Введение к работе
Актуальность работы. Оценка прочности и деформируемости фунтовых массивов связана с установлением их напряженного и деформированного состояний расчетными методами. В настоящее время расчеты оснований базируются на различных моделях грунтовой среды. В действующих нормах используются расчетные методы, основанные на применении к грунтам теории упругости и теории предельного равновесия грунтов. Из-за расхождения нсходкьк предпосылок этих теорий с реальными свойствами грунтов, полученные расчетом результаты в ряде случаев оказываются недостаточно надежными и экономичными. В связи с этим, разрабатываются более совершенные расчетные методы, базирующиеся на моделях нелинейной деформируемости грунтов. Вместе с тем, с развитием новых, как правило, более сложных моделей грунтовой среды, традиционные модели не теряют практического смысла, хотя неизбежно происходит сужение области их практического использования.
Успехи в разработке расчетных моделей грунтовой среды в значительной степени определяются успехами экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния грунтов и грунтовых оснований. В связи с более высокими требованиями, предъявляемыми в настоящее время к расчетным методам, соответственно возрастают и требования к методике и результатам экспериментальных исследований. К экспериментальному изучению напряженно-деформированного состояния необходим комплексный подход, позволяющий получить объективные данные о распределении напряжений и деформаций в грунтовом основании. Такие исследования проводились, в основном, с несвязными грунтами. Свойства глинистых грунтов и напряженно-деформированные состояния оснований из связных грунтов изучены далеко недостаточно.
Настоящая работа выполнена на кафедре инженерной геологии, оснований и фундаментов Новосибирской государственной академии строительства в рамках научно-исследовательской работы по теме "Разработка эффективных конструкций фундаментов и оснований промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений и совершенствование методики их расчета в характерных региональных инженерно-геологических условиях Сибири", раздел 6.30.001.01 "Исследование напряженно-деформированного состояния грунтов и грунтовых оснований с разработкой методов расчета осадок".
Цель работы! Оценить возможности применения традиционных и перспективных методов расчета напряженно-деформированного состояния грунтовых основании путем сопоставления результатов решений с экспериментальными данными, полученными при комплексном исследовании полного напряженного и деформированного состояний образцов и основания из глинистого грунта.
"' Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Исследовать закономерности деформирования твердого суглинка и плотного тіеска с применением прибора, позволяющего создавать сложное напряженное состояние образца грунта;
2. Разработать методику испытаний и провести экспериментальные исследования по измерению в различных точках глинистого основания жесткого полосового штампа:
вертикальных, горюонталькьгх и наклонных напряжений;
вертикальных, горизонтальных и наклонных деформаций;
- вертикальных, горизонтальных в двух направлениях и наклонных напряжений в контактной области грунта со штампом;
3. Выполнить сопоставительные расчеты напряженно-деформированного состояния основания методами линейной и нелинейной механики грунтов;
4. Сопоставить результаты расчетов с экспериментальными дан
ными; оценить возможности применения используемых расчетных ме
тодов. л" "
Научная новизна работы заключается:
в разработке методики комплексного исследования напряженно-деформированного состояния образцов и основания из глинистого грунта нарушенной структуры в условиях плоской деформации;
в получении экспериментального материала, достаточного для оценки полного напряженно-деформированного состояния глинистого основания, включая контактную область грунта со штампом;
- в оценке возможностей применения некоторых расчетных моде
лей грунтового основания на основе сопоставления полученных экспе
риментальных данных с теоретическими решениями.
Практическая ценность работы. Полученные опытные данные
позволяют оценить возможности применения имеющихся и вновь раз
рабатываемых моделей грунта к расчету оснований, сложенных твер
дыми суглинками. Установлена возможность и целесообразность ис
пользования усовершенствованного метода послойного суммирования
деформаций в расчетах осадок фундаментов. 'г
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на 41-48, 51-53 научно-технических конференциях НИСИ им, В.В.Куйбышева (1984-1993 гг.), Новосибирской государственной Академии Строительства (1994-1996 гг.); на. областной научно-технической конференции "Молодежь и научно-технический прогресс в строительстве" в г. Новосибирске (1985 г.); на 54-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава Алтайского государственного технического университета (1996 г.); на международной научно-практической конференции "Лессовые просадочные грунты: исследования, проектирование и строительство" (г. Барнаул, 1996 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы, трех приложений. Общий объём диссертации 209 стр., в том числе 115 стр. машинописного текста, 65 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 159 наименований, 17 стр. приложений.
Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной
работы использованы в расчетах осадки четырехэтажного дома при разработке мероприятий по стабилизации чрезмерных осадок фундаментов этого дома.
