Регіональні особливості протизсувних споруд та зсувонебезпечних схилів Чернівецької області

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Регіональні особливості протизсувних споруд та зсувонебезпечних схилів Чернівецької області

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. На сьогодні в Україні налічується понад 20 тис. зсувів, які розподілені нерівномірно по її території. В Чернівецькій області ними вражено понад 9% території. Недостатня розробка методів оцінки зсувної небезпеки і надійності протизсувних споруд для конкретних регіонів призводить до того, що вимоги будівельних норм не завжди виконуються. З цієї причини кількість зсувних аварій і катастроф з року в рік зростає, незважаючи на прийняту Кабінетом Міністрів України(КМУ) Державну програму «Зсуви».

Відсутність надійних методик визначення зсувного тиску на утримувальні споруди шляхом врахування при обчисленні стійкості фізико-механічних характеристик(ФМХ) глин неогенового віку(ГНВ) зумовлює необхідність на практиці приймати конструктивні рішення, які забезпечують запас несучої здатності, що призводить до завищення вартості їх зведення. Виходячи з цього розробка сучасних наукових основ, нових уточнених моделей і методів розрахунку напружено-деформованого стану(НДС) зсувної основи та протизсувних споруд Чернівецької області (ЗОПСЧ) під дією як статичних, так і сейсмічних навантажень з урахуванням регіональних особливостей є на сьогодні актуальним завданням.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації відповідає актуальним напрямам науково-технічної політики України, визначеними у Постанові КМУ №409 від 05.05.1997 р. «Державна програма «Зсуви»». Основні наукові і практичні результати дисертаційної роботи отримані в процесі проведення комплексу робіт:

- при реалізації ДП «НДІБК» функцій базової організації за напрямом науково-технічної діяльності «Геотехнічні питання будівництва. Інженерний захист територій, будинків та споруд в складних інженерно-геологічних (ІГ) умовах: на зсувонебезпечних територіях та ін.»;

- за Державною науково-технічною програмою «Ресурс» (затвердженою постановою КМУ від 08.10.2004 р. №1331) у частині розробки засобів і систем контролю та діагностики технічного стану протизсувних споруд (державна реєстрація №0106U013085).

Мета й завдання дослідження. Метою дослідження є визначення регіональних особливостей НДС зсувної основи та протизсувних споруд Чернівецької області.

Для досягнення мети дослідження були поставлені такі завдання:

- систематизувати й узагальнити наявні дані з оцінки регіональних особливостей ЗОПСЧ, існуючих інженерних методів оцінки стійкості схилів та визначити ті з них, що найбільше враховують регіональні особливості зсувної основи;

- обґрунтувати та застосувати виявлені особливості зсувної основи в розрахунках стійкості схилів та при визначенні зсувного тиску на утримувальні споруди;

- розглянути й конкретизувати методологію використання математичного моделювання для розрахунку та проектування протизсувних споруд у Чернівецькій області;

- провести числово-експериментальні дослідження й порівняльний аналіз з даними розрахункових та експериментальних робіт щодо інженерного захисту від зсувів схилів регіону, які були виконані раніше;

- експериментально дослідити питання моніторингу зсувних територій та протизсувних споруд, здійснити апробацію запропонованих підходів, моделей і прикладних методик для оцінки НДС зсувної основи та протизсувних споруд;

- розробити рекомендації з інженерного захисту ЗОПСЧ, визначити основні вимоги до проектування утримувальних споруд і будівництва на схилах.

Об'єкт дослідження - зсувні та зсувонебезпечні схили, протизсувні споруди, які розміщені в Чернівецькій області.

Предмет дослідження - НДС зсувних та зсувонебезпечних схилів, протизсувних споруд у Чернівецькій області.

Гіпотеза дослідження базується на припущенні, що розробка нової методики розрахунку стійкості схилів, уражених зсувними проявами зрізів, сприятиме прийняттю економічних і надійних рішень з інженерного захисту завдяки врахуванню регіональних особливостей ГНВ.

Методи дослідження. Для реалізації мети й завдань дослідження використовувався комплекс сучасних загальнонаукових методів і підходів, а саме: теоретичний аналіз наукової літератури, узагальнення досвіду проектування, збирання й систематизації необхідної інформації за ознаками об'єкта (предмета) дослідження, сучасні інформаційні технології як основа проектування й практичної реалізації числових методів розрахунку НДС зсувонебезпечних схилів на ПЕОМ; математична статистика й обробка даних вимірювань, що відповідає специфіці розглянутих завдань; структурно-логічне моделювання як концептуальний підхід до опису результатів досліджень.

Наукова новизна дослідження визначається тим, що автором отримані нові науково обґрунтовані результати в технічних науках, які в сукупності розкривають регіональні особливості НДС ЗОПСЧ. У дисертаційній роботі

вперше:

- сформульовано гіпотезу щодо циклу розвитку зсувних проявів на схилах, поверхні ковзання яких проходять у ГНВ, виконано прив'язку циклу розвитку цих проявів до інженерного захисту;

розроблено методику розрахунку стійкості схилів, уражених проявами зрізу, з урахуванням особливостей ФМХ ГНВ та механізму формування поверхні ковзання;

узагальнено алгоритм і виконано програмну реалізацію обчислення НДС ЗОПСЧ на ПЕОМ при сейсмічних впливах та ін.;

дістали подальшого розвитку:

- задачі математичного й експериментального моделювання складного НДС схилів, поверхні ковзання яких проходять у ГНВ, що підтверджено експериментальними даними;

- дослідження окремих типів протизсувних споруд та рекомендації щодо інженерного захисту ЗОПСЧ.

Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що вони дали змогу авторові розробити рекомендації щодо інженерного захисту для зсувів зрізу.

Вдосконалено метод розрахунку зсувного тиску на утримувальні споруди шляхом урахування при обчисленні стійкості особливостей ФМХ ГНВ та механізму формування поверхні ковзання. Завдяки новим перспективам щодо об'єктивної оцінки НДС схилів стало можливим прийняття економічних і надійних проектно-конструкторських рішень.

Результати роботи були використані під час проектування інженерного захисту зсувного схилу по вул. Орловській у м. Чернівцях та, інших проектно-конструкторських робіт ЧФ «НДІпроектреконструкція» та ВАТ «Геотехнічний інститут». Акти впровадження наведені в додатку Ж дисертації.

Особистий внесок здобувача. Дисертація є самостійною науковою працею і містить отримані автором результати у сфері науки «Основи і фундаменти», які в сукупності вирішують важливе наукове задання щодо розробки моделей і методів розрахунку, визначення регіональних особливостей НДС ЗОПСЧ. У працях, опублікованих разом зі співавторами [1-3; 6-9; 10; 11], внесок здобувача полягає в постановці завдань, науковому обґрунтуванні цих завдань і особистій участі в їх реалізації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації доповідалися й обговорювалися на науково-практичних конференціях за міжнародною участю: п'ятій Всеукраїнській науково-технічній конференції «Механіка ґрунтів, геотехніка та фундаментобудування» (Одеса, 2004), шостій Всеукраїнській науково-технічній конференції «Будівництво в сейсмічних районах України» (Ялта, 2006), «Сучасні проблеми будівельного освоєння територій зі складними інженерно-геологічними і техногенними умовами» (Гурзуф, 2006), третій міжнародній науково-практичній конференції «Екологічні проблеми нафтогазового комплексу» (с. Синяк, Закарпатська обл., 2007), шостій Всеукраїнській науково-технічній конференції «Механіка ґрунтів, геотехніка та фундаментобудування» (Полтава, 2008), п'ятій науково-практичній конференції «Вплив руйнівних повеней, паводків, небезпечних геологічних процесів на функціонування інженерних мереж та безпеку життєдіяльності» (м. Яремче, Івано-Франківська обл., 2009). У цілому дисертація доповідалася на спільному науковому семінарі Полтавського національного технічного університету ім. Юрія Кондратюка та Полтавської лабораторії ДП «НДІБК» під керівництвом проф. М.Л. Зоценка (2009).

Публікації. Основні наукові результати дисертаційної роботи опубліковані у дев'яти статтях у професійних фахових виданнях, затверджених ВАК України. Серед публікацій, які додатково відображають наукові результати дисертації, - 2 тези доповідей в матеріалах конференцій. Загальний обсяг публікацій за темою дослідження - 6,3 друкованих аркуші.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, додатків, списку використаних джерел. Загальний обсяг дисертації становить 204 сторінок, обсяг основного тексту - 149 сторінок. Робота містить 34 таблиці, 79 рисунків, 6 додатків на 23 сторінках. Список використаних джерел складається з 162 найменувань.

Основний зміст роботи

будівництво споруда зсувний

У вступі розкрито сутність і наведено загальну характеристику роботи, вказано на її зв'язок з науковими напрямами досліджень ДП «НДІБК», обґрунтовано вибір і актуальність обраної теми, визначено мету, завдання, об'єкт і предмет дослідження, охарактеризовано елементи наукової новизни одержаних результатів, їх теоретичне й практичне значення, особистий внесок автора, наведено дані з апробації результатів дослідження й публікації за темою.

У першому розділі - «Зсувні та зсувонебезпечні території України і їх інженерний захист» - системно аналізується зміст науково-технічної літератури з питань інженерного захисту від зсувів.

Різні аспекти цієї проблеми містяться в роботах сучасних дослідників В.Г. Абросімова, О. І. Білеуша, І. П. Бойка, Ю.Й. Великодного, Ю.Л. Вінікова, Л.К. Гінзбурга, М.Н. Гольдштейна, М.Г. Демчишина, М.Л. Зоценка, Ю. І. Ка-люха, Е.Я. Кільвандера, М.М. Маслова, І. В. Матвеєва, О.О. Петракова, Г. І. Рудька, Ю.С. Слюсаренка, В.В. Соколовського, О.М. Трофімчука, Я. І. Червінського, Г. І. Черного, Г.М. Шахунянца, В.С. Шокарєва та ін.

Слід виділити сучасні підходи, спрямовані на «регіоналізацію» вивчення зсувних проявів. Зокрема, можна згадати роботи О.О. Арешкович, яка вивчала НДС зсувної основи київських схилів, Н.О. Петракової, яка досліджувала стійкість та інженерний захист зсувних схилів узбережжя Азовського моря. Над вивченням характеристик міцності ґрунтів при оцінці стійкості зсувних схилів Полтавщини, складених просадочними грунтами, працював В.О. Титаренко, питанням застосування паль-шпонок для Криму - К.В. Сільченко.

В роботах Г. І. Рудька, М.Г. Демчишина здійснена регіональна класифікація зсувів та виділені в межах території Чернівецької області три основні схеми і відповідні їм моделі механізмів розвитку зсувного процесу (течія, ковзання, зріз). Найбільш потужні зсуви - це зсуви зрізу (ЗЗ), поверхні ковзання яких проходять у ГНВ, з близьким до горизонтального заляганням порід, тривалими (60-80 років) періодами підготовки з незначними швидкостями зміщення і дуже швидкою активною стадією з швидкостями зміщення в м/добу. Тривалий період порушення гравітаційної рівноваги для ЗЗ пов'язаний з високими ФМХ грунтів зсувної основи - ГНВ у неводонасиченому стані. Поверхні ковзання проходять, як правило, в «колишній» зоні аерації ГНВ, формуються поступово знизу вгору.

Творче осмислення автором доробку зарубіжних учених з розрахунку й проектування протизсувних споруд сприяло формуванню концептуального бачення специфічного поля дослідження. Це, насамперед, роботи M.S. Avsar, A. Batog, A. Bouazza, Z. Czap, N. Droniuc, V.G. Grama, M. Kovacs, L. Lamboj, L.A. Macovei, J.P. Magnan, A.M. McNamara, E. Nigrey, R.J. Izbicki, P. Jennings, С. Jommi, C.A. Ozturk, J. Pruska, D. Reid, S. Ross, S.M. Springman, S.E. Stallebrass, R.N. Taylor, P. Teysseire та ін.

Виходячи з поставленних завдань дисертаційне дослідження можна розбити на чотири етапи: вивчення ІГ особливостей ЗОПСЧ; їх використання у розрахунках стійкості схилів та при визначенні зсувного тиску на утримувальні споруди; аналіз впливу регіональних особливостей при розрахунку та проектуванні окремих типів утримувальних споруд; використання регіональних особливостей при інженерному захисті від зсувів.

У другому розділі - «Методика інженерного захисту від зсувів на території Чернівецької області з урахуванням регіональних особливостей зсувної основи» - встановлені регіональні особливості ЗОПСЧ, розроблена методика розрахунку стійкості схилів області, що характеризуються складним просторовим НДС пов'язаним з процесами розущільнення, неотектонічними рухами, сейсмічними подіями інтенсивністю до 6 балів. Для визначення діючих у масиві гірських порід напруг застосовуються деформаційні методи розвантаження і відновлення. Останні базуються на вимірюванні тиску, що потрібно створити в свердловині або в іншій порожнині для того, щоб компенсувати деформацію розвантаження, яка відбулась під час її проходження.

Восени 2005 р. підрядником виконано роботи з прокладання каналізації на ділянці схилу по вул. Сторожинецькій в м. Чернівці безтраншейним методом горизонтально-спрямованого буріння на глибині 3…5 м. Вище, на відстані 1000 м, розміщений кар'єр, де раніше були виконані розвідки з відбором зразків ГНВ питомою вагою 23-24 кН/м^3. Після проведення робіт (через добу) Замовник здійснів телеінспекцію і визначив, що на деяких ділянках труба деформувалась. Потім роботи виконали по протилежний бік вулиці, де труба теж деформувалась. При вивченні матеріалів розвідок було виявлено, що деформація труби відбулась тільки там, де траса проходила в ГНВ. На ділянці, де траса проходила в суглинку, деформації не спостерігались. Фактично було визначено діючі в масиві ГНВ напруги методом відновлення.

Проаналізуємо, який же тиск міг спричинити деформацію труби з допомогою оберненого розрахунку. Максимальний тиск на стінки труби може становити 3p_z, де p_z - тиск грунту. У нашому випадку побутовий тиск становить орієнтовно 100 кПа. Труба ПЕ80, Ду200, Р=0,6 МПа повинна витримувати зовнішній тиск орієнтовно 1200 кПа. Нехай можливий максимальний горизонтальний тиск, що призвів до деформації труби: 1300 кПа: у_z=1300кПа=3p_z=(100 кПа+X кПа) x3, звідки X=333 кПа.

Згідно з роботами чеських вчених - академіка К. Заруби та проф. В. Менцла підвищені горизонтальні напруги в ґрунтах часто спостерігаються як залишкові від древніх напруг, коли потужність товщі, яка їх перекривала, досягала сотні метрів. Такі напруги були зафіксовані Г.С. Золотарьовим при проектуванні Токтогульського водосховища на р. Нарині в 1963-1966 р. ГНВ є морськими відкладами, тиск, під яким вони утворились, значно вищий за той, під яким вони перебували, будучи підняті внаслідок тектонічних і оголені внаслідок ерозійних процесів. Тому тиск 333кПа на глибині 5 м при побутовому тиску 100 кПа може бути спричинений дією залишкових горизонтальних напруг у ГНВ.

У разі проектування й будівництва в умовах зсувних і зсувонебезпечних територій кількісна оцінка стійкості схилів визначається ДБН В.1.1-3-97. Методи розрахунку не нормуються і обираються залежно від ІГ умов і виду деформації грунтів. У розрахункових схемах слід брати до уваги, зокрема, типи зсувних деформацій схилів за механізмом зміщення, зміну в часі міцнісних характеристик грунтів з урахуванням можливої зміни їх вологості і т.ін.

Найчастіше для аналізу стану схилів використовуються методи, які базуються на принципах граничної рівноваги. Найпоширеніші класичні методи методи «круглоциліндричних поверхонь ковзання» і «притулених відсіків». Під час розрахунку зсувний масив умовно розділяється на блоки і для кожного блоку складається рівняння граничної рівноваги з урахуванням сил зчеплення і тертя. В методі «притуленого відсіку» Г.М. Шахунянца межа між зсувними та корінними породами набуває вигляду ламаної лінії у вертикальній площині. Він застосовується для схилів із фіксованою поверхнею ковзання і найбільш достовірно відображає характер поверхні ковзання, що проходить у ЗЗ на схилах, складених ГНВ. Розглянемо умову рівноваги і-го відсіку. Всі зовнішні сили, включаючи навантаження, прикладене до поверхні відсіку, власну вагу грунта в об'ємі відсіку тощо, зводимо до однієї рівнодійної Q_і. Розкладемо рівнодійну зовнішніх сил в її точці на нормальну N_і і дотичну Т_і, що належать до фіксованої поверхні - поверхні ковзання А_іВ_і. Отримаємо

У регіоні виявлені ГНВ трьох видів: глина зеленувато-, сірувато-жовта, коричнева; глина сіра, зеленувато-сіра; глина темно-сіра. Щодо показника текучості дані глини належать до твердих І_L <0 (І_L=0.1-0.8). Щільність =1,9-2,2т/м³. Коефіцієнт пористості e=0,45-0,65 од. Модуль деформації Е=25-45 МПа. Кут внутрішнього тертя =10-18. Питоме зчеплення с=35-150кПа. ГНВ є слабко - та середньонабухаючі. Відомо, що міцнісні та деформаційні характеристики глинистих порід залежать від ступеня їх ущільненості та визначається за формулою (В.А. Приклонський)

У четвертому розділі - «Дослідження протизсувних споруд Чернівецької області та м. Чернівці» - наводяться результати обстежень автором зсувних ділянок м. Чернівці, вивчення архівних матеріалів за такими даними (рис. 7): середня товща зсувних мас Н_с; максимальна товща зсувних мас Н_макс; протяжність у плані В; довжина, ширина по фронту А.

Для «чернівецьких» ЗЗ середня потужність становить 11,5 м, максимальна потужність 40 м, середня потужність по бровці 23,5 м, середня протяжність схилу 380 м, середня ширина по фронту 1000 м, кут нахилу поверхні ковзання не більше 15, крім району бровки. У 1985 р. інститутом «Укрпівденьдіпроко-мунбуд» була розроблена «Схема розміщення протизсувних споруд на території м. Чернівці» («Схема…»). В ній описано 31 зсувні ділянки, вказані можли-ві поверхні ковзання та заходи щодо інженерного захисту, визначені коефіцієнти стійкості природного та «захищеного» схилів.

Необхідно звернути увагу і на деякі помилки, допущені в «Схемі…», наприклад, зсув на вул. Одеській був поділений на два ступінчастих, хоча в 1995 р. відбувся один суцільний.

Проведено математичне моделювання з метою визначення критичної відстані між утримувальними елементами, використовуючи теорію арочного ефекту, для ЗЗ, ковзання та течії. Наприклад, критична відстань при =12 і с=40 кПа для ГНВ та зсувних товщах не менше 5 м складає

. (3)

Аналогічно оцінимо вираз (3) для різних значень кута внутрішнього тертя, питомого зчеплення та зсувної товщі для ЗЗ, ковзання і течії. Отримаємо, що для зсувів зрізу при тисках понад 500 кН і товщах більше 5 м суттєвою є не критична відстань між утримувальними елементами, а їх розстановка за умови співвідношення їх несучої здатності і діючого зсувного тиску. Оскільки критична відстань для ЗЗ і товщ понад 5 м і тисках до 1000 кН може бути дуже великою, більш 3 м (досягаючи десятків метрів), з економічної точки зору доцільно застосовувати утримувальні споруди підвищеної або високої несучої здатності.

Для зсувів ковзання критичну відстань необхідно визначати в кожному конкретному випадку. При значеннях питомого зчеплення менше 10 кПа вона практично стає рівна нулю, як для зсувів течії. Це свідчить про важливість заходів щодо регулювання поверхневого стоку на схилі, що унеможливлює розвиток зсувів другого порядку (течії).

Для утримувальних елементів перерізом 1,0-2,0 м (наприклад буронабивні палі), як показали розрахунки для ІГ умов регіону, величина замуровування в незміщувані породи нижче поверхні ковзання на ЗЗ при рівнодійній зсувного тиску більше за 700 кН перевищує потужність зсувної товщі. Тому їх застосування в даному разі є неефективним.

З метою визначення можливості конструювання прямокутного залізобетонного утримувального елемента способом «стіна в грунті» перерізом 10,0 х 10,0 м проведено його моделювання на ПК Ліра v. 9.2. Він влаштовується при потужності зсувної товщі h = 5,0 м, різних товщинах плити елемента t, різних класах бетону та значеннях зсувного тиску.

Підвищення класу бетону практично не впливає на армування плити елемента «стіни в грунті». Крім того, якщо ширина плити «стіна в грунті» 10,0 м, висота 5,0 м, товщина стінки 1,0 м, сприймається зсувний тиск по низу трикутної епюри 800 кН.

Результати числового моделювання утримувального елемента «стіна в грунті» показали, що за рахунок високої жорсткості він чинить дуже малий тиск на грунт, що його оточує, і, відповідно, не потребує значного заглиблення нижче поверхні ковзання. Для інженерного захисту від зсувів на зсувонебезпечних схилах Чернівецької області можливе влаштування споруд способом «стіна в грунті» у вигляді опор (перерізом 10 х 10 м і більше), в нижній частині схилу.

У п'ятому розділі - «Експериментальні дослідження зсувних та зсувонебезпечних схилів Чернівецької області з урахуванням регіональних особливостей зсувної основи» - розглянуті питання впровадження результатів досліджень ЗОПСЧ.

На території ділянки долини р. Мольниці (вул. Орловська) відмічені численні зсуви (ковзання, течії), активізація яких відбувалася в 1962-1963 рр., 1991 і в 2006 р. У 1985 р. інженерним захистом схилу займався «Укрпівденьдіпрокомунбуд» («Схема…»).

У 2007 р. ЧФ ВАТ «ГТІ» виконав ІГ розвідки для протизсувних заходів у районі вул. Орловської в м. Чернівці (рис. 10). За результатами розвідок виявлено, що з геоморфологічного погляду даний схил є ерозійно-зсувними, крутість змінюється від 10 до 30. В межах даної ділянки виділяється п'ять ІГЕ: насипні грунти, грунтово-рослинний шар, суглинок напівтвердий, ГНВ (коефіцієнт пористості е = 0,63; ц_I =7/5; с_І=40/25 кПа), пісок дрібний.

Після цього було виконано техніко-економічне обгрунтування вартості виконання протизсувних робіт за трьома варіантами.

Табл. 2. Результати розрахунку стійкості схилу по вул. Орловській

Примітка. Значення К_st наведені в чисельнику при природньому РПВ, в знаменнику - при максимальному РПВ.

Основними вимірюваними параметрами були віброшвидкість та віброприскорення. Після кожного заміру відображався як сам процес коливань у заданому масштабі, так і його сумарна спектральна потужість.У режимі он-лайн визначалися віброшвидкості і вібропереміщення, спектри будь-якого відрізка заміряної реалізації коливань. Зміна спектра власних частот на окремих фрагментах протизсувних споруд у часі дає змогу оцінити їх технічний стан і динаміку його зміни.

Проектування та будівництво протизсувних споруд у разі відсутності стійкості схилу для ЗЗ слід здійснювати за такими схемами: контрбанкет у нижній частині схилу; зрізання у верхній частині (з Г-подібною підпірною стінкою розрахованою на активний тиск грунту); комбінація контрбанкету у нижній частині та зрізання у верхній частині схилу (з Г-подібною підпірною стінкою розрахованою на активний тиск грунту); утримувальні протизсувні споруди підвищеної або високої несучої здатності у нижній частині (при товщі 5-10 м); на зсувонебезпечних схилах можливе застосування споруди, яка виконана методом «стіна в грунті»; утримувальні споруди, які обтікаються зсувними масами у разі захисту унікальних споруд та магістральних трубопроводів; зведення утримувальних споруд при зсувних товщах понад 10,0 м доцільно уникати.

Основні результати роботи й загальні висновки

У роботі вирішене науково-прикладне завдання щодо визначення регіональних особливостей зсувної основи схилів та протизсувних споруд Чернівецької області. Наукове значення вирішення завдання полягає в тому, що вперше сформульовано гіпотезу щодо циклу розвитку зсувних проявів на схилах, поверхні ковзання яких проходять у ГНВ, виконано прив'язку циклу розвитку цих проявів до інженерного захисту; розроблено методику розрахунку стійкості схилу з урахуванням особливостей ФМХ ГНВ та механізму формування поверхні ковзання зсуву для проявів зрізу.

Прикладне значення вирішення завдання полягає в тому, що завдяки новим можливостям щодо об'єктивної оцінки НДС зсувної основи та протизсувних споруд став можливим їх розрахунок на статичні і сейсмічні навантаження.

Сформулюємо основні висновки дисертації.

1. Аналіз літературних джерел показав, що не існує надійних методик визначення зсувного тиску на утримувальні споруди з урахуванням ФМХ ГНВ в умовах реального сейсмічного впливу. Тому існує потреба в додаткових дослідженнях. Виходячи з цього проведено грунтовний аналіз інформаційного матеріалу і наявних прикладних методик, числових методів і алгоритмів розрахунку НДС зсувної основи та протизсувних споруд при статичних і сейсмічних впливах.

2.У межах території Чернівецької області виявлено три основні схеми і відповідні їм моделі механізмів розвитку зсувного процесу: ковзання, зріз, течія. Найбільш потужні зсуви - це ЗЗ, поверхні ковзання яких проходять у ГНВ на схилах з близьким до горизонтального заляганням порід.

3. ГНВ характеризуються високими значеннями ФМХ у неводонасиченому стані (особливо питоме зчеплення) та їх різким зниженням при вивітрюванні та підвищені вологості, вони є переущільненими. Схили, складені ГНВ, характеризуються складним просторовим НДС грунтової основи, який спричинений розущільненням, залишковими горизонтальними напругами, неотектонікою та сейсмічною активністю інтенсивністю 2-4 бали.

4. Враховуючи реальний значний період порушення гравітаційної рівноваги, високі значення ФМХ ГНВ, механізм формування поверхні ковзання ЗЗ, значні зсувні товщі, показано, що втрата стійкості схилу можлива і без наявності повністю сформованої поверхні ковзання. На цих положеннях грунтується методика розрахунку стійкості на схилах, уражених проявами зрізу, яка запропонована в роботі.

5. Узагальнено алгоритм, розроблено інженерну обчислювальну методику, виконано її програмну реалізацію та проведено математичне моделювання НДС зсувонебезпечних схилів на ПЕОМ при підтопленні, сейсмічних впливах та ін.

6.Дістали подальшого розвитку задачі математичного й експериментального моделювання складного НДС схилів, поверхні ковзання яких проходять у ГНВ і результати яких підтверджені експериментальними даними.

7. Досліджено окремі типи протизсувних споруд та розроблені рекомендації щодо інженерного захисту від зсувів для зсувонебезпечних схилів Чернівецької області, встановлена можливість улаштування утримувальних споруд способом «стіна в грунті» у вигляді масивних опор (перерізом 10х10 м і більше) в нижній частині схилу при певних товщах зсувних мас.

8. Результати роботи були використані при проектуванні інженерного захисту зсувного схилу по вул. Орловській (м. Чернівці) та, інших проектно-конструкторських роботах ЧФ «НДІпроектреконструкція» та ВАТ «ГТІ». Акти впровадження наведені в додатку Ж дисертації.

Список опублікованих автором праць за темою дисертації

Математичне моделювання схилових процесів за допомогою програмного комплексу «Схил» /[В.В. Полевецький, Ю.И. Калюх, А.П. Сіренко та ін.] // Будівельні конструкції. - 2005. - Вип. 63. - С. 201-203.

Измерительно-информационная система «реального времени» анализа оползневого давления на основания и фундаменты / [В.В. Полевецкий, Ю.Г. Жуковский, М.Н. Рыжий и др.] // Будівельні конструкції. - 2004. - Вип. 61. - Кн. 2. - С. 261-265.

Анализ устойчивости оползневого склона ниже Ливадийского дворца при обводениии / [В.В. Полевецкий, Ю.И. Калюх, М.Н. Рыжий и др.] // Будівельні конструкції. - 2005. - Вип. 63. - С. 248-256.

Полевецький В.В. Сучасні проблеми стійкості схилів на прикладі міста Чернівці / В.В. Полевецький // Зб. наук. пр. ПНТУ ім. Ю. Кондратюка. - 2006. - Вип.17 - С. 175-178. - (Серія: галузеве машинобудування, будівництво).

Полевецький В.В. Розрахунок стійкості схилів м. Чернівці з врахуванням положень ДБН В.1.1 - … - 2005 (проект, друга редакція) «Будівництво у сейсмічних районах України» / В.В. Полевецький // Будівельні конструкції. - 2006. - Вип. 64. - С. 546-548.

Вибродиагностика массивных железобетонных сооружений /[В.В. Полевецкий, Ю.Г. Жуковский, М.Н. Рыжий и др.] // Будівельні конструкції. - 2006. - Вип. 65. - С. 323-326.

Полевецький В.В. Деформація труби та природні напруги на схилах в глинах неогенового віку / В.В. Полевецький, Ю. І. Калюх // Світ геотехніки. - 2008. - №1. - С. 18-21.

Полевецький В.В. Розущільнення глин неогенового віку Передкарпатського крайового прогину / В.В. Полевецький, Ю. І. Калюх // Будівельні конструкції. - 2008. - Вип. 71. - Кн.1. - С. 197-203.

Сиренко А.П. Математическое моделирование удерживающих сооружений в виде контрбанкетов для стабилизации оползневого склона при подъеме уровня грунтовых вод / А.П. Сиренко, В.В. Полевецкий, Ю.И. Калюх // Будівельне виробництво. - 2008. - №49. - С. 11-16.

Полевецький В.В. Строительный мониторинг и вибродиагностика противооползневых подпорных стен / В.В. Полевецький // Екологічні проблеми нафтогазового комплексу: тез. доп. III міжнарод. наук.-практ. конф., с. Синяк, Закарпат. обл., 26 лют. - 2 берез. 2007 р. - К.: Знання, 2007. - С. 101-103.

Полевецький В.В. Зсуви та утримуючі споруди Чернівецької області / В.В. Полевецький, Ю.І. Калюх // Вплив руйнівних повеней, паводків, небезпечних геологічних процесів на функціонування інженерних мереж та безпеку життєдіяльності: матеріали V міжнарод. наук.-практ. конф., Яремче, Івано-Франків. обл., 23-27 лют. 2009 р. - К.: Знання, 2009. - С. 86-88.

Размещено на Allbest.ru