Оцінка причин втрати стійкості схилу та вибір варіантів його стабілізації з використанням варіантів підпірних стін різної жорсткості
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Представлено оцінку причин втрати стійкості зсувного схилу та прояву значних переміщень існуючих підпірних стін, а також виконано підбір заходів для стабілізації схилу шляхом влаштування одного з варіантів підпірних стін різної жорсткості.
Для оцінки стійкості схилу та підбору ефективних параметрів підпірних стін було виконано числове моделювання напружено-деформованого стану (НДС) елементів «ґрунтовий масив схилу – підпірні стіни». Моделювання виконувалося методом скінчених елементів за допомогою програмного комплексу «Plaxis» у нелінійній постановці з урахуванням змін параметрів конструкцій та ґрунтів на різних етапах моделювання.
Було проведено оцінку реальних переміщень підпірних стін та причин втрати стійкості схилу на початковому етапі за використанням геодезичного моніторингу.
Для моделювання розрахункової схеми було обрано характерний інженерно-геологічний переріз в зоні найбільших деформацій існуючих протизсувних споруд.
Числові розрахунки підпірних стін, які виконувалися з використанням методу скінченних елементів передбачають врахування технологічної послідовності зведення підпірних стін та моделювання поетапної розробки котловану. Моделювання виконувалось в декілька етапів:
- Формування напружено-деоформованого стану ґрунту у сучасному природному стані;
- Оцінка стійкості схилу до початку будівництва, при наявності старої масивної підпірної стіни виконаної з блоків вапняку.
- Оцінка стійкості схилу у варіанті первинного проектного рішення із підпірною стіною із коротких буронабавних паль діаметром 820 мм та із урахуванням розробки котловану до проектної позначки.
- Моделювання напружено-деформованого стану елементів «ґрунтовий масив схилу – підпірні стіни» із різними варіантами нової підпірної стіни з метою вибору ефективного варіанту, що забезпечить можливість розробки котловану до проектних позначок та стабілізації схилу.
За результатами числового моделювання варіантів стабілізації схилу підпірними стінами різної конструкції та жорсткості було визначено витрати матеріалів для кожного з варіантів та обрано найбільш ефективний варіант.
Дослідження показали, що залежно від зміни просторової жорсткості підпірних стін шляхом введення додаткових елементів (контрфорсів, розпірок) можна отримати оптимальне рішення і в подальшому ефективно запроектувати комплекс протизсувних споруд.
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
Бондарева Л.О. Використання 2D та 3D моделювання для оцінки напружено-деформованого стану підпірних стін скла-дних конфігурацій / Л.О.Бондарева, В.С.Носенко, А.Р.Маламан // Науково-технічний збірник «Основи і фундамен-ти». – К.: КНУБА. – 2022. – Вип. 45. – С.9-21. DOI: 10.32347/0475-1132.45.2022.9-21
Зоценко М.Л. Моделювання напружено-деформованого стану зсувного схилу. / М.Л.Зоценко, Ю.Л.Винников, М.О.Харченко, В.І.Марченко, А.М.Виноградова, В.О.Костенко, В.А.Титаренко // Збірник наукових праць [Полтавського національного технічного університету ім. Ю. Кондратюка]. Сер. : Галузеве машинобудування, будівництво. – Полтава: ПолтНТУ, – 2013. – Вип. 3(38). Том 1. – C.160-196.
Козлова Т.В. Виявлення хвильових дефо-рмаційних процесів зсувних схилів північ-но-західного Причорномор’я за даними інструментальних спостережень / Т.В.Козлова, Є.А.Черкез // «Вісник Одесь-кого національного університету. Сер.: Географічні і геологічні науки». – Одеса: Одеський національний університет імені І. І. Мечникова. – 2021. – Вип. 2 (39). Том 26. – С.149-164. DOI: 10.18524/2303–9914.2021.2(39).247157
Ручківський В.В. Напружено-деформований стан підпірних стін в зале-жності від їх конструкцій / В.В.Ручківський // Науково-технічний збі-рник «Основи і фундаменти». – К.: КНУ-БА. – 2020. – Вип. 40. – С.76-82. DOI: 10.32347/0475-1132.40.2020.76-82
Черкез Є.А. Оцінка ролі факторів форму-вання та розвитку зсувів одеського узбе-режжя / Є.А.Черкез, Д.В.Мелконян // «Віс-ник Одеського національного університе-ту. Географічні і геологічні науки». – Оде-са: Одеський національний університет імені І. І. Мечникова. – 2009. – Вип. 16. Том 14. – С.268-279.
Kondner R. L. Hyperbolic stress strain response: Cohesive soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. USA. – 1963. – 89. P.115–144.
Schanz T. The Hardening Soil Model: Formulation and verification. / T.Schanz, P.A.Vermeer // Beyond 2000 in Computational Geotechnics. Balkema. Rotterdam. – 1999. – 1. P.281-290.
Bondareva L.O., Nosenko V.S., Malaman A.R. (2022). Vykorystannia 2D ta 3D modeliuvannia dlia otsinky napruzheno-deformovanoho stanu pidpirnykh stin skladnykh konfihuratsii. [Use of 2D and 3D modeling to assess the stress-strain state of retaining walls of complex configurations]. Naukovo-tehnichniy zbirnik «Osnovi i fundamenti». Kyiv: KNUBA, 45, 9-21 (in Ukrainian). DOI: 10.32347/0475-1132.45.2022.9-21
Zotsenko M.L., Vinnikov Yu.L., Harchenko M.O., Marchenko V.I., Vinogradova A.M., Kos-tenko V.O., Titarenko V.A. (2013). Modelyuvannya napruzheno-deformovanogo stanu zsuvnogo shilu. [Simulation of the stressed-deformed state of soil massif of landslide slope]. Zbіrnik naukovih prats (galuzeve mashinobu-duvannya, budivnitstvo). Poltava: PoltNTU, 3(38), 160-169 (in Ukrainian).
Kozlova T.V., Cherkez Y.A. (2021). Vy-iavlennia khvylovykh deforma-tsiinykh protsesiv zsuvnykh skhyliv pivnichno-zakhidnoho Prychornomoria za danymy in-strume-ntalnykh sposterezhen. [Identifica-tion of wave deformation processes of the landslide slopes of the northwestern Black Sea coast based on the data of instrumental observations]. «Visnyk Odeskoho natsional-noho universytetu. Ser.: Heohrafichni i he-olohichni nauky». Odesa: Odeskyi natsion-alnyi universytet imeni I. I. Mechnykova. 2 (39), Vol. 26, 149-164 (in Ukrainian). DOI: 10.18524/2303–9914.2021.2(39).247157
Ruchkivskyi V.V. (2020). Napruzheno-deformovanyi stan pidpirnykh stin v zalezh-nosti vid yikh konstruktsii. [Stress-strain state of retaining walls depending on them con-struction]. Naukovo-tehnichniy zbirnik «Os-novi i fundamenti». Kyiv: KNUBA, 40, 76-82 (in Ukrainian). DOI: 10.32347/0475-1132.40.2020.76-82
Cherkez Ye.A., Melkonian D.V. (2009). Otsinka roli faktoriv formuvannia ta rozvytku zsuviv odeskoho uzberezhzhia. [Valuation of formation and development factors of the odessa coast landslide]. «Visnyk Odeskoho natsionalnoho univer-sytetu. Heohrafichni i heolohichni nauky». Odesa: Odeskyi natsionalnyi universytet imeni I. I. Mechnykova. 2 16, Vol. 14, 268-279 (in Ukrainian).
Kondner R. L. (1963). Hyperbolic stress strain response: Cohesive soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. 89, 115–144.
Schanz T., Vermeer P. A., Bonnier P. G. (1999). The Hardening Soil Model: Formulation and verification. Beyond 2000 in Computational Geotechnics. Balkema. Rotterdam, 1, 281–290.