Исследование устойчивости однородной грунтовой насыпи дорожного полотна методами теории функции комплексного переменного

• Автор: Иванов, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Анализ современных методов расчета устойчивости грунтовых откосов и склонов

1.1. Расчетные методы первой группы

1.1.1. Метод К. Терцаги

1.1.2. Метод Г.Н. Шахунянца

1.1.3. Метод МасловаБерера метод горизонтальных сил

1.1.4. Ускоренный метод М.Н. Гольдштейна

1.1.5. Метод Б.М. Ломизе

1.1.6. Метод А.Л. Можевитинова

1.1.7. Метод .. Чугаева

1.2. Расчетные методы второй группы
1.2.1. Метод В.В.Соколовского
1.2.2. Метод равнопрочного откоса
1.3. Расчетные методы третьей группы
1.3.1. Метод А.Г. Дорфмана
1.3.2. Метод Ю.С. Козлова
1.3.3. Метод У.Х. Магдеева
1.3.4. Методы В.К. Цветкова и А.Н. Богомолова
1.4. Сравнение результатов, полученных различными расчетными методами
1.5. Выбор расчетного метода и постановка задачи Выводы по главе
Глава 2. Исследование влияния различных факторов на напряженнодеформированное состояние и величину коэффициента устойчивости однородного нагруженного грунтового полотна автомобильной дороги
2.1. Факторы, определяющие напряженнодеформированное состояние и устойчивость однородного нагруженного грунтового полотна автомобильной дороги
2.2. Геометрические параметры
2.3. Прочностные характеристики грунта
2.4. Интенсивность внешнего воздействия
2.5. Коэффициент бокового давления
2.6. Определение пределов изменения переменных параметров, определяющих величину коэффициента устойчивости дорожной
насыпи
Выводы по главе 2
Глава 3. Компьютерное моделирование процесса разрушения
однородной насыпи дорожного полотна
3.1. Численные значения переменных параметров
3.2. Определение численных значений коэффициентов
отображающей функции
3.3. Выбор расчетной схемы
3.4. Результаты компьютерного моделирования
Выводы по главе 3
Глава 4. Экспериментальные исследования процесса разрушения
насыпи автомобильной дороги на моделях
Выводы по главе 4
Основные выводы
Список литературы


К первой группе отнесены методы, основанные на предположении о том, что положение поверхности разрушения известно. Методы второй группы позволяют определить величину критических нагрузок и геометрических параметров склонов методами теории предельного равновесия. Методы третьей группы, получившие развитие совсем недавно, основаны на определении напряженно-деформированного состояния откосов при помощи решения соответствующих задач теории линейно-деформируемой среды или смешанных задач теории упругости и теории пластичности грунта. Известно, что результаты, полученные при расчете коэффициента устойчивости откосов различными методами порой сильно отличаются. Нам представляется справедливым объяснение, которое дает этому факту проф. И.В. Федоров [1]. Характер происходящих деформаций фунта при обрушении земляных масс существенно зависит от свойств фунта. Невозможно создать такую расчетную модель, которая одновременно бы отражала все многообразие физико-механических свойств. Любая расчетная'* модель это лишь идеализация реальных свойств того или иного материала. Расчетная модель должна выбираться таким образом, чтобы в основных^ чертах удовлетворять запросы практики. Рассмотрим в данном контексте наиболее часто применяемые методы расчета устойчивости откосов, проведем сравнение результатов, полученных с их помощью, и выберем метод, максимально отвечающий условиям поставленной задачи. Форма и положение поверхности разрушения заранее известна. Она может быть кругло цилиндрической, иметь вид логарифмической спирали, некоторой ломанной, или произвольной кривой. Призма обрушения разбивается на вертикальные отсеки, так чтобы основание каждого отсека было плоским и однородным, с не изменяющимися в пределах каждого отсека значениями (р и С (ср и С — соответственно угол внутреннего трения и коэффициент сцепления). Отсеки считаются абсолютно твердыми телами (рис. Если заранее достоверна только форма поверхности разрушения и не известно ее вероятностное положение, то определение величины К проводят для нескольких поверхностей и из полученных значений выбирают минимальное (см. Метод К. Силы взаимодействия между блоками не учитываются. Из трех уравнений статики выполняется только уравнение моментов (1. I,—длина участка линии разрушения, заключенной между границами /-го отсека. Следует отметить, что формула (1. Если данное условие не выполняется, то формула (1. Предполагается, что откос может иметь любую конфигурацию, а поверхность разрушения — проходить по контакту оползневого массива и ненарушенных плотных пород. Выполняются уравнения проекций. Метод Г. Е г КТ1сд - - С,/, - Т1уд)СОЗ| Е С(«,. К — проектное значение коэффициента устойчивости откоса; а, — угол наклона основания /-го отсека; рм; р, — углы, которые составляют соответствующие силы оползневого давления с нормалями к границам /-го отсека. Коэффициент устойчивости свободного от нагрузки откоса может быть определен из условия, что сила оползневого давления, действующая на последний: (нижний) отсек, равна 0. Метод Маслова-Берера. Метод основан на предположении о том, что критический угол откоса акр равен углу сопротивления сдвигу грунта (рл при нормальном напряжении Рп, отвечающем заданному условию. Данный метод позволяет графически или аналитически определить величину активного давления грунта в пределах каждого блока как на подпорную стенку с вертикальным задним ребром, трение по которому отсутствует. Линия разрушения заранее намечается по данным визуальных наблюдений и может иметь практически любую форму. Статические уравнения равновесия не удовлетворяются. Е = ^(К-! Р; Р^а,— распор, т. Р^(а,- — фр/) — непогашенная часть распора;ас, = хрь р — коэффициент динамической сейсмичности. Для сейсмически неопасных районов р=0. Ускоренный метод М. Является упрощенным и усовершенствованным методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения. J=tgф — коэффициент трения; А и В — безразмерные (в долях II) коэффициенты, зависящие от геометрических размеров призмы обрушения. Численные значения этих коэффициентов приведены в удобных для пользования таблицах. Здесь следует отметить, что работы проф. М.Н.