автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Напряженно-деформированное состояние лессовых оснований под фундаментами сооружений

У у I

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ЛШЛИЕВ Абдужаббор

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАВШ СОСТОЯНИЕ ЛЕССОВЫХ ОСНОВАНИЙ ПОД ФУНДАМЕНТАМИ

СООРУЖЕНИЙ

05.23.02 — Основания и фундаменты

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1993 г.

Работа выполнена на кафедре: «Механика грунтов, основания и фундаменты» .Ташкентского архитектурно-строительного института.

Научный руководитель — доктор технических наук,

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

час. на заседании специализированного Совета К 067.03.21 в Ташкентском архитектурно-строительном институте по адресу: 700000, Ташкент, ул. Якуба Коласа, дом 16, ауд- 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентского архитектурно-строительного института.

профессор А. Л- Гольдин

профессор Г. X. Хожметов, доктор технических наук

А. Дасибеков Ведущая организация — АП ТашНИИ «ВОДГЕО». Защита состоится « » Н'САБ'рУ 1993 г. в

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного Совета, к. т. н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с ускорением освоения районов распространения лессовых грунтов в республиках Средней Азии и других регионах стоит задача углубленного изучения свойств лессовых грунтов и прогнозирования по -ведения сооружений на лессовых основаниях.

Проектирование и строительство на лессовых просадоч-ных грунтах сталкивается со слоеной проблемой значительных деформаций грунтов в процессе их замачивания, что приводит к большим неравномерным осадкам оснований, часто обуславливающим нарушение нормальной эксплуатации сооружений.

Одной из актуальных проблем современной теории фунда-ментостроение является разработка методов расчета совместной работн зданий и сооружений на замачиваемом просадоч-ном основании. Эта проблема в настоящее время приобретает особое значение для расчета зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах.

Расчет НДС зданий и оснований с учетом особенности конструкции надземного строения и контактных условий при случайном увлажнении просадочных грунтов производить крайне сложно. Основная сложность состоит в необходимости учета влияния замачивания основания на работу системы сооружение - лросадочный грунт.

Сложность процессов увлажнения и деформирования просадочных грунтов не позволяют разработать единую теорию прогноза напряженно-деформированного состояния (НДС) и распространения влаги в массивах просадочных лессовых грунтов. В настоящее время недостаточно изучены особенности лессовых просадочных грунтов под нагрузкой в условиях их увлажнения. Это вызывает необходимость дальнейшего изучения Физико-механических свойств таких грунтов в условиях использования их как оснований сооружений. Однако до настоящего времени нет единой методики, позволяющей с большой сте-

пенью надежности выбрать расчетные параметры прочности и деформируемости просадочных грунтов в процессе замачивания и с их помощью оценить статическую работу фундаментов различной жесткости и замачиваемых просадочных оснований.

Решения инженерных задач в области проектирования и расчета оснований и фундаментов базируются на оперативной и надежной информации о физических, прочностных и деформационных свойствах грунтов оснований. В расчетах напряженно-деформированного состояния грунта учет на разных этапов погружения замачивания существенно влияет на оценку деформируемости и повышает достоверность и точность расчетов.

Дель диссертационной работы - Экспериментально исследовать влияния влажности на деформационные и прочностные свойства лесоовых просадочных грунтов и влияние увлажнения основания на изменение их напряженно-деформированного состояния, в том числе на характер трансформации эпюр нормальных контактных напряжений в оснований фундаментов.

В соответствии с этим в диссертационной работе при проведении экспериментальных и теоретических исследований Необходимо было решить следующие задачи:

1. Для изучения влияния влажности на деформационные и прочностные свойства просадочного грунта произвести серию комплексных лабораторных испытаний образцов грунта ненарушенной структуры в приборах одношгоскостного среза, компрессионного и трехосного сжатия при различной степени заданной влажности.

2. Для изучения влияния изменение влажности на характер трансформации эпюр нормальных контактных напряжений и деформаций в основании жестких сооружений произвести комплексные испытания в полевых условиях с помощью жесткого круглого штампа площадью 10000 см2 для разных этапов нагру-жения в условиях увлажнения лессового основания с измерением нормальных контактных напряжений по подошве штампа и перемещений на поверхности и по глубине основания.

3. Для исследования распространения влаги в лессовых просадочных основаниях осуществить комплексные полевые эксперименты при замачивании основания на разных этапах нагружения с определением влажности грунта в разных -точках рассматриваемого массива.

4. Провести расчеты напряженно-деформированного состояния просадочного основания, загруженного жестким штампом, с учетом экспериментально установленных зависшостей деформационных характеристик просадочного грунта от влажности.

5. Разработать практические рекомендации по использованию результатов экспериментальных и теоретических исследований в инженерных расчетах оснований сооружений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

1. Установлены зависимости модуля деформации

и параметров прочности лессового просадочного грунта С Ч^-^СУ^) от их влажности в широком диапа-

зоне от естественного состояния ( V/ = 0,05) до полного водонасыщения (\л/$а£ = 0,28 - 0,29).

2. С пошщью крупномасштабных полевых экспериментальных исследований установлены закономерности распределения нормальных контактных напряжений под жестким штампом в процессе замачивания основания.

3. Показан характер распространения влаги в основании в процессе замачивания в условиях разных этапов нагружения жестких штампов.

4. Расчетным путем с помощью метода конечных элементов проанализировано изменение напряженно-деформированного состояния лессового просадочного основания, загруженного жестким штампом, в процессе замачивания с учетом экспериментально установленных деформационных характеристик просадочного грунта.

5. На частном примере показано влияние локального замачивания основания под фундаментом конечной жесткости на

изменение его прогибов и эпюры изгибающих моментов.

Практическое значение работы и ее внедрение

Выполненный комплекс исследований позволяет количественно оценивать диапазон изменения деформационных и прочностных свойств разновидности лессовых грунтов в процессе увеличения влажности от естественного состояния до состояния полного водонасыщевия, что может быть использовано в практических расчетах совместной работы оснований и сооружений. Показано, что для практических расчетов при обосновании надежности работы сооружений на лессовых просадочных грунтах напряженное состояние основания под фундаментом может быть определено с использованием для грунта модели линейно-деформируемой среды и существующих программ метода конечных элементов. Кроме того, приведенные результаты могут быть получены с помощью метода местных упругих деформаций.

Результаты диссертационной работы внедрялись во Всероссийском Государственном научно-исследовательском институте гидротехники им .Б.Е.Веденеева при обосновании реконструкции фундаментов турбоагрегатов мощностью 150 МВт Яванской ТЭЦ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Республиканской научно-практической школе молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы укрепления связи науки и производства" посвященной 70-летию ЦК ЛКСМ Узбекистана. Фергана, 1988 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четыросг^ав, общих выводов, списка литературы и приложения. Общий объем работы 1С2, стр., в той числе -0.0. стр.машинописного текста, о S рисунков, ¿Ц таблиц, список использованной литературы из наименований и 4.Q стр.приложения.

Публикации. По содержанию диссертации опубликовано 4 работы.

б

На защит.у выносятся:

1. Результаты лабораторных исследований деформационных и прочностных свойств просадочных грунтов ненарушенной структуры при различной степени влажности и их аналйз.

2. Результаты комплексных полевых исследований распределения .нормальных контактных напряжений и деформаций под жестким штампом в процессе замачивания основания и их анализ.

3. Результаты исследования по распространению влаги в лессовых основаниях в процессе опытов при. замачивании и их анализ.

4. Сопоставление результатов выполненных экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния и распределения влаги в лессовых основаниях под штампами с результатами расчетов при использовании существующих программ метода конечных элементов,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводится краткий обзор работ в области экспериментальных и теоретических исследований деформационных и прочностных свойств, а также распространению влаги в лессовых просадочных грунтах.

Влияние влажности, на механические свойства изучалось в двух направлениях. Первое направление исследований было посвящено изучению деформационных свойств, а второе - изучению прочностных свойств лессовых просадочных грунтов.

I. Закономерность деформируемости грунтов в зависимости от их напряженного состояния является основным вопросом в механике грунтов, задача которой состоит в разработке методов теоретического прогноза величин ожидаемых деформаций оснований при совместной их работе с конструкцией проектируемого сооружения.

Развитие современного строительства в районах со сложными инженерно-геологическими условиями ставит задачу разработки новых методов расчета, учитывающих влияние распре-

деления полей влажности на деформации оснований сооружений. Совместное воздействие различных факторов во многих случаях нарушает равновесное состояние основания и способствует возникновению и развитию в грунтах механических процессов.

Механические процессы в лессовых основаниях существенно отличаются от тех, которые имеют место в обычных, нормально уплотненных грунтах. Выполненные эксперименты под руководством проф.З.Г.Тер-Мартиросяна показали, что в неравномерном поле влажности процесс деформации зависит не только от напряжений, но и от значения влажности и при испытании нескольких образцов может быть приближенно представлен ступенчатым переходом от IV природной влажности до полного их водонаснщения

2. При естественном состоянии лессовые просадочные грунты являются достаточно надежным основанием и могут выдерживать значительные нагрузки без каких-либо заметных деформаций. Эти грунты имеют высокие показатели сопротивления сдвигу, увлажнение существенно снижает это сопротивление.

Экспериментальные исследования многих авторов показывают, что значения силы сцепления и угла внутреннего трения грунта с увеличением влажности падают, причем более существенно уменьшается сила сцепления.

Необходимо отметить, что изменение прочностных характеристик лессовых грунтов при их насыщении водой отличается от изменения их в обычных грунтах как в количественном, так и в качественном отношении.

В основном деформационные и прочностные характеристики просадочных грунтов в большой степени зависят от их влажно стного состояния.

По этому вопросу в развитии теории и практики расчета лессовых оснований отмечаются работы Ю.М.Абелева, М.Ю.Абе-лева, В.П.Ананьева, Х.А.Аскарова, Ю.А.Багдасарова, Л.Г.Ба-лаева, Я.Д.Гильмана, МоН.Гольдштейна, А.А.Григорян, Н.Я.Де-

нисова, В.И.Крутова, А.Я.Кириллова, А.В.Колманова, С.Н.Клепикова, Л.К.Ларионова, Г.М.Ломизе, Г.М.Мавлянова, А.А.Мус-тафаева, И.Г.Рабиновича, К.З.Расулова, З.Г.Тер-Мартиросяна, Н.А.Цытовича и др. Отмечается также, что большинство экспериментальных исследований проводилось на компрессионных и срезных приборах и в ограниченном количестве - на приборах арехосного шатия. На основе проведенных исследований показано, что напряженно деформированное состояние лессовых оснований должно рассматриваться с учетом нестационарных распространений влаги в процессе замачивания с одновременным учетом зависимости прочностных и деформационных характеристик грунта от его влажности.

Для возникновения про садочных деформаций необходимо одновременное выполнение двух условий: степень влажности грунта должна быть не меньше и давление на грунт

должно быть не меньше р$е

Основными источниками увлажнения и повышения влажности просадочных грунтов в основании зданий и сооружений являются: утечка влаги из водопроводных и канализационных сетей, орошение, транспирация влаги растениями и деревьями, атмосферные осадки, повышение уровня грунтовых вод, а также другие нарушения естественного режима грунтов.

На основании резущьтатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать вывод, что процессы фильтрации и инфильтрации в настоящее время изучены достаточно.

Кроме того проведенный обзор показал, что для расчетов напряженно-деформированного состояния лессовых оснований при учете изменения влажности грунта необходимо решение соответствующей связанной задачи влагопереноса и ВДС. Однако в настоящее время эта задача рассматривается в большинстве случаев в два независимых этапа, на первом из которых для заданного момента времени определяется распределение влажности в основании, а на втором - определяется напряжен-но-деформированнов состояние основания при учете зависи-

мости деформационных характеристик грунта от его влажности.

Таким образом, на современном этапе развития методов прогноза НДС лессовых оснований, важными являются: учет влияния влажности при определении деформационных и прочностных характеристик просадочных грунтов, распространение влаги при замачивании и трансформации, исходного НДС при замачивании.

Перечисленные в первой главе результаты исследований и их анализ позволили сформулировать цель и задачи исследований.

Во второй главе диссертации приводятся описание экспериментальной аппаратуры, методики проведения экспериментов и физических характеристик исследованных лессовых просадочных грунтов опытного полигона. Экспериментальные исследования проводились на приборах трехосного сжатия и компрессионного сжатия, а также одноплоскостного среза по специальной программе с учетом влияния влажности на деформационно-прочностные свойства просадочных грунтов.

Испытания в приборах компрессионного сжатия с образцами разной влажности ненарушенной структуры проводились по существующей стандартной методике с разделением на три серии. Первая серия испытаний проводилась на образцах природной влажности (4-5 %) при максимальных давлениях до 0,3 МПа. Во второй серии испытаний образцы близнецы предварительно замачивали до полного их водонасыщения (28-29$) и затем нагружали нагрузкой ступенями до 0,3 МПа. Третья серия испытаний проводилась на образцах-близнецах после предварительного повышения их влажности медленным насыщением в интервале 4-5$ с тем, чтобы получить необходимую заданную влажность лессовых просадочных грунтов в 9-10$, 13-14$, 18-19$ и 23-241. Также были проведены опыты на компрессию при замачивании в процессе эксперимента (сверху) на стандартном образце.

Испытания в приборах одноплоскостного среза проводились таким образом, чтобы изучить влияние влажности на прочностные параметры (.угол внутреннего трения и сила сцепления) просадочного грунта ненарушенной структуры. Для этого образцы-близнецы испытывались на срез при неизменной вертикальной нагрузке ( б, = 0,1; 0,2; 0,3 МПа) при постоянном увеличении горизонтальной нагрузки до разрушения образца.

Проведены серии лабораторных опытов при различных влажностях просадочного грунта на цилиндрических образцах ненарушенной структуры диаметром 7 см и высотой 14 см в лаборатории МИСИ им.В.В.Куйбышева на приборе трехосного сжатия (конструкции ШСИ). Все монолиты грунта отобраны на территории экспериментального полигона СамГАСИ им.М.Улутбека. Все серии лабораторных опытов выполнялось при различных влажностях просадочного грунта по отбытой схеме, с оттоком пороВой воды из образца через нижний перфорированный штамп.

Проведено сопоставление результатов испытаний на приборах трехосного сжатия и на приборах компрессионного сжатия и определена зависимость модуля деформации грунта от его влажности (рис.1). Из рис.1 видно, что модули деформации, полученные в условиях трехосного сжатия, отличаются от модулей деформации, определенных в условиях компрессионного сжатия. Это объясняется различным характером развития объемных пластических деформаций просадочного грунта.

В общей сложности было проведено 45 испытаний на приборах трехосного сжатия и 36 испытаний компрессионного сжатия, а также 50 испытаний на приборах одноплоскостного среза.

В диссертации приводится таблица физических, деформационно-прочностных свойств и анализ результатов лабораторных экспериментальных исследований грунтов.

10 Е, МПа

ЦЯ 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 4%

Рис.1. Сопоставление зависимости модуля

дефотаации от влажности по результатам лабораторных экспериментов. Справа - в условиях компрессионного сжатия Слева - в условиях трехосного сжатия.

В третьей главе диссертации приводится описание опытного оборудования и методики проведения полевых испытаний со штампом, а танке аппаратура и методика измерения контактных напряжений, перемещений, грунта в основании штампов и результаты экспериментальных исследований. Полевые исследования проводились на грунтах ненарушенной структуры на опытной площадке СамГАСй г.Самарканда (1986-1987 гг.).

Дается обоснование необходимости изучения механических свойств лессовых просадочных грунтов в процессе замачивания при разных этапах нагруженяя.

При полевых экспериментальных исследованиях рассматривались следующие вопросы:

- распределение нормальных контактных напряжений под штампом при замачивании;

- распространение влаги в лессовых основаниях при различных давлениях;

- осадка и; просадка штампа при действии различных давлений;

- вертикальные перемещение грунта в оснований штампов при различных давлениях.

В общей сложности было проведено 4 серии штамповых опытов с измерением нормальных контактных напряжений под штампом в 13 точках, перемещений, в 15 точках на поверхности вокруг штампа и по глубине, осадка (просадка) штампа, а также определены влажности грунта в основании до начала и в момент завершения каждого испытания. Для изучения распространения влаги в лессовом основании была определена влажность грунта в 15 точках до замачивания и в '¿Ъ точках после замачивания основания.

Многочисленные эксперименты были выполнены по исследованию распределения контактных напряжений в основании штампов (фундаментов) в лабораторных и полевых условиях. Из исследований в этом направлении (в области лессовых грунтов) следует отметить работы М.Ю.Абелева и Н.С.Рязанова, С.К.Алиева, Д.С.Баранова, А.А.Григорян, В.И.Крутова,

Г.И.Кравцова, В.Н.Морозова, А.и. Полищука, В.Ф.Сядорчука, З.Г.Тер-Мартиросяна, М.И.Усманходжаева, М.М.Ханкельдиева и др.

Результаты исследований нормальных контактных напряжений под штампом показывают, что при естественном состоянии лессового- основания в интервале исследованных давлений эгщры контактных напряжений имеют седлообразный вид. Нормальные контактные напряжения по подошве штампа постепенно возрастают (рис.2), начиная от центральной оси к его 1фаям.

Существенные результаты по распределению нормальных контактных напряжений под жестким штампом ¿шш получены после замачивания лессовых оснований при неизменных различных нагрузках на штамп. Из рис.2 видно, как изменяется форма эпюр контактных напряжений в процессе замачивания основания. Во всех опытах с основанием естественней влажности максимальные напряжения возникали под краями штампа. После замачивания под средней частью штампа напряжения при

бср= ОД; 0,15; 0.2 Ша увеличиваются (на 8; 27; 25/?), а под 1фаяш штампа наоборот уменьшаются (на 22; 26; 22%), что приводит к изменению формы эпюр: распределение напряжений по подошве становится близким к равномерному (рис.2).

Расцрооранение влаги в лессовом основании изучалось в следующем порядке. Источник замачивания располагался на уровне подошвы штампа (фундамента) на глубине - 0,3 м от поверхности земли и имел вид кольца, средняя линия которого располагалась на расстоянии 1,13 м от центра штампа (рис.3). Замачивание основания производилось после нагру-жения штампа заданной $ данной серии максимальной нагрузкой и стабилизации его осадки. В процессе замачивания непрерывно поддерживался столб воды высотой 15-20 см. Перед замачиванием опытного котлована на его поверхность укладывался небольшой слой песка для исключения кольматации грунта. Для изучения распространения влаги до начала и после завершения каждого опыта отбирались пробы грунта в разных точках по глубине основания.

б = 0,05 М(1а _ 0,10 МПа 0,15 МПа

0,0 0,05 0,10

0,15 0,20 0,0 0,05 0,10 0,15 0,10 0,25 0,0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

____6шм,МПа

Рис.2. Распределение нормальных контактных напряжений под жестким круглам штампом площадью Т

I - до замачивания; 2 - после замачивания

6 =0,05 МПа 0,10 МПа ~ 0,15 МП а _ 0,20 МП а

Рис.3. Распространение влаги в лессовых основаниях при различных давлениях.

Слева - до замачивания; справа - после замачивания

Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что при замачивании лессовых оснований поверхностным источником линии IV = аопъЬ имеют форму близкую к усеченному эллипсу (рис.3).

Результаты анализа осадок штампа показывают, что во всех опытах при нагрузках, соответствующих среднему давлению по подошве 0,1; 0,15; 0,2 МПа, осадка штампа, расположенного на основании естественной влажности, практически пропорциональна нагрузкам.. После замачивания основания наблюдается резкое возрастание осадок штампа, что объясняется проявлением просадочных свойств грунта. При этом деформации основания свидетельствуют о том, что происходит местная осадка поверхности грунта под штампом и незначительные осадки незагруженной поверхности грунта.

Б четвертой главе диссертации приводятся результаты расчетов напряженно-деформированного состояния и распространения влаги в лессовых грунтовых основаниях под опытным штампом (фундаментом), а также сравнения распределения нормальных контактных напряжений, распространения влаги в лессовых основаниях и осадок шташа по получен ним экспериментальным и расчетным путем данным.'

В настоящей главе автором рассмотрена возможность использования существующих численных методов решения задачи о вдагопереносе и напряженно-деформированном состоянии (по программе Демина И.И. и Мамырканова С.К.) для расчетов распространения влаги в лессовом основании под экспериментальным штампом с одновременным определением нормальных контактных напряжении с его основания и его осадок. Сопоставления расчетных и экспериментальных эпюр контактных напряжений и осадок, а тагасв полей распределения влажности позволит рекомендовать, в случае близкого совпадения экспериментальных и расчетных данных, использовать существующие программы для практических, расчетов реальных сооружений на лессовых основаниях. Для расчетов следует использовать экспериментально установленную связь между влажностью

грунта и его модулем деформации.

Расчетная схема лессового дросадочного основания под опытным штампом представлена на рис.4. Расчетная область аппроксимирована 584 граничными узлами и 1066 трехугольными элементами.

Из рис.4 видно, что элементы 1-10 относятся к жесткому штампу с модулем деформации 2,1.10^ МПа, остальные элементы с II по 1066 относятся к грунтовому основанию. Деформационные характеристики этих элементов выбирались в зависимости от влажности грунта (см.таблицу). Граница контакта штампа с основанием (уЕрш 7-12) соответствует условиям полного "склеивания" (неразрывности смещений). На оси симметрии (узлы 1-551.) поставлены условия скользящей заделки (горизонтальные перемещения узлов равны нулю), аналогичные условия поставлены на правом торце расчетной схемы (узлы 40-584). На нижней границе расчетной области (узлы 551-584) принято закрепление узлов (отсутствие вертикальных и горизонтальных смешений). Граница области от края штампа (узел 12) до узла 15 евоб.одна от нагрузки, имеет начальную заданную влажность = 30$, остальные горизонтальные узлы имеют начальную влажность (природную) равную 4$, они свободны от нагрузки. Начальная влажность грунта нижней границы (узлы 551-584) равна 10$. Начальная влажность в остальных узлах (элементах) получена интерполяцией. В узлах 1-6 прикладываются заданные внешние нагрузки, соответствующие расчетным случаям с (5ср= О ДО; 0,15; 0,20 МПа (рис.4).

Сопоставление результатов экспериментальных и расчетных исследований показывает, что характер распределения контактных напряжений по подошве штампа (до и после замачивания) качественно совпадают, но наблюдается некоторое различие (рис.5). Если сравнить распределение контактных напряжений под центром штампа до замачивания при бер -0,10 МПа; 0,15 МПа; 0,20 МПа, то в интервале исследованных средних давлений разница экспериментальных и расчетных на-

б,МПд

АЛ Щ »А> Е, МПа

1 за г, 5о 0,5

1 26 3,2.0 0,5

3 5.4 3,80 а,ъ

22 4,08 о,ъ

5 18 5,65 0,5

6 10 9М 0,3

7 13 5,90 0,5

8 8,0 ю, г 0,3

9 4, о 24, а 0,3

Яф 556 559

563 565 566 5ё? 581 {Ч л»

582

*7 Г

Рис.4. Расчетная схема лессового.просадочного основания пол жесткого круглого штампа (л£и ^ = 0,2 Ша7.

1—1 N3

действием

10 т

0,0 0,05

(МО О, {5 0,20 0,25

0,0 0,05 О,{О 0,15 0,10 0,25 0,3 О 0,35

ЦО 0,05 ЫО 0,15 0,й0 0,25 0,30

0,35 ОМ б,МПа

Ав

-яГ уЗ N

15 г

ьЕВ <

X

\

20 т

с3

Ц ' — уч

I

\

I

Рис.5. Распределение нормальных контактных напряжений под жестким штампом площадью I уг. I, 2 - по эксперименту, 3, 4 - по расчету Сплошная линия - до замачивания, пунктирная линия - после замачивания.

ванием метода конечных элементов показал их хорошее совпадение.

5. Использование модели линейно-деформируемой среды для оценки осадок фундаментов на просадочных лессовых грунтах (особенно для абсолютно жестких фундаментов) дает заниженные значения расчетных осадок по сравнению с наблюдаемыми в натуре. Это подтверждает известное положение о том, что просадочные грунты обладают при замачивании малой распределительной способностью и для расчетов взаимодействия сооружений с просадочными основаниями может быть использован метод местных упругих деформаций.

6. Расчеты статической работы Фундамента конечной жесткости на замачиваемом просадочном основании с использованием модели линейно-деформируемой среды и программы метода конечных элементов показали, что в процессе изменения влажности грунта в связи с изменением его деформационных характеристик происходит трансформация контактной эпюры напряжений, что приводит к изменению прогибов фундаментной плиты и соответственному изменению эпюры моментов и перерезывающих сил.

7. Проведенный комплекс исследований показал, что учет изменения прочностных и деформационных свойств лессовых просадочных грунтов в результате возможного в практике эксплуатации зданий и сооружений замачивания оснований приводит к повышению надежности принимаемых проектных решений.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Милиев А. Изменение прочностных свойств лессовых грунтов в зависимости от их влажности. Тезисы докладов областной научно-практической и технической конференции. "Строительству высокий научный и технико-экономический уровень". Самарканд, 1990, с.108.

2. Милиев А. Зависимость прочностных и деформационных свойств лессовых просадочных грунтов от их влажности в условиях трехосного сжатия. Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции "Дессовые просадочные грунты как основания зданий и сооружений, кн.2. Теория и методы расчета оснований и фундаментов, Барнаул, 1990, с.150-153.

3. Тольдин А.Д., Липовецкая Т.Ф., Милиев А. Экспериментальные исследования работы системы жесткий штамп -просадочный грунт основания.. - В сб. "Основания энергетических сооружений". Известия ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. -Энвргоатомиздат. - Д., 1989. Т.215. с.90-95.

4. Милиев А. Экспериментальные исследования распределения нормальных контактных напряжений под штампом при замачивании. Рукопись представлена ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. Деп.в ИНГИ "Информэнерго" России. Per. Ji 3337-эн92, 1992, 13 стр. с илл.

тип.внииг.подписано к печати 05.05.92. уч .-изд.л.-1.о.заказ 221. тираж 1 оо.бесплатно.