Прогноз осадка многослойных неоднородных грунтовых оснований
Постановка задач фильтрационной теории консолидации многослойных неоднородных грунтовых оснований в виде параллелепипеда и цилиндра. Закономерности осадков оснований фундаментов промышленно-гражданских, гидротехнических и нефтяных зданий и сооружений.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.05.2018 |
| Размер файла | 238,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПРОГНОЗ ОСАДКА МНОГОСЛОЙНЫХ НЕОДНОРОДНЫХ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ
АЛТЫНБЕКОВ Ш., КУРМЫШ Е.К.,
ДЖАМАНКАРАЕВА М.А.
Аннотация
В данной работе приведена различная постановка задач фильтрационной теории консолидации многослойных неоднородных грунтовых оснований в виде параллелепипеда и цилиндра. Функция, характеризующая упруго-мгновенную деформацию скелета каждого слоя грунта, изменяется в процессе консолидации в зависимости от пространственных координат. Для решения задач применены методы Фурье, аппроксимации и введения новых переменных. Полученные решения отражают распределение давления в поровой жидкости и напряжения в скелете грунта, что дает возможность прогнозировать осадок грунтовых оснований. Приведен предварительный анализ численных расчетов.
Ключевые слова: дифференциальные уравнения, численные методы, теория консолидации грунтов, краевые задачи, сопряженные задачи.
Annotation
ALTYNBEKOV Sh., KURMYSH E.K., JAMANKARAYEVA M.A. FORECAST OF DEPOSITS OF MULTILAYER NONUNIFORM GROUND BASES
In this work has been given a different formulation of problems of filtration consolidation theory of multilayer nonuniform ground bases in the form of a parallelepiped and cylinder. Function characterizing the elastic and instantaneous deformation of skeleton of each soil layer changes in the consolidation process, depending on the spatial coordinates. To solve the problem were applied methods of Fourier, approximation and introducing new variables. The resulting solutions of the problem reflects the distribution of pressure in the pore fluids and stresses in the soil skeleton. They give the possibility to predict the deposit of soil bases. The preliminary analysis of the numerical calculations has been also done.
Keywords: differential equations, numerical methods,soil consolidation theory, boundary problems, conjugate problems.
1. Цель работы
По свое природе земляные массы являются многослойными и при этом, каждый слой отличается друг от друга по физико-механическим свойствам. Моделирование их как однослойная пористая среда не совсем верно. В связи с этим, основной целью предлагаемой работы является: исследовать закономерности осадков оснований фундаментов промышленно-гражданских, гидротехнических и нефтяных зданий и сооружений, возведенных на многослойных, неоднородных грунтах.
осадка фундамент многослойный грунтовый
2. Постановка задачи и ее решение
Рассмотрим процесс уплотнения многослойных земляных масс в виде параллелепипеда (рис.1) и цилиндра (рис.2) под действием распределенной нагрузки, приложенной к части наружной площади. При этом предполагаем, что:
Земляная масса состоит из твердой и жидкой фаз.
Движение воды, заполняющего поры грунта, подчинено обобщающему закону Дарси- Герсеванова.
Функция, характеризующая упруго-мгновенную деформацию скелета каждого слоя грунта представлена так (1, с.25):
,
, .
где и - опытные данные.
НДС скелета каждого слоя грунта описывается линейным уравнением вида (1, с.37):
Здесь:в зависимости от мерности задачи; -коэффициент бокового давления; сумма нормальных напряжений, соответствующих моменту времени t.
Грунты по водопроницаемости являются ортотропной средой.
Процесс уплотнения каждого слоя подчинен модели К.Терцаги-В.А.Флорина (2,3).
На поверхности уплотняемого массива грунта происходит свободный водообмен со средой, а на поверхности соприкосновения выполняются условия сопряжения.
Рисунок 1
Рисунок 2
Тогда решение задачи консолидации многослойных земляных масс может быть сведено к решению краевых задач:
A.
,
,
B.
,
Решениями которого являются:
;
Здесь:
,
соответственно решения граничных задач
,
,
,
,
,
,
- избыточный напор поровой жидкости; и -соответственно сумма нормальных напряжений и напор, соответствующие полной стабилизации;-коэффициенты фильтрации; - коэффициенты водоотдачи; и и- положительные корни уравнения составленного из комбинации тригонометрических функций; - функция из комбинации функции Бесселя первого и второго рода индекса ; -положительные корни системы уравнения, составленного из комбинации этих функций;,,,,,,, , - известные коэффициенты и параметры, -удельный вес воды.
Для решения дифференциального уравнения
был применен метод аппроксимации (4,c. 8).
Расчет осадок произведен по методу послойного суммирования.
3. Выводы
Полученные результаты показывают, что величины уплотняющих нагрузок, приложенных к нижним слоям грунтовых массивов, зависят от нагрузки приложенной к верхнему слою и от коэффициентов проницаемости грунтов, а также от пути фильтрации.
Если земляная масса каждого слоя является несыпучей связной средой, то осадки в нижних слоях незначительные.
Литература
1. Алтынбеков Ш.А., Дасибеков А. О консолидации неоднородных грунтов // Проблемы механики. №3-4, 1995. С. 7-9.
2. Терцаги К., Пек Р. Механика грунтов в инженерной практике. Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. М.: 1958, 607 с.
3. Флорин В.А. Основное уравнение консолидации земляной среды //ДАН СССР.1948.Т.59. С. 21-24.
4. Алтынбеков Ш.А. Об одном методе аппроксимации // Проблемы механики. №3 - 4, 1995. C. 7-9.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Контролируемые параметры оснований и фундаментов. Состояние прилегающей территории, цоколя и стен подвала. Тип и глубина заложения фундаментов. Физико-механические характеристики грунтов основания. Уровень грунтовых вод. Деформации грунтов основания.
презентация [2,5 M], добавлен 26.08.2013Проектирование конструкций сооружения и их оснований по предельным состояниям. Проект трехэтажного промышленного каркасного здания. Инженерно-геологические и грунтовые условия строительной площадки. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов.
курсовая работа [387,1 K], добавлен 12.12.2012Виды контроля технического состояния зданий. Порядок проведения работ по сплошному техническому обследованию городской застройки. Ремонт и усиление оснований и фундаментов, характеристика основных методов. Особенности электроразрядной технологии.
реферат [4,3 M], добавлен 29.08.2012Анализ инженерно-геологических условий и порядок расчета оснований и фундаментов 7-ми этажного дома. Определение нагрузок на фундамент здания, выбор типа оснований и конструкций. Проектирование фундаментов на естественном основании, расчет их осадки.
курсовая работа [633,1 K], добавлен 21.06.2009Оценка конструктивной характеристики здания. Оценка грунтовых условий участка застройки. Глубина заложения подошвы фундаментов. Расчет фундаментов. Определение осадок оснований интегральным методом на основе закона Гука. Расчет свайных фундаментов.
курсовая работа [96,7 K], добавлен 18.05.2012Геологическое строение оснований. Форма и размеры геологических тел в основании сооружений. Определение напряжений в массивах грунтов, служащих основанием или средой для сооружения. Практические методы расчета конечных деформаций оснований фундаментов.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 17.01.2012Виды, основные принципы проектирования оснований и фундаментов. Основные положения проектирования по предельным состояниям. Виды деформации основания и причины их возникновения. Показатели, характеризующие совместные деформации оснований и сооружений.
курс лекций [1,5 M], добавлен 13.02.2013Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов. Определение расчетного давления на грунты оснований. Разработка вариантов фундамента на естественном основании. Определение технико-экономических показателей устройства оснований и фундаментов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.04.2015Конструирование гидроузла: выбор створа и описание компоновки сооружений. Проектирование плотины из грунтовых материалов, водосбора, водовыпуска. Оценка общей фильтрационной прочности тела и основания плотины. Расчёт пропуска строительных расходов.
курсовая работа [6,9 M], добавлен 01.02.2011Характеристика проектирования оснований и фундаментов. Инженерно-геологические условия выбранной строительной площадки. Общие особенности заложения фундамента, расчет осадки, конструирование фундаментов мелкого заложения. Расчёт свайных фундаментов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.03.2012Назначение размеров подошвы фундаментов. Модуль деформации грунта. Определение расчетной глубины промерзания. Инженерно-геологический разрез участка, отводимого под застройку. Выбор глубины заложения фундамента. Выбор расчетных сечений и площадей.
курсовая работа [412,7 K], добавлен 30.12.2011Методы усиления оснований и фундаментов при реконструкции сооружений. Введение дополнительных опор. Повышение прочности конструкций фундаментов. Усиление фундамента корневидными сваями. Подведение свайных фундаментов под реконструируемое здание.
реферат [1,8 M], добавлен 03.11.2014Ознакомление с видами конструктивных систем каркаса: стоечно-балочной и рамной. Рассмотрение элементов каркаса одноэтажных промышленных зданий. Изучение классификации фундаментов. Определение и характеристика особенностей оснований для фундаментов.
презентация [4,0 M], добавлен 05.08.2017Характеристика физико-механических свойств грунтов. Определение размера фундамента под колонну здания с подвалом. Расчет осадки фундамента до и после реконструкции. Анализ влияния технического состояния фундамента и конструкций на условия реконструкции.
курсовая работа [575,4 K], добавлен 01.11.2014Общие правила проведения обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений. Наблюдение за зданиями, находящимися в аварийном состоянии. Примеры проектирования и эксплуатации схем мониторинга конструкций и оснований высотных зданий.
реферат [1,9 M], добавлен 11.06.2011Технические требования к материалам для устройства дорожных оснований: для устройства оснований по способу заклинки, а также устраиваемым без применения вяжущих материалов Марка по дробимости щебня. Свойства материалов. Зерновой состав готовых смесей.
презентация [9,6 M], добавлен 16.10.2014Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства. Выбор фундамента и определение нагрузки на грунт. Проектирование фундамента на искусственном основании, в виде песчаной распределительной подушки. Подсчет объемов работ.
курсовая работа [234,0 K], добавлен 03.04.2009Характеристика объекта строительства. Рельеф площадки и оценка ее инженерно-геологических условий. Определение физических свойств грунтов, расчет коэффициента пористости, консистенции, плотности. Проверка прочности подстилающего слоя и осадок фундамента.
курсовая работа [113,2 K], добавлен 13.10.2009Инженерно-геологические условия площадки строительства многоярусной автостоянки открытого типа. Определение глубины заложение подошвы фундамента. Защита помещений от грунтовых вод и сырости. Расчет оснований по предельным состояниям несущей способности.
курсовая работа [988,9 K], добавлен 17.09.2011Физико-механические свойства грунтов. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки и инженерно-геологический разрез. Нагрузки, действующие в расчетных сечениях. Вариант ленточного фундамента мелкого заложения. Глубина заложения фундамента.
курсовая работа [537,5 K], добавлен 19.02.2011
