МЕТОДИ ОЦІНКИ СТІЙКОСТІ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

new site

Даний сайт більше не оновлюється!
Новий сайт журналу знаходиться за адресою https://visnyk.lnup.edu.ua/

 

Вісник ЛНАУ: Архітектура і сільськогосподарське будівництво 2019 №20: 14-19

МЕТОДИ ОЦІНКИ СТІЙКОСТІ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Й. Лучко, д.т.н.
Львівський національний аграрний університет
І. Кравець, аспірант
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
В. Ковальчук, к.т.н.
Львівська філія Дніпровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

https://doi.org/10.31734/architecture2019.20.014

Анотація

Розглянуто важливе для транспортного та цивільного будівництва питання – стійкість укосів. Цей напрям є важливим аспектом, як технічним так і економічним. Тут описано історичний розвиток методів розрахунку стійкості укосів на основі досліджень вітчизняних та зарубіжних учених. Окреслено напрямки їх розвитку, ідеї, на яких вони засновані, фактори, що враховуються під час розрахунків, випадки, в яких доцільно застосовувати той чи інший метод розрахунку. Наведено поділ методу відсіків залежно від числа рівнянь рівноваги, які задовольняються: рівновага моментів, рівновага сил, рівновага сил та моментів. Зазначено, що дослідження міцності та стійкості укосів земляного полотна є складним завданням, що визначається необхідністю одночасного врахування різних чинників. Описано причини втрати стійкості укосів і схилів. Розглянуто принцип розрахунку, що зводиться до пошуку розташування поверхні ковзання в ґрунтовому масиві, на якому реалізуються максимальні зсувні напруження, та має місце мінімальний коефіцієнт стійкості, що виражається відношенням сумарних утримувальних сил до сумарних зрушувальних сил або відношенням моментів утримувальних сил до моментів сил, що зсувають. Подано перелік програм, що набули широкого використання в інженерній практиці розрахунку стійкості, завдяки яким стало можливим проводити розрахунки для схилів зі складною літологічною будовою, враховувати в розрахунках додаткові навантаження і елементи структурного зміцнення укосів за допомогою методу скінченних елементів (МСЕ). Усе дає змогу сформувати не двовимірну розрахункову схему, а віртуальний прототип заданої ділянки масиву з реальними геометричними розмірами і фізико-механічними властивостями матеріалів. Комплекси дають змогу проглянути положення графіків, сил, поверхонь зсуву та інших параметрів, що дозволяє детально вивчати більше механізм розвитку зсувного процесу, ніж саме значення коефіцієнта стійкості. Описані можливості програмного комплексу PLAXIS, перелік задач, що вирішуються, моделі різних ґрунтів, на основі яких моделюється робота масиву.

Ключові слова

земляне полотно, коефіцієнт стійкості, PLAXIS, укоси

Повний текст

pdf

Посилання

  1. Фоменко И. К. Современные тенденции в расчетах устойчивости склонов. Инженерная геология. 2012. Т. 6. С. 44–53.
  2. Bai T., Qiu T., Huang X., Li C. Locating Global Critical Slip Surface Using the Morgenstern-Price Method and Optimization Technique. International Journal of Geomechanics. 2014. Vol. 14(2). Р. 319–325.
  3. Петренко В. Д., Тютькін О. Л., Дубінчик О. І., Кільдєєв В. Р. Оцінка стійкості природних схилів методами математичного моделювання в програмі «ОТКОС». Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2015. № 8. С. 23–32.
  4. Попов И.И., Шпаков П.С., Поклад Г.Г. Устойчивость породных отвалов. Алма-Ата: Наука КазССР, 1987. 224 с.
  5. Лучко Й. Й. Ґрунтознавство, механіка ґрунтів, основи та фундаменти: навч. посіб. Львів: Каменяр, 2013. 320 c.
  6. Терцаги К. Теория механики грунтов / К. Терцаги; пер. с нем. И. С. Устевский; ред. пер. с нем. Н.А. Цытович. Москва: Госстройиздат, 1961. 507 с.
  7. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. Москва: Гостехиздат, 1954. 275 с.
  8. Механіка ґрунтів. Основи та фундаменти: підручник / В. Б. Швець та ін. Дніпропетровськ: Пороги, 2012. 197 с.
  9. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Москва: Высшая школа, 1991. 447 с.
  10. Taylor D. Stability of earth slope. Journ. of the Boston Society of civil Eng., Vol. 3. 1937.
  11. Чугаев Р. Р. Земляные гидротехнические сооружения. Энергия, Ленинградское отделение, 1967. 460 с.
  12. Janbu N. Application of composite slip surface for stability analysis. Proceedings of European Conference on Stability of Earth Slopes, Sweden. 1954. Vol. 3. P. 43-49.
  13. Bishop A.W. The use of the slip circle in the stability analysis of slopes. Geotechnique. Vol. 5. 1955. P. 7-17.
  14. Morgenstern N. R. and Price V.E. The analysis of the stability of general – slip surface. Geotechnique. Vol. 15. 1965. P. 70-93.
  15. Гольдштейн М. Н., Бабицкая С. С. Расчет устойчивости откосов с учетом ползучего сдвига. Вопросы геотехники. Москва: Транспорт, 1964. № 7. С. 83–95.
  16. Гольдштейн М. Н. Вариационный метод решения задач об устойчивости грунтов. Вопросы геотехники: тр. ДИИТ. Днепропетровск, 1969. № 16.
  17. Дорфман А. Г. Вариационный метод исследования устойчивости откосов. Вопросы геотехники. Днепропетровск, 1965. С. 17–25.
  18. Маслов Н. Н. Условия устойчивости откосов и склонов в гидротехническом строительстве. Москва: Госэнергоиздат, 1955. 53 с.
  19. Шахунянц Г. М. Земляное полотно железных дорог. Вопросы проектирования и расчета. Москва: Трансжелдориздат, 1953. С. 828.
  20. Шахунянц Г. М. К вопросу выбора рациональных методов расчета склонов. Оползни и борьба с ними: тр. Сев.-Кавказ. семинара. Ставрополь: Ставропольское книжное изд-во, 1964. С. 34–46.
  21. Fellenius W. Calculation of the stability of earth dams. Proceeding of the Second Congress on Large Dams. 1936. Vol. 4. P. 445–463.
  22. Michael Duncan J. Soil Strength and Slope Stability. John Wiley & Son, 2005. Р. 297.
  23. Morgenstern N. R. The analysis of stability of general slip surface. Geotechnique. 1965. Vol. 15. P. 70–93.
  24. Bishop A. W. The use of the slip circle in the stability analysis of slopes. Geotechnique. 1955. Vol. 5. P. 7–17.
  25. Bishop A. W. Stability coefficients for earth slopes. Geotechnique. 1960. Vol. 10. P. 129–150.
  26. Janbu N. Slope stability computation. Embankment-Dam Engineering, 1973. Casagtande volume. P. 47–86.
  27. Krahn J. Stability modeling with SLOPE/W. An Engineering Methodology: First Edition, Revision 1. Calgary, Alberta: GEO-SLOPE International Ltd., 2004. 396 p.
  28. Петренко В. Д., Тютькін О. Л., Дубінчик О. І., Кільдєєв В. Р. Результати досліджень стійкості укосів земляного полотна високих насипів за допомогою програми «ОТКОС». Українська залізниця. 2017. № 3–4 (45–46). С. 18–21.
  29. ДБН В.2.3-19:2018 Споруди транспорту. Залізниці колії 1520 мм. Норми проектування. Київ: Мінрегіон України, 2018.
  30. Ковальов В. В. Моделювання роботи залізничних споруд із застосуванням сучасних методів розрахунку. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2012. Вип. 11 (176). С. 30–34.
  31. Патронова О. PLAXIS – инструмент инженера-геотехника. CADmaster. 2002. № 3. С. 62–65.
  32. Ашпиз Е. С., Вавринюк Т. С. Расчет деформаций насыпей в районах мерзлоты. Мир транспорта. 2012. № 3. С. 102–107.
титулка Буд