Повышение несущей способности нагруженных грунтовых массивов армированием геосинтетическими материалами

• Автор: Дыба, Петр Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Аннотация
В диссертационной работе развиваются методы расчета нагруженных грунтовых массивов, откосов и склонов, армированных геосинтетическими материалами, по первому предельному состоянию (Ultimate Limit State -ULS).
В современном строительстве широко применяются геотекстиль и георешетки, композитные (полимерные, в том числе нано -) материалы. С их помощью укрепляются основания и фундаменты зданий и сооружений, подпорные стенки, откосы земляных насыпей и плотин, устраиваются дорожные одежды, конструкции мостов и путепроводов.
Однако, применяемые методы расчета строительных систем «грунтовый массив - гибкие геоматериалы», особенно по несущей способности, представляются совершенно неубедительными. Проектировщик не может указать, на сколько процентов увеличилась несущая способность конструкции в результате применения дорогостоящих синтетических материалов.
В представленной диссертации с помощью предельного анализа пластических систем разработаны методы оценки несущей способности грунтовых массивов, укрепленных геотекстилем.
Рассматриваются задачи о предельном состоянии грунтовой среды, ограниченной гибкими нитями (полотнами геосинтетики).
Развивается известный метод нахождения верхних оценок несущей способности откосов и склонов на случай откосов, укрепленных геоматериалами.
Для расчетов несущей способности грунтового основания, укрепленного периодическими горизонтальными прослойками геотекстиля, применяется модель эквивалентной сплошной среды, анизотропной по сопротивлению сдвигу.
Проводятся тестовые модельные лотковые эксперименты по проверке полученных теоретических результатов.

Оглавление
Аннотация
Оглавление
Введение
1. Обзор и анализ конструктивно-технологических решений пластических систем из грунтонаполняемых оболочек и методов их расчета
1.1. Этапы внедрения геосинтетических материалов в современное строительство
1.2. Конструктивные решения в дорожном, гражданском и промышленном строительстве и освоении городских территорий
1.3. Применяемые методы расчета систем «грунтовый массив - гибкая оболочка»
1.4. Постановка задачи диссертационного исследования
2. Модели для расчета несущей способности грунтовых массивов, укрепленных прослойками геотекстиля
2.1 .Условие прочности грунта, анизотропного по сопротивлению сдвига
2.2. Предельная полосовая нагрузка с пригрузкой на грунтовое основание, анизотропное по сопротивлению сдвигу
2.3. Моделирование основания из уплотненной песчаногравийной смеси с прослойками геотекстиля эквивалентной сплошной грунтовой средой, анизотропной по сопротивлению сдвигу
2.4. Предельная треугольная нагрузка на несвязное весомое основание
3. Оценки несущей способности откосов, укрепленных геотекстилем и георешеткам и
3.1. Оценки несущей способности склонов и откосов методами предельного анализа
3.2. Нижние оценки несущей способности склонов и откосов
3.3. Предельное давление на засыпку абсолютно гибкой подпорной стенки
3.4. Верхние оценки несущей способности склонов и откосов
3.5. Простейшие верхние оценки несущей способности откосов, укрепленных геосинтетикой
3.6. Вычисление верхних оценок несущей способности армированных откосов с помощью ПК ПРЕСС
3.7. О расчетной прочности армирующих геосинтетических материалах
4. Экспериментальные исследования укрепленных откосов
4.1. Подобие поведения армированных откосов в модельных испытаниях и поведения натурного откоса при предельных нагрузках
4.2. Анализ результатов опытов Павлющика С.А. по нагружению неукрепленных откосов
4.3. Экспериментальные исследования по нагружению укрепленных откосов
4.4. Сравнение теоретических и экспериментальных значений несущей способности укрепленных откосов
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложения

действующих строительных нормах [15]. Данный прием легко обобщается на случай условия прочности (2.5), в том числе для переменных А и С.
Пусть, например, складываются компоненты напряжений решения для невесомого грунта (у = 0) с прочностными характеристиками
А = const, С (в) и компоненты напряжений решения для весомого грунта с прочностными характеристиками А = const, С = 0. Тогда суммарные
напряжения будут удовлетворять условию
1-(стх-ау)2+т2 =у{^±1[-(о-х + сту)] + ^-}, (2.19)
4 2 А + 1 А +
где V < 1 является некоторым коэффициентом запаса. Ясно, что всегда
можно выбрать А* < А, С * (в) < С(0), чтобы равенство (2.19) переписать в

1()2 +^2 = [_(<Тх + ^ + ~г~г' (2-20)
4 2441 А +
Т.е. суммарные компоненты напряжений являются точным решением задачи для основания с пониженными прочностными характеристиками.
Следовательно, величину нижней оценки предельной полубесконечной нагрузки получим складывая, например, выражение (2.18) и предельное давление для весомой чисто сыпучей среды без пригрузки.
2.3. Моделирование основания из уплотненной песчано-гравийной смеси с прослойками геотекстиля эквивалентной сплошной грунтовой средой, анизотропной по сопротивлению сдвигу При изучении несущей способности композитного основания из уплотненной песчано - гравийной смеси, равномерно переложенной горизонтальными слоями геосинтетики (например, стабитекса) предлагается использовать модель сплошного жестко-идеальнопластического тела, анизотропного по сопротивлению сдвигу.
Для расчета несущей способности рассматриваемого основания используем развитое в пункте 2.2 решение для полосовой нагрузки с пригрузкой на анизотропное по сопротивлению сдвигу грунтовое основание.