Несущая способность слабого связного однородного основания системы параллельных ленточных фундаментов

Якименко, Игорь Валерьевич

Основания и фундаменты, подземные сооружения

автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Несущая способность слабого связного однородного основания системы параллельных ленточных фундаментов

кандидата технических наук: Якименко, Игорь Валерьевич
город: Волгоград
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.23.02

Диссертация по строительству на тему «Несущая способность слабого связного однородного основания системы параллельных ленточных фундаментов»

Автореферат диссертации по теме "Несущая способность слабого связного однородного основания системы параллельных ленточных фундаментов"

На правах рукописи

Якименко Игорь Валерьевич

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СЛАБОГО СВЯЗНОГО ОДНОРОДНОГО ОСНОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 ДПР 2011

Волгоград 2011

4843996

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Богомолов Александр Николаевич

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Дыба Владимир Петрович ГОУ ВПО «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)», г. Новочеркасск

кандидат технических наук, доцент Торшин Дмитрий Петрович Волжский институт строительства и технологий (филиал) ГОУ ВПО «Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета», г. Волжский

ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия», г. Новочеркасск

Защита состоится 20 апреля 2011 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 в ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан 16 марта 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Акчурин Т.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из важнейших направлений совершенствования расчетов оснований фундаментов является разработка методов расчета, учитывающих их взаимное влияние. В основании близко расположенных фундаментов одного или группы сооружений возникает поле напряжений, которое является результатом наложения полей напряжений, создаваемых каждым из фундаментов в отдельности. В настоящее время сделаны не безуспешные попытки учета взаимного влияния фундаментов при расчете осадок основания в рамках модели линейно-деформированной среды. Однако, решений, позволяющих адекватно оценивать несущую способность системы близ расположенных фундаментов, получено недостаточно. Поэтому тема диссертационной работы является актуальной.

Целью диссертационной работы является выявление закономерностей процессов трансформации поля напряжений, образования и развития областей пластических деформаций в связном, весомом, однородном и изотропном основании системы двух и пяти параллельных незаглубленных ленточных фундаментов, которые происходят вследствие изменения расчетных параметров: физико-механических свойств грунта, расстояния между фундаментами и величины интенсивности внешнего воздействия. А также разработка инженерного метода расчета величин равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению Я и предельно допустимой нагрузке РПД, и формализация его в виде компьютерной программы.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1. Обоснована необходимость решения задачи о развитии областей пластических деформаций в основании системы близ расположенных фундаментов.

2. Показаны преимущества применения методов теории функций комплексного переменного для достижения поставленной цели.

3. На основе компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций получены графические зависимости и соответствующие аналитические аппроксимации, устанавливающие функциональные связи между физико-механическими свойствами грунта основания, количеством фундаментов в системе, их шириной и расстоянием между ними и величинами равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению /? и предельно допустимой нагрузке Р„л.

4. Разработана компьютерная программа, в которой формализованы полученные при проведении компьютерного моделирования результаты.

5. Проведено сопоставление результатов компьютерного моделирования с результатами лотковых экспериментов на маломасштабных моделях и с результатами исследований, проведенных независимо от нас, другими авторами.

6. Результаты исследований внедрены при проведении учебного процесса в ВолгГАСУ и ЮРГТУ (НПИ) и решении прикладных задач.

Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлена: теоретическими предпосылками, опи-

рающимися на фундаментальные положения методов теории функций комплексного переменного, теории упругости, пластичности, механики грунтов и инженерной геологии; удовлетворительной сходимостью результатов проведенных теоретических исследований с результатами моделирования процессов разрушения оснований моделей системы фундаментов и теоретическими данными, полученными другими авторами.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что

1. Установлено, что взаимное влияние системы ленточных параллельных не-заглубленных фундаментов накладывает существенный отпечаток на поле напряжений, возникающих в ее основании. Это влияние тем больше, чем меньше расстояние между фундаментами.

2. Установлено, что явление «непродавливания» и «арочный» эффект обеспечиваются тем, что при определенных условиях в просветах между фундаментами исчезают зоны вертикальных растягивающих напряжений и происходит переориентация площадок наиболее вероятного сдвига таким образом, что выпор может произойти только под подошву соседнего фундамента.

3. Получены аппроксимации графических зависимостей, устанавливающие функциональные связи между физико-механическими свойствами грунта основания, количеством фундаментов в системе, их шириной и расстоянием между ними и величинами равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению Я и предельно допустимой нагрузке Рт.

4. Разработан инженерный метод расчета величин интенсивностей равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных значениям расчетного сопротивления И и предельно допустимой нагрузки Р„д, который формализован в виде компьютерной программы.

5. Установлено, что использование систем параллельных фундаментов увеличивает, при всех прочих равных условиях, величину расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание от 3,5 до 32,6%, что создает условия для увеличения площади проектируемого сооружения и полезной нагрузки на основание, не предусматривая при этом дополнительных мер по его усилению.

Практическая значимость работы. Диссертационная работа является частью научных исследований, проводимых на кафедре «Гидротехнические и земляные сооружения» ВолгГАСУ в 2007-2010г.г.

Полученные в процессе компьютерного моделирования графические зависимости, их аналитические аппроксимации и разработанная на их базе компьютерная программа могут быть использованы для:

1. Определения величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание системы двух и пяти параллельных незаглу б ленных ленточных фундаментов.

2. Прогноза поведения основания сооружения при проведении близ него нового строительства.

3. Разработки мероприятий по увеличению, в случае необходимости, полезных нагрузок на основание без существенного увеличения площади фундаментов.

4. Восприятия достаточно больших полезных нагрузок составными плитными фундаментами в условиях плотной городской застройки.

5. 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 и ЮРГТУ (НПИ) (2007-2010г.г.); V и VI Международных научно-технических конференций «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований сооружений» (Волгоград, 2007, 2009г.г.); IV и V Международных научных конференций «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, 2008, 2010г.г.); Международной научно-практической конференции «Малоэтажное строительство в рамках национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России»: технологии и материалы, проблемы и перспективы развития в Волгоградской области» (Волгоград, 2009г.), I и II Научно-технических конференций «Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства» (Волгоград, 2008, 2009г.г.); III Всероссийской научно-технической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование» (Волгоград-Михайловка, 2009г.), Российской научно-практической конференции, посвященной памяти профессоров Ю.Н.Мурзенко и А.П.Пшеничкина «Актуальные проблемы фундаменто-строения на юге России» (Новочеркасск, 2010г.), Казахстано-Корейском научном геотехническом семинаре «Geotechnicai Infrastructure in Megacities and New Capitals» (Astana, 2010).

Личный вклад автора заключается в\

- использовании методов теории функций комплексного переменного для анализа напряженного состояния основания системы параллельных незаглубленных фундаментов;

- отработке расчетных схем для проведения компьютерного моделирования;

- проведении компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций, анализе и обработке результатов, построении графических зависимостей и получении их аналитических аппроксимаций;

- разработке алгоритма вычисления величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание системы двух и пяти параллельных фундаментов, формализации этого алгоритма в компьютерную программу;

- проведении лотковых экспериментальных исследований на мелкоразмерных моделях, сопоставительных расчетов, анализе и обработке их результатов и результатов, полученными другими авторами.

На защиту выносятся:

1. Результаты компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций в основании системы двух и пяти параллельных ленточных фундаментов и построенные на их основе графические зависимости и соответствующие аппроксимации.

2. Описание причин, определяющих возникновение «арочного» эффекта и явления непродавливания грунта в просветы между соседними фундаментами.

3. База данных и компьютерная программа, позволяющая определять величины равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению и предельно допустимой нагрузке на основание системы двух и пяти ленточных фундаментов.

4. Результаты внедрения рекомендаций диссертационной работы в практику строительства.

Результаты научных исследований внедрены:

1. В учебном процессе на кафедрах «Строительные конструкции, основания и надежность сооружений» и «Гидротехнические и земляные сооружения» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при изучении курсов «Механика грунтов», «Основания гидротехнических сооружений», курсовом и дипломном проектировании, научно-исследовательской работе аспирантов.

2. При расчете несущей способности основания системы ленточных фундаментов в рабочем проекте «Промышленный комплекс по производству строительных материалов в пос. Каменномостский Майкопского района республики Адыгея», разработанном ООО «Строительно-производственное управление», г. Новочеркасск. Это позволило увеличить полезные нагрузки на основание на 18% без существенного увеличения площади фундаментов.

3. При изучении дисциплин «Механика грунтов», «Основания и фундаменты», при выполнении курсового и дипломного проектирования студентами специальности 27010265 «Промышленное и гражданское строительство» Южно-Российского государственного технического университета (НПИ).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 11 научных статьях, 2 из которых в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы из 113 наименований и приложений общим объемом 141 страница. Включает в себя 71 рисунок и 15 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования взаимного влияния близ расположенных параллельных ленточных фундаментов и разработки инженерного метода расчета несущей способности их основания. Сформулированы цели диссертационной работы и обозначены основные задачи, решение которых необходимо для их достижения, обоснованы научная новизна работы, ее практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту. Представлены данные об апробации работы, внедрении её результатов, список публикаций автора.

В первой главе диссертационной работы проведен анализ некоторых современных методов расчета несущей способности оснований сооружений. Решение задач о несущей способности оснований ленточных фундаментов попадает в круг научных интересов таких ученых как А.К. Бугров, В.Г. Березан-цев, J1.A. Бартоломей, А.Н. Богомолов, М.Н. Гольдштейн, М.И. Горбунов-Посадов, А.Л. Готман, Б.И. Долматов, М.М. Дубина, В.П. Дыба, В.А. Ильичев, Ю.К. Зарецкий, П.А. Коновалов, М.В. Малышев, P.A. Мангушев, М.Ш. Минц-ковский, Ю.Н. Мурзенко, В.Н. Николаевский, Д.Е. Польшнн, А.Б. Пономарев, Н.П. Пузыревский, А.П. Пшеничкин, В.А. Пшеничкина, Г.М. Скибин, В.В. Соколовский, A.C. Строганов, JI.P. Ставницер, З.Г. Тер-Мартиросян, И.В. Федоров, В.Г. Федоровский, В.А. Флорин, H.A. Цытович, МЛ. Холмянский, B.C. Христофоров, Д.М. Шапиро, И.В. Яропольский, К. Akai, R. Hilscher, H. Lundgren, G.G. Meyerhof, K. Möllensen, J.F. Nixon, G. Tschebatariof, K. Ter-zaghi, R.F. Scott, Z. Vlroz и другие.

При определении величин расчетного сопротивления и критических нагрузок важно знать, как происходит процесс образования и развития областей пластических деформаций в основании фундамента. Изучению этого вопроса посвящены работы А.Н. Богомолова, Ю. Биареза, М. Бурела, Б. Вака, Г.А. Ге-ниева, Е. Захареску, М.Ш. Минцковского, С.Е. Кагановской, С.С. Тимофеева, В.М. Малышева, B.C. Миронова, Н.Ф. Чертолиса, А.И. Калаева, В.М. Никитина, Н.С. Несмелова, Г.Н. Симонова, К.А. Дубова, В.Н. Морозова, М.М. Алдун-гарова, Л.Г. Мищенко и других исследователей.

В результате анализа расчетных методов установлено, что практически все они разработаны для одиночных фундаментов. Поэтому задача изучения напряженно-деформированного состояния связных оснований близ расположенных ленточных фундаментов (системы фундаментов) и разработка инженерного метода определения величины расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание с учетом их взаимного влияния является актуальной.

Кроме того, показано, что анализ процесса трансформации напряженно-. деформированного состояния основания незаглубленного ленточного фундамента, процессов образования и развития областей пластических деформаций целесообразно проводить на основе решения первой основной граничной задачи теории упругости для полуплоскости и методики построения границ ОПД (А.Н. Богомолов, 1996, 2001). Для построения поверхности выпора и вычисления величины коэффициента запаса устойчивости основания системы фундаментов целесообразно применять методику, разработанную проф. В.К. Цветковым ( 1979).

Во второй главе проведен анализ некоторых решений так называемых «периодических» задач теории упругости, которые могут быть использованы при решении задачи о несущей способности основания системы параллельных ленточных фундаментов.

В той или иной степени завершенными являются решения, предложенные M.J1. Холмянским (2005), В.Г. Федоровским (2006), К.В. Королевым (2003).

В своей работе М.Л. Холмянский подчеркивает, что получение аналитического решения вызвано необходимостью контроля правильности конечно-элементных программ путем сопоставления результатов численного решения с

результатами аналитического решения. Тем не менее, автору пришлось корректировать полученное решение, т.к. все формулы были выведены при условии гидростатического распределения напряжений от собственного веса грунта, т.е. при величине коэффициента бокового давления грунта ¡;0=1.

Решение В.Г. Федоровского также далеко от законченности, т.к. им рассматривается задача теории предельного равновесия о давлении бесконечного периодического ряда ленточных штампов на невесомое (у=0), идеально связное (ф=0) основание. При этом используется ранее предложенный метод «переменной степени мобилизации грунта сдвигу».

В диссертационной работе К.В. Королева сделана попытка получения строгих решений задач теории предельного равновесия об определении предельного давления на грунтовое основание двух, трех и произвольного количества штампов (фундаментов).

В качестве величины, характеризующей близость расположения штампов, принята «относительное расстояние Т]=а/1, где / - длина призмы выпирания одиночного штампа шириной Ь, принимаемая из известного решения задачи Прандтля, данного М.В. Малышевым и Ю.И. Соловьевым для общего случая весомого сыпучего основания».

Из сказанного выше видно, что в каждом из рассмотренных решений присутствуют серьезные ограничения, накладываемые на физико-механические свойства грунтов, расчетную схему, метод получения решения и т.д.

В связи с этим нами предложен новый подход к решению задачи о несущей способности основания системы параллельных ленточных фундаментов, базирующийся на аналитическом решении первой основной краевой задачи теории упругости для полуплоскости и методиках построения областей предельного состояния грунта и поверхности выпора, предложенных проф. А.Н. Богомоловым и В.К. Цветковым. Этот подход не накладывает каких-либо ограничений на физико-механические свойства грунтов, геометрические параметры расчетной схемы, а базируется на результатах анализа напряженного состояния весомого однородного основания при любом возможном в природе значении коэффициента бокового давления грунта выполняемого при помощи разработанной в ВолгГАСУ компьютерной программы А8У32.

На основании выше сказанного цель настоящего диссертационного исследования сформулирована следующим образом. Методами теории функций комплексного переменного провести анализ трансформации напряженного состояния и процесса зарождения и развития областей пластических деформаций в основании близ расположенных ленточных фундаментов в зависимости от их геометрических параметров (ширина фундаментов, величина расстояния между ними), их количества и интенсивности равномерно распределенной нагрузки, передаваемой фундаментом на основание. На основе результатов этого анализа разработать инженерный метод, позволяющий в зависимости от численных значений перечисленных выше параметров, определять величины равномерно распределенных нагрузок, действующих на фундамент, которые эквивалентны величине расчетного сопротивления Я и предельно допустимой нагрузки РПД.

Третья глава диссертационной работы посвящена описанию проведенного автором компьютерного моделирования процессов трансформации напряженного состояния основания системы двух и пяти параллельных незаглублен-ных ленточных фундаментов, зарождения и развития областей предельного состояния грунта в зависимости от изменения величин расчетных параметров. Под системой ленточных фундаментов будем понимать совокупность двух и пяти параллельных фундаментов одинаковой ширины с1„, воспринимающих внешнюю равномерно распределенную нагрузку одинаковой интенсивности qn и отстоящих друг от друга на одинаковых расстояниях Ас/„. Причем, расстояние Д<1„ должно быть таким, чтобы не происходили выпор и продавливание грунта в промежутки между соседними фундаментами.

Целью моделирования является определение значений интенсивности равномерно распределенных нагрузок <7;( и д„0, которые соответствуют величинам расчетного сопротивления Я и предельно допустимой нагрузки на основание РПД.

Ширина эквивалентной ленты в общем случае определяется выражением

L = ndll+(n-\)M,¡, (3.3)

все обозначения приведены на рис. 3.17 диссертационной работы.

Выбор количества фундаментов, входящих в систему, определен тем, что два - это минимальное количество фундаментов способных составлять систему, а взаимное влияние фундаментов в этом случае максимально.

В системе из пяти фундаментов, как установлено, влияние крайних фундаментов друг на друга практически исключено. То же можно сказать и об их влиянии на средний (третий) фундамент.

При проведении моделирования считается, что величина внешнего воздействия, при котором области предельного состояния грунта развиваются в глубину основания на 0,25Ь, соответствует величине Я, а то значение нагрузки, при котором происходит слияние (смыкание) этих областей, образующихся под краями фундамента, соответствует её предельно допустимому значению.

Известно, что процесс образования и развития областей пластических деформаций зависит от интенсивности внешнего воздействия, ширины фундамента и физико-механических свойств грунта, т.е. расчетных параметров.

Чтобы охватить весь спектр их возможных значений, считаем, что удельный вес фунта постоянен и равен у=2т/м3. Угол внутреннего трения принимает три значения <р=10°; 20°; 30°, а величине удельного сцепления фунта С и эквивалентной ширине фундамента присваивались такие значения, что величина приведенного давления связности, определяемая выражением осв = С(уДи^ф)"', изменялась в пределахосве[0,5 -12].

Все вычисления и графические построения при определении Я и РПД проведены при помощи компьютерных программ, разработанных в Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете. На рис. 1 в качестве примера изображены картины изолиний трех компонент напряжений, возникающих в основании системы двух параллельных фундаментов при различном расстоянии между последними.

Анализ этих рисунков показывает, что величина расстояния между фундаментами при всех прочих равных условиях оказывает существенное влияние на картину распределения напряжений. В частности, что является особенно

важным, в рассмотренном случае при Дг?2=0АЬ в промежутке между фундаментами отсутствуют зоны растягивающих горизонтальных сх напряжений, в то время как при Дс?2=0,8^2 зона растягивающих напряжений сх имеет существенные размеры. Это, очевидно, не может не отразиться на величине расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание.

/ ; I \ \ д) е)

Рис. 1. Картины изолиний безразмерных вертикальных ог, горизонтальных ах и касательных Хн напряжений в основании системы двух фундаментов шириной (¡2=Ожв при q=6 и расстоянии между фундаментами Дс?=0,4^2 (а;б;в) и Дй(=0,8^2 (г;д;е)

На рис. 2 также в качестве примера изображены области пластических деформаций, возникающие в основании системы двух параллельных фундаментов при различных значениях переменных расчетных параметров. Исследуя эти рисунки, можно сделать вывод, что величина расстояния между фундаментами при всех прочих равных условиях, как уже отмечалось выше, оказывает влияние на процесс развития областей предельного состояния грунта (ОПСГ) (рис. 2а;б). Из рисунков 2 (в;г) также следует, что при одинаковых расстояниях между соседними фундаментами на процесс развития ОПСГ, их размеры и форму, оказывает влияние величина угла внутреннего трения грунта ср. Аналогичным

образом можно было бы проиллюстрировать и влияние величины давления связности <зсв на развитие этих процессов.

I. Ад

<11

ч 1

( \ опд

/ ОПД

\ ОПД

а л /) б; ""

Ч. У

\ >

в) г)

Рис. 2. Области пластических деформаций в основании системы двух фундаментов при Дг/=0,2^2, асв=6 и ф=10° (</=3,89, что соответствует Я) (а); при Ы=Ь,Ы1 (?=4,15, что соответЛвует Я) (б); при Д</=0,4</2, <у=5,132, асв=6 и ф=10°(в); Я=9,06, асв=6

и <р=20°(г).

На ри.с. 3 приведены изображения областей пластических деформаций в основании системы пяти параллельных фундаментов при различном расстоянии между ними, причем, действующие на фундаменты нагрузки эквивалентны соответствующим величинам расчетного сопротивления.

в) г)

Рис. 3. Области пластических деформаций в основании системы пяти фундаментов при Осв=12, ср=20о и Д^5=0,3751/5 (9=20,7, что соответствует К) (а); при М=0,5*/5 (0=22,4, что соответствует й) (б); при Д<^=0,75^5 (д=25,3, что соответствует Л) (в); при Да5=0,825^5 (<7=28,27, что соответствует-/?) (г)

Анализ этих рисунков убедительно показывает, что в итоге и в этом случае расстояние между фундаментами системы оказывает существенное влияние на величину расчетного сопротивления и несущей способности ее основания.

Реализуя цель компьютерного моделирования процесса развития ОПСГ (выполнено более 2500 вариантов расчетов), определены значения интенсивности равномерно распределенных нагрузок с/л и д„„, соответствующих величинам расчетного сопротивления Я и предельно допустимой нагрузки на основание Рю системы фундаментов. В результате составлены таблицы (таб. 3.1-3.4 диссертации), в которых размещены соответствующие значения (¡ц и цт).

Для сравнения величин предельно допустимых нагрузок на основание системы параллельных фундаментов и одиночного фундамента эквивалентной ширины, проведены дополнительные расчеты, результаты которых приведены в таблицах 3.5 и 3.6 диссертации.

Таблица 3.5.

Срзвнснне величин дпз Для системы пяти фундаментов и одиночного фундамента

1 = + 4М £ = А„

и <?„„

0,5 10° п = А(Ис1 = 0,375 0,6 0,058

20° 1,9 1,195

30° 3,41 2,113

6 10° я = Д<//^ = 0,625 6,03 3,62

20° 13.9 8.04

30° 15,5 13,076

12 10° п = М/Л = 0,4 22.3 "7.1

20" 32,32 16

30° 51,72 39

Таблица 3.6 Сравнение величин ц™ для системы двух фундаментов и одиночного фундамента

ег„ Ф 1 = Д„ + Дс/

0,5 10° 0,486 0,412

20° /7 = Дг//^ = 0,2 1,43 1,3

30° 2,903 2,31

6 10° 5,132 3,66

20° « = Д<//Л = 0,4 11,73 8,17

30° 18,95 11,78

12 10° 10,058 7,19

20° « = Дс//</ = 0,4 22,183 15,68

30° 35,3 24,8

Анализ помещенных в эти таблицы данных позволяет утверждать, что использование систем параллельных фундаментов увеличивает при всех прочих равных условиях величину предельно допустимой нагрузки на основание на 3,5 - 32,6%.

В четвертой главе диссертации излагается инженерный метод определения расчетного сопротивления и величины предельно допустимой нагрузки на основание системы пяти и двух параллельных ленточных фундаментов.

Используя данные, приведенные в табл. 3.1-3.4 диссертационной работы,

построены графические зависимости вида q^-fOi) и qm,~f(n) для значений угла внутреннего трения и приведенного давления связности, которые входят в интервал изменения расчетных параметров для основания системы пяти фундаментов.

Анализ полученных кривых показывает, что все они с точностью до 8% могут быть аппроксимированы прямыми, уравнения которых имеют вид

qK=a + bn (4.1)

qM =к + сп, (4.2)

где: а, Ь, к, / - коэффициенты аппроксимации; п = Ad(d)~'; cl - ширина отдельного фундамента; М-расстояние между соседними фундаментами.

Ниже в таблицах 4.1 - 4.4 приведены численные значения коэффициентов этих аппроксимирующих выражений.

_______Таблица 4.1.

а Ь

<Р 0,5 6 12 0,5 6 12

10" 0,375 2,42 7,1 0,53 3,547 5,8

20" 1,06 7,04 16 1,307 7.41 11,4

30" L 1,74 11,75 28,9 2,213 11.2 16

Таблица 4.2

к с

<Р 0,5 6 12 0,5 6 12

кг 0.39 3,9 7,5 0,58 3.52 6

20" 1,195 8,116 16,2 1,88 9.1 13,88

30" 2,113 13,076 29.9 3,495 15.512 19,1

Анализ и обработка содержательной части приведенных выше таблиц позволили получить графические зависимости численных значений коэффициентов, входящих в формулы (4.1) и (4.2), от величины приведенного давления связности стсв для трех рассматриваемых в работе значений угла внутреннего трения грунта <р. Эти зависимости приведены на рис. 4.

Идя к упрощению вычислительного процесса, запишем выражения, которыми с достаточной степенью точности могут быть аппроксимированы эти кривые.

Оказалось, что для определения коэффициентов а, к. Ь, с можно воспользоваться выражениями

д = /7г|ст"*°, (4.3)

к = пг^ст"" (4.4)

Ь = 1 + р\паа, (4.5)

с = /,+/>, 1по\„ (4.6)

где: коэффициенты т, пц, I, //, р и определяются в зависимости от угла внутреннего трения грунта по графикам, приведенным на рис. 5.

20°

У ГО°

______________

а)

б)

в) г)

Рис. 4. Графические зависимости вида а=Дасв) (а); Ь=/(стсв) (б); Ь=/(исв) (в); Ь=/(<усв) (г) для трех значений угла внутреннего трения грунта <р=10°; 20°; 30°

а) б)

Рис. 5. Графики для определения коэффициентов тг,т2 (а) и коэффициентов и р1 (б)

Таким образом, определение величин интенсивности внешних воздействий ук и q„д, соответствующих расчетному сопротивлению Я и предельно допустимой нагрузке для системы пяти параллельных ленточных фундаментов, имеющих рассмотренные параметры, сводится к использованию формул 4.1 -4.6, графиков, приведенных на рис. 4 и 5, и метода линейной интерполяции.

Численные значения величин qR и цт) для основания системы двух параллельных фундаментов, как и ранее, вычисляются по формулам

Як2=а2+Ь2П (4'7)

Ч^=кг+с2п, (4.8)

где индекс «2» показывает, что рассматривается система двух параллельных ленточных фундаментов.

Численные значения этих коэффициентов могут быть определены по графикам, приведенным на рис. 6, или вычислены по формулам, изображенным

под соответствующим графическим изображением на рис. 6.

' 'АЛ

и 1 Е=ь=

г м

а)

б)

ьг-<.

-0.10} Л*'""7" с/т 10

6 в 10

в) г)

Рис. 6. Графики для определения коэффициентов а: (а), кг (б), с-г (в), 62 (г)

Следует отметить, что погрешность аппроксимации во всех случаях не превышает 2%.

Сопоставление данных, приведенных в таблицах 4.3 и 4.4 диссертационной работы, и соответствующих графиков (рис. 4 а, б ,в) показывает, что значения коэффициентов к2 и с2, соответствующие одинаковым значениям угла внутреннего трения ср и давления связности осв, отличаются друг от друга не более чем на 6%, а значения, д« и вычисленные с их помощью, - не более чем на 6-8%, которые идут в запас. Это обстоятельство дает возможность записать

а2=кг=с2=А + Вас„ (4.9)

где: А и В - коэффициенты, определяемые по графикам, либо вычисляемые по формулам, приведенным на рис. 7.

' В=00699Ч>-0.Ш5

Рис. 7. Графики для определения коэффициентов А и В

Величина коэффициентов определяется выражениями, которые записаны над соответствующими кривыми на рис. 6(г).

Таким образом, как и ранее для основания системы пяти фундаментов, процесс вычисления значений (/д и цпд для системы двух фундаментов сводится к использованию формул 4.7-4.9, графиков, приведенных на рис. 6 (г) и 7, и метода линейной интерполяции.

Графические зависимости, их аппроксимирующие выражения и таблицы

численных значений соответствующих коэффициентов составили базу данных разработанной нами компьютерной программы, при помощи которой могут быть вычислены численные значения величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки для однородного основания системы пяти и двух параллельных ленточных фундаментов при условии, что их расчетные параметры попадают в диапазон рассмотренных в настоящей работе значений.

В пятой главе диссертационной работы проведено сопоставление результатов расчетов по предложенному инженерному методу с результатами расчетов, выполненных другими авторами, и данными экспериментальных исследований на моделях.

Сначала сравним численные значения критического расстояния между фундаментами, при котором невозможно продавливание грунта между ними, и величину предельно допустимой нагрузки, полученные в рассмотренной нами работе (В.Г. Федоровский «Предельное давление на ряд ленточных штампов и эффект «непродавливания», 2006), с результатами, полученными на основе наших предложений.

В качестве примера возьмем систему пяти параллельных незаглубленных фундаментов. Пусть с/5=0,4лг, угол внутреннего трения (р=30°, асв=6, пригрузка отсутствует (#=0). Тогда формула (3) упомянутой выше работы примет вид

Подставляя в это выражение соответствующие численные значения и проводя вычисления, получим, яРг=1,716(.м).

Воспользуемся предложением о виде общей аппроксимирующей функции р„ = \15tgip и вычислим величину критического расстояния по формуле В.Г. Федоровского

Получим асг=0,3255(.1/).

Обратимся теперь к данным, приведенным в диссертационной работе.

Из табл. 3.4. для давления связности асв=6 и угла внутреннего трения Ф=30° видим, что выпор может произойти при значении п=Дй/у=0,75, т.к. величина коэффициента устойчивости, вычисленная для наиболее вероятной поверхности выпора, равна Л=1,03. Для рассматриваемого нами случая в обозначениях работы В.Г. Федоровского расчетное значение я/,=дс./'й=0,3255(.1/)/0,4(.и)=0,81.

Не трудно подсчитать, что полученное в диссертационной работе значение п, отличается от полученного по формуле В.Г. Федоровского значения всего на 7,4%.

Воспользуемся теперь первой формулой из формул (3) работы В.Г. Федоровского для вычисления величины Ы^с. Учтя, что для условий компьютерного моделирования ср=сС|!, получим

(5-1)

(5.2)

pJi= NcC\ (5.3)

ч 1 - sin (p

и проведя вычисления, получим значение величины Л^,с=10,44МПа. Учитывая рекомендации рассматриваемой работы, при q=0 и а>аРг величина предельно допустимой нагрузки р„=Л',сс=10,44МПа.

В соответствующей ячейке таблицы № 3.4 диссертационной работы стоит значение q„д=24,71. Учтем, что значения интенсивности предельно допустимой нагрузки приведены в таблице в долях у/)зкв. Тогда <7„д=24,71x2x2=9,88МПа.

Сравнивая полученные нами значения предельно допустимых нагрузок, видим, что они отличаются всего лишь на 6%.

Таким образом, результаты, полученные при использовании формул рассмотренной работы В.Г. Федоровского и при проведении численного моделирования, совпадают с достаточной для инженерной практики степенью точности.

Для проведения экспериментальных исследований использован прямоугольный лоток, стенки которого толщиной 30мм выполнены из прозрачного органического стекла. Размеры лотка 100*800x600 мм (b*lxh) (рис. 8).

а) б)

Рис. 8. Общий вид испытательной установки: нагружение проводится гидравлическим домкратом, измерение усилия - динамометром ДС-5, измерение деформаций - индикаторами часового типа (а); схема расположения приборов (б).

В качестве материала модели грунтового основания использован средне-зернистый воздушно-сухой песок плотного сложения. Плотность грунта: р=17,5 кН/м3; плотность частиц грунта: р5=22,6 кН/м3; пористость: е=0,530; естественная влажность: 0,16-0,22; удельное сцепление: С=0; угол внутреннего трения ф=43°.

Испытания проведены для моделей системы пяти параллельных неза-глубленных фундаментов и одиночного фундамента.

Модель одиночного фундамента представляет собой брус сечением 105x27 мм и длиной 1=100 мм.

Элементы системы фундаментов изготовлены из бруса шириной 21 мм, высотой 27 мм, длиной 100 мм. Брусья укладывались параллельно друг другу на подготовленное горизонтальное основание, а поверх них укладывалась распределительная балка сечением 50x50мм. Расстояния между соседними моделями фундаментов принимались равными соответственно Д<^=0; 2; 4; 8 мм.

Нагрузка на модели системы пяти параллельных фундаментов создается

гидравлическим домкратом. Измерение ее величины проведено при помощи тарированного образцового динамометра сжатия. В качестве силовой рамы используются элементы поперечной рамы испытательной машины МФ-1. Измерение деформаций грунтового основания производится прогибомерами - мес-сурами М-1 и М-2.

Эксперименты проводились в следующей последовательности. Сначала испытательный лоток заполняется песком с послойным уплотнением его до величины плотности р=1,75г/см3, контроль которой производится иглой-плотномером. Затем проводится установка моделей на поверхность песчаного основания, установка подкладок, динамометра и нагрузочного устройства (гидравлического домкрата), установка приборов для измерения деформаций песчаного основания (индикаторов часового типа - мессур М-1 и М-2).

Затем проводится нагружение моделей статической нагрузкой с величиной шага нагружения 100кг, снятие показаний по приборам проводится при окончании каждого шага нагружения, причем за начало отсчета принято показание измерительных приборов при величине нагрузки равной 0.

Нагружение моделей проводится до наступления неустойчивого состояния и полного исчерпания несущей способности грунта, при котором происходит выпор грунта из-под краев модели. Нагрузка, при которой наступает предельное состояние грунта, фиксируется по динамометру.

На каждой ступени нагружения и по окончании испытаний проводится фотографирование моделей, зарисовка эскизов и построение графических зависимостей вида «нагрузка - осадка».

Момент потери фундаментом устойчивости характеризуется резким увеличением осадки и появлением характерного для момента выпора выступающего выше уровня основания грунтового гребня.

В таблицах 5.1-5.4 диссертационной работы приведены усредненные результаты четырех серий из восьми экспериментов по определению предельно допустимых нагрузок на грунтовое основание системы моделей пяти параллельных ленточных фундаментов. Одну из таблиц в качестве примера приводим ниже.

Таблица 5.3.

Результаты измерения деформаций грунтового основания при испытании модели системы

фундаментов при АдМмм

Нагрузка, кг Мессура М-1 Мессура М-2 Примечание

отсчет, мм приращение, (деф-ция), мм отсчет, мм приращение, (деф-ция), мм

0 11,59 0 11.02 0

100 10.16 1,43 9,67 1.35

200 8,53 3,06 8,30 2,72

300 6,41 5,18 6.42 ; 4,60

400 1,47(11,55) 10,12 3,11(11.04) ; 7.91

408 10,29 11.38 (2,26) 8.98 : 9,97 (2,06)

416 8.12 13,55(4,43) 7.16 ! 11,79(2,71) Нагрузка падает до 392 кг, деформация растет

На рис. 9 приведены графические зависимости вида 5=/(Р), построенные по результатам опытов, приведенных в табл. 5.1-5.4.

На рис. 10 изображены наиболее вероятная поверхность выпора и области предельного состояния грунта в основании модели системы пяти параллельных незаглубленных ленточных фундаментов при Дс1=0,2с1=4мм, полученные путем расчета для момента времени, соответствующего моменту потери устойчивости основанием. Четко видно, что ОПСГ практически сомкнуты, а полученное в результате расчета значение коэффициента запаса устойчивости основания К=1,09. Изображенные на рис. 10 картины соответствуют интенсивности распределенной нагрузки qÍIд, эквивалентной величине разрушающего усилия Р=368кг, что составляет 86,8% от зафиксированного в эксперименте.

ню лоо

I'» 200 ЗОО М <00

чн> 4'»> <.»

б)

г)

Рис.9. Графические зависимости вида 3=/(Р) для системы пяти фундаментов при Д^=0 (а); Ас1=2мм (б); А<1=4 (в); Л^=8 (д)

¡1 о.:,<

орт'нчипиш и аибош \l\V\ (пролитых иющаок соеп:п '

а) б)

Рис.10. Расчетная схема МТФКП модели системы пяти параллельных незаглубленных фундаментов, углы ориентации наиболее вероятных площадок сдвига и наиболее вероятная поверхность выпора (К=1,09) при Д</=0,2</ (а) и соответствующие области предельного состояния грунта (б)

Рис.11. Графики зависимости вида построенные по экспериментальным (а) и расчетным данным (Ь)

На рис. 11 приведены графики зависимости величины предельно допустимой нагрузки на основание системы моделей пяти параллельных незаглубленных ленточных фундаментов от величины расстояния между ними, построенные

по экспериментальным данным (см. таблицы 5.1-5.4 диссертации) (а), и по результатам вычислений, проведенных при помощи пакета компьютерных программ \SV32 (Ь).

На основании сопоставления экспериментальных и расчетных данных можно заключить, что результаты расчетов несущей способности оснований, выполненных при помощи компьютерной программы /\SV32, дают результаты, с достаточной степенью точности совпадающие с данными экспериментов, полученных на мелкоразмерных моделях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В большинстве методов расчета несущей способности оснований рассматриваются одиночные фундаменты. Поэтому задача об изучении напряженно-деформированного состояния связных оснований системы ленточных фундаментов и разработка на её основе инженерного метода определения величины расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание с учетом взаимного влияния фундаментов является актуальной. При решении этой задачи анализ трансформации напряженно-деформированного состояния оснований незаглубленных фундаментов и процесса образования и развития областей пластических деформаций целесообразно проводить, основываясь на решении первой основной граничной задачи теории упругости для полуплоскости, подходе к определению границ областей предельного состояния грунта, предложенных проф. А.Н. Богомоловым. Для построения поверхности выпора рекомендуется применять методику, разработанную проф. В.К. Цветковым.

2. Напряженно-деформированное состояние основания нескольких параллельных близ расположенных незаглубленных ленточных фундаментов одинаковой ширины, при всех прочих равных условиях, существенным образом отличается от напряженно-деформированного состояния одиночного фундамента такой же ширины. Чем ближе расположены друг от друга фундаменты, тем меньше, при всех прочих равных условиях, области пластических деформаций, образующиеся под их краями в промежутках между ними. При некотором предельном значении расстояния между фундаментами области пластических деформаций образуются только под внешними краями крайних фундаментов. Уменьшение зазора между ними создает ситуацию, когда выпирание грунта в промежутки между фундаментами становится невозможным вследствие исчезновения в промежутках между «луковицами» сжимающих вертикальных напряжений а2, расположенных непосредственно под фундаментами, зон растягивающих напряжений а,, которые изначально существовали, и, как следствие, переориентации площадок наиболее вероятного сдвига в точках грунтового основания.

3. При некотором значении расстояния между фундаментами система ленточных фундаментов начинает оказывать на грунтовое основание действие, эквивалентное действию ленточного фундамента, ширина которого равна суммарной ширине рассматриваемых фундаментов, включая промежутки между ними. В этом случае под рассматриваемой системой фундаментов образуется единое упругое уплотненное грунтовое ядро, также обеспечивающее эффект

«непродавливания» грунта в просветы между отдельными фундаментами, составляющими систему. При этом глубина развития единой области пластических деформаций, объемлющей грунтовое ядро, резко увеличивается, что существенно снижает величину несущей способности основания.

4. На основе анализа результатов компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций установлен порядок и критерии определения величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки. Составлена база данных численных значений величин интенсивности равномерно-распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению и предельно допустимой нагрузке, действующей на основание системы двух и пяти параллельных ленточных фундаментов, которые определены для всех возможных сочетаний расчетных параметров, рассмотренных в настоящей диссертационной работе. Построены графические зависимости и определены соответствующие аппроксимации (с точностью не ниже 97%), устанавливающие функциональные связи между физико-механическими свойствами грунта основания, количеством фундаментов в системе, их шириной, расстоянием между ними и величинами равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению /? и предельно допустимой нагрузке Р„д, для систем двух и пяти параллельных ленточных фундаментов, которые составляют анонсированный инженерный метод расчета. Установлено, что использование систем параллельных фундаментов увеличивает при всех прочих равных условиях величину расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание от 3,5 до 32,6%, что создает условия для увеличения площади проектируемого сооружения и полезной нагрузки на основание, не предусматривая при этом дополнительных мер по его усилению.

5. Проведено сравнение величин предельно допустимых нагрузок, полученных при помощи метода, основанного на применении решений теории предельного равновесия о давлении бесконечного периодического ряда ленточных штампов на невесомое идеально связное основание (ф=0) и метода «переменной степени мобилизации грунта сдвигу», с соответствующими величинами, вычисленными на основе предлагаемого нами инженерного метода. Установлено, что полученное в диссертационной работе значение относительного критического расстояния и, при котором невозможен выпор грунта в промежутки между фундаментами, отличается от значения, вычисленного для рассмотренного примера по формулам В.Г.Федоровского, всего на 7,4%, а численные значения соответствующих предельно допустимых нагрузок отличаются не более чем на 6%. Сопоставление результатов модельного эксперимента с результатами расчета при помощи компьютерных программ А5У32, которые являются инструментом в наших теоретических изысканиях, позволило установить, что в момент потери основанием системы пяти параллельных фундаментов устойчивости области пластических деформаций почти полностью сомкнуты, а величина коэффициента запаса устойчивости основания АГ=1,09. Величина интенсивности разрушающей равномерно распределенной нагрузки ql„ зафиксированная во время проведения численного эксперимента, эквивалентна величине разрушающего усилия /^,-368 кг, что отличается от численного значения разрушающего усилия, полученного экспериментально /,/,жсп- 416 кг, на 13,2%. Это позволяет утверждать, что представленный в диссертационной работе инже-

нерный метод расчета величины расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание системы двух или пяти незаглубленных параллельных ленточных фундаментов, может быть рекомендован к применению.

Публикации: Основные положения диссертации представлены в одиннадцати опубликованных печатных работах.

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях,

определенных ВАК

1. Якименко И. В., Богомолов А. Н., Богомолова О. А. Повышение несущей способности основания как следствие использования составных ленточных фундаментов II Вестн. ВолгГАСУ Сер.: Стр-во и архитектура. 2010. Вып. 19 (38). С. 5-11.

2. Исследование несущей способности и осадок основания системы пяти параллельных незаглубленных фундаментов на мелкоразмерных моделях / И.

B. Якименко [и др.]. // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2010. Вып. 20 (39). С.21-27.

Публикации в других изданиях

3. Определение предельно допустимой нагрузки на основание сооружения по данным натурных наблюдений / И. В. Якименко [и др.] // Инженерные про. блемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного

строительства : материалы II науч.-техн. конф., г. Волгоград, 24-25 сентября 2009 г.: [в 3 ч.]. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. Ч. I. С. 66-69.

4. Определение областей пластических деформаций в однородном основании заглубленного фундамента на основе приближенного решения смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунта / И. В. Якименко [и др.] // Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства : материалы II науч.-техн. конф., г. Волгоград, 24-25 сентября 2009 г.: [в 3 ч.]. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. Ч. 1. С. 69-73.

5. Влияние жесткого штампа на процесс образования и развития областей предельного состояния грунта в однородном основании заглубленного фундамента / И. В. Якименко [и др.] II Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование : материалы III Всерос. науч.-практ. конф., г. Волгоград -г. Михайловка, 22-23 октября 2009 г. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009.

C. 123-127.

6. Якименко И. В., Богомолов А. Н„ Богомолова О. А. О напряженном состоянии и несущей способности связного основания системы близ расположенных параллельных незаглубленных ленточных фундаментов // Актуальные проблемы фундаментостроения на Юге России : материалы Рос. науч.-практ. конф., посвящ. памяти проф. Ю. Н. Мурзенко и А. П. Пшеничкина, 14-15 июля 2010 года, г. Новочеркасск. Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ), 2010. С. 73-79.

7. Результаты компьютерного моделирования процесса образования и развития областей предельного состояния грунта в основании системы параллельных ленточных фундаментов / И. В. Якименко [и др.] // Городские агломерации на оползневых территориях : материалы V Междунар. конф. по геотехнике. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2010. С. 319-335.

8. Якименко И. В., Богомолов А. Н., Богомолова О. А. Инженерный метод определения расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание системы параллельных ленточных фундаментов // Городские агломерации на оползневых территориях : материалы V Междунар. конф. по геотехнике. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2010. С. 335-342.

9. Экспериментальные исследования несущей способности основания системы пяти параллельных незаглубленных фундаментов / И. В. Якименко [и др.] // Городские агломерации на оползневых территориях : материалы V Междунар. конф. по геотехнике. Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2010. С. 343-349.

10.Yakimenko I. V., Bogomolov A. N., Bogomolova О. А То the Question of Mutual Influence of Closely Situated Parallel Undeepened Ribbon Foundations on the Cohesive Basis = К вопросу о взаимном влиянии близко расположенных параллельных незаглубленных ленточных фундаментов в связном основании // Proceedings of the Kazakhstan-Korean Joint Geotechnical Seminar «Geotechnical Infrastructure in Megacities and New Capitals». Astana, 2010. P. 122-125.

11 .Компьютерная программа для расчета несущей способности основания системы параллельных ленточных фундаментов / И. В. Якименко [и др.] : ин-форм. листок / РОСИНФОРМРЕСУРС. Волгоград, 2010. № 34-27-10. 2 с.

Якименко Игорь Валерьевич

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СЛАБОГО СВЯЗНОГО ОДНОРОДНОГО ОСНОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Автореферат

Подписано в печать 17.02.2011. Формат 60-84 1/16 Бумага офсетная. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изл. л. 1,5. Тираж 100 экз. Закач№ 48-2070

Опечатано в ИД «Политехник» 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132 Тел, факс (863-5) 25-53-03

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Якименко, Игорь Валерьевич

Введение

Глава I. Современные методы расчета несущей способности устойчивости) оснований фундаментов 13 1.1. Процесс разрушения однородных оснований заглубленных фундаментов

1.2.1. Методы, основанные на определении глубины развития областей пластических деформаций

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

1.2.1.2. Решение А.Н.Богомолова

1.2.1.3. Решение В.А. Лыткина и H.H. Фотиевой

1.2.2. Методы, основанные на построении поверхностей выпора грунта

1.2.2.1. Регламентация СНиП и подобные решения

1.2.2.2. Решение Л. Прандтля.

1.2.2.3. Решение В.Г. Березанцева.

1.2.2.4. Решение A.C. Строганова, A.C. Снарского и ^ A.A. Безнецкой.

1.2.2.5. Решение В.Г. Федоровского.

1.2.2.6. Решение М.В. Малышева

1.2.2.7. Решение Ю.И. Соловьева

1.2.2.8. Решение А.Н. Богомолова и Д.П. Торшина 38 1.3. Выбор расчетного метода 39 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I

Глава II. Постановка задачи о несущей способности основания близ расположенных ленточных фундаментов 44 2.1. Анализ некоторых решений задачи о несущей способности близ расположенных фундаментов

2.1.1. Решение М.Л. Холмянского

2.1.2. Решение В.Г. Федоровского

2.1.3. Решение К.В. Королева

2.1.4. Предлагаемый подход к решению задачи и некоторые результаты

Выводы по главе II и постановка задачи

Глава III. Компьютерное моделирование процесса развития областей предельного состояния грунта в основании системы параллельных ленточных фундаментов

3.1. Цель компьютерного моделирования и исходные данные

3.2. Анализ напряженного состояния оснований одиночного и системы двух и пяти ленточных незаглубленных фундаментов

3.3. Анализ процесса развития областей предельного состояния грунта в основании системы параллельных ленточных фундаментов

3.4. Результаты компьютерного моделирования процесса развития областей предельного состояния грунта в основании системы параллельных ленточных фундаментов

Выводы по главе III

Глава IV. Инженерный метод определения расчетного сопротивления и величины предельно допустимой нагрузки на основание системы пяти и двух параллельных ленточных фундаментов ^

4.1. Аппроксимации и расчетные формулы для системы пяти параллельных ленточных фундаментов

4.2. Определение величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки для системы двух параллельных ленточных фундаментов

4.3. Пример расчета 99 Выводы по IV главе

Глава V. Сопоставление результатов исследования с известными решениями и результатами экспериментальных исследований

5.1. Сопоставление результатов расчета предельно допустимой нагрузки, полученных по предлагаемому методу и методу В.Г.Федоровского.

5.2. Исследование несущей способности и осадок основания системы пяти параллельных незаглубленных фундаментов на мелкоразмерных моделях

5.2.1. Параметры моделей и описание экспериментальной установки

5.2.2. Последовательность проведения эксперимента и его 10 результаты

Выводы по главе V

Введение 2011 год, диссертация по строительству, Якименко, Игорь Валерьевич

Актуальность темы диссертации. Одним из важнейших направлений совершенствования расчетов оснований фундаментов является разработка методов расчета, учитывающих их взаимное влияние. В основании близко расположенных фундаментов одного или группы сооружений возникает поле напряжений, которое является результатом наложения полей напряжений, создаваемых каждым из фундаментов в отдельности. В настоящее время сделаны не безуспешные попытки учета взаимного влияния фундаментов при расчете осадок основания в рамках модели линейно-деформированной среды. Однако, решений, позволяющих адекватно оценивать несущую способность системы близ расположенных фундаментов, получено недостаточно.

Отечественными и зарубежными учеными разработано достаточно много методов расчета оснований фундаментов по первой группе предельных состояний. Все эти методы могут быть разбиты на группы исходя из того, что положено в их основу.

Большая часть из них основана на теории предельного состояния грунтового массива [7; 11-12; 32-34; 37; 48; 55-56; 73-75; 86; 92-94; 98-100], другие - на решениях упругопластических и нелинейных задач [27; 39-40; 54; 63-64; 67; 79; 82; 87], третьи — на анализе напряженно-деформированного состояния основания аналитическими или численными методами [8; 10; 24; 53; 83]. Причем, из аналитических методов, в последнее время часто используются те, что основаны на применении методов теории функций комплексного переменного [5; 42-46; 62; 65; 91]. Предложения по использованию этих методов изложены в работах [9-10; 13-16; 18-20; 23-24; 49-50; 53; 80-85; 96-97].

Согласно п. 5.3 СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» [72] для оценки надежности и безопасности гидротехнических сооружений по I группе предельных состояний должны выполняться «расчеты напряженно-деформированного состояния системы сооружение-основание» на основе применения современных, главным образом, численных методов механики сплошной среды с учетом реальных свойств материалов и пород оснований. Обеспечение надежности системы «сооружение-основание» должно обосновываться результатами расчетов по методу предельных состояний их прочности, устойчивости».

Наши исследования показали [17], что достоверно оценить напряженное состояние основания системы параллельных фундаментов можно на основе использования аналитического решения первой основной задачи теории упругости, полученного методами теории функций комплексного переменного. Это, в свою очередь, позволит достоверно решать актуальную задачу об определении интенсивностей равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению и предельно допустимой нагрузке на основание.

Целыо диссертационной работы является выявление закономерностей процессов трансформации поля напряжений и образования и развития областей пластических деформаций в связном, весомом, однородном и изотропном основании системы двух и пяти параллельных незаглубленных ленточных фундаментов, которые происходят вследствие изменения физико-механических свойств грунта, расстояния между фундаментами и величины интенсивности внешнего воздействия. Разработка инженерного метода расчета величин равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению Я и предельно допустимой нагрузке рт, и формализации его в виде компьютерной программы.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

3. На основе компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций получены графические зависимости и соответствующие аналитические аппроксимации, устанавливающие функциональные связи между физико-механическими свойствами грунта основания, количеством фундаментов в системе, их шириной и расстоянием между ними и величинами равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению и предельно допустимой нагрузке Рпд. Эти результаты составили основу инженерного метода расчета соответствующих величин.

6. Результаты исследований внедрены при проведении учебного процесса в ВолгГАСУ и ЮРГТУ (НПИ) и решении прикладных задач. Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлена:

1. Теоретическими предпосылками, опирающимися на фундаментальные положения методов теории функций комплексного переменного, теории упругости, пластичности, механики грунтов и инженерной геологии;

2. Удовлетворительной сходимостью результатов моделирования процессов разрушения оснований моделей системы фундаментов с результатами теоретических исследований;

3. Сходимостью результатов теоретических исследований с теоретическими данными, полученными на основании использования разработок других авторов.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что

1. Установлено, что взаимное влияние системы ленточных параллельных незаглубленных фундаментов накладывает существенный отпечаток на поле напряжений, возникающих в ее основании. Это влияние тем больше, чем меньше расстояние между фундаментами.

4. Разработан инженерный метод расчета величин интенсивностей равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных значениям расчетного сопротивления Я и предельно допустимой нагрузки Рпд, который формализован в виде компьютерной программы.

1. Определения величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание системы двух и пяти параллельных незаглубленных ленточных фундаментов.

2. Прогноза поведения основания сооружения при проведении близ него нового строительства.

5. 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 и ЮРГТУ (НПИ) (2007-201 Ог.г.); V и VI Международных научно-технических конференций «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований сооружений» (Волгоград, 2007, 2009г.г.); IV и V Международных научных конференций «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, 2008, 20 Юг.г.); Международной научно-практической конференции «Малоэтажное строительство в рамках национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России»: технологии и материалы, проблемы и перспективы развития в Волгоградской области» (Волгоград, 2009г.), I и II Научно-технических конференций «Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства» (Волгоград, 2008, 2009г.г.); III Всероссийской научно-технической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона. Наука. Практика. Образование» (Волгоград-Михайловка, 2009г.), Российской научно-практической конференции, посвященной памяти профессоров Ю.Н. Мурзенко и А.П. Пшеничкина «Актуальные проблемы фундаментостроения на юге России» (Новочеркасск, 2010г.), Казахстано-Корейского научного геотехнического семинара «Geotechnical Infrastructure in Megacities and New Capitals» (Astana, 2010).

Личный вклад автора заключается в:

- отработке расчетных схем для проведения компьютерного моделирования;

На защиту выносятся: 1. Результаты компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций в основании системы двух и пяти параллельных ленточных фундаментов и построенные на их основе графические зависимости и соответствующие аппроксимации.

3. База данных и компьютерная программа, позволяющая определять величины равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению и предельно допустимой нагрузке, на основание системы двух и пяти ленточных фундаментов.

4. Результаты внедрения рекомендаций диссертационной работы в практику строительства.

Результаты научных исследований внедрены:

Заключение диссертация на тему "Несущая способность слабого связного однородного основания системы параллельных ленточных фундаментов"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

2. При решении этой задачи анализ трансформации напряженно-деформированного состояния оснований незаглубленных фундаментов и процесса образования и развития областей пластических деформаций целесообразно проводить, основываясь на решении первой основной граничной задачи теории упругости для полуплоскости, подходе к определению границ областей предельного состояния грунта, предложенных проф. А.Н.Богомоловым [24]. Для построения поверхности выпора рекомендуется применять методику, разработанную проф. Цветковым В.К. [96-97].

3. Напряженно-деформированное состояние основания нескольких параллельных близ расположенных незаглубленных ленточных фундаментов одинаковой ширины при всех прочих равных условиях существенным образом отличается от напряженно-деформированного состояния одиночного фундамента такой же ширины. Чем ближе расположены друг от друга фундаменты, тем меньше, при всех прочих равных условиях, области пластических деформаций, образующиеся под их краями в промежутках между ними. При некотором предельном значении расстояния между фундаментами области пластических деформаций образуются только под внешними краями первого и последнего фундамента. Уменьшение зазора между фундаментами создает ситуацию, когда выпирание грунта в промежутки между фундаментами становится невозможным вследствие исчезновения в промежутках между «луковицами» сжимающих вертикальных напряжений ст2, расположенных непосредственно под фундаментами, зон растягивающих напряжений ст2, которые изначально существовали, и, как следствие, переориентации площадок наиболее вероятного сдвига в точках грунтового основания.

4. При некотором значении расстояния между фундаментами система ленточных фундаментов начинает оказывать на грунтовое основание действие, эквивалентное действию ленточного фундамента, ширина которого равна суммарной ширине рассматриваемых фундаментов, включая промежутки между ними. В этом случае под рассматриваемой системой фундаментов образуется единое упругое уплотненное грунтовое ядро, также обеспечивающее эффект «непродавливания» грунта в просветы между отдельными фундаментами, составляющими систему. При этом глубина развития единой области пластических деформаций, объемлющей грунтовое ядро, резко увеличивается, что резко снижает величину несущей способности основания.

5. На основе анализа результатов компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций установлен порядок и критерии определения величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки. Составлена база данных численных значений величин интенсивности равномерно-распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению и предельно допустимой нагрузке, действующей на основание системы двух и пяти параллельных ленточных фундаментов, которые определены для всех возможных сочетаний расчетных параметров, рассмотренных в настоящей диссертационной работе. Построены графические зависимости и определены соответствующие аппроксимации (с точностью не ниже 97%), устанавливающие функциональные связи между физико-механическими свойствами грунта основания, количеством фундаментов в системе, их шириной, расстоянием между ними и величинами равномерно распределенных нагрузок, эквивалентных расчетному сопротивлению Л и предельно допустимой нагрузке Рпд для систем двух и пяти параллельных ленточных фундаментов, которые составляют анонсированный инженерный метод расчета. Установлено, что использование систем параллельных фундаментов увеличивает при всех прочих равных условиях величину расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание от 3,5 до 32,6%, что создает условия для увеличения площади проектируемого сооружения и полезной нагрузки на основание, не предусматривая при этом дополнительных мер по его усилению.

6. Проведено сравнение величин предельно допустимых нагрузок, полученных при помощи метода, основанного на применении решений теории предельного равновесия о давлении бесконечного периодического ряда ленточных штампов на невесомое, идеально связное основание (ф=0) и метода «переменной степени мобилизации грунта сдвигу» [88; 90], с соответствующими величинами, вычисленными на основе предлагаемого нами инженерного метода. Установлено, что полученное в диссертационной работе значение относительного критического расстояния п, при котором невозможен выпор грунта в промежутки между фундаментами, отличается от вычисленного для рассмотренного примера по формулам работы [88] значения, всего на 7,4%, а численные значения соответствующих предельно допустимых нагрузок отличаются не более чем на 6%.

7. Сопоставление данных результатов модельного эксперимента с данными расчета при помощи компьютерных программ [25], которые являются инструментом в наших теоретических изысканиях, позволило установить, что в момент потери основанием системы пяти параллельных фундаментов устойчивости области пластических деформаций почти полностью сомкнуты, а величина коэффициента запаса устойчивости основания к= 1,09 (см. табл. 5.5). Величина интенсивности разрушающей равномерно распределенной нагрузки зафиксированная во время проведения численного эксперимента, эквивалентна величине разрушающего усилия Рр=368кг, что отличается от численного значения разрушающего усилия, полученного экспериментально Р/кс"=416кг, на 13,2%. Это позволяет утверждать, что представленный в диссертационной работе инженерный метод расчета величины расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки на основание системы двух или пяти незаглубленных параллельных ленточных фундаментов может быть рекомендован к применению.

Библиография Якименко, Игорь Валерьевич, диссертация по теме Основания и фундаменты, подземные сооружения

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

2. 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.

3. HillR. The plastic yielding of notched bars under tension // Quarterly Journal of Mechanic & Applied Mathematics. 1949. P. 40-52.

4. Hilscher R. IIVDI 1955. 97, N 2.

5. Kolosoff G. IIZ. Math. Physik. 1914. № 62.

6. Prandtl L. Uber die Harte plastischer Korper // Gotinger Nachr., math.-phys. Kl., 1920. S. 74-85.

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

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

9. Абрамов В. M. Проблема контакта упругой полуплоскости с абсолютно жестким фундаментом при учете сил трения // Докл. АН СССР. 1937. Т. 17, №4.

10. Ахпателов Д. М. Напряженное состояние горных массивов в поле гравитации // Современные методы изучения физико-механических свойств горных пород : сб. науч. тр. ВСЕГИНГЕО. М., 1972. № 48.

11. Березат\ев В. Г. Расчет оснований сооружений. JL : Стройиздат, 1970. 207 с.

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

13. Богомолов А. Н., Никитин И. И. Задача определения областей пластических деформаций в основании заглубленного фундамента //

14. Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций : материалы III междунар. науч.-техн. конф. Волгоград, 2003. Ч. 1. С. 70-78.

15. Богомолов А. Н., Никитин И. И. Исследование динамики развития областей пластических деформаций в основании заглубленного фундамента // Вестн. ВолгГАСА. Сер. : Техн. науки. 2003. Вып. 2-3 (8). С. 32-35.

16. Богомолов А. Н., Никитин И. И. К вопросу определения глубины развития областей пластических деформаций в однородном основании ленточного фундамента с учетом обратной засыпки // Вестн. ВолгГАСУ. Сер. : Естеств. науки. 2004. Вып. 3 (10). С. 10-13.

17. Богомолов А. Н., Вихарева О. А., Никитин И. И. Модель процесса выпора грунта из под фундамента мелкого заложения // Городские агломерации на оползневых территориях : материалы междунар. науч.-техн. конф. Волгоград, 2003. Ч. 1. С. 52-54.

18. Богомолов А. Н., Никитин И. И. О некоторых допущениях и их последствиях при решении задачи об определении областей предельного состояния в основании заглубленного фундамента // Вестн. ВолгГАСА. Сер. : Техн. науки. 2003. Вып. 2-3 (8). С. 22-27.

19. Богомолов А. Н. Определение напряженного состояния основания сваи-стойки // Вестн. ВолгГАСА. Сер. : Стр-во и архитектура. 1999. Вып. № 1. С. 29-34.

20. Богомолов А. Н., Ушаков А. Н. Постановка и общее решение одной задачи теории упругости для оценки напряженного состояния оснований сооружений // Труды V Международной конференции по проблемам свайного фундаментостроения. М., 1996. Т. II. С. 24-29.

21. Богомолов А. Н., Ушаков А. Н., Редин А. В. Программа «Stress-Plast» для ПЭВМ : информ. л. № 313-96 / ЦНТИ. Волгоград, 1996. 2 с.

22. Богомолов А. Н., Ушаков А. Н., Редин А. В. Программа «Несущая способность для ПЭВМ» : информ. л. № 311-96 / ЦНТИ. Волгоград, 1996. 2 с.

23. Богомолов А. Н., Богомолова О. А., Ушаков А. Н. Об одностороннем выпоре грунта однородного основания из-под центрально нагруженного фундамента // Вестн. граждан, инж. 2010. № 1 (22). С. 85-90.

24. Богомолов А. Н. Расчет несущей способности оснований сооружений и устойчивости грунтовых массивов в упругопластической постановке. Пермь : Изд-во ПГТУ, 1996. 150 с.

25. Богомолов А. Н., Вюсарева О. А., Редин А. В. Пакет прикладных компьютерных программ ASV32 для исследования устойчивости грунтовых массивов // Город, экология, строительство : материалы междунар. науч.-практ. конф. Каир, 1999. С. 33-34.

26. Богомолов А. Н., Никитин И. И., Нестратов М. Ю. Компьютерная программа для определения глубины раскрытия областей пластических деформаций в основании фундамента мелкого заложения : информ. л. № 51-188-03 / ЦНТИ. Волгоград, 2003. 2 с.

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

28. Вялое С. С. Реологические основы механики грунтов. М. : Высш. шк., 1978. .447 с.

29. Вялое С. С. Реологические свойства и несущая способность мерзлых грунтов. М. : АН СССР, 1959. 190 с.

30. Вялое С. СГмошинский В. Г., Зарецкий Ю. К. Прочность и ползучесть мерзлых грунтов, и расчеты ледогрунтовых ограждений. М. : АН СССР, 1962. 254 с.

31. Гахов Ф.Д. Краевые задачи. М. : Физматгиз, 1958. 543 с.

32. Гольдштейн М. Н., Кушнер С. Г., Шевченко М. И. Расчет осадок и прочности оснований зданий и сооружений. Киев : Будивельник, 1977. 208 с.

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

34. Горбунов-Посадов М. И., Маликова Т. А., Соломин В. И. Расчет конструкций на упругом основании. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1984. 679 с.

35. Греков М. А. Функции Грина для периодических задач упругой полуплоскости // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1998. № 3.

36. Давыдов С. С. Расчет и проектирование подземных конструкций. М. : Строийиздат, 1950. 376 с.

37. Долматов Б. И. Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям. Л. : Стройиздат, 1968. 141 с.

38. Даль Ю. М., Пронина Ю. Г. О сосредоточенных силах и моментах в упругой полуплоскости // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1998. №5.

39. Зарецкий Ю. К Вязко-пластичность грунтов и расчеты сооружений. М.: Стройиздат, 1988. 349 с.

40. Зарецкий Ю. К., Воробьев В. Н. К оценке предельных нагрузок песчаных оснований фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1996. № 4.

41. Келдыш М. В. Конформное отображение многосвязных областей на канонические области // Успехи математической науки. 1939. № 6.

42. Колосов Г. В. Об одном приложении теории функций комплексной переменной к плоской задаче математической теории упругости. Юрьев, 1909. 187 с.

43. Колосов Г. В. О некоторых приложениях комплексного преобразования уравнений математической теории упругости к отысканию общих типов решений этих уравнений // Изв. Ленингр. электромех. ин-та. 1928.

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

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

46. Колосов Г. В. Применение комплексных переменных диаграмм и теории функций комплексной переменной к теории упругости. М. : ОНТИ, 1935. 224 с.

47. Королев К. В. Исследование несущей способности оснований близко расположенных ленточных фундаментов мелкого заложения : автореф. дис. . канд. техн. наук. Томск : Изд-во ТГАСУ, 2003.

48. Котов М. Ф. Механика грунтов в примерах. М. : Высш. шк, 1968. 271 с.

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

50. Кудрин Н. С. О влиянии параметра кривизны контура области на концентрацию напряжений в ней // Некоторые вопросы механики горных пород : науч. тр. МГИ. М., 1968.

51. Курдюмов В. И. О сопротивлении естественных оснований. СПб., 1889.

52. Кушнер С. Г., Хаин В. Я. Компоненты напряжений в основании полосы полубесконечной протяженности, загруженной вертикальнойравномерной нагрузкой // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1999. № 3. С. 2-5.

53. Лыгпкин В. А., Фотиева Н. Н. Напряженное состояние основания под фундаментом глубокого заложения // Основания, фундаменты и механика грунтов. №4. 1970. С. 8-11.

54. Напряженное состояние и перемещения весомого нелинейно-деформируемого грунтового полупространства под круглым жестким штампом / В. Н. Широкое и др. II Основания, фундаменты и механика грунтов. 1970. № 1. С. 2-5.

55. Малышев М. В. Об идеально сыпучем клине, находящемся в предельном напряженном состоянии // Докл. АН СССР. 1950. Т. 75, вып. 6.

56. Малышев М. В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. М. : Стройиздат, 1980. 137 с.

57. Маслов Н. Н. Длительная устойчивость и деформации смещения подпорных сооружений. М. : Энергия, 1968. 160 с.

58. Маслов Н. Н. Механика грунтов в практике строительства: Оползни и борьба с ними. М. : Стройиздат, 1977. 320 с.

59. Маслов Н. Н. Основы инженерной геологии механики грунтов. Изд. 2-е перераб. и доп. М. : Высш. шк., 1982. 511 с.

60. Маслов Н. Н. Условия устойчивости склонов и откосов в гидроэнергетическом строительстве. М. : Госэнергоиздат. 1955. 468 с.

61. Маслов Н. Н. Физико-техническая теория ползучести глинистых грунтов в практике строительства. М. : Стройиздат, 1984. 175 с.

62. Мелентъев П. В. Конформные отображения односвязных и многосвязных областей. М. ; JI. : ОНТИ, 1937.

63. Месчян С. Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. М. : Недра, 1978. 207 с.

64. Месчян С. Р. Ползучесть глинистых грунтов. Ереван : Изд-во АН АрмССР, 1967.318 с.

65. Мусхелишвипи Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. Основные уравнения. Плоская теория упругости. Кручение и изгиб. Изд. 5-е, испр. и. доп. М. : Наука, 1966. 707 с.

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

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

68. Основания, фундаменты и подземные сооружения : справ, проектировщика / под общ. ред. Е. А. Сорочана, Ю. Г. Трофименкова. М. : Стройиздат, 1985. 479 с.

69. Пузьгревский Н. П. Расчеты фундаментов. Петроград : Изд. ин-та путей сообщ., 1923.

70. Пузьгревский Н. П. Теория напряженности землистых грунтов // Сборник трудов ЛИИПС, 1929. Вып. 99.

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

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

73. Соколовский В. В. О формах устойчивых полусводов и сводов // Приклад, математика и механика. 1956. Т. 20, вып. 1.

74. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды / отв. ред. В. Н. Кукуджанов. 4-е изд. М. : Наука, 1990. 270 с.

75. Соколовский В. В. Теория пластичности. Изд. 3-е, перераб. и доп. М. : Высш. шк., 1969. 608 с.

76. Соловьев Ю. И, Караулов А. М. Новые решения статики грунтов // Вестн. Сибир. гос. ун-та путей сообщ. 1999. № 1. С. 131-139.

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

78. Строганов А. С., Снарский А. С., Безнецкая А. А Инженерный метод расчета несущей способности оснований и его экспериментальная оценка // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1996. № 4. С. 712.

79. Строганов А. С. Несущая способность пластически неоднородного основания, ограниченного жестким подстилающим слоем // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. № 6.

80. Тер-Мартиросян 3. Г., Шалимов Г. Е. К определению несущей способности основания с учетом обратной засыпки в котловане // Изв. вузов. Стр-во и архитектура. 1974. № 6.

81. Тер-Мартиросян 3. Г., Ахпателов Д. М. Напряженное состояние горных массивов в поле гравитации // Докл. АН СССР. 1975. Т. 220, №2.

82. Тер-Мартиросян 3. Г. Прогноз механических процессов в массивах многофазных грунтов. М. : Недра, 1986. 292 с.

83. Тер-Мартиросян 3. Г., Ахпателов Д. М. Расчет напряженно-деформированного состояния массивов многофазных грунтов. М. : МИСИ, 1982. 119 с.

84. Торилин Д. П. Разработка инженерного метода расчета несущей способности оснований заглубленных фундаментов на основе анализа напряженно-деформированного состояния : дис. . канд. техн. наук : 05.23.02. Волгоград : ВолгГАСА, 2002. 134 с.

85. Федоров И. В. Методы расчета устойчивости склонов и откосов. М. : Госстройиздат, 1962. 203 с.

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

87. Федоровский В. Г. Предельное давление на ряд ленточных штампов и эффект «непродавливания» // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2006. № 3. С. 9-13.

88. Федоровский, В. Г. Вариационный метод расчета несущей способности основания ленточного фундамента при действии наклонной нагрузки // Труды НИИОСП. М. : НИИОСП. 1985. Вып. 4.

89. Федоровский В. Г., Курилло С. В. Метод переменной степени мобилизации сопротивления грунта сдвигу для расчета прочности грунтовых массивов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1998. № 4-5.

90. Филъчаков П. Ф. Приближенные методы конформных отображений : справоч. рук. Киев : Наук, думка, 1964. 531 с.

91. Флорин В. А. Основы механики грунтов. М. : Госстройиздат, 1961. Т. 2. 543 с.

92. Флорин В. А. Основы механики грунтов. M. ; JI. : Госстройиздат, 1959. Т. 1. 357 с.

93. Флорин В. А. Расчеты оснований гидротехнических сооружений. М. : Стройиздат, 1948. 188 с.

94. Холмянский М. Л. Напряженное состояние грунта при действии периодической системы полосовых нагрузок // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2005. № 5. С. 2-6.

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

96. Цветков В. К. Расчет устойчивости откосов и склонов. Волгоград : Нижн.-Волж. кн. изд-во, 1979. 238 с.

97. Цытович Н. А. Механика грунтов. 4-е изд., перераб. и доп. М. : Высш. шк., 1983.288 с.

98. Цытович Н. А. Теория и практика фундаментостроения. М. : Стройиздат, 1964. 94 с.

99. Цытович Н. А., Тер-Мартиросян 3. Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве. М. : Высш. ж., 1981. 317 с.

100. Черепанов Г. 77. Об одном классе задач плоской теории упругости // Изв. АН СССР. ОТН : Механика и машиностроение. 1962. № 4.

101. Штаерман И. Я. Контактная задача теории упругости. М. : Гостехтеориздат, 1949. 270 с.

102. Якименко И. В., Богомолов А. Н., Богомолова О. А. Повышение несущей способности основания как следствие использования составных ленточных фундаментов // Вестн. ВолгГАСУ Сер.: Стр-во и архитектура. 2010. Вып. 19 (38). С.5-11.

103. Исследование несущей способности и осадок основания системы пяти параллельных незаглубленных фундаментов на мелкоразмерных моделях / И. В. Якименко и др. II Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2010. Вып. 20 (39). С.21-27.

104. Компьютерная программа для расчета несущей способности основания системы параллельных ленточных фундаментов : информ. л. № 34-27-10 / И. В. Якименко и др. ; РОСИНФОРМРЕСУРС. Волгоград, 2010. 2 с.

Похожие работы

Строительство
05.23.00