1971.

26. Бабаханов, Б.С. Взаимное влияние откосов как составных частей грунтовых сооружений // Вестник ПНИПУ. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. Пермь : Изд-во ПНИПУ,2012.-№2. С. 96-103.

27. Бабаханов, Б.С. Инженерный метод расчета устойчивости нагруженных откосов // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Политематическая серия. -Волгоград, 2012. -Вып. 1 (20). Режим доступа: www.vestmk.vцasu.ru.

28. Бабаханов, Б.С. Компьютерная программа для расчета сил оползневого давления // Информационный листок № 34-066-12. Волгоградский ЦНТИ, 2012. 3 с.

29. Бабков, В.Ф., Безрук, В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов. -М.: Высшая школа. 1976. 328 с.

30. Безуглова, Е. В. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах: дисс. . канд. техн. наук. Краснодар: КубГАУ, 2005. - 135 с.

31. Бенерджи, П., Баттерфшьд, Р. Методы граничных элементов в прикладных науках. М.: Мир. 1984. - 494 с.

32. Бишоп, А. У., Хенкель, Д. Д. Определение свойств грунтов в трёхосных испытаниях. Гсстройиздат, М., 1961.

33. Богомолов, А.Н. К вопросу о длительной устойчивости откосов грунтовых сооружений // А.Н.Богомолов и др. / Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. 2011. - № 23(42). - С. 5-16.

34. Богомолов, А.Н. Пакет прикладных компьютерных программ для исследования устойчивости грунтовых массивов ASV32 / А. Н.

35. Богомолов, О. А. Вихарева, А. В. Редин II Город, экология, строительство : программа, докл. и сообщения Междунар. науч.-практ. конф. Каир (Египет), 1999.

36. Богомолов, А.Н. Расчет несущей способности оснований сооружений и устойчивости грунтовых массивов в упругопластической постановке / А.Н.Богомолов. Пермь: ПГТУ, 1996. 150 с.

37. Богомолов, А.Н. Устойчивость (Напряженно-деформированное состояние) / А.Н.Богомолов и др. II Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009613499 от 30 июня 2009 г.

38. Богомолов. А.Н. Энергетический подход к расчету устойчивости нагруженных откосов // А.Н.Богомолов и др. / Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. 2011. - № 25(44). - С. 21-30.

39. Вялое, С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: ВШ, 1978. -447 с.

40. Гальперин, A.M. Геомеханика открытых горных работ: учебник для вузов / A.M. Гальперин. М.: Издательство Моск. гос. горн, ун-та, 2003. - 473 с.

41. Гинзбург JI.K. Противооползневые удерживающие конструкции. М.:-Стройиздат, 1979. 80 с.

42. Гинзбург, JI.K., Ищенко, В.И. Расчет заанкеренной противооползневой свайной конструкции//Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982. №5. С. 12-15.

43. Гинзбург, JI.К., Раздольский, А.Г. Определение максимального оползневого давления/Юснования, фундаменты и механика грунтов. 1992, №5. С. 11-14.

44. Голубцова, М. Н. О коэффициентах бокового давления песчаных грунтов «Основания и фундаменты», Сборник 56 НИОСП, М., 1966.

45. Голъдштейн, М.Н. О применении вариационного исчисления к исследованию устойчивости оснований и откосов/Юснования, фундаменты и механика грунтов. 1969. № 1. С. 2-6.

46. Голъдштейн, М.Н. О теории устойчивости земляных откосов//Гидротехническое строительство. 1940. № I. С. 28-33.

47. Голъдштейн, М.Н. Проблемы расчета устойчивости грунтовых массивов/Юснования и фундаменты, вып. 10. Киев, 1977. С. 13-21.

48. ГОСТ 20522-96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1997. - 12 с.

49. Деменков, А.П., Куранов, А.Д. Закономерности формирования поверхностей скольжения откосов котлованов в разных грунтах и условиях нагружения// А.П.Деменков, А.Д. Куранов / Проблеми прського тиску. 2011. №19. С. 62-69.

50. Доброе, Э.М. Обеспечение устойчивости склонов и откосов в дорожном строительстве с учетом ползучести грунта. М.: Транспорт. 1975. 215 с.

51. Дорфман, А.Г. Вариационный метод исследования устойчивости откосов//Вопросы геотехники, № 9. М.: Транспорт, 1965. С.32-37.

52. Дорфман, А.Г. Обобщение вариационных принципов механики на линейно-деформируемые массивы грунта//Земляное полотно и геотехника на железнодорожном транспорте: Межвуз. сб. науч. трудов. Днепропетровск, 1984. С. 3-9.

53. Дорфман, А.Г. Оползневое давление и выпор грунта//Вопросы геотехники, № 20: Труды ДИИТ. Днепропетровск, 1972. С. 75-85.

54. Дорфман, А.Г. Применение принципа минимума потенциальной энергии к исследованию напряженного состояния линейно-деформируемыхтел//Вопросы геотехники, № 21: Труды ДИИТ. Днепропетровск. 1972. С. 176-185.

55. Дорфман, А.Г. Точное аналитическое решение новых задач теории устойчивости откосов//Вопросы геотехники. № 26: Межвуз. сб. науч. трудов. Днепропетровск, 1977. С. 53-57

56. Дорфман, А.Г., Дудинцева, И.Л. Применение вариационных методов к расчету оползневого давления на подпорные стены//Основания, фундаменты и механика грунтов. 1971.№2. С.36-38.

57. Дорфман, А.Г., Дудинцева, И.Л. Расчет давления на подпорные стены при выпоре грунта по линии минимального сопротивления сдвигу// Вопросы геотехники, № 20: Труды ДИИТ. Днепропетровск, 1972. С. 6875.

58. Дорфман, А.Г., Туровская, А.Я. Исследование устойчивости склона// Вопросы геотехники, № 24: Труды ДИИТ. Днепропетровск, 1975. С. 132156.

59. Емельянова, Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. -М.: МГУ. 1972.

60. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.

61. Зенкевич, О., Морган, К. Конечные элементы и аппроксимации. М.: Мир. 1986.-318 с.

62. Зенкевич, О., Чанг, И. Метод конечных элементов в теории сооружений и механике сплошных сред. М.: Недра. 1974.

63. Золотарев, Г.С. Опыт оценки устойчивости склонов сложного геологического строения расчетом методом конечных элементов и экспериментами на моделях. М.: МГУ, 1973. 277с.

64. Инструкция по проектированию защиты от оползней населенных пунктов, зданий и сооружений / Министерство ЖКХ РСФСР. М.: 1976. -88 с.

65. Каган, А. А. Расчетные характеристики грунтов. М.: Стройиздат, 1985. - 247 с.

66. Кан Тхэ Сан. Исследование силового воздействия оползневых массивов на удерживающие конструкции симплекс-методом // Автореферат диссертации на . к.т.н., Томск, СибГУПО, 2005. 23 с.

67. Козлов, Ю.С. Определение параметров призмы возможного обрушения в откосах, уступов, бортов карьеров и отвалов//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1972. № 4. С.73-76.

68. Колосов, Г.В. Применение комплексных диаграмм и теории функций комплексной переменной к теории упругости. М: ОНТИ, 1934. - 224 с.

69. Кульчицкий, Г. Б. Зависимость коэффициента бокового давления от плотности и гранулометрического состава крупных песков. «Основания, фундаменты и механика грунтов», № 2, 1967.

70. Лазебник, Г.Е., Смирнов, А.А., Симаков, В.И. Экспериментальное определение коэффициента бокового давления и коэффициента Пуассона несвязных грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов. №5, 1966.

71. Ломизе, Б.М. Нахождение опасной поверхности скольжения при расчетах устойчивости откосов//Гидротехническое строительство. 1954, № 2. С. 32-36.

72. Магдеев, У.Х. Исследование устойчивости откосов вариационным методом в условиях пространственной задачи//Вопросы геотехники, Л 20: Сб. трудов ДИИТ. Днепропетровск, 1972. С. 120-129;

73. Магдеев, У.Х. Пространственная задача об устойчивости откосов//Вопросы геотехники, № 21: Сб. трудов ДИИТ. Днепропетровск, 1972. С. 120-129.

74. Магдеев, У.Х. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований устойчивости откосов/Юбеспечении общей устойчивости земляного полотна автомобильных дорог: Труды Союздорнии, вып. 74. М., 1974. С. 53-58

75. Магдеев, У.Х., Ниязов, P.A. Применение вариационного метода при расчете устойчивости оползневых склонов в лессовых породах (на примере Саукбулаксая)//Геодинамические процессы и явления Средней Азии. Ташкент, 1973. С. 12-20.

76. Маслов, Н. Н. О коэффициенте бокового давления глин. // Основания, фундаменты и механика грунтов. №5, 1973г.

77. Маслов, H.H. Длительная устойчивость и деформация смещения подпорных сооружений. М.: Энергия, 1968. 160 с.

78. Маслов, H.H. Механика грунтов в практике строительства (Оползни и борьба с ними). М.: Стройиздат, 1977.

79. Маслов, H.H. Основы механики грунтов и инженерной геологии. М.: Высшая школа, 1982. 511 с.

80. Маслов, H.H. Условия устойчивости откосов и склонов в гидротехническом строительстве. М.: Госэнергоиздат, 1955. 53 с.

81. Маций, С. И., Деревенец, Ф.Н. Engineer Analysis of Slopes (EAS) / С.И. Маций, Ф.Н. Деревенец II Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613559 от 13.10.2006 г. (заявка №2006612797 от 14.08.2006г.).

82. Мачтет, Б. Г. Действие вибрации на коэффициент распора песка. Труды Гидропроекта, Сб № 7, 1962.

83. Медков, Е. И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Учебное пособие. Изд во МИИТа, М, 1956.

84. Медков, Е. И. О боковом давлении песка. Биллютень № 6. Материалы по обмену опытом изысканий, проектирования и строительства гидроэлектростанций. 1951.

85. Месчан, С. Р., Малакян, Р.П. К вопросу о боковом давлении глинистых грунтов. Основния, фундаменты и механика грунтов. №5, 1974 г.

86. Месчян, С.Р. Экспериментальная реология глинистых грунтов. М.: Недра, 1985. 342 с.

87. Мизюмский В. А. Коэффициент бокового давления глин при длительной нагрузке. Основания, фундаменты и механика грунтов. №5, 1973г.

88. Можееитинов, А. Л., Шинтемиров, М. Общий метод расчета устойчивости земляных сооружений//Известия ВНИИГ, т. 92. Л.: Энергия, 1970. С. 11-22.

89. Мусхелишвили, Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. 707 с.

90. Никитин, С. Н. Построение ожидаемой поверхности скольжения по напряжениям в бортах карьеров / С. Н. Никитин II Уголь. 1962. - № 1.

91. Оползни и инженерная практика/Эктсель К. и др. М.: Трансжелдориздат, 1960.-267 с.

92. Оползни. Исследование и укрепление/Шустер Р. и др. М.: Мир. 1981. -215 с.

93. Отчет «Анализ оползня, произошедшего в 2010 г. на автодороге М-27 Джубга-Сочи», ФГУ Упрдор «Кубань». Сочи, 2011. - 36 с.

94. Паффенгольц, КН. Геологический словарь / К.Н.Паффенголъц и др. -М: Недра. В 2 томах. 1978. 456 с.

95. Покровский Г. И. Исследование по физике грунтов. ОНТИ, M.JI. 1937.

96. Попов И.И., Окатов Р.П. Борьба с оползнями на карьерах. М.: Недра, 1980.

97. ИЪ.Прушка, Л. О. коэффициенте бокового давления состояния покоя зернистой среды. // Основания, фундаменты и механика грунтов, № 1, 1978.

98. Рекомендации по количественной оценке устойчивости оползневых склонов / ПНИИИС Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1984. - 80 с.

99. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. М.: 1997. - 104 с.

100. СНиП 2.05.02 85 «Автомобильные дороги».

101. СНиП 22-02-2003. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. -М.:2004. 107 с.

102. СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения» Основные положения. М.: Госстрой России, 2004.

103. Соколовский, В.В. Статика сыпучей среды. М.: Гостехиздат, 1954. 275 с.

104. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. М.: Стройиздат, 2001.- 101 с.

105. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. -М., 2003. 48 с.

106. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. М.: Минрегионразвития РФ, 2001. 155 с.

107. Справочное пособие к СНиП 2.09.03-85. Проектирование подпорных стен и стен подвалов. М., 1990. - 87 с.13в. Суворов, М. А. Расчет многорядных свайных противооползневых сооружений // Автореферат диссертации на . к.т.н., Уфа, БашНИИстрой, 2010. 23 с.

108. Тейлор, Д. Основы механики грунтов. Госстройиздат, М., 1960.

109. Тер-Мартиросян, З.Г. Ахпателов, Д.М. Напряженное состояние горных массивов в поле гравитации. // ДАН СССР, т.220,М.,1975, №2.

110. Тер-Мартиросян, З.Г., Ахпателян, Д.М. О напряженном состоянии бесконечного склона с криволинейной границей в поле гравитации и фильтрации.// Проблемы геомеханики, Ереван, №5, 1971.

111. Тер-Мартиросян, З.Г., Манвелян, Р.Г. Напряженное состояние горных массивов при действии местной нагрузки и объемных сил.// Бюллетень по инженерной сейсмике. АН Арм. ССР, Ереван, №9, 1975.

112. Терцаги, К. Строительная механика грунта на основе его физических свойств. Госстройиздат, М. -Л., 1933.

113. Терцаги, К. Теория механики грунтов. М.: Госстройиздат, 1961. 507 с.

114. Терцаги, К., Пек, Р. Механика грунтов в инженерной практики. М.: Госстройиздат, 1958. 607 с.

115. Технический отчет по инженерно-геологическим изысканиям на объекте км 196 Кудепста. - ООО «СочиТисизПроект». - Сочи, 2010. - 101 с.

116. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987.

117. Фёдоров, И. В., Малышев, М. В. О боковом давлении в песчаных грунтах. Гидротехническое строительство №2, 1964

118. Федоров, И.В. Методы расчета устойчивости откосов и склонов. М.: Госстройиздат, 1962. 202 с.

119. Федосеев, В.Б. Боковой коэффициент и давление в насыпи сыпучего материала// Электронный научный журнал «Исследовано в России», №58. 2007.

120. Флорин, В. А. Основы механики грунтов, т. 1. Госстройиздат, М. -Д., 1959.-357 с.

121. Цветков, В.К. Расчет рациональных параметров горных выработок. -М.: Недра. 1993.-251 с.

122. Цветков, В.К. Расчет устойчивости откосов и склонов. Волгоград: Нижне-Волжс. кн. изд-во, 1979. 238 с.153 .Цилюрик, Н. А. К вопросу об исследовании механических свойств грунтов. Автореферат диссертации. Свердловск, 1955.

123. Цытович, H.A. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979. 272 с.15Ъ.Цытович, H.A., Тер-Мартиросян, З.Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве. М.: Высшая школа, 1981. 320 с.

124. Чеботарев, Г. П. Механика грунтов, фундаментные конструкции. Нью-Йорк. 1958.-718 с.

125. Чеботарев, Г.П. Механика грунтов, основания и земляные сооружения. М.: Стройиздат, 1968. 616 с.

126. Черноусько, Ф.Л. Метод локальных вариаций для численного решения вариационных задач // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1965. т. 5, № 4. С. 214-231.

127. Черняев, В. Ф. К определению коэффициента бокового давления покоя. Основания и фундаменты. Сборник № 2, ВИСИ, Воронеж 1975. С. 79-84.

128. Чугаев, P.P. Земляные гидротехнические сооружения (Теоретические основы расчета). Л.: Энергия, 1967. 460 с.

129. Чугаев, P.P. Расчет устойчивости земляных откосов и бетонных плотин на нескальном основании по методу круглоциллиндрических поверхностей обрушения. М-Л.: Госэнергоиздат, 1963. 144 с.

130. Шадунц, К.Ш. Оползни-потоки. -М.: Недра. 1983. 120 с.

131. Шапиро, Г. С. Упруго-пластическое равновесия клина и разрывные решения в теории пластичности / Г. С. Шапиро II Прикладная математика и механика. 1952. - Т. XVI. - Вып. I.

132. Шахунянц, Г.М. Железнодорожный путь. М.: Транспорт, 1969. 536 с.

133. Шахунянц, Г.М. Земляное полотно железных дорог. Вопросы проектирования и расчета. М.: Трансжелдориздат, 1953. 828 с.

134. Щербина, В. И. Исследование давления грунта на подпорные стенки на центробежной установке. Основания, фундаменты и механика грунтов. №4, 1989. С. 18-20.

135. Ярополъский, И. В. Основания и фундаменты. Водтрансиздат, Л, 1954.

Похожие работы

Строительство
05.23.00