Берегозахисна споруда
Вплив на портові огороджувальні споруди природних явищ, що відбуваються у земній, водній, повітряній сферах. Фактори, що виникають внаслідок діяльності людини: геологічні, гідрометеорологічні, експлуатаційні, виконання робіт, сейсмічні, військові.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 14.09.2022 |
| Размер файла | 62,3 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Одеський національний морський університет
Берегозахисна споруда
Мироненко І.М.,
кандидат технічних наук, доцент кафедри цивільної інженерії та архітектури
Литвиненко В.В.,
старший викладач кафедри морських і річкових портів, водних шляхів та їх технічної експлуатації
Анотація
огороджувальний водний берегозахисний споруда
Портові огороджувальні споруди: моли та хвилеломи, піддаються впливу природних явищ, що відбуваються у земній, водній (морській) та повітряній сферах. До дії природних явищ приєднується і вплив факторів, що виникають внаслідок діяльності людини.
Ці фактори можуть поділятися на такі основні групи: геологічні; гідрометеорологічні; експлуатаційні; фактори виконання робіт; сейсмічні; військові.
Практика будівництва та експлуатації портових огороджувальних споруд свідчить, що за певних випадків фактори кожної з перелічених груп можуть стати причиною деформації споруди. Однак узагальнений аналіз матеріалів про пошкодження огороджу - вальних споруд дозволяє констатувати, що в більшості випадків вирішальними для їх збереження є геологічні фактори, що зумовлюють характер взаємодії фундаменту споруди та ґрунту, а також визначають стан загальної стійкості споруди і ґрунтового масиву, на якому вона зведена.
Портові огороджувальні споруди, піддаючись впливу досить значних вертикальних і горизонтальних сил, створюють інтенсивні та великі за площею навантаження на ґрунти, на яких розташовані. Високе значення напруги ґрунту характерне для молів і хвилеломів гравітаційного типу, що передають навантаження на ґрунт безпосередньо або через підсипку. Найчастіше поверхневі шари морського дна, які є несучими для цих споруд, складаються з неоднорідних і легко стисливих ґрунтів. Тому геологічні фактори мають першорядне значення в проєктуванні і будівництві огороджувальних споруд. Деформації та аварії споруд через невідповідність проекту або методів виробництва геологічнимумо - вам трапляються дуже часто. Причиною такої невідповідності зазвичай є неправильне уявлення про явища, що відбуваються в ґрунті під навантаженням, а отже, застосування неправильних розрахункових схем і методів визначення взаємодії споруди і ґрунту, що лежить в її основі. Іноді це зумовлено незадовільним проведенням геологічних вишукувань.
Ключові слова: розрідження, підводний хвилелом, піщаний ґрунт, динамічні дії, прискорення, зсуви, масиви.
Abstract
Mironenko I.M., Litvinenko V.V. Coastal protection structure
Port protective structures - moles and breakwaters are exposed to natural phenomena occurring in three areas: terrestrial, water (sea) and air. The influence of factors that arise as a result of human activity is added to the action of natural phenomena.
These factors can be divided into the following main groups: geological; hydrometeorological; operational; factors of production of work; seismic; military factors.
The practice of construction and operation ofport protective structures shows that, in appropriate cases, the factors of each of the listed groups can cause deformations of the structure. However, a generalized analysis of materials on damage to protective structures allows us to establish that in the overwhelming majority of cases, decisive for their safety are geological factors that determine the nature of the interaction between the foundation of a structure and the soil at its base, as well as determine the state of general stability of the structure and the soil massif on which it is erected.
Port protective structures, being exposed to very significant vertical and horizontal forces, create intense and widespread loads on the soils underlying them. The high value of soil tension is characteristic of moles and breakwaters of the gravitational type, which transfer the load to the soil directly or through the backfill. Most often, the surface layers of the seabed carrying these structures are composed of heterogeneous and easily compressible soils. Therefore, geological factors are of paramount importance in the design and construction of protective structures. Deformations and breakdowns of structures due to inconsistency of the design or work methods with geological conditions occur very often. The reasons for this discrepancy are usually a misconception about the phenomena occurring in the soil under load, and, as a consequence, the use of incorrect design schemes and methods for determining the interaction of the structure and the soil at its base. Sometimes this is due to unsatisfactory geological surveys.
Key words: liquefaction, underwater breakwater, sandy soil, dynamic effects, acceleration, landslides, massifs.
Основна частина
Берегозахисні споруди у вигляді підводних хвилеломів, хвилевідбійних стінок та бун утворюють складну систему, що включає в себе саму конструкцію і ґрунтове та водне середовища, що контактують з нею. Побудова моделей, які перебувають під впливом хвильових, інших статичних і динамічних навантажень, та їх кількісна реалізація описані в нелінійній постановці [1-2; 3, с. 87, с. 145]. Такі конструкції є дорогими і використовуються для захисту берегів від морських хвиль, для захисту берегових схилів від зсувних процесів, що виникають внаслідок розмиву ґрунту. Розглянемо конструкції, які забезпечують стійкість схилів до фільтраційного тиску води, тиску ґрунтового середовища і до навантаження, що на них діють.
Проаналізуємо одну з проблем, пов'язану з розрідженням основ під конструкціями берегових укріплень через динамічний вплив морських хвиль.
В районі Ланжерону в Одесі на відстані 100 м від берега на піщане дно було укладено паралельно береговій лінії 110 бутобетонних масивів вагою 17 тонн кожен. Довжина спорудженого хвилелому становила 250 м, ширина - 2,6 м, висота - 1,47 м, а початкова глибина залягання масивів - 1,4 м нижче ординара. Після завершення будівництва північна і південна частини Ланжеронівського пляжу поповнилися піщаними наносами. Це підтвердило позитивну роль хвилелому в захисті морського узбережжя від хвильових навантажень. Згодом під динамічним впливом морських хвиль масиви хвилелому почали занурюватися в піщане дно і поступово були замиті. Однією з причин руйнування хвилелому була незадовільна підготовка основи під масиви, що була розріджена під дією хвиль.
Інші приклади руйнування споруд, пов'язані з розрідженням ґрунтів, наведені в роботах [4-7]. Необхідно відзначити, що це явище спостерігається і спричинює значні руйнування під час землетрусів [8].
Питаннями розрідження водонасичених піщаних ґрунтів стали займатися після аварії ґрунтової греблі у Свірстрої. Тоді ж було розпочато розробку фільтраційної теорії динамічної стійкості водонасичених пісків. Згодом фільтраційна теорія була підтверджена великою кількістю лабораторних і польових експериментів. Згідно з нею для визначення меж втрати стійкості водонасиченими пісками необхідно знати критичне значення інтенсивності динамічного впливу, що характеризується критичним прискоренням acr. Поняття цього прискорення відповідає тій критичній інтенсивності коливань, коли пісок, що знаходився до цього в стабільному стані, починає знову ущільнюватися. Одеська берегова зона потребує проведення експериментів для більш точного визначення критичного прискорення пісків. Водночас можна скористатися емпіричними формулами [6-7]. Також складно обраховується розрахункове прискорення частинок у товщі водонасиченого піску a. Вони можуть бути визначені експериментально.
Розглянемо другий підхід, що дозволяє більш точно з'ясувати прискорення частинок. Критерієм можливості переходу піску в розріджений стан виступає нерівність фільтраційної теорії:
Проведемо дослідження підводного хвилелому, нелінійна розрахункова модель якого наведена у [2]. Вона становить систему, яка включає хвилелом, його ґрунтову основу і водне середовище (рис.).
Підводний хвилелом
огороджувальний водний берегозахисний споруда
Підводний хвилелом був випробуваний в натурних умовах в районі Одеської хвиледослідницької станції [9]. Його розміри: h = 0,25 м; h = 2,90 м; а1 = 4,40 м; а2 = 0,60 м. Висота хвилі hS = 3,00 м; середня довжина Хсер = 29 м, а середній період Т = 5 с. Ухил дна і = 0,035. Характеристики ґрунту основи: Е = 30 МПа; р = 0,3; ф0 = 300; с = 0,003 МПа. Характеристики бетону хвилелому: Е = 30000 МПа; р = 0,2; бь = 1,3 МПа; бь = 17 МПа. Чинне навантаження обраховується з епюри хвильового тиску за 1% забезпеченості, яка побудована за результатами натурних спостережень на Одеській хвиледослідницькій станції.
Розглянемо випадок, коли гребінь хвилі знаходиться над похилою гранню хвилелому і потім відбувається його вплив на хвилелом не у вигляді статичного навантаження, а у вигляді удару, що спостерігається за натурних умов. Для обчислення розрахункового прискорення частинок піщаної основи використовується його динамічна розрахункова модель, розроблена в [2]. Розрідження піщаного ґрунту визначається за фільтраційною теорією.
Для визначення розрахункового прискорення арозр застосовується метод Нью - марка, викладений у [3, с. 203]. Критичне прискорення коливань acr обчислюється за результатами віброкомпресійних випробувань. У зв'язку з відсутністю точних даних визначення acr для намивних пісків берегової зони Одеси на підставі натурних та експериментальних даних [6-7] вважається acr = 5 см/с2.
Виконані розрахунки показали, що отримане розрахункове прискорення a у вузлових точках кінцевих елементів виявилося меншим за критичне прискорення (0 < a < 3 см/с2), розрідження пісків не повинно відбуватися, що суперечить наведеним вище реальним прикладам. Необхідно зазначити, що:
- хвильове навантаження визначалось як усереднена величина; за натурних умов воно може відхилятись як у більший, так і в менший бік;
- як показано в роботі [10], під час удару хвилі можуть виникнути «голкові» миттєві навантаження інтенсивністю понад 5X, де X - висота хвилі; час їх дії становить 0,002-0,005 с, а повторюваність не перевищує 5-8%.
Були виконані різні розрахунки динамічних навантажень, які показали, що в деяких вузлових точках кінцевих елементів основи виникають розрахункові прискорення, що перевищують величину критичного прискорення (0 < арозр < 8 см/с2). Отже, в піщаній основі під хвилеломом можуть утворитися ділянки, в яких відбувається розрідження піску. Надалі ці ділянки розширюються, і масиви хвилеломів поступово занурюються в піщану основу.
Загалом для виключення розрідження основи під хвилеломом слід вживати заходи, перераховані в роботах [6-8]. В розглянутому випадку необхідно під масиви хвилелому облаштовувати кам'яну постіль. Процес розрідження і зміцнення незв'язних ґрунтів не залежить від їх гранулометричного складу, але зі збільшенням крупності, а отже, водонепроникності зменшується час їх перебування в розрідженому стані. В разі руйнування структури невеликих шарів вели - козернистих ґрунтів цей період такий малий, що в них практично не спостерігається прояв розрідження [11].
Список використаної літератури
1. Гришин В.А., Дорофеев В.С. Нелинейные модели конструкций, взаимодействующих с грунтовой средой. Одесса: Внешрекламсервис, 2006. 242 с.
2. Гришин В.А., Дорофеев В.С. Некоторые нелинейные модели грунтовой среды. Одесса: Внешрекламсервис, 2007. 309 с.
3. Гришин В.А., Дорофеев В.С. Расчет противооползневых сооружений. Одесса: Внешрекламсервис, 2009. 215 с.
4. Шадунц К.Ш. Оползни-потоки. Москва: Недра, 1983. 120 с.
5. Гольдин А.Л., Рассказов Л.Н. Проектирование грунтовых плотин. Москва: Энергоатомиздат, 1987. 304 с.
6. Захаров М.Н., Иващенко И.Н. К теории пластического течения грунтов. Известия Академии наук СССР. 1972. №2. С. 185-188.
7. Малышев М.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. Москва: Стройиздат, 1994. 227 с.
8. Иоселевич В.А., Рассказов Л.Н., Сысоев Ю.М. Об особенностях развития поверхностей нагружения при пластическом упрочнении грунта. Известия Академии наук СССР. 1979. №2. С. 155-161.
9. Ломизе Г.М., Крыжановский А.Л. Основные зависимости напряженного состояния и прочности песчаных грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1966. №3. С. 8-11.
10. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневого процесса. Москва: Недра, 1972. 307 с.
11. Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. Ленинград: Государственное энергетическое издание, 1962. 260 с.
References
1. Grishin, V.A., Dorofeev, V.S. (2006) Nelineynyie modeli konstruktsiy, vzaimod - eystvuyuschih s gruntovoy sredoy [Nonlinear models of structures interacting with the ground environment]. Odesa: Vneshreklamservis. [in Ukrainian]
2. Grishin, V.A., Dorofeev, V.S. (2007) Nekotoryie nelineynyie modeli gruntovoy sredyi [Some nonlinear models of the ground environment]. Odesa: Vneshreklamser - vis. [in Ukrainian]
3. Grishin, V.A., Dorofeev, V.S. (2009) Raschet protivoopolznevyih sooruzhe - niy [Calculation of landslide protection structures]. Odesa: Vneshreklamservis. [in Ukrainian]
4. Shadunts, K. Sh. (1983) Opolzni-potoki [Landslides-streams]. Moskva: Nedra. [in Russian]
5. Goldin, A.L., Rasskazov, L.N. (1987) Proektirovanie grnntovyih plotin [Design of soil dams]. Moskva: Energoatomizdat. [in Russian]
6. Zaharov, M.N., Ivaschenko, I.N. (1972) K teorii plasticheskogo techeniya gruntov [To the theory of plastic flow of soils]. IzvestiyaAkademiiNaukSSSR. No. 2, p. 185-188. [in Russian]
7. Malyishev, M.V. (1994) Prochnost gruntov i ustoychivost osnovaniy sooruzheniy [Soil strength and stability of foundations]. Moskva: Stroyizdat. [in Russian]
8. Ioselevich, V.A., Rasskazov, L.N., Syisoev, Yu.M. (1979) Ob osobennostyah raz - vitiya poverhnostey nagruzheniya pri plasticheskom uprochnenii grunta [On the peculiarities of the development of loading surfaces during plastic hardening of soil]. Izvestiya Akademii Nauk. No. 2, p. 155-161. [in Russian]
9. Lomize, G.M, Kryizhanovskiy, A.L. (1966) Osnovnyie zavisimosti napryazhen - nogo sostoyaniya i prochnosti peschanyih gruntov [Main dependencies of the stress state and strength of sandy soils]. Osnovaniya, fundamentyi i mehanika gruntov. No. 3, pp. 8-11. [in Russian]
10. Emelyanova, E.P. (1972) Osnovnyie zakonomernosti opolznevogo protsessa [Main regularities of the landslide process]. Moskva: Nedra. [in Russian]
11. Ivanov, P.L. (1962) Razzhizhenie peschanyih gruntov [Liquefaction of sandy soils]. Leningrad: Gosudarstvennoe energeticheskoe izdanie. [in Russian]
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Безупинний рух земної кори. Природні геологічні процеси. Геологічна діяльність водних потоків, вітру. Геологічні структури і фактори їх утворення. Тектонічні рухи і їх наслідки. Розломи і їх роль у тепломасопереносі і переносі речовини у земній корі.
реферат [616,4 K], добавлен 03.03.2011Склад робіт при технічних вишукуваннях, їх характеристика. Геодезичні роботи під час виконання розвідувань та виносу траси в натуру. Формування вишукувальних партій для виконання польових розвідувальних робіт. Контроль та норми виконання польових робіт.
реферат [14,6 K], добавлен 05.02.2015Гідротехніка – водна майстерність, складна галузь будівельного мистецтва. Призначення гідротехнічних споруд. Характеристика бетонної і залізобетонної греблі. Гідроенергетичні і гідромеліоративні гідросистеми. Суднопропускні, портові і шельфові споруди.
методичка [8,8 M], добавлен 15.02.2011Розробка проекту топографо-геодезичних робіт для створення цифрових планів. Визначення чисельного та якісного складу працівників, необхідних для виконання даної роботи. Складання календарного графіку, кошторису на виконання польових та камеральних робіт.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.11.2014Геологічний опис району, будова шахтного поля та визначення групи складності. Випробування корисної копалини і порід, лабораторні дослідження. Геологічні питання буріння, визначення витрат часу на проведення робіт. Етапи проведення камеральних робіт.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 24.11.2012Господарське значення гідровузла. Оцінка впливу гідротехнічного будівництва на навколишнє середовище. Конструювання споруди і фільтраційний розрахунок земляної греблі. Пропуск будівельних витрат води. Способи виконання земляних і бетонних робіт по греблі.
курсовая работа [530,6 K], добавлен 08.11.2012Гірські породи, клімат і рельєф як ґрунтоутворюючі фактори. Біологічні фактори та їх вплив на процес утворення ґрунтів. Специфічні особливості виробничої діяльність людини як ґрунтоутворюючий фактор. Загальна схема та стадійність ґрунтоутворення.
контрольная работа [47,7 K], добавлен 23.02.2011Якісна характеристика корисної копалини ділянки "Заверіччя". Промислова оцінка запасів кристалічних порід. Технологія виконання розкривних робіт. Продуктивність кар’єру. Технологія ведення гірничо-видобувних робіт. Необхідна кількість екскаваторів.
отчет по практике [31,6 K], добавлен 10.11.2013Характеристика геомагнітного поля Землі та його структура. Магнітні аномалії та їх геологічні причини. Вплив магнітного поля на клімат: основоположна теорія Генріка Свенсмарка, дослідження датських вчених. Взаємодія магнітних полів з живими організмами.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 17.01.2014Суть теодолітної зйомки, склад і порядок робіт. Обчислення кутів і румбів сторін, побудова координатної сітки. Поняття та способи геометричного нівелювання. Суть тахеометричної зйомки. Порядок роботи на станції, обчислень та виконання графічних робіт.
курсовая работа [345,0 K], добавлен 21.06.2014Методи вивчення поверхневих вод. Етапи розвитку гідрології як науки. Вплив господарської діяльності людини на гідрологічний режим річок та поверхневий стік. Визначення річного стоку розрахункової забезпеченості. Забезпеченість значень гідрологічного ряду.
курсовая работа [391,4 K], добавлен 25.10.2010Поняття та методика опанування складанням проектної документації очисних робіт підприємства як одної з важливіших ланок вуглевидобутку. Розробка технологічної схеми очисних робіт у прийнятих умовах виробництва. Вибір і обґрунтування схеми очисних робіт.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.08.2011Мінерало-петрографічні особливості руд і порід п’ятого сланцевого горизонту Інгулецького родовища як потенціальної залізорудної сировини; геологічні умови. Розвідка залізистих кварцитів родовища у межах профілей. Кошторис для інженерно-геологічних робіт.
дипломная работа [131,9 K], добавлен 14.05.2012Поняття атмосфери і її особливості. Висота, межі, будова атмосфери. Сонячна радіація, нагрівання атмосфери. Геологічні процеси, пов'язані з дією атмосфери. Інженерно-геологічне вивчення вивітрювання. Мерзлотно-динамічні явища, порушення термічного режиму.
курсовая работа [33,4 K], добавлен 12.06.2011Характеристика сировини та готової продукції гірничодобувного комплексу. Вплив геологорозвідувальних робіт гірничих розробок на повітряний та водний басейн, рослинний та тваринний світ. Охорона використання земель при видобутку корисних копалин.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 04.11.2010Аналіз інженерно-геологічних умов. Тип шпурових зарядів та конструкція. Визначення глибини західки. Паспорт буровибухових робіт на проходку автодорожнього тунелю. Розрахунок параметрів електропідривної мережі. Заходи безпеки під час бурових робіт.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.06.2014Організаційна структура підприємства "Західгеодезкартографія". Коротка характеристика фізико-географічних умов району проведення польових робіт. Методи і засоби виконання аерофотозйомки. Стандартизація і контроль якості продукції на виробництві.
отчет по практике [3,4 M], добавлен 27.09.2014Призначення геодезії у будівництві, сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. Одиниці мір, що використовуються в геодезії. Вимірювання відстаней до недоступної точки за допомогою далекомірів. Загальнодержавні геодезичні мережі опорних точок.
методичка [1,1 M], добавлен 15.09.2014Створення великомасштабних планів сільських населених пунктів при застосуванні безпілотного літального апарату з метою складання кадастрових планів. Підготовка до аерознімального польоту, формули для розрахунку аерознімання і принципи обробки матеріалів.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 09.12.2015Класифікація способів буріння, їх різновиди та характеристика, відмінні риси та фактори, що визначають вибір буріння для того чи іншого типу робіт. Основні критерії підбору параметрів бурової установки в залежності від глибини проектної свердловини.
контрольная работа [98,6 K], добавлен 23.01.2011
