ФУНДАМЕНТЫ НЕГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ В ГРУНТОВЫХ УСЛОВИЯХ ИРАНА

Краткое содержание

РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і завдання дослідження, методи дослідження, визначено наукову новизну, практичну значи­мість одержаних результатів, особистий внесок здобувача, апробації результатів до­слідження та публікації.

У першому розділі наведено загальну характеристику інженерно - геологічних умов Ірана, критичний аналіз експериментальних і теоретичних даних про розподіл напружень в основі штампів (фундаментів) та аналіз різних методів ви­значення осідання основи фундаментів неглибокого закладання.

Територія Ірана поділена на десять основних літотектонічних областей. Для кожної області дана геологічна характеристика, походження та склад ґрунтів. На рі­внинах та схилах гір з поверхні залягають піщані та глинисті ґрунти різної потужно­сті в більшості еолового і алювіального походження, які використовуються в якості основи фундаментів неглибокого закладання.

Враховуючи сучасні умови будівництва, виникає необхідність в проектуванні більш надійних і економічних фундаментів, але існуючі методи розрахунків основ фундаментів недостатньо універсальні через різноманіття ґрунтових умов, результа­ти розрахунків потребують експериментальної перевірки.

Необхідність встановлення фактичного розподілу напружень в основі фун­даментів виникла ще в кінці ХІХ століття. Штейнером і Кіком були проведені дос­лідження по вивченню розподілу напружень в піщаних грунтах, які виявили помил­ковість припущення про розподіл напружень в ґрунті під постійним кутом і рівномі­рному розподілу його по горизонталі. Майже за сто років прилади для вимірювання напружень удосконалювались, багато цікавих результатів в експериментальних дос­лідженнях розподілу напружень в основі фундаментів було одержано Г.Є. Прокто- ром, М.И. Горбуновим-Посадовим, К.Е. Єгоровим, Г.К. Клейном, Н.К. Снітко, В.Г. Короткіним, Н.М. Гереевановим, П.А. Міняєвим, Н.П. Пузиревським, Гольдбеком, Кеглером і Шейдігом, Н.В. Лалетіним, І.С. Федоровим і Г.І. Покровським, Планте- мою, Д.С. Барановим, М.П. Болштянським, Г.Є. Лазебником та ін.

Експериментальні дослідження розподілу напружень в ґрунтовій основі штампів і фундаментів показали, що напруження, визначені за формулами теорії пружності, в 2...3 рази менші від експериментальних по осі фундаменту і безпосе­редньо від його підошвою.

Для наближення теоретичних напружень до експериментальних в формули теорії пружності за пропозицією Н.Н. Іванова, Г.К. Клейна, Д.Холла, К.Вольфа, Е.Брандта, Біо. М.Харра та ін. були введені коефіцієнти концентрації напружень, які не знайшли широкого використання, тому що коефіцієнти не мали чіткого зв’язку з фізико-механічними характеристиками ґрунтів. Модифікації формул теорії пружно­сті з використанням коефіцієнтів концентрації напружень, як відзначав Д.Тейлор, дуже умовні і являються чисто емпіричними.

Необхідно відзначити, що розбіжність між теоретичними та експерименталь­ними напруженнями виникає за рахунок того, що теоретичні формули не врахову­ють властивостей ґрунтів.

Огляд методів розрахунку осідання основи фундаментів довів, що в теперіш­ній час відомі біля 20 методів для розрахунку осідання фундаментів неглибокого за­кладання. Але в проектній практиці використовуються лише декілька методів, таких як: пошарового підсумування, лінійно-деформованого шару, еквівалентного шару, шару обмеженої товщини, лінійно-деформованого напівпростору, енергетичний ме­тод, інтегральний метод та ін. Область використання тих чи інших методів розраху­нку осідання основи фундаментів обмежується різними умовами, які виникають із врахування інженерно-геологічних умов будівельного майданчика, розмірів і форми підошви фундаментів, розрахункових схем, деформатильних характеристик грунтів та ін. Вагомий внесок в розвиток та впровадження в практику проектування фунда­ментів неглибокого закладання зробили І.П. Бойко, А.К. Бугров, Ю.Л. Винников, В.Н. Голубков, М.Н. Гольдштейн, А.І. Догадайло, М.Ф. Друкований, А.К. Єгоров, М.Л. Зоценко, Ю.О. Кірічек, П.А. Коновалов, М.В. Корнієнко, С.Г. Кушнер, І.Я. Немчинов, Н.С. Нікітіна, В.М. Новський, А.О. Олійник, Г.М. Петренко, О.О. Петра- ков, І.О. Розенфельд, В.Л. Седін, В.Г. Таранов, Ю.Ф. Тугаенко, С.Й. Цимбал, Н.А. Цитович, В.Г. Шаповал, В.Б. Швець, О.В. Школа, А.В. Яковлев, П.І. Яковлев та ін.

Аналіз практичних методів визначення осідання основи фундаментів негли­бокого закладання можна розділити на дві частини: перша ґрунтується на викорис­танні моделі однорідного ізотропного пружного лінійно-деформованого середовища з використанням постійного модуля деформації в межах навантаження о<Р<К; друга частина методів дає можливість визначати осідання основи фундаментів як в межах лінійного, так і нелінійного деформування. Для розрахунку таких деформацій в ос­нові фундаментів широко використовуються моделі, основані на: лінійній теорії пружності, нелінійної теорії пружності, деформаційної теорії пружності, теорії плас­тичної течії та ін.

Важливий внесок в розвиток теорії і розробку конкретних вирішень неліній­них задач зробили: М.В. Малишев, С.С. Вялов, Ю.К. Зарецький, В.Н. Широков, А.К. Бугров, І.П. Бойко, О.А. Сахаров, Н.Л. Зоценко, Ю.Л. Винников, Ю.І. Немчинов,

О.С. Городецький та ін.

Вирішення нелінійних задач на основі строгих теорій дуже складне. Тому М.В. Малишевим, Н.С. Нікітіною, А.К. Бугровим, А.Б. Яковлевим та ін. були розро­блені інженерні методи розрахунку осідання за межами лінійної залежності дефор­мацій від напружень, в яких визначення нелінійної частини осідання проводиться як частина від лінійної.

Вирішення М.В. Малишева з деякими змінами введено до ДБН, яке запро­поновано для однорідних ґрунтів та з обмеженнями за глибиною. Проте, як показу­ють розрахунки, визначення осідання основи фундаментів неглибокого закладання не забезпечує необхідної достовірності, тому що вирішення не враховують власти­востей ґрунтів та змінного модуля деформації, які суттєво впливають на характер деформування основи фундаментів в межах нелінійного деформування.