Учет фильтрационных сил при оценке несущей способности консолидируемых оснований дорожных насыпей

• Автор: Ле Ба Кхань
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЕЕ Актуальность прогноза деформации осадок и прочности дорожных насыпей в условии Вьетнама
Е Е Е Коротко о развитии экономики и политики Вьетнама
Е Е2. Геологические условия равнин Вьетнама
ЕЕЗ. Некоторые черты о дорожном строительстве на слабом основании в южной и средней части Вьетнама (на юге Вьетнама)
1.1.4. Строительство искусственных сооружений на слабом грунте
в Дельте реки Меконга (на юге Вьетнаме) в последние годы
1.1.5. Актуальность прогноза деформации насыпей в условии Вьетнама
1.1.6. Понятие слабого грунта в дорожном строительстве
1.1.7. Водопроницаемость грунтов
1.2. Прогноз консолидации слабых оснований
1.2.1. Основные положения теории консолидации глинистых грунтов
и этапы её развития
1.2.2. Основные положения теоретического и практического применения дрен
1.3. Условия оценки прочности слабых оснований
1.4. Выводы и постановка задач исследования
1.4.1. Фильтрационная сила
1.4.2. Учет фильтрационной силы при оценке устойчивости насыпи
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПРОГНОЗЫ КОНСОЛИДАЦИИ И ПРОЧНОСТИ СЛАБЫХ ОСНОВАНИЙ
2.1. Основные уравнения линейной теории упругости
2.1.1. Матричное представление основных уравнений
2.1.2. Численные методы
2.1.3. Методы конечных элементов
2.2. Математические теории консолидации и алгоритмы их решения
2.2.1. Вывод математических моделей
2.2.2. Методы численного интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка
2.2.3. Решение разрешающих уравнений с использованием МКЭ
по методу взвешенных невязок Галеркина
3. ПАКЕТ ПРОГРАММ “SOL-SAP”
3.1. Назначение и возможности пакет программ
3.2. Минимальные требования для нормального функционирования
пакета “SOIL-SAP”

3.3. Описание пакета “БОЮ-БАР”
3.4. Метод разработки “БОГЬ-БАР”
3.5. Анализ сходимости решений при различных применяемых
типах элементов
3.6. Сравнение распределения напряжений при использования
решения Фламана и МКЭ
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОНСОЛИДАЦИИ И ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНО ДЕФОРМАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ (НДС) ОСНОВАНИЯ
С УЧЕТОМ ФАКТОРА ФИЛЬТРАЦИОННОГО ДАВЛЕНИЯ
4.1. Исходные данные
4.2. Определение допустимой высоты насыпи для исследования
действия фильтрационных сил
4.2.1. Определение допустимой нагрузки
4.2.2. Определение безопасной нагрузки
4.2.3. Определение критической нагрузки по проф. К. Терцаги
4.2.4. Определением зон предельного состояния по теории упругости
4.2.5. Определяем зон предельного состояния по МКЭ
4.2.6. Проверка скольжения по методу круглоцилиндрической поверхности скольжения
4.3. Сравнение полей НДС слабого основания с учетом и без учета фильтрационной силы
4.4. Влияние схемы дренирования слабого основания
на характер НДС и осадку
4.5. Определение очертание зоны заглубление дрен
4.6. Влияние темпов отсыпки насыпи на характер НДС и её осадку
4.7. Влияние высоты и ширины насыпи на темпы её осадки
4.8. Влияние геологического строения на характер
поведения слабого основания и НДС
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВОГО НАБЛЮДЕНИЯ И АНАЛИЗ ЭТИХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В практике проектирования и строительства автомобильных дорог применительно к сложным инженерно-геологическим условиям весьма часто возникает необходимость оценивать достаточно широкий комплекс геотехнических проблем, связанных с возможностью использования слабых грунтов в качестве оснований для конструкций дорожных насыпей. К этим проблемам, в первую очередь, следует отнести: необходимость оценки несущей способности слабого основания в его природном состоянии по плотности-влажности; возможность отсыпки насыпей с тем или иным темпом загружения слабого грунта; конструктивно-технологические приёмы, способствующие увеличению несущей способности основания, а также меры по ускорению процессов его консолидации и т.п.
Многие из указанных проблем могут быть в настоящее время успешно решены благодаря фундаментальным работам H.H. Маслова, В. Ф. Бабкова,
Н.Н. Иванова, И.Е. Евгеньева, В.Д. Казарновского, Л.С. Амаряна, В.Н. Яром-ко, Э.М. Доброва, Jle Ба Лыонга и др.
Обычно в качестве слабых оснований дорожных насыпей выступают торфяные залежи, илистые отложения, слабые глины. При этом степень “слабости” основания определяется не столько абсолютными показателями сжимаемости и прочности на сдвиг грунта, сколько невозможностью без существенных деформаций и нарушения прочности выдержать конкретную конструкцию земляного полотна. Для решения задач, связанных с использованием слабых грунтов в основании насыпей, обычно широко используются решения механики грунтов как в плане определения несущей способности основания, так и в прогнозе процессов их консолидации. Причём здесь процессы консолидации грунтов оснований и роста их прочности выступают в тесной взаимосвязи, поскольку уплотнение слабых грунтов во времени под весом отсыпаемой насыпи приводит к постепенному повышению сопротивляемости сдвигу грунта и увеличению несущей способности основания в целом.

обращено внимание при выполнении экспериментальных исследованиях В. М. Павилонским в 1959 г., Я Л. Коганом и в 1960 г. В. П. Сипидиным [78]. Далее аналогичные результаты были получены Р. А. Спенсом, Т. Е. Глином, Р. В. Витманом и др. [78]. Теоретический анализ развития поровош давления во времени с учетом его экстремума, не совпадающего по времени с моментом приложения нагрузки, был проведен в 1961 г. Н. Н. Веренгаым при решении задачи одномерного фильтрационного уплотнения грунта без учета ползучести скелета [78] Л. Барденом в 1965 году также была теоретически установлена возможность экстремального развития порового давления во времени при уплотнении не полностью водонасыщенных грунтов.
Задача одномерного уплотнения трехфазного грунта с учетом ползучести скелета была также рассмотрена и решена [23, 24] А. Л. Гольдиным в 1965 году.
Выполняя экспериментальные исследования на образцах глинистого различной высоты Н.Н. Масловым в 1950 году было получено, что время их консолидации оказывается непропорциональным квадрату их высоты.
Показатель пропорциональности (или степень консолидации п) оказывался лежащим в пределах 0 < /? <
Или иначе имеет место соотношение
(I- Л"
(1.2-29)

Влияние высоты образца на процесс его уплотнения изучалось [78] также А. Г. Соколовым (1958 г.) Е. И. Медковым (1960 г.), Ле Ба Лыонгом (1972 г.) и др.
Значительный цикл экспериментальных исследований по определению влияния высоты образца на его режим консолидации был выполнен в 1958 -1959 г. г. С. Р. Месчяном [78] . Им, в частности, было получено, что показатель консолидации “ п ” изменяется в процессе консолидации образцов грунта и подобно коэффициенту порового давления имеет экстремум при той или иной степени консолидации С. Р. Месчяном экспериментально также были