ІГНАТЕНКО ДМИТРО ЮРІЙОВИЧ ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ҐРУНТОЦЕМЕНТНИХ ПАЛЬОВИХ ПІДПІРНИХ КОНСТРУКЦІЙ НА ЗСУВОНЕБЕЗПЕЧНИХ СХИЛАХ

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульо¬вано мету і задачі дослідження, викладено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів.
Перший розділ присвячено аналізу стану проблеми стійкості зсувонебезпечних природних схилів. Значний внесок у розвиток цього напряму досліджень зробили такі відомі вчені, як О.М. Адаменко, О.М. Бондар, В.І. Бондаренко, С.Ф. Власов, А.М. Гальперін, Л.К. Гінзбург, М.М. Гольдштейн, Ф. Гуззетті, К.А. Гулакян, Є.П. Ємельянова, К.К. Кіріяк, В.В. Ковальов,
O. С. Ковров, П.Н. Науменко, Н.О. Максимова-Гуляєва, М.М. Маслов, В.Д. Петренко, І.В. Попов, К.С. Причина, І.О. Садовенко, О.О. Скрипник, Д.В. Тейлор, К. Терцагі, І.О. Тихвинський, Г.Л. Фісенко, М.С. Четверик,
P. Р. Чугаєв, В.Г. Шаповал, Г.М. Шахунянц та інші.
В роботі проведено моніторинг поточного стану балок правобережної час¬тини м. Дніпра - Аптекарської, Мальовничої, Рибальської, Тунельної, Зустріч¬ної, Євпаторійської, Верхоянської та балки Довгий байрак. Виявлено існуючі проблеми, які сприяють зсувоутворенню - несанкціоновані викиди сміття на схилах балок, занедбаний стан дренажних систем водовідведення та інженерних мереж, відсутність захисних об’єктів та підпірних конструкцій на зсувонебез¬печних ділянках схилів.
Проведено огляд існуючих методів укріплення схилів та проаналізовано їх ефективність. Найбільш поширеними є методи укріплення за допомогою геома- тів, геотекстилю, геосіток, об’ємних георешіток, габіонів і біоматів. Окремо та¬кож розглянуто метод укріплення за допомогою кутикових підпірних стін різних типів. Одним із різновидів підземних споруд для укріплення відкосів є також «стіна в ґрунті».
Наявність великої кількості переваг для застосування методу укріплення зсувонебезпечних схилів за допомогою ґрунтоцементних паль у порівнянні з під-пірними стінами та іншими методами укріплення обумовлена високою техноло-гічністю виконання та надійністю таких типів конструкцій інженерного захисту, що стало основою для постановки мети та задач досліджень дисертації.
Формування паль відбувається на місці, після буріння лідерної свердловини. Після тужавіння розчину у свердловині утворюється колона з ґрунтоцементу, який має високі характеристики міцності і стійкості до деформування.
Технологія влаштування ґрунтоцементних паль не нова, але теоретичні до-слідження ефективності застосування ґрунтоцементних паль, як підпірних конс¬трукцій на зсувонебезпечних схилах потребують додаткових досліджень з ура¬хуванням конкретних умов їх створення на місцевості. Відсутні методи розраху¬нку несучої здатності ґрунтоцементних пальових підпірних конструкцій на зсу¬вонебезпечних схилах у нормативних будівельних нормах України. Тому, задача виконання розрахунків ґрунтоцементних пальових підпірних конструкцій на зсу¬вонебезпечних схилах є досить актуальною.
У другому розділі наведені методи дослідження стійкості природних схи¬лів. Розглянуто схеми зсувних деформацій за механізмами стиснення, зсуву, роз¬рідження та за механізмом розтягування з відривом частини масиву порід. Ве¬лику увагу при практичному проектуванні необхідно приділяти визначенню по¬ложення поверхні ковзання, яке слід уточнювати зворотними розрахунками, ви¬ходячи зі значення коефіцієнта стійкості схилу, приблизно відповідного його значенням при фактичному стані схилу (при нестійкому положенні схилу Кст ~ 1).
Нерідко поверхня ковзання визначена самою геологічною будовою схилу, наприклад, коли покривні ґрунти (яр) сповзають по корінних породах. Однак у таких випадках до аналізу слід підходити з обережністю. Якщо корінними поро¬дами є скельні породи (аргіліти, алевроліти, вапняки, і т.д.), то поверхня ковзання може проходити і вище, і нижче покрівлі таких порід. В остаточному вигляді для спрощення розрахунків поверхню ковзання необхідно приймати у вигляді най¬простіших форм - з ламаних ліній, з дуг кола і т.д.
Для практичних розрахунків можна використовувати метод круглоцилінд- ричної поверхні ковзання.
Оцінка стійкості схилу - це оцінка можливості утворення і поширення зсу¬вів при інженерно-геологічних умовах, а також навантаженнях, що існують на момент проведення досліджень на зсувних схилах.
Прогноз стійкості схилу - це оцінка можливості утворення активних зсувів на розглянутих схилах, з урахуванням змін природних умов і навантажень на схил з плином часу, або оцінка ступеня поширеності зсувів на територіях з відо¬мою характеристикою інженерно-геологічних умов, для яких раніше не викону¬валася зсувна зйомка.
До натурних методів дослідження стійкості схилів можна віднести метод відцентрового моделювання.
Теоретичною основою методу відцентрового моделювання є динамічна по-дібність Ньютона. Для дотримання умов подібності необхідно, щоб об’ємна вага матеріалу моделі була у стільки разів більшою об’ємної ваги порід ґрунтового масиву, що моделюється, у стільки разів розміри досліджуваної області масиву ґрунту більші за розміри моделі. З цього випливає, що під час відцентрового мо¬делювання статичних процесів необхідно, щоб на модель діяли об’ємні сили, що перевищують сили тяжіння у стільки разів, у скільки разів розміри моделі менші за натуральні розміри схилу.
Ця обставина ставить ряд технічних перешкод для здійснення методу відце-нтрового моделювання під час вирішення задачі геомеханіки, тому даний метод частіш усього застосовується в комплексі з іншими методами моделювання, на-приклад, з методом еквівалентних матеріалів. Масштаб відцентрового моделю¬вання K пов'язаний з кутовою швидкістю обертання центрифуги <х> та радіусом обертання моделі R наступним співвідношенням: де д = 9,81 м/с2 - прискорення сили тяжіння; R - радіус обертання центрифуги.