автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Повышение эксплуатационной надежности морских и речных портовых сооружений

ж

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ОТКРЫТОГО ТИПА

ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ

РГ6 ОД - ад 1995

по проектированию, изысканиям и научным исследованиям в области морского транспорта

На правах рукописи

долинский

Артур Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ МОРСКИХ И РЕЧНЫХ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Специальность 05.22.19 - Эксплуатация водного транспорта

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт - Петербург - 1995

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Штенцель В.К. Доктор технических наук, профессор Будин А.Я. Доктор технических наук, профессор Бугров А.К.

Ведущая организация - Союзморниипроект

Зашита диссертации состоится 8 декабря 1995 г. в 13 час. 30 мин. I заседании диссертационного совета Д116.01.02 Санкт-Петербургско Государственного университета водных коммуникаций.

Адрес: 198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, д.5/7, аудитория 235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санк Петербургского Государственного университета водных коммуникаций.

Диссертация в виде научного доклада разослана

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Гладков Г. Л.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кардинальным направлением развития материально-технической базы транспорта России, в частности морского и речного, на современном этапе становится ее техническое перевооружение и реконструкция. В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы эффективного использования портовых сооружений.

Эффективность использования сооружений в портах связана не только с соблюдением надлежащего режима их технической эксплуатации, но и с установлением возможности: продления срока службы без проведения работ по их реконструкции; проведения реконструкции или усиления сооружений при минимальных затратах; увеличения нагрузок в целях установления более тяжелого, но высокопроизводительного оборудования; увеличения глубин перед существующими причалами; увеличения глубин перед причалами с одновременным увеличением нагрузок. Решение каждой из вышеперечисленных задач, в конечном счете, приводит к снижению себестоимости перевозки грузов.

Очевидно, что повышение эффективности использования существующих портовых сооружений может быть выполнено на основе выявления резервов их несущей способности, что связано с достоверностью получаемой информации о нагрузках и воздействиях на сооружения, прочности материалов конструкций и несущей способности грунтов оснований, а также соответствием расчетных схем конструкций сооружений действительным схемам их работы в линейной области, характерной для стадии строительства и нормальной эксплуатации, и работы за пределами упругости - для стадии предельного состояния.

Перечисленное непосредственно связано с проблемой эксплуатационной надежности конструкций и оснований портовых сооружений, основная цель которой заключается в обеспечении безотказной работы сооружений в течение установленного срока службы при минимальных затратах времени и средств на их техническую эксплуатацию.

Проблема эффективности использования портовых сооружений всегда была в центре внимания Управления капитального строительства, Управления развития капитального строительства портов и СРЗ и Всесоюзного объединения берегового строительства и поставок экспортно-импортного оборудования Министерства морского флота.

Ряд тем отраслевых программ и заданий, например, тема 3.3.8 "Совершенствование технической эксплуатации существующих портовых гидротехнических сооружений и способов их защиты от коррозии", тема 32.1.01 "На основе проведенных исследований разработать способы выявления несущей способности существующих причальных сооружений с целью увеличения глубин у причалов с учетом пополнения флота крупнотоннажными судами", тема 32.1.02 "Разработка способа выявления резервов несущей способности портовых сооружений с целью увеличения

эксплуатационных нагрузок с учетом пополнения портов высокопроизводительными кранами и перегружателями" выполнялись под научным руководством и при непосредственном участии автора.

Мероприятия по повышению эффективности использования сооружений были проведены без капитальных затрат на их реконструкцию.

Цель и задачи исследований. Основной цепью исследований являлось дальнейшее совершенствование теоретических основ оценки технического состояния портовых сооружений, практических методов повышения их эксплуатационной надежности и эффективности использования сооружений и их оснований.

Для достижения поставленной цели потребовалось изучить весь комплекс вопросов, связанных со строительством, реконструкцией, перевооружением и эксплуатацией портовых сооружений (ПС) и решить ряд задач, отмеченных в разделе "Научная новизна исследований".

Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на теоретических и экспериментальных исследованиях, проведенных в основном в портах и СРЗ Минморфлота, а также заводах ЖБК Минтранссгроя. Основной стадии натурных исследований предшествовали исследования на управляемых моделях, которые проводились на лабораторной базе Ленморниипроекта. В качестве преобразователей механического сигнала в электрический применялись тензорезисторы сопротивлением 4-5 Ом, позволившие создать ряд датчиков самого различного назначения для измерения давлений, сил, деформаций и перемещений и автоматизировать процесс сбора, передачи и обработки информации, поступающей по телетайпным каналам с объектов исследования.

При теоретических исследованиях использовались основные принципы и методы теоретической механики и строительной механики стержневых систем. При постановке, проведении и обработке результатов экспериментальных исследований использовались элементы теории планирования эксперимента, с позиций которой эксплуатационная надежность рассматривалась как комплексный параметр оптимизации, а показатели надежности (безотказность, долговечность,

ремонтопригодность, сохраняемость) принимались за факторы, которые на отдельных этапах исследований, в зависимости от сложности конкретного объекта, рассматривались как частные функции цели.

Научная новизна исследований.

1. Впервые предложена и осуществлена в составе инженерных изысканий методика испытаний грунтов сваями-зондами, разработаны необходимые для этих целей оборудование, средства измерений и доказана возможность их усовершенствования в целях проведения комплексных испытаний грунтов в месте их залегания для получения характеристик прочности и деформируемости.

2. Разработана методика и система автоматизированного статистического контроля качества преднапряженных железобегоннЬгх

конструкций, армированных симметричной арматурой, не имеющие аналогов в мировой практике.

3. На основании исследований, проведенных при строительстве первого в стране глубоководного сооружения, вскрыты основные причины разрушения железобетонных свай-оболочек в процессе их вибрационного погружения, разработаны методы и средства, обеспечивающие сохранность оболочек в этот период и разработана методика расчета преднапряженных свай-оболочек на динамические усилия при их погружении. Разработанные методы, средства и методика также не имеют аналогов в мировой практике.

4. Разработана методика определения расчетной нагрузки, передающейся на ходовые пути портальных кранов и перегружателей.

5. Разработаны методика и средства дистанционного измерения скорости равномерной коррозии металлоконструкций ПС.

6. Разработаны методы и средства, способствующие продлению срока службы железобетонных преднапряженных несущих конструкций покрытий складов и галерей ПС, подверженных интенсивной коррозии, основанные на изменении напряженного состояния усиливаемых конструкций.

7. Разработана методика расчета к способу усиления фундаментов зданий и сооружений преднапряженными сваями малого диаметра в целях улучшения условий эксплуатации сооружений и продления срока их службы.

8. Предложена принципиально новая, высоконадежная конструкция преднапряженного тензорезисторного датчика относительных деформаций, закладываемого в бетон при изготовлении железобетонных конструкций, отличающегося от существующих также повышенной чувствительностью, и разработана методика расчета датчика.

9. Сформулированы и обоснованы перспективные направления исследований в области строительства, реконструкции и технической эксплуатации портовых сооружений.

Практическая значимость работы. Разработка задач, перечисленных в разделе "Научная новизна исследований" и разработка нормативной базы, позволяющей их реализовывать на практике, создали надежные основы для выявления резервов прочности и несущей способности ПС, повышения эффективности их использования и увеличения пропускной способности портов.

В результате проведенных исследований только в последней (предперестроечной) пятилетке выявлены и использованы резервы несущей способности тридцати ПС, на большей части которых повышены нормы эксплуатационных нагрузок.

Суммарный экономический эффект от снижения себестоимости перевозок грузов за счет использования крупнотоннажных судов и стоимости переработки грузов в портах в результате применения более

производительных (но и более тяжелых) кранов за это же время превысил 3 млн.руб., а экономическая эффективность результатов исследований составила 11,6 руб. на 1 руб.затрат.

Реализация результатов исследований. С использованием в разном объеме результатов исследований по теме диссертации составлены следующие руководящие нормативные документы (РНД).

1. Инструкция по нестандартным испытаниям свай статическими нагрузками. Союзморниипроект. М.,1966. 39 с.

2. РД 31.31.17-74. Руководство по обеспечению сохранности свай-оболочек при внбропогружении. Союзморниипроект. Л., 1974. 17 с.

3. РТМ 31.3015-78. Руководство по испытаниям свай-оболочек осевыми вдавливающими нагрузками и оценке их несущей способности. Ленморнннпроект. Л., 1978. 18 с.

4. ВСН 34/Х-78/Минтрансстрой: Технические указания по производству и приемке работ при возведении морских и речных портовых сооружений. Глава X. "Свайные работы". ВПТИТРАНССТРОЙ. М., 1978. 142 с.

5. РТМ 31.3017-78. Методика расчета предварительно напряженных свай-оболочек на динамические усилия при их погружении. М., ЦРИА Морфлот. 1980. 43 с.

6. ВСН 34Л/Ш-82УМинтрансстрой: Правила производства и приемки работ при возведении морских и речных портовых сооружений. Глава VIII. "Контроль трещиностойкости предварительно напряженных железобетонных элементов портовых гидротехнических сооружений". ВПТИТРАНССТРОЙ. М., 1982. 70 с.

7. Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений. М., Стройиздат. 1983. 360 с.

8. РТМ 31.35.09-85. Инструкция по определению скорости равномерной коррозии металлоконструкций в морских портах. Ленморнннпроект. Л., 1985. 18 с.

9. РД 31.35.10-86. Правила технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий. В/О "Мортехинформреклама". М., 1987. 200 с.

10. РД 31.35.11-89. Инструкция по инженерным обследованиям морских портовых гидротехнических сооружений. В/О "Мортехинформреклама". М., 1989. 141 с.

11. СНнП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции пиротехнических сооружений. М., ЦИТП Госстроя СССР, 1987. 32 с.

12. Методические указания по эксплуатации здания с фундаментами на коротких сваях, размещаемыми в верхнем несущем слое, подстилаемом слабыми грунтами. Ленморниипроект. Л., 1992. 22 с.

13. Указания по расчету рамных конструкций причальных сооружений эстакадного типа. Ленморниипроект. Л.,1992. 74 с.

-714. Руководство по определению сопротивляемости грунта на боковой поверхности и на уровне низа сваи по результатам испытаний свай-зондов. Ленморниипроект. Л., 1992. 30 с.

15. Руководство по нанесению антикоррозионного покрытия "Уреплен-Б" на поверхность металлических и железобетонных конструкций портовых сооружений. ВНИИСК, Ленморниипроект. Л., 1992. 6 с.

16. РД 31.35.11-93. Руководство по техническому контролю гидротехнических сооружений морского транспорта. Союзморниипроект. М., 1993. 234 с.

17. Руководство по определению упругой осевой податливости свай в грунте по результатам испытаний свай-зондов. Ленморниипроект. Санкт-Петербург, 1994. 73 с.

18. Руководство по определению предельного сопротивления свай по результатам их динамических испытаний и назначению контрольного отказа. АООТ "Ленморниипроект". Санкт-Петербург, 1994. 40 с.

19. Руководство по определению сопротивляемости грунтов сдвигу в месте их залегания по результатам испытаний прибором лопастного сдвига. АООТ "Ленморниипроект". Санкт-Петербург, 1995. 9 с.

Методика испытаний грунтов сваями и сваями-зондами, изложенная в РНД (1,14) , использовалась Ленморниипроектом для оценки несущей способности и эксплуатационной надежности свайных фундаментов на объектах строительства и реконструкции: предпортовой базы Союзвнештранса в Ленинградском МТП; склада калийной соли в Вентспилсском МТП; подходной эстакады к глубоководным нефтепричалам в бухте Матансас (Республика Куба); корпуса сборных железобетонных изделий ремонтно-строительного треста БМП; крановых рельсовых путей тылового железнодорожного фронта выгрузки автотранспорта на контейнерном терминале в Ленинградском МТП; склада комплектации контейнеров Калининградского МТП; склада бумаги и целлюлозы в Вентспилсском МТП; подходной эстакады к причалу аммиака того же порта; комплекса по перегрузке глинозема в Мурманском МТП, причалов Петролеспорта на Гладком острове.

Методика испытаний свай-оболочек, изложенная в РНД (3), использована для определения сопротивляемости грунтов на уровне низа и на боковой поверхности свай-оболочек и их несущей способности на строительстве: причалов NN 1, 6, 7 в грузовом районе "Экономия" Архангельского МТП; пирса N 3 Вентспилсской перевалочной нефтебазы; причала N 15 Калининградского МТП; подходной эстакады портовой части комплекса для перегрузки аммиака в Вентспилсском МТП; склада-накопителя калийных удобрений вместимостью 85 тыс.тонн того же порта.

Методика расчета свай-оболочек на динамические усилия при их вибропогружении и рекомендации по обеспечению их сохранности, изложенные в РНД (2,4,5), применялись при проектировании и строительстве ряда объектов морского и речного транспорта, и в том числе при строительстве: пирса N 3 Вентспилсской перевалочной нефтебазы;

калннинградских причалов на правой набережной реки Прегель (Запрыбхолодфлота, базы тралового флота, комплексного обслуживания судов смешанного плавания "Река-море" речного порта); причалов NN 11, 12. 13 Новоталлинского МТП.

Глава восьмая "Правил производства и приемки работ при возведении морских и речных портовых сооружении" использовалась при статистическом контроле трещиностойкосги преднапряженных железобетонных призматических свай и шпунта на заводе ЖБК треста "Севзапморгидрострой", а также преднапряженных свай-оболочек на Ильичевском заводе ЖБК, на Вентспилсском филиале Рижского завода ЖБК треста "Балтморгидрострой".

"Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений", составленное к главе СНиП П-56-77 и СНиП 2.06.08-87, используются организациями, занимающимися исследованиями, проектированием, строительством и эксплуатацией объектов морского и речного транспорта у нас в России и за рубежом.

Пароходства, порты, СРЗ, проектные институты и другие организации Минморфлота, до введения в действие РД 31.35.11-93 (16), при эксплуатации и проектировании гидротехнических сооружений руководствовались основными положениями "Инструкции по инженерным обследованиям портовых гидротехнических сооружений" (10).

"Инструкция по определению скорости равномерной коррозии металлоконструкции в морских портах" использовалась при определении скорости сплошной коррозии стальных конструкций склада-накопителя калийной соли в Вентспилсском МТП.

"Правила технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий" и "Инструкция по инженерным обследованиям морских портовых гидротехнических сооружений" являются обязательными для инженерно-технического персонала служб пароходств, портов, судоремонтных заводов, а также специалистов организаций, занимающимися вопросами проектирования и эксплуатации портовых сооружений.

Правила технической эксплуатации (ПТЭ) ориентируют на вскрытие резервов несущей способности сооружений с целью повышения эффективности их использования.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации доложены на:

первом и втором симпозиумах "Экспериментальные исследования инженерных сооружений" (Ленинград, 1965, 1969);

научном семинаре "Свайные фундаменты в условиях слабых грунтов" в Ленинградском доме научно-технической пропаганды (Ленинград, 1966);

секции строительства портовых и гидротехнических сооружений и секции технологии производства сборного железобетона и строительных деталей Технического совета Министерства транспортного строительства (Москва, 1967);

совместном заседании секции гидротехнических сооружений НТС Ленморниипроекта и технических советов Ленгипроречтранса, Ленгипрорыбпрома и треста "Севзапморгидрострой" (Ленинград, 1967);

Х1-м координационном совещании "Натурные исследования пиротехнических сооружений" (Ленинград, 1969);

научно-техническом семинаре "Проектирование и возведение фундаментов транспортных зданий и сооружений из свай и оболочек в сложных грунтовых условиях", организованном НТО ЛИИЖТа, совместно с ДорНТО Октябрьской ж.д., НТО Мостостроя N 6 и Ленгипротрансмоста и ЛДНТП (Ленинград, 1974);

научном семинаре "Долговечность и опыт применения железобетонных свай-оболочек в морских гидротехнических сооружениях" Черноморского НТО водного транспорта (Одесса, 1975);

научно-техническом семинаре "Некоторые новые решения в гидротехническом строительстве", организованном Латвийским республиканским правлением НТО Водного транспорта (Рига, 1981);

II научно-технической конференции "Эксплуатация и долговечность портовых и судоходных гидротехнических сооружений" (Ленинград, ЛИВТ, 1983);

VII и X Международных кондзессах федерации по предварительно напряженному железобетону (Нью-Йорк, 1974 и Нью-Дели, 1986).

Всероссийской научно-методической конференции "Современные тенденции развития учебного процесса в высшей школе" (Санкт-Петербург, Департамент речного транспорта, ГУВК, 1994).

Кроме того, материалы, послужившие основой диссертации, рассматривались на секции гидротехнических и береговых сооружений НТС Ленморниипроекта (Ленинград, 1961-1995), Научно-техническом совете Ленморниипроекта (Ленинград, 1987, 1995), секции развития портов и береговых сооружений НТС Министерства морского флота (Москва, 1986, 1987).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертационной работы опубликованы в 75 работах. Общий список научных трудов автора составляет 150 наименований, из них 86 - печатных, в том числе 22 авторских свидетельств на изобретения. Более 80% опубликованного материала написано лично соискателем.

2. ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ МОРСКИХ И РЕЧНЫХ ПОРТОВЫХ

СООРУЖЕНИЙ

Строительство и эксплуатация портовых гидротехнических сооружений и специализированных комплексов в портах (зачастую в весьма неблагоприятаых геологических и гидрометеорологических условиях) ставят перед специалистами сложные задачи, решению которых в значительной мере способствуют экспериментальные исследования,

которые проводятся как на стадии, предшествующей проектированию, так и в процессе проектирования, строительства и эксплуатации сооружений.

Технический прогресс в области портового строительства уже сейчас привел к увеличению сложности сооружений и, как следствие, к повышению сложности экспериментальных работ, без которых немыслимо дальнейшее совершенствование конструкций, методов расчета, возведения и технической эксплуатации сооружений.

Как правило, задачи исследования объектов портового строительства являются весьма сложными многофакторными задачами, требующими тщательно продуманных приемов постановки эксперимента, применения современных средств измерительной техники.

При исследовании таких объектов на первый план выдвигается оценка точности и надежности результатов измерений, что неизбежно приводит к необходимости создания надежной первичной аппаратуры (датчиков, приборов и оборудования), степень влияния которой на сам процесс функционирования объекта также подлежит определению.

В доперестроечные пятилетки Союзморниипроектом и его филиалами был выполнен большой объем проектно-изыскательских работ, позволивших успешно ввести в действие порты Ильичевский и Восточный, ряд грузовых и пассажирских районов и сооружений в действующих портах, порты "Южный" на Черном море и Новоталлиннский морской торговый порт на Балтике.

В значительной мере успешному проектированию, строительству и эксплуатации портовых сооружений на Северо-Западном бассейне способствовали широко поставленные экспериментальные исследования на строящихся и эксплуатируемых объектах, проводившиеся в течение тридцати пяти лет под руководством и при непосредственном участии автора настоящей работы.

Значимость достоверной информации, поступающей со строящихся и эксплуатируемых объектов, процессы функционирования которых носят динамический, то есть изменяющийся во времени характер, значительно возрастает в связи с развитием теории расчета строительных конструкций на надежность. Эта теория оперирует случайными величинами, характеризующимися функциями распределения.

Основы теории расчетов строительных материалов и конструкций на надежность заложены в трудах Н.Ф.Хоциалова, М.Майера, Н.С.Стрелецкого, В.В.Болотина, Н.Р.Ржаницына, Р.А.Муллера, Ю.А.Павлова. В области транспортного строительства основы методов теории надежности портовых гидротехнических сооружений (ПГС) заложены в работах Ф.М.Шихиева, В.Д.Коспокова, В.Б.Кузнецова, А.В.Школы, Л.Ф.Штанько, Н.Н.Ермолаева.

С июля 1986 года в системе Союзморниипроекта введен в действие руководящий документ РД 31.31.35-85 "Основные положения расчета причальных сооружений на надежность" (авторы: В. Д.Коспоков, Л.А.Уваров, Л.Ф.Штанько, А.В.Школа, ПЛ.Клемянционок),

предназначенные для опытного применения. В этом документе причальные сооружения рассматриваются как сооружения с экономической ответственностью.

Несмотря на десятилетний срок действия руководящего документа, методика расчета ПС на надежность не получила должного применения в практику проектирования, строительства и эксплуатации ПС.

Анализируя это обстоятельство, автор пришел к выводу, что на современном этапе, за редким исключением, невозможно обеспечить заданную эксплуатационную надежность сооружений из-за низкого качества информации, получаемой в результате испытаний грунтов, материалов, нагрузок и воздействий на сооружения, а также условности расчетных схем конструкций сооружений, которые, как правило, не отражают действительных схем их разрушения.

Учитывая важность затронутого вопроса, автор на протяжении всей научной деятельности занимался:

разработкой и совершенствованием методов и средств получения статистической информации с объектов строительства и эксплуатации;

внедрением разработанных средств и методов оценки прямых характеристик грунтов и их однородности в практику инженерных изысканий;

разработкой и внедрением системы статистического контроля качества преднапряженных свайных элементов конструкций ПГС в практику портового строительства;

разработкой способов усиления конструкций ■ и оснований ПС и совершенствованием способов их расчета.

З.ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ СВАЯМИ, СВАЯМИ-ОБОЛОЧКАМИ И СВАЯМИ-ЗОНДАМИ, ОСНАЩЕННЫМИ ДАТЧИКАМИ ПРОДОЛЬНЫХ УСИЛИЙ

В системе Союзморниипроекта с 1965 по 1993 гг. действовала составленная автором "Инструкция по нестандартным испытаниям свай статическими нагрузками" /7/, которая способствовала получению более полного объема информации о поведении сваи под нагрузкой /8,17,26,30,40,68,69/. Изложенная в Инструкции методика послужила основой для создания "Руководства по определению сопротивляемости грунта на боковой поверхности и на уровне низа сваи по результатам испытаний свай-зондов", введенная в действие с января 1993 года. Помимо традиционной, изложенной в ГОСТ 20522-75 методики статистической обработки результатов испытаний грунтов, взаимодействующих с поверхностями сваи, в упомянутое Руководство включен разработанный автором раздел "Оценка сопротивляемости грунта на боковой поверхности сваи в случае многослойного основания" /29,68/.

Для многослойного основания сопротивляемости слоев грунта на боковой поверхности сваи могут быть определены по методике, основу которой составляет положение о том, что распределение внешней нагрузки

ы 5

N.<5, между слоями при осадке в, пропорционально отношению —и

сопротивляемости грунта на боковой поверхности

5 5 5

Ъ = ТГ- + 7Г- /уИЛу +....+ — /««'»„ + (3-1)

где (¡, ....Гп - сопротивляемость фунта на боковой поверхности иго, го ...., п-го слоев;Ь, ^.....Ьп - мощности слоев; 50/,50у....5оп - предельные

сдвиговые осадки, при которых происходит полная мобилизация сил сопротивления грунта на боковой поверхности; Роз - усилие, воспринимаемое основанием сваи при осадке э, определяемое по датчику.

Для п-слойного основания следует построить п уравнений типа (3.1) и решить их совместно относительно Г;, ....Гп. Значения Б, 1], ...,ГП могут быть использованы для определения несущей способности свай в случае зависания грунта на ее боковой поверхности (эффект негативного трения), а также для более детального анализа несущей способности грунтового основания.

Значения предельных сдвиговых осадок определяются по графикам "нагрузка-деформация", на которых точки перелома позволят установить величины этих осадок, а соответствующие им сопротивления слоев грунта определяются по графику нагрузка - усилие в основании сваи. В том случае, когда точки перелома на графике нельзя выделить явно, значения предельных сдвиговых осадок допускается определять по таблице, приведенной в Руководстве и составленной Б.И.Далматовым и Ф.К.Лапшиным для грунтов г.Ленинграда.

Для этого же случая более надежным вариантом является установка в опытную сваю-зонд преднапряженных датчиков продольных усилий (ДПУ), обладающих повышенной чувствительностью к относительным деформациям.(рис 3.1) Установка датчиков производится с учетом их расположения на границах слоев грунта после погружения опытного свайного элемента в грунт. Основные формулы для расчетов и конструирования ДПУ выводятся из условий совместности деформаций датчика и корпуса свайного элемента /31/.

(а) (б) (в)

Рис. 3.1 Размещение ДПУ в свае-зонде(а), железобетонной свае (б), свае-оболочке(в)

Дальнейшим развитием методики испытаний грунтов в месте их залегания явилась разработка автором "Руководства по определению упругой осевой податливости свай в грунте по результатам испытаний свай-зондов", введенное в действие с января 1994 года в системе Ленморниипроекта.

В соответствии с Руководством частное значение коэффициента упругой осевой податливости сваи рекомендуется определять по формуле

EA * IE A ^ + c.Aq '

- 14-hf, 1 + « , n

__I__U j__

+

(3.2)

где Ьо и Ь - соответственно свободная и погруженная длина сван; ЕА -продольная жесткость сваи; А и Ао - соответственно площади поперечного сечения и основания сваи; п - отношение приращения осевого усилия ДРо, действующего на уровне низа сваи в линейной области ее загруженйя, к приращению усилия для этого же уровня загруженйя, определяемые по результатам испытаний сваи-зонда; сг - коэффициент постели грунта. Коэффициент постели грунта рекомендуется определять по формуле

где п, - отношение, аналогичное п для нагрузок и усилий, действующих в свае-зонде при загружении, ограниченном половиной ее предельного сопротивления Fps; Es - модуль упругости стальной сваи-зонда; А5 -площадь поперечного сечения сваи-зонда; V, - коэффициент упругой податливости сван-зонда, равный отношению вертикального перемещения s сечения, расположенного на уровне поверхности территории, к действующему в этом сечении продольному усилию Ns, не превосходящему полопнны предельного сопротивления сван-зонда FpJ; hps - глубина погружения сваи-зонда в грунт; Aps - площадь опирания на грунт сваи-зонда.

Экспериментальные исследования механизма взаимодействия с грунтом моделей и натурных свайных элементов, оснащенных датчиками продольных относительных деформаций, проведенные ранее автором /8,17/, не выявили наличия остаточных напряжений в поперечных сечениях свайных элементов после полной их разгрузки. Однако, при применении свай-зондов с меньшей погонной жесткостью, чем применяемой ранее, возникновение отрицательного трения в этом случае, впервые отмеченное в 1962 году В.Н.Морозовым, было обнаружено.

Наличие начального напряженного состояния, возникающего в результате погружения зонда в грунт вдавливанием, вносит определенные трудности в анализ результатов испытаний. Преодолению этих трудностей в значительной мере способствует заимствованный из строительной механики принцип жесгкостного распределения нагрузки, приложенной к n-элементным системам, работающим совместно. Исходя из этого принципа, распределение осевой вдавливающей нагрузки, приложенной к системе свая-грунт, происходит в линейной области пропорционально коэффициентам распределения, определяемым по формулам

с

2

(3.3)

к

(3.4)

где Vrt и Vr - коэффициенты продольной жесткости грунта, расположенного соответственно под нижним концом сваи и вблизи ее боковой поверхности, определяемые по формулам

S0 J п 0

где п - отношение усилия Fo, действующего в сечении, расположенном на уровне низа сваи, определяемое по датчику, к осевой нагрузке, приложенной к голове свайного элемента; So - перемещение нижнего конца свайного элемента от действующей силы Fo.

Коэффициенты распределения позволяют вести анализ взаимодействия зонда с грунтом при снятии с него осевой нагрузки (после его вдавливания в грунт) и при статических испытаниях зонда осевыми вдавливающими нагрузками, причем первая операция (разгрузка зонда после его вдавливания на проектную отметку) позволяет оценить надежность работы контрольно-измерительной аппаратуры.

Оценка надежности работы КИА проводится следующим образом: после погружения зонда на заданную отметку производится измерение усилий в нижнем датчике в нагруженном и ненагруженном состояниях и определяется разность усилий AFo; в соответствии с работой /65/ эта же разность усилий определяется по формуле AFo=KtoFo: определяется погрешность относительно первого значения AFo, которая не должна превышать 5%.

Изложенная выше методика обработки результатов впервые использована на объекте строительства склада комплектации контейнеров (тема "Опытные и исследовательские работы, способствующие установлению надежности свайных фундаментов склада комплектации контейнеров комплекса "Ро-Ро", Ленморниипроект.арх.М Т-30248, Л., 1990, 87 е.).

Важным при испытаниях грунтов эталонной сваей второго типа (по ГОСТ 24942-81) является последовательность определения составляющих несущей способности свайного элемента. По упомянутому стандарту ".... для оценки предельного сопротивления под нижним-концом сваи следует производить вдавливание ее нижнего конца на 20 мм, а затем для оценки предельного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи -вдавливание или выдергивание (в случаях,когда нижний конец сваи располагается в водонасыщенных песках или супесях) ствола сваи на 12 мм". Между тем в работе /30/ автором диссертации был сделан вывод о том, что для получения характеристик сопротивления грунта с возможно меньшей ошибкой целесообразно применять сваи-зонды, либо сваи-штампы, испытания которых производятся по измененной методике, то есть вначале следует определить поверхностное трение, а затем общую несущую способность.

При оценке коэффициента надежности свайного элемента по грушу СНиП 2.02.03-85 рекомендует статистическую обработку частных значений

прсдслыюго сопротивления сваи проводить по мегодике, приведенной в ГОСТ 20522-75, использующей в качестве статистической модели нормальное распределение Гаусса. Между тем еще в 1952 голу Р.Л.Муллером было показано, что для оценки однородности материалов кривая Гаусса, дающая отрицательным значениям конечную вероятность, можег быть рекомендована лишь при малых изменчивостях наблюдаемых величин. Было также отмечено, что на основании статистических данных можно с достаточной достоверностью судить лишь о трех параметрах кривой распределения - центре, изменчивости и асимметрии.

В 1965 году на площадке строительства склада Союзвнештранса в Ленинградском МТП по предложению автора диссертации были проведены испытания грунтов сваей-зондом и железобетонными сваями, оснащенными датчиками продольных усилий. В качестве математической модели для статистической обработки данных статических испытаний спайных элементов было предложено использовать распределение Пирсона Ш рода. Последовательность обработки данных испытаний изложена в работе /18/: а) на основании испытаний вычислялось среднее значение иссушен способности сваи; б) среднее значение сопровождалось указанием величин среднего квадратичного отклонения, изменчивости и асимметрии, которые определялись в следующем порядке.

Определяются начальные моменты mi, m:, тз по формулам

У Ра У Ра2 У Рау

= -; = (3.6)

где Р - частота (повторяемость экспериментальных величин характеристик фунта); а - отклонение экспериментальных величин грунтовых характеристик от среднего (нормативного) значения.

По формулам теории моментов определяются центральные моменты

•у

А/2 = тг - тх ; : Мг -тг- Ътгтх + 2т1, (3.7)

Определяются стандарт, изменчивость и асимметрия по формулам

cr=jM¡; Cv= f-; S = (3.8)

Fu 2a

При S>0 коэффициент однородности вычисляется по номограммам, приведенным в работе /18/. При S<0 показатель однородности признается неудовлетворительным, и однородность основания определяется для отдельных участков строительства или даже для участков сооружения (например, для секций причалов, отделенных друг от друга i температурными швами).

На основании результатов этой работы были сделаны следующие выводы.

1. Снижение запаса прочности (не в ущерб надежности) сооружений на свайном основании может быть осуществлено как в результате

улучшения методов и средств оценки частных значений характеристик прочности грунтов, так и усовершенствования методики обработки данных испытаний. 2. Установление достоверных значений коэффициентов однородности свайного основания по ограниченному числу испытаний может бьггь произведено в том случае, если формальный статистический анализ величин несущей способности свай будет сопровождаться глубоким изучением взаимодействия сваи с окружающим ее грунтом.

Исследования, проведенные автором /1,8/, подтвердили линейную зависимость между составляющими сопротивления сваи при ее загружении вплоть до предельной нагрузки. Это позволило уточнить результат обработки данных испытаний свайных элементов, используя теорему теории вероятности о дисперсии линейной функции ряда случайных величин, не находя распределение самой функции.

В соответствии с работой Г.Хана, С.Шапиро "Статистические модели в инженерных задачах" (Изд-во "Мир", М., 1969) дисперсия линейной функции двух случайных величин определяется по формуле

cr(/vY, +Ь1Х1) = $а\хх) + %<т\х1) + 21\Ь1Ст(хьх1), (3.9)

Для случая оценки дисперсии предельного сопротивления сваи по дисперсиям составляющих сопротивления, значения, входящих в формулу величин, следующие: bi=Ao (площадь опирания на грунт сваи); b:=uh (площадь боковой поверхности погруженной части сваи); Xi=ro (сопротивляемость грунта под нижним концом CBan);x:=f (сопротивляемость грунта на боковой поверхности сваи).

Ковариация ряда измерений, состоящего из п пар значений (xi;yi),

(хг;у2) (хп;уп) равна

-Ю(уг-у), (3.10)

Дисперсия предельного сопротивления грунта основания сваи по

дисперсиям составляющих сг2 и Оу-, с учетом принятых выше обозначений, равна

ctfu = А+u2h2c^ +2A0uh—¿(r0-ib)(f-f), (3.11)

n_I i=l

Изложенное выше решение, подтвержденное результатами лабораторных и натурных исследований на объектах портового строительства, является весьма важным как для оценки исходной несущей способности фундаментов сооружений, введенных в эксплуатацию, так и для длительно эксплуатируемых сооружений, свайные фундаменты которых работают в условиях частичного зависания грунта на сваях.

Разделение несущей способности свайных элементов на составляющие проводились ранее как у нас в стране, так и за рубежом, однако, в основном, это носило характер исследования. (

В 1988 году автор диссертации, будучи одним из экспертов, командированных Минморфлотом в Республику Куба по вопросу строительства свайного основания нефтепричалов для супертанкеров в бухте Матансас, проводил оценку результатов испытаний свайных элементов из стальных труб диаметром 0,813 м, погруженных в грунт на глубину до 38 м.

Испытания проводились Центральной лабораторией управления мостов и дорог Франции.

После погружения свайных элементов,последние оснащались датчиками относительных продольных деформаций, которые устанавливались в элементы меньшего, чем свая, диаметра, жестко сочлененные с испытываемой сваей. Датчики размещались на границах слоев грунта, мощности которых определялись по результатам инженерных изысканий. Сопротивляемости слоев грунта на боковой поверхности свай определялись по методике,изложенной диссертантом в 1961 году /1/.

Получаемая по датчикам информация использовалась Центральной лабораторией для назначения нормативной (эксплуатационной) нагрузки на сваю, которая определялась по формуле

<2*=^+^. (3.12)

Рр ъ

Р 5

где QL ■ сопротивления грунта соответственно на уровне низа сваи и на ее боковой поверхности; Fp.Ps - коэффициенты безопасности,

п с

соответствующие составляющим и , равные1 для забивных свай соответственно 3,0 и 2,0.

Из формулы (3.12) следует, что при таком подходе большее значение придается сопротивлению грунта в области низа сваи. Еще большее внимание работе низа сваи оказывается немецкой фирмой "Дельмаг", которая для оценки несущей способности свайных элементов дизель-молотом своей конструкции использует только значения сопротивления грунта под нижним концом сваи.

При нормировании надежности свайных оснований французские специалисты используют рекомендации 185МРЕ, в которых общий коэффициент представлен произведением частных коэффициентов надежности

^ = (3.13)

где Р( - коэффициент надёжности, равный единице для свай, воспринимающих только сжимающие нагрузки, 1,15 - для свай, воспринимающих только растягивающие нагрузки. Для свай, воспринимающих чередующиеся нагрузки (сжимающие и растягивающие),

этот коэффициент назначается в интервале от 1,3 до 1,7; Иг- коэффициент надежности, равный 1,2 для редких сочетаний нагрузок,и 1,4 - для почти постоянных нагрузок; Рз- коэффициент опасности, равный единице, если достоверность результатов испытаний высокая, и 1,5, если имеется повышенный риск (например, наблюдается большая разбросанность результатов испытаний, встречаются особые типы грунта, мал опыт подрядчика и пр.).

Подставив в формулу (3.13) минимальные и максимальные значения частных коэффициентов надежности, что для свай, работающих только на сжатие, Рь будет находиться в интервале от 1,5-2,6, а для свай, испытывающих чередующиеся нагрузки сжатия и растяжения, верхняя граница интервала поднимается до 2,9 и 3,8.

Таким образом, во Франции применяют детерминистический способ нормирования запасов несущей способности свайных оснований.

Анализируя трудности, которые возникают практически каждый раз при возведении свайных оснований, можно сделать вывод о несовершенстве методической и нормативной базы в этой области, что отмечалось неоднократно автором /29,30,69/. В связи с этим, не дожидаясь очередного усовершенствования СНиП на проектирование свайных фундаментов, которые по существу не меняются от редакции к редакции, целесообразно пойти на создание отраслевых руководящих нормативных документов (РИД). Как правило, такой подход приводит к более глубокому пониманию вопроса и, как следствие, к созданию научно обоснованных технических, технологических и экономических решений. Примером этого могут служить РНД, перечисленные в разделе "Реализация результатов исследований", основные положения которых изложены в следующих разделах доклада.

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

ПРЕДНАПРЯЖЕННЫХ СВАЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОРСКИХ И

РЕЧНЫХ ПОРТОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Разработанные под руководством и непосредственном участии автора диссертации кассетная и стендовая технологии изготовления преднапряженных элементов, армированных симметричной арматурой /61, послужили основой для создания системы статистического контроля качества упомянутых конструкций 19, 10, 11, 16, 22, 31,33, 36, 39, 50, 53, 60/.

Основная идея, позволившая автору разработать и осуществить на практике систему контроля качества преднапряженных конструкций по основным показателям качества, заключается в использовании усилия натяжения арматуры в качестве источника информации. Это позволило, практически не изменяя технологии изготовления изделий, лишь дополнив технологическое оборудование устройством для плавной передачи усилия предварительного натяжения на бетон, осуществлять статистический

контроль трещиностойкости и жесткости изделий, а при необходимости и их конструктивной прочности на сжатие.

Частное значение момента трещинообразования определяется в соответствии с нормами проектирования бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений по формуле, которая для центрально обжатых элементов с симметричной арматурой приведена к виду, удобному для осуществления статистического контроля

Mcrc = mhyW0RP + -JL-jy0a0, (4.1)

l + nfit

где rrih- коэффициент, определяемый в зависимости от высоты сечения элемента по СНиП на проектирование бетонных и железобетонных конструкции гидротехнических сооружений; у - коэффициент, учитывающий влияние пластических деформаций бетона в зависимости от формы и соотношения размеров сечения, принимаемый по этой же главе СНиП; Wo - момент сопротивления приведенного сечения, определяемый в соответствии с упомянутой главой СНиП или ВСН /50/; Rp - прочность бетона на растяжение, соответствующая его кубиковой прочности в момент обжатия; ц - коэффициент армирования, равный отношению площадей поперечного сечения напряженной арматуры и бетона; п - отношение модулей упругости арматуры и бетона, определяемое на момент передачи усилия натяжения арматуры на бетон; а0 - напряжения в напрягаемой арматуре, соответствующие нулевым напряжениям в окружающем бетоне и определяемые по датчикам ,с учетом потерь, проявляющихся в рассматриваемой стадии работы элемента.

За сто принимается среднее значение напряжения На стабилизированном участке графика тепловой обработки изделия.

Для проверки основной гипотезы Но о равноточности оценки моментов трещинообразования были проведены параллельные определения -стандартным способом и с помощью аппаратуры контроля. Обработка результатов определений показала, что между Мог , определенными по формуле (4.1) и Mcrc.st , определенными стандартным способом по результатам испытаний на изгиб, существует тесная связь и основная гипотеза Но : Mere = Мсгсл по t - критерию является статистически значимой при 5%-ом уровне значимости (t = 0.99 < /о.05;13 = 2.16).

Надежность оценки продольной и поперечной жесткости изделий зависит от точности определения начального модуля упругости бетона. Из рассмотрения условий совместности работы бетона и арматуры под нагрузкой и условий передачи усилия натяжения арматуры на бетон получены формулы для определения начального модуля упругости и величины эффективного обжатия бетона

Е5=м[—~Е\, (4.2) = 70, (4.3)

и / 1 +«//

где е - относительная деформация элемента, измеренная в момент передачи усилия напряженной арматуры на бетон; Еа - модуль упругости арматуры.

Для определения деформаций железобетонных элементов на момент передачи усилия арматуры на бетон и обеспечения плавности передачи усилия разработано и внедрено на заводе ЖБК треста "Севзапморгидрострой" Минтрансстроя клиновое устройство (рис.4.1), в состав которого входят датчики силы и измеритель вертикального перемещения клина. Применительно к устройству формула (4.2) преобразована.

Рис. 4.1. Устройство для плавной передачи усилия натяжения арматур на бетон: 1 - датчики контроля натяжения арматуры; 2 - клин; 3 - подвижная траверса; 4 - штанги; 5 - арматурные захваты; 6 - электродвигатель; 7 - муфта предельного момента; 8 - кулачковая муфта; 9 - штурвал ручного управления клином.

Разработанная диссертантом- система контроля качества преднапряженных конструкций морских и речных портовых сооружений в части трешиностойкости была внедрена в производство на трех заводах ЖБК трестов "Севзапморгидрострой", "Мурманскморстрой", "Балтморгидросгрой" Главморречстроя и Ильичевском заводе ЖБК Главстройпрома. Последовательность осуществления статистического контроля трешиностойкости изложена в главе ВСН 34/УШ-82, утвержденной пятью союзными и одним республиканским министерствами и согласованной Госстроем СССР письмом НК-3313-1 27.06.80,а также в "Руководстве по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений" (к главе СНиП П-56-77) /53/. Материалы статистического контроля изложены в сообщении и докладе автора на УП и X Международных конгрессах федерации по предварительно напряженным конструкциям (ФИП) /31, 60/.

За разработку и внедрение конструкции механизированного стенда для изготовления предварительно напряженных свай и шпунта, оборудованного аппаратурой контроля качества изделий и разработку методики статистического контроля диссертант награжден двумя серебряными медалями ВДНХ (постановление Главного комитета ВДНХ N 7-н от 30.06.67. и N 413-и от 11.11.73).

Разработанный метод статистического контроля качества преднапряженных сильно армированных элементов, к которым относятся конструкции ПГС, может быть распространен на изделия с меньшим расходом напряженной арматуры за счет уточнения вклада составляющих контролируемого параметра. Например, для контроля трещиностойкости изделий может быть использована формула (3.9), в которой входящие в формулу величины принимают следующие значения: 1\ — ЩуТУо;

¿>2 = -г-^—Щ; х, = х2 = <т0.

I + П/1

С учетом этих значений формула принимает вид

г

тг-Щ < +

1+ П/Л 1 и ,2 1

+2 -(4.4)

1 + П(Л п-\~[ГХ

Выражение (4.4) способствует оценке колебаний системы контроля с использованием данных об изменчивости и взаимодействии контролируемых параметров Кр и а0.

Элементы свайных конструкций и оснований ПС подвергаются динамическим воздействиям в процессе их погружения ударным или вибрационным способами, что зачастую приводило к образованию продольных (параллельно оси) трещин, поперечных трещин, а для слабо

армированных свайных элементов возможны случаи разрыва в районе фланцев рабочей арматуры.

Сохраняемость основных несущих свайных элементов является одной из проблем эксплуатационной надежности ПС.

Проблема сохранности железобетонных свай-оболочек изложена в следующем разделе доклада.

5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОХРАННОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ-ОБОЛОЧЕК В ПРОЦЕССЕ ИХ ВИБРАЦИОННОГО ПОГРУЖЕНИЯ

Проблема обеспечения сохранности свай-оболочек возникла в транспортном строительстве практически сразу после их внедрения в практику портостроения, и особенно на объектах с глубинами воды более восьми метров.

Проблеме обеспечения сохранности железобетонных преднапряженных и ненапряженных свай-оболочек (далее оболочек), за время их широкого применения, были посвящены несколько научно-технических семинаров и конференций. Этой проблемой занимались ряд предприятий и институтов, из которых особо следует отметить Балтморгидросгрой, ВНИИГС, Ленморннипроект, МИСИ, Новороссийскморстрой, ОИИМФ.ЦНИИС Минтрансстроя, Черноморниипроект. Созданием нормативной базы, способствующей обеспечению сохранности оболочек в период их вибрационного погружения занимались ЦНИИС, Ленморннипроект и ВНИИГС. Исследования в этих институтах проводились под руководством и непосредственном участии И.И.Казея, А.А.Долинского, Е.М.Перлея. Результаты исследования в этой области опубликованы в статьях /27,28,29/, докладах /32,60/, РНД /43/.

Исследования процесса вибропогружения, предпринятые как у нас в стране, так и за рубежом, позволили установить, что имевшие место повреждения свай-оболочек при погружении их через слой воды вызывались гидродинамическим давлением, развивающимся во внутренней полости оболочек. (Следует иметь в виду, что наименьшей сопротивляемостью оболочка обладает по отношению к силам, действующим во внутренней полости в радиальном направлении).

Анализ графиков погружения и результатов измерений продольных усилий в сваях-оболочках позволяет сделать вывод о том, что в большинстве случаев на графиках можно четко выделить три участка.

Первый участок - участок активного погружения - характеризуется тем, что масса оболочки с вибропогружателем, вовлеченная в колебания с частотой, равной частоте вибропогружателя, совершает максимальную часть полезной работы по погружению оболочки. При этом трение в системе невелико.

Второй участок - участок торможения - характеризуется тем, что по мере продвижения оболочки в грунт происходит нарастание трети в системе за счет сопротивлений на боковой поверхности и грунта под низэм оболочки;

первое за счет увеличения площади боковой поверхности и плотноси грунта с глубиной, а второе, главным образом, за счет формирована грунтового ядра в полости. На этом участке система оболочка-грун: приобретает достаточную упругость, а это значит, что возможны явления связанные с резонансом.

Третий участок - участок восьми малых или нулевых отказов • характеризуется тем, что при данной массе системы и частоте колебаний дальнейшее продвижение оболочки в грунт без дополнительных мероприятий невозможно.

Погружение свай-оболочек лицевой стенки больверков повышенной жесткости обычно производится в режиме, соответствующем первому участку. При этом величина сжимающих напряжений не превышает 2, а растягивающих - 1 МПа. Измерения показали, что на участке торможения величины сжимающих и растягивающих напряжений вблизи низа оболочки возрастают более чем в два раза.

С помощью датчиков относительных деформаций и датчика гидродинамического давления были изучены особенности процесса вибрационного погружения свай-оболочек для сооружений эстакадного типа.

Исследования показали, что уровень осевых сжимающих и растягивающих напряжений в конце погружения таких оболочек может достигать соответственно 5 и 2,5 МПа, а радиальных гидродинамических давлений в полости - 0,6 МПа.

Анализ полученных данных показал, что первый участок погружения характеризуется невысоким уровнем осевых усилий в стенках оболочек и малыми давлениями в полости. На этом участке изменения возмущающей силы в пределах одного цикла колебаний сопровождается синхронным изменением гидродинамического давления, характерно также плавное (без резких сбросов и подъемов) возрастание гидродинамического давления по мере увеличения времени работы вибропогружателя.

На втором участке синхронный процесс импульсов давления, начиная с некоторого момента, может становиться нестационарным, и амплитуды импульсов давления и осевых усилий в этом случае резко возрастают. На этом же участке отмечены случаи резонанса. Например, при погружении одной из свай-оболочек подходной эстакады к причалу аммиака Вентспилсского морского порта был отмечен случай двойного вхождения в резонансную область. На седьмой минуте погружения, в течение двадцати секунд амплитуда продольных усилий возросла почти в три раза.

Второе вхождение в область резонанса наблюдалось через семь минут двадцать секунд после начала погружения и за тридцать секунд амплитуда возросла в четыре раза. В конце погружения контактные давления под кольцом сваи-оболочки достигли 4,1; сжимающие напряжения - 3,9; растягивающие - 2,2 МПа. Скорость погружения на последней минуте составила 0,15 м/с.

Проведенные исследования позволили сделать вывод о незначительном влиянии продольной силы на трещинообразование свай-оболочек и решающем значении гидродинамических нагрузок, вызванных наличием воды в полости оболочки.

В тех случаях, когда не применяются меры защиты и сваи-оболочки погружаются через слой воды большой толщи, последние могут оказаться поврежденными в процессе вибропогружения.

Гидродинамическое давление воды, являющееся главной причиной повреждений, может достигнуть критического уровня в процессе медленного, но неуклонного роста или (при использовании слишком мощного вибратора) - совершенно неожиданно, как результат виброударного процесса.

Наиболее простым и надежным способом предотвращения повреждений свай-оболочек является удаление воды из полости перед погружением.

Обеспечить отсутствие воды в полости сваи-оболочки на период вибропогружения можно двумя принципиально различными способами: удалением воды из полости после установки сваи-оболочки с открытым нижним концом на грунт или после предварительного погружения для образования водонепроницаемой грунтовой пробки; погружением сваи-оболочки с закрытым нижним концом с применением разрушающегося или скользящего наконечника.(рис. 5.1)

Рис. 5.1. Наконечник скользящий для железобетонных свай-оболочек: 1 - датчик силы; 2 - арматурные стержни (разрушающиеся в процессе погружения связи).

Снижение динамического воздействия грунтовой массы в полости сваи-оболочки может быть обеспечено следующими двумя способами: удалением грунта из полости; применением разрушающегося или скользящего наконечника /24/.

С целью возможности многократного использования наконечника, в его состав вводятся упругие связи со сваей-оболочкой, прочность которых меньше прочности элементов наконечника и несущей способности верхних слоев грунта.

В процессе погружения сваи-оболочки через слой воды и слабые грунты до плотных грунтов усилием сопротивления погружению упругие связи разрушаются, после чего наконечник по мере погружения сваи поднимается вместе с грунтовым ядром вверх и после демонтажа вибропогружателя краном с помощью троса, который перед погружением скрепляется с наконечником, последний извлекается из полости оболочки для повторных применений.

Благодаря погружению сваи-оболочки без воды во внутренней полости создается полезное поперечное обжатие сваи-оболочки наружным давлением воды.

По результатам исследований,выполненных с применением теории планирования эксперимента, составлены "Руководство по обеспечению сохранности свай-оболочек при вибропогружении" и "Методика расчета предварительно напряженных свай и свай-оболочек на динамические усилия при их погружении" /43/.

Руководство предусматривает проведение только тех мероприятий, которые непосредственно связаны с предотвращением их повреждений от динамического воздействия воды и грунтовой массы в полости оболочек.

Вышеупомянутая методика расчета устанавливает требования к расчету предварительно напряженных свай-оболочек на воздействие динамических усилий, возникающих при погружении оболочек вибрированием. Расчет позволяет провести анализ возможности возникновения, при погружении оболочки с водой в полости, резонансного или виброударного режимов и рекомендовать погружение оболочек без воды в полости, о чем дается указание в проекте.

Результаты исследования процесса погружения оболочек, а также конструктивные и технологические мероприятия, разработанные под руководством и при непосредственном участии диссертанта, позволили решить проблему обеспечения полной сохранности оболочек в процессе погружения и способствовать их сохранности в период эксплуатации.

6. НОРМАТИВНАЯ И РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКИ, ПЕРЕДАЮЩИЕСЯ НА ХОДОВЫЕ ПУТИ ПОРТАЛЬНЫХ КРАНОВ

Диссертантом разработана методика статистической оценки технического состояния крановых рельсовых путей, которая использована в качестве алгоритма к программе "RAIL", предназначенной для

автоматизированной обработки результатов нивелировки путей в целях установления соответствия фактических вертикальных нагрузок, передающихся на путь от наиболее нагруженной опоры крана нормируемым нагрузкам. Результаты расчета могут служить основанием для приемки вновь построенных крановых рельсовых путей в эксплуатацию, а также могут быть использованы для выявления участков пути, требующих приведения в соответствие с действующими нормативными документами.

Трудность решения задачи заключалась в том, что необходимо было увязать три нормативных документа, принципиально отличающихся в подходах к оценке нагрузок, передающихся от портальных кранов на ходовой путь.

Например, в СНиП 2.06.01-86 указан коэффициент надежности по нагрузке уг, равный 1,2, в "Правшах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов" приводятся допуски и предельные отклонения размеров крановых путей, а в "Правилах технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий" помимо отклонений приводятся также указания по дополнительной проверке рельсов на разновысотность. Нарушения правильности укладки кранового пути и превышение высотных допусков в процессе их эксплуатации приводят к преждевременному износу и поломке механизмов передвижения.

Распределение нагрузки между ходовыми колесами портального крана также существенно зависит от податливости пути и жесткости его портала. Частное значение фактической максимальной нагрузки на ¡-той стоянке крана можно определить по формуле, предложенной В.Б.Резниковым

бр+4бг

где Бо - величина вертикальной нагрузки, полученной расчетом по формулам жесткой рамы, опирающейся на абсолютно ровное основание, кН (тс); Ь, - частное значение отклонения по вертикали одной из четырех точек пути, расположенных в углах прямоугольника опорного контура, образованного базой крана и колеей кранового пути, от плоскости, проходящей через три остальные точки, мм; 8г, 5р - коэффициенты податливости, мм/кН (мм/тс), соответственно основания и портала.

В связи с тем,что Ио представляет собой определяемую расчетом максимальную нагрузку, передающуюся от крана на рельс,то есть нагрузку, заданную в наиболее невыгодном сочетании,то эта нагрузка является нормируемой нормативной нагрузкой.

Для определения частных значений Ь, используется уравнение аналитической геометрии для плоскости, проходящей через три точки, не принадлежащие одной прямой (в общей декартовой системе координат плоскость выражается уравнением первой степени).

После составления трех уравнений и их совместного решения, формула, позволяющая определить И,, принимает вид

/Н(г,+г3)-(г2 + г4)|, . (6.2)

где г1,гз и гг,2а - ординаты расположенных по диагоналям опорного контура точек пути, мм.

Величины г\, гг, гъ, та на ¡-той стоянке крана вычисляются по данным нивелировки пути, проводимой с заданным шагом.

Таким образом,вычислив по формуле (6.1)частные значения максимальной нагрузки ^ на п стоянках крана,мы будем иметь выборку, по которой можно определить необходимые статистики для оценки фактических значений нормативной Р„ и расчетной Б нагрузок и сравнить их с нормируемыми.

Для анализа технического состояния" кранового рельсового пути по уровню его загружения,связанного также с разновысотностью И , необходимы величины, приведенные в таблице.

Нагрузки, коэффициенты Значение величины Разность

норми- факти- значений

руемое ческое

Нормативная нагрузка,кН (тс) . ь Рп Рп-Ро

Коэффициент надежности по нагрузке Ут Уг Уг-Уг

Расчетная нагрузка,кН (тс) Рс«| р Рс.1-Р

Максимальная нагрузка,кН (тс) Рпр Ртах Рпр- Ртах

Коэффициент вариации по нагрузке Ъсы

Нормируемое значение расчетной нагрузки определяется по формуле

где ^ - вертикальная нагрузка, указанная в технической документации на кран.

Нормируемое

значение предельной нагрузки Рпр определяется по формуле (6.1),в которой Ь, приравнивается предельным значениям Ьпр, определяемым в соответствии с приложением 12 "Правил технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий".

Фактическое значение максимальной вертикальной крановой нагрузки Ртах определяется также по формуле (6.1),в которой Ы заменяется на Ьт« ,то есть на максимальное значение Ь из всего выборочного ряда.

Фактическое значение нормативной нагрузки Рп соответствует среднему арифметическому выборочного ряда.

Фактическое значение расчетной нагрузки Р определяется по формуле

^ = ^(1 + ^), (6.4)

где I - полуширина доверительного интервала, соответствующая заданной надежности (доверительной вероятности), зависящая также от

числа частных определений, определяемая по статистическим таблицам; V? - фактическое значение коэффициента вариации (изменчивости) нагрузки.

Выражение в скобках в формуле (6.4) является фактическим

коэффициентом надежности по нагрузке у [.

Нормируемое (базовое) значение коэффициента надежности по нагрузке определяется по формуле

У г =(1 + 1УРи1)' (64)

где у г и I - соответственно равны 1,2 и 1,67.

Подставив значения у ^ и г в формулу (6.5), получим базовое значение Ур , равное 0,12.

Таким образом,из изложенного следует, что для приемки в эксплуатацию крановых рельсовых путей необходимо выполнить два условия.

Первое условие записывается в виде

КРой, (6.6)

В связи с тем,что фактическая расчетная нагрузка Б определяется с обеспеченностью (доверительной вероятностью) 0,95,то условию (6.6) должны удовлетворять 95% выборочных частных значений нагрузки.

Остальные 5% частных значений должны удовлетворять условию

Р<Р,<Рпр, (6.7)

Изложенная методика была использована в 1988 году при подборе типа крана для построенного причала Запрыбхолодфлота в г.Калининграде;в 1989 году при разработке проектной документации на реконструкцию береговых крановых путей Балтийского судомеханического завода треста "Севзапморгидрострой";в 1991 году при оценке эксплуатационной надежности причалов NN 60-64 "Петролеспорта"; в 1992 году для аналогичной оценки конструкций подкрановых балок причала N 15 Рижского коммерческого порта при работе на нем портального крана типа "Кондор".

7. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

В соответствии с ГОСТ 13377-75, рассматривающим надежность объектов как комплексное свойство, одним из показателей надежности является долговечность , определяемая как свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Одним из глапимх факторов, способствующих быстрому наступлению физического износа, является коррозия металла, которым насыщены конструкции морских и береговых сооружений.

Обследования конструкций ПС, проводимые Ленморниипроектом для решения практических вопросов, определили ряд задач, которые решались под руководством и непосредственном участии автора доклада. К числу таких задач относились: разработка способов усиления железобетонных конструкций, подверженных коррозионному поражению; способов защиты арматуры усиленных конструкций от коррозии с целью продления срока их службы, а также разработка методики и средств дистанционного измерения скорости равномерной коррозии металлоконструкций в морских портах в целях формирования прогнозов о сроках наступления физического износа Г1С, работающих в различных гидрометеорологических условиях.

В работе /58/ изложен способ усиления железобетонных преднапряженных балок покрытия портовой галереи стальными канатами.

Из практики эксплуатации сооружений известны случаи усиления несущих балок железобетонных конструкций внешней стержневой арматурой, совместность работы которой с балками обеспечивалась ее натяжением.

Необходимость усиления обычно возникала из-за увеличения нагрузок на перекрытия зданий и сооружений. Однако, отсутствует информация в части усиления балок канатами, рабочая арматура которых подвержена агрессивному воздействию внешней среды.

Различие в традиционном и принятом решениях заключается в том, что в первом случае задача заключается в подборе сечения внешней стержневой арматуры при постоянном во времени армировании балок, а в данном случае возникает неопределенность в части оценки степени армирования балок (из-за коррозии основной рабочей арматуры) и релаксации напряжении в канатах, при заданных усилиях, за срок временной эксплуатации конструкций.

Таким образом, с точки зрения теории планирования эксперимента, данный объект исследования следует отнести к объектам динамическим, характеризующимся тем, что протекающими внутри объекта переходными процессами (например, изменение нагрузки, коррозия арматуры и бетона) пренебречь нельзя.

В связи с тем, что усилие натяжения каната является для балки внешней силой, способствующей разгрузке коррозированной арматуры, возникла необходимость разработки методики оценки напряженно-деформнрованного состояния конструкции при таком загружении и датчиков, (рис. 7.1.), по которым должно производиться измерение продольных усилий.

1 - упругий элемент тубус электрического

Рис. 7.1. Датчик усилия натяжения каната: датчика; 2 - защитный кожух; 3 -разъема; 4 - концевые детали датчика. Уравнение равновесия для железобетонной конструкции, к которой приложена внешняя сила, записывается в виде

N = Na+Nb,

(7.1)

где

N. = Кь = £ьЕЬРЬ'- (7-2)

Рассматривая далее условия совместности арматуры балок и бетона, и, проведя преобразования, получим значения коэффициентов, пропорционально которым происходит распределение внешней единичной силы

пц , I

К~\ + пц'

h =

1 + nfj'

(7.3)

где п и ц - те же обозначения, что и в формуле (4.1).

Для определения дополнительного срока службы усиленной канатами конструкции необходимо оценивать во времени не только усилия в канатах, но и коэффициенты распределения, в которых коэффициент армирования ц определяется с учетом уменьшения площади поперечного сечения арматуры из-за ее коррозии.

Приведенная методика и способ контроля усилия обжатия ослабленных, за счет коррозии арматуры балок, использованы при их усилении и определении срока службы конструкций покрытия над вагонной галереей экспортного района Вентспилсского морского торгового порта в 1976 году. Для проведения натяжения канатов и контроля за усилиями в них использована контрольно-измерительная аппаратура (КИА), разработанная Ленморниипроектом совместно с северо-западным отделом СКТБ Главморречстроя. Проведенные по усилению конструкций работы

позволили продлить срок их службы на девять месяцев, что позволило осуществить замену железобетонных конструкций покрытия вагонной разгрузочной галереи спецустановки для перегрузки калийной соли на клееные деревянные без вывода сооружения из эксплуатации.

В 1992-1993 годах по заказу Петролеспорта было проведено усиление несущих конструкций верхнего строения причалов эстакадного типа нетрадиционным способом, заключающимся в изменении напряженного состояния конструкции путем изменения статической схемы ее работы. Конструкция причалов разработана группой инженеров проектного отделения управления работ по сооружению Лесной гавани под руководством Н.А.Смородинского. Спустя 30 лет после строительства причалы были реконструированы, с целью установки на причалах портальных кранов грузоподъемностью 5 т, и еще через 25 лет после проведения цикла работ по обследованию причалов в соответствии с Инструкцией /72/ и работ по усилению упомянутых конструкций были установлены на причалах краны грузоподъемностью 10 тонн. Параллельно с упомянутыми работами, в целях повышения долговечности конструкций, под руководством диссертанта в ЦНИИ морского флота были проведены испытания полиуретановых композиций, которые использовались для защиты частично пораженной коррозией рабочей арматуры. В течение последних пяти лет причалы №№ 60-64 Петролеспорта работают в более эффективном, чем ранее, режиме.

Для формирования информационной базы в Ленморниипроекте бригадой в составе А.А.Долинского, О.С.Наймарка, В.В.Шильникова разработана дистанционная система, позволяющая определять глубинный показатель скорости сплошной коррозии металлоконструкций, эксплуатируемых в грунте, в воде, на воздухе, а также подвергающихся воздействию агрессивных сыпучих грузов.

Система состоит из датчиков коррозии, блока питания, вторичной измерительной аппаратуры и коммуникаций. Она может быть как автономной, так и питающейся от промышленной или бытовой электросети. Информация может передаваться в автоматическом режиме по телетайпным каналам. В 1984 году комплект датчиков коррозии был установлен на складе минеральных удобрений в Вентспилсском МТП. В качестве вторичной аппаратуры использован комплекс "Причал-2", разработанный Балтийским ЦПКБ, позволяющий осуществлять сбор информации в автоматическом режиме. Получаемая по телетайпным каналам информация позволила провести оценку технического состояния металлоконструкций.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что образец, изготовленный из того же материала, что и металлоконструкция, скорость коррозии которой предстоит определить (при возможности он может быть вырезан непосредственно из конструкции), включается в одну из ветвей статически неопределимой замкнутой предварительно напряженной

системы и помещается в агрессивную среду в непосредственной близости от исследуемой металлоконструкции.

В состав этой статически неопределимой системы, кроме устройства для предварительного напряжения (нагружающего устройства), входит измеритель силы, действующей на образец, или его деформации. По мере увеличения степени коррозионного поражения образца изменяются его деформации и усилия, действующие в ветвях статически неопределимой системы, что дает возможность на основании показаний измерителя судить о скорости коррозии образца, а следовательно, и о скорости коррозии металлоконструкции, находящейся в тех же условиях и выполненной из того же материала.

Взаимосвязь между площадью поперечного сечения образца и усилиями в ветвях системы в момент времени I определяется следующей зависимостью, принятой в качестве математической модели:

где N0,1 - сила, действующая в ветвях системы в момент времени I (после уменьшения площади сечения образца); N0.10 - сила предварительного напряжения, действующая в ветвях системы в момент времени (до начала коррозии образца); Vf.ii) и Ур.1 - продольная податливость образца в моменты времени соответственно Ь и I ;У> - продольная податливость нагружающего устройства с измерителем силы (приведенная).

Разработанная диссертантом математическая модель работы датчика и подтверждение ее корректности физическим моделированием позволили провести оптимизацию жесткостных параметров датчика в целях усиления сигнала рассогласования мостовой схемы, поступающего во вторичную аппаратуру "Причал-2".

В. соответствии с /67/ техническая эксплуатация ПС включает вскрытие резервов несущей способности сооружений с целью повышения эффективности их использования с минимальными затратами на их усиление и переустройство. СНиП 2.06.01-86 рекомендует при проектировании реконструкции портовых сооружений, связанных с увеличением глубин, повышением эксплуатационных нагрузок, использовать резервы несущей способности конструкций существующих сооружений. В работе /73/ показано, что сверхнормативные запасы прочности выявляются как в результате уточнения работы сооружений в линейной стадии их работы и за пределами упругости, так и экспериментальным путем по результатам исследований сооружений на моделях и в натурных условиях.

(7.4)

8. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Экспериментальные исследования, проводимые в натурных условиях, позволяют, как правило, определять дополнительные коэффициенты условий работы, отражающие как несовершенство методики анализа работы сооружения в линейной стадии, так и методов оценки свойств механических характеристик грунтов. Например, в результате исследования больверка из преднапряженных оболочек в Вентспилсском МТП получены коэффициенты согласованности с расчетом, представляющие собой отношения измеренных максимальных анкерных усилий и изгибающих моментов в лицевой стенке больверка к усилиям и моментам, определенным расчетом. Для исследованного больверка коэффициенты согласованности получились соответственно равными 0,7 и 0,5. С учетом полученных коэффициентов были уточнены условия предельного состояния для лицевой стенки и анкерных тяг. В результате оказалось возможным увеличить глубину у причала на 1,8 м. При этом не потребовались капитальные затраты на реконструкцию, которая была предусмотрена.

С 1985 г. на этом причале и причале, к нему примыкающем, той же конструкции (углубление было проведено у обоих причалов) началась обработка иностранных судов с зерном грузовместимостью 35-40 тыс. м3. В 1986 г. на этих же причалах переработано 370 тыс. т серы, доставленной в крупнотоннажных судах. Результаты таких исследований приведены в /5,64/. Иной подход к вскрыТию резервов несущей способности применен при решении вопроса об увеличении глубины у причала типа больверк, построенного в 1940. году в порту Кенигсберг. Поскольку расчеты показали, что при увеличении глубины у кордона на один метр необходимая прочность основных несущих элементов конструкции не удовлетворяется, были проведены исследования заанкерованного больверка на модели, содержащей устройства для изменения податливости лицевой стенки в поперечном направлении и систему измерения анкерных реакций и давления грунта в зоне отпора.

Результаты лабораторных исследований позволили установить: послойное удаление песка перед стенкой или уменьшение ее поперечной жесткости вызывают значительное снижение усилий в анкерах и увеличение реакции грунта в зоне отпора; подвижки песка в зоне засыпки ведут к увеличению усилий в анкерах.

Для определения нормативного и расчетного значений сопротивления стали шпунта были проведены испытания его образцов на статическое растяжение. С учетом статистической обработки результатов испытаний было определено, что условие предельного равновесия по изгибающему моменту для лицевой стенки выполняется при введении дополнительного снижающего коэффициента, равного 0,8. Этот дополнительный коэффициент условий работы учитывает эффект последующего дноуглубления, уплотнение грунтов засыпки за время эксплуатации сооружения, неточность (как правило, в сторону снижения) стандартной оценки механических характеристик грунтов, пространственную

неоднородность грунтов в основании сооружения и нагрузок на территории причала.

В 1982 г. было выполнено дноуглубление у причала и организованы плановые и высотные наблюдения за линией кордона, а также измерения прогибов шпунта в трех створах. Благополучная эксплуатация причала Калининградского МТП в течение 13 лет в новом режиме подтвердила правильность примененного подхода к вскрытию резервов несущей способности сооружений подобного типа /64/.

Учитывая высокую • экономическую ответственность принимаемого решения, было принято на стадии, предшествующей расчетам, провести экспериментальные исследования работы одноанкерного больверка с использованием методов планирования эксперимента.

Для подтверждения или опровержения гипотезы о существенности влияния последующего увеличения глубины у причала по сравнению с засыпным сооружением, рассчитанным сразу на новую глубину, на напряженно-деформированное состояние сооружения, был проведен полный факторный эксперимент типа 23 (два уровня каждого из трех исследуемых факторов комбинируются с двумя уровнями оставшихся).

Лабораторные исследования . проводились в грунтовом лотке Ленморниипроекта, грунт моделировался сухим Вольским песком с углом внутреннего трения 33 град, и объемным весом 1,58 тс/м1. Модель лицевой стенки больверка была выполнена из стальных листов высотой 1200 и толщиной 3 и 4 мм. Свободная высота (расстояние от дна до уровня крепления анкера) до и после отчерпывания слоя песка мощностью 400 мм составляла 450 и 850 мм, а высота наданкерной части 100 мм. Заглубление нижнего конца в грунт до и после отчерпывания песка перед стенкой составляло соответственно 650 и 250мм.

Анкерное устройство представляло собой жесткую раму, на которой для изменения податливости анкеров были смонтированы балочки с роликовыми опорами, позволяющими изменять их пролет и тем самым податливость анкерных устройств.

В качестве функций отклика, характеризующих напряженно-деформированное состояние сооружения, были выбраны приращение усилий в анкерах и максимальный прогиб стенки, причем влияние факторов и их комбинаций на каждую из указанных функций отклика оценивалось отдельно, то есть фактически, было проведено два независимых полных факторных эксперимента, в которых рассматривались одни и те же факторы, но были приняты разные функции отклика.

В эксперименте анализировалась значимость вклада в функции отклика двух количественных (жесткость стенки и податливость анкеров) и одного качественного (способ получения заданной глубины у причала) факторов.

Два уровня жесткости стенки моделировались выполнением модели из стальных листов толщиной 3 мм ("мягкая" стенка) и 4 мм ("жесткая" ггенка).

Были выбраны два уровня податливости анкеров - 0,02 мм/кгс ("жесткий" анкер) и 0,1 мм/кгс ("податливый" анкер). Указанные податливости обеспечивались перестановкой опор (изменением пролетов) измерительных балочек анкерного устройства.

Два уровня третьего, качественного фактора (способ возведения сооружения) моделировались следующим образом. При "возведении" засыпного сооружения в исходном состоянии отметка грунта по обе стороны стенки соответствовала заданной глубине. В ходе опыта производилась засыпка песка только за стенку, а по окончании засыпки измерялись приращение усилий в анкерах и максимальный прогиб стенки. При "возведении" отчерпанного сооружения песок засыпался сначала по обе стороны стенки до отметки, превышающей отметку заданной глубины на толщину отчерпываемого слоя (0,471 свободной высоты), после чего отсыпка продолжалась только за стенку. По окончании засыпки производилось "отчерпывание" песка со стороны акватории до получения заданной глубины, а затем измерялись приращение усилий в анкерах и максимальный прогиб. Каждый вариант опыта повторялся трижды, то есть всего было проведено 24 опыта.

Обработка результатов выполнялась на ЭВМ по разработанной в Ленморниипроекте программе "Фактор 2-3". В основу алгоритма обработки положен метод трехфакторного дисперсионного анализа, позволяющий подтвердить или опровергнуть гипотезы о значимости влияния отдельных факторов и их комбинаций на функцию отклика.

Для трехфакторного эксперимента с двумя уровнями факторов подходящим критерием проверки гипотез является Р - статистика с 1 и 16 степенями свободы. Если принять 5% -ный уровень значимости (доверительная вероятность 0,95), то критическая область (область, в которой гипотеза о значимости справедлива) соответствует значениям Р > 4,49.

Результаты обработки приведены в таблице.

Факторы и 1« комбинации Вклад факторов и их комбинаций в функцию отклика

максимальный прогиб стенки приращение усилия в анкере

1. жесткость

стенки 1120.02 5.01

2. податливость анкера 5.77 175.71

3. способ

возведения 31.41 5.21

1-2 27.92 5.27

1-3 1.26 3.01

2-3 0.02 4.37

1-2-3 1.26 3.72

Анализируя результат!.! обработки, а также данные непосредственных измерении, можно отметить следующие. Па величину максимального прогиба стенки наиболее существенное влияние, и это естественно, оказывает жесткость стенки. Интересующий нас фактор - способ возведения сооружения - вносит меньший, но тоже достаточно существенный вклад, причем для отчерпанного сооружения величины максимальных прогибов во всех случаях меньше, чем для засыпного. Для податливости анкерных устройств гипотеза о существенности влияния также подтверждается, но вклад этого фактора значительно меньше (вблизи границы критической области).

На величину приращения усилий в анкерах, как и следовало ожидать, наиболее сильное влияние оказывает их податливость.

Вклад двух других факторов, хотя и существенен, но близок к границе критической области.

Таким образом, в рамках проведенного эксперимента, можно сделать вывод о том, что способ возведения сооружения оказывает существенное влияние на напряженно-деформированное состояние шпунта, причем последующее дноуглубление обеспечивает реализацию резервов по сравнению с сооружением, возводимым сразу на заданную глубину с засыпкой грунта за стенку после забппкн шпунта.

В результате проведенных исследований, а также расчет« пефтспнрса с использованием элементов теории планирования эксперимента были выданы рекомендации о возможности увеличения отметки дна у сооружения на два метра при условии уточнения прямыми методами угла внутреннего трения грунта засыпки непосредственно в рабочей части пирса по методике /37/ и с помошью устройства /23/, разработанными диссертантом.

Вопросы эффективности использования ПС частично затрагиваются и в предыдущих двух разделах доклада. Они также неразрывно связаны с вопросами усиления фундаментов портовых зданий и сооружений, проводимые, как правило, при увеличении нагрузок на фундаменты или для продления срока службы сооружений в случаях изменения в худшую сторону свойств механических характеристик грунтов основания, например, из-за изменения гидрогеологического режима участка, на котором расположено сооружение. Одно из весьма прогрессивных решений, связанных с усилением фундаментов, изложено в следующем разделе доклада, а также в /52,53,65/.

9. УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПОРТОВЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Эффективный и широко распространенный способ усиления фундаментов, получивших в процессе эксплуатации сооружений значительные осадки, - подводка свай под фундаменты. Частный случай

такого способа - усиление низкого ростверка дополнительными сваями, более длинными, чем основные, для передачи части вертикальных нагрузок на нижележащие, более плотные грунты. Однако для обеспечения совместной работы основных и дополнительных свай необходимы осадки фундамента и иногда весьма значительные, что определяется в основном податливостью дополнительных свай. Эффективность усиления фундаментов сваями снижается в тех случаях, когда конструкция верхнего строения многократно статически неопределима и погонные жесткости сходящихся в узлах элементов достаточно велики. Такие конструкции особенно чувствительны к неравномерности осадок отдельных фундаментов. Поэтому во избежание повреждений основных несущих (в основном железобетонных) конструкций необходимо включать в работу дополнительные, усиливающие фундамент сваи немедленно после их погружения, что возможно только в случае их предварительного обжатия.

Способ усиления фундамента предварительно обжатыми сваями разработан в Ленморниипроекте в 1981 г. В последующие годы была разработана методика расчета усиления свайного фундамента, проведены экспериментальные исследования работы фундамента на модели, выполнен проект усиления существующего основания портового склада № 3 Рижского МТП, кустовые фундаменты которого за время эксплуатации получили значительные неравномерные осадки. Разработаны также указания по производству работ, включающие операцию контроля за усилиями в дополнительных сваях по датчикам силы /35/ и произведено усиление четырех фундаментов пристроек к бытовым помещениям первого района АО "Морской порт Санкт-Петербург'' и фундаментов здания Балтийской таможни.

Механизм взаимодействия свай в фундаменте с различными коэффициентами их податливости может быть выявлен из рассмотрения условий совместной работы свай в кусте.

Коэффициенты распределения единичной нагрузки между двумя группами свай определяются по формулам

где Уф и Ус - коэффициенты упругой продольной податливости соответственно основных и усиливающих свайных элементов, определяемые по формуле (3.2) на основании результатов испытаний сваи-зонда.

Для равномерной разгрузки фундамента, работающего в запредельной области, производится одновременная передача усилия предварительного напряжения усиливающих фундамент свайных тормозных элементов (СЭТ), при которой происходит частичное падение усилия предварительного напряжения ДЫ, которое определяется из условия равенства относительных деформаций обеих групп свай.

Значения деформаций определяются по формулам

Д5С = КС&И

(9.2)

(9.3)

Приравняв правые части формул, получим ДМ = Кс N. После передачи усилия обжатия N на фундамент, последний разгрузится на величину Л <2 =

Для экспериментальной проверки механизма взаимодействия в фундаменте свай с различной продольной податливостью и предлагаемого способа усиления существующих фундаментов предварительно обжатыми сваями разработана модель свайного ростверка (рис. 9.1), позволяющая исследовать работу свайного фундамента, усиливаемого дополнительными сваями, при всех возможных состояниях его работы: при приложении нагрузки к основным сваям; при нагружении только дополнительных сван и при совместной работе обеих групп свай под вертикальной нагрузкой. Конструкция также позволяет варьировать отношение длины основных свай к длине дополнительных, изменять несущую способность основных свай и измерять в ходе опыта продольные усилия в дополнительных спаях. Благодаря такой конструкции обеспечивается возможность совершенствования методики и снижается число опытов, так как получение информации о продольных усилиях п дополнительных сваях и возможность раздельного загружен»« этих спай позволяет оценить их вклад в несущую н деформатиппую способность фундамента в процессе одног о опыта. Также в процессе одного опыта моделируются псе три перечисленных выше варианта работы свайного ростверка.

В результате эксперимента установлено, что после усиления предлагаемым способом фундамент с первых же дополнительных ступеней загруження работает в линейной области, и в шггервапе, равном усилию, переданному от дополнительных свай на ростверк, осадки усиленного фундамента практически не прослеживаются.

В заключение следует отметить, что разработанный способ ориентирован в основном на применение для усиления сваи малого диаметра, что особенно важно при усилении фундаментов действующих сооружений в стесненных условиях портов, при ограничениях, накладываемых на выбор механизмов для производства работ как по габаритам, так и по степени воздействия на окружающую среду.

ы-лы.

Рис. 9.1. Устройство для исследования на модели взаимодействия свайного ростверка с грунтом. 1- грузы, моделирующие нагрузку на фундамент; 2,6 - стержни для фиксации соответственно грузов и наконечников; 3 - грузы для предварительного сжатия дополнительных свай; 4 - площадки для грузов; 5 - направляющие втулки для дополнительных свай; 7 - направляющие втулки для стержней, фиксирующих свайные наконечники; 8 - фиксирующие шпильки; 9 - стальная плита, моделирующая ростверк; 10 - втулки, фиксирующие предварительное сжатие дополнительных свай; 11 - винты, фиксирующие высотное положение дополнительных свай; 12 - датчики силы; 13,14 - соответственно основные и дополнительные сваи; 15 - свайные наконечники.

10. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Дальнейшее повышение эксплуатационной надежности конструкций и

оснований портовых сооружений автор доклада вндит в следующем.

1. Уже на предпроектнон стадии целесообразно проводить анализ работы будущего сооружения в линейной области и за пределами упругости, варьируя входными параметрами нагрузок и воздействий, прочности и деформативпостн материалов и грУ1|ТОВ основания сооружения. Это позволяет оценивать несущую способность сооружения в целом и создавать благоприятное распределение усилий между элементами конструкции.

2. В инженерных изысканиях для стадии проекта и РД следует более широко использовать прямые оценки свойств механических характеристик грунтов в месте их з;шегания (испытания зондами, приборами лопастного сдвига, пресснометрами).

3. Необходимо и далее совершенствовать методы расчета общей устойчивости ПС с учетом особенности взаимодействия ПГС с береговыми сооружениями, располагаемыми в зоне сдвигаемого геомасснва.

4. При проектировании ПС следует иметь в виду возможность изменения их специализации и повышение в дальнейшем эффективности их использования.

5. Конструктивное решение портового сооружения должно отвечать условиям длительной эксплуатации с учетом возможности его перевооружения и усиления с минимальными затратами.

Для ПС эксплуатируемых в суровых климатических условиях или находящихся под воздействием агрессивной среды должен быть обеспечен повышенный уровень ремонтопригодности основных несущих элементов.

6. В фундаментах ПС, размещаемых в грунтах, обладающих болькюй пространственной неоднородностью, целесообразно предусматривать закладку резервирующих устройств, допускающих возможность усиления отдельных фундаментов в период эксплуатации сооружения.

7. В связи с начинающимся широким применением стальных трубчатых свай с открытым нижним концом (СТС) в практике строительства и эксплуатации ПС и трудностью в оценке их несущей способности, связанной с невозможностью определения вклада грунта в полости в несущую способность СТС по грунту, проектирование спайных оснований из СТС целесообразно вести совместно со строительными организациями, которые располагают средствами для статических и динамических испытаний свайных элементов, а возведение таких оснований должно вестись при непременном научно-техническом сопровождении со стороны проектной организации.

-428. Учитывая, что в морских и речных портах накоплен значительный опыт по совершенствованию условий технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий и разработке и внедрению мероприятий по повышению эффективности их использования, целесообразна разработка единых для Министерства транспорта России "Правил технической эксплуатации морских и речных портовых сооружений и акваторий" взамен "Правил технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий" Минморфлота и "Правил технической эксплуатации портовых сооружений" Минречфлота, утвержденных упомянутыми министерствами соответственно 05.08.87 и 27.06.85.

Повышение эффективности использования существующих портовых сооружений в портах, оставшихся в России после выхода из состава СССР ряда бывших республик, представляется диссертанту особенно важным на данный момент, на что должны быть нацелены новые, единые "Правила технической эксплуатации морских и речных портовых сооружений и акваторий".

11. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

На основе изучения комплекса вопросов, связанных со строительством, реконструкцией, перевооружением и эксплуатацией ПС, а также изучением уровня измерительной техники и ее возможностей, соискателем сформулированы цель и задачи исследований, решение которых благодаря разработке и внедрению научно обоснованных технических и технологических решений в практику проектирования, строительства и эксплуатацию морских, речных и береговых ПС, позволило значительно повысить их эксплуатационную надежность и эффективность использования. К ним относятся изложенные в докладе разработки:

методов и средств испытаний грунтов сваями-зондами для однородного и неоднородного грунтового основания;

автоматизированной системы статистического контроля качества преднапряженных железобетонных конструкций ПС, армированных симметричной арматурой;

методов и средств, обеспечивающих сохранность погружения железобетонных свай-оболочек в грунт на объектах глубоководного строительства и методики оценки их несущей способности;

системы оценки скорости равномерной коррозии металлоконструкций ПС, позволяющей производить передачу информации по телетайпным каналам;

методики статистической оценки технического состояния крановых рельсовых путей в портах, которая использована в качестве алгоритма к программе, предназначенной для автоматизированной обработки результатов нивелировки путей в целях установления соответствия

фактических вертикальных нагрузок, передающихся на путь от наиболее нагруженной опоры крана, нормируемым нагрузкам;

способа усиления фундаментов портовых зданий и сооружений преднапряженными сваями малого диаметра и методики расчета;

методов и средств усиления преднапряженных и ненапряженных железобетонных элементов конструкций ПС путем изменения статической схемы их работы в целях продления срока службы сооружений; .

нормативной базы, способствующей реализации результатов исследований в практику проектирования, строительства, реконструкции и эксплуатации ПС.

Большая часть исследований производилась с применением теории планирования эксперимента /27,30,57/, что позволило повысить точность и надежность результатов и оценить их воспроизводимость /64/.

Из-за ограничения объема доклада в нем не нашли должного отражения вопросы контрольно-измерительной аппаратуры, разработкой, совершенствованием и внедрением которой в практику экспериментальных исследований занимался в течение всей научно-производственной деятельности автор доклада /4, 5, 7, 11-17, 19-21, 23-25, 27, 28, 31, 33-37, 43, 48, 50, 51, 55, 57-61 (в т.ч. авт. свид.: 231182, 264742, 333424, 358471, 360571, 484296,907155, 975884)/.

Под научным руководством и при участии соискателя в качестве главного инженера проекта разработан "Проект типовой тстомстрнческой станции" (Ленморниипроект, Л., 1968, арх. №№Т-12675, Т-12676, Т-12678, Т-12679, Т-12680, Т-12489) и созданы тринадцать станций для проведения исследований конструкций и оснований сооружений в портах и СРЗ, в т.ч. на объектах: набережные паромной переправы и Нового бассейна Канонерского СРЗ, Доковый пирс того же завода (1960-1961 гг.); набережная глубоководных причалов на гребенке Ленинградского лесного порта (1960-1961 гг.); набережная завода ЖБК треста "Балтморгидро-строй" в Риге (1963 г.); причал № 2 и причал плавбункеровщика в Вентспилсском МТП (1963-1965 гг.); причал № 15 Мурманского МТП (1966-1967 гг.); причал № 2 Ленинградского МТП (1971 г.); нефтепирс № 3 Вентспилсской перевалочной нефтебазы (1972-1973 гг.); причалы р-на "Экономия" Архангельского МТП (1974 г.); склад минеральных удобрений Вентспилсского МТП (1979-1980 гг.); причал № 63 Петролеспорта (1991 г.).

Результаты натурных исследований способствовали совершенствованию конструкций ПС и методов их расчета.

По научным направлениям, отраженным в докладе, автор подготовил соискателя Шерякова В.Ф. и аспирантов Бурина Н.И., Путилина Ю.А., успешно защитивших кандидатские диссертации в 1968, 1973, 1986 гг.

Творческие разработки автора отмечены двумя серебряными и одной бронзовой медалями ВДНХ СССР (постановления Главвыставкома № 7-Н от 30.06.67, № 413-Н от 11.11.73, № 41-Н от 18.03.74).

За плодотворную деятельность в создании и разработке рационализаторских предложений и изобретений по научным

направлениям, отраженным в докладе, совместными решениями Министерства морского флота, Президиума Центрального Комитета профсоюза рабочих морского и речного флота и Президиума Центрального Совета Всесоюзного общества изобретателей и рационализаторов, автору в 1976 и 1981 годах присвоены звания "Лучший рационализатор морского флота" и "Лучший изобретатель морского флота" (удостоверения №№ 45, 67).

Полученные результаты исследований в области строительства, реконструкции и эксплуатации ПС, получившие научное обобщение в докладе и доведенные до широкого практического применения в виде технических и технологических решений, выполненных на мировом уровне, позволили наметить приоритетные направления в области, создали надежные основы для выявления резервов прочности и несущей способности ПС, повышения эффективности их использования и увеличения пропускной способности морских и речных портов.

Публикации по теме доклада, вышедшие после зашиты кандидатской

диссертации

1. Долинский A.A. К вопросу определения несущей способности свай / Труды ЦНИИМФа. Вып.32. Л.: "Морской транспорт".1961.С.26-33.

2. Долинский A.A. Организация тензометрических станций для долговременных исследований портовых сооружений // Экспериментальные исследования инженерных сооружений: Материалы к симпозиуму. Вып.П.Л.:ЛОСНТО, 1965.С.9-16.

3. Долинский A.A., Горелик В.Г., Пиекалниетис ГЛ. Натурные исследования набережной на воздействие крановых нагрузок // Экспериментальные исследования инженерных сооружений: Материалы к симпозиуму. ВыпЛУЛ.ЛОСНТО, 1965. С.68-72.

4. Долинский A.A. Передвижная лаборатория для исследования портовых гидротехнических сооружений II Экспериментальные исследования инженерных сооружений: Материалы к симпозиуму. Вып.УЛ.: ЛОСНТО. 1965. С.54-56.

5. Долинский A.A., Курочкин С.Н., Саар Ф.В. Исследования больверка из предварительно напряженных железобетонных оболочек // Трансп. сгр-во. 1965. № 3. С.46-48.

6. Долинский A.A., Курочкин С.Н., Кравченко В.Л.,Шеряков В.Ф., Князев Е.С. Рациональная технология изготовления предварительно напряженных элементов гидротехнических сооружений // Техническая информация / Оргтрансстрой. М.: 1965.23 с.

7. Инструкция по нестандартным испытаниям свай статическими нагрузками / Союзморниипроект. М.: 1966. 39 с. Автор Долинский A.A.

8. Долинский A.A. Рациональное конструирование кустов свайных фундаментов в условиях слабых грунтов // Свайные фундаменты в условиях

слабых грунтов: Материалы к семинару. Часть I. Л.: ЛО "Знание" РСФСР, ЛДНТП. 1966. С.43-51.

9. Долинскнй A.A. О критерии качества изготовления железобетонных элементов портопых сооружении // Траиси.еф-по. 1966. № II. С.49-50.

10. Долннский A.A., Бакланов Л.С., Лапидус Л.С., Шеряков В.Ф. Мегод массового контроля качества изготовления элементов портовых сооружений//Трансп.стр-во. 1967. № 10. С.21-22.

11. Долинский A.A., Курочкин С.Н. Предварительное натяжение анкеров больверков с лицевой стенкой повышенной жесткости // Портовое гидротехническое строительство / Союзморниипроект. Вып. 15 (21). М.: Транспорт. 1967. С.82-88.

12. Долинский A.A., Бедризов Н.И., Шеряков В.Ф. Аппаратура для контроля изготовления предварительно напряженных свай // Трансп. сгр-во. 1968. № 1.С. 19-20.

13. Долинский A.A., Бедризов Н.И., Киуру Т.В. Контрольно-измерительная аппаратура к датчикам с низкоомными преобразователями // Контрольно-измерительная аппаратура для исследования портовых гидротехнических сооружений / Союзморниипроект. Вып. 19 , (25). М.: Транспорт. 1968. С.12-15.

14. Долинский A.A., Курочкин С.Н. Плоский деформометр с преобразователями повышенной мощности // Там же. С. 16-20.

15. Долинский A.A., Пастухов Ю.И., Бедризов Н.И. Предварительно напряженный цилиндрический деформометр // Там же. С.20-21.

16. Долинскнй A.A., Бедризов H.H., Шеряков В.Ф. Датчик контроля натяжения арматуры//Там же. С.22-24.

17. Долинский A.A. Установка для определения сопротивления грунта основания на боковой поверхности свай и в плоскости их нижних концов II Там же. С.94-98.

18. Долинский A.A., Муллср P.A. Определение нормативных и расчетных характеристик прочности грунтов // Инженерные исследования и изыскания в береговой зоне моря / Союзморниипроект. Вып.20 (26). М.: Транспорт. 1968. С.149-156.

19. A.c. 231182. Устройство для определения лобового сопротивления грунта вдавливанию наконечника / Долинский A.A., Бедризов Н.И. (СССР). Опубл. в Б.И., 1968. № 35. С. 103.

20. Долинскнй A.A., Курочкин С.Н. Натурные исследования больверков из железобетонных унифицированных оболочек диаметром 1,6 м // Натурные исследования гидротехнических сооружений / ВНИИ Г. Вып. 49. Л.: Энергия. 1969. С.130-141.

21. A.c. 264742. Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом / Долинский A.A. (СССР). Опубл. в Б.И.,1970. № 9. С.119-120.

22. Долннский А.А.,Бурин Н.И. Контроль трещиностойкостн предварительно напряженных свай-оболочек // Трансп. сгр-во. 1972. № 3. С.46.

-4623. A.c. 333424. Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом / Долинский A.A. (СССР). Опубл. в Б.И., 1972. № 11. С.163.

24. A.c. 358471. Наконечник для свай-оболочек / Долинский A.A., Белризов Н.И., Саар Ф.В., Степаненко В.М. (СССР). Опубл. в Б.И., 1972. -\ё34. С. 106.

25. A.c. 360571. Устройство для определения физико-механических характеристик грунта / Долинский A.A. (СССР). Опубл. в Б.И., 1972. № 36. С.108.

26. Долинский A.A. К вопросу определения несущей и деформативной способности свай, работающих в слабых грунтах, по результатам полевых исследований // Портовое гидротехническое строительство / Союзморниипроект. Вып.ЗЗ (39). М.:Транспорт. 1972. С.61-63.

27. Долинский A.A.,Саар Ф.В.,Степаненко В.М. О причинах повреждений свай-оболочек при вибропогружении и мерах их устранения. "Транспортное строительство", 1973, № 3, С.45-48.

28. Долинский A.A., Саар Ф.В., Степаненко В.М. О влиянии продольных напряжений сжатия на появление трещин в стенках свай-оболочек / Транспортное строительство. 1973. № 10. С.47-48.

29. Долинский А.А.Исследования несущей способности свай-оболочек II Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации береговых сооружений морского транспорта / Ленморниипроект. Вып. 1. М.: Рекламбюро ММФ. 1974. С.46-56.

30. Долинский A.A. Планирование эксперимента при исследовании взаимодействия забивной сваи с грунтом // Проектирование и возведение фундаментов транспортных зданий и сооружений из свай и оболочек в сложных грунтовых условиях: Тезисы докладов. НТО жел. дор. транспорта. Л.: 1974. С.54-56.

31. Долинский A.A. Дистанционный контроль трещиностойкости и жесткости предварительно напряженных конструкций с симметричной арматурой, изготавливаемых заводским способом // VII Международный конгресс федерации по предварительно напряженным конструкциям (ФИП) /Союзморниипроект. М.: ЦБНТИ ММФ. 1974.9 с.

32. Долинский A.A. О продольных усилиях, возникающих в сваях-оболочках при вибропогружении // Долговечность и опыт применения железобетонных свай-оболочек в морских гидротехнических сооружениях: Тезисы докладов и сообщений / Черномор. НТО водного тр., ОИИМФ, Черноморниипроект. М.: ЦБНТИ ММФ. 1975. С.23-24.

33. A.c. 484296. Устройство для контроля натяжения арматуры железобетонных конструкций / Горелик В.Г., Долинский A.A., Райнус A.M. (СССР). Опубл. в Б.И., 1975. № 34. С.73-74.

34. Андреев В.В., Барамидзе Ж.И., Долинский A.A. О снижении погрешностей измерительных систем с мощными тензорезисторными преобразователями при натурных исследованиях сооружений // Контрольно-измерительная аппаратура для исследования портовых

гидротехнических сооружений / Союзморниипроект. Вып.40 (46). М.: Транспорт. 1976. С.7-11.

35. Додннский A.A., Рахмилевич Д.В. Датчики силы на основе низкоомных тензорезисторов // Там же. С.95-98.

36. Горелик В.Г., Долинский A.A. Система автоматического контроля натяжения стержневой арматуры преднапряженных железобетонных конструкций / Там же. С.98-102.

37. Долинский A.A. Устройство для определения механических характерисгик грунта / Там же. С. 108-111.

38. A.c. 665068. Узел опирапия / Барамидзе Ж.И., Долинский A.A., Путилин Ю.А. (СССР). Опубл. в Б.И., 1979. № 20. С.113.

39. Долинский A.A. Статистический контроль трещиностойкости предварительно напряженных конструкций, армированных симметричной арматурой // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации береговых сооружений морского транспорта: Сб. науч. тр. / Ленморниипроект. М.: ЦРИА "Морфлот". 1979. Вып.7. С.66-71.

40. Долинский A.A. Оценка несущей способности свай-оболочек на воздействие осевых нагрузок с раздельным определением сопротивления грунта на боковой поверхности и уровне низа оболочки / Там же.С.72-84.

41. Барамидзе Ж.И., Долинский A.A.. Курочкин С.Н., Шишов Ю.Н. Швартовные и отбойные палы для глубоководных причалов / Там же. С.94-107.

42. Долинский A.A., Путилин Ю.А. Исследование работы свай-оболочек фундамента портового склада под воздействием горизонтальной нагрузки // Портовое гидротехническое строительство / Союзморниипроект. Вып.55. М.: Транспорт. 1980. С.39-45.

43. РТМ 31.3017-78. Методика расчета предварительно напряженных сван и свай-оболочек на динамические усилия при их ногружении/Ленморннипроект, ОИИМФ. Авторы: Долинский A.A. (разделы 1,2,3,4,6,7 и приложения 5-11), Васильевский Ю.И. (раздел 5, приложения 3,4). М.: ЦРИА "Морфлот". 1980. 44 с.

44. A.c. 791885. Виброгрейфер для проходки скважин большого диаметра под сваи-оболочки / Долинский A.A., Бурин Н.И.,Кулешов С.С., Пара В.И., Саар Ф.В., Степаненко В.М. (СССР). Опубл. в Б.И., 1980. № 48. С. 124.

45. A.c. 808592. Свайный фундамент / Вульфсон Б.М., Грудин C.B., Долинский A.A., Никонов A.B. (СССР). Опубл. в Б.И., 1981. № 8. С.87.

46. A.c. 846642. Устройство для погружения трубчатых свай с открытым нижним концом через слой воды / Долинский A.A.. Наймарк О.С., Клнмовцев В.И., Овчинников Г.Н. (СССР). Опубл. в Б.И., 1981. № 26. С. 143.

47. A.c. 905372. Свая / Аристархов В.В.. Бурин Н.И., Долинский A.A., Кулешов С.С., Наймарк О.С., Пара В.И. (СССР). Опубл. в Б.И., 1982. № 6. С. 140.

-4848. A.c. 907155. Устройство для исследования взаимодействия сваи с грунтом / Долинский A.A. (СССР). Опубл. в Б.И., 1982. № 7. С.133.

49. A.c. 924254. Свайный фундамент / Путилин Ю.А., Долинский A.A. (СССР). Опубл. в Б.И., 1982. № 16. С.145.

50. ВСН 34/VIII-82 / Минтрансстрой: Правила производства и приемки работ при возведении морских и речных портовых сооружений II ВПТИ Трансстрой. М.: 1982. 70 с. (Ленморннипроект). Автор Долинский A.A.

51. A.c. 975884. Устройство для исследования взаимодействия сваи-оболочки с грунтом (СССР). Опубл. в Б.И., 1982. №43. С.158.

52. A.c. 1040050. Способ усиления фундамента / Долинский A.A., Наймарк О.С., Никонов A.B., Михайлец П.Н. (СССР). Опубл. в Б.И.,1983. №33. С.117.

53. Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений / Гидропроект, ВНИИГ, Гипроречтранс, Ленморниипроект. Авторы: Афанасьева И.П. (глава 3 и прил.14), Долинский A.A. (глава 3 и прил.15). М.: Стройиздат. 1983. С.208-283 и С.347-352.

54. Долинский A.A. Усиление фундаментов портовых зданий и сооружений // Эксплуатация и долговечность портовых и судоходных гидротехнических сооружений: Тезисы докл. II научно-техн.конференции / ЛБНТО Водн.транспорта. Л.: 1983. С. 104-105.

55. Долинский A.A. О методике и средствах определения механических характеристик грунтов // Вопросы совершенствования конструкций морских береговых сооружений / Союзморниипроект. М.: Транспорт. 1984. С.23-30.

56. Долинский A.A., Никонов A.B., Шильников В.В. Оценка эксплуатационной пригодности железобетонных конструкций портового склада по комплексу единичных показателей качества // Там же. С.58-63.

57. Долинский A.A., Путилин Ю.А., Наймарк О.С., Соловьева В.В. Планирование эксперимента при исследовании работы низкого свайного ростверка // Развитие методов расчета морских портовых сооружений / Союзморниипроект. М.: Транспорт. 1985. С.3-11.

58. Долинский A.A., Падеров ЮЛ. Усиление железобетонных предварительно напряженных балок покрытия портовой галереи стальными канатами // Там же. С.48-53.

59. Долинский A.A., Наймарк О.С. Пути автоматизации экспериментальных исследований портовых сооружений II Научно-технические проблемы проектирования, строительства и эксплуатации морских портов / Ленморниипроект. М.: В/О "Мортехинформреклама". 1985. С.110-115.

60. Долинский A.A., Аристархов В.В. Предварительно напряженные железобетонные сваи-оболочки в береговом и морском гидротехническом строительстве // X Международный конгресс федерации по предварительно напряженному железобетону (ФИП) / В/О "Мортехинформреклама". М.: 1986. 19 с.

-4961. Долинский A.A., Наймарк О.С., Шильников B.B. Методика и средства дистанционного измерения скорости равномерной коррозии металлоконструкций в морских портах // Портовое гидротехническое строительство и инженерные изыскания в береговой зоне моря / Союзморниипроект. М.: Транспорт. 1986. С.61-65.

62. Аристархов В.В., Долинскнп A.A., Нагаев A.A. Эффективность применения свай-оболочек // Трансп.стр-во. 1987. № 5. С.24-25.

63. A.c. 1294919. Фузгдамент здания, сооружения / Долинский A.A., Наймарк О.С., Путлин Ю.А., Бурин Н.И., Нагаев A.A., Пара В.И., Саар Ф.В. (СССР). Опубл. в Б.И., 1987. № 9. С.127.

64. Долинский A.A. Резервы прочности больверков и эстакад // Техническая эксплуатация морских портовых сооружений / Союзморниипроект. М.: Транспорт. 1987. С.16-25.

65. Долинский A.A., Михайлец П.Н., Наймарк О.С., Никонов A.B. Усиление фундаментов портовых зданий и сооружений сваями малого диаметра / Там же. С.45-52.

66. СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений // ВНИИГ, Гидропроект, ГрузНИИЭГС, Гипроречтранс, Ленморниипроект (А.А.Долинский), В/О "Союзводпроект. М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1987. 32 с.

67. РД 31.35.10-86. Правила технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий / Ленморниипроект, В/О "Морстройзагранпоставка", Ленинградский МТП, Вентспилсский МТП (рук. темы А.А.Долинский). М.: В/О "Мортехинформреклама". 1987. 200 с.

68. Аристархов В.В., Долинский A.A. Оценка надежности несущей способности свай // Трансп. сгр-во. 1988. № 3. С.20-21.

69. Долинский A.A., Уваров Л.А. Оценка несущей и деформативной способности свай по результатам статических испытаний // Научно-технические проблемы эксплуатационной надежности морских портовых сооружений / Союзморниипроект. М.: Транспорт. 1988. С.13-20.

70. A.c. 1497325. Устройство для рихтовки рельсового пути / Златоверховников Л.Ф., Долинский A.A., Шильников В.В. (СССР). Опубл. в Б.И., 1989. № 28. С.148.

71. Долинский A.A., Златоверховников Л.Ф.,Резников В.Б., Колычев A.A., Шараев Э.П., Шильников В.В. Методы определения нагрузок на крановые пути и способы повышения их ремонтопригодности // Морские инженерные изыскания и портовое гидротехническое строительство / Союзморниипроект. М.: Транспорт. 1989. С.50-59.

72. РД 31.35.11-89. Инструкция по инженерным обследованиям морских ¡юртовых гидротехнических сооружений / Союзморниипроект, Ленморниипроект, Черноморниипроект. М.: В/О "Мортехинформреклама". 1989. 141 с. Авторы: Златоверховников Л.Ф., Меншиков B.JI., Долинский A.A., Ефимов В.Е., Пойзнер М.Б., Шильников В.В., Яковенко В.Г., Балобанова Н.В., Клубков Б.М.

-5073. Аристархов В.В., Падеров Ю.Л., Долинский A.A. Резервы несущей способности причальных сооружений // Речной транспорт. 1989. № 11. С.38-39.

74. A.c. 1604879. Устройство для рихтовки рельсового пути / Златоверховников Л.Ф., Долинский A.A., Шильников В.В. (СССР). Опубл. в Б.И., 1990. №41. С. 135.

75. Патент 1645380. Фундамент здания, сооружения, возводимого на деформируемом основании / Пугилин Ю.А., Долинский A.A., Парфенов А.Ф., Зайончковский В.И. (Российская Федерация). Опубл. в Б.И. 1991. №16. С.94-95 (приоритет 17.07.89, зарегистрирован и действует на РФ с 17.02.93).

Состав доклада

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 3

2. ВОПРОСЫ НАДЕЖНОСТИ МОРСКИХ И РЕЧНЫХ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ 9

3. ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ СВАЯМИ, СВАЯМИ-ОБОЛОЧКАМИ И СВАЯМИ-ЗОНДАМИ, ОСНАЩЕННЫМИ ДАТЧИКАМИ ПРОДОЛЬНЫХ УСИЛИЙ И

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРЕДНАПРЯЖЕННЫХ СВАЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОРСКИХ И РЕЧНЫХ ПОРТОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ 19

5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОХРАННОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ-ОБОЛОЧЕК В ПРОЦЕССЕ ИХ ВИБРАЦИОННОГО ПОГРУЖЕНИЯ 23

6. НОРМАТИВНАЯ И РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКИ, ПЕРЕДАЮЩИЕСЯ

НА ХОДОВЫЕ ПУТИ ПОРТАЛЬНЫХ КРАНОВ 26

7. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ 29

8. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ 33

9. УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПОРТОВЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 37

10. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ 41

11. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 42

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДОКЛАДА, ВЫШЕДШИЕ ПОСЛЕ ЗАЩИТЫ КАНДИДАТСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ