Введение к работе
Актуальность темы. В решениях правительства намечена программа дальнейга лэ комплексного развития всех видов городского . пассажирского транспорта в увязке с проектами планировк* и застройки городов. Возрастает объем p. jot ..о проектированию новых и реконструкции существующих контактных сетей трамвайній и троллейбусных линий, в том числе и в регионе Средней Азии, где повсеместно распространены лессовые грунты, отличительной особенностью которых является повышенная чувствительность к замачиванию.
Анализ опытных данных о строительстве и эксплуатации опор контактной сети в районах распростране ля лессовых грунтов Средней Азии показывает, что изменение температурно-влажностного режима грунтов застроенных территорий приводит к снижению их прочностных свойств и как следствие этого к значительным горизонталь-
ным отклонениям опор do времени, нарушающим эстетику городской застройки и влияющим на нормальную работу троллейбусов из-за изменения натяжения и стрелы провеса проводов контактной сети.
Однако существую^ методики расчета горизонтально нагруженных опор не учитывают изменчивость физико-механических свойств грунтов в период их эксплуатации в связи с чем накопление фактического материала о деформируемости опор контактной сети в условиях городской застройки и провг^ение исследований их взаимодействия с основанием из лессовых грунтов ярляется актуальным на современном этапе совершенствования методов расчета транспортных сооружений и конструкций.
Настоящая работа выг.олнпась в соотве^твии с расширенным координационным планом важнейших работ Госстроя СССР по проблеме 0.55.05, задание І".01.05. Д4 а целевой комплексной программой 0.II.3I "Разработать и внедрить новые и усовершенствовать существующие специальные конструкции и инженерные сооружения с заданными параметрами надежности, возводимые в сложных горногеологических условиях".
Цель и задачи диссертационной работы.
Основной целью диссертации является исследование закономерностей взаимодействия горизонтально нагруженных опор с основанием, разработка методики и их расчета в лессовых грунтах с учетом изменения их свойств при повышении влажности в процессе эксплуатации, а так же рекомендации по увеличению несущей способности и снижению материалоемкости фундаментов опор контактной сети троллейбусов.
Для выполнения указанной цели были поставлены следующие задачи теоретического и экспериментального направлений:
- анализ существующих экспериментальных и теоретических исследований работы одностоечных опор контактной сети на горизон-
тальную нагрузку;
анализ инженерно-геологических условий строительства контактных сетей троллейбусных линий исследуемого региона;
натурные наблюдения и ^экспериментальные исследования длительной устойчивости опор контактной сєїи треллейбусов в районах городской застройки и на опытном г їлигоне в условия залегания лессовых просадочных грунтов;
разработка инженерного способа расчета одностоечных опор контактной сети на горизонтальную нагрузку с учетом изменения физико-механических свойств грунтов пр: повышении их влажности и сравнение с экспериментальными данными;
разработка практических рекомендаций по увеличению несущей способности одиночных опор контактной сети троллейбусов в увлажняемых лессовых грунтах.
Научную новизну составляют:
полученные экспериментальные зависимости длительных деформаций опор контактной сети троллейбусов в лессовых грунтах в натурных условиях от степени увлажнения основания;
изучение контактных напряжений по боковой поверх, ,сти опоры в зависимости от величины горизонтальной нагрузки и лабораторные исследования деформируемости увлажняемых лессовых грунтов в натурных условиях и на экспериментальном полигоне; .
предложенный метод расчета опор контактной сети по устойчивости и деформациям с учетом изменения свойств лессовых грунтов при их увлажнении по глубине в процессе длительной эксплуатации;
рез, ;ьтаты вычислений методом конечних элементов системы "опора-фундаиент-грунт" при сейсмических воздействиях.
Практическое значение габоты заключается в том, что предложенные и развитые в ней способы определения несуцей способности
и деформируемости горизонтально нагружённых опор контактной сети использованы при экспертных оценках их состояния в условиях гор 4ской засгроГ .и; расчеты с применением предложенных зависимостей позволят дать значительный экономический эффект и повысить устойчивость опор при реконструкции и проектировании новых конструкций контактных сетей троллейбусного хозяйства; предложенный практический способ увеличения несудей способности опор контактной сети на горизонтальную нагрузку в виде кольцевого уиирення основания опоры в верхней увлажняемо '. зоне взамен монолитного фундамента на всю глубину дает экономию материала до
двух раз.
Внедрение. Результати раС.чты переданы ^и внедрение в Самаркандское троллейбусное управление для использования при реконструкции и проектирована опор троллейбусных линя".
\!етод расчета используется в проектно-экспериментальной мастерской, кафедры "Городское строительство" и "Инженерной геодезии" при подготовке студентов по специальности 1205 -Городское строительство САМ ГАСИ им. М.Улугбека.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на' следующих конференциях и совещаниях:
-
Областная научно-техническая конференция по теме "Пути повышения эффективности строительного производства в свете решений ХХУІ "-ьезда КПСС". Сам?рканд, 1962 ;
-
Областной семинар-совещание по теме "Совершенствование строительства в условиях Узбекистана". Самарканд, 1983;
-
Областной семинар-совещание по теме "Вопросы организации строительства в условиях Средней Азии". Самарканд, 1985;
-
Научно-практическая конференция СамГАСИ. Самарканд, 1985;
-
Совещание по теме "Механизированная безотходная технология возведения свайных фундаментов из свай заводской готовности".
ДальіІКИС. Владивосток, 1986;
б. Семинар "Прочность и сейсмодинамика сооружений" отдела Сейсмодинамики И'.'иСС АН УзССР. Ташкент, 1991.
Публикации. По результатам пооведенных исследований опубликованы 7 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, приложения и списка литературы.
Работа изложена на 170 страницах и содержит 52 рисунка, 16 таблиц. Работа выполнена в І982-І99І гг. в СамГАСИ и И?/лСС АН РУз.
На защиту взносятся:
результаты натурных наблюдений длительной устойчивости опор контактной сети в лессовых грунтах, выявивших значительные отклонения их от нормативных величин в процессе длительной эксплуатации и изменения температурно-влажностного режима грунтов основания в условиях городской засгройк;
результаты экспериментальных исследований работы одиночных опор на горизонтальную нагрузку в лессовых грунтах на опытном полигоне, позволивших обоснованно принять закономерности Ьсіаимодей-ствия их с лессовым основанием в виде дробно-линейной зависимости, отражающей влияние величины и длительной нагрузки на нелинейную деформируемость основания из лессового грунта;
разработанный инженерный способ расчета несущей способности горизонтально нагруженных одиночных опор контактной сети, учитывающий изменение прочности увлажняемого лессового грунта по глубине и во времени;
разработанный метод расчета устойчивости горизонталі о нагруженных опор с учетом свойств грунта в увлажняемой зоне и напрялег-'о-деформируемого состояния системы "опора-фундамент-
грунт" при сейсмических воздействиях;
- рекомендации по увеличению несущей способности опор контактной сети в лессовых грунтах с уменьшением расхода материалов по сравнению с типовыми решениями.