Исследование прочности и устойчивости грунтовых массивов 05. 23. 02 Основания и фундаменты, подземные сооружения

Вид материала

Исследование

Содержание Список опубликованных работ по теме диссертации

Подобный материал:

• Совершенствование способа устройства буроинъекционных свай в маловлажных грунтах, 248.92kb.
• Мгсн 19-05, 2261.89kb.
• Механика грунтов Общая трудоемкость дисциплины, 26.44kb.
• Состояния оснований и устойчивости, 86.63kb.
• 13. Подземные воды, 378.67kb.
• Методические указания Николаева Т. Н., Усов В. А. «Инженерное мерзлотоведение». Методические, 164.37kb.
• Гидротехнические сооружения, 30.09kb.
• Специальные речные и подземные сооружения, 58.03kb.
• Проектной документации типовых строительных, 2239.75kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины механика грунтов, основания и фундаменты для, 363.62kb.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе содержатся новые научно-обоснованные результаты, использование которых обеспечивает решение крупной прикладной проблемы создания надежных условий эксплуатации грунтовых массивов и бровок глубоких котлованов, как в процессе строительства, так и в период эксплуатации в сложных геологических условиях.

Основные научные и практические результаты диссертации заключаются в следующем:

1. На основе всестороннего изучения литологических и геологических процессов, происходящих на территории Алматы и Алматинской области выявлены наиболее характерные виды инженерно-геологических элементов, формирующих наиболее активно застраиваемые районы. Дана комплексная оценка изменчивости физико-механических характеристик этих элементов от геологических, климатических и некоторых техногенных факторов. На основе анализа архивных материалов и данных изысканий прошлых лет показано, что для однотипных грунтов значения характеристик сильно разнятся и во многом определяются историей образования и формирования грунта.
   
2. Петрографическими исследованиями выделены наиболее характерные для глинистых грунтов грунтообразующие минералы и их содержание в грунтах. Экспериментальными исследованиями глинистых грунтов, а также образующих их минералов и смесей различного состава получено, что предельное состояние характеризуется пиковым и остаточным сопротивлением сдвигу. Испытаниями исскуственного грунта смесей каолинита и кварцевого песка в разных пропорциях подтверждено мнение, что пиковая прочность грунта достаточно не стабильна и зависит от физического состояния образца и условий проведения эксперимента. Остаточная прочность более постоянна и определяется минералогическим составом грунта.
   
3. На основе анализа известных методов расчета устойчивости массивов установлено, что одной из основных причин количественных различий между строгими математическими методами и практическими данными является сложность инженерно геологических условий. Они проявляются в неоднородности строения массива, присутствием различных погребенных слоев, природных свойствах грунта, а также необходимости строгого учета изменчивости этих свойств в период развития оползневых процессов. Для решения этих задач разработан пошаговый метод определения коэффициента устойчивости деформируемых склонов и бортов глубоких котлованов, отражающий изменение свойств грунта в период формирования и развития оползня, учитывающий кинематику движения частиц и формирования наиболее опасной площадки сдвига.
   
4. Установлено, что динамическое воздействие приводит к изменениям в сопротивляемости сдвигу грунтов по сравнению с действием статических нагрузок. Для сыпучих грунтов в сухом состоянии наблюдается незначительное уменьшение сопротивления сдвигу, при этом влияние динамического воздействия больше сказывается на сцепление (зацепление) грунта, чем на изменение угла внутреннего трения. Для суглинистого грунта динамическое пульсационное воздействие приводит к изменению напряженного состояния грунта и общую сопротивляемость сдвигу. При этом динамическое воздействие может привести как к снижению, так и к увеличению сопротивляемости сдвигу, что определяется видом грунта и характером внутренних связей между частицами.
   
5. Получены новые закономерности в вопросе формирования сопротивления сдвигу крупнообломочных грунтов различной фракции и смесями их компонентов в зависимости от вида и состава каркасной части грунта и заполнителя. Получено, что увеличение диаметра фракции в составе грунта приводит к увеличению значения угла внутреннего трения.
   
6. Испытание модели крупнообломочного грунта в виде металлических шариков разного диаметра показали, не удалось получить остаточную сопротивление в традиционном понимании данного процесса. Даже при перемещениях, превышающих более половины сдвигаемой площади, формирование площадки сдвига практически невозможно, так как чем крупнее фракции, тем больше пустоты между ними. Имеет место формирование установившейся прочности, под которой понимается постоянно устанавливающийся средний предел сопротивления сдвигу при повторных сдвигах образца. Представляется, что в таких средах формирование остаточного сопротивления сдвигу в традиционном понимании возможно, однако для этого необходимо заполнение этих пустот фракциями мелкого диаметра, что дает возможность к уплотнению и более эффективной дислокации частиц грунта и формированию площадки сдвига.
   
7. Разработан метод определения коэффициента устойчивости с учетом развития деформаций склона или начальных подвижек борта котлована и формирования оползневого давления, в котором в полной мере учитываются закономерности, раскрывающие характер формирования напряженно-деформированного и предельного состояния при сдвиге.
   
8. Даны рекомендации по расчету устойчивости склонов и откосов при сейсмичности до 10 баллов включительно. Предложена методика определения оползневого давления частичнодеформированных склонов по фактическим поверхностям скольжения с учетом горизонтальных и вертикальных составляющих сейсмической нагрузки.
   
9. Предложена таблица, позволяющая корректировать прочностные свойства крупнообломочных грунтов в зависимости от процентного содержания включений или заполнителя и позволяющая учитывать совместность их работы при формировании оползневого давления от грунтовых массивов из крупнообломочного грунта фракций до 20мм включительно.
   
10. Предложена методика расчета устойчивости бортов котлованов в условиях действия сейсмической нагрузки до 10 баллов. Даны рекомендации по определению сейсмической нагрузки и возможные варианты расчета противодеформационных мероприятий, позволяющих повысить устойчивость бортов котлованов в условиях сейсмики.
    

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Крыжановский А.Л., Хомяков В.А. Угол трения сыпучего грунта в условиях нагружения и разгрузки. Сборник трудов ЛИСИ “Способы устройства фундаментов и подземных этажей в условиях слабых и мерзлых грунтов” Л. 1985, стр. 55-64.

2. Шеляпин Р.С., Хомяков В.А. Пиковое и остаточное сопротивление сдвигу сыпучего грунта. В кн. «Современные проблемы нелинейной механики грунтов». Тезисы докладов Всесоюзной конференции, Челябинск, 1985 c. 99-100.

3. Крыжановский А.Л., Шеляпин Р.С., Хомяков В.А. Интерпретация данных испытаний грунтов на срез В ж. «Гидротехническое строительство» 1986 г. №II, с. 40-46.

4. Крыжановский А.Л., Шеляпин Р.С., Хомяков В.А. Определение угла трения грунта в срезном приборе В ж. «Инженерная геология», 1987 №3, с. 98-106.

5. Исаханов Е.А., Крыжановский А.Л., Хомяков В.А. Сопротивление глинистого грунта в условиях пульсирующего нагружения. В сб. «Сейсмостойкость зданий и сооружений», изд. КазпромстройНИИпроект, 1988.

6. Исаханов Е.А., Хомяков В.А., Исмагулов И.К.. Повышение устойчивости откоса в насыпи железнодорожного земляного полотна. В сб. трудов ТашИИТа, вып. 200. 1987 г. с. 37-41.

7. Исаханов Е.А., Хомяков В.А., Исмагулов И.К. Проектирование фундаментов опор железнодорожных мостов. Методические указания для студ. спец. «Строительство желез. дорог, путь и путевое хозяйство». Редакционно-издательский отдел Алма-Атинского обл. полиграфиздата, Алма-Ата, 1988.

8. Исаханов Е.А., Хомяков В.А., Исмагулов И.К. Методические указания к выполнению лабораторных работ по механике грунтов Редакционно-издательский отдел Алма-атинского обл. полиграфиздата, Алма-Ата, 1988.

9. Хомяков В.А. Вопросы сопротивления грунта сдвигу. Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций. Материалы городской научно-технической конференции, Алматы, 15-16 ноября 1997, с.89-91.

10. Хомяков В.А. Механика разрушения грунтов при нагружении. «Технология, экология строительных конструкций и материалов»

Межвузовский сборник трудов, Алматы, 1998, c.128-135.

11. Хомяков В.А. Вопросы давления грунтов на подпорные стенки «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог» Материалы Международной научно-технической конференции, 25-26 декабря, Алматы, 1998, с.173-178.

12. Тулебаев К.Р., Хомяков В.А. Вопросы устойчивости откосов и склонов «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог». Материалы Международной научно-технической конференции Алматы, 25-26 декабря, 1998, с.220-227.

13. Алдунгаров М.М., Оспанов С.О., Хомяков В.А., Мансуров Ф.К.

Исследование набухающих грунтов в основании пола промышленного здания. Труды 1-го Центрально-азиатского геотехнического симпозиума, том 1, г.Астана, 25-28 мая 2000г.стр 333-336.

14. Хомяков В.А., Тюлюбаева З.Ж. Особенности определения остаточной прочности грунтов Труды 1-го Центрально-азиатского геотехнического симпозиума, том 1, г.Астана, 25-28 мая 2000г.стр 296-300.

15. Омаров А.Ж., Хомяков В.А., Тюлюбаева З.Ж. Влияние динамической нагрузки на прочность грунтов железнодорожного земляного полотна. Труды 1-го Центрально-азиатского геотехнического симпозиума, том 2, г.Астана, 25-28 мая 2000г.стр 765-770.

16. Хомяков В.А., Костенко И.Н. Опыт проведения обследований и разработка рекомендаций по усилению высотных сооружений силосного типа. Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций. Межвузовский сборник научных трудов, выпуск 6, Алматы, 2002, с.97-104.

17. Khomyakov V. Strength of adhere grounds under vibrating loadings. Proceedings of the international conference on coastal geotechnical engineering in practice, Atyrau, Kazakhstan 21-23 may 2002, fig.184-189.

18. Хомяков В.А., Исаханов Е.А., Квашнин М.Я. Методика испытания песчано-глинистых грунтов на сдвиговом приборе с учетом динамического нагружения . Материалы XXI НТК преподавателей и сотрудников КазАТК, Алматы, 2002

19. Хомяков В.А., Квашнин М.Я., Исаханов Е.А. Сопротивление грунтов сдвигу при вибродинамическом нагружении. Материалы второй Международной НПК «Транспорт Евразии: взгляд в XXI век», Алматы, 2002.

20. Хомяков В.А., Квашнин М.Я. Вопросы прочности грунтов при обеспечении устойчивости склонов. Материалы НТК КазГАСА «Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций», Алматы, 2002

21. Мирзаходжаев А.А., Хомяков В.А., Досжанов К.И. Композитные материалы на основе гипсовых вяжущих и неорганических силикатных волокон Журнал вестник Казахской Головной Архитектурно-строительной академии, Алматы,2003, № 3-4(9-10), с.80-84.

22. Хомяков В.А., Квашнин М.Я., Исаханов Е.А. Экспериментальные данные о сопротивлении сдвигу песчаных и глинистых грунтов при вибродинамическом воздействии. Вестник Казахской академии транспорта и коммуникаций, №2(27),2004, с.83-88.

23. Исаханов Е.А., Хомяков В.А., Квашнин М.Я., Апшикурулы Б. Физико-механические характеристики грунтов насыпи земляного полотна железной дороги в п. Бурундай Материалы Международной НПК к 125-летию со дня рождения М. Тынышпаева, Алматы, 2004.

24. Хомяков В.А., Исаханов Е.А., Квашнин М.Я., Ашикурулы Б. Влияние пульсирующей нагрузки на физико-механические характеристики грунтов насыпи земляного полотна железной дороги в п. Бурундай. Материалы Международной НПК к 125-летию со дня рождения М. Тынышпаева, Алматы, 2004

25. Хомяков В.А., Конусбаев А.Б,, Емелина И.Н. Вопросы гидроизоляции подземных конструкций памятников архитектуры Казахстана. Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций. Часть 1. Материалы международной конференции, Алматы, 2004, с.155-159.

26. Оспанов С.О., Алдунгаров М.М., Хомяков В.А. Особенности работы подземных гибких труб. Труды 1-го Центрально-азиатского геотехнического симпозиума, том 1, г.Астана, 25-28 мая 2000г.

27. Хомяков В.А., Квашнин М.Я., Пустогачев В.А. Особенности устойчивости грунтовых склонов Заилийского Алатау. Материалы Третьей Международной НПК «Транспорт Евразии: взгляд в XXI век», Алматы, 2004.

28. Хомяков В.А., Оспанов С.О., Пустогачев В.А. Устойчивость склонов из лессовидных пород в г.Алматы. Материалы Международной научно практической конференции «Геологические аспекты устойчивости склонов в стесненных условиях городской застройки», ВолГСУ, г, Волгоград, 2005.

29. Хомяков В.А., Квашнин М.Я., Исаханов Е.А. Результаты статических и вибродинамических испытаний глинистых грунтов. Труды 1-го Центрально-азиатского геотехнического симпозиума, том 1, г.Астана, 25-28 мая 2000г.стр 296-300.

30. Khomyakov V.A, Ospanov S.O., Isakhanov E.A., Kvashnin M. I. Some singularities of definition of residual strength at tests of grounds in a shift device. Proceedings of the international geotechnical symposium «Geotechnical aspects of natural and man-made disasters», Астана, 2005, p.243-247.

31. Ashimbaev M.U., Pustogachev V.A., Khomyakov V.А. Shaping of sliding processes on declines of mountains Zailiyskiy Alatay Proceedings of the international geotechnical symposium «Geotechnical aspects of natural and man-made disasters», Астана, 2005, p.78-84.

32. Aldungarov V.V., Konusbayev A.B., Khomyakov V.А. Isakhanov E.A., Otarbayev Z.O. The technological scheme of protection of the bases and underground parts of the ARYSTAN-BABA MAUSOLEUM. Proceedings of the international geotechnical symposium «Geotechnical aspects of natural and man-made disasters», Астана, 2005, p.219-223.

33. Исаханов Е.А., Хомяков В.А., Квашнин М.Я. Влияние предварительного уплотнения на прочность глинистых грунтов Вестник КазАТК, №1(38), Алматы, 2006.

34. Хомяков В.А., Исаханов Е.А. Квашнин М.Я. Некоторые особенности проведения испытаний грунтов в срезных приборах Труды Международного геотехнического симпозиума «Фундаментостроение в сложных инженерно-геологических условиях», Санкт-Петербург, 2003.

35. Хомяков В.А. Особенности определения прочностных свойств глинистых грунтов в условиях вибрации Япония, Токио, 2001г.

36. Фазылов Е.М., Хомяков В.А. Циклостратиграфия угленосных отложений верхнего палеозоя южного обрамления Зайсанской впадины. Вестник Казахской Головной Архитектурно-строительной академии, Алматы,2003, № 2(8), с.141-148.

37. Фазылов Е.М, Хомяков В.А., Постригань Т.А. Палеогеографические условия образования и основные закономерности осадконакопления верхнепалеозойских отложений Саур-Манракской подзоны Зайсанской складчатой системы. Вестник Казахской Головной Архитектурно-строительной академии, Алматы,2004, № 2(12), с.183-194.

38. Фазылов Е.М., Хомяков В.А., Постригань Т.А. Эпигенетические преобразования пород верхнего палеозоя Саур-Манракской подзоны Восточного Казахстана. Вестник Казахской Головной Архитектурно-строительной академии, Алматы,2004, № 1(11), с.200-203.

39. Хомяков В.А., Исаханов Е. А., Квашнин М. Я. Влияние вибродинамического нагружения на сопротивление сдвигу глинистых грунтов. В сб. «Исследование сейсмостойкости сооружений и конструкций», выпуск 21(31). Труды казахского научно-исследовательского и проектно-экспериментального института сейсмостойкого строительства и архитектуры (КазНИИССА), 2006, с.181-186.

40. Ашимбаев М.У., Хомяков В.А., Пустогачев В.А. Обеспечение устойчивости оползневых склонов на примере горы Кок-Тюбе в г. Алматы. В сб. «Исследование сейсмостойкости сооружений и конструкций», выпуск 21(31). Труды казахского научно-исследовательского и проектно-экспериментального института сейсмостойкого строительства и архитектуры (КазНИИССА), 2006, с. 289-299.

41. Хомяков В.А., Сагыбекова А.О. Прочность и устойчивость крупнообломочных грунтов. Труды международной научно-практической конференции «Качество и безопасность строительства: диалог по вопросам технического регулирования и стандартиции», 21-23 сентября, 2006, Алматы, Казахстан, с.117-120.

42. Хомяков В.А., ПустогачевВ.А., Садвокасов А.У., Шелкаев Б.С. Обеспечение устойчивости стенок котлованов при строительстве в стесненных условиях существующей городской застройки. Труды международной научно-практической конференции «Снижение сейсмического риска зданий и сооружений города Алматы при сильных землетрясениях» 29-30 октября, 2007, Алматы, Казахстан, с. 126-131.

43. Хомяков В.А., Оспанов С.О., Бесимбаев Е.Т. Усиление склонов буронабивными сваями. Труды международной научно-практической конференции «Снижение сейсмического риска зданий и сооружений города Алматы при сильных землетрясениях» 29-30 октября, 2007, Алматы, Казахстан, с.126-131.

44. Хомяков В.А., Сагыбекова А.О. К определению прочности крупнообломочных грунтов. Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций: сборник материалов международной конференции 24-25 ноября 2006 г./Под редакцией К.А. Наурузбаева.- Алматы: КазГАСА, 2007. с.142-146.

45. Хомяков В.А., Сагыбекова А.О. Прочность и устойчивость крупнообломочных грунтов Качество и безопасность строительства: Диалог по вопросам технического регулирования и стандартизации: Труды международной научно-практической конференции. – Алматы: Проектная Академия «KAZGOR», 2006. с.117-120.

46. Хомяков В.А., Сагыбекова А.О. Сравнение натурального крупнообломочного грунта и модели крупнообломочного грунта. Международная конференция «II Ержановские чтения», 19-21 июня 2007, г.Актобе, 2007. с.311-315.

47. Хомяков В.А., Сагыбекова А.О. Вопросы прочности крупно- обломочного грунта по результатам сдвиговых испытаний. Вестник КазГАСА. Алматы, 2007. №1(23). С.127-131.

48. Хомяков В.А., Квашнин М.Я., Абиев Б.А., Бондарь И.С. Сопротивление сдвигу связных грунтов при статических, динамических и пульсирующих нагрузках. Современное сейсмостойкое строительство. Сборник тезисов докладов международной конференции молодых специалистов. Каз НИИССА, 5-6 июня 2008г. Г. Алматы.с.93-96.

49. Пустогачев В.А., Хомяков В.А. Состояние инженерно-геологических изысканий, требование новых нормативных документов в области проектирования оснований зданий и сооружений и пути повышения качества инженерных изысканий. Современное сейсмостойкое строительство. Сборник тезисов докладов международной конференции молодых специалистов. Каз НИИССА, 5-6 июня 2008г., г. Алматы., с.21-29.

50. Хомяков В.А., Пустогачев В.А. Использование георадиолокационного метода для выполнения инженерных изысканий. Современное сейсмостойкое строительство. Сборник тезисов докладов международной конференции молодых специалистов. Каз НИИССА, 5-6 июня 2008г. Г. Алматы.с.90-93.

51. Хомяков В.А., Оспанов С.О , Алдунгаров М.М., Наурузбаев К.А. К расчету сейсмоустойчивости откосов. Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций: сборник материалов международной конференции 24-25 ноября 2006 г./Под редакцией К.А. Наурузбаева.- Алматы: КазГАСА, 2007. с.135-137.

52. Мустафа Налчакан, Ноксель Арслан (Турция), Хомяков В.А., Оспанов С.О., Пустогачев В.А. Некоторые особенности работы подпорных стен, удерживающих грунтовые склоны Теоретические и экспериментальные исследования строительных конструкций: сборник материалов международной конференции 24-25 ноября 2006 г./Под редакцией К.А. Наурузбаева.- Алматы: КазГАСА, 2007. С.137-142.

53. Хомяков В.А. Сдвиговые испытания связных грунтов при динамическом нагружении «Современная архитектура, строительство и транспорт: состояние и перспективы развития». Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 45-летию Целиноградского инженерно-строительного института 12-13 мая 2009 года., Астана 2009. с.336-339.

54. Хомяков В.А., Малишевский А.А. Сопротивление сдвигу крупнообломочных грунтов. «Современная архитектура, строительство и транспорт: состояние и перспективы развития». Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 45-летию Целиноградского инженерно-строительного института 12-13 мая 2009 года., Астана 2009. с.339-342..

55. Хомяков В.А. Некоторые особенности определения устойчивости деформированных склонов. Международная научно-практическая конференция «Механика и строительство транспортных сооружений» посвященная 75-летию академика Айталиева Ш.М., 28-29 января 2010, с.

56. Хомяков В.А. Особенности формирования сдвиговой прочности грунтов. Международная научно-практическая конференция «Механика и строительство транспортных сооружений» посвященная 75-летию академика Айталиева Ш.М., 28-29 января 2010, с.