Числове моделювання взаємодії буроін’єкційної палі з ґрунтовим масивом при дії статичного вертикального навантаження
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Відтворено натурне статичне випробування буроін’єкційної палі на вертикальне навантаження за допомогою числового моделювання.
Процес моделювання можна розбити на два етапи: визначення розрахункових меж ґрунтового масиву; ідентифікація механічних параметрів ґрунтів (кута внутрішнього тертя, питомого зчеплення, модуля деформації). Перший етап моделювання полягає у тому, щоб розбити у плані сітку на скінченні елементи таким чином, щоб вона згущалась від периферії і до самої буроін’єкційної палі (в нашому випадку крок сітки змінюється від 1м і до 10см). Потім розбити на скінченні елементи масив по висоті з певним кроком (в даній роботі крок 1м). Після чого треба визначити скільки по висоті ґрунту буде під вістрям палі. Для цього розглянуто 4 варіанти: 2,5м; 5м; 10м; 20м. Дивлячись на результати, видно, що починаючи з 10м і менше, відхилення в межах 5%, то за основу приймаємо потужність ґрунту рівною 10м. Потім підбирався розмір ґрунтового масиву у плані. Було розглянуто 5 варіантів: 5х5м; 10х10м; 20х20м; 30х30м; 40х40м. За основу було прийнято 30х30м. Як результат даного етапу приймаємо під палею 10м, в плані 30х30м (паля розміщена по центру).
Після встановлення розмірів розрахункової моделі переходимо до ідентифікації механічних характеристик ґрунту (Е, с, φ). Ідентифікація механічних характеристик ґрунту проводилась в прошарку навколо палі товщиною 10см. Спочатку за лінійним розрахунком проводилась ідентифікація модуля деформації (Е). Встановлено, що при модулі деформації рівним 4Е дозволяє найбільш точніше відтворити результати польових випробувань в межах пружної роботи ґрунту. Якщо при цьому ще врахувати нелінійність то наш графік починає загинатись. Потім була проведена ідентифікація питомого зчеплення(с), яка показала що цей показник не вносить істотного внеску в залежність між навантаженням та осіданням. Тому прийнято питоме зчеплення залишити без змін. Кут внутрішнього тертя враховано з коефіцієнтом 0,75.
Спираючись на встановленні розміри ґрунтового масиву та ідентифіковані механічні параметри ґрунтів, було проведено порівняння результатів розрахунків за трьома умовами міцності: Губера-Мізеса, Друккера-Прагера, Кулона-Мора.
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
Основи та фундаменти споруд. Зміна № 1: ДБН В.2.1–10–2009. – [Чинний від 2011–07–01]. – К.: Мінрегіонбуд України, 2011. – 55с.
Бойко І.П. Методи випробувань ґрунтів за допомогою буроін’єкційної палі великого діаметру / І.П. Бойко, Ю.В. Карпенко, С.М. Новофастовський // Основи і фунда-менти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – Вип. 28 – К.: КНУБА, 2004. – с. 11-16.
Бойко И.П. Сопротивление просадочных грунтов для расчета буроынъекционных свай / И.П. Бойко, А.Е. Дельник, А.Л. Ко-зак, Н.И. Орленко // Республиканский ме-жведомственный научно-технический сборник «Основания и фундаменты». Выпуск 223. – К.: Будівельник, 1990, с. 5-9.
Зоценко Л.М. Досвід використання буро-ін’єкційних паль в водонасичених лесових ґрунтах / Л.М. Зоценко, В.П. Левчекно, В.М. Зоцекно // Строительная наука и техника – Вып. № 3(18) – Минськ, 2008. – С.23.
Зоценко Л.М. Особливості влаштування буроін’єкційних паль у водонасичених піщаних ґрунтах / Л.М. Зоценко, В.П. Ле-вченко, С.В. Біда, М.Ф. Передерій // Зб. наук. праць (Галузеве машинобудування, будівництво) Полтава: ПНТУ, 2009. -76с.
Левченко В.П. Експериментальні дослі-дження впливу обтиснення бетону при влаштуванні буроін’єкційних паль / В.П. Левченко // Строительство, материалове-дение, машиностроение: Сб. науч. Тру-дов. – Вып. №74 – Дніпропетровськ ПГА-СА, 2010. – С. 243-251.
Osnovy ta fundamenty sporud. Zmina 1: DBN V.2.1–10–2009. (2011). Kyiv: Minregionbud Ukrayiny, 55 (in Ukrainian).
Boyko I.P., Karpenko Yu.V., Novofastovskyi S.M. (2004). Metody vyprobuvan gruntiv za dopomohoiu buroiniektsiinoi pali velykoho diametru [Methods of soil tests using large-diameter continuous flight auger piles] Osnovy i fundamenty: Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 28, 11-16 (in Ukrainian).
Boyko I.P., Delnik A.E., Kozak A.L., Orlenko N.I. (1990). Soprotivlenie prosadochnyih gruntov dlya rascheta buroyinektsionnyih svay [Resistance of col-lapsible soils to calculate continuous flight auger piles]. Respublikanskiy mezhve-domstvennyiy nauchno-tehnicheskiy sbornik «Osnovaniya i fundamentyi». Kyiv: Budivelnik, 223, 5-9 (in Russian).
Zotsenko L.M., V.P. Levchekno. (2008). Dosvid vikoristannya buroinektsiynih pal v vodonasichenih lesovih gruntah [Experience of using continuous flight auger piles in satu-rated loessial soils] Stroitelnaya nauka i tehnika. Minsk, 3(18), 23 (in Ukrainian).
Zotsenko L.M., V.P. Levchenko, S.V. (2009). Osoblivosti vlashtuvannya buroinektsiynih pal u vodonasichenih pischanih gruntah [Features of the installation continuous flight auger piles in water-saturated sandy soils] Zb. nauk. prats (Galuzeve mashino-buduvannya, budIvnitstvo) Poltava: PNTU,76 (in Ukrainian).
Levchenko V.P. (2010). EksperimentalnI dosli-dzhennya vplivu obtisnennya betonu pri vlashtuvannI buroinektsiynih pal [Exper-imental investigations of the influence of concrete compression on the arrangement of continuous flight auger piles]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie: Sb. nauch. Trudov. DnIpropetrovsk PGASA, 74, 243-251 (in Ukrainian).