Несущая способность и деформации армированных грунтовых оснований : массивов

• Автор: Попов, Антон Олегович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 218 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ И МЕТОДОВ УПРОЧНЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

1.1. Методы армирования грунтов вертикальными элементами

1.2. Современные концепции армирования грунтов

1.3. Методы расчета армированных грунтовых оснований

1.4. Расчет армированных массивов методом конечных элементов.

Выводы по главе 1.

II. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ АРМИРОВАННЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ

2.1. Общие положения по моделированию.

2.2. Материалы, методика определения прочностных и деформативных характеристик материалов используемых при лабораторном моделировании.

2.3. Методика моделирования армированного грунтового массива в объемном лотке

2.4. Несущая способность, осадки, напряжение в грунте, усилия и деформации армирующих элементов, характер развития уплотненной зоны армированного основания
2.4.1. Несущая способность армированного основания
2.4.2. Осадка армированного грунтового основания по результатам
лабораторных испытаний
2.4.3 Напряжения в грунте армированного основания по результатам лабораторных испытаний
2.4.4. Усилия в армирующих элементах по результатам лабораторных испытаний.
2.4.5. Характер развития уплотненной зоны но результатам лабораторных испытаний.
2.4.6. Горизонтальные перемещения армирующих элементов по результатам лабораторных испытаний
2.4.7. Деформации модели плитного фундамента по результатам
лабораторных испытаний
Выводы по главе 2.
III. ПОЛЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ АРМИРОВАННЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ.
3.1. Основные положения по выбору экспериментальных площадок.
3.2. Методика создания армированного грунтового основания для полевых испытаний
3.3. Несущая способность, осадки, напряжения в грунте, усилия и
деформации армирующих элементов
Выводы по главе
IV. НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ ОСНОВАНИЯ, АРМИРОВАННОГО
ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ.
4.1. Основные гипотезы.
4.1.1 Назначения основных параметров армирующих элементов, область применения метода
4.1.2. Определение несущей способности армированного вертикальными элементами грунтового основания
4.1.3 Определение несущей способности армированного вертикальными элементами грунтового основания при I 2 5.
4.1.4 Определение несущей способности армированного вертикальными элементами грунтового основания при 2 5.
4.2. Инженерный метод определения осадок армированного вертикальными элементами грунтового основания
4.3. Результаты сопоставления экспериментальных данных с расчетными значениями, по предлагаемым в настоящей работе методикам
Выводы по главе
V. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАЛИЙ.
5.1. Конструктивная схема армированного основания и инженерногеологические условия строительной площадки на территории
комплекса нефтеперерабатывающих заводов в г. Нижнекамск РТ
5.1.1 Организация и результаты наблюдений за осадкой резервуара.
5.2. Результаты апробации предложенных методов расчета на примере резервуара для хранения нефтепродуктов в г. Нижнекамск РТ.
5.3. Конструктивная схема, инженерногеологические условия опытных площадок, организация и результаты наблюдения за осадками штампов на армированном основании, испытанных А.Н. Сауриным.
5.4. Результаты апробации предложенных методов расчета на примере осадками штампов на армированном основании, испытанных
А.Н. Сауриным.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В г Койн пришел к выводу, что если материал засыпки обладает хорошими характеристиками трения, то армирующие элементы могут обеспечивать необходимую связь с засыпкой без концевых анкеров. Понимание принципиального механизма поведения армирующих элементов можно отметить в разработках Лаллемана. Для увеличения сцепления с грунтом по длине армирующих элементов он предлагал устанавливать шины. В последние десятилетия во многих странах вновь начали широко использовать армирование грунта при строительстве различных земляных сооружений. Толчком к развитию послужило появление в г. Vi 4, состоящей из облицовки и армирующих гибких полос из прочного материала, уложенных в грунт за стенкой. В современной строительной практике существует большое разнообразие способов армирования грунтовых оснований, классификация их приведена в работе Л. М. Тимофеевой по следующим признакам тип армирующих элементов и их ориентация, вид армирования и расположение включений. В настоящее время проводятся многочисленные исследования по данной проблеме и армирование грунтовЕлх массивов признано в качестве отдельного направления в геотехнике со своим кругом вопросов. Начальный этап развития исследований по проблеме армирования грунтовых оснований был связан с дорожным и геотехническим строительством. В дальнейшем, принципы армирования фунта были распространены на объекты промышленного и гражданского строительства. Вертикально армированное основание представляет собой композитный массив, формируемый путем устройства в фунтовой среде вертикальных элементов, при этом армирующие элементы обладают гораздо более высокой прочностью и меньшей деформативностью. Формирование армирующих элементов в фунтовом массиве может осуществляться как путем забивки армирующих элементов, так и путем устройства в предварительно изготовленных скважинах. Нагрузка на армированное основание передается через промежуточный распределительный буферный слой вертикальные армирующие элементы как правило, не соединены с фундаментом. Необходимо отметить, что условия работы армированного массива грунта отличается как от оснований свайных фундаментов, так и от оснований фундаментов мелкого заложения. Армирующие элементы при этом меняют условия деформирования основания, взаимодействуя с грунтом по боковой поверхности и по торцам. Вопросами стабилизации слабых фунтов в нашей стране занимались Ю. М. Абелев 1, С. Д. Воронкевич , Г. Н. Жинкин и В. Ф. Калганов , М. Н. Першин , Б. А. Ржаницин , В. В. Аскалонов и А. Н. Токин 3, С. Г. Богов , а за рубежом А. Добсон, I. Казафанде, Т. Современная строительная практика укрепления фунтовых оснований путем вертикального армирования приведена в 7 и имеет несколько направлений представленных на рис. Рис. Способы и область применения различных методов укрепления грунтовых оснований вертикальными элементами приведенные в работе и представлены в таблице 1. Таблица 1. Устройство армированных элементов путем закрепления грунтов силикатизацией, смолизацией и др. Армирование фунтов готовыми забивными армирующими элементами железобетонные, металлические, деревянные, комбинированные сваями является хорошо отработанным высокотехнологичным методом. Процессы, происходящие в грунте при погружении свай, были исследованы такими учеными как В. Н. Голубков , , Б. И. Далматов , Луга , и др. Свая при погружении вытесняет объем грунта, равный своему объему, в результате чего грунт около сваи уплотняется. Зона уплотнения грунта вокруг забивных свай имеет радиус порядка трех диаметров сваи, по мере удаления от сваи структура и плотность грунта приближается естественным значениям. Под нижним концом сваи зона уплотнения грунта имеет форму, близкую к сфере, и распространяется на глубину до 4х диаметров сваи. Рис. Армирующие элементы, изготовленные в готовых скважинах, по материалу из которого они изготовлены подразделяют на бетонные, железобетонные, песчаные грунтовые, щебеночные. Классификация методов перемешивания грунтов на месте приведена в работах В. Рис. Классификация методов глубинного закрепления Струйная цементация грунтов i является одной из перспективных технологий при решении сложных технических задач геотехники и фундаментостроения. Рис.