Главная » 2014 » Август » 21 » Скачать Морозное пучение грунтов и методика полевого определения касательных сил пучения. Сафронов, Юрий Владимирович бесплатно
4:08 AM
Скачать Морозное пучение грунтов и методика полевого определения касательных сил пучения. Сафронов, Юрий Владимирович бесплатно
Морозное пучение грунтов и методика полевого определения касательных сил пучения
Диссертация
Автор: Сафронов, Юрий Владимирович
Название: Морозное пучение грунтов и методика полевого определения касательных сил пучения
Справка: Сафронов, Юрий Владимирович. Морозное пучение грунтов и методика полевого определения касательных сил пучения : диссертация кандидата технических наук : 04.00.07 Москва, 1985 185 c. : 61 85-5/4592
Объем: 185 стр.
Информация: Москва, 1985
Содержание:
Глава
I ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О МОРОЗНОМ ПУЧЕНИИ ГРУНТОВ И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИИ НА ФУНДАМЕНТЫ СООРУЖЕНИЙ II
11 История изучения морозного пучения грунтов II
12 Основные положения теории морозного пучения грунтов
13 История изучения касательных сил морозного пучения
131 Лабораторные методы определения касательных сил морозного пучения
132 Аналитические методы оценки касательных сил пучения
133 Полевые методы исследования касательных сил морозного пучения
14 Современное состояние вопроса о взаимодействии промерзающих пучинистых грунтов с фундаментами,
Глава 2 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
21 Методика изучения промерзания и пучения грунтов
211 Температурно-влажностный режим и глубина сезонного промерзания грунтов
212 Деформации пучения промерзающего грунта
22 Метод и конструкция полевой установки с шариковыми индикаторами для определения касательных сил пучения
23 Методика и организация работ по подготовке и производству полевых оцределений касательных сил пучения
231 Подготовка силоизмерительного устройства к работе
232 Выбор и оценка площадки для производства полевых испытаний
233 Изготовление модели опытного фундамента
234 Анкеровка и монтаж полевых установок
235 Производство полевых испытаний
236 Обработка результатов полевого определения касательных сил пучения методом шарикового индикатора
Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЕФОРМАЦИЙ И КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ
31 Морозное пучение грунтов и касательные силы пучения на опытной площадке в пос Клязьма Московской обл
32 Морозное пучение грунтов и касательные силы пучения' на опытной площадке в г Лабытнанги Тюменской обл
33 Морозное цучение грунтов и касательные силы пучения на опытной площадке в г Воркута Коми АССР
34 Морозное пучение грунтов и касательные силы цучения на опытной площадке в г Загорск Московской обл
Глава 4 ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТА И ФОРМИРОВАНИЯ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ ПУЧЕНИЯ
41 Морозное пучение по глубине слоя промерзающего грунта
42, Приближенная оценка деформаций морозного пучения грунтов ,
421, Сутцествущие методы прогноза морозного пучения и обоснование выбора исходной формулы, ,
422, Предлагаемый метод оценки деформаций морозного пучения глинистых грунтов
423, Оценка деформаций морозного цучения песчано-гравелистых грунтов
43, Морозное пучение грунта у фундамента и касательные силы пучения ,
Глава 5, ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ ПУЧЕНИЯ И ОЦЕНКА ЭТИХ СИЛ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
51, Динамика касательных сил пучения при использовании динамометрического метода измерения ,
52, Динамика касательных сил пучения при использовании метода шарикового индикатора • ,
53, Оценка величины касательных сил г^чения и расчет устойчивости фундаментов на воздействие этих сил
Глава 6 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТОДИКЕ ПОЛЕВОГО ОПРВДЕЛЕНИЯ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ
61, Общие положения
62, Описание полевой установки для определения касательных сил пучения грунтов
63, Организация и техника производства полевых испытаний
ВЫВОДЫ ,
Введение:
В последнее время в планах развития народного хозяйства страны большое место уделяется освоению районов Крайнего Севера и Сибири. В связи с расширением строительства в этих районах на грунтах, подверженных глубокому сезонному промерзанию, особенно остро возникают гфоблемы, связанные с объемным деформированием (цучением) промерзающих нескальных горных пород и грунтов, а также воздействием пучинистых грунтов на фундаменты сооружений.В результате замерзания грунтовой влаги в массиве грунта возникает гидродинамическое давление, приводящее к увеличению объема промерзающего массива. Находящийся в таком грунте фундамент испытывает на себе силовое воздействие со стороны расширяющегося массива грунта, направленное: по нормали к подошве фундамента, по нормали к его боковой поверхности, по касательной к боковой поверхности фундамента.Чтобы избежать нормального к подошве фундамента давления со стороны точащегося грунта достаточно заложить фундамент ниже максимально возможной глубины сезонного промерзания. Нормальные к боковой поверхности фувдамента силы в общем случае взаимно компенсируют друг друга.Объектом исследований автора диссертации являются деформации г^гчения промерзащего грунта и возникающие в результате смерзания грунта с боковой поверхностью фундамента касательные силы пучения.Неравномерное во времени и в пространстве развитие таких деформаций и сил может привести к значительному повреждению надфундаментных конструкций и соорзпкений.Для расчета фундаментов по устойчивости на воздействие касательных сил морозного течения грунтов гфименяется удельная касательная сила, которая пересчитывается на площадь боковой поверхности фундамента. По данным разных исследователей, указанная сила изменяется в широких пределах: от 0,02 Ш а /Дергунов, 1945/ до 0,211 Ш а /Пчелинцев, 1974/. Сопоставить эти цифры трудно из-за применения разных методов измерения сил пучения.В нормативно-технических документах /СНиП-11-18-76/ указывается, что нормативное значение касательной силы пучения грунтов должно определяться опытным путем. Однако, до сих пор отсутствуют такие определения для большинства районов страны, подверженных глубокои/^ г сезонному промерзанию грунтов. Имеющиеся в СНиПе значения удельных касательных сил пучения для некоторых мерзлотно-грунтовых условий в известной степени условны и требуют уточнения и конкретизации.Применявшиеся до последнего времени методы полевого измерения касательных сил морозного цучения грунтов имеют ряд недостатков, снижающих возможность их дальнейшего использования в практике инженерных изысканий.Отмеченные обстоятельства вызывают настоятелы^ необходимость создания унифицированной усовершенствованной методики полевого определения касательных сил пучения с целью повышения эффективности инженерных изысканий и пол^гчения расширенного диапазона нормативных значений сил пучения, пригодных для практического использования в фундаментостроении. Очеввдна также необходимость дальнейших теоретических и экспериментальных исследований закономерностей морозного пучения грунтов и его воздействия на фундаменты для обоснования преимуществ разрабатываемой методики полевого ощзеделения касательных сил пучения и составления практических рекомендаций по ее применению. Все это обуславливает актуальность, народно-хозяйственную и научно-практическую значимость диссертационной работы.Целью диссертации является изучение работы одиночных столбчатых фундаментов, установленных на промерзающих пучинистых грунтах для обеспечения устойчивости фундаментов в процессе строительства и эксплуатации зданий и инженерных сооружений.Для достижения поставленной цели в работе решался комплекс взаимно связанных научных и практических задач: 1. Разработать методику определения касательных сил морозного пучения грунтов в полевых условиях.2. Изучить сравнительные возможности разрабатываемого и ранее применявшихся методов измерения касательных сил пучения для выявления и обоснования наиболее совершенного метода исследований.3. Установить основные закономерности морозного пучения грунтов в различных климатических и мерзлотно-грунтовых условиях и дать приближенный метод расчета деформаций пучения.4. Выявить закономерности формирования и развития касательных сил морозного пучения под влиянием факторов природной обстановки.5. Для типичных районов распространения наиболее пучиноопасных пылеватых супесчано-суглинистых грунтов получить нормативные значения касательных сил щ^ения.6. Уточнить метод расчета одиночных столбчатых фундаментов по устойчивости на воздействие касательных сил пучения.7. На основе проведенных экспериментальных исследований дать рекомендации по применению установки с шариковыми индикаторами для определения касательных сил морозного цучения в полевых условиях.Для решения поставленных задач были созданы научно-исследовательские площадки в Подмосковье (пос. Клязьма Пушкинского района, г. Загорск) и в Заполярье (г.г. Лабытнанги Тюменской обл. и Воркута Коми АССР). Площадки расположены в типичных районах распространения супесчано-суглинистых грунтов с глубоком сезонным промерзанием и наличием многолетнемерзлых горных пород несливающегося типа.В пределах опытных площадок с I98I по 1985 г.г. проводилось исследование касательных сил морозного щгчения грунтов с помощью s трех разных методов: последующих нагрузок, динамометрического и метода шарикового индикатора. Кроме того, проводился комплекс наблюдений за сезонным промерзанием и пучением грунтов.Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Экспериментально установлены преимущества метода шарикового индикатора, по сравнению с ранее применявшимися методами полевого измерения сил пучения.2. Дано обоснование метода шарикового индикатора как наиболее достоверного способа измерения сил пучения в полевых условиях.3. На основе разработанной методики экспериментально установлены основные закономерности морозного пучения грунтов и его влияния на фундаменты для типичных условий расщ)Остранения пылеватых суглинистых грунтов. Даны нормативные значения сил пучения исследованных грунтов.4. Разработан приближенный метод расчета максимальных деформаций морозного пучения глинистых и песчано-гравелистых грунтов.5. Уточнен метод расчета одиночных столбчатых фундаментов по устойчивости на воздействие касательных сил пучения по результатам полевых определений методом шарикового индикатора.Применение в качестве унифицированного способа определения касательных сил пучения разработанного метода шарикового индикатора имеет больщую практическую значимость. Полевая установка с шариковыми индикаторами компактна, проста по устройству и надежна в эксплуатации в самых суровых условиях Крайнего Севера.Получение единым способом расширенного диапазона нормативных значений касательных сил морозного пучения для различных климатических и мерзлотно-грунтовых условий позволит составить прогноз формирования сил пучения для тех или иных районов строительства, что намного удешевит инженерные изыскания и повысит их надежность.В ходе исследований диссертантом самостоятельно разработана методика полевого эксперимента по определению касательных сил течения. Обработка результатов экспериментов и научные обобщения и выводы сделаны лично автором. Постановка и проведение полевых испытаний осуществлялись под руководством и щ)и непосредственном участии диссертанта.Результаты работы по теме диссертации докладывались на Конференции молодых специалистов ПНИИИСа (Москва, 1983), Всесоюзной конференции по геокриологии (Чита, 1984), Совещании по мерзлотоведению (Воркута, 1985).По теме диссертации сданы в печать 7 работ, из которых 4 опубликованы.Материалы диссертации используются при составлении ГОСТа "Грунты. Метод определения касательных сил щгчения", который готовится к публикации в 1986 г.Работа состоит из введения , б глав и выводов, общим объемом 183 машинописных страницы. Текстовая часть, изложенная на 115 страницах, иллюстрирована 52 рисунками, 8 таблицами на 6 страницах.Диссертация содержит 111 библиографий на 10 страницах.В разное время в работе принимали участие сотрудники лаборатории изучения свойств мерзлых грунтов ПНИИИСа: ст.н.сотр. Духин И.Е., ст. инженеры Пижанков Н.М., Яновицкий A.M., Минаев А.Н. Большую помощь в постановке эксперимента и оборудовании опытных площадок оказали сотрудники Северной научно-исследовательской мерзлотной станции под руководством ст.н.сотр. Стремякова А.Я,, работники СО НИИОСПа и Загорской экспериментальной станции (руководитель B.C. Десяк). При обсуждении результатов экспериментальных работ и написании текста диссертации большую помощь советами и консультациями оказали доктор г.-м. наук профессор Савельев Б.А. и ст.н.сотр., к.т.наук И.В. Шейкин. Всем им автор вьфажает свою искреннюю признательность. iO Особую благодарность автор приносит доктору технических наук В,0. Орлову, при непосредственном участии и под чутким руководством которого проводилась вся работа, начиная от выбора темы и постановки полевого эксперимента и кончая обработкой подученных результатов и написанием текста диссертации.
