автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Методика численного расчета сваи в пылевато-глинистых грунтах

На правах рукопису

ДЯЧЕНКО Сергій Миколайович

УДК 624.131.152

МЕТОДИКА ЧИСЕЛЬНОГО РОЗРАХУНКУ ІШЬ У ПИЛУВАТО-ГЛИНИСТИХ ГРУНТАХ •

05.23.02 - Основи та фундамента

. /■

Автореферат на здобуття вченого ступеню •кандидата технічних наук

Київ - 1992

Науковий керівник - доктор технічних наук, * професор БОйї'.О і.л.

Офіційні опоненти: заслужений діяч науки та

. техніки України, доктор

технічних наук, професор Швець В.Б.

к.т.н. Таланов Г.П.

Провідна організація - фірма "Укрбурвод"

Захист відбудеться 19дХ, р. в -Є»- годин на

засіданні спеціалізованої-ради К 068.05.06 "Будівельні матеріали та вироби”, "Основи та фундаменти" Київського інженерно-будівельного інституту. .

Адреса: 252037, м.Киів-37, Повітрофлотський проспект,

31, Київський інженерно-будівельний інститут^ ауд.466.

Э дисертацією можливо ознайомитись у бібліотеці інституту.

Автореферат розіслано "Аі." А^УйММі992. р.

Вчений секретар ■ ■

. спеціалізованої ради, '

. кандидат технічних ‘ наук

^-В-Голубіїичий

-пі • і д.-С«г'^ННА.Й —..........-*

' V. -іі -ігк!.',» Основні положення робота .

^і&Іу’ііль^і сть те^и

Вирішення соціальних проблем, що стоять перед нашим суспільством вимагає інтенсивного розвитку будівельного виробництва. Це спричиняє потребу підвищення якості проектних робіт.

Обмеженіїість вибору території під забудову змушує

використовувати будіведьнї майданчики зі складними грунтовими умовами, зокрема складеними пилувато-глинистими грунтами. .

- У таких випадках часто застосовують палі, іцо дозволяє прорізати товщу слабких грунтів та передати навантаження на інші шари на значну глибину.

Мета роботи. Розробити методику чисельного розрахунку падь на глинистій основі. ‘

Основні завдання дослідження:

- зкспериментальні дослідження взаємодії паль з пилувато-глинистим грунтом;

- вибір моделі та II чисельна реалізація для опису процесів деформування глинистої ОСНОВИ;

• - розробка та програмна реалізація алгоритмів розрахунку напружено-деформованного стану глинистої основи пальового фундаменту;

- чисельне моделювання взаємодії паль у складі затримуючої споруди з пилувато-глинистим грунтом на зсувній ділянці;

- дослідження напружено-деформованного стану зразка грунту при стабілсметричних випробуваннях;

- дослідження напружено-деформовалиого стану в основі ростверка палі. '

- моделювання взаємодії натурних паль з гдинистою осново».

Наукова новизна. ■

У дисертаційній роботі запропоновано методику чисельного розрахунку взаємодіІ паль з глинистою основою.

Розроблено і програмно реалізовано ефективний алгоритм розрахунку пружнопластичкого деформування пилувато-глинистих грунтів за взаємодії пальового фундаменту ів глинистою основою. При реалізації моделі враховано дограиичну пластичність, а під час вивчення ■ НДС зразка грунту при стабілсметричних

випробовуваннях визначався 'Т рплир из різних етанах иавангашення. [^фіксовано арковий ефект, то виникає при роботі паль у складі зеувоэатримуючих конструкцій ка горизонтальну дію грунту. Ііри цьому вивчено перерозподіл тиску грунту між палями ряда.

Встановлено перерозподіл зусиль між елементами паль у процес і Іх навантаження.

Практичне значення роботи полягає у розробці методики

чисельного розрахунку паль у пилувато-глинистих грунтах. Подана методика може бути використана при виконанні проектних робіт по вибору раціональних типів та розмірів фундаментів, а також для науково-дослідних робіт по вивченню НДС у основі паль. Застосування розробленної методики дозволяє знизити

матеріаломісткість конструкцій за рахунок виявлених резервів несучої здатності, а такод. підвищити надійність варіантів

фундаментів, що приймаються, за рахунок виявлених особливостей ЩС у основі паль.

Впровадження результаті в роботи здійснено шляхом

використанні! розробленної методики для розрахунку палі та вибору II раціональних розмірів на об’єкті молочний комбінат N4 у м. Києві.

Апробація роботи. Основні положення дисертації доповідалися на 51-53 науково-технічній конференціях КІВІ у 1930-1992 рр.

Эм іст роботи.

У вступі обгрунтовується актуальнісгь теми, формулюються мета і завдання дослідження. ■

У першому розділі подається короткий опис існуючих методів розрахунку напрудено-деформованного стану пилувато-глинистих груцтів, що знаходяться у основі падьових фундаментів.

Нормативні методики розрахунку паль, ідо використовуються на сьогодні, розвивалися у працях А.А.Вартоломея, Б.В. Бахолдіна, А.А.Березанцева, І.П.Бойка, Н.М.Герсеванова, В.Н.Голубкова, Б.В.Гончарова, -А.А.Григоряна, М.С.Грутаана, Б.І.Далматова,

Н.М.Допопкевича, В.А.ІльІчова, Н.В.Лалетіна, Ф.К.Лапшина,

A. А.Луги, Г.М.Петренка, І.Ф.Лотапенка, Д. А.Романова, С.А.СлюсаренКа, Г.П.Таланова, І.В.Ципріановича, С.Й.ЦимОала,

B.В.Швеця.

Існуючі рекомендації передбачають роздільний розрахунок по

2-х групах граничних станів. По першій групі провадиться розрахунок за несучою здатністю і у II сенові лежіть теорія граничної рівноваги. При розрахунку за другою групою граничних станів визначаються деформації основи споруди. Вона базується на лппШпй теорії пружності. Невідповідність ПІДХОДУ з роздільним розрахунком за міцністю та деформаціям реальніш процесам, що відбуваються у грунтах, відзначалася багатьма авторами. 8 очевидним кореляційний зв’язок між иіцністккми та деформаційними властивостями, оскільки вони спричиняються одними й тими самими процесами взаємодії частинок грунту. За такого підходу такоя не розглядається робота грунту у діапазоні навантажень, що знаходяться мія границею лінійної гапекносі

"яаванїаяенняосідавня" і критичним навантаженням, яке спричиняє вичерпання несучої здатності основи.

Усунути властиві описаним теоріям недоліки покликані пружїспластичяі моделі, у рамках яких передбачається наявність як прудких, так і пластичних зон в їх їюддліеім розвитком у процесі навантаження. Цей підхід дозволяє кк опксзти реаліно нелінійний характер графіків "осіданш-навантаження" для фундаментів, так і описувати різноманітні специфічні властивості поведінки грунтів у процесі їх деформування. Такий підхід зустрічався у працях В.Ф.Александровича, І.Л.Бойка, O.K.Бугрова,

A. Л. Гольд і на, О.Ю.Делыюка, Ю.К.Зарецькего, О. Л. Козака,

B.М.Ніколаєвського, B.C.Прокоповича, 0.С.Сахарова, С.Б.Ухова,

3. Г. Тер-1.!арті росяна, О.Б.Фадеева, С. М. Клеш коса, В.В.Швеця. На сьогодні духе поширеними є моделі, що грунтуються ка теорії пластичної течії. Для опису деформування пилувато-глинистих грунтів можуть бути використані моделі, побудовані на концепції крнчччного стану. Вона була запропонована Е.скоффі.ідом та К.Рот'гон і полягає в тому, що грунт за наростаючого Формозі: чпзаняя переходить до цілком визначеного стану. При цьому ві,;-,утая об’ємна пластична деформація, а також виколються таї-:і зале,, .о'і:

Ог=*}и-р , (і)

де .V- 0.-ба , Р=

V - коефіцієнт внутрішнього тертя,

іГ=Г-Л{пР^ (2)

де ~о -питомий об’єм. іГ= -і - с •

Є.-коефіцієнт ПОрИСТОСГі , '

Г - питомий об’єм за одиничного тиску,

А - коефіцієнт.

Першу модель, побудовану на концепції критичного стану "Кем-клей" було запропоновано у 1968 році' Е.СкосМілдом та К.Роттом. Вона в цілому реалістично описувала процеси деформування, що відбуваються у пилувато-глинистих грунтах. У рамках моделі об’єднано врахування явища "затікання пор" і руйнування грунту при зсуві. Це є важливим для пилувато-глинистих грунтів. Однак "Кем-клей” має низку істотних недоліків. Тому з’явилось багато інших моделей як у рамках концепції "критичного стану", так і побудованних на інших підходах. Зокрема, для пісчаних грунтів гарні результати при вирішенні практичних завдань одержано за використання моделей, побудованих на дилатансійній теорії В.Ы. Ніколаєвського.

У другому розділі описано методику чисельного моделювання напружено-деформованлого стану пилувато-глинистих грунтів, що знаходяться у основі паль. '

У рамках запропонованої роботи використовується модель "Уодифікованний Кем-клей" та II різновид "Continuous plasticity", що дозволяє врахувати дограничну пластичність.

Модель базується на теорії пластичної течії. Передбачається, що приріст тензора деформацій складається з двох частин. - ‘ ■

^ СІЄ = с^<£в+сІ£р , „ (3)

• де - прухня частитина приросту тензора деформацій,

- пластична частика приросту тензора деформацій.

, Ач А

Приріст тензора напружень Об пов’язанний з <л<£е таким співвідношенням: , . .

А сіб~С--сІ£р _ (4)

де С - тензор пружних констант. ' л *

Приріст тензора пластичної деформації визначається на

основі асоційованиого закону пластичної течії.

ь

de^dxgg (5)

де F - рівняння поверхні навантажування, d\ - малий скалярний мнояник.

Рівняння поверхні навантажування запропонованно у вигляді такого співвідношення:

. F -т2/ мг Чєг- <oc)2-(g- 6с)6і=о (б)

де Т - інтенсивність дотичних напружень,

<Q - гідростатичний тиск,

63- величина великої осі еліпса, ■

6с - опір усебічному розтяганню.

У просторі головних налрудень рівняння (б) зображується як еліпсоїд обертання, при цьому критична поверхня інтерпретується конусом. Закон зміцнення використовувався ізотропний, з об'ємною пластичною деформацією як параметром зміцнення.

_ 6s = 6\0eXPC£v/^) (?)

де ’’O'er початкогл величина великої осі еліпса,

, ^-(Х-Ю/С^Єо)

Л, коефіцієнти моделі, ■ '

Со - коефіцієнт пористості.

Замість параметра М зручно користуватись кутом тертя у критичному стані 4W. Міх ними може бути отримана задекність. Також для використання моделі треба знати зчеплення у критичному стані С\ •

Таким чином, у моделі використовується 8 параметрів:

fw>, X, Со, Е, V,cv6io

Модель має багато позитивних властивостей, зазначеннях

вище. За відносно! простоти, вона у той же час дає фізично

вірогідну картину поведінки грунтів під навантаженням.

Однак, у той не час модна відзначити ряд недоліків, притаманих цій моделі. Основним а них є те, що у області

Хворслева (область у просторі головних напружень, 150 простягається від критичної точки у бік всебічного ростягу) завищується опір грунту зсувові.

Алгоритм розв'язування задачі будувався на базі мсментної схеми методу скінченних елементів, запропонованноІ О.С.Сахаровим. Для розв’язання фізично нелінійної задачі використовується метод початкових напружень. > Особливістю

алгоритму е використання методу коррекції тензора напружень. Цей

метод побудований на тому, що у рамгсах моделі "Модкфіковшіний Кем-кдей" можуть буги одерліані спі'.?.:ппошення

. (8) Ч ^ і Ы «і.

де Ь-'-девіаторка частина тензора напружень,

-кульоьа частика тензора напружень,

б4 -фіктивний тензор напружень, одерканний і а припущення

пружної робота матеріалу, а 6^ та - його кульова та

ил

дйвіагориа частини. ' '

с$ф(2)Аг0ь-5О\У ^2вЧ2\ЄСл~3,&<){Ъёа^-е6и^У

- (І^^ги^-аСОЗ^НІСЬб^-бл^СО2' 6а-2(2»АЗз-~ ЗСОСЬб&г- 63 МгОз) • 6Ь + 4§2 Ца С^Т *3

§6*+4 €> Т*Д (9)

С2§^бз2М£Єл_________________________

С2Уг-С,і-аС^вС|і+5,§С.1-в5иіЄ5 .

де Сч/^з-коефіцієнти Ляме.

Рівняння (9) являє собою поліном 4-го ступеня. Для визначення його розв’язків використовується метод їерарі.

Описану методику реалізовано у рамках програмного комплексу "Росинка", орієнтованного ка персональні комп'ютери типу ІБМ РС.

У третьому розділі подано результати експериментальних досліджень напружено-деформованного стану основи з пилувато-глинистих грунтів.

У рамках пропонованноІ роботи в лабораторних умовах моделювалася взаємодія паль у складі затримуючої споруди з грунтом зсувного схилу. Метою експерименту було вивчення фізичних процесів; що відбуваються у грунті схилу за його взаємодії із палями та перерозподіл зусиль відпору між палями ряду. .

У основі' досліджень було покладено метод Курдюмова, який полягає у фіксуванні за допомогою фотографування через прозору стінку процесів, що відбуваються у грунті під час навантаження.

Мал. І. Лабораторна установка для моделювання взаємодії з зсувною ділянкою

I - грунтовий лоток; 2 - основа; 3 - моделі паль;

4 - фотоапарат; Ь - рада; б - шпильки; 7 - гвинт домкрата; 8 - гайка домкрата; 9 - підшипник; 10 - отвір; .

II - напрямна; 12 - стінки лотка з плексигласу;

ІЗ - ребра жорсткості; 14 - балка.

Всі дослідження проводилися у грунтовому лотку розміром 1000x750x45 >.ш. Стінки лотка !й.м завтовшки виконано з плексигласу. Це, з одного боку, дозволило змениитн тертя грунту об стики, а з іншого боку дозволило спостерігати поверхню грунту в процесі експеркменту/мал.І/.

У лотку містилося 3 моделі паль на відстані Зеї одна від одної. Навантаження проводилось шляхом паралельного насування моделей паль на грунт. На поверхню грунту попередньо наносився білий бісер. Після кожного кроку навантаження поверхня грунту фіксувалася кз фоголластину. На одну пластину накладалося 10 експозицій. Таким чином, на фотографіях можна було спостерігати траєкторії переміщення частинок грунту. На кожній палі містився тензодатчик, до дозволяло фіксувати відпір на кожному кроці навантаження. ■

Для дослідів використовувалась глиниста паста із такими фі зико-механічяши характеристиками:

и) = ОИ8, 3^ = 0.4987, ^ = 2.7у-г/мі, 8*-г/мь

Аналіз результатів показав, що практично у бсіх дослідах при зміщеннях паль 1.3-1.5 см завершувалося формування грунтових арок і відпір на палях стабілізувався. На боках польового ряду з'являлась тенденція до обтікання. Ба фотографіях добре видно грунтові арки, що утворюються у шкпальовому просторі. Вони мають висоту 1-1.5сЗ від осі пальопого ряду і форму криволінійних обрисів. У аналогічних дослідах з пісками арки мали приблизно таку ж висоту, однак, їхня форма була близько» до трикутної.

На всіх етапах навантаження відпір на середній палі був меншим, ніж на бічній. Гак, за зміщення 2.6 ми відпір на середній палі становив 62.321 від бічної, за зміщення 5,2 мм -65.41, за зміщення 13.3 мм - 71Х. Для пісків відзначені аналогічні тенденції у перерозподілі зусиль відпору між -палями ряду.

У третьому -розділі також наводяться результати дослідження несучої здатності забивної палі за допомогою статичних випробувань, які були використані для обгрунтування вибору несучого пару основи, та раціональної довжини паль. Несуча здатність палі С14-35 склала 1100 кН.

У четвертому розділі наведено результати чисельного

Мал. 2. Сітка МСЕ та вектора переміщень частинок грунту у лотку

моделювання напруженно-деформоваїшого етану пилувато-глинистих грунтів під навантаженням.

Пропонована методика використовувалась для вивчення НДС пилувато-глинистого грунту зсувної ділянки за його взаємодії в групо» паль затримуючої споруди. Розглядався плоскодеформований напружений стан, що відповідало умовам проведення експерименту. Як параметр навантаження використовувалися жорсткі зміщення вузлів СЕ (скінченних елементів), які задавалися у області сітки, яга відповідає місцезнаходження моделей паль. При цьому у вузлах фіксувалися реакції, ідо відповідало відпору грунту в експерименті.

Розрахунок проводився до гміцеиь 13 ш. На цьому етапі завантажування завершився процес утворення грунтових арок і з’являлася тенденція стабілізації відгіору. Чіісєльішьзі дослідженнями виявлено тенденції у перерозподілі зусиль ВІДПОру між середньою та бічною палаш, подібні до тих, які фіксувалися у експерименті. При зміщенні паль іі=2.6і.и відпір середньої паді становив 50% від бічної, для 1!=5.бмм- Ос? =0.4Є<3*м , при вміщенні 13мм відношення відпорів становило 45%.

Аналіз розподілу нормальних напружень показав, ідо найбільп напружені зони містяться безпосередньо перед паляші. Коли рівень зміщення становить 13мм, напрукеншй стан перед пальовим рядом е близьким до однорідного, ЩО СВІДЧИТЬ про наявність грунтових арок, які включаються у роботу разом із полями.

Розподіл переміщень у грунті /мал.2/ дозволив зробити висновок про те, ідо за вміщення паль 13мм у грунті сформувалася арка висотою Ісі. При цьому частинки грунту на відстані, більшій за 1.5(1, зміщуються за практично паралельними траєкторіями, що підтверджує факт включення утвореннях арок у роботу разом із вший. Порівняння графіків "осідання-наваїітакьння", побудованих за результатна лабораторних та чисельних досліджень, дозволило відзначити, що для середньої палі похибка величини відпору міг: експериментальними та чисельними даними не перевищує 26%, а для бічної палі - 18%. ,

Далі у 4 розділі наведено результати чисельного розрахунку НДО у зразку грунту під час проведення сгабілометричішх

випробувань. Розглядався зразок таких розмірів: h=180MM,

сМООмм. Задача розглядалася у осьовосиметричній постановці. Спочатку зразок зазнавав усебічного обтискування із тиском

О.ЗМПа. Потім до верхнього торця зразка прикладалося ступенями, рівномірно розподілене навантаження. Розрахунок вівся за моделями "Модифікований Кем-клей” та "Continuous plasticity".

Аналіз одержаних результатів пмсазав, що за використання "Модифіковаїшого Кем-клея" осьоеих деформацій в =0.5% Суло досягнуто при значені Єц-бл =0.23Ш1а. За використання "Continuous plastisity" таких деформацій було досягнуто при значенні lo-t-6s 0.20 МПа. Відносна рі спиця напружень становила 13Х, Для осьової деформації It відносна різниця величини досягла 10%, для <5 =ЗХ- 5.6%,а при £ =10% відносна різниця становила 3.8Z, Таким чином, можна відзначити, пр врахування дограничної пластичності відчутно вплинуло на деформування зразка грунту на ранніх етапах навантажування. При иавнтаженнях, близьких до граничних, догранична пластичнісчь практично не позначаєтся на отриманих результатах.

Аналіз розподілу нормальних напружень у зразку дозволив відзначити, що область однорідного напружено-деформованого стану зразка міститься у середній третині зразка.

У рамках досліджень, що проводилися, вивчалася взаємодія пальового ростверка із глинистою основою. Розглядався

напружено-деформований стан у основі поверхневого штампа 1.5м 'завширшки. '

Аналіз ізоліній вертикальних нормальних напружень

показав, що при зміщенні гатамла 50см значні напруження (до

0.15Ша) виникають у грунті на глибині до 2Ь під штампом.

Найбільші напруденя знаходяться не під краєм штампа. Це дозволяє говорити про значний розвиток зон граничної рівноваги і досягнення навантаженням на штамп величини, близької до граничної.

За картиною розподілу переміщень частинок грунту зафіксовано, що при зміщенні штампа 50см у грунті сформувався випір, початок якого перебував на відстані І.Зв від центра штампа, а кінець - на відстані З.Зв. Значні деформації виявляються на глибині до 2Ь під штампом, глибше вони практично відсутні.

Одержані результати порівнювалися із даними опублікованими К.ДесаІ. Ним при розв’язанні розглядався штамп аналогічних розмірів і пилувато-глинистий грунт із такими ж параметрами. Для розв'язання ним також використовувалася модель "Иодифікованний Кеа-клей”. При порівнянні результатів за графіками "асідашш-навантатекня" аафікссіано, цо похибка величини відпору на початковій ділянці кривої не перевищує 177., а після зміщення 7см - біля 2%.

Також у четвертому розділі наводяться результати моделювання взаємодії тензометричної палі із основою.

Тензометрична паля являла собою металеву призму із перерізом 30x30см та доводкою 4 м. У основі палі був жовто-сірий супісок від текучої до пластичної консистенції.

За графіками "осідання-кавантамення” вивчався перерозподіл зусилля відпору між елементами палі. На початкових етапах більше несла п’ята, за зміщення близько 4мм більие несла в-че бічна поверхня, однак, ва зміщення 20мм відОувазгьса зрив по бічній поверхні, а під п’ятою палі тривало зростання відпору.

Таблиця 1.

1 Ці N Ідат-| чика І Напруження ва даїпши натурного експерименту, ШІа 1 [Напруження за даними І чисельного эксперименту, ! № і 1 ІПохибка 1 і 7- 1

г 1 2 ! • - І 0.027 1 * 1

І 1 ‘ з 1 0.032 | 0.018 1 43.7 !

1 1 4 ' 0.020 І ' 0.01? 1 15 |

І і 5 і 0.005 ! 0.014 і 1 64.3 |

їа:;ож аналізувався розподіл несучої здатності по бічній поверхні при зміщенні палі 20мм. У табл.1 наведено порівняння рссподіду несучої здатності для натурного, та чисельного експериментіе. Дані чисельного розрахунку дозволяють зробити виснозок про те» що найбільше зусилля бічна поверхня сприймає у області завдовжки 0.3м, яка прилягав до п’яти. Вище знаходиться

Цап. 3. Графіки "навантаження-ооідання" для паль у складі конструкцій фундаментів ■ молочного комбінату .V 4 м. Києва .

1 - результати натурних випробувань палі (34-35. '■

2 - чисельне моделювання НДС в основі палі СІ4-35. '

3 - чисельне моделювання КдС в основі палі СІО-35. ■ •

частина бічної поверхні завдоршки Зм, яка несе однакове зусилля по всій площі, і яке приблизно дорівнює О.ОІТМПа.

У п’ятому розділі наводяться результати досліджень по вибору раціональних розмірів паль у пилувато-глинистих грунтах.

Дослідження проводились для будівельного майданчика виробничого цеху молочного комбінату Н 4 м. Києва.

Спочатку при розробці варіантів фундаментів за нормативною методикою передбачалося використовувати палі і а довжиною 22м. Додаткові дослідження аа допомогою палі ІЕП-127 показали, що для деяких нарів грунту розрахункові спори В та г занижені більш ш: у 2 рази. Спираючись на дослідні дані було проведено детальке вивчення несучої здатності гшль різних розмірів з метою вибору як несучого шару основи, так і раціональної довжини палі.

Спочатку розглядалася паля С10-35. II несуча здатність за даними чисельного розрахунку становить 570кН. За рекомендаціями нормативної літератури було одерхаїю зиачеиня граничного навантаження 550кН. Далі розглядалась паля С14-35. Результати розрахунку порівнювались із даними натурних випробувань паль, проведених на цьому к майданчику, за інтегральним графіком "осідання - наїантаіієнн;:". Несуча здатність палі, визначена за чисельним експериментом, становить 990 кН,а за статичними випробуваннями паль - ИООііН. Граничне навантаження за рекомендаціями нормативної літератури становить 7і0лН.

Похибка величини відпору міх чисельними та експериментальними даними при зміцепні до Змм не перевищує 22%, при цьому розрахункові дані дещо занижують зусилля відпору палі. На подальших етапах завантажування похибка не виходить за межі 102. Слід зазначити що одержана різниця величини несучої вдатності йде до запасу міцнссті/иал.Ь/.

Аналіз епюр вертикальних нормальних напружень дозволяє вробити висновок про те, ш,о максимальні напруження перебувають під віссю палі, потім відбувається їх різке зниження в міру віддалення від осі палі, і ка відстані Зсі від осі ігеш нормальні напруження є незначними. За глибиною нормальні напруження зникуйться у міру віддаленні! від п’яти палі й на глибині 3.5<1 шдаг вістря їхня величина не перевищує 0.1 6^, да ©ер -середнє иоомальне напруження під п’ятою палі.

Характер епюри дотичних напружень для перерізу, що

лі'і ходить через контактний з бічною поверхнею шар грунту, дозволяв відзначити високий ступінь неоднорідності розподілу зсувних зусиль уздовж бічної поверхні. Це викликано шаруттістю основи. У області грунту, яка знаходится біля частини бічної поверхні, що прилягає до п'яти, спостерігається різке знилення дотичних напружень. Це свідчить про наявність тут зони розпушення. У грунті значні дотичні штрухеняя спостерігаються на глибині до 2d від п’яти. Нижче зсувні зусилля практично дорівнюють нулю і Ти не перевищує 0.0144МПа.

Особливістю математичної постановки задачі було використання для розрахунку 2-х моделей грунту. Для опису поведінки пилувато-глинистих грунтів використовувалась модель "Модифікований Кем-клей”, а для опису нарів, що складаються з пісків - модель, розроблена на базі долатаноїйноІ теорії

В.М.Ніколаевського на кафедрі основ та фундаментів КІБІ під кер і вництвом І. II. Бойка.

Внаслідок впровадження результатів розрахунку лише за рахунок економії матеріалу та скорочення обсягів випробувань одержано економічний ефект 53 тис.крб,

ВИСНОВКИ

Проведені дослідаення дозволили зробити такі висновки:

1. Розроблено методику чисельного моделювання взаємодії падь з глинистою основою, що забезпечує дослідження процесу деформування на всьому діапазоні навантажування.

2. Експериментальними дослідженням! зафіксовано, по в міхпальовому просторі зсувозатримуючої споруди при зміщеннях порядку 11-13 км формуються грунтові арки висотся І-l.Sd від осі польового ряду, у розглянутому діапазоні зміщень підпір грунту на середній палі становив близько 70Z від відпору на бічній.

3. Запропонована методика дозволила вивчити процес взаємодії групи падь у складі зсувозатримуючої споруди з зсувною ділянкою. Зафіксовано, . що грунтові аріаі утворюються при зміщеннях до 13мм. При цьому середня паля сприймає зусилля у 2 рази менше, ніж бічна.

4.Дослідженнями ЩС зразка грунту лід час стабілометричних випробовувань встановлено, що врахування дограничної пластичності впливає на напруження (до 13*) на ранніх етапах навантаження, і фактично не впливає на значення зусиль при

втраті стійкості (різниця з розв’язком без врахування дограничної пластичності була не більше 3.8%). НДС, близький до однорідного, отримано у середній третині зразка. Для використаних параметрів грунту та засобу навантаження отримано бочкоподібну втрату стійкості.

5. При дослідженні взаємодії ростверка завширшки 1.5м з пилувато-глинистим грунтом для зміщень 50см зафіксовано випір грунту на відстані від ,1.3b до З.ЗЬ від центру. Рсакоджешш з результатами, отриманими аа подібною методикою К.Десаї, за величиною відпору не перевищило 17%.

6. Моделювання взаємодії тензометричної палі довжиною 4м з глинистою основою показало, що при зміщені палі 20ьм як при польових випробуваннях, гак і в чисельному розрахунку по бічній поверхні відбувається зрив, а під п’ятою продовжується збільшення відпору.

7'. Досліджено несучу здатність забивної палі на будівельному майданчику виробничого цеху молочного комбінату N 4 м. Києва. Встановлено, що для палі 014-35 значення граничного навантаження - за даниши чисельного розрахунку заюшено по відношенню до величини несучої здатності палі аа результатами статичних випробувань на 1СК, і більше значення граничного навантаження, огриманного за рекомендаціями нормативної літератури на 35Z.

8. Внаслідок впровадження проведених досліджень несучої здатності -забивної палі на будівельному майданчику під виробничий корпус молочного комбінату N 4 м. Києва тільки за рахунок скорочення матеріаломісткості та обсягів випробувань лаль отримано економічній ефект S3 тисячі карбованців.

Основи і положення дисертації надруковано в наступних роботах:

1. Изучение взаимодействия сваи ИИС-127 с упруго пластическим основанием // Тевисы докладов международной конференции "Студент и прогресс строительной индустрии". Москва, ШСИ. 1939. - С. 10.

2. Напряжено-деформированное состояние в основании сваи

ШС-127.. - Киев, них.-строит ин-т. Киев, 1987, 14 с.: ил.,

библиогр.: 5 назв. Деп. во В1ШИС 15.07.87, N 8114 (соавторы

Войко Й.П., Делькж Л.Е.). .

3. Моделирование упругопластического деформирования

пылевато-глинистых грунтов // Тезисы докладов 52-й научно-практической конференции. Киев. КИСИ. 1991. - С. 82

(соавторы Бойко И.П., Дельник А.Е.).

4. Численное моделирование взаимодействия свайных

фундаментов с глинистым основанием.// Тезисы докладов 53-й научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов. Киев, КИСИ. 1992. - С. 69

(соавтор Бойко И.П.) •

Підп. до дру*у . Формат бОХМ'/к. Папір друк. Л 3 .

Друк офсетний. Умов. друк. арк. 0,9$ . Умов, фарблвідбигок {. Облік.-вид. арк. /. С ■ Тцряж ҐСС . Зам. .У* ■* ї??/. Безплатно.

РОВО «Укрвузполіграф'»,

' 252151, Київ, вуя. Волинська, 60.