Анализ надежности и устойчивости откосов грунтовых насыпей автотранспортных сооружений

• Автор: Сабитова, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 114 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава I. ОБЗОР И АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА

УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ И СКЛОНОВ.

1.1. Расчетные методы первой группы

1.2. Расчетные методы второй группы

1.3. Расчетные методы третьей группы

1.4. Сравнение результатов, полученных различными расчетными методами.

1.5. Метод конечных элементов.

1.6. Процедура определения размеров и формы областей пластических

деформаций.
1.7. Выбор расчетного метода
Выводы по главе 1.
Глава II. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ
УСТОЙЧИВОСТИ НАСЫПИ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА И АНАЛИЗ ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЕЕ ФАКТОРОВ.
2.1. Постановка задачи определения степени устойчивости откосов зем
ляных насыпей дорожного полотна
2.2. Факторы, определяющие напряженнодеформированное состояние и
устойчивость однородного нагруженного грунтового полотна автомобильной дороги.
2.3. Прочностные характеристики фунта.
2.4. Интенсивность внешнего воздействия.
2.5. Коэффициент бокового давления
2.6. Коэффициенты отображающей функции
2.7. Геометрические параметры.
2.8. Определение пределов изменения переменных параметров, опреде
ляющих величину коэффициента устойчивости дорожной насыпи
Выводы по главе II
Глава III. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ОБЛАСТЕЙ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ РАЗРУШЕНИЙ В НАСЫПИ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА.
3.1. Численные значения переменных параметров
3.2. Разработка расчетной схемы
3.3. Моделирование процесса развития ОПД в насыпи дорожного полотна
3.4. Определение численных значений физикомеханических свойств
грунта при условии отсутствия ОПД.
3.5. Определение поперечного размера ОПД, образующихся в основании насыпи транспортного сооружения.
3.6. Инженерный метод оценки надежности и устойчивости грунтовой
насыпи транспортного сооружения.
3.6.1. Определение величины коэффициента устойчивости 1рунтовой на сыпи транспортных сооружений
3.6.2. Оценка размеров ОПД в теле грунтовой насыпи транспортного со
оружения
3.6.3. Практическое применение инженерного метода оценки надежности
и устойчивости грунтовых насыпей транспортного сооружения.
Выводы по главе III
Глава IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ МОДЕЛЕЙ НАСЫПЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.
4.1. Исследование устойчивости однородных насыпей на моделях из эк
вивапентных материалов
4.2. Сопоставление результатов экспериментов других авторов с резуль
татами теоретического расчета.
Выводы по главе IV.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Вывести зависимости, позволяющие определять такие физико-механические свойства грунтов, когда в теле насыпи отсутствуют области пластических деформаций. Разработать расчетные формулы и графики, позволяющие определять численные значения коэффициента устойчивости откосов насыпи с учетом их взаимного влияния. Провести сопоставление результатов компьютерного моделирования с результатами экспериментальных исследований. Представленная диссертационная работа является одной из первых, где для анализа напряженно-деформированного состояния и расчета устойчивости грунтовой дорожной насыпи использовано аналитическое решение первой основной задачи теории упругости методами теории функций комплексного переменного. Это позволило исследовать напряженно-деформированное состояние насыпи, процесс образования областей пластических деформаций и разрушения насыпи с учетом взаимного влияния ес откосов. Получены формулы и графики, позволяющие определять численные значения коэффициентов устойчивости откосов грунтовой насыпи автомобильной дороги, определять положение и размеры областей пластических деформаций. Предложен инженерный метод контроля надежности и устойчивости грунтовой насыпи транспортного сооружения, базирующийся на выполнении условия минимальности размеров пластических областей. Практическая значимость работы. Диссертационная работа является частью научных исследований, проведенных на кафедрах «Проектирование автомобильных дорог», «Информатика и вычислительная математика» и «Гидротехнические и земляные сооружения» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета в — гг. Апробация работы. Основные научные результаты диссертационного исследования докладывались на заседаниях секций и опубликовались в материалах ежегодных научно-технических конференций Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (— гг. III и IV Международных научно-технических конференций «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, , гг. Пермь, ПГТУ, г. III Международной научно-технической конференции «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, г. Международного научно-технического семинара «Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки» (Пермь, г. Волгоградском центре научно-технической информации (— гг. Информатика и вычислительная математика» и «Гидротехнические и земляные сооружения» ВолгГАСУ (— гг. Результаты научно-технических разработок внедрены ОАО «НЬЮ ГРАУНД», при реконструкции мостового перехода на реке Чусовая в Пермском крае, используя метод оценки надежности и устойчивости насыпи автотранспортных сооружений. Экономический эффект от применения данных разработок составляет 0 (восемьдесят восемь тысяч семьсот) рублей за счет сокращения трудоемкости расчетов устойчивости насыпей мостовых подходов. Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в (см. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы объемом 3 страниц, включает в себя рисунков и 9 таблиц. ГЛАВА I. В настоящее время известно более ста методов расчета устойчивости откосов и склонов [0], однако ученые продолжают поиски решений, наиболее полно отражающих природу склоновых процессов. Основными направлениями исследований являются изучение механизма возникновения оползней, разработка принципов расчета устойчивости естественных и антропогенных склонов и совершенствование инженерных методов укрепления и стабилизации оползневых объектов. Исследования в данной области проводили многие отечественные ученые: Д. М. Ахпателов [1], В. Ф. Бабков [3, 4], А. М.Н. Гольдштейн [—], J1. К. Гинзбург [; ], Э. М. Добров [], А. Г. Дорфман [—], Е. П. Емельянова [], Г. С. Золотарев [], Ю. С. Козлов [; ], Б. М. Ломизе [], У. Х.Магдеев [—], Н. Н. Маслов [—], АЛ. Можевитинов [], В. В. Соколовский [], З. Г. Тер-Мартиросян [2; — ], Г. П. Чеботарев [; 6], P. P. Чугаев [; ], В. Н.А. Цытович [; ], К. Ш. Шадунц [], Г. М. Шахунянц [; ] и др.