Напряжённо-деформированное состояние противофильтрационных "стен в грунте" грунтовых плотин

• Автор: Саинов, Михаил Петрович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 255 с. : ил

Оглавление
Введение

I. Постановка задачи

1.1. Общие сведения о конструкциях и методе стена в фунте

1.2. Конструкции и метод стена в грунте в гидротехническом строительстве

1.3. О проектировании стены в грунте

1.4. Методы расчта напряжннодеформированного состояния

конструкций стены в грунте

1.5. Цели и задачи исследований.

Выводы к главе 1а5

II. Расчтный метод и описание комплекса программ

2.1. Назначение и состав комплекса программ ШАР
2.2. Теоретические основы МКЭ и метода локальных вариаций
2.2.1. Основы Метода Конечных Элементов
2.2.2. Метод локальных вариаций
2.2.3. Об элементах МКЭ
2.3. Модель грунта
2.4. Описание программы МЬУО
2.4.1. Назначение программы и основные сведения о ней
2.4.2. Теоретические основы метода
2.4.3. Алгоритм используемой методики
2.4.4.Расчтный конечный элемент программы МЬУО
2.4.5. Оценка точности решения в МЛВ
2.4.6. Решение тестовых задач и вопросы сходимости метода
2.5. Программа расчта пространственной фильтрации ТП Л
2.5.1. Назначение программы Р1ЬТ
2.5.2. Теоретические основы решения задачи о пространственной
нестационарной фильтрации. Вариационный принцип
2.5.3. Определение приращений напоров
2.5.4. Расчтный элемент МКЭ фильтрационных расчтов
2.5.5. Оценка точности7О
2.6. Программа расчта плоской фильтрационной задачи Р1ЬР
2.6.1. Назначение и основные сведения о программе ТИР
2.6.2. Расчтный конечный элемент программы РШР
2.6.3. Решение тестовой задачи
2.7. Об определении объмных фильтрационных нагрузок
Выводы к главе II
III. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте в полускальном основании каменноземляной плотины
3.1. Задачи исследований
3.2. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте на
примере плотины на р. Керхе
3.2.1. Конструкция плотины и стены в грунте
3.2.2. Решение задачи фильтрации
3.2.3. Напряжннодеформированное состояние плотины и основания без учта влияния стены в грунте
3.2.4. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте при различных схемах е сопряжения с плотиной
3.3. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте на примере плотины Сялонди на р.Хуанхэ
3.3.1. Конструкция плотины и стены в грунте
3.3.2. Напряжннодеформированное состояние плотины без учта влияния стены в грунте
3.3.3. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте
Выводы к главе III
IV. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте плотины на нескальном основании
4.1. Цели и задачи исследований
4.2. Общая расчтная схема варианта конструкции грунтовой плотины
на нескальном основании со стеной в грунте
4.2.1. Описание конструкции
4.2.2. Схема поэтапности возведения плотины и приложения нагрузок
4.3. Решение задачи установившейся фильтрации в основании плотины
4.4. Исследование взаимодействия фунтовой плотины и нефунтовых
конструкций в е составе
4.4.1. Напряжннодеформированное состояние плотины без учта влияния потерны и стены в фунте
4.4.2. Напряжннодеформированное состояние плотины с потерной и стеной в фунте
4.5. Исследование напряжннодеформированного состояния стены в фунте при различных вариантах сопряжения е с потерной
4.5.1. Напряжннодеформированное состояние стены в фунте, жстко связанной с потерной вариант
4.5.2. Напряжннодеформированное состояние стены в фунте, связанной с потерной через форшахту вариант 2
4.6. О напряжннодеформированном состояния потерны
Выводы к главе IV
V. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте в теле
грунтовой плотины
5.1. Цели и задачи исследований
5.1.1. О стене в фунте в теле фунтовой плотины
5.1.2. Цели и задачи исследований расчтного варианта создания
стены в фунте в теле грунтовой плотины плотина Курейской ГЭС
5.2. Описание расчтных схем конструкций плотины с буробетонной стеной
5.2.1. Сечение Курейской плотины по ПК 7
5.2.2. Сечение Курейской плотины по ПК
5.2.3. Сечение Курейской плотины по ПК
5.3. Решение задачи о пространственной неустановившейся фильтрации при сооружении стены в грунте
5.3.1. Методика расчта
5.3.2. Исследования формирования фильтрационной нагрузки на стену в грунте при различных схемах е возведения
5.3.3. Исследования пространственной неустановившейся фильтрации при последовательной схеме возведения стены
5.3.4. Заключение
5.4. Напряжннодеформированное состояние плотины со стеной в грунте
5.4.1. Основные положения расчтной методики
5.4.2. Напряжннодеформированное состояние плотины в сечении
ПК со стеной в грунте
5.4.3. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте плотины в сечении по ПК
5.4.4. Напряжннодеформированное состояние стены в грунте плотины в сечении по ПК 7
Выводы к главе V
Общие выводы
Библиографический список
Предисловие
Данная диссертационная работа посвящена исследованию наджности противофильтрационных стен в грунте, сооружаемых в гидроузлах с грунтовыми плотинами на основе исследования их напряжннодеформированного состояния. Эти исследования проводились численным методом МКЭ с учтом нелинейности свойств грунтов по методике и с помощью программного комплекса, разработанного в рамках диссертационной работы.
Диссертационная работа проводилась в период годов в лаборатории Грунтовых плотин на кафедре Гидротехнических Сооружений Московского Государственного Строительного Университета. Она была выполнена под научным руководством профессора, доктора технических наук Леонида Николаевича Рассказова. Автор выражает большую признательность своему руководителю за постоянное внимание и значительную помощь в работе.
Свою благодарность автор выражает также кандидатам технических наук А.С.Бестужевой, Н.А.Анискину, В.В.Толстикову и другим сотрудникам кафедры Гидротехнических Сооружений за серьзную помощь в работе над диссертацией. Автор благодарит также Калиничева С.С. за помощь в оформлении диссертации.
Введение


Тутаев 8 плоский грейфер супеси, пески пылеватые 1 о. Загорск 6. Малышевым Л. И. исследовалась сопротивляемость заполнителя контактному размыву по трещинам. Для глинистого заполнителя размывающие скорости находятся в пределах от до смс в зависимости от сцепления, для цементнобентонитового от до 0 смс в зависимости от прочности на сжатие . Это достаточно высокие скорости. Вероятно, что появление сквозной трещины не повлечет за собой разрушения остальной части стены, но появление трещин нарушает нротивофильтрационную функцию стены в грунте. Поэтому важнее подобрать прочностные и деформативные свойства материалов, обеспечивающие трещиностойкость. Этому вопросу посвящены исследования несущей способности стены и прочности е материалов. За рубежом и в СССР были осуществлены испытания траншейных стен в грунте на несущую способность , . Несущая способность по вертикальной нагрузке зависит от реакции фунта под с подошвой и силы трения по боковой поверхности. При этом силы бокового трения фундамента, устроенного способом стена в фунте, изза большой площади боковой поверхности, представляет собой наиболее значительную часть общего сопротивления. Проводившиеся эксперименты достаточно сильно отличались друг от друга по глубинам испытуемых фундаментов от 6 до м, их форме и размерам, по свойствам футов, по длительности периода от завершеггия бетонирования до начала испытания и по длительности глинизации. Па до ,5 кПа. Это свидетельствует о том, что во всех случаях прочностные свойства фунтов определяющими не были. Сил бокового трения фундаментов возникали не в фунте, а в глинистой корке. Иванов В. Таким образом, напряжннодеформированное состояние стены в грунте зависит от многих факторов. З.4. Бетон. Укладка бетона под глинистый раствор в траншее не исключает возможность их смешивания. Влияние количества примеси глинистого раствора на прочносгь бетона исследовалось в НИИОСПе и НИИЖБе . Они показали, что содержание глины в затвердевших бетонных блоках может достигать 1,4 их массы. Опыты пока
зал и, что прочность бетона, а также е нарастание во времени в значительной степени зависит от содержания глинистых частиц рис. При примесей прочность бетона составила около прочности бетона без примесей . Исследования И. В. Брускова НИИЖБ подтвердили эти результаты и также показали, что прочность бетона изменяется по ширине и высоте стены. Железобетон. При применении железобетона в качестве материала стены появляется опасность нарушения сцепления между арматурой и бетоном в результате образования на арматуре глинистой плнки. Глиноцементный бетон. Исследования показали, что существенное влияние на прочность глиноцементного камня оказывает водоцементное отношение чем оно больше, тем меньше прочность. В стабилометре в условиях трхосного сжатия были проведены испытания образцов глиноцементного камня, содержащих 0 и 0 кг цемента на 1 м3, ВЦ образцов было равно соответственно 3,7 и 1,8 . Через 7 суток их испытывали при трх боковых давлениях рис. Опыты показали, что деформация глиноцементного образца сначала прямопропорциональна напряжению упругое тврдое тело. Вблизи зоны разрушения относительная деформация достигает 0,0,. При трхосном сжатии образца из затвердевшего глиноцеменгного раствора с большим содержанием цемента разрушение происходит с образованием трещин. Модуль общей деформации глиноцементного камня через неделю после приготовления раствора был равен ,8 МПа при расходе цемента 0 кг на 1 м3 раствора и ,2 МПа при расходе цемента 0 кг на 1 м3, а через месяц соответственно и 8 МПа. Образец с небольшим содержанием цемента при испытании принимает бочкообразную форму, при этом трещины не образуются. Приведнные выше результаты исследований показывают, что решение задачи о напряжнном состоянии стены в грунте необходимо при проектировании стены , для обеспечения е наджности. При этом эта задача оказывается непростой. В промышленном и гражданском строительстве конструкции типа стена в грунте часто применяются в качестве подпорных, ограждающих стен. Поэтому для них применяю методы расчта подпорных стен.