Анотація до роботи:

Андрєєв В.С. Крени жорстких фундаментів на водонасиченій шаруватій основі. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.23.02 – Основи і фундаменти. Придніпровська державна академія будівництва та архітектури. Дніпропетровськ, 2006.

Робота присвячена експериментально-теоретичному дослідженню крену фундаменту на водонасиченій шаруватій основі.

Експериментальні дослідження виконані в просторовому лотку з внутрішніми розмірами 80см 48см 63см із стінками з оргскла товщиною 3 см при використанні жорсткого штампу.

Для основи використовували модельний матеріал, дрібний пісок і суглинок різної консистенції.

Проведені за розробленою методикою експерименти дозволили вивчити особливості розвитку крену жорсткого фундаменту на водонасиченій основі, показана можливість використовування модельного матеріалу для вивчення деформації ґрунтових основ.

Проведені теоретичні дослідження закономірностей розвитку в часі крену фундаментів споруд на водонасиченій основі, зокрема з прямокутною формою підошви. Це зроблено в рамках розрахункової схеми пружного напівпростору.

Одержані розрахунки залежності крену фундаментів на водонасиченій основі від часу при різних співвідношеннях товщини основи, розмірів сторін і значеннях коефіцієнта Пуассона ґрунтового скелета.

При вищому значенні коефіцієнта Пуассона ґрунтового скелета, швидше завершується процес фільтраційної консолідації основи і відбувається стабілізація крена фундаменту. Крен розташованого на шарі пружного напівпростору на інтервалі часу t(0,) змінюється у в 2(1-) раз. Якщо коефіцієнт Пуассона ґрунтового скелета v = 0,5, то зміна крену в часі не відбувається взагалі.

У дисертаційній роботі, що є закінченою науково-дослідною працею, наведено теоретичні узагальнення, наукові положення, практичні рекомендації, які в сукупності вирішують науково-практичне завдання дослідження поведінки крену фундаменту на шаруватій водонасиченій основі. Це знайшло відображення у наступному:

1. Величина ексцентриситету додаткового до фундаментів вертикального навантаження позначається на експериментальних величинах середніх осідань: має місце тенденція зростання середніх осідань фундаментів при збільшенні ексцентриситетів вертикального навантаження.

2. У всіх випадках розрахункові і експериментальні значення середніх осідань моделей фундаментів мають невелику розбіжність;

3. Значення крену фундаментів залежить від ексцентриситетів додаткового вертикального навантаження і часу його дії, при цьому розрахункові значення крену фундаментів, як правило, нижче фактичних даних.

4. В рамках моделі пружної водонасиченої основи, ґрунтовий скелет якої володіє властивостью повзучості, для розрахункових схем напівпростору і постійного в часі моментного навантаження наближені рішення описують залежність «крен фундаменту - час».

5. Ці рішення узагальнено, на випадок змінного в часі моментного навантаження.

6. Для моделі абсолютно гнучкого фундаменту по розрахунковій схемі основи у вигляді пружного ізотропного напівпростору складена таблиця, визначає стабілізовані (при ) крени фундаментів. Значення в таблиці одержані з використанням відповідної формули СНиП 2.02.03-83, в якій враховуються реологічні показники.

7. Одержана залежність крену фундаментів на водонасиченій основі різної товщини від часу і різних співвідношень сторін фундаменту і значень коефіцієнта Пуассона ґрунтового скелету. Це дозволило встановити наступне:

- в процесі фільтраційної консолідації на інтервалі часу t*(0,) крен змінюється в 2(1-v) рази. Якщо коефіцієнт Пуассона ґрунтового скелету v = 0,5, то зміни крену в часі не відбувається взагалі;

- якщо перекидаючий момент діє на фундамент із сторонами L і b у напрямку більшої сторони L, то при меншому співвідношення L/b швидше завершується процес розвитку крену в часі;

- чим вище значення коефіцієнта Пуассона ґрунтового скелета, тим швидше за інших рівних умов завершується процес фільтраційної консолідації основи і стабілізації крену фундаменту.

Розроблена методика розрахунку загального крену фундаментів з використанням методу скінчених елементів. За критерій точності розрахунку запропоновано приймати розбіжність в значеннях загального крену не більш, ніж в 5% між даними, одержаними при грубому розбитті основи і даними, одержаними при згущуванні сітки розбиття в 2 рази.

Публікації автора:

1. Андреев В.С. Методика исследования кренов моделей внецентренно нагруженных фундаментов на основании в виде упругого полупространства. Днепронетровск: Вісник академії, №5, 2000. С 4 – 8;

2. Андреев В.С. Изучение кренов жестких прямоугольных фундаментов во времени и при циклическом нагружении на многослойном основании Міжвідомчий науково-технічний збірник „Механика грунтов, геотехника, основания и фундаменты», вып. 53; Київ: 2000, С. 302 – 306;

3. Андреев В.С., Селихова Т.А., Тютькин А.Л. Исследование влияния метрики модели грунтового основания на результаты расчета / Новини науки Придніпров’я, 2004. - №3. – С.36-40 (автору належать практичні розрахунки);

4. Андреев В.С., Тютькин А.Л., Селихова Т.А. Математическое моделирование внецентренно нагруженных фундаментов на слоистых основаниях методом конечных элементов / Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ: Вид-во ДІІТу, 2003.-№ 4. – С.20-25 (автору належить моделювання фундаментів з використанням метода скінченних елементів);

5. Андреев В.С., Бабич Ф.В., Петренко В.Д., Селихова Т.А., Тютькин А.Л. Исследование влияния расположения единичного слабого слоя на напряженно-деформированное состояние грунтового основания / Новини науки Придніпров’я, 2005. - №1. – С.23-30 (автору належить дослідження напружено-деформованої грунтової основи);

6. Шаповал В.Г., Бабич Ф.В., Капустин В.В., Шаповал А.В., Андреев В.С. Закономерности развития во времени кренов фундаментов с прямоугольной формой подошвы на грунтовом водонасыщенном основании. Міжвідомчий науково-технічний збірник „Механика грунтов, геотехника, основания и фундаменты», вып. 61; т.1, Київ: 2004, С. 193 – 200 (автору належить вивчення поведінки кренів фундаментів на ґрунтовій водонасиченій основі);

7. Швец В.Б. Петренко В.Д. Андреев В.С. Особенности моделирования крена сооружений на основании представленном упругим полупространством. Геотехническая механика, вып.49, Днепропетровск: 2004, С. 173 – 177 (автору належить розробка моделі для визначення кренів фундаментів з використанням модельного матеріалу).