Работа двуконусных свай в пучинистом грунте

• Автор: Репецкий, Дмитрий Станиславович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Морозное пучение грунта и влияние его на фундаменты зданий и сооружений.

1.1. Представление о морозном пучении.

1.2. Методы и мероприятия борьбы с морозным пучением

1.3. Виды свай для уменьшения сил морозного пучения.

1.4. Экспериментальные данные о работе свай в пучинистых

грунтах.

1.5. Проектирование оснований сооружений, возводимых

на сезоннопромерзающих пучинистых грунтах.

1.6. Выводы по главе

Глава 2. Исследование взаимодействия маломасштабных свай
с окружающим глинистым грунтом
2.1. Задачи и методика исследований.
2.2. Планирование эксперимента
2.3. Модели свай, приборы и оборудование
2.4. Исследование работы двуконусных свай с пучинистым
грунтом.
2.5. Осадки и несущая способность модельных свай
2.6. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования двуконусных свай
в полевых условиях
3.1. Задачи и методика исследований. Приборы и оборудование
3.2. Инженерногеологические условия экспериментальной площадки.
3.3. Исследование работы двуконусных свай в пучинистом грунте .
3.4. Осадки и несущая способность натурных свай
3.5. Исследование изменения несущей способности дву конусных
свай во времени
3.6. Выводы по главе.
Глава 4. Методика расчта сил морозного пучения двуконусной сваи
при моделировании грунта как линейнодеформируемого
пространства.
4.1. Постановка задачи. Основные уравнения.
4.2. Общее решение однородных уравнений Ламе при наличии
осевой симметрии.
4.3. Построение частных решений неоднородных уравнений Ламе .
4.4. Краевая задача для промерзающего грунта с жстким включением сваей
4.5. Общий вид решения задачи о нагрузках морозного пучения
на одиночную сваю в линейно упругой постановке.
4.6. Интегральная оценка сил морозного пучения, действующих
на цилиндрическую сваю.
4.7. Некоторые справочные сведения о поведении решения уравнений Ламе в окрестности нерегулярной границы.
4.8. Сводка основных формул
4.9. Примеры расчта морозного пучения свай.
Сравнение с данными эксперимента.
4 Выводы по главе
Глава 5. Рекомендации по изготовлению, проектированию и применению фундаментов из двуконусных свай.
5.1. Технология изготовления полых дву конусных свай.
5.2. Сравнение расчтных и экспериментальных значений несущей
способности и подъма двуконусных свай.
5.3. Экономическое обоснование применения двуконусных свай
5.4. Назначение и область рационального применения
фундаментов из двуконусных свай
5.4. Выводы по главе.
Основные выводы
Список литературы


В результате этого природного явления конструкции фундаментов зданий и сооружений, трубопроводов, дорожного полотна, автомобильных дорог и других строительных объектов получают недопустимые деформации и перемещения, что приводит к ухудшению условий эксплуатации зданий и сооружений; к сокращению сроков их службы и к увеличению затрат на ремонт и исправление деформированных конструкций (см. Изучением морозного пучения грунтов занимались многие учёные. Первые работы в исследовании физической сущности процесса морозного пучения фунтов принадлежат русскому инженеру В. И.Штукенбергу. Он в году впервые выдвинул физически верное объяснение причин пучения грунта за счёт мифации влаги из нижележащих в верхние промерзающие слои, а также предложил математическое описание пучения фунта. По В. И.Штукенбергу, замёрзший слой состоит из минеральных частиц грунта, льда и «волосных пустот», заполненных разреженным воздухом. Волосные пустоты в мёрзлом грунте образуются от объёмного изменения льда при понижении отрицательной температуры и затем заполняются поступающей водой из нижнего водоносного слоя. Рис. Рис. Этой проблемой также занимались русские ученые С. Г.Войслав, П. Н.Любимов, Н. С.Богданов и др. Их работы заложили основные теоретические предпосылки в изучении физической сущности процессов пучения и миграции влаги в промерзающих грунтах. Процесс миграции воды к фронту промерзания и влияние его на величину пучения впервые экспериментально подтвердил в лабораторных условиях С. Г.Войслав. Исследования продолжили отечественные ученые в -е годы XX века - Н. Д.Белокрылов, Н. В.Орнатский, О. Н.Ринк, М. И.Сумгин, Н. Н.А. Цытович, М. Х.Чернышев и т. Н.И. Быков, С. С.Вялов, М. С.Гутман, Б. И.Далмагов и др. П.А. Аббасов, Е. A.A. Бартоломей, В. И.Берман, О. К.Вострецов, С. С.Вялов, Л. Б.Ганелес, О. Р.Г'олли, М. Н.Гольдштейн, А. И.Горковенко, Ю. Д.Дубнов, К. Э.Д. Нршов, В. Ф.Жуков, В. Н.Зскин, А. М.Зильберглейт, И. B.И. Иванов, В. Д.Карлов, Б. М.Кассахун, М. Ф.Киселев, М. Я.Крицкий, О. П.Медведева, В. И.Меженский, Б. Н.Мельников, Н. Н.Морарескул, В. О.Орлов, Б. Г.Пстров, Н. А.Петрухин, В. Д.Пономарев, Т. А.Приказчикова, А. М.Пчелинцев. Н.А. Пузаков, В. И.Пусков, Н. Ф.Пыщев, В. С.Сажин, Ю. В.Сафронов, И. И.Сахаров, Г. М.Смиренский, В. Г.Тишин, Н. А.Толкачев, И. И.Туренко, Н. А.Тютюнов, В. Д.Филиппов, В. В.Фурсов, В. Я.Хаин, К. А.Хамидуллин, В. Б.Швец, Н. В.Шейкин, Н. С.Шикалович, В. Н.С. Штеренфельд, Б. С.Юшков и др. Миграцию влаги в промерзающем грунте подтвердили многие ученые, но единой теории, объясняющей это явление, ист. Ученые объясняют это по-разному. Н.А. Цытович определил шесть различных сил, которые дают преимущественное значение того или иного механизма переноса влаги. Согласно первой концепции, за обобщённую силу миграции принимают гак называемую силу всасывания грунтов (М. Н.Гольдштейн, Н. А.Пузаков и др. По этой концепции величина миграционного потока зависит от разности между силой всасывания и давлением, вызываемым нагрузкой и растущими кристаллами льда. Первая концепция нашла применение, главным образом, в дорожном строительстве. По второй концепции - термодинамической, за обобщённую движущую силу миграции, базируясь на теории тепло- и массообмена в капиллярно-пористых коллоидных средах (А. В.Лыков, Н. А.Пузаков, И. Н.С. Иванов, Г. М.Фельдман) принимают потенциал массопереноса пленочной влаги. Разработанные на основе второй концепции расчёты льдонакопления и пучения в промерзающих грунтах находят применение в дорожном, гражданском и промышленном строительстве. Согласно третьей концепции - физико-химической, за основную движущую силу миграции (И. А.Тюпонов, 3. А.Нерсесова и др. Последняя концепция применяется в настоящее время в практике разработки физико-химических методов борьбы с миграцией влаги и морозным пучением грунтов. Четвертая концепция - основной движущей силой миграции считают подвижность молекул воды и структурные особенности воды в тонких пленках (А. А.Ананян). Рассмотрим основные закономерности морозного пучения грунтов. Все виды фунтов делятся на пучииистыс и испучинистые.