автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Взаимодействие свайных рядов с грунтом оползней

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВАЙНЫХ РЯДОВ С ГРУНТОМ ОПОЛЗНЕЙ

Специальность 05.23.02 - Основания и фундаменты

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1991

Работа выполнена в Кубанском ордена Трудового Красного Знамени государственном аграрном университете на дафедре оснований, фундаментов и геодезии. • ' -• • -у•• ~

Научный руководитель - доктор геЬлого-минералогических

наущ" профессор К.Ш. Шадунц Официальные оппоненты: доктор технических наук,

црофессор - P.M. Нарбуг кандидат технических наук, доцент И.В. Ковалев

Ведущая организация: СЯПО("К^аснодарберегозащита"

Защита состоится

-¿У- jг^^ря .1992 г. на заседании специализированного Совета Д 063-38.19 приЛенинградском государственном техническом университете по адресу: I9525I, Санкт-Петербург, Политехническая.ул., 29, ауд/^1 в

час. 30мин.

ПГК

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Ленинградского государственного технического университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью организации, просим направлять по:вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета Д 063.38.19.

Автореферат разослан " С 1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

В.Ф. Маркевич

, 1ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

-и

Актуальность темы. Научно-технический прогресс тесно связан с увеличением темпов роста строительства. При этом неизбежно освоение новых участков земель в ранее труднодоступных районах. Взаимодействие с природной средой приводит к активизации геодинамичес— ких процессов.

Оползни, часто являющиеся результатом хозяйственной деятельности человека, вызывают катастрофические последсвтия. Убытки, причиняемые ими, исчисляются десятка«» миллионов рублей в год. Прямое разрушение земель, а также воздействие на инженерные сооружения требуют своевременного проведения противооползневых мероприятий.

Устройство свай, заглубленных в коренные породы, является одним из наиболее технологичных способов стабилизации оползней. Применение буровой техники выгодно также в плане зашиты окружающей среды, так как позволяет обойтись при этом без рытья котлованов, и, как следствие, уничтожения древесных насаждений.

Одними из самых распространенных являются оползни течения, характеризующиеся небольшой глубиной и пластичной консистенцией грунтов. Для плотных грунтов, способных воздавать при взаимодействии с противооползневыми сооружениями несущие свода, хорошо разработана теория арочного эффекта. Механизм взаимодействия свайных рядов с оползнями течения практически не изучен.

В практике ;:ередно встречаются случаи оползневых воздействий на сооружения (например, опоры ЛЭП), размеры которых в плане значительно меныле размеров смещающегося массива. Удержание всего оползня в таких условиях нерационально, а широко применяемый вынос опор на новое место трудоемок и связан с достаточно длительная отключениями линий.

Целью проведенных исследований были: разработка рациональных конструкций противооползневых сооружений, мегодияи их расчета и внедрение в практику строительства.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- проанализировать существующие методы расчета свайных удерживавших конструкций на оползневмх склонах;

- исследовать характер воздействия оползней на огдельностон-шие объекты;

- разработать рациональные конструкции сооружений для зашиты от оползнеЕых воздействий объектов, размеры которых в плане значительно меньше размеров оползня;

- провести лабораторные исследования взаимодействия свайных рядов и оползневого грунта;

- разработать алгоритм и составить программу расчета на ЭВМ свайных рядов, обтекаемых оползневыми массами;

- разработать рекомендации по проектированию свайных рядов на оползневом склоне.

В диссертационной работе, выполненной в лаборатории механики грунтов кафедры оснований, фундаментов и геодезии Кубанского государственного аграрного университета, использованы следующие методы исследований:

- физическое моделирование на эквивалентных материалах для изучения процессов взаимодействия свайных рядов ^обтекающим их, грунтом оползней;

- натурное обследование, построенных в различных условиях, свайных противооползневых сооружений;

- математическое моделирование работы свайных рядов методом

граничных элементов.

Научная новизна диссертационной работы заклвчается в следующем:

- получены экспериментальные данные о работе свайных рядов, обтекаемых грунтом оползней;

- разработана новая методика расчета, составлены алгоритмы и программы расчета на ЭВМ статически и кинематически неопределимых задач теории пластичности применительно н процессам пластического течения оползневых грунтов при взаимодействии со свайными рядами;

- разработана оригинальная конструкция противооползневого сооружения для защиты отдельностояаих объектов от оползневых воздействий.

Практическое значение исследований. Предложенная методика расчета, противооползневых сооружений обеспечивает надежную эхсплуата-' цию объектов, расположенных на склонах.

. Реализация работы. Методика определения критического расстояния между сваями для оползней течения и программы расчета на ПЭВМ внедрены в Сочинском Управлении берегоукрепительных и противооползневых работ СНПО "Краснодарберегозашита". Рекомендации по проектированию свайных рядов, произвольно ориентированных относительно направления движения оползня, были использованы при расчете удерживавших сооружений ремонгно-лроизводственной базы Туапсинской РРЭС и для защиты от оползневых воздействий четырех опор 1ЭП. в Адлерском районе города Сочи. Экономический эффект от внедрения разработанных конструкций и методики их расчета составил 82,76 тыс. руб.

На защиту выносится:

- методика и результаты лабораторных исследований взаимодействия свайных рядов с грунтом оползней;

- способ расчета на ЭВМ предельных усилий, действувщих на свайные элементы противооползневых сооружений;

- конструкция противооползневого сооружения для защиты локальных объектов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на научно-технических конференциях: гидромелиоративного факультета Кубансного ГАУ (Краснодар, I987-I99I), молодых ученых (Краснодар, 1990). Работа является Лауреатом премии Краснодарского краевого конкурса НТО "Стройиидусг-рии" (1990), была заслушана на кафедре подземных сооружений, осно-вешй и фундаментов ДПУ (Ленинград, 1991).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано ¡«есть печатных р?бот, получено авторское свидетельство (*• I64708I)

положительное решение на изобретение (по заявке i 4914913/33 от 24.10.91).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы (135 наименований); общий объем 123 страницы машинописного текста и 44 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, поставлена цель исследования, отпечена научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы вопросы, выносимые на чэдиту.

В первой главе рассматривался результаты ранее проведенных исследований оползневых процессов, работы свайных противооползневых конструкций. Проблемам устойчивости склонов и стабилизации оползневых подвижек посвящены труды отечественных и зарубежных ученых: A.A. Бартоломея, А.И. Билеуша, А.Я. Будиня, В.Н. Бухарцева, И.М. Васильева, Н.М. Герсеванова, Л.К. Гинзбурга, А.Л. Гольдина, Н.М. Гольдатейна, К.А. Гулакяна, И.В. Ковалева, H.H. Маслова, С.Р. Месчана, Г.Д. Недри, З.С. Орагвелидзе, O.A. Серебрякова,

А.С. Строганова, Ю.И. Соловьева, Г.Я. Тер-Степаняна, К.И. Шадунца, Г.М. Шахунянца. Т. Адаши, К. Беерэ, К. Бицкиани, X. Винтера, Л. Буллета, Т. Ито, М. Кимуры, Р. Хешеса и многих других.

Исследования движения оползней направлены на получение наиболее достоверных данных о распределении напряжений в грунте, котора»: затем могут использоваться при расчеге свариьпс элементов противооползневых конструкций.

Разнообразны расчетные схемы взаимодействия системы свая-грунт. Определявшим фактором выбора является при этом консистенция оползневого грунта.

На склоне сваи используются, обычно, как элементы противооползневых сооружений. Поэтому необходим учет влияния смежных свай при определении напряженн.о-дефорияроваНиого состояния. Рассматривалась различные «одели взаимодействия оползневого грунта с конструкциями противооползневых сооружений.

Критическое расстояние между сваями в ряду для плотных грунтор" следует определять по теории арочного эффекта. Согласно исследованиям 1.К. Гинзбурга, Необходимо выбирать кармен ывее значите аг> услэ-вий разрушения свода, либо разрушения грунта у опори Ссгаи).

Оползневые грунты текучей и текуче-пласт.ччной кэий'стсицяи обтекают сваи как вязкая жидкость. Решение можно, получить из гидромеханики для течения жидкости при малых числах РеЯчольдса.

Для широко распространенных пластичных глинистых грунтов, с малыми углами внутреннего трения, в условиях водонасышения и сейсмических воздействий проблема разработка методики расчета свайных рядов на горизонтальные нагрузки весьма актуальна.

Таким образом, анализ публикаций об использовании свайных конструкций противооползневых сооружений и методов их расчета, позволил определить следующие основные задачи необходимых научных исследований: I) разработка рациональных конструкций сооружений для защиты от

оползневых воздействий, объектов, размеры которых меньше размеров оползня;

2) создание методики расчета свайных рядов, взаимодействующих с оползневыми грунтами пластичной консистенции, в условиях снижения их прочности из-за воцонасышения или сейсмических воздействий;

3) создание инженерных методов расчета с использованием электронно-вычислительной техники, позволяющих решать сложные задачи определения предельных усилий, действующих на элементы свайных рядов, произвольно ориентированных относительно направления движения оползня.

Во второй главе приведены результаты лабораторных экспериментов. Их целью было исследование взаимодействия оползневого грунта со свайными рядами, произвольно ориентированными относительно направления движения.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи :

а) выявить общий характер работы сооружений, обтекаемых оползневыми массами;

б) исследовать пластическое течение оползневых грунтов при взаимодействии их со свайными противооползневыми конструкциями;

в) определить влияние угла между направлением движения оползня и рядом свай на распределение давлений на них;

г) определить предельное значение оползневого давления на свайные элементы при различной ориентации сооружения.

Моделирование проводилось на лабораторной установке, которая включала:

- неподвижную горизонтальную раму размером 150 х 66 х 45 см, в нижней плоскооти которой установлены направляющие;

- подвижный лоток размером 80 х 80 х 25 см, перемещавшийся пс направляющий неподвижной рамы (конструкция направляющих включает

в себя шарикоподшипники для придельного уменьшения силы трения, а лоток в нижней плоскости имеет вырезы для размещения в них моделей свай);

- деревянные и металлические модели сгай цилиндрической формы длиной 26 см, диаметром 18, 24, 30 км, закрепляемые в верхней и нижней плоскостях неподвижной рамы;

- механический домкрат, установленный в торце неподвижной рамы и служащий для перемещения подвижного лотка.

Давление на лоток передавалось через динамометр сжатия ДОСМ-0,2 для регистрации усилий, моделировавших оползневое давление. Перемещение лотка определялось прогибомером ПСКТ-З, расположенным на раме.

Каждая свая, на поверхность которой наклеены тензодатчмки марки 21 .ТВ-10.200 Б, была протарирована на действие распределенной нагрузки. Тензорезисторы располагались на поверхности модели таким образом, чтобы определять напряжения, возникающие от нормальных касательных воздействий обтекавшего сваи грунта. Показания тензорези-сторов регистрировались прибором измерения деформаций ЦЦД-1.

В соответствии с методом моделирования эквивалентными материалами, в экспериментах применялись песок с удельным весом ^ = 16,517,0 кН/ы3, а также суглинок, с удельным весом 16,1 - 16,9 кН/м3, влажностью \л/ = 0,49 - 0,58, величин сцепления С = 4 - 12 кПа и углом внутреннего трения ' 2° - 6°.

При укладке грунта с послойным уплотнением в массиве располагались глубинные марки для оценки смещений в различных слоях оползня. На повераность наносилась сетка с квадратными ячейками, стороны которых имели размеры, равные диаметру свай.

Модельное оползневое давление передавалось на подвижный лотоя ступенями по 15, 30 или 50 Н, со стабилизацией за 20 или 40 секунд, п точение которых снимались показания давлений па модели свяй и Измаялось перемощо.чнг лотка.

Известные лабораторные исследования работы свай в ряду на оползневые воздействия ввиду одинаковых давлений на все элементы позволяли допускать наличие всего одной тензометрической (измерительной) сваи. Специфика проведенных экспериментов заключалась в определении при каждой ступени нагружения составляющих давления на каждую модельную сваю в сооружении.

Проведенные эксперименты выявили, что зона пластических деформаций между сваями представляет собой в плане два смывающихся "лепестка". Эта зона, ограниченная трещинами, возникающими по линиям наибольших касательных напряжений, характерна для задач плоского деформированного состояния теории пластичности и соответствует зоне пластических деформаций, образующейся при прессовании пластического катериала через криволинейную матрицу. Следовательно, расчетными моделями для определения предельных значений давления на свайные элементы противооползневых сооружений должны являться модели теории пластичности.

В практике строительства накоплен значительный опыт защиты от оползневых воздействий зданий, дорог и других сооружений. Как правило, это связано со стабилизацией всего оползневого пассива. Отсюда, применяемые для этой цели, противооползневые сооружения з виде рядов свай и подпорных стен, расположенных поперек всего склона, имеют функции остановки оползня и называются "удерживающими".

Для защиты локальных объектов можно применять более короткие свайные ряды. Они будуг работать, ограждая объект, в условиях обтекания оползневыми массами и, следовательно, такие противооползневые сооружения, очевидно, еле,чует называть, отклоняющими оползневые массы от объекта, - "обтекаемыми".

На первом этапе были проведены, аналогичные известным, эксперименты с одиночными сваями и свайными рядами удерживающих противооползневых конструкций. Для исследования работы обтекаемых свайных

рядов, произвольно ориентированных на оползневом склоне, использовалась модель противооползневого сооружения в вице складки с различными углами встречи между свайным рядом и направлением движения.

Результаты экспериментов, проведенных как для свайных рядов удерживавших конструкций, так и обтекаемых, показали, что величина предельного давления на сваи уменьшается при уменьшении расстояния между ними.. Для крайних свайных элементов обтекаемых конструкций это падение давления не столь интенсивное.

При уменьшении угла встречи общая точка лепестков перемещается по направлению к вышерасположенной сваз, и при достижении ее превращает двухлепестяовую область в однолепестковуь с поверхностью сдвига вдоль границы лепестка. Величина предельного давления на свайный элемент, являющийся вершиной складки, увеличивается при уменьшении угла встречи. Поле деформаций оползневых грунтов соответствует работе одиночной сваи. На остальные свайные элементы конструкции предельное давление при этом уменьшается.

В третьей главе излагается способ определения предельных усилий, действующих на свайные элементы противооползневых сооружений, с использованием десткоплаетической модели теории пластичности.

Пластическое течение оползневого грунта в окрестности свайных элементов рядов противооползневых сооружений соответствует плоско-деформированному состоянию. Исходными допущениями при этом являются однородность, изотропность, жесткопластичность материала. Последнее условие предполагает несжимаемость, мгновенный переход из жесткого состояния в пластическое, минимальные упругие деформации. Массовые силы, силы инерции, температурные напряжения и деформации пренебрежимо малы.

В методе линий скольжения, или в методе характеристик, плоское установившееся течение описывается системой телеграфных уравнений:

д*х

д% дь

+ х

о

+ а — о

CI)

Задача пластического деформирования оползневых грунтов в мех-свайном пространстве представляет собой задачу прессования через криволинейную матрицу. Б ней предельные .усилия рассчитываются по координатам точек, граничных с жесткими зонами, линий скольжения. Поэтому для построения поля характеристик применен метод граничных элементов, получивший наибольшее распространение для упругих и упруго-пластических задач в работах P.M. Нарбута, П. Венерджи, Р. Баттерфилда, К. Бреббия и других.

Умножение телеграфных уравнений CI) на функцию Бееселя первого рода нулевого порядка и интегрирование по частям дает выражение:

где В - граница пластической области;

/1щ и tZ^ - проекции па линии сколыгешя f " ^ внешних сил, действующих по нормали к поверхности 8 ;

£=J0(Z)- функция Бесселя от аргумента Z = %')(fy'fy') .

Уравнение (2), как и аналогичное для у , является фундаментальным в методе линий скольжения. Для краевых задач Римана и Коим его можно преобразовать, используя тождество Ррипа:

а, с» <•

СЗ)

Интегрирование по заданным исходным границам бу и 8г позволяет ПОЛУЧИТЬ КООрдИНаТЫ X'' ТОЧСК ИСКОМЫХ ГраНИЧНЫХ ЛИНИЙ, '!Г:

^•»ссчить'вчг, как л метод«; конечных ряпттчВ, р.-ого поля характер;!-

с тик. В задаче Римана ^ и - начальные границы, зовпадающие

с характеристиками. В задаче Коши - В^ , совпадавшая с Вг , является исходной дугой, пересекаемой характеристиками.

При пластическом течении на поверхности сваи неизвестно распределение давления. Следовательно, нет решения по алгоритму статически определимых задач, таких как задача Прандгля. Построение пластической области осуществляется полуобратным методом, в котором недостающие производные координат и функций Бесселя по характеристикам определяются решением на годографа скоростей.

Граничными условиями задачи являются:

- степень обжатия , где б» - диаметр свай, а И - шаг свайных элементов з ряду;

- ориентация поверхности сваи относительно направления движения оползневых масс;

- коэффициент пластического (контактного) трения О{ •

Степень обжатия Я определяем разрыв скоростей и Ц"г на

входе и выходе из пластической области:

н-и

На базе вектора разрывов скоростей строятся дуги о1фужностей, являющиеся начальными линиями задачи Римана, решение которой, с учетом статических граничных условий, позволяет получить отображение поверхности сваи на годографе скоростей.

Поле линий скольжения в физической плоскости строится последовательным решением краевой задачи Кош», двух вырожденных, случаев задачи Римана в ьиде центрированных вееров, и - задачи Римана. Ре шение заканчивается нахождением обиеЯ точки пластических зон на оси симметрии.

Значительно сложнее построение полей пластических деформаций ополэмсркх грунтов лрм расположения ррда свай к направлению двкхг-

** = «5 -77-7 ' (4)

ния под углом, отличным 01 Прямого, Направление вектора скорости жесткой зоны известно лишь на входе в пластическую область.

Для решения этой статически и кинематически неопределимой задачи предложен комбинированный метод построения поля характеристик, алгоритм которого реализован в разработанной программе расчета на ПЭВМ. Определены следующие обязательные условия:

1) Точка 0 стыковки пластических зон - единственная.

2) В точке 0 линии скольжения должны образовывать совместную ортогональную сетку.

3) Гидростатическое давление в точке 0 не зависит от того, с какой стороны его оценивает:

Суть комбинированного метода решения кинематически неопределимых задач заключается в поиске совместных решений на годографе скоростей и в физической плоскости с последовательным приближением к единственному решению, удовлетворяющему условиям неразрывности линий скольжения и напряжений.

В результате расчета по программе строится несимметричная двух-лепестковая область пластических деформаций (рис. I). Качественное подобие полей деформаций, полученных расчетным путем и экспериментально, позволяет судить о достоверности принятой модели.

Построенное поле граничных характеристик позволяет определить предельное оползневое давление-и давление на каждую сваю. Сумма проекций на'ось X всех элементарных сил, действующих вдоль граничной линии на выходе из пластической области, уравновешивается отпором грунта ^ :

где - элементарный отрезок дуги линии скольжения ^ ;

9 - угол наклона граничной линии к оси X ;

6 - среднее нормальное напряжение;

С - сцепление оползневого грунта в точках граничной линии;

-—1_

Рис.1. а) Поле граничных -характеристик в физической плоскости; 6) годограб скоростей.

Н - шаг свай в ряду; С{ - диаметр свай.

На входе в пластическую область сумма проекций элементарных сил уравновешивается оползневым давлением ¡Я :

Используя интегралы пластичности Геняи и задавшись пределами интегрирования, получим:

Определив среднее нормальное напряжение в точне 0, можно рассчитать все компоненты тензора напряжений в любой точке пластической области и, следовательно, на поверхности сваи. Отсюда, получаны величины предельного давления, действующего на свайные элементы ряда. Результаты расчетов в виде графиков зависимости предельного оползневого давления и давления на сваи от обжатия, а также величии, составляющих предельного давления на сзаю, от угла встречи свайным рядом оползневых масс, показаьы на рис. 2-3.

В четвертой главе приведены результаты исследования влияния оползней на устойчивость опор Е1, рациональные конструкции противооползневых сооружений и рекомендации по проектированию произвольно ориентированных свайных рядов на оползневом склоне.

Анализ более 30 аварийных ситуаций опор БД, вызванных оползневыми подвижками, позволил определить, что наиболее опасным является случай, когда бровка срива оползня расположена вблизи опорь' ниже по склону. При регрессивном развитии процесса последующие перемещения грунта могут захватить основание фундаментов и вьпчать

С?)

О ъ/и <0,6

с/

с/

н

'В-

: е^уи^дб

г

4

Рис. 2. Зависимости предельного давления на свая от степени обжатия Я .

^ - давление выдавляваняя огсаязнегого грунта; р - давление на сваи.

Рис. 3. Зависимость составлявших предельного давления на сваю от угла встречи об .

потерю устойчивости, опрокидывание опоры.

Одним из способов ликвидации аварийных ситуаций является, широко применяемый, вынос опор ВЛ на новое место. Однако, он имеет ряд существенных недостатков, а именно: вынужденные отключения линии, большая стоимость мероприятий. Нередко приходится переносить также местоположение соседних опор, не подверженных оползневым воздействиям. Кроме того, перенос на новое место вовсе не гарантирует, в условиях горной местности, от новых подвижек грунта в окрестности опор. Поэтому разработка рациональных конструкций, противооползневой зашиты локальных объектов весьма актуальна.

Разработанное противооползневое сооружение (а.с. № 1647081) состоит из закрепленной в коренных породах стенки, выполненной в виде складки с вершиной, обращенной навстречу перемещению оползня. Стороны складки, представляющие собой ряды буронабивных свай, таким образом, расположены под углами, отличными ог прямых, к направлению движения оползневых масс. Сооружение не останавливает весь оползень, а лишь изменяет направление движения отдельных его участков. Перемещение грунта в стороны от складки значительно снижает давление на отдельные свайные элементы рядов, по сравнению с удерживающими противооползневыми сооружениями, расположенными поперек оползневого массива на всей его ширине.

При значительной глубине оползня и изменчивости физино-механи-ческих свойств грунтов по глубине,складчатая конструкция защитного противооползневого сооружения может быть выполнена составной из ряда ярусов. Вершины ярусов смещены друг относительно друга при совмещенных концах, причем каявдый ярус образован, заглубленными ниже поверхности смешения оползня, буронабивниыи сваями и объединяющими их ростверками, выполненными на разных глубинах, как части секущихся свай. Секущиеся сваи предпочтительнее применять в случае вязко-

пластических оползней, чтобы избежать продавливания между свайными элементами. При таком конструктивно« решении значительно снижается требуемая глубина заделки буронабивных свай в коренные породы из-за большой жесткости складчатой конструкции по сравнению с плоской. Рациональным расположением складок в плане и ярусов по высоте можно достичь равномерного распределения оползневого давления на конструкции сооружения.

Разработаны рекомендации по проектированию свайных рядов, произвольно ориентированных на оползневом склоне. Аппроксимация, полученных в результате расчетов по црограмме решений, позволила получить формулы для'определения критического расстояния между свайными элементами из условия непродавливания грунта и предельного давления на сваи.

Максимальное расстояние между сваями противооползневой удерживавшей конструкции:

«а,-

где - количество рядов;

- глубина оползня;

Еоп~ оползневое давление в расчетном сечении.

Предельное давление, действующее на сваю:

с (9)

Методика определения критического расстояния между сваями в ряду была использована в институте "Сельэнергопроект" при проектировании' удерживающих противооползневых сооружений ремонтно-произ-водственной базы Туапсинского РРЭС. Оползневые грунты представлены глиной полутвердой и гугопластичной консистенции с характеристиками

С = 21 кПа и у? = 5°. Оползневое давление в расчетном сечении Е.дп = 180 кН/м. Б результате расчета запроектирована двухрядная свайная конструкция.

Разработанные противооползневые сооружения, обтекаемые оползневыми массами, были внедрены на Сочинском предприятии электрических сетей с целью зашиты от оползневых воздействий опор If№ 14-17 ЕЛ Псоу-Вжная. Конструкции включали буронабивные сваи, заглубленные в коренные породы, объединенные жестким ростверком между собой и с грибовидными фундаментами опоры ВП. Такая конструкция не останавливает оползневые массы. Образованные сваями и фундаментами короткие ряды, произвольно ориентированы к направлению движения.

Пакет прикладных программ для расчета на ПЭВМ свайных рядов, произвольно ориентированных на оползневом склоне, использован при анализе проентных решений в управлении берегоукрепительных и противооползневых работ г. Сочи СНПО "Краснодарберегозащита".

Экономический эффект от внедрения разработанных конструкций и методов их расчета составил 82,76 тыс. руб.

Основные выводы:

1. Существующие методы расчета свайных элементов удерживавших противооползневых сооружений зависят от принятой рабочей модели и дают значительный разброс при определении действующего на сваи оползневого давления.

2. Нередко встречаются случаи возможных оползневых воздействий на сооружения, размеры которых в плане значительно меньше размеров оползня. Удержание всего оползневого массива здесь нерационально,

и основные направления научных исследований в этой области должны быть направлены на разработку эффективных конструкций противооползневых сооружений, защищающих локальные объекты путем изменения надра*-

- 22 -

ления движения смекавшихся масс грунта.

3. Разработана конструкция противооползневого сооружения для защиты отдельностоящих объектов от оползневых воздействий в виде складки, обращенной вершиной навстречу перемещению грунта. Рациональное распределение оползневого давления на осоружение достигается тем, что оно не останавливает весь смещающийся массив, а лишь изменяет направление движения отдельных его участков.

4. Проведенные лабораторные исследования позволили судить об эффективности разработанной складчатой конструкции, так как значительно снижалось давление на элементы свайного ряда, расположенного к направлению движения оползня под углами, отличными от прямых.

5. Картина деформаций смещающего грунта в межсвайном пространстве представляла собой двухлепестковую зону, соответствующую образующейся ' при плоском течении теории пластичности, а именно, при прессовании через криволинейную матрицу.

6. При помощи метода линий скольжения по разработанной программе "PA \fK " теоретически рассчитано поле деформаций, совпадающее с экспериментальными данными.

7. Граничные линии поля характеристик определялись методом граничных элементов (ЫГЭ). Сравнение с методом конечных разностей (ШР) показало преимущество использования МГЭ для данной задачи по затратам машинного времени и объему используемой памяти ЭВМ.

8. Разработан комбинированный метод решения статически и кинематически неопределимых задач, заключающийся в совместной работе на годографе скоростей и в физической плоскости. При стыковке пластических зон обеспечивается условие неразрывности напряжений и линий скольжения во всей пластической области.

9. Результаты расчетов по программе PAUK " позволили получить зависимости напряжений выдавливания грунта и предельного давленая ка еггя в ряд* от расстояния мехду ними при различной оряента-

ции свайных рядов относительно направления движения оползня,при любых заданных граничных условиях. . • ■

10. На основании проведенных исследщарчЯ.-радрвбрганы рекомендации по проектированию произвольно ориентированных свайявх рядов, взаимодействующих с оползнями течения.

11. Экономический эффект от внедрения йредяоженяьх конструкций и методов их расчета составил 82,76 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в.следующих печатных работах:

1. Защита опор ВЛ от оползней: Принята в печать в "Энергетическое строительство" (Соавтор К.Ш. Шадунц).

2. Исследование на моделях работы сооружений, обтекаемых оползневыми массами П КСХИ. - Краснодар, 1990 г. - 13 с. - Деп. в ВИНИТИ 25.02.91, * 879-B9I. (Соавтор К.Ш. Шадунц).

3. Пакет прикяадных программ для расчета свайных противооползневых сооружений: Инф. листок № 404-91. - Краснодарский ЦНТИ, 1991. -Зс. (Соавтор К.Ш. Шадунц).

4. Противооползневое сооружение. A.c. № I64708I. - Бол. изобр., 1991, № 17 (Соавторы К,Ш. Шадунц, В.В. Елистратов).

5. Система расчетов свайных рядов на оползневом склоне: Инф. листок № 405-91. - Краснодарский ЦНТИ, 1991. - 3 с. (Соавтор К.Ш. Шадунц).

6. Сооружение для зашиты отдельностоящих объектов от оползней . П Теория и практика современной науки в работах молодых ученых: Тезисы докладов. - Краснодар, 1990. - с. 68.

7. Сооружения, обтекаемые оползневыми массами. Инф. листок

!» 20-91. - Краснодарский ВДТЙ, 1991. - 2 с. (Соавтор К.Ш. Шадунц).

8. Фундамент. Решение о выдаче авторского свидетельства на изобретение я о заяеге 9 4914913/33 от 24.10.91. (Соавтор К. EL Зэдзтщ).