Несущая способность и деформации армированных грунтовых оснований (массивов) - Автореферат

Армирующие элементы при этом меняют условия деформирования основания, взаимодействуя с грунтом по боковой поверхности и по торцам. Существующие аналитические методы расчета несущей способности и осадок армированных грунтовых оснований дают значительные расхождения между фактическими и расчетными величинами и требуют дальнейшего развития с более точным учетом условий совместного деформирования армирующих элементов с грунтовым массивом. В связи с вышеизложенным, возникает необходимость усовершенствования методики расчета несущей способности и осадок армированных грунтовых оснований с учетом изменения прочностных и деформационных свойств грунтов в условиях совместного деформирования армирующих элементов и грунта. Практическая значимость работы заключается в том, что на основании выполненных исследований разработаны усовершенствованные методики расчета несущей способности и осадки армированных вертикальными элементами грунтовых оснований с учетом совместного деформирования армирующих элементов и грунтового массива, позволяющие повысить надежность, а в ряде случаев - расчетную несущую способность, и за счет этого получить более экономичные проектные решения оснований и фундаментов. Автором проведены все экспериментальные исследования, выполнен анализ результатов полученных данных и выявлены основные закономерности развития напряженно-деформированного состояния грунтовых массивов, армированных вертикальными элементами, получены аналитические выражения механического состояния армированного грунтового основания с учетом реального деформирования грунтового массива и армирующих элементов, усовершенствованные методы расчета несущей способности и осадки армированных грунтовых оснований.Результаты исследований показали, что армирование вертикальными элементами увеличивает несущую способность грунтового основания в 1,42-2,42 раза, уменьшает осадки оснований в 1,25-3,15 раза в зависимости от длины элементов и характера армирования. Напряжения в грунте и усилия в армирующих элементах с различной интенсивностью развиваются на всем протяжении испытаний, наиболее заметные изменения происходят на стадии неупругих деформаций грунта. Разработана методика расчета несущей способности армированного грунтового основания, включая выражения для определения сопротивления армированного грунтового массива сдвигу, сопротивления армированного грунтового массива сжатию в средней части, величины предельной сдвигающей силы, воспринимаемой армирующими элементами, величины предельной сдвигающей силы, воспринимаемой грунтом армированного основания. Предложенная методика позволяет достоверно рассчитывать несущую способность армированного основания на всех ступенях нагружения с учетом совместного деформирования армирующих элементов и грунта. В диссертации получены аналитические выражения для определения сопротивления армированного массива сжатию в средней части и сдвигу в краевой, величины предельной сдвигающей силы, воспринимаемой грунтом и армирующими элементами; выражения для определения длины анкеровки армирующих элементов и изгибающего момента; функции, учитывающие деформации армирующих элементов и частичный сдвиг, выражающиеся через длину и процент армирования.