Напряженно-деформированное состояние двухслойного водонасыщенного основания в условиях плоской задачи

• Автор: Хуссеин Махмоуд Хуссеин Мостафа
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Основные обозначения

1. Современные проблемы количественной оценки напряженнодеформированного состояния НДС двухслойного водонасыщенных оснований

1.1. Общие положения

1.2. Методы количественного прогнозирования НДС многослойных оснований на основе линейной теории
1.3. Современные расчетные модели грунтовой среды для оценки НДС грунтов численными методами
1.4. Методы количественной оценки напряженнодеформированного состояния массива грунта

1.5. Расчетные модели грунтового основания при расчете осадок во времени

1.6. Выводы по главе и основные задачи исследований

2. Теоретические основы количественного прогнозирования НДС водонасыщенных оснований

2.1. Основные положения
2.2. Выбор расчетной геомеханической модели двухслойного водонасыщенного фунтового основания.
2.3. Выбор расчетного метода для количественной оценки НДС двухслойного водонасыщенного фунтового основания
2.4. Выбор расчетной модели скелета фунтов основания.
2.5. Об остаточных и внуфенних напряжениях в грунтах
2.6. Выводы по главе
3. НДС двухслойного водонасыщенного основания при действии местной полосовой нафузки плоская задача.
3.1. Основные положения
3.2 НДС двухслойного водонасыщенного основания в начальном состоянии.
3.3 Промежуточное НДС двухслойного водонасыщенного основания.
3.4. Теоретические решения плоской задачи консолидации для слоя ограниченной ширины.
3.5. НДС двухслойного водонасыщенного фунтового основания в стабилизированном состоянии уплотнения.
3.6. Влияние фаничных условий на контуре расчетной области и на контакте между слоями.
3.7. Выводы по главы
4. Преобразование и использование слабого верхнего слоя фунта как
основание сооружений.
4.1. Методы преобразования слабого слоя.
4.2. Предварительное уплотнение слабого слоя методом вакуумирования.
4.3. Предварительно напряженные армированные песчаные подушки.
4.4. Буронабивные шнековые песчаные сваи.
4.5. Устройство плитного фундамента на слабом водонасыщенном верхнем слое.
4.6. Выводы по главе
Основные выводы Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Отличительными особенностями физико-механических свойств слабых водонасыщенных (Яг ~ 1) глинистых грунтов являются их большая пористость (е > 1) и влажность, которые обусловливают их значительную сжимаемость (Е < 5 МПа) и незначительную прочность (с < 0, МПа, (р < °). Кроме того, они обладают малой водопроницаемостью (Ау< '8 см/с), фильтрационной анизотропией, а также незначительной структурной прочностью. Все эти особенности существенно отражаются на формировании и трансформации НДС слабых водонасыщенных оснований под воздействием внешней нагрузки. При этом в слабых водонасыщенных массивах грунта формируется сложное и неоднородное НДС, которое трансформируется в пространстве и во времени вследствие процессов консолидации и ползучести, а также нелинейных свойств деформирования грунтов. Поэтому стабилизация НДС в таких массивах грунтов наступает через длительное время, измеряемое десятилетиями и более. Длительность процесса стабилизации в таких грунтах существенно зависит от геометрических параметров массива (глубина, ширина,. Из-за низких прочностных свойств использование таких грунтов в качестве естественного основания не всегда удается. Часто возникает необходимость проведения специальных мероприятий по ускорению процесса стабилизация НДС и уплотнению слабых водонасыщенных оснований. Эффективным является использования таких грунтов после их преобразования различными известными методами. Во всех этих случаях необходима количественная оценка НДС многослойного основания под воздействием местной полосовой нагрузки, что позволяет оценить прочность грунтов в любой точке и устойчивость массива в целом, а также прогнозировать деформации и перемещения грунтового массива. Совершенствование количественных методов оценки НДС двухслойного водонасыщенного основания под действием местной полосовой нагрузки (плоская задача) с учетом различных факторов. Расчетно-теоретическое обоснование методов преобразования и использования водонасыщенных слоев грунтов в качестве основания фундаментов сооружений. Количественное прогнозирование НДС водонасыщенных оснований предполагает оценку НДС в начальном, промежуточном (нестабилизированном) и стабилизированном состояниях рассматриваемого массива. Исторические сложилось такая ситуация, когда большинство прикладных задач теоретической механики грунтов рассматривались в первую очередь в стабилизированном состоянии. Эта традиция имеет место и для случая многослойного основания. Достаточно перечислить работы О . Я. Шехтер ( г. К.Е. Егорова ( - гг. М.И. Горбунова-Посадова ( - гг. С.Е. Бирмана ( г. И.К. Самарина и Г. В. Крашенинниковой ( г. НДС доводя их до численного определения компонентов напряжений и деформаций с помощью таблиц. Не нарушая эту историческую традицию, рассмотрим сначала стабилизированное НДС двухслойного основания. Егоров К. Е, Еъ V), У2 - модули деформируемости и коэффициенты Пуассона для каждого из слоев грунта. В г. Фокс [] получил решение для распределения напряжений в двухслойном основании под действием нагрузки, распределенной по площади круга (рис. Это решение рассмотрено для различного отношения Е/Е2 и различных соотношений И/а. Линии одинаковых вертикальных напряжений а2, с отношениями Е/Е2 = и И/а = 1 показаны на рис. Эти эпюры сравнены с эпюрами, полученными для однородного полупространства Буссинеском. Бурмистер Д. М. [] дал решение, учитывающее влияния различных факторов на вертикальное перемещение в центре круглой площадки для случая У1=0,2 и Уг=0,4 (рис. Альтернативная интерпретация результатов Бурмистера была представлена Юшитой и Мейергофом [], что позволяет определить эквивалентное значение модуля деформации Ес, который может использоваться для определения перемещения в центре круглой области в полубесконечном массиве грунта. Изменение отношения Е^Е2 с И/а и Е/Е2 показывается на рис. В г. Юшита и Мейергоф [] предложили метод для вычисления вертикального перемещения поверхности двухслойного основания под действием равномерно распределенной местной нагрузки, в которой нижний слой является более жестким, чем верхний слой. Также ряд расчетов НДС в отобранных точках в пределах двухслойной системы был получен в работах Герарда [].