Деформаційні характеристики глинистих ґрунтів Середнього Придніпров’я - Автореферат

Захист дисертації відбудеться 25 жовтня 2007 р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.085.01 Придніпровської державної академії будівництва і архітектури за адресою: Україна, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Придніпровської державної академії будівництва і архітектури за адресою: Україна, м. Деформаційні характеристики лесових і глинистих ґрунтів використовують для обчислення деформацій основ (розрахунок за другим граничним станом). Відомо, що модуль деформації ґрунту Е не є константою, хоча за результатами штампових випробувань його і приймають таким, і залежить він для заданого виду ґрунту, головним чином, від тиску Р. Дістало подальший розвиток прийнятність скорочення кількості кроків тиску у компресійному досліджені і зразків ґрунту, якщо необхідно знати деформацію тільки за тиском 300 КПА.Великий вклад у дослідження деформаційних властивостей глинистих і лесових ґрунтів внесли Абелєв Ю.М., Абелєв М.Ю., Ананьєв В.П., Балаєв Л.Г., Герсеванов М.М., Гільман Я.Д., Гольдштейн М.Н., Григорян А.О., Денисов М.Я., Крутов В.І., Лушников В.В., Мустафаєв А.А., Савватеєв С.С., Терьохіна Г.М., К. Значення деформації ґрунтів були перетворені в коефіцієнт компресійної деформації КК (пропозиція В.Т. e2 і e1 - відносна деформація, яка відповідає тиску Р2 і Р1. КК.2 і КК.1 - коефіцієнти компресійної деформації, які відповідають тискам Р2 і Р1. Для переведення компресійного значення модуля деформації ЕК у квазіштампове ЕКШ, використано корегуючий коефіцієнт Агішева ТК за відомою формулою (4), потім введено у знаменник параметр, який відображає закономірність змінення коефіцієнта штампової деформації КШ від тиску.Дисертація є закінченою науково-дослідною працею, в якій подано нове розвязання актуальної наукової і практичної проблеми раціоналізації методики визначення для умов Середнього Придніпровя основних деформаційних характеристик найпоширеніших в практиці будівництва в Україні ґрунтів (лесових просадочних і глинистих) на основі компресійного випробування зразків. Методика призначена для застосування в інтервалі тиску 50…400 КПА і визначення: - компресійного ЕК і квазіштампового ЕКШ значень модуля деформації у природному стані ЕК.W, ЕКШ.W та після водонасичення ЕК.sat, ЕКШ.sat; Знайдено рівняння регресії для залежності коефіцієнта Агішева ТК від коефіцієнта пористості е та числа пластичності ІР (на основі відомих табличних даних): для глини ТК.Г (10), суглинка ТК.СГ (9), супіску ТК.СП (8), які можуть бути застосовані при відсутності даних про ТК у нормативних джерелах. Запропонована методика СКДД, яка включає формули за п.3 і п.4 висновків передбачає у мінімальному варіанті компресійне випробування одного зразка лесового просадочного ґрунту і двох - глинистого (за природною вологістю і після штучного водонасичення). Методика СКДД може бути застосована, на думку автора, для визначення основних деформаційних характеристик глинистих і лесових просадочних ґрунтів для розрахунків підвалин фундаментів споруд ІІІ класу відповідальності, з наступним корегуванням шляхом співставлення з результатами паралельно виконаних випробувань того самого ґрунту штампами, або для попередніх розрахунків.

Основний зміст роботи

Дисертація є закінченою науково-дослідною працею, в якій подано нове розвязання актуальної наукової і практичної проблеми раціоналізації методики визначення для умов Середнього Придніпровя основних деформаційних характеристик найпоширеніших в практиці будівництва в Україні ґрунтів (лесових просадочних і глинистих) на основі компресійного випробування зразків.

Проведені дослідження дозволили зробити наступні висновки.

1. Розроблена нова методика (СКДД) для лесових просадочих і глинистих ґрунтів Середнього Придніпровя на основі встановлених автором загальних закономірностей (формули (6) і (7)) їх деформування під навантаженням та скорочення компресійного випробування зразків. Методика призначена для застосування в інтервалі тиску 50…400 КПА і визначення: - компресійного ЕК і квазіштампового ЕКШ значень модуля деформації у природному стані ЕК.W, ЕКШ.W та після водонасичення ЕК.sat, ЕКШ.sat;

- компресійного значення відносної просадочності ESL та початкового просадочного тиску PSL.

2. При створенні методики СКДД статистичними дослідженнями встановлено, що домінуючим в обох випадках є тиск Р, на долю якого приходиться більше 96 %. В звязку з чим прийнято, що коефіцієнти компресійної КК і штампової КШ деформації залежать лише від тиску, що дало можливість проводити парну кореляцію залежності КК=f(Р) і КШ=f(Р).

3. Встановлені рівняння регресії (6) і (7) для залежності коефіцієнта компресійної КК і штампової КШ деформації ґрунтів відповідно. На цій основі запропоновані формули (12) для розрахунку компресійного значення модуля деформації, а також формули (15) і (16) для розрахунку компресійної відносної просадочності і початкового просадочного тиску відповідно.

Одержана формула (14) для розрахунку квазіштампового значення (КПА) модуля деформації ЕКШ глинистих і лесових просадочних ґрунтів на основі використання ЕК, коефіцієнта Агішева ТК і залежності КШ від тиску (7).

4. Знайдено рівняння регресії для залежності коефіцієнта Агішева ТК від коефіцієнта пористості е та числа пластичності ІР (на основі відомих табличних даних): для глини ТК.Г (10), суглинка ТК.СГ (9), супіску ТК.СП (8), які можуть бути застосовані при відсутності даних про ТК у нормативних джерелах.

5. При розробки методики СКДД експериментально підтверджена допустимість скорочення кількості кроків тиску у компресійному випробуванні зразків ґрунту до двох за схеми 0 - 150 - 300 КПА при збереженні обєму даних компресійного випробування.

Запропонована методика СКДД, яка включає формули за п.3 і п.4 висновків передбачає у мінімальному варіанті компресійне випробування одного зразка лесового просадочного ґрунту і двох - глинистого (за природною вологістю і після штучного водонасичення). Для одержання статистично обґрунтованих результатів досліджень, кількість однойменних визначень треба збільшити у відповідності до вимог нормативних джерел.

6. Застосування методики СКДД в геотехнічних розрахунках в ґрунтових умовах площадки цеху молококомбінату № 3 у місті Дніпропетровську призвело до: - зростання обчисленої деформації ґрунтової основи в середньому на 25,4 % з переважанням збільшення просідання - 12,5 см проти 6,6 см для осідання;

- зниження витрат на реалізацію програми інженерно-геологічних досліджень мінімум на 18 % від загальних витрат на програму.

7. Методика СКДД може бути застосована, на думку автора, для визначення основних деформаційних характеристик глинистих і лесових просадочних ґрунтів для розрахунків підвалин фундаментів споруд ІІІ класу відповідальності, з наступним корегуванням шляхом співставлення з результатами паралельно виконаних випробувань того самого ґрунту штампами, або для попередніх розрахунків.

Перелік праць, опублікованих за темою дисертації

1. Грабовець О.М. Порівняння спрощених лабораторних методик визначення деформаційних характеристик лесових просадових ґрунтів// Вісник Дніпропетровського університету. Геологія, географія. 2002. №4. С. 56 - 63.

2. Грабовець О.М. Встановлення залежності деформування ґрунтів Дніпропетровської області від тиску та інших чинників// Сучастні проблеми геологічної науки. Київ: Національна академія наук України. 2003. С. 90 - 94.

3. Грабовец О.Н. К установлению вида закономерности деформирования дисперсных грунтов Среднего Приднепровья // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2004. № 5. С. 22 - 26.

4. Грабовец О.Н. Новая методика определения деформационных характеристик глинистых и лессовых просадочных грунтов Среднего Приднепровья //Вісник Придніпровської державної академії будівниц. та архітектури. 2004. № 6. С. 11-17.

5. Грабовец О.Н. Определение квазиштамповых значений модуля деформации лессовых просадочных и глинистых грунтов Среднего Приднепровья // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2006. № 5. С. 10 - 16.

6. Осауленко В.Т., Грабовець О.М. До визначення компресійного модуля деформації ґрунтів аналітично-статистичним шляхом // Науковий вісник НГАУ Дн-ськ вид-во НГАУ. 2000. № 4. С. 62 - 63.

Особистий внесок - випробування глинистих ґрунтів.

7. Грабовець О.М., Бондар О.В. Визначення можливості скорочення кроків тиску в компресійних випробуваннях піщано-глинястих ґрунтів// Наук. вісник націон. гірничої академії України.-Дніпропетровськ: НГАУ 2001, № 4. с. 37.

Особистий внесок - випробування глинистих ґрунтів.

8. Грабовець О.М. Огляд методів визначення просадових характеристик лесових ґрунтів // Науковий вісник НГА України. Дніпропетровськ: Вид. Націон. гірничої академії України. 2001. № 5. С. 123 - 124.

9. Грабовец О.Н. Аналитично-статистическое определение соотношения штампового и компрессионного модуля деформации глинистых грунтов// Проблемы геологии и освоения недр. Труды Шестого Международного научного симпозиума. Томск: Томский политехнический университет. 2002. С. 131 - 132.

10. Грабовець О.М. Запропонований метод СКДД визначення деформаційних характеристик дисперсних ґрунтів// Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Регіон - 2003”. Харків: ХНУ. 2003. С. 289 - 290.

11. Грабовець О.М. Методика лабораторного визначення деформаційних характеристик дисперсних грунтів з переведенням компресійних значень у квазіштампові// Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів. Матеріали другої Міжнародної науково-пракичної конференції. Дніпропетровськ: Інститут проблем природокористування та екології НАН України. 2003. С. 287-289.