автореферат диссертации по строительству, 05.23.13, диссертация на тему:Обеспечение сейсмостойкости земляного полотна и защитных сооружений железных дорог
Автореферат диссертации по теме "Обеспечение сейсмостойкости земляного полотна и защитных сооружений железных дорог"
6 од
5 ДПР 1333
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ - ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
На правах рукописи
АБДШБАРОВ АБДДАШТ
ОВВСПЕЧШИЕ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ШЕЗНЫХ ДОРОГ
05.23.13 - Строительство железных дорог
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
МОСКВА 1993
Работа выполнена в Проблемной научно-исследовательской лаборатории сейсмостойкого строительства Кыргызского архитектурно-строительного института.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, В.П.ТИТОВ
доктор технических наук,профессор
э-.и.доьроа
доктор технических наук,профессор В.П.Волуйских
Ведущая организация - Институт механики и сейсмостойкости сооружений им. академика М.Т.Ураэ-б&ева АН Узбекистана,
в /О часов на заседании специализированного Совета Д 133.01.01 ордена Октябрьской Революции научно-исследовательском институте транспортного строительства, 129329, г. Москва, Кольская ул., I.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Защита состоится
Автореферат разослан
Учёный секретарь специализированного совета канд.техн.наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Практика аксплуатацик железных и автомобильных дорог в сейсмических районах свидетельствует о многочисленных разрушениях дорожных сооружений во время сильных и катастрофических землетрясений, что приводит к нарушениям хозяйственных связей и значительному материальному ущербу. В СНГ площади сейсмически активных районов составляют более - 20& всей территории, а в Средней Азии - 10056. Вместе с тем ■ действующих нормативных документах регламентация обеспечения сейсмостойкости дорожных сооружений носит качественный, скорее декларативный характер.
Этими обстоятельствами обусловлена актуальность проведения исследований, направленных на совершенствование норм строительства и проектирования дорожных сооружений в сейсмических районах для обеспечения их эксплуатационной надёжности.
Актуальность работы подтверждается её выполнением в рамках: целевой научно-технической программы 0.Ц.031 (Подпрограмма Р.55.Ц часть Щ. Задание 09: "Осуществить развитие методов расчета конструкций зданий и сооружений с целью экономии металла и других строительных материалов"), научно-технической программы по проблеме 0.74,03 "Разработать и внедрить в практику народного хозяйства методы оценки опасности и комплекс мероприятий для уменьшения ущерба от землетрясений, цунами и вулканических извержений", комплексной целевой программы по достижению мирового технического уровня в транспортном строительстве на 1988-1990 годы и на период 2000 года и проблеме "Стройпрогрвсс-2000", по разделу "Строительство транспортных сооружений".
Цель работы. Создание теоретических основ и практических методов расчета дорожных сооружений (земляного полотна, водопропускных труб, лавинозащитных галерей и дорожных покрытий перронов) о учетом сейсмических воздействий и разработкой соответствующих конструктивных решений, обеспечивающих сейсмостойкость вновь строящихся и реконструируемых железных и автомобильных дорог,.
Методика исследований заключается в следующем;
- теоретическое обобщение результатов воздействия наиболее известии* землетрясений с 1925 г. на дорожные сооружения и современных методов их расчета с учетом сейсмических воздействий;
- проведение модельных я натурных экспериментов по определению сейсмостойкости и сил.действующих на сооружение.
- выполнение теоретических исследований, основанных на современных достижениях в области математического моделирования пз воздействию ударных нагрузок на несущие конструкции защитных сооружений;
- совершенствование методов расчета и разработка новых модификаций конструкций дорожных сооружений.
Научная новизна работы заключается в:
- уточнении расчетной сейсмичности для проектирования земляного полотна в зависимости от его конструкций, грунтовых;, гидрогеологических и топографических условий прохождения трассы дороги;
- разработке метода расчета и проектирования сейсмически устойчивых откосов насыпей и выемки земляного полотна, учитывающего уровень сейсмичности, грунтовые условия, степень уплотнения грунтов, габаритные размеры и-назначение сооружения;
- разработке метода расчета водопропускных труб на сейсмические нагрузки, учитывающего взаимное влияние динамических парамет-. ров и геометрических размеров трубы и насыпи и их конструкции;
- создании практического метода- расчета пространственной работы лавинозшцитных галерей при сейсмических воздействиях;
- разработке сейсмоустойчивых конструкций галерей, позволяющих сократить материалоемкость и упростить технологию производства работ.
Практическая•ценность состоит в уточнении и конкретизации, требований нормативных документов 6 части расчета и проектирования »лемектов дорожных сооружений в сейсмических районах (земляное полотно, водопропускные трубы, защитные галереи) и разработке Новых сейсмоустойчивых. конструкций указанных сооружений.
Реализация работы. Основные результаты исследований внедрены:
- на Байкало-Амурской ж.д..магистрали (при обосновании необходимого объема антисейсмических мероприятий в конструкциях земляного полотна); '
- на железных дорогах Фрукэе-Дг.алал-Абод, .Фрунзе-Рыбачье, на автодорогах Фрунзе-Ош, Ога-Хорог, Фрунзе-Рыбачье (при строительстве прогиволавинных галерей, противообвальных со; сужений, водопропускных труб);
- на строительстве подзешмх я специальных сооружений в рес- • публике Кыргызстан; ■
- при' разработке-('ЛЙИ для сейсмических рЫонов;
Использование результатов исследований позволило повысить сейсмостойкость земляного полотна, верхнего строения путей, дорожной одежды перронов, водопропускных труб и сократить расход металла в конструкциях лавинозащитнызс галерей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной, работы-докладывались: на У-Международном симпозиуме по сейсмостойкому строительству (Индия, Рурки, 1973г.); на Всемирном конгрессе Генеральной ассемблеи (София, Болгария, 1988г.), на заседаниях комиссии по сейсмостойкости транспортных и других сетевых сооружений МСССС при Президиуме АН СССР, Ташкент, 1977г., Ашхабад 1978г., Тбилисси 1979г., Фрунзе 1980г., Алма-Ата 1988г., Фрунзе 1989г., Москва, 1991г., на И и 1У Всесоюзных конференциях . "Динамика оснований фундаментов и подземных сооружений" (Ташкент, 1973,1977гг.), на Всесоюзном Совещании "Сейсмическая опасность и сейсмическое строительство района БАМ" (Иркутск, 1979г.).
Публикации. Результаты исследований отражены-в 30 печатных работах, авторском свидетельстве и в семнадцати научно-технических отчетах, зарегистрированных в ВНТЙЦентре.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ Ц:
ВВЕДШИЕ, В настоящее время благодаря научным трудам HC.Зав-риева, МТ.Уразбаева, АГ.Назарова, ШГ.Напетваридзе, ИЛ.Корчинского, АЛ.Синицына, СВ.Полякова, ВА.Быховского, НАЛиколаенко, ВТ.Расска-зовского, ТР.Рашидова, Ш.Карцивадзе, ЯМ.Айзенберга, М.Мононо^е, Н.Матсуо, Р.Бриске и многих других ученых нашей страны и зарубежных специалистов разработаны основы теории сейсмостойкости сооружений, методы их проектирования и строительства. Развитие теории сейсмостойкости базировалось на фундаментальных исследованиях как в области динамики, сооружений и грунтов {работы СП,Тимошенко , ДД.Баркака, ИМ.Рабиновича, АФ .'Смирнова, ИИ.Гольденблата, ВГ.Коренева, НК.Сдатко, ОА.Савинова, ЕС.Сорокина, ВА.Ильичева и др.), так и в области инженерной сейсмологии (исследования ЕФ.Са-варенского, СВ.Медведева, ЮВ.Резниченко, БК.Карапятяна, A3.Шебалина, Б.Н.Павлова, НК .Хуана", Г.Ямада, ВД-Дяшунса и др.).
На базе указанных исследований в нашей стране разработаны нормы проектирования гражданских, промышленных, транспортных и гидротехнических сооружений в■сейсмических районах.
Однако вопросы строительства и проектирования лавинозащитных галерей в сейсмических районах в -норнах вообще не рассмотрены, »'земляному полотну, водопропускнш трубам в насыпях и подпорным
стенкам уделено лишь несколько пунктов декларативного характера, текст которых мало изменен с 1935г., с момента разработки первых рекомендаций по сейсмостойкому строительству.
I. ИНЖЕНЕРНЫЙ АНАЛИЗ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ ДОРОЖНЫХ СООРУЖШЙ. .
При разработке теории сейсмостойкости инженерных сооружений и рекомендаций по их проектированию и строительству одним из основных источников информации служат результаты последствий землетрясений. Анализ последствий землетрясений позволяет установить типичные повреждения, выявить наиболее уязвимые участки полотна дорог и произвести их сравнительную оценку в" сависимости от конструктив ньк особенностей в тесной связи с рельефом местности., грунтами и гидрогеологическими условиями строительства.
Автором был произведен подробный анализ состояния дорожных сооружений после воздействия на них известных землетрясений, прошедших за рубежом и в нашей стране: Красноводское ( 1895г.), Квантское (1923г.Япония), Фукуйское {1948г. Япония), Ашхабадское (1948г.), Аляскинское (1964г.), Гаэлийское (1976г.) Лениноканс-кое (1908г.) и др.
Анализ показал, что недостаточны» учет сейсмических сил при проектировании и строительстве земляного полотна железных и автомобильных дорог приводит к значительным потерям при землетрясениях, частичному или. полному выходу из эксплуатации дорожных сооружений, что осложняет спасательные, аварийные, эвакуационные и восстановительные работы в зоне стихийного! бедствия.
Анализ повреждений дорожных сооружений убеждает, что степень их разрушения зависит от инженерно-геологических характеристик местности, свойств грунтов, земляного полотна и оснований, особенностей конструкций сооружений, сейсмологической обстановки, качестве строительства дорог и др. При этом земляное полотно в выемках и нулевых местах, менее уязвимо при землетрясении, чем в насыпях; По мере увеличения высоты (глубины) земляного полотна степень разрушения его возрастает; увеличение крутизны косогора (при косогорном ходе) значительно снижает сейсмостойкость земляного полотна. В особо неблагоприятных сейсмических условиях находится земляное полотно при подтоплении или высоком уровне грунто-. вых вод; наиболее подвержено разрушениям земляное по/:тно в поймах рек с наносными грунтами, на болотистых участках и у подходов к мостам, на участках тру(Г в насыпях. В горной местности для .дорог большую опасность при землетрясении представляют оползни, которые активизируются уже при 5 баллах.
- ?' -
Железобетонные водопропускные трубы обычно строят без учета воздействия сейсмических сил. При сейсмическом воздействии 6-7 баллов водопропускные трубы получай? осадки, что в дальнейшем приводит к их заливанию, при 8 бальных землетрясениях трубы получают серьезные повреждения.
Лавиноэащитные галереи, построенные в Киргизии и Таджикистане получали повреждения, начиная с 6-ти бальных землетрясений, так как в проектах недостаточно учитывались антисейсмические- требования;
Проекэтфуемыа на дорогах СНГ подпорные стенки отличается большой-массивностью, не обеспечивают сохранности земляного полотна при 8 баллах, а при 5-7 баллах получают повреждения.
Методы учета сейсмичности при расчетах устойчивости земляных сооружений отражены в работах: Завриевя К.С., Уразбаева М.Т,, На-петваридзе Ш.Г., Наслана H.H., Шахунянца Г.М., Ревазова М.А., Ризаеза Ш.Р., Бриске Р,, Чугаева P.P., Lfcaoxepa В.О.. Анализ литературных источников показал, что кроме специальных исследований профессора В.О.Цзюхера, проведенных в 1923г., при проектировании Зурксиба, экспериментальных.комплексных исследований у нас и за рубежом, касающихся непосредственно земляного полотна, водопропускных труб, лавиноэащитиых'галерей и дорожных покрытий обнаружить не удалось. Имеющиеся теоретические и экспериментальные исследования больше отражают работу насыпных гидротехнических плотин, не учитывают особенностей конструкций зелезных и автомобильных дорог, поэтому могут применяться с некоторыми ограничениями.
Выполненный анализ состояния дорожных сооружений после про-нсиедвшх землетрясений и существующих методов их расчета также показал, что только на их основе невозможно разработать практические рекомендации по обеспечении сейймостойкости дорожных со- . оружений, так как по этому вопросу в публикациях отсутствуют сведения о 'геологическом строении оснований, деформативных и прочностных свойствах грунтов и конструкциях сооружений, динамических нагрузках, колебаниях поверхности земли и оснований,
■ Для решения поставленной проблемы необходимо было провести специальные исследования, были критически проанализированы известные методы исслздооаний земляных сооружений на воздействия землетрясений, в гом число модельные исследования насыпи-земляного полотна, проведенные 1$аохером В.О, прк строительстве 1Ур-кастако-СибирскиЯ магистрали, метод фрагментов института ВОДГЕО и др.
- а -
Автором разработана методика модельных и натурных «кспери-менгов с дорожными сооружениями, в том числе с использованием сейсмоплатформы, центробежного моделирования и сейсмовэрыяного метода» Основное отличие принятой методики от суцествухщих заключается в тем, что исследование проводилось с моделированием исего сооружения в комплексе с укрепляющими и защитными устройствами. Антисейсмические мероприятия разрабатывались исходя из необходимости сохранения сооружения после землетрясения включая верхнее строение пути или дорожной одежды, в состоянии пригодным для дальнейшей эксплуатации.
Изучение сейсмостойкости земляного полотна дороги осуществлялась на пространственной модели в поперечном направлении, как наиболее опасном для данного сооружения. В процессе исследований установили остаточные деформации земляного полотна и верхнего строения пути, влияние различных типов крепления откосов, конструкций сооружений, свойств грунтов, поперечного профиля дороги на общую и динамическую устойчивость, изменение сейсмического ускорения по высоте откосов.
2. СЕЙСМОСТОЙКОСТЬ ЗЕ1ШШОГО ПОЛОТНА ДСРОГ.
Анализ фактических данных о состоянии сооружений после землетрясений показывает, что результаты воздействия.зависят как от интенсивности сейсмического воздействия, так и от инженерно-геологического, гидрогеологического и геоморфологического строения местности.
Для обеспечения сейсмостойкости земляного полотна железных дорог одной из мер является выбор участков со скальнши и рыхлыми достаточно уплотненными, сухими основаниями.
Рациональным методом установления расчетной Оалльнбсти местности строительства железной дороги является метод аналогий, который заключается в сопоставлении грунтовых, рельефных и других условий с теми же условиями на участках для которых известны результаты ранее возникавших землетрясений. Экспериментальными исследованиями установлено влияние конструкций земляного полотна дорог, косогорности основания, свойств грунтов и уровня грунтовых зод на изменение её расчетной сейсмичности, что обосновано выделяет слабые в сейсмическом отношении участки дог,
Но. основе результатов теоретического обобщения воздействия землетрясений на дорожные сооружения разработаны рекомендации по предпочтительному распологтетш трассы и конструкции земляного
полотна дороги в зависимости от геологических и гидрогеологических условий и косогорности местности.
В результате экспериментов получена формула для расчетов устойчивого в сейсмическом отношении заложения откосов насыпей, она имеет вид:
ДО„- коэффициент эалоь.ешя откоса земляного полотна при ке-сейсмических районах 1,5);
К' - ко»ффициент относительного уплотнения грунта насыпи (в долях от стандартного);
Ва - ширина земляного полсти* по верху пасши, м ;
- коэффициент, зависящий от сейсмичности участка трассы дороги (СНиП П-7,81);
К1, - ковффициент, учитывающий допускаемые повреждения дорог (т&б. 3 СНиД П-7,81) для автомобильных дорог - ^,=0,12, для железных дорог - К',= 0.25;
И - высота насыпи земляного полотна, м ;
Уу - коэффициент динамической характеристики грунта земляного полотна по результатам акспериментов: глина У^ «=12; • • суглинки ^=20; супесь ^=30 ; гравий .щебень1^ =40; песок крупный *£=50; песок средний'/; =60; пески мелкие (бархамше)
. У =70.
Для расчетоз крутизны откосов выемки получена следующая формула:
г — ГПе +-
0.5%. +ЛН>< . (2)
/)- глубин* выемки, м; I - иирина активной зоны грунта откоса, для песчаных грунтов /,= 2 ; длп связных грунтов ¿= 3 ;
Остальные обозначения ззяты из формулы (I).
Сраянзкне результатов-расчета по формулам (I) и (2) с другими методами дано на рис. I и 2.
Из сопоставительных расчетов сейсмичности устойчизах отно-гов насыпей следует, что полученные по фориуле (1) заложения откосов наиболее близки к наиболее теоретически обоснованными результатами , полученными согласно динамической спектральной теорий разработанной КС.З&вриевым, МТ.Уразбаевым и ШГ.Нвпетваридзо.
с учетом сейсмических сил. .
.1 - Из условия возможности послойного оползания (Ш.Г.Напетварздзё);
2 - Формула ( I !;
3 - Чугаев, Саогидропроект;
4 - Шахункнц, Маслов;
5 - Мононобе, ВШГ (1941); '
6 - Ортотокойская плотина;
7 - Цнохер;
8 - СНиП; •
9 - Для несейскических районов;
Грунт - песок, = 35°, К = 10,0 м, В = 10,1 м.
Рис.2.. Результаты расчетов пологости откосов выемки. Грунт - песок, ср = 35°, Н = 10 м.
Расчет по полученной зависимости (2) для выемок показывает их общую более высокую сейсмическую устойчивость но сравнению с откосами насыпей при тех же исходных предпосылках. Наиболее близкие результаты при этом получаются с расчетами по формулам НН.Мас-лова и ГМ.Шахунянца.
Подтопленные насыпи земляного полотна дорог (хотя они проектируются сравнительно редко) при землетрясениях разрушаются настолько сильно, что слабые землетрясения (6-7 баллов) могут приводить вти участки в полную непригодность для дальнейшей эксплуатации, Подтопляемые насыпи следует отсыпать из щебня или гравия на малосжимаемы* грунтовых основаниях. При отсутствии таких грунтов рекомендуется конструкция в виде присыпки из щебня (гравия) по откосу или армирование грунтов.
Также чувствительны к взрывам и к землетрясениям насыпи земляного полотна проходящие через болота, при пересечении пойм с наносными грунтами. Чтобы сохранить насшзь земляного полотна сооружаемого на болотхх 1-М типа необходимо проектировать её с полным удалением торфа при сейсмичности 6 баллов и более, а для болот Ш типа конструкция насыпи подобна насыпи в условиях подтопления.
Резко сократить объемы земляных - работ за счет сокращения пологости откосов насыпи, без ущерба ссйсмоустойчнвоетк, позво-, ляет армирование грунтов. Как показывают эксперименты наиболее приемлемым в сейсмическом районе является армирование геотексти-цем, т.к. оно обеспечивает, по сравнению с металлической арматурой (часто применяемой за рубежом), большую сейсмоустойчивость насыпи (практически не снижается сцепление а^атуры с грунтом при вибрации), являясь при »том более дешёвым, долговечны* и менее дефицитным. Рациональная схема армирования насыпи дана на рис. 3 а,б, ■ вариантах с.шагом армирования И = 1,0м; Н * 0,5 и Ь = 0,3 м для 7,8,9 бальной расчетной сейсмичности, для песчаных и для связных грунтов.
Разновидности армирования является укладкв грунгобетонннх слое» толщиной 10-15 см, через каждый ветр для песчаных грунтов и 1,5 - 2,0 м для связных'грунтов, ото конструктивное мероприятие позволяет сократить расчетную величину заложения откоса насыпи (формула (I)) на 0,5. Такое кс'нструктивнр-технолэгическое решение эффективно только в неагрессивных грунтог-нх средах, в противном случае прочность грунтобетоннсго слоя я течение времени эксплуатации падает. Оптимальная смесь грунтоботошгого слоя должна со-
а)
;.■■;/; '.К'Л '/¿'^МК •"^("ЛУ- ¿'А"''-'.* Л>.\\V\iJ7\ '■>■>'>>
Рис- 3. Схема армирования нчсыпей в несвязных (а) и связных (б) грунтах:
I - армирующие полотнища; 2 - наиболее опасные потенциальные поверхности обрушения иеарыирован-ной насыпи (Ь - шаг армирования).
Рис 4. Конструкция насыпи земляного полотна на скальном основании с сейсмоизолируюцей прокладкой: ■
1 - сейсмоизолирукщий слой грунта;
2 - гр'нт насыпи.
держать 54-10? цемента от массы грунта в зависимости от прочности укрепляемого грунта.
Земляное полотно в скальных грунтах получает повреждения и разрушения в основном от внешнего воздействия: оползни, осыпи, скальные вывалы и др. Вторая причина повреждения насыпей расположенных на скальных грунтах, заключается 1 большей разнице динамической жесткости (модуль сдвига и скорость распространения поперечных волн) грунта насыпи и скального грунта основания, что я результате может привести к сильным разрушениям земляного полотна. Для такого участка строящейся дороги целесообразно пре- . дусмотреть сейсмоизоляционный слой грунта - рис. 4, для этого на скальном основании отсыпается слой грунта, динамические свойства которого должны быть но величине промежуточные между грунтами основания и насыпи земляного полотна. Как показали результаты экспериментов, такой сейсмоизолирующий слой способен уменьшить еффект сейсмического воздействия на один балл, что достигается без увеличения объема земляных работ,. Подобная сейсмоизоля-ционная конструкция дает существенное снижение сейсмической нагрузки на насыпь земляного полотна, если динамическая жесткость основания превышает атот параметр грунта земляного полотна не менее чем 1,5+2 раза.
Для земляного полотна проходящего по скальному косогорному участку следует применять такие зшцитные сооружения от камнепада, как армированные грунтовые подпорные стенки, которые обладают высокой сейсмостойкостью, имеют податливую конструкцию и достаточно низкую стоимость, легко поддаются восстановлению.
Недорогим технически несложным является разработанный и опробованный на железных дорогах Фрунзе-Рыбачье, Фруизе-Джалал-Абад и автодороге Фрунзе-0ш, способ укрепления скальных откосов сетками ий стеклоткани или капрона. Подобная конструкция успешно применяется за рубежом* но разработанная нами конструкция полнее учитывает особенности воздействия сейсмических сил.
Для укрепления косогорных участкоя насыпи земляного полотна разработана также конструкция сооружения с. применением железобетонных свай, что проще и дешевле возведения подпорных стен (см. рис. 5.) Рассотяниз между сваями рассчитывается по ф, муле:
с А II и> II ,1 '
4И % V, / О)
Ч
По Ы
г
Рис.'5. Конструкция укрепления насипи земляного полотна 'с косогорным основанием.
А - зона первоначальной отсыпки земляного полотна. Б - зона досыпки земляного полотна после забивки свай. В - зона возможных обрушений при землетрясении. Г - уплотненная зона. ■ 1-1 плоскость забивки спай.
где р?к- коэффициент заложения косогора, на котором будет построена насыпь земляного полотна, при Я7к >10. применяется при расчетах Л? « 10»
- высота насыпи земляного полотна, м} р - площадь боковой поверхности железобетонной сваи, м ; Ь. - длина сваи, м;
аС - угол забивки ьваи, меняется в пределах 0°+- 30°.
Остальные обознаяения приведены а формуле (I) и на рис. 5, Технологически способ укрплеНия насыпа земляного полотна на естественном земляном массиве с косогорным основанием заключается в отсыпке грунта - часть А (рис. 5). Уровень обсыпки части - А соответствует уровню головки сваи, которая забивается по линии бровки отсыпной части насыпи. Затем забквептся железобетонные сваи вертикально или под углом.- Л в зависимости от выбранной ■ схемы варивдта и соответствующего расчета (формула 3). Верхнюю часть насыпи Б отсыпают по обычной технологии, на укрепленное основание 1-1.
Величина угла при проектировании принята в пределах от 0° до 30°, учитывая, что при вертикальных сваях л Л, * 0°) необходимо их забивать чаще, а с увеличением угла - расстояние между сваями увеличивается, что видно из..формулы (3), наклонные сваи лучше удерживают призму обрушения откосной части насыпи.
При сейсмическом воздействии возможно обрушение призмы - В. Усилия по удержанию основной части насыпи распространяется на железобетонные сваи, уплотненный грунт вокруг свай и арочную призму - Г, Такая конструкция укрепления позволяет сократить объем земляных работ, т.к. низовой откос достаточно отекг.ат» с крутизной 1:1, что значительно сокращает в условиях косогорного основания объем грунта в насыпи и уменьшает инерционные сдвигающие силы при землетрясении. Преимущества формулы (3) и рекомендуемого метода укрепления насыпи состоит как в незначительных расходах при восстановлении дороги, после землетрясения, что заключается лишь в досыпке призмы — В, так й в возможности определять целесообразность строительства подпорных стен. Если расстояние между сваями по расчету (формула 3) получается меньше Л </, где о(-размер сечения сваи, то необходимо проектировать подг-рные стенки. Сечение сваи - с! принимается я пределах (20-30 см) а зависимости от длины сваи -г /?,. учитывая соотношение <4 ~ ^/¿оЬ* '
При реконструкции дорог с уширением земляного полсти* традиционный метод рыхления откоса со стороны присыпки, ярй землетрясении не .дает нужного аффекта монолитности земляного полотна. Поэтому'значительные деформации разрыва в виде огромных продольных трещин выводят дорога из кормальиой эксплуатации. Целесообразнее нвреэать канавки треугольного очертания глубиной 20+30 см с последующим заполнением и созданием:слоя толщиной 0,5-0,7 м из щебня и гравия. Расстояние между к«шавк»«4И по откосу присыпки - 1,0 м, при этом между канавками следует сохранить грунт нена- . рушенный структуры с существующим растительным слоем.
Учитывал результаты исследований, что узлы сопряжения земляного полотна насыпи с мостами' имеют меньшую динамическую жесткость по сравнению с.насыпями достаточно удаленными от мостов (20+30 м), коэффициент заложения откосов Насыпи на »том протяжении участка дороги,и самого откоса конуса («ели не предусмотрено укрепление плитами по проекту) должен быть увеличен на 0,25 по сравнению с расчетной величиной (формула (I)).
Чтобы избежать искревления рельсов при землетрясении необходимо в верхнем строении железных дорог, баллаеный слой из .щебня или гравия отсыпать с откосами 1:1,75? 1:2,0} 1:2,25; для 7, 8 и 9 бальной расчетной сейсмичности соответственно. Кроме того плечо балласной призмы следует увеличить на 20 см; 30 см; 50 ом в соответствии с 7, 8 и 9 бальной сейсмичностью. Увеличение пологости и ширины плеча балласной призмы приводит к соответствующему увеличению ширины земляного полотна, что дополнительно повышает сопротивляемость полотна железной дороги сейсмическим силам.
Динамическая жесткость насыпи земляного полотна в основном характеризуется величиной периода свободных колебаний, которые предлагается определять по формуле, полученной экспериментально
Т,- период основных свободных колебаний насыпи земляного полотна (сек); •
высота и ширина нгоз'ыпи земляного полотна,, м; П1 - коэффициент, учитывающий условия работы насыпи земляного полотна, для насыпей удаленных (на 20?*30м) от мостов/?/ = 1,0; для сопряжений ньсыпей с висячими мостами - Л) = 1,5; с желгэо-
(4)
бетонными мостами 1,3; с металлическими мостами ~/л= 1.4;
Л - коэффициент учитывающий связность, для песчаных и щебеночных грунтов^- 0,1; для глинистых и супесчаных грунтов¿¿=0,08. Период.основных свободных колебаний насыпи земляного полотна дороги возможно определить по формул« (45 или натурными экспериментами. с помощью сейсмометрических приборов и источиикл возбуждения колебания (по предлагаемой методике - падающий груз или промышленные взрывы). Определив период свободных колебаний насыпи земляного полотна возможно, используя формулу профессора ШГ.Напет-варидзе, определить оредиий объемный вес грунт» насыпи, что очень важно при строительстве дорог. Этот метод определения объемного веса грунта насыпи весьма удобен для строителей, для быстрого я дешевого, и'без взятия проб метода промежуточного контроля объемного веса грунта' насыпи земляного полотна от величины которого существенно зависит сейсмостойкость всего полотна.
Предлагаемые рекомендации и конструктивные решения предназначены для проектировался и строительства с учетом сейсмических сил при возведении земляного полотна железных и автомобильных дорог в г.орной и равнинной местности с исходной сейсмичностью 6-9 баллов и могут служить дополнением к нормам "Строительство в сейсмических районах", СНиЯ П-7-81, разделы "Трассирование дорог, земляное полотно и верхнее строение пути". При этом конструктивные решения и расчетные формулы не исключая? при землетрясении возможности возникновения остаточных деформаций (слабые трещины земляного полотна; незначительные перемещения грунта откоса» земляного полотка и др.) - не вызывающие разрушения верхнего строения пути, рельсов или проезжей части дорог и не выводящие их из состояния допускающего дальнейшую нормальную эксплуатацию этих основных-и дорогостоящих элементов дорог.
3. СЕЙСМОСТОЙКОСТЬ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ.
По результатам экспериментальных и теоретических исследований установлено, что сейсмостойкость труб в насыпи существенно зависит от динамических параметров земляного полотна, а наличие труб • свек очередь снижает сейсмическую устойчивость земляного полотна дорог. Это объясняет картину наибольших разрушений дорог в зоне расположения труб в насыпи. Однако, до настоя-.-го времени в конструкции, этих часто встречающихся инженерных сооружений, антисейсмические мероприятия отражения не нашли, а существующие методы расчета вел'ичияьг напряжения и смещения тела труб в грунте.
не могут объяснить причину их повреждений и разрушений. Следует отметить, что труби « иасыли имеют ряд особенностей по условия работы при действии сейсмических сил, и'о не дает возможности при расчете их отождествлять с трубами уложенными в траншеи и находящиеся в основном, ниже дневной поверхности земли и имещие чясто большую протчжениость в плане.
При расчете водопропусютых труб в насыпи земляного полотна нами использован известный метод расчета сооружений на действие сейсмических сил по закону акселорограмм (сейсмограмм). Анализ сейсмограмм показал, что * качестве упрощенной математической ннтерпгмтацп? перемещения почвы при землетрясении может быть принят закон сучилмного действия ряда з »тух я иди х гармонических кривых по типу: ,,
• ■ ■ ■■;'■); 13) .
где к',- перемещение почвы; •
_Л„ - вмплитуда вынужденных колебаний*
¡г„ - коэффициент затухания колебаний грунта поверхности земли;
- координата рассматриваемой точки;
I - время;
СО - частота вынужденных колебаний;
- скорость продольных сейсмических волн;
При наличии достаточно плотных малосжимаемих грунтов в основании труб, основным будет вопрос расчет* труб на действие инерционных сейсмических сил, обусловленных как весом самой трубы, так и присоединенной массой, грунта. При выборе расчетной динамической "модели использовано-воздействие на трубу сейсмической волны, описанной выражением (5). При вТом сейсмическом воздействии важны прежде всего относительные перемещения различных точек по длине трубы. Предлагаемая расчетная модель показана на рис. б. Расчет выполнен методом сил, система канонических уравнений имеет вид:
8х 'У )
где д- матрица податливости;
X - вектор неизвестных усилий; А - вектор грузовых членов.'1
Рис. б. Расчетная динамическая модель трубы ь насыпи с неизвестными типа поперечных- сил.
^еПсмичэскэе воздействие
122 кН
157 кН
Рис.7. Усилие, действующее на тело трубы в насыпи при 9 баллах расчетной сейсмичности.
-— результаты теоретических расчетов;
---- результаты эксперимента.
Единичные перемещения определяются решение» Горбунова--Посадова М.П. для жестких плит, на которые разбито тело труби, Для того, итобы отдельная плита была жесткой, необходимо удовлетворить условие:
где /?».,•/," число плит на которое разбито тело трубы;
Несч ~ толщина трубы и другие обозначения на рис. 6. Ег [■ , - модуль деформаций грунта и материала трубы; 'Л-' ~ Коэффициент поперечного расширения грунта и материала' трубы- соответстаенно.
Элементы матрицы податливости определены по формулам:
Л - » /Ü-- XIL
¿¿ - i ~Fr \ 2 / J ,
T7I i' 18)
сГ-- /- ^Г 11 , .
. L<1 "" Cr I /: " 2 7¿z"7'
при этом следует учитывать взаимное влияние неизвестных сил (например,=0, т.к. перемещение от X? I по направлению - X равно нулю).
Элементы вектора Af, определяются по формуле:
1 -w,-,(t) • • o)
Относительно перемещения. ¿ - участка можно определить по
фог'-'уяе: w^tJ^in^-Pssenffico^t-,' , (С0s^^ Со5 [ж^
(«JSLnPct + (сОЗшЬ-ШрЛ),'
где С „г коэффициент постели С участка,
/71 ¿ - масса L учястк*. .
В качестве примере по этой методике расчета определены поперечные: силы в сечениях железобетонной труби, проходящей в. насыпи земляном полотна дороги при следующих исходных данных: 6 •--a.íni Ь = 1,0 н ) Е Г =10ООО пи/»E_J ~ 3-1Ó*кн/м* ?г. 0,1 Ср - 200 м/е\к.; ¿> м 'м3, й <;■<<< --О,;
/
-1 . есл I
л.о,о/м; ; п.
и) = 60
в результате получены усилил а сечении груб {рис. *?).
Анализируя предложенный метод расчета водопропускных труб можно отиетить, что чем больше отличаются частоты собственных колебаний - />■ смежных участков, тем больше усилие в месте сопряжения этих участков. Концентрация усилий сосредоточен* в сечении, которое находится на расстоянии равной Ц /п , - на-стыке оголовка с трубой. Для уменьшения усилий в месте слюной концентрации предлагается устройство податливого стыка из фторопластовой пластики наклееной по отдельным точкам контура трубы. При этом коэффициент податливости мокко рассчитать по формуле:
2.(1-Рг) /А'» 1/1 _ Л ) X: -А , .
гу£Г ¿. - I ' 1 '
где ...........
А'й ~
_ ' £г • V 2т/£~Т~ ¿. . !
наибольшее значение уемлия в системе с податливым
стеком;
'ЯЛ <■ - *
л; - наибольшее значение в системе с жестким стыком.
Графики для определения коэффициентов *!„ к » зависимости , от (1~ а/6 даны на рис. В.
На рис. 9 показаны зависимости
т ■■ / П) /Лс
При одном и -том же значении коэффициента податливости уменьшить усилив к теле трубы при сейсмическом воздействии возможно за счет уплотнения грунтов вокруг трубы или заменой грунтов на более прочные грунты, что объясняет рис, 9. Следовательно, при строительстве водопропускных труб необходимо уплотнение грунта вокруг труб и особенно;'вокруг оголовка трубы производить с особой тщательность«, для получения плотного равномерного уплотнения по высоте -насыпи.
Выявлено влияние конструкции труб на их сейсмостойкость, более сейсмоуетойчивкмй являются круглые нежели прямоугольные. Составлен график распределения напряжений по контуру трубы, что позволяет обосновано сократить расход металлической арматуры на 15+2035. Даш рекомендации по применению армогрунта в основании труб
для повышения их сейсмоустойчивости на слабых грунт.ах.
Определена "активная зона" насыпи земляного полотна в пределах которой установлено отрицательное влияние водопропусконой трубы на устойчивость насыпи, её длина определяется по формуле (рис. Юа)-.
■¿з -
0,9 0,88
0,06'
0,84
0,82 0,00
¡. к0
..К! .
.................
1,3' 1,1
0,9
0,7
0,5 _ __
0 12 3 . 4 оС
Рис. В. Графики для определения коэффициентов К0 и К^
Рис. 9. а)-график зависимо™ коэффициента т от коффициента податливости К^;'
б)- размеры упругой прокладки- стыка трубы с оголовком; в) - график зависимости коэффициента т от модуля деформации грунта Е?.
Ч
- 2Ъ -
1акг =г л- (мс! -л й, +гнс.Цл.) ; (13)
г Д^ /акт - длина активной зоны (вдоль бровки насыпи с симметричным расположением относительно оси трубы); М - конструктивный коэффициент, равный для прямоугольных труб - 1,1, а для круглых - 1,0; <4 - диаметр или ширина трубы (для прямоугольного сечения); Л ~ коэффициент, значения которого следует принимать равным 0,1; 0,2 и 0,4 соответственно для расчетной сейсмичности 7,8 и 9 баллов; (СНиП - 7.81); к*, - коэффициент, принимаемый для транспортных сооружений
равным 0,25; (СНиП П-7-81, Табл. 3); сС - угол- между плоскостью основания и плоскость» границы "активной зоны" и "пассивной зо|гы" ¿и *45° - для песчаных грунтов, а для связных грунтов , - оС- 60°. В глубоких ксньонах, когда протяженность насьши у водопропускных тгуб невелика и сема она упирается в борта русла, длина
активной зоны сокращается и определяется по формуле (рис. 106). * _ ' /• './
~ ¿-««г (/ ~ 151
где } н - длина насыпи поверху п коньо!ге;
^ - длина активной зоны без учета влияния коньона, опре-"*гт деляетсл по формуле (13).
Наиболее экономически оправданным методом укрепления активной зоны насыпи у труб является армирование 1рунта, что позволяет вместе; с тем придать сткосвм насыпи большую крутизну, что сократит длину труб - рис. II а,б.
4. СЙЙИОСТОЯКОСТЪ ЛАШКШЦШЬК ГАЛЕРЕЙ, йввйиозацитнце галереи чеобходимы для бесперебойного и безопасного движения транспорта в горной местности и относятся к инженерным сооружениям, для которых параметры жесткости по различит! направлениям во много раз больше, чем у основания. В этих случаях движение системы при динамических воздействиях определяется деформациями основания и такие сооружения можно моделировать системой недеформируемых тел, а грунтовые основания - распределенными упругими связями. Расчетная модель при этом учитывает сов- . местную работу сооружения с грунтовш основанием.
/
. (14)
>
Рис.11а.Армирование грунтовой подушки трубы стеклотканью. I - стеклоткань; 2 - гравий или щебень с песком.
3 (бал)
Рис.не.Минимальная толщина подушки в основании железобетонной трубы.
1 - без армирования грунтовой подушки;
2 - армирование стеклотканью грунта подушки.
V
Для определения, матрицы жесткости, сигнала рассмотрено пространственное колебание галереи, которое моделируется одномасссвой системой на упругом основании. Для грунтового основания принята гипотеза о линейной зависимости между реакцией и деформацией, при этом не учитывается его инерционность (Винкяеровское основание). Задача рассматривается на примере пространственных колебаний галереи при сейсмическом воздействии. Используя полученную матрицу жесткости галереи решена задача по определению динамических параметров и режима свободных и вынужденных колебаний. Получены главные формы колебаний галерей, а также ускорения, инерци-оиные нагрузки и перемещения по всем формам колебаний. Первые три главные формы колебаний расположены п спектре частот 50* 60 сек" , , а остальные - в диапоугне Х00* 135 сек~*. В высших формах простррлственных колебаний в основном преобладают поступательные движения. Максимумы поступательных перемещений системы палучшотся по 2-й форме, а углов вращения - по первой форме.,-Все компоненты векторов инерционных сил имеют практически одинаковый порядок. По первой форме более опасным является вектор сейсмических моментов. По второй и третьей формам колебаний параметры движения точек расчетнодинамической модели от пространственного -поступательного и вращательного движений соизмеримы. С помощью принятой расчетнодинамической модели стало возможным исследовать и оценить вопросы устойчивости верхней и нижней подпорных стен лавинозтцитных галерей, а также влияние связей их между собой (через покрытие) при сейсмических воздействиях, что не учитывается при современных расчетах. Анализ работы и натурные эксперименты на построенных и строящихся, лавинозащитных галереях Кыргыс-тайа и Таджикистана позволили выявить неточности расчета как от статистических, так и от динамических нагрузок, - выражавшиеся в не учете пространственной работы псего сооружения,; что приводило к перерасходу металла арматуры до 20!?. Была разработана и внедрена в практику строительства конструкции арматурного каркаса главной балки с заменой арматуры / 32 на р 28, что дает экономию металла на 18%.
Для решения теоретической части задачи использован конечно-элементный метод в перемещениях. В расчетах применялись два пакета программ - "Лира", раз'работанные "в НИИСС Госстроя УССР и Проблемой ШЛСС Фрунзенского политехнического института.
Анализ динамической жесткости лавинозащитных галерей показывает, что установленные раскосные железобетонные колонны не только экономичны по расходу материала, но и позволяют увеличить пространственную жесткость сооружения (на 25г30%) по сравнению с вертикальными колоннами, что играет существенную роль при обеспечении сейсмостойкости галерей. В конструкциях всех исследованных галерей в покрытиях применены тавровые железобетонные балки. При сейсмическом воздействии из-за значительной разницы плотностей железобетонной балки и грунта засыпки возникают различные инерционные силы, т.е. нарушается совместность работы конструкции и грунта засыпки. Кроме того слабая связь покрытия галереи с грунтом засыпки, т.к. в зоне контакта с грунтом покрытие плоское. Чтобы лучше использовать прочностные свойства железобетона, покрытие галереи должно .работать преимущественно на сжатие и иметь надежное сцепление с грунтом засыпки. Этим условием лучше удо&лет- • воряют железобетонные оболочки, имеющие меньший собственный вес ' и большую пространственную жесткость при сейсмическом воздействии. Железобетонные оболочки предпочтительны и по техническим соображениям, т.к. отпадает необходимость/сваривать арматуру соседних плит и заливать .бетоном. Бетонные оболочки целесообразно располагать в поперечном направлении относительно трассы дороги, т.к. распор компенсируется соседними оболочками и только распор крайних оболочек необходимо учесть при расчете начальных колонн. На рис. 12 изображена схема'конструкции сейсмоизолирующего узла соединении оболочки с бортовым элементом. При таком конструктивном решении горизонтальный распор оболочки от сейсмического воздействия (удара лавины или камня) - ?го(, снижается за счет усилий на преодоление смятие грунта между опорами оболочек - Р^ , сжатия резиновой прокладки - Р± , составляющую сейсмического (удара лавины или камня) активного давления грунта - Рас ; трения между
опорной частью железобетонной оболочки и фторопластовой пластины
. '
Реет — Рггр ~ Рн. ~ Ръ ~ Рас
(15)
Технология производства работ по осуществлению этой конструкции проста. На опорную верхнюю плоскость бортового влемента по■ всей длине укладывается прослойка из.синтетического материала, обладающего мальм, трением, например пластина фторопласта толщиной 3 им. Фторопласт ( Р - 4) применен по следующим :физическим и ме-
I
52
I
Резиновая прокладка
Фторопласт 5-4 =3+4 ымм Бортовой элемент
Рис. 12.СеЯсмоизолирущий узел соединения оболочки с бортовым элементом галереи.
--- Контур оболочки при удара лавины или сейсмическом воздействии.
—■— Контур оболочки при статической нагрузке от грунта.
ханическим свойствам: высокий предел прочности на сжатие (12,0Ша) и растяжение (14,0г£Ь МЛЛ); практически не поглащает влагу, что необходимо для нормальной работы уала; высокая температура плавления (327°) при низкой температуре стеклования (-120°С) коэффициент Трения хь бетону равен •/ = 0,066-0,1.
Расчеты и аксперименты показали, что применение разработанного узла привело к снижению напряжений в оболочке на 17-19$, что позволяет сократить расход арматуры и повысит сейсмостойкость галереи. При этом обеспечивается гидроизоляция галереи, что очень существенно, так как опыт эксплуатации многих галерей показывает, что эти дорогостояще инженерные вооружения сильно повреждаются от плохой гидроизоляции, а просачивание грунтовой воды, которая является непременным спутником лавинозащитных галерей, не. только ухудаьет эксплуатационные качества сооружений, но и ведет к их быстрому разрушению.
5. СЕЙСМОСТОЙКОСТЬ ДОРОЕНСЯ ОДЩЫ ПОСАДОЧНЫХ ПЛОЩАДОК (ПЕРРОНОВ), ПРИВОКЗАПЫШХ ШЩАДШ И ПОДЪЕЗД! ИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ' ДОРОГ.
Предложены теоретические методы учета сейсмических сил бетонных и асфальтобетонных покрытий посадочных площадок и привокзальных площадей. При этом в первом методе использована динамическая теория расчета подземных сооружений, разработанная академиком АН УзССР Рошидйвым, по которой можно рассчитывать смещение и напряжение в плитах к покрытиях. Во втором методе расчета использован полуэмперический подход позволяющий вычислить напряжения с плите при сейсмическом воздействии, а в отличие от первого метода не-требует применения &Щ и отличается простотой использования при удовлетворительной точности расчета. В конечном виде формула имеет вид:
ит ¡г, -:----------- ----------(ш)
"" К'*
где -
расчетное сейсмическое ускорение, см/сек^; Т - период колебания почвы, сек.; 1 Еп ,Ег ~ М0ДУЛЬ упругости бетонной плиты и грунта основания; р,( Гг - площадь поперечного сечения' плиты и грунта основания; У0о ~ объемный вес приведенной среды - "плита-грунт"
/Г ~ У"- - ■ / _ г- /С ■'
Г ~ 1+-2- ' ^-Рг/Рп,.
Рис.13. Величины напряжений в дорожном
а) по первому методу рзечэта;
б) по второму методу расчета-.
покрытии:
где (Г„ , Уг - объемный вес бетонной плиты и грунта основания;
^ - коэффициент, зависящий от соотношения толщины плиты { ) и толщины массы грунта, участвующего в совместных колебаниях при сейсмическом воздействии: ¿■■=Ьг/Ьа> Ьг = Ь> '> кг"" К; Ь,-- з ко при 7,в и 9 балльной расчетной сейсмичности ( Л.-толщина песчаного основания дорожного покрытия) коэффициент зависящий от армирования песчаного основания стеклотканью и равен к'= 0,?, если без армирования -к'ч=1,0.
Величины напряжений в дорожном покрытии от сейсмического воздействия в 9 баллов даны на рис. 13а- по первому методу и по второму методу на рис. 136. Из графиков видно, что напряжение в покрытии находится в прямой зависимости от периода колебаний почвы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДО.
1. Анализ'Последствий землетрясений показывает, что неучет сейсмических сил при строительстве железных и автомобильных дорог приводит к серьезным -нарушениям работы транспортных сооружений, прекращение движения транспорта на период от нескольких дней до нескольких недель, а следовательно, срыву поставок продукции, снижению эффективности производства, затруднению восстановительных работ, эвакуации населения.пострадавшего от землетрясении. Строительство дорожных сооружений в сейсмических районах должно осуществляться с учетом социальных последствий и технико-эконсми-ческой целесообразности антисейсмических мероприятий, а действующий СНиП 11-7-81 "Строительство в сейсмических районах" раздел "Транспортные сооружения" требует дополнительной конкретизации и уточнения рекомендаций. Кроме того этот раздел охватывает не все . дорожные инженерные сооружения.
2. Размещение оснований насыпей, водопропускных труб и других сооружений в зонах подверженных землетрясениям необходимо производить с учетом особенностей сейсмоустойчивости грунтов, избегая осйбо неблагоприятных отложений (болотистые, наносные мелкие пески с высоким уровнем грунтовых вод, крутые косогора).
3. Разработан метод расчета сейсмоустойчивых откосов насыпей и выемок, учитизаюстий конструктивные особенности земляного полотна дорог,грунтовые условия и уровень сейсмичности.
4. Эффективным способом укрепления земляного полотна на крутых косогорах является применение железобетонных свай. Разра-
ботана конструкция укрепления и технология производства работ по забивке укрепительна свай.
5. Разработана динамическая модель и методика расчета водопропускных труб в Сейсмических районах, учитывающая взаимное влияние динамических парпметров и геометрических размеров трубы и насыпи. Используя в водопропускных трубах сейсмоизолируоций элемент из фторопластовой прокладки можно достигнуть снижения неравномерных усилий от сейсмических сил по длине труб, а также использованием армогрунта в основании труб на слабых грунтах. Определена "активная зона" насыпи в пределах которой зафиксировано отрицательное влияние водопропускных труб на устойчивость насыпи земляного полотна в условиях землетрясений и установлены зависимости для определения её протяженности.Предложен метод армирования грунта насыпи в пределах сё "активной зоны", позволяющей сократить длину трубы, снизить сейсмические нагрузки по её контуру.
6. Получена расчетная динамическая модель противолавинн^й галереи учитывающая совместную работу сооружения с грунтов!« основанием и позволяющая определить динамические параметр» галереи в режиме свободных й вынужденных колебаний. В целях повышения сейсмостойкости галереи предложены, меры обеспечивающие пространственную жесткость, разработанный- сейсмоизолирующий узел соединения оболочки с бортовым элементом позволяет снизить напряжение
в оболочке. В условиях высокогорья и высокий сейсмичности в конструкциях галерей целесообразно применение контрофорсных подпор-•!?ых стен, сборных корневидных фундаментов для колонн.
7. В сейсмических районах для армирования грунта дорожных сооружений следует применять геотекстиль, вместо металлической арматуры, т.к. коэффициент сцепления последнего с.грунтом при вибрации резко снимется. Применение армсгрунтов с геотекстильной арматурой в грунте заекпки галерей позволяет снизить усилие от, удара камня и лавины,-а также увеличивает общую.сейсмостойкость" этого сооружения зя счет увеличения её динамической жесткости и упрочнения грунтов.
8. В конструктивных разработках и технологии производства робот при их строительстве учет сейсмических сил соответствует современным требованиям экологии, т.к. снижение повреждаемости полотна дорог.и искусственных сооружений будет способствовать уменьшению аварийней ситуации в регионах поврежденных землетрясением. "
9, Результаты диссертационной работы использованы при строительстве Байкало-Амурской железнодорожной магистрали, на железных дорогах Фрунзе-Дкалал-Абад, Фрунзе-Рыбачье, на автодорогах Фрунзе-Ощ, Ош-Х0рог, Фрунзе-Ташкент.
Результаты исследований использованы при разработке СНиП Н-7.81 "Строительство в сейсмических районах".
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих научных трудах;
1. Абдужабаров А. Модельные исследования сейсмостойкости полотна дороги /Вопросы механики: Сб статей - Ташкент.1967-)©, -С. 34-44 (соавтор Рашидов Т.Р.).
2. Абдужабаров А. Сейсмостойкость полотна дороги Л!звестия АН УзССР - '»б - 1968 - С. 70-72 (соавтор Рашидов Т.Р.).
3. Абдужабаров А. Дороги в сейсмических районах. /Строительство и архитектура Узбекистана - № 7 - 1968 С. 9-10. (соавтор Рашидов Г.Р.).
4. Абдужабаров А. Экспериментальные исследования динамицес-. ких свойств земляного полотна автомобильных дорог. /Известия
АН УзССР - №3 - 1959 - С. 37-38. (соавтор Рашидов Т.Р1).
5. Абдужабаров А. Результаты исследований колебаний полотна дороги /Вапросы механики - Ташкент - № 6, 1969 - 148-152. Сб. статей. .
6. Абдужабаров А. Парлченты земляного полотна автомобильных дорог в.сейсмических районах /Йурн. Автомобильные дороги - № 9,
- М. , - 1970, С. .23-24 (соавтор Т,Р.)
7. ДбдугсабгроЕ А. Экспериментальные исследования сейсупстой-кости полотна дорог / Матер. Всесоюзного совещания. Проектирование и строительство сейсмостойких зданий.и сооружений. - Москва-Фрунзе , 1971, - С. 112-119 (соавтор Рашидов Т.Р.).
8. Абдужабаров А. Проектирование автомобильных дорог в сейсмических районах. /Исследований автомобилей и автомобильных дорог в условиях жаркого климата. Дез. 1У Всесоюзного меж.вуз. конференции. - 1971, - С. 226 (соавтор Рашидов Т.Р.).
9. Абдужабаров А. Предложения по проектированию полотна железных и автомобильных дорог в сейсмических условиях / Из-во ФАН АН УзССР - Ташкент, 1972 - С. 3-10 (соагтор Рашидов Т.Р.)
10. Абдужабаров А. Исследование сейсмостойкости земляного полотна дорог сейсмовзрывным методом /Вопросы механики: Сб.
- АН УзССР, - № И, 1973. - С. 83-88 (соавтор Азизов А.)
11. Абдужабаров А. Воздействия землетрясений на тоннели мелкого заложения и земляное полотно дорог /Всемирный конгресс по сейсмостойкому строительству. Рурки (Индия), 1973- С. 17-21. (соавторы Рашидов Т.Р., Ииянходжаев А.А.).
12. Абдужабаров А. Исследование моделей земляного полотна с косогорньм основанием /Вопросы механики - Изд. АН УзССР, 1973
- »2 - С. 89-92 Э(соавтор Азизов А.).
13. Абдужабаров А. К расчету цементно-бетонных покрытий на сейсмические воздействия /Строительство и архитектура Узбекистана. - №12, 1974, - С. 43-45 (соавтор Азизов А.).
14. Лбдужлблров Л. Учет сейсмически/: воздействий пги проек-тиг'-'Рчник »елезоботонных водопропускных труб под насыпями /Транс-
портнпе строительство. - №9, - М. - 1У79. - С. 43-44.
15. Абдуждб?ров А. Конструкции железобетонных труб и метод их расчета для сейсмических районов. Дез. докладов Всесоюзного совещания "Сейсмическая опасность И сейсмостойкое строительство района БАМ" - Иркутск - Северобайкальсн, - 1979. -С. 27-29.,
16. Абдуд-гбарг.в А. Сейсмостойкость лавинозащитных галерей /Автомобильные дороги. - .4. - МС, 1981. - С. 8-9.
17. Абдужабаров А. Конструкции лавиноэащитных галерей в сейсмических районах/ Механика подземных сооружений: Меж.вуз.сб.
- Тула, 1982 - С. 114-116.
, 18. Абдужабаров А. Конструкции ж/б труб земляного полотна п при поперечно.» воздействии сейсмических волн /Всесоюз.конф. по распространению волн: Тез. докл. - круизе, 'КМ, 1983 - С. 33-35 (соавтор Бектечов А.).
19. Абдужабаров А. Влияние сейсмических волн на сооружения, расположенные на косогоре / Всесоюзная копф. по распространению волн: Тез.докладов - Арунзе, ФПИ,- 1983. - С. 36-37. (соавтор Еектонов А.).
20. Абдужабаров А. Сейснсстойкость специальных сооружений /Строительство и архитектура Узбекистана. 1986, - С. 14-17. (соавторы Хожметов Г.Х. и ОчельяненкоВА.).
21. Абдужабаров А. Сейсмостойкость лавинозащитных галерей /У1 Всесоюзный сьеэд по теоретической и прикладной механике.
- Тлх-кент, 1986, - С. 5.
22. Абдужабаров А. Оценка сейсмической опасности специальных инженерных сооружении /.Матер. Всемирного конгр. Генеральной ассамблеи - София, Ь1лгария, 23-27 авг.' 1988г. - С. 73-75. (соавторы Холметов Г.Х., Омельяненко ВА.).
23. Абдужабаров А. Конструкция земляного полотна в сейсмических районах/Транспортное строительство. 1991, - №7, - С. 21-22.
24. Абдужабаров А. Совершенствование конструктивных релений лавинозащитных галерей с учетом пространственного характера их работы при расчете на сейсмические воздействия /Сейсмостойкое строительство: Строительство и архитектура, Экспресс инф., 1991 - »10, - С. 7-9. (соавторы Джансериков Т.Д., Ьектенов А.).
25. Абдужабаров А. Узел соединения железобетонн.;.! оболочки лавинозаа,итной галереи -с бортовым элементом / Строительство и архитектура, сер. Сейсмостойкое стр-во. Экс.инф., 1991, - №10,
26. Абдужабаров А. Рекомендации по проектированию земляного полотна железных и авт. дорог в сейсмических районах. - Бишкек, БЛИ, 1991, - С. 3-18.
27. Абдужабаров А. Способ конструирования насыпи земляных сооружений /Авторское свидетельство - № 4832232 от 25.04.91 (соавтор Денисова Г.М.).
28. Абдужабаров А. Материалы и инженерные решения 'сейсмостойких армогрунтовых конструкций вемлпного полотна /Гранспорт-ное строительство. М., 1990. - М4, - С. 6-8 (соавторы Переселен-ков Г.С., Песов А.И., Целиков Ф.И.1. • •
29. Абдужабаров А. Сейсмостойкость земляного полотна' дорог /Исследование сейсмостойкости зданий и сооружений в Киргизии. Сб.труда® Ш, 1991. - С. 08-75.
30. Абдужабаров А. Сейсмостойкость дорожных сооружений. Изд. "ФАН" АН Уз ССР, 1993, - С. 278.
С. 9-11
Заказ-гё . Объем 2,15 п.л. Тираж Но экз. Ротапринт НИИТС
-
Похожие работы
- Оценка влияния геоматериалов на напряженно-деформированное состояние железнодорожного земляного полотна
- Принципы обеспечения стабилизации земляного полотна в южной зоне вечной мерзлоты
- Формирование защитных слоев железнодорожного земляного полотна с применением щебеночно-песчаных смесей
- Методика расчета и проектирования покровных сеток для защиты транспортных сооружений от осыпей и обвалов
- Разработка концепции системы мониторинга земляного полотна железнодорожного пути
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов