Дослідження механізмів руйнування схилів Азовського узбережжя України. Методи технічної діагностики стійкості схилів. Конструктивні схеми посилення, що підвищують стійкість ґрунтового масиву. Інженерна методика розрахунків конструкцій закріплення.
Аннотация к работе
ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙРоботу виконано в ДП “Донецький ПРОМБУДНДІПРОЕКТ” (корпорації „Укрбуд”) Міністерства будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства України (м. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, ЗОЦЕНКО Микола Леонідович Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, завідувач кафедри “Видобування нафти і газу та геотехніки”, м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Шаповал Володимир Григорович Придніпровська академія будівництва й архітектури Кафедра „Основи і фундаменти”, м. Провідна установа: Одеська державна академія будівництва та архітектури Міністерство освіти і науки України, Кафедра „Основи і фундаменти”, м. Захист відбудеться “15 ”травня 2007 року о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.833.01 в Державному науково-дослідному інституті будівельних конструкцій Держбуду України, м.За даними Мінгео України за станом на 1986 рік на Україні зсувами було ушкоджено 115000 кв. км території. Зсув у своєму розвитку захоплює все більшу кількість раніше стабільних територій, тому інженерний захист зсувонебезпечних територій вирішує подвійну проблему: з одного боку - закріплення території від можливих рухів вирішує проблему охорони навколишнього середовища; з іншого боку - вирішується проблема, повязана зі збереженням придатних для забудови площ в умовах їх дефіциту. Необхідність проведених чисельних досліджень виникла у звязку з недосконалістю існуючих методик розрахунків стійкості схилів. Проблемами прогнозування розвитку зсувних процесів, розрахунку стійкості схилів та вирішенням проблем стабілізації зсувонебезпечних територій займалося багато вчених, серед яких: Л. К. Дисертаційна робота була виконана в рамках наукових досліджень по держбюджетних і господарських темах інституту Донецький ПРОМБУДНДІПРОЕКТ з проблеми “Взаємодія підпірної конструкції типу “стіна в ґрунті” з нестійким ґрунтовим масивом” (державний реєстраційний номер 0103V005464).Основною причиною активізації процесів руйнування схилів на цих територіях є сезонне коливання рівня підземних вод, а також вплив руху підземних вод на стійкість ґрунтового масиву (цьому питанню присвячено декілька праць Черного Г. І. та Черного В. Г.). Дослідженнями автора, результати яких наведені в дисертації, доведено, що достовірна інформація стосовно умов стійкості схилу може бути отримана виключно при застосуванні алгоритмів, що враховують історію навантажень ґрунтового масиву гравітаційними та фільтраційними силами, тобто з урахуванням складного навантаження ґрунтового масиву. Було розглянуто сім варіантів закріплення укосу: еталонний варіант (1) - ґрунтовий укіс у природному стані; варіант (2) - ґрунтовий укіс, посилений горизонтальними анкерними вязами у верхній зоні; варіант (3) - ґрунтовий укіс, посилений горизонтальними анкерними вязами у нижній зоні на висоті 4 м від основи; варіант (4) - ґрунтовий укіс, посилений підпірною стіною висотою 4 м у нижній зоні; варіант (5)-ґрунтовий укіс, посилений підсипанням ґрунту висотою 4 м у нижній зоні, варіант (6) - ґрунтовий укіс, посилений горизонтальними анкерними вязами в нижній зоні на висоті 4 м і 7 м від основи; варіант (7) - закріплення укосу горизонтальними анкерними вязами в трьох рівнях (у верхній зоні та на висоті 4 м і 7 м від основи). Посилення ґрунтового укосу горизонтальними анкерними вязями підвищує його стійкість на 15-35%, що є достатнім при впливі на укіс додаткових обємних сил, обумовлених водонасиченням ґрунтового масиву. Посилення ґрунтового укосу підпірними конструкціями в нижній третині висоти підвищує його стійкість на 54-64%, що є достатнім не тільки при впливі на укіс додаткових обємних сил, обумовлених водонасиченням ґрунтового масиву, але і для сприйняття додаткових навантажень на поверхні укосу, викликаних вагою споруд при її забудовіЗапропоновано кінцево-елементну розрахункову модель ґрунтового масиву схилу, що включає конструктивні елементи його закріплення, засновану на рішенні змішаної задачі теорії пружності і пластичності для звязного-сипучого середовища при складному навантаженні. При цьому нижче рівня ґрунтових вод варто враховувати сили, що зважують ґрунт у воді, а вище рівня ґрунтових вод збільшення питомої ваги ґрунту за рахунок підвищення його вологості. Схили, складені однорідними ґрунтами, руйнуються при дії гравітаційних сил по поверхням ковзання, близьким по обрисах до круглоциліндричних. Схили, складені різнорідними ґрунтами, руйнуються при дії гравітаційних сил по поверхнях ковзання, що істотно відрізняються від круглоциліндричних. Так, наприклад, схил, закріплений терасованими Г-образними підпірними стінами, зануреними в ґрунті, руйнується у формі відділення терас від схилу по плоским похилим поверхням ковзання.