автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Закономерности затухающей ползучести при уплотнении грунта и их практические приложения в расчету оснований
Автореферат диссертации по теме "Закономерности затухающей ползучести при уплотнении грунта и их практические приложения в расчету оснований"
ПЕШСКИ!' ГО'У.ПА'СШЗПЦЛ» ттеггтж* УНИВЕРОПЯТ
Нч правах рукопис*
ЧЕРЕПАНОВА Любовь Ивановна
Щ 624.131
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЗАТУХАЩЕЙ ПОЛЗУЧЕСТИ ПРИ УПЛОТНЬЖИ ГРУНТА И ИХ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПЯШОШШЯ К РАСЧЕТУ ОСНОВАНИЙ
01i.23.02 - Основания и фундаменты
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидат-: технических наук
Лгггь - ШЗ
• ' - ГГ ' - . 1
БЙБЛГ.О ,£Ка
Работа выподнеча в Дальневосточном научно-исследовате;ьскоы институте по строительству (ДальНИИС)
Научнке руководители: Заслуженный деятель науки и техники Р®СР, доктор технических наук, проф. Василий Иванович ФЕДОРОВ
кандидат технических наук Раймонд Гурьевич ЮРНИН
Официальные оппо..енты: доктор технических наук, проф.
Александр Льзович ГОДЬДИН
каедвдат технических наук, доц. Виктор Михайлович ЧИКШЕВ
Ведущее предприятие: Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений ин. Н.и.Герсеванова
Защита состоится " 19 " февраля 1993 г. в ___ часов на заседании специализированного совета К 063.6G.C2 в Перископ государственно'« техническом университете.
Адрес: 614600, ГСП-4Ь, Пермь, Комсомольский проспект, 29-а, ауд. 423.
С диссертацией можно ознакомиться в оиблиотэке института.
Автореферат разослан " /Д " 1993 г.
Учений секретарь специализированного совета
Л.М.'Иаюфеева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Грунты, как основания сооружений, представляют собой сложную,многофазную, дискретную систему, способную под воздействием нагрузок изменять своя ооъем в течении длительного времени. Из литературы известны деформации грунта под сооружениями, протекающие годами, десятками и далее сотнями лет.
Описание процессов, происходящих в грунтах,под воздействием нагрузок, имеют большую сложность, которая порождается гл-вным образом нелинейностью процессов и ычоговаринт-ностью конечных результатов. Допускаемые в нястопщее время представления о грунте, как сплошном теле, и использование методов механики сплошной среды, чаще всего вынуждают останавливаться на линейных зависимостях, которые существенно упрощают действительность, заведомо исключая нелинейность процессов. Это приводит к груб™ ошибкам, имеющим иногда серьезные последствия. 3 связи с этим изучение и описание нелинейн"х процессов в грунтах в настоящее время актуально.
Работа являлась составной частью целевой программы Мин-трансстроя по проблеме 0.54.03 "Создание новых типов оградительных и причальных сооружений для глубин до 25 метров, обеспечивающих прием крупнотоннажных морских, сухогрузных и наливных судов в Северном и Балтийском бассейнах и разработка новых технологических процессов их воздействия"
Цель работы - обоснование методов, обеспечивавших получение нелинейных характеристик зптухатлдей ползучести грунта в условиях ко<горессии и их практическое применение.
Для достижения поставленной пели были решены следующие задачи:
- физический анллиэ процесса затухающей ползучести;
- ркявление нелинейные аналитических зависимостей деформаций от нагрузки и Бремени ее действия; определение области применения этих зависимостей; сочетпние обратимых и о с т.-; точи» тс ~ «эфор»-,а пий;
- »кслеримект.агьное исследование э-чтухэдцей ползучести
грантов no разработанной методике,
jmpktdoTKP инженерных г^тодов использования ана;>ити-м<!' кнх зависимостей ээтухата^й ползучести для прогноза деформаций оснорлний сооругенич.
Нчучная НОГИЗНа р?Г>ОТЫ состоит в том, что?
1. BviiFJienu кг.линсйные аналитические зависимости дефор-гагиР от нагрузки и времени дСствия этой нагрузки, определены характеристики гг^зу:'г.сти грунтов.
2. Обоснован г лособ определения деформационных характеристик грунтов ; полуено положительное решение 2b.06.92).
3. Ргэрайитан инженерный метод использования выявленных ■эариеимострч затухающе!» почзучести для про'пеноза осадок основания вооружений.
Практическое значение раСоты заключается в том,что ре-пультятн прореденнкх исследований позволили разработать: "Рекомендации по прогнозу ог.ядок оснований сооружений по крэткосрочн™ прелюде пня.'", I9b6; ПСС5328. Прогноз и вы-числениь параметров затухамцей голзучести при использовании ье менее трех наблюдени?". 1982; П0С5&-Ю. Определение па-pi^t-.тглЕ простейшего уравнения уплотнения грунта при кои п.р.-г.с: и п гчиперьыентальным данным", 1982; 1Ю06627. Опре-дотенле характеристик ползучести грунтов по данным консо-Лйдг.ииснннх испытаний", 1УЬ4.
Ресо.изаци^ работы: результаты исследований использованн при pac«C"ie д^фордалий во времени деформаций причала в г. Ньходке ( «гас Лстафьева ), оснований сооружений Восточного порта. Экономический эй^ек? от внедрения результатов исследований в производство составил ISO тнс. рублей в пенах I9F2 года.
Ллро^),1ци." p-'-'figrn: результаты исследоганий по теь-е дис-до-.от,си:.': на ежегодных научно-технических конференциях ДлльНИИО (Нладувосток, 1У7У-19с5 гг.\ и я inyvno-".ехниьес-Kov семян"Совершенствование i.:c:одоп проектиро--лки;' и строительства хелезнк: дорог е гуровчу. климатических уелови;х Сибири" (Нсвосигкрск, IS79 г.), г;г. паучно-техиичооких сг.умн'-рпзс и конференциях "Повьше-ние кечеел па г'гронтсЛ'Ьства 8Етею('ЮТ<кге дорег г н(!,>ирьоэ'-;.иой р«нь
РС*СР" (Владимир, 1982, Суздаль, 1963 г.), на Всесоюзной конференции "Сейсмостойкость и сейсмостойкое строительство на Дальнем Вое то ко" (Владивосток, г.), на региональной конференции "Перспективы комплексного .развития производительных сил Амурской об пасти" (Благовещенск, 1982 г.), на научно-техническом семинаре "Проолемы и задачи повышения :ачества земляного полотна гг[)И строительстве и эксплуатации железных дорог в условиях севера Сибири и Вам" (Новосибирск, 1983 г.), в Хабаровском политехническом институте в 1983 г., на 6 Всесоюзной конференции "Экспериментальные исследования инженерных сооружений" (Ново-Полопк, 1986 г.1, в Дальневосточном политехническом инс-тчтуте, 1987 г., в Пермском политехническом институте, 1989,ГЭ90 гг.
Публикации. По материалам дисссртации опубликовано 20 печатных работ, сдано в Госфонд алгоритмов к программ 4 программы, получено положительное решение по заявке на изобретение.
На защиту выносятся:
1. Результаты экспериментально-теоретических исследований объемной затухающей ползучести грунтов; характеристики ползучести грунтов.
2. Способ определения деформационных характеристик грунтов.
Объем работы. Работа состоит из 4 глав, введения и заключения, объемом -РЗ страниц основного текста, / таблиц, ^рисунков, 9<? наименований библиогр?4ии
С0ДЕРЕАН11Е Г-ЛБОТи
Во введении дето обоснование актуальности работы, её цель, нпучнак новизна и практическая значимость.
Первая глгза посвяиена современному состо."нию вопроса, определены заднем исследований.
Предложенная К.Терцаги и разработанная Н.М.Герсеглловкм теория.£ильтраиионной консслиданич гратов впервь-е поз во-
лила расчетным путем определить величину деформации основания сооружения во времени. Дальнейшее развитие теория фильтрационной консолидации получила в теориях: объемных сил Флорина-Био; ползучести земляной массы В.А.Флорина; вторичной консолидации грунтор Д.Тейлора и В Ыерчанта; исследованиях Ю.К.Зарецкого, С.Р.Месчзна, С.С.Вялова, Н.Н.Цытовича, Н.М.Гольдптейна, Л.Шукле и многих других. Разработанные теории позволили выявить, что сжимаемость грунта обусловлена не только оттоком жидкости, но и сжимаемость!} самой жидкости, перового газа и скелета грунта. Для описания сжимаемости скелета грунта во времени была применена теория наследственной ползучести материалов Больцмана-Вольтерра. Используя эту теорию в трактовке Ю.Н.РаОотнова, сотрудники Пермского политехнического института под руководством А.А.Бартоломея, получили зависимость осадки свайного фундамента от величины и времени действия нагрузки.
Возможностям использования технических теорий ползучести (теории старения, течения и упрочнения) и механических реологических моделей для описания ползучести грунтов посвящены работы многих советских и зарубежных ученых.
По результатам экспериментов получены эмпирические зависимости: степенная, логарифмическая, дробно-линейная, экспоненциальная.
Особо следует отметить физико-техническую теорию ползучести Н.Н.Маслова и релаксационную теорию А.И.Ксенофонтова. 0?е теории в качестве основной характеристики, определяющей ползучесть, принимает динамическую вязкость грунта, но предлагают линейную зависимость деформаций от нагрузки и времени ее действия.
Необходимо подчеркнуть положительные моменты феноменологических теорий. Это - принятое В.А.5лориным положение об одновременном (о не последовательном) протекании процессов (¡ильтрацкокноИ консолидации к ползучести, скелета грунта, я также уставов ,еш;ая Н.Н.МаслоЕНМ связь процесса ползучести с с[изическими характеристикам!, грунта и его утзергдение о возможности работы оснований только в стадии затухающей ползучести. Заслуживает внимания и дальнейшего развития
представление А.И.Ксенофонтовд о процессе затухающей ползучести как релаксационном процессе. Кроне того, развитие феноменологических теорий способствовало накоплению большого экспериментального и фактического материала по затухавшей ползучести грунтов.
Наиболее существенными закономерными недостатками феноменологического направления являются: а) условные, не всегда соответствующие реальному положению, исходные схемы расчетов, учитывающие только линейные деформации; б) неучет упругих деформаций и их сочетание с остаточными деформациями; применение законов механики сплошной среды к грунтам, что исключает дискретный характер природных грунтов и вероятеостное распределение параметров грунта в пространстве и времени; в) неоднозначность применения каждой теории и сложность определения параметров (иногда многочисленных) уравнений ползучести.
Существование большего количества феноменологических теорий и попытки их усовершенствован. Л показали, что даже при имеющихся достижениях, формальный путь решения вопросов ползучести грунтов на базе феноменологических моделей и аппарата механики сплошной среды на приносит полного успеха. В связи с этим, назрела необходимость и появились реальные условия для развития другого направления - фиэико-статистического, кЬторый позволит учесть дискретность грунтов и нелинейность процессов.
Первые исследования и публикации в этом направлении были сделаны Г.И.Покровским в 30-е годы. Рассматривая основание и фундамент под действием нагрузки как систему, стремящуюся к состоянию равновесия (постоянной деформации), Покровский Г.И. теоретически получил зависимость деформаций от нагрузки, а затем логарифмическую зависимость деформаций от времени действия нагрузки. Общей зависимости, учитывающей оба фактора - величины нагрузки и времени ее действия - автор не предложил. В результате проведенных теоретических исследований, Г.И.Покровский пришел к выводу о непрерывном вероятностном изменении параметров грунтовой системы в пространстве и времени и необходимости развития новч< теоретик
в
ческих основ, позволяющих учитывать'все эти факторы. Необходимость учета дискретного характера систем на всех уровнях, начинки с кельчайиих частиц и кончая космическими системами, и невозможность применения методов механики сплошной среды к описанию процессов в таких системах доказана исследованиями сотрудников института Физики Зем. 1 АН под руководством А.М.Садовского.
На основе выполненного анализа исследований затухающей ползучести грунтов определены цель и задачи работы, ука-заьнье вше.
Во второй главе рассмотрены теоретические основы, принятые для описания процесса затухающей позлучести грунтов в условиях компрсзеки. В качестве основной модели грунта используется дискретная система. Дискретная система представ-хяет собой тело (или совокупность тел), состоящее из частиц с многоуровневым характером дискретности (т.е. из частиц разного размера, формы, различных свойств и состава), обладающих кассой, связанных мевду собой гравитациоотчми,' межмолекулярными'и другими взаимодействиями, способных обглеии-ваться с .другими телами (между собой) энергией и (или) веществом. Использование такой модели грунте позволяет проводить статистические расчеты по отношению к общей массе, а не к общему количеству частиц, как &то принято в статистической физике. Внешние воздействия на систему принимается импульсными. Внешние импухьсные воздействия вызывают в дискретной системе изменения различного характера: экстенсивные, релаксационные, нервлаксашонные, интенсивные, гисте-резисные и другие. Затухающая ползучесть 1-рунта рассматривается как честный случай релаксационного процесса, и представляет собой процесс установления статистического равновесия частично закрытой дискретной системы (стремление параметров системы к постоянным определенна» значениям) т. неравновесного состояния, вызванного в системе- внешнии воздействиями.
05р&зец грунта, уплотняющийся в условиях компрессии, представляет собой частично закрытую дискретную систему, имеющую постоянную массу твердых частиц и измегяяшпуюся
массу жидкой и газовой составляющих.
Качественный анализ процесс:! уплотнения грунта в компрессионном приборе позволяет выявить физические процессы, сопровождающие нахопление деформаций.
При быстром приложении нагрузки к образцу грунта, находящемся в компрессионном кольце, в грунте (системе) начинаются экстенсивные и интенсивные изменения. Экстенсивные изменения приводят к накоплению теплоты, образующейся за счет быстрого сжатия, которая за короткое время (время приложения нагрузки) не успевает рассеяться в окружающую среду. Экстенсивные изменения представляют собой процесс обратимого (упругого) деформирования, протекающего со скоростью звука в среде. Интенсивные изменения представляют собой сочетание двух видов деформаций: обратимых и остаточных. Обратимые деформации, происходящие за счет интенсивных изменений, накапливаются в течении времени рассеивания тепла в окружающую среду, а необратимы« (остаточные) деформации способны накапливаться в -ечении длительного времени. Эти изменения и представляют собой процесс объемной затухающей ползучести.
Накопление изменений в частично закрытой системе предложено описывать законом, выявленным Р.Г.Юркикым (1983) и имеющим следующий вид:
'£«/-/7(7-6гЛ (I)
где £ - накопленное итоговое относительное изменение (по отношении к состоянию в момент начала процесса) параметра состояния системы в результате л частных его изменений;
. ¿1 - частное относительное изменение параметра состояния системы (ло отношении к ее состоянию до этого изменения).
Тогда, сочетание упругих и остатопнмх деформаций в частично закрытой грунтовой системе согласно закону (I) мо-гет быть представлено сладукхцим уравнением:
'Рс
где Ир- полная относительная деформация уплотнения под внешним воздействием;
линейная часть относительно« обратимой деформации; ¿с - нелинейная часть относительной обратимой деформации;
¿с - нелинейная часть относительной необратимой деформации.
В соответствии с выводом, приведенном в работе, зависимость остаточных деформаций £а ст времени действия нагрузки Ь имеет в(у
= • (3)
а от величины нагрузки р -
(4)
Тогда, одновременный учет влияния нагрузки и времени действия отой нагрузки на остаточную деформацию грунта можно представить в следующем виде:
С 5 )
гАе £ с - показатель относительной остаточной уплотняемости; ^ - показатель относительной скорости ползучести; {е- принятое постоянное время условной стабилизации
процесса ползучести; Рс - условный предел начальной структурной прочности, В качестве компромиссного решения с использованием теории упругости предложено практическое уравнение затухающей ползучести с линейно изменяющейся обратимой частью деформации, происходящей ггновенно. Оно имеет следующий гид:
где относительная объемная деформация в результате уплотнения грунта давление»! р за время i ;
£ - мо,дуль упругости грунта.
Первый зависимости (6) характеризует обратимые условно мгновенные деформации и существует при тобых р > О. Итерой член показывает вьлгчину условно стабилпмро ванной остаточ. ой деформации и существует при 0 и
где Ъ - время начала ползучести.
Это уравнение и его характеристики приняты в качестве основных и рекомендуются для практического применения при описании процесса уплотнения.
В третье!, главе даны основные положения методики консо-лвдационньос испытаний и результаты экспериментальных исследований грунтов с получением расчетных характеристик: модуля упругости £ , показателя тносительной остаточной упло-тняемости , показателя относительной скорости ползучести р41 условного предела нача)п>ной структурной прочности д.
1£ебован-я к аппаратуре и подготовке к испытаниям по "разработанной методике аналогична треОвзнилм "ГОСТ У3908-7У. ГрУнты. Метод лаосраторного определения сжимаемости". Особенности предлагаемой методики заключаются в проведении испытаний и обработка результате^. Ступени нагрузки и разгрузки принимаются равными по Ееличине и составляют не мрчее шести. Продолжительность выдержки во времени на всех ступенях нагрузки, кроме последней, принимается одной и той же. Количество точек наблюдений во времени на каждой ступени нагруз.и должно быть не менее шести. Обработка результат 1В испытаний производится с использованием метода наименьг-ос квадратов по разработанным программам на ЭВМ и Ш!К. Обработка результатов испытаний начинается с построения графиков ползучести, а по окончания испытаний - компрессионных кривых в полулогарифмическом масштабе (Рис. 1,2). Построение графиков еще в процессе испытаний позволяет проводить выборку данных испытаний и делать виясды о качестве испытаний и по.'ученнь'х результатов.
В результате нескольких серий консолидационнмх испытаний и их обработки по.'Х^ни расчетное характеристики пол-
Время С< ) . минуты
оиоиного сжатия при р&эличиых значениях давлений Р С МПа ).
0,025 0,05 0,075 0,10 0,15 0.20 С,Л 0,50
насыщенном состоянии; № 692 (3 - в водонасыщенном состояний).
зунести песков, суглиысов, глин и илистых грунтов. Их частные м средние значения представлеьи в таблице I.
В соответствии с полученнъыи результатами наибольшие модулем у^ру.ости обладают пески, а обводненные суглинистые ияы имечзт модуль упругости почте на порядок меньше чем пески. Промежуточное положение занимают суглинки и- глины.. Следо: атгчьно, по величине модуля деформации можно судить о степени ползучести грунта. Чем выше модуль упругости грунта, тем он в меньшей степени проявляет свойства ползучести. Это подтверждает и другой показатель - относительной скорости ползучести _Д|. Р-шый низкий он у песков и почти в 30 раз визе у илов. Высокое значение показателя относительной скорости ползучести у илов можно объяснить одновременным процессом фильтрации воды из грунта (фильтрационная консолидация) и ползучестью скелете, у которого условный предел начальной структурной прочности />с в 3-5 раз меньше,.чек у песков, глин и суглинков. Наибольшими значениям" структурной прочности обладает суглинки и глины, что соответствует р'лео пронедек Iым исследовании.» других авторов.
. Показатель относительно!! остаточной уплотняемости за-висит-от величины нагрузки и количестс . ст.пеней нзрруз-ки и хара.тегизует величину деформации грунта. Чем выше его значение, тем 'следует ожидать большие деформации.
Таким образом, полученные расчетные характеристики грунтов различите видов позволяют прогнозировать их по-Еедение под действие л нагрузки. Кроме того, характеристики ползучести используются для расчета модуля общей деформации вечичини осадки слоя любой мо^ости на любой момент времени, о чг?м подробнее будет изложено ниже.
Четвертзя глава посвящена практическим аспектам использования результатов исследований.
■ Уст?яоялен& зависимость компрессионного модуля деформации от хгрн:тяристик ползучести грунта. Эта зависимость иь'еет вид:
£Р_
З&блица I
Расчетные характеристики грунтов
Лабор. номер образца Начальная плотность сухого грунта, г/см3 Естественная влажность, * Модуль упругости, Показатель относительной остаточной уплотня-еиости, Условный предел начальной структурной птэоч- ност1., <^,кПа Показатель относительной скорости ползучести,
Неси и среда« »зернистые
692-10 1,63 12,7 42,19 1,08 17,19 1,32
692-11 1,64 12,2 37,59 0,75 14,71 1,95
692-12 1,64 12,0 41,49 1,10 19,90 1,46
692-13 1,64 12,5 49,*7 0,85 16,55 т,49
692-14 1,63 12,8 63,64 1.14 21,76 1,43
692-15 1,64 12,5 42,46 0,81 17,01 1,66
692-16 1,63 12,7 63,И 1,02 17,71 1,32
692-17 1,04 12,2 49,38 0,86 15,28 1,52
Средние вначея 1ия 48.67 0.95 17.51 1.52
СуГЛИНК! (
67-1 1,62 28,2 14,07 0,22 18,40 6,90
68-1 1,56 ¿4,9 10,70 0,63 30,03
68-2 1,57 24,8 9,73 0,18 24,1С -
I 1,70 22,2 56,.% 1,18 27,8а 1,01
6 1,76 21,2 50,40 0,78 61,08 3,18
Средние значения 28.30 0,64 32.29 3.44
Глины
69-1 1,75 13,6 48,70 0,36 39,09 5,23
69-2 1,73 12,8 29,70 0,73 24,27 1,03
69-3 1,72 15,4 23,7С 0,70 16,88 2,02
Средние значен 1ия 34,03 0,60 26.75 2.76
Или суглинистые
939 1,37 34,0 5,11 1,81 5,60 79,47
941 1,37 34,6 5,75 1.-2 7,77 93,21
943 1,07 56,1 4,У6 5,12 4,91 88,28
Средние эначеь ия 5.27 2.05 6.16 86.99
где компрессионный модуль общей деформации, включающий модуль упругости грунта £. Остальные обозначения те же, что в зависимости (б). В таблице 2 приведены компрессионные модули общей деформации, вычисленные по зависимости (7) и по ГОСТ 23908-79,
Таблица 2
Лаборат.
номер
образца
Компрессионный модуль общей деформации,МПа
погзавксимости (7) (в скобках - нагрузка, Ша) ы
по ГОСТ 23908-79 (в. скобках - интервал нагрузки. МПа)_
Пески среднезернистые
692-12 17,354 (0,5) 17,582 (0,4-0,5)
692-13 21,497 (0,5) 16,279 (0,4-0,5)
692-14 • 20,773 (0,5) 14,359 (0,4-0,5)
692-15 20,125 (0,5) 15,909 (0,4-0,5)
692-16 22,072 (0,5) 15,642(0,4-0,5)
692-17 21,361 (0,5) 16,185 (0,4-0,5)
Суглинки
67-1 6,365 (0,3) 6,110 (0,2-0,3)
66-1 4,164 (0,3) 4,202 (0,2-0,3)
68-2 4,570 (0,3) 4.5ЕГ7 (0,2-0,3)
Глины
69-1 15,979 (0,8) 19,043 (С,6-0,8)
69-2 9,469 (0,6) 9,876 (0,6-0,8)
69-3 7,852 (0,8) 8,889 (0,6-0,8)
Как видно из таблицы, значения модулей деформации суглинков и глин очень близки. Для песков модуль деформации по предлагаемому методу в некоторых случаях несколько выше, чем по ГОСТ 239Г8-79.
Подставляя вычисленный компрессионный модуль обще!? деформации по зависимости (7) в формулу (I) приложения 2 ( СНи11 2.02.01-83. Основания зд-'.ний и сооружений ), получаем осадку слоя любой Ы01ЦНОСТИ на любой момент времени. "Сгоссб определен;!« деформационных характеристик грунтов"
по заявке К» 4919131/33 от 15*03.91 г. пол;-чил положительное решение Госкомизобретиний от 25.06.92 г.
Установленное в работе связи и закономерности затухающей ползучести грунтов позволили разработать метод прогноза осадок законченных сооружений с использованием короткого ряда наблюдений за ходом этих осадок. Метод позволяет расчетным путем определить наличие процесса затухающей ползучести, а затем, время наступ: жия условной стабилизации и величину конечной стабилизированной осадки основания сооружения. Простейшая зависимость затухающей полэу-'^сть грунтов основания под воздействием нагрузки при наличии ряда, наблюдений имеет вид:
где £ - осадка основания сооружения;
Ь - время от момента приложения нагрузки; £ - коэффициент пропорциональности; ¿с- условная разнила во времени от момента приложения нагрузки до начала деформирования в результате ее действия.
Неизвестные параметры уравнения (В)р и^ определяются по даннш наблюдений за ходом осадок во времени с использованием метода наименьших квадратов по разработанной программе на ЭЕМ.
Уравнение (8) даже при незначительных сшибках в выборе времени начала процесса ползучести приводят I; значительным неточностям. В связи с чтим предложена' следующая зависдаост. позволяющая достаточно достоверно определять время начала, ползучести в процессе осадок сооружения:
( 9 )
где условное, определяемое расчетов,время от
затухающей ползучести до внбрэ.нкого начпл-). наблюдений,
В конце главы приведены призеры расчетов по п;оед аг-.:е-;/ой етопике к сравнение полученных результатов с извест-
ними методами. Для сравнения взяты зависимости Г.И.Нокрсв-ского и А.Ыоисмана. Статистическая обработка всех трех зависимостей показала более высокую точность и надежность предложенной в работе методики.
Использование методики в применении к конкретному'сооружению (одному из причалов на м.Аствфьева е г.Нахсдке) позволило предотвратить аг/эрит причал? и своевременно провести мероприятий по стабилизации осадок территории причала. Экономический пффект от шпации результатов исследований составил 180 .во. рублей в ценах 1982 года»
На основе предложенного метода прогноза осадок были роз-работани и изданы в 1986 году по решению НТС ДальНШС "Рекомендации по прогнозу осадок оснований сооружений по кр1т • косрочным наблюдениям".
ощив выводы
1. В процессе объемного уплотнения грунта под действиям постоянной нагрузки в условиях компрессии имеют место три вида деформаций: обратите линейные, обратимые нелинаРиго и остато«нне нелинейные деформации или собственно затухающа полз, 'тесть.
2. Накопление относительных изменений (деформаций) в грунтовой системе от действия любых факторов соответствует закону (I).
3. Установлена логарифмическая зависимость остаточнчх деформаций от нагрузки и времени ее действия, лр»дставленная в виде уравнения (5).
4. Для использования в практических инженерных целях предложено упрощенное уравнение (6) з^тух^юща* ползучести с учетом линейной з висикости обратимых деформаций от нагрузки.
5. Разработана »•етодика консолцсчционньс* иеп тани" гъ,,т-то в в условиях компрессии и полуеки рас«<;тнге характеристики ползучести ро.ищчн'тг грунтов .ппяволяг'шие ¡¡р^гьс яиров-чть горедекир грунтов под дг:«гтв?»ьу «г^груяок.
6. Предложен способ определения компрессионного кода? деформации, использование которого позволяет вычи ляп осадки слоя любой мопности на любой момент времени.
7. Разработан и внедрен в практик/ способ прогноза стабилизированных осадок сооружений при наличии короткого ряда инструментальных наблюдений за ходом этих оса; 1К. Получены критерии процесса затухания осадок, дающие возможность е нач льной стадии выявить степень опасности авр.рийнис ситуаций, определить условия затухания осадок.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Некоторые закономерности объемного деформирования песчаных грунтов. В кн.: Перспективы развитая и опыт внедрения стр; -¿тельных материалов и конструкций на Дальнем Востоке. Владивосток: изд-во ДВ Промстройниипгюекта, (соавтор Р.Г.Цркин), с.18-21.
2.Решение задачи оо осадках фундаментов от затухающей ползучести грунтов. В кн.: Перспективы развития и опыт внедрения новых строительных материалов и конструкций на Дальнем Востоке. Владивосток: изд-во ДВ Проистройниипроект, 1961 (ссрвтор Р.Г.Еркин), с. 36-38.
3. Методика консолидяционшгх испытаний для определение характеристик затухающей ползучести грунтов.Там же (соавтор С.В.Гарбуз), с. 39-40.
4. Простейшие характеристики реологических свойств грунтов и их определение. В кн.: Перспективы комплексного развития производительных сил Амурской облчстк. Часть 1. Благовещенск: изд-от КНИИ ДВЩ АН СССР, 191'2 г (соавтор Г.Г Юркин), с. 247-248.
5. К гетсдическик рекомендациям по определению хлрлкк, -ристик объемной ползучести »'рунтоЕ. В кн.: ?-сх •-никм грунтов, оснований и 4ундг»ентов в услстпх г-'.улокогл сезонного промерзания грунтоп Д* иьчсто миг^ок-.. Гг.чг.п.ггро.-чок: изд-во ДпльНИЮ, 19£'0 (сог-кторк 0. ¡¡.Гпрбу«, л.Р,.'^гг.он- ;,
с. .'¡7-39.
ь. Прогноз осадок соорухекий по о:>р-бо?:'И
ледени". В сб.: Инден'рно-тео логически« и мерзлотные исследования Дальнего Бостох.а. Сб. каучнкх. трудов. уабаровский пгчите-.нический и ¡стянут. Хабаровск, 1983 (соавтор Р.Г.Юр-кин), о. 73-/9.
7. Определение модуля обцей деформации грунтов с учетом ползучести. В сб.: Перспективы ускорен! я научно-технического прогресса в строительстве районов Дальнего Востока и Забайкалья. Владивосток, ДальНИИС, 1986, с. 75 76.
С. Рекомендации по прогнозу осадок оснований сооружений по крс.:косро"ным наблюдениям. Владивосток: Да^Н1ШС,19£>П, -22 е., (соавтора З.И.$гдоров, Р.Г.Лркин).
9. Способ определения деформационных характеристик грунтов. Заягка и- 4919131/33 от 15.03.91 г. Заявитель Даль-НИИС, Получено положительное решение от 25.С6.92 г. (Соавтор Р.Г.Юрм-!).
Отпечатано на ротапринте "Дальорггезшодстрой" г. Владивосток, ул.- Стрелковая, 16 Заказ А 2229, тирах 100 экэ*
-
Похожие работы
- Несущая способность и осадка оснований фундаментов с учетом длительного и нелинейного деформирования грунтов
- Теоретические основы и практические методы индивидуального проектирования дорожных насыпей
- Ползучесть глинистых грунтов в условиях сложного напряженного состояния и расчеты оснований сооружений
- Влияние ползучести и консолидации грунтов на напряженно-деформированное состояние основания при различных стадиях возведения сооружения
- Ускоренное определение реологических свойств водонасыщенных глинистых оснований
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов