Оцінка напруженого стану зсувонебезпечних укосів в умовах сейсмічних навантажень - Автореферат

"Державна програма «Зсуви»", увійшли до складу науково-технічних робіт, які виконувались Інститутом гідромеханіки Національної академії наук України за темою: «Дослідження формування і розповсюдження динамічних збурень різної природи в середовищах та їхня взаємодія з поверхневими природними і інженерними обєктами» (2006-2010 pp., № ДР 0107U000247) в частині дослідження НС зсувних укосів та ризику їх зрушення в часі. Для досягнення поставленої мети сформульовані такі задачі досліджень: - обґрунтувати, розробити та застосувати методику та сучасну програму розрахунку стійкості укосів під дією природних та техногенних сейсмічних навантажень з урахуванням ризику їх зрушення в часі на основі візуального та нелінійного програмування для математичного моделювання НС укосів; експериментально дослідити динамічні параметри зсувних систем в умовах природних сейсмічних навантажень та напруженодеформованого стану (НДС) ґрунту в умовах техногенних сейсмічних навантажень з уточненням відповідних коефіцієнтів сейсмічності; Використовувався комплекс загальнонаукових методів і підходів: збір і систематизація необхідної інформації за ознаками обєкта та предмета дослідження, теоретичний аналіз наукової літератури, моделювання НС укосу чисельними методами, що базуються на застосуванні теорії граничної рівноваги (метод горизонтальних сил Маслова-Берера, аналітичний метод Шахунянца) як основа проектування й практичної реалізації прикладної методики розрахунку; методи нелінійного програмування для чисельного розвязання обернених задач механіки ґрунтів, методи програмування на базі мов високого рівня та візуального програмування для розробки та відпрацювання програми моніторингу ZSUV, доопрацювання програми Landslip, методи програмування мовою низького рівня для забезпечення коректного зєднання аналого-цифрового перетворювача з чутливими елементами та ПОЕМ, методи математичної статистики для розробки та відпрацювання програми обробки експериментальних даних, методи експериментальних досліджень. Наукова новизна одержаних результатів представлена науковими положеннями, що виносяться на захист, в яких вперше: - розроблено прикладну компютерну методику розрахунку НС укосів з урахуванням ризику їх зрушення в часі за допомогою нової версії програми LANDSLIP на основі візуального програмування з урахуванням сейсмічних впливів;У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, вказано на її звязок з науковими напрямами досліджень ІГМ НАНУ, сформульовано мету, завдання, обєкт і предмет дослідження, розкрито наукову новизну і практичну цінність дисертаційної роботи, наведено дані про особистий внесок автора, апробацію результатів дослідження й публікації за темою. У першому розділі виконано критичний аналіз результатів відомих досліджень з проблем виникнення та еволюції зсувів, методів розрахунку НС укосів, зсувних ділянок при будівництві та ін., які поширені на території України та мають складні ґрунтові умови. Значний внесок у вивчення проблем виникнення та еволюції зсувів, методів розрахунку НС укосів зробили вітчизняні та закордонні вчені. На сучасному етапі розвитку методів розрахунку зсувної небезпеки у складних ґрунтових умовах актуальним завданням є розробка прикладної методики оцінки НС зсувних масивів, яка б враховувала не тільки ризики їх зрушення в часі, а й регіональні особливості зсувної небезпечності території. В її основу покладена концепція про те, що будь-який зсувонебезпечний укіс у процесі експлуатації неминуче піддається ризику і якщо цей ризик занадто великий, то укіс може зрушитись.Дисертаційна робота є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на підставі досліджень явищ і закономірностей НС зсувонебезпечних укосів під впливом природних та техногенних сейсмічних навантажень розроблені та експериментально відпрацьовані технічні та програмні засоби автоматизованої системи моніторингу за зсувними ґрунтами, яка працює у режимі реального часу; впроваджено в будівельну практику сучасну прикладну методику розрахунку НС зсувних масивів з урахуванням ризику їх зрушення в часі. Проведений аналіз результатів теоретичних та експериментальних досліджень вітчизняних та закордонних вчених показав: на даний час відсутні сучасні програми розрахунку критеріїв зсувної небезпеки з урахуванням ризику зрушення укосів в часі в умовах реальних сейсмічних впливів, теоретико-методичні рекомендації щодо побудови та практичного відпрацювання експериментальних моніторингових систем спостереження у режимі реального часу за зсувними деформаціями укосів, сучасні прикладні програми уточнення фізико-механічних характеристик укосів (? та c). Розроблено нову версію програми LANDSLIP для розрахунку НС зсувних укосів з урахуванням ризику їх зрушення в часі в умовах сейсмічних впливів на базі візуального та нелінійного програмування, розвязана обернена задача механіки ґрунтів щодо уточнення кута внутрішнього тертя та питомого зчеплення; зясовано, що чисельна ідентифікація фізико-механічних характеристик ґрунту укосу має певні обмеження, що сві

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ