Введение к работе
Актуальность темы. Необходимость решения проблемы снижения материалоемкости, трудоемкости, уменьшение объема земляных работ, а также сокращение срока строительства и создание благоприятных условий для возведения надземной части зданий требуют в строительстве на слабых грунтах применения свайных фундаментов. В настоящее время теоретические вопросы динамики свай при их погружении в грунт разработаны далеко не в той мере, в какой этого требует практика. Первоочередной задачей здесь является исследование процесса погружения сваи в грунт с целью достижения необходимой глубины погружения с минимальным повреждением самой конструкции сваи, обеспечением необходимой несущей способности.
Естественно, в процессе погружения сваи в грунт прояляются не только упругие, но и вязкие, пластические свойства грунта и происходит его разрушение. Теоретические задачи погружения сваи в грунт с учетом вязких, пластаиеских свойств грунтовой среды и деформационных характеристик материала сваи в настоящее время не исследованы.
Поэтому исследование комплексной проблемы погружения сваи в грунт с учетом волновых процессов в теле сваи, возникавших при погружении; уточнение значений сил сопротивления грунта, вязких, пластических свойств грунтовой среды, деформационных (упругих, вязких) свойств материала сваи, а также изучение движения и разрушения грунта вокруг свай является'сложной, но актуальной задачей динамики деформируемого твердого тела.
Целью работы является: '
исследование динамики сваи при eg погружении в грунт, с учетом упругих, вязких и пластических свойств и волновых процессов в системе "свая-грунт";
составление основных уравнений движения сваи при ее динамическом погружении в грунт с учетом движения грунта, наблвдаемого
'в опытах, и уточненных сил бокового и лобового сопротивления;
- теоретическое определение глубины погружения сваи в зависи
мости от параметров погружающей динамической нагрузки, геометри
ческих характеристик сваи и физико-механических свойств грунта;
- разработка методики теоретического определения параметров
процесса погружения при заданной глубине и оценка 'достоверности
разработанной методики теоретического расчета параметров процес^
са погружения сваи в грунт;
_ 4 -- разработка на основе теоретических исследования практических рекомендаций, улучшающих процесс погружения сваи в грунт.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана методика численного исследования динамики сваи при еб погружения в грунт;
исследованы процесом погружения сваи в грунт с учетом волновых процессов в теле сваи и сложной природы сил бокового и лобового сопротивления от начала погружения до достижения "критической" глубины;
на основе численного исследования предложены практические рекомендации для улучшения процесса погружения сваи в грунт.
Практическая ценность диссертации. Разработанная методика и прикладные программы могут применяться при динамических расчетах погружения сваи в грунт, при прогнозировании глубины погружения с учетом сложной природы бокового и лобового сопротивления, а также с учетом движения грунта вокруг сваи и вязких, пластических свойства грунтовой среды.
Полученные численные результаты и рекомендации могут быть использованы при проектировании свайных фундаментов и при прогнозировании глубины погружения сваи в грунт. Результаты исследований приняты на внедрение институтом Ташметропроект и проектно-исследовательскмм . институтом "Намангандорпроект" акционерного объединения "Наманганавтодор" государтвенного акционерного концерна "Узавтодор".
Достоверность полученных результатов обоснована корректностью математической постановки задач и сопоставлением результатов теоретических расчетов с опытными данными.
Ашробация работы. Основные результаты работы докладывались:
на региональной конференции "Строительство на структурно-неустойчивых грунтах" (г.Самарканд, сентября 1992 г);
на научном семинаре кафедры "Сопротивление материалов и строительная механика" Наманганского индустриально-технологического института (г. Наманган, сентябрь )992 г.);
-на международной научно-практической конференции "Проблемные вопроси механики и машиностроения" (г. Ташкент, май 1993 г.); -на научном семинаре лаборатории динамика сооружении .
и грунтов ИМИСС АН РУ (г. Ташкент, февраль 1994 г.);
-на научном семинаре кафедры "Мости и транспортные тоннели" Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта (г. Ташкент, апрель 1994 г.);
-на научном семинаре кафедры "Мосты и транспортные тоннели" Ташкентского автодорожного института (г. Ташкент, май 1994 г.);
-па научном семинаре кафедры "Строительная механика и сейсмостойкость сооружений" Ташкентского архитектурно-строительного института (г. Ташкент, май 1994 г.);
-на объединенном семинаре отдела сейсмодинамики Института механики и сейсмостойкости сооружений им.М.Т.Уразбаева АН ГУ. (г. Ташкент, декабрь 1993, май 1994 т.).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 7 опубликованных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литерагури из 10Q наименований, содержит 56 рисунков, 7 таблиц. Объем работы 183 страшщы машинописного текста, включая рисунки, таблицы и приложение .