Construction and Geotechnics

Рассмотрено выявление потенциальных очагов формирования водно-селевых потоков в районе Олимпийских объектов южного склона хребта Псехако и водосборов рек 1-го, 2-го и 3-го Галионов (водосбора р. Мзымты), сбор и изучение природно-климатических и морфологических характеристик селевых бассейнов и исследование возможности их негативного воздействия на эксплуатируемые Олимпийские объекты, создание базы данных селевых бассейнов. Внедрение полученных результатов исследований природно-климатических и морфологических характеристик селевого бассейна р. Мзымты предполагается при обосновании противоселевых мероприятий по защите инфраструктуры эксплуатируемых Олимпийских объектов от негативного воздействия водно-селевых потоков. Для обеспечения надежности функционирования указанных фундаментов и оснований сооружений важное значение имеет учет возможности негативного воздействия на них водно-селевых потоков, формирующихся в условиях горной местности и природно-климатических особенностей данного региона, а также в связи с крайне недостаточной изученностью на данных территориях современного состояния развития селевых процессов и возможности их активизации в результате воздействия на природные ландшафты селевых бассейнов при эксплуатации фундаментов и оснований олимпийских объектов и их инфраструктуры (подъездных и технологических дорог, линий электропередач, трасс горнолыжных спусков, канатно-кресельных дорог, различных площадок и т.д.). Учитывая влияние последствий крупномасштабного техногенного воздействия на природный ландшафт, на территории эксплуатации Олимпийских объектов по южному склону хребта Псехако, материалами проведенного обследования подтверждаются выводы о повышенной селевой опасности русел водотоков ручьев Рудничный, Сумасшедший, Камбуровский. Основной причиной схода указанных селевых потоков является техногенное воздействие на вышерасположенные природные ландшафты, в том числе сброс разжиженных грунтовых отвалов с крутых склонов, концентрация поверхностного стока в сосредоточенные размываемые врезы и т.д. Выполнено имитационное моделирование устойчивости откосов р. Тобиас, самых опасных сочетаний в условиях статических и сейсмических воздействий, для прогнозирования образования селевых потоков.

Данная работа направлена на изучение методов оптимизации свайного поля с целью обеспечения наибольшего использования принятой в проекте несущей способности свай, с учетом наиболее неблагоприятных расчетных сочетаний усилий. Объектом исследования является многоэтажный жилой дом на плитно-свайном фундаменте с регулярной сеткой свай, в котором наглядно видно несовершенство методов расчета, ввиду неполного использования несущей способности значительного количества свай, но описанные в работе способы применимы и к другим зданиям на плитно-свайных фундаментах, особенно ярко будет видна разница исходной схемы и оптимизированной на примере с более длинными сваями в менее несущих грунтах, распространенных на всю глубину заложения фундамента. Целью данного исследования является изучение методов оптимизации свайного поля, изучение методики использования данных методов на конкретном примере и их сравнение по параметрам использования несущей способности свай: абсолютному и относительному значению минимальной нагрузки на сваю, абсолютному и относительному значению максимальной нагрузки на сваю, абсолютному и относительному значению средней нагрузки на сваю, а также их сравнение по экономической эффективности. В ходе работы были использованы численное моделирование с применением метода конечных элементов и анализ результатов многовариантного расчета. Результатом данной работы является применение методов оптимизации свайного поля к конкретному многоэтажному зданию на плитно-свайном фундаменте, оценка каждого из методов и их сравнение по этим показателям, а также понимание дальнейшего развития данной тематики.

Объект исследования - лакокрасочные покрытия цементных бетонов. Цель - оценить напряженно-деформированное состояние покрытий при действии температуры в зависимости от геометрии рельефа шероховатости подложки. Приведены результаты расчета распределения напряжений по сечению покрытий и возможности их отслаивания. Для расчета применялся программный модуль SCAD Office. В качестве подложки рассматривался тяжелый бетон. В качестве красочного состава применяли поливинилацетатцементную краску. Расчеты проводились для условий г. Москвы. Приведено сравнение значений напряжений в покрытии на гладкой и шероховатой поверхности подложки. Выявлено, что увеличение угла рельефа шероховатости поверхности подложки не вызывает значительного изменения величины напряжений. Установлена концентрация напряжений в зоне контакта покрытия с шероховатой поверхностью цементной подложки. Приведена эпюра распределения напряжений в поливинилацетатцементном покрытии. Выявлено, что на некотором расстоянии от зоны микровпадины рельефа поверхности подложки наблюдается увеличение напряжений, составляющих в зависимости от угла наклона рельефа s х = (1,007-1,021) МПа. На пике рельефа значения напряжений в зоне контакта меньше и составляют 0,403-0,441 МПа. Влияние шероховатости подложки практически не сказывается на значения нормальных напряжений на поверхности покрытия, составляющих 0,835-1,001 МПа. Оценена вероятность отслаивания покрытия. Установлена возможность отслаивания покрытия, так как значения напряжений меньше прочности сцепления, составляющей 0,9-1,1 МПа. Рекомендовано в целях повышения стойкости покрытий к отслаиванию стремиться к созданию равномерно распределенной шероховатости поверхности подложки.

В настоящем исследовании авторами рассматриваются песчаные подушки, а именно процесс производства работ и контроль качества. Основной проблемой применения коэффициента уплотнения в качестве критерия оценки качества песчаных подушек - это невозможность расчетной оценки будущих деформаций фундаментов, а также длительность проведения лабораторных исследований по его определению. Таким образом, разработка технологического решения по применению экспресс-методов контроля уплотнения грунтовых конструкций, которые базируются на эмпирических данных и позволяют снизить экономические затраты на строительство, является актуальной задачей. Непосредственным объектом исследования является песчаная подушка под производственное сооружение. В процессе устройства песчаной подушки проводился послойный контроль степени уплотнения по коэффициенту уплотнения с определением максимальной плотности согласно методике ГОСТ 22733-2016, и модулю деформации грунта по отобранным образцам грунта для компрессионных испытаний. Для каждого слоя коэффициент уплотнения определялся в пяти точках, модуль деформации в трех точках. Дополнительно проводились испытания при помощи динамического плотномера. Основным результатом исследования является построение градуировочной зависимости компрессионного модуля деформации от динамического модуля упругости грунта по результатам статистической обработки. По результатам проверки установлено, что экспериментальные данные равноточны, полученная модель является адекватной. Разница значений между экспериментальными данными и градуировочной зависимостью не превышает 18 %, что является хорошей сходимостью для эмпирических методов. Полученная экспериментальная зависимость позволяет с достаточной степенью точности оперативно производить контроль качества выполнения песчаной подушки.

Задачей, поставленной в настоящем исследовании, является определение значений обобщенного прочностного параметра грунта основания, при которых глубина D Z развития кулоновских областей пластических деформаций под краями фундамента конечной жесткости толщиной Н , нагруженного равномерно распределенной нагрузкой переменной интенсивности q , и фундамента той же толщины, несущего жесткую надфундаментную конструкцию переменной высоты H *, будет соответствовать смыканию пластических областей под подошвой фундамента, что соответствует предельному состоянию основания (по Прандтлю). Для проведения компьютерного моделирования установлен перечень переменных расчетных параметров, оказывающих влияние на процесс образования и развития пластических областей под подошвой фундамента, и интервалы их изменения. В результате проведенных вычислений и обработки полученных данных, установлено, что численные значения величин существенно отличаются друг от друга: уравнения аппроксимирующих кривых зависимостей вида соответственно имеют разную форму и описаны разными аппроксимирующими выражениями. Если заданы величины обобщенных прочностных параметров грунта основания , какими должен обладать грунтовый массив после его закрепления, то, используя графики, приведенные на рис. 6-10, и таблицу, можно будет сделать вывод о том, будет ли достигнуто при заданных нагрузках предельное состояние закрепленного грунтового основания. Другими словами, ориентируясь на численные значения , можно определить величины go; j; c ; E o, которые должны быть получены в процессе закрепления грунтового основания, чтобы заданная внешняя нагрузка не превышала величины предельно допустимой.