автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Исследование несущей способности оснований фундаментов глубокого заложения

На правах рукописи

Нестратов Михаил Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Специальность: 05.23.02 Основания и фундаменты, подземные сооружения.

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Волгоград 2006

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

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Богомолов Александр Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Цветков Владимир Константинович

кандидат технических наук, доцент Торшин Владимир Дмитриевич

Ведущая организация:

Пермский государственный технический университет

Защита состоится 20 апреля 2006 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д212.026.01 в ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно- строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно- строительного университета.

Автореферат разослан

Учёный секретарь диссертационного совета

Л.В.Кукса

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертация. Исследование процесса образования и развития областей пластических деформаций (ОПД) в основании заглубленного фундамента является весьма важным с точки зрения определения его несущей способности. Известная формула Н.П.Пузыревского для определения начального критического давления на грунт, с введением в нее коэффициентов условий работы, положена в основу формулы СНиП для определения величины расчетного сопротивления грунта основания Я. О важности этого вопроса говорит и дискуссия на страницах журнала «Основания, фундаменты и механика грунтов», проходившая в 1996-1998г.г.

Поэтому задача об определении размеров областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения вследствие изменения физико-механических свойств грунта и величины интенсивности внешнего воздействия является весьма актуальной.

Целью диссертационной работы является выявление закономерностей процесса образования и развития областей пластических деформаций в однородном и изотропном основании ленточного фундамента глубокого заложения вследствие изменения физико-механических свойств грунта и величины интенсивности внешнего воздействия; разработка на их основе компьютерной программы, позволяющей вычислять глубину развития областей пластических деформаций для любого сочетания реальных значений физико-механических свойств грунта основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1. Обоснована необходимость решения задачи о развитии областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения.

2. Определены и обоснованы пределы изменения параметров, влияющих на процесс образования и развития областей пластических деформаций.

3. Показаны преимущества применения метода»—теории функций комплексного переменного для достижения п<

ЯЖГ"

С.П1

о»

4. Определены коэффициенты отображающей функции, совершающей конформное отображение нижней полуплоскости на полуплоскость с трапециевидным вырезом, имеющей различные значения отношения глубины выреза к его ширине. Составлены и отработаны расчетные схемы

5. На основе компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций получены графоаналитические зависимости глубины проникновения ОПД под фундамент от численного значения величины интенсивности внешней равномерно распределенной нагрузки для рассмотренных в работе сочетаний реальных значений физико-механических свойств грунта основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия. Эти зависимости составили базу данных при разработке компьютерной программы.

6. Разработана и апробирована компьютерная программа, позволяющая вычислять глубину развития областей пластических деформаций для любого сочетания реальных значений физико-механических свойств грунта основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия, рассмотренных в настоящей работе.

7. Проведено сопоставление результатов компьютерного моделирования с результатами экспериментальных исследований, проведенных в лаборатории кафедры ИиВМ ВолгГАСУ.

8. Результаты исследований внедрены при проведении учебного процесса в ВолгГАСУ и решении прикладных задач.

Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлены:

■ теоретическими предпосылками, опирающимися на фундаментальные положения методов теории функций комплексного переменного, теории упругости, пластичности, механики грунтов и инженерной геологии;

■ удовлетворительной сходимостью результатов моделирования процессов разрушения оснований моделей фундаментов с результатами теоретических исследований при различных значениях параметров внешней нагрузки и физико-механических свойств эквивалентного материала;

■ внедрением результатов теоретических исследований в практику

строительства, позволившим получить существенный экономический

эффект.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что

1. Установлено, что между величиной интенсивности внешнего воздействия и глубиной развития областей пластических деформаций не всегда существует линейная зависимость, как это следует из формулы Н.ППузыревского.

2. Процесс роста ОПД проходит в несколько этапов, с различными на каждом из них скоростями, а соответствующие графические зависимости могут быть аппроксимированы тригонометрической функцией.

3. Разработан инженерный метод расчета глубины развития областей пластических деформации в основании фундамента глубокого заложения, который формализован в компьютерную программу. Практическая значимость работы. Диссертационная работа является

часть научных исследований, проводимых на кафедре «Информатика и вычислительная математика» ВолгГАСУ в 1997-2005г.г.

Полученные в процессе компьютерного моделирования графоаналитические зависимости и построенная на их базе компьютерная программа могут быть использованы для:

1. Расчета глубины развития областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения.

2. Прогноза поведения основания сооружения в следствие резкого изменения физико-механических свойств грунтов, обусловленного различными природными явлениями.

3. Проверки надежности основания сооружения при проведении его ремонта и реконструкции (увеличение этажности, полезных нагрузок, реконструкция и усиление фундаментов и оснований и т.д.).

4. Проведения учебного процесса (курсового и дипломного проектирования) на соответствующих кафедрах строительных вузов. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы

докладывались, обсуждались и опубликованы в материалах ежегодных научно-технических конференциях ВолгГАСУ (1997-2005г.г.); III и IV Международных научно-технической конференции «Надежность и

долговечность строительных материалов, конструкций и оснований сооружений» (Волгоград, 2003, 2005г.г.); II и Ш Международных научных конференциях «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, 2003, 2005г.г.); Каспийской Международной конференции по геоэкологии и геотехнике (Баку, 2003г.); Международной научно-технической конференции по проблемам механики грунтов, фундаментостроению и транспортному строительству (Пермь, 2004г). Личный вклад автора заключается в:

1. Использовании метода «плавающих точек» проф. ЦветковаВ.К. для определения коэффициентов отображающей функции в случае отображения односвязной полубесконечной области на полубесконечную область.

2. Отработке и обосновании выбора расчетных схем.

3. Проведении компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций, анализе и обработке их результатов, получении аппроксимирующих зависимостей.

4. Разработке алгоритма расчета глубины развития областей пластических деформаций в основаниях фундаментов глубокого заложения в зависимости от всех, рассмотренных в настоящей работе факторов; формализации этого алгоритма в компьютерную программу.

5. Проведении экспериментальных исследований на моделях, что позволило сделать вывод о достоверности результатов настоящей диссертационной работы.

На защиту выносятся:

1. Результаты компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций в основании ленточного фундамента глубокого заложения и построенные на их основе графоаналитические зависимости.

2. Вновь выявленные закономерности процесса развития областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения.

3. База данных и компьютерная программа, позволяющая вычислять глубину развития областей пластических деформаций для любого сочетания реальных значений физико-механических свойств грунта

основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия, рассмотренных в настоящей работе.

4. Результаты экспериментальных исследований.

5. Результаты внедрения рекомендаций диссертационной работы в практику строительства.

Результаты научных исследований внедрены:

1. В учебном процессе на кафедре «Строительные конструкции, основания и надежность сооружений» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при изучении курса «Механика грунтов», курсовом и дипломном проектировании, научно-исследовательской работе аспирантов.

2. ООО «Сталт» при проектировании и возведении фундаментов под Храм св. Иоанна Крондштатского, и при проведении проектно-изыскательских и строительных работ по возведению фундамента под склады клинкера и мельницы №13 ОАО «Себряковцемент». Публикации. Основные положения диссертационной работы

опубликованы в 13 научных статьях.

Структура и' объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка используемой литературы из 117 наименований. Включает в себя 53 рисунка и 78 таблиц.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам кафедр «Строительные конструкции, основания и надежность сооружений» и «Информатика и вычислительная математика» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета за помощь и поддержку при работе над диссертацией.

Особую благодарность выражаю научному руководителю, заслуженному работнику высшей школы РФ, советнику РААСН, доктору технических наук, профессору Богомолову А.Н. за ценные советы и замечания, постоянную помощь во время работы над диссертацией.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введения обосновывается актуальность исследования несущей способности однородных оснований фундаментов мелкого заложения, находящихся под действием трапециевидной нагрузки. Здесь же сформулирована цель диссертационной работы и основные этапы её достижения, указаны научная новизна работы, практическая значимость, апробация работы, основные положения, выносимые на защиту. Так же представлены данные о практическом внедрении и список основных публикаций автора.

Первая глава диссертационной работы посвящена обоснованию темы диссертации, анализу существующих методов расчета величины несущей способности оснований ленточных фундаментов мелкого заложения и выбору на этой основе метода, который будет использован в диссертационной работе в качестве расчетного.

Решением задач о несущей способности оснований, как на основе использования линейной теории упругости, так и на решениях упругопластических и смешанных задач занимались и продолжают заниматься многие отечественные и зарубежные ученые. Это: А.К.Бугров, В.Г.Березанцев, А.Н.Богомолов, С.С.Вялов, А.Л.Гольдин, М.Н.Гольдштейн, М.И.Горбунов-Посадов, Б.И.Долматов, Ю.К.Зарецкий, А.И.Калаев, М.В.Малышев, Н.Н.Маслов, Ю.Н.Мурзенко, В.Н.Николаевский, В.В.Соколовский, А.С.Строганов, З.Г.Тер-Мартиросяна, И.В.Федоров, В.А.Флорин, В.К.Цветков, Н.А.Цытович, К.Ака1, Я-ННясЬег, Н.Гипс^еп, К.МоПепяеп & ГР.Мхоп, в.ТБсЬеЬагапо^ Я^^со«, 2.Мгог и другие.

По нашему мнению, наиболее адекватно условия работы основания заглубленного фундамента отражают методы, основанные на решениях соответствующих задач методами теории функций комплексного переменного. Эти методы применительно к механике фунтов впервые нашли свое отражение в работах Н.А.Цытовича, З.Г.Тер-Мартиросяна, Д.М.Ахпателова и Г.Е.Шалимова, В.А.Лыткина и Н.Н.Фотиевой, В.К.Цветкова, А.Н.Богомолова и продолжают использоваться для решения различных задач геомеханики.

Установлено, что для проведения исследований в качестве расчетного целесообразно использовать метод, проф. Богомолова А.Н. и разработанные

на его основе компьютерные программы, так как результаты, получаемые на их основе, с достаточной степенью точности соответствуют результатам расчетов при 1, основанных на использовании СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений». Как известно, именно такое значение величины коэффициента бокового давления грунта заложено в расчетные формулы, регламентированные данным нормативным документом.

Во второй главе диссертационной работы коротко описаны возможности, используемой нами компьютерной программы (авторы А Н.Богомолов, А.В.Редин, А.Н.Ушаков).

Для того чтобы определить поля компонент полного напряжения в основании фундамента глубокого заложения на основе использования методов теории функций комплексного переменного, прежде необходимо отыскать действительные коэффициенты отображающей функции

где г=х+1у; ¿=£+1т]\ С0; С; С2ь\ - действительные коэффициенты, а и Ь -действительные числа, Ь>0.

Для этого составлена и решена в среде \lathCAD система нелинейных уравнений, реализующая методику «плавающих точек» проф. В.К.Цветкова. В результате получены численные значения коэффициентов отображающей функции (1), при которых она совершает конформное отображение полуплоскости с вырезом в виде криволинейной трапеции на ее горизонтальной границе так, что значения величины отношения основания выреза к его глубине равны 26//г3=0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3.

Численные значения этих коэффициентов приведены в таблице № 1. Кроме того, удалось записать формулы (2), по которым можно вычислить соответствующие коэффициенты функции (1) для любого значения 2Ь/И,е[0,1 -0,3].

переменных параметров, оказывающих влияние на процесс развития областей пластических деформаций. В расчетные формулы, при помощи которых проводится определение положения, формы и размеров

0)

Кроме того, во второй главе определен круг численных значений

Таблица 1.

с, С3 с5

0.1 1.25 -9 -16.2

0.15 1.18 -8.55 -15.6

0.2 1.1 -8 -15

0.25 1.08 -7.35 -13.65

0.3 1.05 -6.7 -12.3

С, = -2 • (2Ь !К) +1,35;

С2 = 11,5 - (26/А) -10,5;

С, = 75 • (2 Ъ / А)2 -10,5 • (2 Ь / А) -15,9.

(глубины развития вниз под подошву фундамента Ы) областей пластических деформаций, входят численные значения безразмерных (в долях рф^) напряжений, возникающих в грунтовом массиве от действия внешней нагрузки, угла внутреннего трения грунта <р и приведенного (также в долях давления связности а^. Значения напряжений, зависят так же от численных значений коэффициента бокового давления фунта и коэффициентов отображающей функции, т.е. от формы границы исследуемой области, т.е.

лг = /((*>; асв\ 4; д; 2ЫН3) (3)

На основе изучения содержания нормативных документов и исходя из целей настоящей диссертационной работы мы установили, что будем рассматривать основания фундаментов глубокого заложения, сложенные пылевато-глинистыми фунтами, причем численные значения С; % рг, к, изменяются в таких пределах, что

приведенное (в долях р^И^) давление связности находится в интервале 0,5<освпр<14. Величина коэффициента бокового давления при всех последующих расчетах принимается £0=0,75. Расчетная нафузка на

основание изменяется в интервале 2<ц(рф,)л<2'Ь, а величина отношения ширины фундамента к глубине его заложения равна 2ЫИ3 = 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3.

В третьей главе диссертационной работы описано и приведены результаты компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций в основании ленточного фундамента глубокого заложения. Дня достаточно точного построения аппроксимирующих кривых ранее было установлено, что значения параметров, входящих в формулу (3), принимают значения: 2Ь//13=0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,02; 0,1; 0,3; 0,5; 1,0; 4,0; 2,0; 3,0; 4,0; 7,0; 10,0; 12,0; 14,0; <р = 7°; 12°; 18°; 22°; 26°; 30°. Нагрузка прикладывается ступенями, причем, для каждого варианта таких ступеней не менее 20.

Таким образом, просчитано и обработано 5400 вариантов, для всех возможных сочетаний переменных параметров при условии, чго ^=0,75.

На рис.1 в качестве примера приведены основные этапы процесса зарождения и развития областей пастических деформаций.

В результате построены графические зависимости вида часть

которых в качестве примера приведена на рис. 2.

Оказалось, что абсолютно все полученные кривые могут быть с точностью, достаточной для инженерных расчетов, аппроксимированы зависимостью вида

г = а ■ аг^{(1 -Ь-с) + с1

(4)

причем, погрешность аппроксимации находится в пределах 0,053% -14,89%.

а)

б)

И) К)

Рис 1 Развивающиеся области пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения при 2Ык,=0,2\ <тС1=7; р=22° и значениях интенсивности внешней равномерно распределенной нагрузки (в долях ук^ <7=8 (а); 9.5 (б); 10 (в); 10,5 (г); 10,7 (д); 10,8 (е); 11 (ж); 11,5 (з); 15 (и); 30 (к)

Т-1-1--г

Рис. 2. Графические зависимости вида при 2Ь/Ь=0,2, а„-1 и р~ 12°; 18°, 22°, 26° и 30° (линии расположены по порядку слева направо)

Анализ полученных кривых говорит о том, что увеличение глубины развития областей пластических деформаций ниже подошвы фундамента происходит по сложному закону. На этот процесс оказывают влияние прочностные и деформационные свойства грунта основания, геометрические параметры фундамента и другае факторы. Составлены таблицы и получены расчетные формулы, позволяющие определить глубину развития ОПД для любого интересующего нас момента нагружения фундамента.

По результатам вычислений построены графики, позволяющие определять величину интенсивности внешнего воздействия, соответствующего моменту смыкания ОПД (см. рис.3).

Оказалось, что все такие кривые могут быть аппроксимированы зависимостью вида

+ , (5)

где: ^' некоторые безразмерные коэффициенты, (р - угол

внутреннего трения.

Рис. 3 Зависимость предельной нагрузки от угла внутреннего трения <р для соотношения 2Ь/к=0.\ и <т„=1

Зависимость (4) позволяет проанализировать, как изменяется скорость роста вглубь основания областей пластических деформаций грунта в зависимости от роста величины интенсивности внешнего воздействия. Для этого достаточно продифференцировать зависимость (4) по переменной <7 и представить графическую интерпретацию полученного результата.

Если обозначить величину сЫскрУч, то графики зависимостей вида будут выглядеть так, как это показано на рис. 4.

Анализ графических зависимостей вида позволяет утверждать,

что процесс развития (роста) областей пластических деформаций приобретает максимальную скорость в момент смыкания ОПД образовавшихся под левым и правым краями фундамента. Затем скорость роста ОПД снижается и асимптотически стремится к нулю. Это объясняется тем, что на больших расстояниях от фундамента напряжения от внешней нагрузки, сколь большой она ни была бы, затухают и не создают условий для дальнейшего роста ОПД. Однако, в этом случае, пластическая область имеет уже огромный размер и основание фундамента, естественно, уже потеряло устойчивость.

»5

.Ъ] ,с1

ЦгЗ.Н.И-^А)

Ли,«*,»»,с,

01

° I 13 1 2-5 3 3.5 4

Рис. 4. Графики зависимостей вида при 2Ь/Л3=0,1; <т»~1 и «"=12°; 18°;22°;

26°; 30° (соответственно красная, синяя, зеленая, фиолетовая и ультрамариновая линии)

Результаты компьютерного моделирования составили базу данных двух компьютерных программ, позволяющих вычислять глубину развития ОПД на любом этапе нагружения фундамента и величину интенсивности внешнего воздействия, при котором происходит смыкание об лас гей пластических деформаций под фундаментом.

В четвертой главе диссертационной работы приведены результат лабораторных экспериментов по определению одной из критических нагрузок на основание фундамента - нагрузки, соответствующей этапу нагружения, когда происходит зарождение областей пластических деформаций.

В качестве материала для изготовления моделей использовался желатино-гель ХС, что позволяет изготавливать модели отливкой раствора желатина в специальные разъемные формы, которые в дальнейшем служат и приспособлениями для крепления во время проведения опытов исследуемых моделей (см. рис. 5).

Рис. 5 Разборная форма и установка для проведения эксперимента

Физико-механические свойства желатинов еля ХС, которые существенным образом зависят от концентрации желатина и времени дубления, определялись как средние арифметические значения для трех серий образцов-близнецов из десяти штук каждая при гидростатическом взвешивании и быстром сдвиге на сдвиговом приборе ВСВ-25 после проведения процесса их дубления в растворе формалина в течение 48 часов

Нами рассматривались три весовые концентрации желатина 15%; 30% и 45%. На рис. 6 приведены графики зависимостей плотности ОЮ'кг/м3) - я; сцепления (Сх104Па) - и угла внутреннего фения (<р°) <у2 от весовой концентрации желатина, а в таблице 2 приведены соответствующие численные значения.

Эксперименты по определению величины интенсивности внешнего воздействия соответсгвующей моменту зарождения областей пластических деформаций в модели основания фундамента глубокого заложения проведены в сборно-разборных формах на установке, фотография коюрой изображена на рис. 5.

30 4«

<2

— Ж

10

°И Ю 25 30 35 « «5

в

Рис. 6. Графики зависимости плотности, сцепления и угла внутреннего трения желатино-геля ХС от весовой концентрации желатина

Таблица 2

«(%) Р С V

15 1,078х103 кг/м3 3,48x104 Па 13,5

30 1.15Х103 кг/м3 7,2x104 Па 25,5

45 1,24x103 кг/м3 18,3x104 Па 42

областей пластических деформаций в модели основания фундамента глубокого заложения проведены в сборно-разборных формах на установке, фотография которой изображена на рис. 5.

Внешние размеры формы 30x30 см, а ее ширина 3,4 см. Внутренние размеры соответственно 28x28 см и 2см.

Форма выполнена из оргстекла толщиной 7 мм, а ее элементы скреплены между собой 13 металлическими болтами.

Вставки-штампы из органического стекла, представляющие собой модели ленточных фундаментов глубокого заложения, изготовлены высотой 15см и шириной 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0см; их толщина равна 2см, т.е. равна

толщине изготавливаемой модели.

Модели формировались таким образом, что глубина выреза всегда была равна 10 см, т.е. при моделировании можно было имитировать ленточный фундамент глубокого заложения при условии, что отношение ширины фундамента к глубине его заложения может принимать значения 26/й,=0,1; 0,15; 0,2; 0,25 и 0,3.

Часть вставки-штампа высотой 5см служила для опирания динамометра ДОСМ-3-1, измеряющего величину передаваемого усилия, которое создавалось при помощи вертикально расположенного винта.

Вся вставка-штамп перед проведением опыта тщательно смазывалась техническим вазелином для исключения влияния сил трения.

При проведении экспериментов модели изготавливались из желатино-геля ХС, имеющего весовую концентрацию желатина 30%, т.к., по нашему мнению, именно такой материал имеет наиболее подходящие для условий опыта физико-механические свойства.

Суть эксперимента заключалась в следующем. Из желатино-геля ХС с весовой концентрацией желатина равной 30% последовательно изготавливались пять партий по пять штук в каждой партии моделей оснований фундамента глубокого заложения (см. рис.4), у которых величина отношения ширины фундамента к глубине его заложения принимала следующие значения 26/А,=0,1; 0,15; 0,2; 0,25 и 0,3. Причем, у каждой из моделей величина приведенного давления связности была одной и той же 0-^=133,8, вычисленной на основе данных таблицы 4.1 (напомним, что <С =C(pgk,tg<pУ\ где: С; р, (г, g;wh3- соответственно сцепление, плотность, угол внутреннего трения грунта, ускорение свободного падения и глубина заложения фундамента). Затем эти модели нагружались через вставку-штамп вертикальной равномерно распределенной нагрузкой до того момента, пока у нижних краев вставки-штампа не начинали отчетливо проглядываться крошечные трещинки - признак начала разрушения. Соответствующее значение нагрузки фиксировалась, и принималось за величину нагрузки, при которой начинают образовываться области пластических деформаций в данной модели. Среднее арифметическое из пяти (для каждой партии моделей с одинаковым значением 26/А3) значение принималось в качестве результата эксперимента для данной партии моделей. Таких

экспериментальных значений получено пять. По ним построен график зависимости вида ^1=Д26/АЭ), приведенный на рис. 7.

В базу данных разработанной нами компьютерной программы величина сг^ =133,8 не входит. Поэтому, используя программы, которые являются инструментом математического моделирования в настоящей работе, определены пять значений интенсивности равномерно распределенной нагрузки, при которых (теоретически) начинается процесс образования областей пластических деформаций в основании ленточного фундамента глубокого заложения при пяти рассмотренных значениях 2Ь/Ь3=0,\; 0,15; 0,2; 0,25 и 0,3. По этим (теоретическим) данным построена графическая зависимость Ь/И^, которая также приведена на рис.7.

20

15

Ч 41

10

5

О

Рис. 7. Сопоставление теоретических и экспериментально полученных данных о величине интенсивности нагрузки, при которой начинается процесс развития областей пластических деформаций

Анализ этих кривых показал, что экспериментально и теоретически полученные данные отличаются друг от друга не более чем на 12%.

На рис. 8 в качестве примера приведена фотография моделей в момент начала процесса образования областей пластических деформаций при условии, что величина отношения ширины фундамента к глубине его заложения равна соответственно 26/^=0,1; 0,15; 0,2.

а) б)

Рис. 8. Зарождение областей пластических деформаций в модели при 2й/й3=0,1 (а) и 2А/Л,=0Д5 (б)

Таким образом, можно сделать вывод о том, что получено достаточно хорошее соответствие экспериментальных и теоретических данных.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ методов определения размеров, положения и формы областей пластических деформаций в основаниях фундаментов глубокого заложения позволяет сделать вывод о том, что наиболее адекватно условия работы оснований этих фундаментов отражают те, что основаны на решениях соответствующих задач методами теории функций комплексного переменного. Для проведения исследований в качестве расчетного предлагается использовать метод проф. Богомолова А.Н. и разработанные на его основе компьютерные программы, так как результаты, получаемые на их основе, с достаточной степенью точности соответствуют результатам расчетов при §>=1, основанных на использовании СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».

2. Получены графо-аналитические зависимости геометрических параметров выреза на границе полуплоскости от численных значений коэффициентов отображающей функции, которые позволят проводить изучение напряженно-деформированного состояния и устойчивости оснований заглубленных фундаментов при любых значениях величины отношения 2Ь/И, рассматриваемых в настоящей работе. Установлено, что предлагаемая нами расчетная схема позволяет получать результаты, наиболее адекватно отвечающие действительности. Показано, что использование разработанной расчетной схемы по сравнению с тривиальной, влечет за собой следующую разницу численных значений напряжений в соответствующих точках основания: с^—15-40%; 0,-50-70%, а ^-10-20%, а численные значения величины Аг/2Ь, вычисленные для 2 и 3 расчетных схем, всегда больше соответствующих значений, полученных для расчетной схемы, применяемой при расчете на основе использования методов теории функций комплексного переменного. Причем, эти отличия колеблются в пределах от 14 до 76%.

3. Увеличение глубины развития областей пластических деформаций ниже подошвы фундамента происходит по сложному закону. На этот процесс оказывают влияние прочностные и деформационные свойства фунта основания, геометрические параметры фундамента и другие факторы. Составлены таблицы и получены расчетные формулы, позволяющие определить глубину развития ОПД для любого интересующего нас момента нагружения фундамента.

4. Получены графо-аналитические зависимости, позволяющие определять величину интенсивности внешней равномерно распределенной нагрузки в момент смыкания областей пластических деформаций под подошвой фундамента для всех рассмотренных в диссертационной работе возможных сочетаниях численных значений переменных расчетных параметров.

5. Скорость увеличения ОПД в процессе их развития так же меняется весьма сложным образом. Причем, при бесконечно большом росте величины интенсивности внешней нагрузки скорость этого процесса асимптотически приближается к нулю. Это объясняется тем, что на больших расстояниях от фундамента напряжения от внешней нагрузки, сколь большой она ни была бы, затухают и не создают условий для дальнейшего роста ОПД. Однако, в этом случае, пластическая область имеет уже огромный размер и основание

фундамента, естественно, уже потеряло устойчивость. Установлено, что максимальную скорость процесс развития областей пластических деформаций приобретает в момент их смыкания под фундаментом.

6. Наиболее подходящим по своим физическим свойствам материалом для проведения экспериментальных исследований оказался желатино-гель ХС, который широко применяется при изучении напряженно-деформированного состояния грунтовых массивов и массивов горных пород. Численные значения интенсивности внешней равномерно распределенной нагрузки, при которой происходит зарождение областей пластических деформаций в основании ленточного фундамента глубокого заложения, полученные на основе эксперимента и теоретическим путем, отличаются для рассмотренных в 1 настоящей работе моделей не более, чем на 12%.

7. Результаты лабораторных исследований и успешного внедрения результатов диссертационной работы в практику строительства позволяют рекомендовать инженерный метод определения критических нагрузок на основание ленточного фундамента глубокого к применению.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Нестратов М.Ю. Определение параметров отображающей функции в решении задач теории упругости для весомой изотропной полуплоскости / Нестратов М.Ю.. // Тезисы докладов конференции молодых учёных. Волгоград 1998. С. 18-21.

2. Богомолов А.Н. Решение задач механики грунтов в интегрированной среде MathCAD. / Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю., Вихарева O.A. //

Сборник трудов II региональная научно - методическая конференция f

«Компьютерные технологии в обучении студентов строительных и архитектурных специальностей» Магнитогроск 2000. С.43-44.

3. Компьютерная программа для расчета коэффициента устойчивости фундаментов /Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю., Вихарева O.A., Торшин Д.П.// Информационный листок №51-123-01. Волгоград, ЦНТИ. 2001. 4с.

4. Богомолов А.Н. Обоснование выбора расчётной схемы при определении несущей способности основания фундаментов глубокого заложения. / Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю., Ерещенко Т.В. // Сборник трудов. Международная техническая конференция «Современные проблемы

фундаментостроения» Волгоград 2001. С.Е-11.

5. Богомолов А.Н. Обоснование выбора расчётной схемы при определении коэффициента устойчивости нагруженных откосов на основе анализа их напряженно - деформированного состояния. / Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю., Ерещенко Т.В. // Сборник трудов. Пермь 2001. С.

6. Компьютерная программа для определения глубины раскрытия областей пластической деформации в основании фундаментов мелкого заложения /Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю. Никитин И.И// Информационный листок №51-188-03. Волгоград, ЦНТИ. 2003.4с.

7. Компьютерная программа для определения одной из критических нагрузок на основание фундамента глубокого заложения /Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю. Никитин И.И// Информационный листок №51-189-03. Волгоград, ЦНТИ. 2003.4с.

8. Богомолов А.Н. Исследование устойчивости склона в районе Детско -Юношенского центра в г. Волгограде. / Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю., Туманов C.JL, Редин A.B. // Международная научно - техническая конференция «Городские агломерации на оползневых территориях». Волгоград, 2003. С.56-65

9. Богомолов А.Н. Определение одной из критических нагрузок на основание фундамента глубокого заложения./ Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю. // Международная научно - техническая конференция «Городские агломерации на оползневых территориях». Волгоград, 2003. С.71-78.

10. Богомолов А.Н. Investigation of stability for Slop of Tsaritsa river Bank in the area of children's and youth's center in Volgograd. / Богомолов A.H., Нестратов М.Ю., Туманов C.JI., Редин A.B.// Proceeding's of the Caspian international conference of geoecology and geotechnique. Baku 2003. C.22-28.

11. Компьютерная программа NDSTRAP для расчета величины несущей способности однородного грунтового основания фундамента мелкого заложения /Богомолов А.Н., Ермаков О.В., Нестратов М.Ю.// Информационный листок №51-117-04. Волгоград, ЦНТИ. 2004.4с.

12. Компьютерная программа MDS2 для расчета величины несущей способности двухслойного грунтового основания фундамента мелкого

заложения / Богомолов А.Н., Ермаков О.В., Дьяков М.Ю., Нестратов М.Ю. //Информационный листок №51-118-04. Волгоград, ЦНТИ. 2004.4с.

13. Богомолов А.Н. Исследование процесса образования и развития областей пластической деформации в основании фундамента глубокого заложения / Богомолов А.Н., Нестратов М.Ю. // IV Международная техническая конференция «Надёжность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов». Волгоград 2005. С.33-37.

В работах [1,2,4,5] автором обосновывается схема для расчета несущей способности основания фундаментов глубокого заложения и выполнена постановка задачи. В работе [9] приведён анализ графо аналитических зависимостей для определения одной из критических нагрузок на основание фундамента глубокого заложения, и разработанный на основе этих зависимостей инженерного метода, по определению одной из критических нагрузок на основание фундамента глубокого заложения. В работе[13] -анализ полученных результатов, разработка инженерного метода расчёта.5 В работах [8,10] приводится примеры применения разработанной методики определения несущей с оснований фундаментов глубокого заложения. В работах [3,6,7,11,12] описываются компьютерные программы, разработанные при непосредственном участии автора, в которых формализованы инженерные методики определения развития областей пластических деформаций и определения критических нагрузок на основание фундаментов глубокого заложения.

Нестратов Михаил Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

на правах рукописи Ответственный за выпуск Л.В.Кукса

Печать трафаретная. Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,4. Тираж 150 экз. Заказ № 250

7000,

700 0

Введение.

ГЛАВА 1. Современные методы определения размеров, положения и формы областей пластических деформаций в однородных основаниях заглубленных фундаментов.

1.1. Характер разрушения оснований от действия равномерно распределенной нагрузки в зависимости от глубины заложения фундамента.

1.2. Методы определения положения, размера и формы областей пластических деформаций, основанные на решениях задач линейной теории упругости и условии пластичности.

1.2.1. Тривиальный подход к решению задачи об определении местоположения, размера и формы областей пластических деформаций в основании ленточного фундамента мелкого заложения.

1.1.2. Решение З.Г.Тер-Мартиросяна и Г.Е.Шалимова.

1.1.3. Решение А.Н.Богомолова.

1.1.4. Решение Лыткина В.А. и Фотиевой Н.Н.

1.2. Сопоставление результатов, получаемых на основе рассмотренных способов.

1.2.1 Сопоставление решения А.Н.Богомолова с решениями З.Г.Тер-Мартиросяна, Г.Е.Шалимова, Д.М.Ахпателова, Н.С.Кудрина и

В.Н.Телиянца.

1.2.2. Сопоставление решения А.Н.Богомолова с решением Лыткина

В.А. и Фотиевой Н.Н.

• 1.2.3. Сопоставление решения А.Н.Богомолова и тривиального подхода , к определению положения и формы областей пластических деформаций.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Компьютерное моделирование процесса разрушения ленточного фундамента глубокого заложения.

2.1. Возможности компьютерной программы, используемой для исследования устойчивости оснований заглубленных фундаментов.

2.2. Обоснование и выбор расчетной схемы.

2.3. Определение численных значений коэффициентов отображающей функции.

2.4. Ограничения, накладываемые на параметры расчетной схемы.

2.4.1. Интервалы изменения значений физико-механических свойств грунта основания.

2.4.2. Интервал изменения нагрузок.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Разработка инженерного метода расчета глубины развития областей пластических деформаций под подошвой фундамента глубокого заложения.

3.1. Определение глубины развития областей пластических деформаций.

3.2. Определение величины интенсивности нагрузки, при которой происходит смыкание областей пластических деформаций.

3.3. Определение скоростей развития областей пластических деформаций.

Выводы по главе III.

ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования процесса разрушения оснований фундаментов глубокого заложения.

4.1. Материал физической модели и технология ее изготовления.

4.2. Экспериментальное определение нагрузки зарождения областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого * заложения.

Ч Выводы по главе IV.

Актуальность темы диссертации. Исследование процесса образования и развития областей пластических деформаций (ОПД) в основании заглубленного фундамента является весьма важным с точки зрения определения его несущей способности. Известная формула Н. П. Пузыревского для определения начального критического давления на грунт, с введением в нее коэффициентов условий работы, положена в основу формулы СНиП для определения величины расчетного сопротивления грунта основания Я. О важности этого вопроса говорит и дискуссия на страницах журнала «Основания, фундаменты и механика грунтов», проходившая в 1996 - 1998г.г.

Поэтому задача об определении размеров областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения вследствие изменения физико-механических свойств грунта и величины интенсивности внешнего воздействия является весьма актуальной.

Целью диссертационной работы является выявление закономерностей процесса образования и развития областей пластических деформаций в однородном и изотропном основании ленточного фундамента глубокого заложения вследствие изменения физико-механических свойств грунта и величины интенсивности внешнего воздействия; разработка на их основе компьютерной программы, позволяющей вычислять глубину развития областей пластических деформаций для любого сочетания реальных значений физико-механических свойств грунта основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1. обоснована необходимость решения задачи о развитии областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения;

2. определены и обоснованы пределы изменения параметров, влияющих на процесс образования и развития областей пластических деформаций;

3. показаны преимущества применения методов теории функций комплексного переменного для достижения поставленной цели;

4. определены коэффициенты отображающей функции, совершающей конформное отображение нижней полуплоскости на полуплоскость с трапециевидным вырезом, имеющей различные значения отношения глубины выреза к его ширине. Составлены и отработаны расчетные схемы;

5. на основе компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций получены графоаналитические зависимости глубины проникновения ОГТД под фундамент от численного значения величины интенсивности внешней равномерно распределенной нагрузки для рассмотренных в работе сочетаний реальных значений физико-механических свойств грунта основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия. Эти зависимости составили базу данных при разработке компьютерной программы;

6. разработана и апробирована компьютерная программа, позволяющая вычислять глубину развития областей пластических деформаций для любого сочетания реальных значений физико-механических свойств грунта основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия, рассмотренных в настоящей работе;

7. проведено сопоставление результатов компьютерного моделирования с результатами исследований, выполненных сторонними авторами;

8. результаты исследований внедрены при проведении учебного процесса в ВолгГАСУ и решении прикладных задач.

Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлены: теоретическими предпосылками, опирающимися на фундаментальные положения методов теории функций комплексного переменного, теории упругости, пластичности, механики грунтов и инженерной геологии; удовлетворительной сходимостью результатов моделирования процессов разрушения оснований моделей фундаментов с результатами теоретических исследований при различных значениях параметров внешней нагрузки и физико-механических свойств эквивалентного материала; сходимостью результатов теоретических исследований с данными натурных наблюдений и опытов, проведенных независимо от нас другими авторами.

Отметим, что наиболее адекватно условия работы основания заглубленного фундамента отражают методы, основанные на решениях соответствующих задач методами теории функций комплексного переменного. Эти методы применительно к механике грунтов, по-видимому, впервые нашли свое отражение в работах Н. А. Цытовича, 3. Г. Тер-Мартиросяна, Д. М. Ахпателова и Г. Е. Шалимова [19, 98 - 102; 114 - 116], В. А. Лыткина и Н. Н. Фотиевой [70], В. К. Цветкова [111 - 113], А. Н. Богомолова [2, 22 - 41] и продолжают использоваться для решения различных задач геомеханики.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. установлено, что между величиной интенсивности внешнего воздействия и глубиной развития областей пластических деформаций не всегда существует линейная зависимость, как это следует из формулы Н.П.Пузыревского;

2. процесс роста ОПД проходит в несколько этапов, с различными на каждом из них скоростями, а соответствующие графические зависимости могут быть аппроксимированы полиномом пятой степени;

3. разработан инженерный метод расчета глубины развития областей пластических деформации в основании фундамента глубокого заложения, который формализован в компьютерную программу.

Практическая значимость работы. Диссертационная работа является частью научных исследований, проводимых на кафедре «Информатика и вычислительная математика» ВолгГАСУ в 1997 - 2005 гг.

Полученные в процессе компьютерного моделирования графоаналитические зависимости и построенная на их базе компьютерная программа могут быть использованы для:

1. расчета глубины развития областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения;

2. прогноза поведения основания сооружения вследствие резкого изменения физико-механических свойств грунтов, обусловленного различными природными явлениями;

3. проверки надежности основания сооружения при проведении его ремонта и реконструкции (увеличение этажности, полезных нагрузок, реконструкция и усиление фундаментов и оснований и т. д.);

4. проведения учебного процесса (курсового и дипломного проектирования) на соответствующих кафедрах строительных вузов.

Апробация работы. Основные результаты данной диссертационной работы докладывались, обсуждались и опубликованы в материалах ежегодных научно-технических конференций ВолгГАСУ (1997 - 2004 гг.), III и IV Международных научно-технических конференциях «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований сооружений» (Волгоград, 2003, 2004 гг.), II и III Международных научных конференциях «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, 2003, 2005 гг.), Каспийской Международной конференции по геоэкологии и геотехнике (Баку, 2003 г.), Международной научно-технической конференции по проблемам механики грунтов, фундаментостроению и транспортному строительству (Пермь, 2004 г.).

Личный вклад автора заключается в:

1. использовании метода «плавающих точек» проф. В. К. Цветкова для определения коэффициентов отображающей функции в случае отображения односвязной полубесконечной области на полубесконечную область;

2. отработке и обосновании выбора расчетных схем;

3. проведении компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций, анализе и обработке их результатов, получении аппроксимирующих зависимостей;

4. разработке алгоритма расчета глубины развития областей пластических деформаций в основаниях фундаментов глубокого заложения в зависимости от всех рассмотренных в настоящей работе факторов; формализации этого алгоритма в компьютерную программу;

5. проведении экспериментальных исследований на моделях, сопоставительных расчетах и обработке результатов, полученных другими авторами, что позволило сделать вывод о достоверности результатов настоящей диссертационной работы.

На защиту выносятся:

1. результаты компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций в основании ленточного фундамента глубокого заложения и построенные на их основе графоаналитические зависимости;

2. вновь выявленные закономерности процесса развития областей пластических деформаций в основании фундамента глубокого заложения;

3. база данных и компьютерная программа, позволяющая вычислять глубину развития областей пластических деформаций для любого сочетания реальных значений физико-механических свойств грунта основания, геометрических параметров фундаментов и интенсивности внешнего воздействия, рассмотренных в настоящей работе;

4. результаты внедрения рекомендаций диссертационной работы в практику строительства.

Результаты научных исследований внедрены:

1. в учебном процессе на кафедре «Строительные конструкции, основания и надежность сооружений» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при изучении курса «Механика грунтов», курсовом и дипломном проектировании, научно-исследовательской работе аспирантов;

2. ООО «Сталт» при проектировании и возведении фундаментов под Храм св. Иоанна Крондштатского и при проведении проектно-изыскательских и строительных работ по возведению фундамента под склады клинкера и мельницы № 13 ОАО «Себряковцемент».

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 13 научных статьях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа выполнена на 144 листах, состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка используемой литературы из 117 наименований, включает 55 рисунков и 78 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ методов определения размеров, положения и формы областей пластических деформаций в основаниях фундаментов глубокого заложения позволяет сделать вывод о том, что наиболее адекватно условия работы оснований этих фундаментов отражают те, что основаны на решениях соответствующих задач методами теории функций комплексного переменного. Для проведения исследований в качестве расчетного предлагается использовать метод, изложенный в п. 1.1.3, и разработанные на его основе компьютерные программы, так как результаты, получаемые на их основе, с достаточной степенью точности соответствуют результатам расчетов при £о=1, основанных на использовании СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».

2. Получены графо-аналитические зависимости геометрических параметров выреза на границе полуплоскости от численных значений коэффициентов отображающей функции, которые позволят проводить изучение напряженно-деформированного состояния и устойчивости оснований заглубленных фундаментов при любых значениях величины отношения 2Ь/И, рассматриваемых в настоящей работе. Установлено, что предлагаемая нами расчетная схема позволяет получать результаты, наиболее адекватно отвечающие действительности. Показано, что использование разработанной расчетной схемы по сравнению с тривиальной, влечет за собой следующую разницу численных значений напряжений в соответствующих точках основания: а—15-40%; <7^-50-70%, а г^-10-20%, а численные значения величины Ы2Ь, вычисленные для 2 и 3 расчетных схем, всегда больше соответствующих значений, полученных для расчетной схемы, применяемой при расчете на основе использования методов теории функций комплексного переменного. Причем, эти отличия колеблются в пределах от 14 до 76%.

3. Увеличение глубины проникновения областей пластических деформаций ниже подошвы фундамента происходит по сложному закону. На этот процесс оказывают влияние прочностные и деформационные свойства грунта основания, геометрические параметры фундамента и другие факторы. Составлены таблицы и получены расчетные формулы, позволяющие определить глубину развития ОПД для любого интересующего нас момента нагру-жения фундамента.

4. Получены графоаналитические зависимости, позволяющие определять величину интенсивности внешней равномерно распределенной нагрузки в момент смыкания областей пластических деформаций под подошвой фундамента для всех рассмотренных в диссертационной работе возможных сочетаниях численных значений переменных расчетных параметров.

5. Скорость увеличения ОПД в процессе их развития так же меняется весьма сложным образом. Причем, при бесконечно большом росте величины интенсивности внешней нагрузки скорость этого процесса асимптотически приближается к нулю. Это объясняется тем, что на больших расстояниях от фундамента напряжения от внешней нагрузки, сколь большой она ни была бы, затухают и не создают условий для дальнейшего роста ОПД. Однако, в этом случае, пластическая область имеет уже огромный размер и основание фундамента, естественно, уже потеряло устойчивость. Установлено, что максимальную скорость процесс развития областей пластических деформаций приобретает в момент их смыкания под фундаментом.

6. Наиболее подходящим по своим физическим свойствам материалом для проведения экспериментальных исследований оказался желатино-гель ХС, который широко применяется при изучении напряженно-деформированного состояния грунтовых массивов и массивов горных пород. Численные значения интенсивности внешней равномерно распределенной нагрузки, при которой происходит зарождение областей пластических деформаций в основании ленточного фундамента глубокого заложения, полученные на основе эксперимента и теоретическим путем, отличаются для рассмотренных в настоящей работе моделей не более, чем на 12%. Поэтому инженерный метод определения критических нагрузок на основание ленточного фундамента глубокого заложения может быть рекомендован к применению.

1. Akai К. On the stress distribution in the earth embankment end the foundation / Proceedings of the 4th Japan National congress for Appl. Mech. 1954.

2. Cagout G. Eguilibre des massifs a frottemenet interne. Paris, 1934.

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

4. Flamant. Competes rend us. T. 114. Paris, 1892.

5. Hilscher R. VDI, 97, N 2. 1955.

6. Karstedt J. Beiweirte fur deer raumlich aktiven Erddruck bei relligen Boden// Bauingenierieng. 1980, № 1.

7. Mahayana S. Reological Properties of Clays / S. Mahayana, T. Shibata // In. Proc. 5 JCOSOMEF, 1961.

8. Michel L.H. Proc. London Math. Soc., Vol. 34/ 1902.

9. More Z. Proc. 15 JUTAM Congress, 1980.

10. Morgenstern NR. One dimensioned consolidation of thawing in zoned dams / N.R. Morgenstern, J.F. Nixon // J. Got. Eng. Div., Proc. ASCE, 1976. № 9.

11. Nixon J.F. Practical extensions to a theory of consolidation for thawing Soil / J.F. Nixon, N.R Morgenstern // 2nd Int. Conf. on. Permafrost. Yakutsk, 1973.

12. Scott R.F. Principles of Soil mechanics. London: Addison-Wesley Company, Inc. 1963.

13. Tatsuoki F. Stress-Strain behavior by a simple elastoplastic theory for anisotropic granular materials// J. Ind. Sell. Univ., Tokyo, 1978.

14. Tscytbatarioff G. Foundations, Retaining and Earth Structures. New-Iork: McGraw-Hill Book Company, 1973.

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

16. Ахпателов Д.М. Напряженное состояние горных массивов в поле гравитации // Современные методы изучения физико-механических свойств горных пород: сборник научных трудов ВСЕГИНГЕО. № 48. М., 1972.

17. Березанцев В. Г. Расчет оснований сооружений. Л. : Стройиздат, 1970.

18. Биарез Ю. К вопросу об изучении несущей способности оснований/ Ю. Биарез, М. Бурела, Б. Вака//Доклады к V Международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М. : Стройиздат, 1961.

19. Богомолов А.Н. Определение напряженного состояния основания сваи-стойки // Вестник Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии : Строительство и архитектура. Вып. № . Волгоград, 1999.

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

21. Богомолов А.Н. К вопросу о форме уплотненного грунтового ядра, образующегося в основании фундамента / А.Н. Богомолов, O.A. Вихарева, Д.П. Торшин // Вестник Одесской государственной архитектурно-строительной академии.1. Вып. №4. Одесса, 2001.

22. Богомолов А.Н. К вопросу о выборе вида расчетной схемы при определении критической нагрузки на основании заглубленного фундамента / А.Н. Богомолов,

23. O.B. Ермаков, И.И. Никитин // Вестник ВолгГАСА. Серия: Технические науки. Вып. 2-3(8). Волгоград, 2003.

24. Богомолов А.Н. Исследование динамики развития областей пластических деформаций в основании заглубленного фундамента / А.Н. Богомолов, И.И. Никитин // Вестник ВолгГАСА. Серия: Технические науки. Вып. 2-3(8). Волгоград, 2003.

25. Богомолов А.Н. Постановка задачи расчета длительной устойчивости грунтовых массивов сложного рельефа / А.Н. Богомолов, А.Н. Ушаков // Тезисы докладов Международной конференции. Кемер, Турция, 1996.

26. Богомолов А.Н. Программа «Stress-Plast» для ПЭВМ / А.Н. Богомолов, А.Н. Ушаков, A.B. Редин // Информационный листок о научно-техническом достижении № 313-96, Волгоград : ЦНТИ, 1996.

27. Богомолов А.Н. Программа «Несущая способность для ПЭВМ / А.Н. Богомолов, А.Н. Ушаков, A.B. Редин // Информационный листок о научно-техническом достижении № 313-96, Волгоград : ЦНТИ, 1996.

28. Бугров А.К. Напряженно-деформированное состояние основания при наличии в нем областей предельного равновесия / А.К. Бугров , A.A. Зархи // Труды ЛПИ. №354. Л., 1976,.

29. Бугров А. К. Расчет упругопластических оснований и проектирование фундаментов на них / А.К. Бугров, А.А Исаков. // Исследование и расчеты оснований и фундаментов в нелинейной стадии работы : сборник статей НПИ. Новочеркасск, 1986.

30. Вялое С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978.

31. Вялое С. С. Реологические свойства и несущая способность мерзлых грунтов. АН СССР. М., 1959.

32. Вялое С.С. Прочность и ползучесть мерзлых грунтов, и расчеты ледогрунтовых ограждений / С.С. Вялов, Ю.К. Зарецкий // АН СССР. М., 1962.

33. Гахов ФД. Краевые задачи. М.: Физматгиз, 1958.

34. Гольдин A.J1. К применению упругопластической дилатансионной модели грунта в расчетах оснований / А.Л. Гольдин, B.C. Прокопович // Исследования и расчет оснований и фундаментов в нелинейной стадии работы: сборник статей НПИ. Новочеркасск, 1986.

35. Гольдип A.JI. Упругопластическое деформирование основания под жестким штампом / A.J1. Гольдин, B.C. Прокопович, Д.Д. Сапегин // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1983. № 5.

36. Гольдштеш М.Н. Расчет осадок и прочности оснований зданий и сооружений / М.Н. Гольдштейн, С.Г. Кушнер, М.И. Шевченко Киев: Будивелышк, 1977.

37. Горбунов-Посадов М.И. Балки и плиты на упругом основании. М. : Машстройиздат, 1949.

38. Горбунов-Посадов М.И. Устойчивость фундаментов на песчаном основании. М. : Госстройиздат, 1962.

39. Горбунов-Посадов М.И. Расчет конструкций на упругом основании / М.И. Горбунов-Посадов, Т.А. Маликова, В.И. Соломин М.: Стройиздат, 1984.

40. Долматов Б. И. Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям. JI.: Стройиздат, 1968.

41. Зарецкий Ю.К. Вязко пластичность грунтов и расчеты сооружений. М. : Стройиздат, 1988.

42. Зарецкий Ю.К. Теория консолидации грунтов. М.: Наука, 1967.

43. Зарецкий Ю.К. К оценке предельных нагрузок песчаных оснований фундаментов / Ю.К. Зарецкий, В.Н. Воробьев // Основания, фундаменты и механика грунтов. С.2-6. № 4. 1996.

44. Зарецкий Ю.К, Гарицелов М.Ю. Глубинное уплотнение грунтов ударными нагрузками / Ю.К. Зарецкий, М.Ю. Гарицелов М.: Энергомашиздат, 1989.

45. Калаев А.И. Экспериментальные исследования устойчивости оснований сооружений на нескальных грунтах // Основания, фундаменты и механика грунтов. №4. 1965.

46. Малкис Н.И Методическое руководство по изготовлению и испытанию хрупкого оптически чувствительного материала желатино-геля ХС / ИГД им.А.А.Скочинского. М., 1978.

47. Колосов Г.В. Об одном приложении теории функций комплексного переменного к плоской задаче математической теории упругости. Юрьев, 1909.

48. Колосов Г.В. О некоторых приложениях комплексного преобразования уравнений математической теории упругости к отысканию общих типов решений этих уравнений // Известия Ленинградского электромеханического ин-та. Л., 1928.

49. Колосов Г.В. Применение комплексной переменной к теории упругости. М. ; JI. : ОНТИ, 1935.

50. Колосов Г.В. Применение комплексных диаграмм и теории функций комплексной переменной к теории упругости. М.: ОНТИ, 1934.

51. Колосов Г.В. Применение комплексных переменных диаграмм и теории функций комплексного переменного к теории упругости. М.: ОНТИ, 1935.

52. Котов М.Ф. Механика грунтов в примерах. М.: Высшая Школа, 1968.

53. Кудрин Н.С. О влиянии параметра кривизны контура области па концентрацию напряжений в ней // Некоторые вопросы механики горных пород : научные труды МГИ. М., 1968.

54. Кудрин Н.С. Концентрация напряжений в полубесконечных областях при действии распределенных нагрузок / Н.С. Кудрин, В.Н. Телиянц // Некоторые вопросы механики горных пород : научные труды МГИ. М., 1968.

55. Курдюмов В.Н. О сопротивлении естественных оснований. СПб, 1889.

56. Лыткин В.А. Напряженное состояние основания под фундаментом глубокого заложения / В.А. Лыткин, H.H. Фотиева // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1970. №4.

57. Малышев М.В. Об идеально сыпучем клине, находящемся в предельном напряженном состоянии //Доклады АН СССР. М.: 1950. т.75, Вып.

58. Малышев М.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. М. : Стройиздат, 1980.

59. Маслов H.H. Длительная устойчивость и деформации смещения подпорных сооружений. М.: Энергия, 1968.

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

61. Маслов H.H. Основы механики грунтов и инженерной геологии. М. : Высшая школа, 1982.

62. Маслов H.H. Условия устойчивости склонов и откосов в гидротехническом строительстве. М.: Госэнергоиздат. 1955.

63. Маслов H.H. Физико-техническая теория ползучести глинистых грунтов в практике строительства. М.: Стройиздат, 1984.

64. Мелентьев П.В. : Конформные отображения одиосвязных и мпогосвязных областей. М.; Л. :ОНТИ, 1937.

65. Месчян С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. М. : Недра, 1978.

66. Месчян С.Р. Ползучесть глинистых грунтов. Ереван : Из-во АН АрмССР, 1967.

67. Миронов B.C., Чертолис Н.Ф. О развитии зон пластических деформаций под сферическим штампом / B.C. Миронов, Н.Ф. Чертолис // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1976. № 2.

68. Мурзенко Ю.Н. Расчет оснований зданий и сооружений в упругопластической стадии работы с применением ЭВМ. JI.: Стройиздат, 1989.

69. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966.

70. НадаиА. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: Мир, 1969.

71. Малышев М.В. Напряженное состояние и перемещения весомого нелинейно-деформируемого грунтового полупространства под круглым жестким штампом / В.Н.Широков, В.И.Соломин, М.В.Малышев и др. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1970. № 1.

72. Никитин В.М. Экспериментальное исследование деформированного состояния оснований методом муаров / В.М. Никитин, Н.С Несмелое //Основания, фундаменты и механика грунтов. 1973. № 3.

73. Николаевский В.Н. Дилатансия и разрушение грунтов и горных пород // Экспериментально-теоретические исследования нелинейных задач в области оснований и фундаментов : сборник статей НПИ. Новочеркасск, 1979.

74. Пузыревский H.H. Расчеты фундаментов. // Институт путей сообщения, Петроград, 1923.

75. Пузыревский H.H. Теория напряженности землистых грунтов // Сборник трудов ЛИИПС. Вып. XCIX. 1929.

76. СНиП 2.03.01.-83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. М. : Стройиздат, 1985.

77. Соколовский В.В. О формах устойчивых полусводов и сводов // Прикладная математика и механика. 1956. Т.20. вып. 1.

78. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды / АН СССР. М.; JI.: 1942.

79. Соколовский В.В. Теория пластичности / АН СССР. М.: : 1942.

80. Справочник проектировщика : Основания, фундаменты и подземные сооружения. М.: Стройиздат, 1985.

81. Строганов A.C. Несущая способность пластически неоднородного основания, ограниченного жестким подстилающим слоем // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. № 6.

82. Строганов A.C. Инженерный метод расчета несущей способности оснований и его экспериментальная оценка / A.C. Строганов, А.С Снарский // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1996. № 4. С. 7-12.

83. Тер-Мартиросян З.Г Прогноз механических процессов в массивах многофазных грунтов. М.: Недра, 1986.

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

85. Тер-Мартиросян З.Г. Расчет напряженно-деформированного состояния массивов многофазных грунтов / З.Г. Тер-Мартиросян, Д.М. Ахпателов. М.: МИСИ, 1982.

86. Тер-Мартиросян З.Г К определению несущей способности основания с учетом обратной засыпки в котловане / З.Г. Тер-Мартиросян, Г.Е. Шалимов // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1974. № 6

87. Трумбачев В.Ф. Применение оптического метода для исследования напряженного состояния пород вокруг горных выработок / В.Ф. Трумбачев, Л.С. Молодцова; АН ССР. М., 1963.

88. Трумбачев В.Ф. Методика моделирования массива горных пород методами фотомеханики / В.Ф. Трумбачев, O.K. Славин ; ИГД им. A.A. Скочииского. М., 1975. Ч. 1-2.

89. Федоров КВ. Методы расчета устойчивости склонов и откосов. М. : Госстрой издат, 1962.

90. Федоров КВ. Некоторые задачи упругопластического распределения напряжений в грунтах, связанные с расчетом оснований // Инженерный сборник института механики АН СССР. М., 1958. Т. 27.

91. Фильчаков П.Ф. Приближенные методы конформных отображений: справочное руководство. Киев, 1964.

92. Флорин В.А. Основы механики грунтов. М.: Госстрой издат. 1961. т. 2.

93. Флорин В.А. Основы механики грунтов. М.; J1.: Госстройиздат. 1959. т. 1.

94. Флорин В.А. Расчеты оснований гидротехнических сооружений. М. : Стройиздат, 1948.

95. Цветков В.К. Расчет рациональных параметров горных выработок. М. : Недра, 1993.

96. Цветков В.К. Расчет устойчивости однородных откосов при упругопластическом распределении напряжений в массиве горных пород // Известия вузов. Горный журнал. 1981. № 5.

97. Цветков В.К. Расчет устойчивости откосов и склонов. Волгоград : Нижпе-Волжское кн. изд-во, 1979.

98. Цытович H.A. Механика грунтов. М.: Госстройиздат, 1963.

99. Цытович H.A. Теория и практика фундаментостроения. М.: Стройиздат, 1964.

100. Цытович H.A. Основы прикладной геомеханики в строительстве / H.A. Цытович, З.Г. Тер-Мартиросян ; М.: Высшая школа, 1981.

101. СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ результатов научных исследований

102. J 1ицешия Д170479от 12 апреля 2002 гтда репарационный номер ПС-3-3402-22-0-344300120902-001124-11. Справка о внедрении.

103. Результаты научных исследований кандидатской диссертации Нестратова М. Ю. были использован при проектировании и строительстве склада клинкера и мельницы №13 ОАО «Себряковцемент».

104. Использование данной методики позволило существенно увеличить полезную нагрузку на основание, что дало экономический эффект 100 000 рублей.