Введение к работе
: Актуальность темы: Диссертация по тематике входит в состав .исследований, проводимых в СП6ГЛСУ в соответствии с научно-технической программой "Защита Ленинграда от наводнений", утвержденной в постановлении Совета Министров СССР n 445 оу .
Использование слабых пылевато-гпинистых грунтов а качестве основания зданий и сооружений является одной из наиболее сложных проблем современного фундаментостроенип.
Слабые пыпевато-гпинистые грунты имеют широкое распростра
нение во многих районах России а том числе и на территории
Петербургского региона. .
Генетическое грунтоведение и физико-химическая мйханика представляют слабый пылевато-гпинистый грунт как дисперсную структурированную.систему с коагупяционным типом структурных связей. В случае, если внешнее воздействие не вызывает нарушения структурных связей, грунт работает как твердообразное тело; На феноменологическом уровне механизм работы среды описывается аппаратом теории упругости и ползучести. При равных скоростях нарушения "и восстановления структурных связей моделью среды является установившаяся ползучесть. Если же скорость нарушения связей превышает скорость их восстановления, грунт превращается в грунтовую массу. ".
Таким образом, структурная прочность грунта может быть-рассмотрена в качестве критерия работы грунта по'той или'иней теоретической модели. Такой аспект учета структурной прочности отличается от традиционных^ оперирующих ею как постоянно действующим сопротивлением сжатию.
При этом в основу решения проблемы положены результаты
многочиспенных паборгторных исследований слабого пылевато-гпинистого грунта и результаты комплексного натурного эксперимента, проаеденного на сооружениях защиты Санкт-Петероурга от наводнений, '
Цепью работы является прогноз осадок зданий и сооружений на спаЬых пыпевато-гпииистых основаниях, как структурно-неустойчивых средах.
Для достижения поставпенной цепи решались следующие задачи:
- разработать комплекс лабораторной и полевой аппаратуры
для исследований свойств грунта естественного сложения, обеспечи-
еасщих максимально возможное сохранение природных свойств грунта.
-определить критерий разрушения структуры слабых пылезато-. глинистых грунтов;
* описать процесс изменения свойств слабых пыпевато-гпииистых грунтов при статическом нзгружении;
- построить феноменологическую модель грунта как структурно
НСУСТОЙЧИВОЙ Среды,-
Для решения поставленных задач применялись лабораторные и натурные эксперименты и численное моделирование.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- в предложенной расчетной модели слабый пылэвато-глинистый
грунт рассматривается как структурно-неустойчивая среда. В
качестве критерия, разделяющего работу грунта как твердообразного
тела от работы rjjyura как грунтовой массы, является структурная
ПРОЧНОСТЬ;
установлена зависимость между структурной прочностью на сдвиг t,tr одноосное сжатии *,trt/
описано изменение деформационных свойств слабых пылевато-гпинйетых чрунтов при статическом нагруЖении: при otJ < ostr
грунт имеет упругие характеристики Е„ и v0, при аГ) > attr -характеристики Е и v являются функцией напряжений;
- разработано оборудование и представлена методика проведе
ния комплексных натурных исследований, включающая наблюдение за
послойными деформациями грунта в пределах всей сжимаемой топши.
Измерение тотальных напряжений и паровых даапении с помсшью
стационарных датчиков и трехступенчатой мессдоэы и определение
прочностных характеристик грунта , обеспечивающая получение
неоЬходимой информации о напряженно-деформированном состоянии
основания. Достоверность которой основана на сведении к минимуму
влияния на показания датчиков искажений состояния грунтовой
среды, вызванных их установкой.
На защиту выносятся:
- результаты натурных и лабораторных исследований деформи
рования слабых пыпевато-гпинистых грунтов, обладающих структурной
прочностью,-
оценка процесса изменения свойств слабых лылева-то-гпинистых грунтов при -статическом нагружении,-
- постановка и численное решение задачи деформирования
слабого пыпевато-гпинистого грунта в основании при статическом
нагружении как структурно-неустойчивой среды,-
- комплекс приборов для лабораторных и натурных исследований
слабых пыпевато-гпинистых грунтов.
Практическое значение и реализация работы: Результаты выполненных исследований использованы при строительстве сооружений зашиты Ленинграда от наводнений. Экономический эффект получен за счет оптимизаций шага вертикальных ленточных дрен (геодрен) на основе предложенного в.работе подхода
-5- '
к слабому лылевато-глинистому грунту и составил 8,з тыс руб. в ценах 1986 года (Справка ЛО НИИ "Гидропроект" от 02.И.Я8 г. N 33-09-44) и 14,1 тыс. руЬ. (Справка ПО НИИ "Гидропроект" от
03.01.90 Г. N 33-09-01).
Апробаиия. Результаты исследований докладывались на 44 - 47 научных конференциях ПИСИ ( Ленинград 1987-1991 гг.), научно-технических конференциях в Ленинградском доме научно-технической пропаганды (Ленинград 1988-1991 гг.) на научно-производственном семинаре в Рижском- политехническом институте (Даугавпиис,
1989Г.)'.
Публикации, Основные положения диссертации и материалы исследований изложены в 11 печатных работах. Получено авторское свидетельство.
Объем и структура диссертации. . Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений. Список использованной литературы состоит из (14 наименования отечественных и зарубежных авторов. Общий объем работы составляет JBi страницы,в том числе 70страниц машинописного текста, 36 рисунков, ю таблиц, ,40 страниц приложений, подтверждающие основные научные и технико-экономические результаты работы.