Краснодар, Краснодарский край, Россия
При проектировании защитных сооружений опор эстакад от оползневых деформаций возникает проблема рационального расположения свайных элементов. Для разработки эффективных удерживающих конструкций, обеспечивающих точечную защиту опор эстакад, предложена расчетная схема, моделирующая взаимодействие оползневого грунта со сваями однорядного сооружения. Расчетная схема реализована с помощью метода конечных элементов в программном комплексе Plaxis. В результате исследования взаимодействия оползневого глинистого грунта (с низкими прочностными параметрами) с сооружением точечной защиты были определены наиболее характерные зависимости: деформаций грунта от шага свай и прикладываемой нагрузки, предельных перемещений грунта и оползневого давления от конфигурации сооружения. Полученные данные численного моделирования сопоставлены с результатами лабораторных испытаний. По результатам комплексного исследования получены данные об эффективной расстановке свайных элементов в сооружении при точечной защите объектов.
давление обтекания, свайное сооружение, опоры эстакад, шаг свай.
Введение
В настоящее время существует необходимость строительства транспортных эстакад на оползневых склонах.[1] Для проектирования точечной защиты опор эстакад были проведены исследования и расчеты по определению оптимального шага свай однорядного сооружения.
В данных исследованиях предложено решение поставленной задачи с применением численных методов расчета в упруго-пластической постановке с помощью программного комплекса Plaxis. Численные методы позволяют с высокой точностью и в короткие сроки определять характер взаимодействия глинистого грунта с отдельно стоящими сооружениями на оползневых склонах и, как следствие, проектировать эффективные удерживающие конструкции.
Расчетная схема исследования
Исследование взаимодействия грунта оползня со сваями однорядного сооружения точечной защиты опор эстакад включает в себя ряд задач:
- изучение особенностей процесса деформирования грунта при взаимодействии с защитными сооружениями;
- выявление закономерностей распределения оползневых усилий вокруг свай и между сваями в зависимости от конфигурации сооружения;
- анализ образования пластических деформаций грунта вокруг сооружений при точечной защите опор;
- описание формы «грунтового ядра» (клина) при пластических деформациях грунта вокруг сооружения (эффект обтекания).
Расчетная схема взаимодействия сооружения с грунтом включает в себя ряд параметров, которые приведены в табл. 1. Нагружение в каждом численном эксперименте проводилось ступенями (автоматическое пошаговое нагружение) до образования пластического течения грунта, вплоть до разрушения грунтового тела вокруг сооружения (soil body collapsed).
1. Гинзбург Л.К. Противооползневые удерживающие конструкции. М: Стройиздат, 1979. 81 с.
2. Маций С.И. Взаимодействие свайных рядов с грунтом оползней. // Авто-реферат диссертации. СПб., 1991.
3. Недря Г.Д. Фундаменты, обтекаемые оползневыми массами // Автореферат диссертации. Киев, 1988.
4. Распределение усилий между рядами свай противооползневой конструк-ции / Л.К. Гинзбург, В.Е. Коваль, В.Б. Лапкин, В.С. Васковская // Основания, фунда-менты и механика грунтов. М.: Стройиздат, 1990. № 2. С. 7–11.
5. Маций С.И. Применение метода конечных элементов для исследования взаимодействия грунтов оползня со сваями / С.И. Маций, Ф.Н. Деревенец // Основа-ния, фундаменты и механика грунтов. М.: Стройиздат, 2005. № 4. С. 8–12.
