Фізичне моделювання занурення сталевих трубчастих паль у піщаний ґрунт
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Сучасні морські транспортні споруди часто включають сталеві трубчасті палі суттєвої довжини (порядку 80-100 м і більше), які повинні забезпечувати високу несучу здатність у випадку прикладення зовнішніх осьових навантажень. Однією з цікавих особливостей поведінки довгих трубчастих паль є формування ґрунтової пробки на нижньому кінці палі. Для збільшення несучої здатності паль при статичному вдавлючому навантаженні в деяких практичних випадках був застосований додатковий елемент у вигляді внутрішньої діафрагми. Дане дослідження направлено на вивчення двох взаємопов'язаних процесів при зануренні сталевої трубчатої палі: утворення ґрунтової пробки на нижньому кінці відкритої палі та поведінка ґрунту під діафрагмою, закріпленою всередині трубчастої палі. В лабораторних умовах на моделях вивчена робота сталевої трубчастої палі в процесі її занурення статичним вдавлючим навантаженням в піщаний ґрунт. Виявлені фактори, що впливають на взаємодію елементів системи «пальова опора-ґрунтове середовище» при дії осьової сили. В даній статті наведені дані, що характеризують процес утворення ґрунтової пробки у нижнього (відкритого) кінця палі. Особливості формування другої ґрунтової пробки під внутрішньою діафрагмою будуть представлені в подальших публікаціях. Отримані результати можуть бути застосовані для збільшення несучої здатності палі чи для обґрунтування зменшення довжини палі.
Як доведено попередніми дослідженнями, однією з цікавих особливостей поведінки довгих трубчастих паль є формування ґрунтової пробки у нижнього кінця палі. З цієї точки зору важливо вивчити вплив ґрунтової пробки не тільки на несучу здатність на нижньому кінці палі, але також і на поведінку ґрунту всередині палі. Показано, що в дрібно-піщаних ґрунтах пробка утворюється на порівняно ранній стадії занурення палі (в розглянутому випадку – при глибині занурення біля 4-5 діаметрів паль). Процес формування ґрунтової пробки у нижнього кінця трубчастої палі при її зануренні супроводжується зниженням рівня поверхні ґрунту в стовбурі палі відносно його початкового значення (по завершенню формування пробки рівень поверхні ґрунту в стовбурі палі стабілізується).
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).Посилання
Дубровский М.П. Одноточечные стацио-нарные причалы для украинского шельфа и морских портов: проблемы и перспек-тивы развития / М.П. Дубровский, Р. Перейрас // Вісник Одеського націона-льного морського університету. – Одеса: Одеський національний морський універ-ситет. – 2014 – Вип.41. – С. 123-133.
Doubrovsky M., Gerashchenko A., Dobrov I., Dubrovska O. (2017). Piled structures for marine transportation facilities: innovative structures and technologies. Proceedings of the Second International Conference «Challenges in Geotechnical Engineering 2017», Kiyv, Ukraine, pp. 104-105.
Doubrovsky M., Gerashchenko A., Dobrov I., Dubrovska O. (2018). InnovativeDesign and Technology Solutions for Development of Port and Offshore Pressed-in Piled Structures,Proc. of the First International Conference on Press-in Engineering, Kochi, Japan, pp. 91-99.
Randolph, M.F., Leong, E.C. and Houlsby, G.T. (1991). One-dimensional analysis ofsoil plugs in pipe piles, Geotechnique, Vol.41, No.4, pp. 587-598.
White, D.J., Deeks, A.D. and Ishihara, Y. (2010). Novel piling: axial and rotary jacking, Proc. of the 11th International Conference on Geotechnical Challenges in Urban Regeneration, London, UK, CD, 24p.
Tomlinson M. and Woodward J. (2008).Pile design and Construction Practice, Fifth edition, Taylor&Francis, N.Y.
Gudavalli S.R., Safaqah O., Seo H. (2013). Effect of soil plugging on Axial Capacity of Open-Ended Pipe Piles in Sands. Proceedings of the 18-th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris, France, pp. 1487-1490.
Lehane, B. M. and Gavin, K. G. (2004). Discussion of “Determination of bearing capacity of open-ended piles in sand”. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 130, No. 6, pp. 656 – 658.
Paik, K. and Salgado, R. (2003). Determination of bearing capacity of open-ended piles in sand. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 129(1), pp. 46 – 57.
Doubrovsky M.P., Pereiras R. (2014) Odnotochechnye statsionarnye prichaly dlya ukrainskogo shelfa i morskikh portov: problemy i perspektivy razvitiya. [Single point fixed moorings for Ukrainian shelf and seaports: problems and prospects of development]. Visnyk Odeskoho natsionalnoho morskoho universytetu. Odesa. Odeskyi natsionalnyi morskyi universytet, 41, 123-133 (in Russian).
Doubrovsky M., Gerashchenko A., Dobrov I., Dubrovska O. (2017). Piled structures for marine transportation facilities: innovative structures and technologies. Proceedings of the Second International Conference «Challenges in Geotechnical Engineering 2017», Kyiv, Ukraine, pp. 104-105.
Doubrovsky M., Gerashchenko A., Dobrov I., Dubrovska O. (2018). Innovative Design and Technology Solutions for Development of Port and Offshore Pressed-in Piled Structures, Proc. of the First International Conference on Press-in Engineering, Kochi, Japan, pp. 91-99.
Randolph, M.F., Leong, E.C. and Houlsby, G.T. (1991). One-dimensional analysis of soil plugs in pipe piles, Geotechnique, Vol.41, No.4, pp. 587-598.
White, D.J., Deeks, A.D. and Ishihara, Y. (2010). Novel piling: axial and rotary jacking, Proc. of the 11th International Conference on Geotechnical Challenges in Urban Regeneration, London, UK, CD, 24p.
Tomlinson M. and Woodward J. (2008).Pile design and Construction Practice, Fifthedition, Taylor&Francis, N.Y.
GudavalliS.R., Safaqah O., Seo H. (2013). Effect of soil plugging on Axial Capacity of Open-Ended Pipe Piles in Sands. Proceedings of the 18-th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris, France, pp. 1487-1490.
Lehane, B. M. and Gavin, K. G. (2004). Discussion of “Determination of bearing capacity of open-ended piles in sand”. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 130, No. 6, pp. 656 – 658.
Paik, K. and Salgado, R. (2003). Determination of bearing capacity of open-ended piles in sand. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 129(1), pp. 46 – 57.