Рабоча Тетяна Валентинівна. Нелінійна консолідація територій і масивів відвалів із слабких грунтів з урахуванням фільтраційної анізотропії

brief description

Рабоча Тетяна Валентинівна. Нелінійна консолідація територій і масивів відвалів із слабких грунтів з урахуванням фільтраційної анізотропії : Дис... канд. наук: 05.23.02 2009

Рабоча Т.В. Нелінійна консолідація територій і масивів відвалів із слабких ґрунтів з урахуванням фільтраційної анізотропії.Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.23.02 основи та фундаменти. Одеська державна академія будівництва й архітектури, Одеса, 2008.
Робота присвячена прогнозуванню деформацій основ споруджень зі слабких водонасичених фільтраційно - анізотропних ґрунтів.
Записано рівняння нелінійної теорії консолідації слабких водонасичених фільтраційно-анізотропних ґрунтів при різних умовах деформування: одномірних, плоских, просторових, вісесиметричних. Коефіцієнт консолідації представлений ступеневою функцією. У кінцево-різницевій формі запропоновані рішення задач у розглянутій постановці для слабких водонасичених фільтраційно-анізотропних ґрунтів. Розроблено алгоритми рішення задач ущільнення при одномірних, плоских, просторових, вісесиметричних умовах деформування основ територій і масивів відвалів зі слабких водонасичених ґрунтів з урахуванням фільтраційної анізотропії шляхом побудови явних кінцево-різницевих схем.
Коефіцієнт консолідації змінюється в часі і по координатах ущільнюючого шару з урахуванням фільтраційної анізотропії, що підтверджується фізичним змістом процесу консолідації й даними експериментів. Проведено чисельний експеримент: За результатами експерименту побудовані графіки.
Дослідження приводять до виводів про відмінність процесу деформування слабких водонасичених фільтраційно-анізотропних основ від теоретичних рішень для досить слабких водонасичених ґрунтів (мулів, торфів і т.п.).
На початковому етапі ущільнення відбувається більш інтенсивно в порівнянні з нормативним методом розрахунку, а на кінцевому більш повільно, що краще погодиться з результатами експериментальних даних.
Розроблений метод прогнозування процесу консолідації слабкої основи з урахуванням роботи недосконалих дрен впроваджений у проектну практику МАГ ВТ і реалізований у Маріупольському морському торговельному порту при будівництві причалів № 1 і № 11 будівельною організацією МАСТ-БУД в 2007 році, що підтверджено актом впровадження. Прискорення ущільнення основи при утворенні території привело до скорочення строку введення об'єкта в експлуатацію, що обумовило ефект у сумі 300 тис. грн. Наступна експлуатація основи відкритого складу причалу № 11 показала ефективність проектного рішення й методу прогнозування його деформацій.

1. Отримано розвязання нелінійних задач консолідації слабких водонасичених основ з урахуванням фільтраційної анізотропії при одномірних, плоских, вісесиметричних і просторових умовах деформування. Показано, що облік фільтраційної анізотропії істотно впливає на процес консолідації.
2. Процес фільтраційної консолідації анізотропних слабких ґрунтів описується нелінійним диференціальним рівнянням у часткових похідних параболічного типу при степеневій залежності коефіцієнта консолідації від порового тиску. Рівняння узагальнює та включає як приватні рівняння, запропоновані Флоріним В.А. і Школа О.В.
3. Сформульовано розрахункову модель процесу деформування слабкої водонасиченої основи з урахуванням фільтраційної анізотропії.
4. Алгоритми чисельних розвязання реалізують задачі ущільнення слабких водонасичених основ з урахуванням фільтраційної анізотропії при одномірних, плоских, вісесиметричних і просторових умовах деформування, що проілюстровано складеною комп'ютерною програмою для одномірних умов деформування.
5. Результати чисельного експерименту погодяться з натурними експериментальними даними.
6. Розроблена методика дозволяє прогнозувати осідання слабких водонасичених основ з урахуванням фільтраційної анізотропії і запропонованої функції коефіцієнта консолідації в степеневій залежності від порового тиску.
7. Застосування результатів досліджень у Маріупольському морському торговельному порту показало економічний ефект від скорочення періоду будівництва причалу, що підтверджено актом впровадження.