Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Иванов Александр Вадимович

Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами
<
Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Иванов Александр Вадимович. Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.19. - Санкт-Петербург, 1999. - 205 с. : ил. РГБ ОД, 61:00-5/1333-X

Содержание к диссертации

Введение

1. Краткий обзор накопленного опыта строительства и результатов исследований подпорных сооружений с устройствами, уменьшающими боковое давление грунта засыпки 11

1.1. Основные способы уменьшения распорного давления грунта обратной засыпки на причальные сооружения 11

1.2. Применение геосинтетиков в строительной практике в качестве конструкционных элементов, армирующих грунт ... 21

1.3. Исследования работы подпорных стенок с обратной засыпкой, армированной жесткими или гибкими элементами 24

1.4. Существующие методики определения распорного давления грунта с учётом наличия в толще засыпки гибких полотнищ, уложенных без прикрепления к подпорной стенке 26

2. STRONG Лабораторные исследования взаимодействия тонких подпорных стенок с обратной засып

кой, армированной гибкими полотнищами STRONG 31

2.1. Задачи и состав исследований 31

2.2. Лабораторные установки, методика и результаты проведённых иследований 37

2.2.1. Малая модель заанкерованной подпорной стенки 37

2.2.2. Малая модель безанкерной подпорной стенки 44

2.2.3. Эксперименты на большой модели безанкерного больверка 56

2.2.3.1. Экспериментальная установка и порядок проведения опытов 56

2.2.3.2. Результаты экспериментальных исследований 62

3. Теоретические исследования работы безанкерного больверка с учётом армирования грунта обратной засыпки гибкими полотнищами 74

3.1. Определение активного давления грунта 74

3.1.1. Исходные положения 74

3.1.2. Определение активного давления грунта и основных параметров полотнища при горизонтальном армировании 75

3.1.3. Определение активного давления грунта и основных параметров полотнища при вертикальном армировании 83

3.2. Аналитический расчёт безанкерных больверков, взаимодействующих с нелинейно податливым основанием 94

3.2.1. Предварительные соображения 94

3.2.2. Теоретическое обоснование основных положений аналитического расчёта 94

3.2.2.1. Исходные положения и допущения 94

3.2.2.2. Параболическая эпюра допредельного давления грунта 97

3.2.2.3. Линейная эпюра допредельного давления грунта 104

3.2.3. Расчёт больверка 108

3.2.3.1. Исходные положения 108

3.2.3.2. Расчётные зависимости 111

3.2.3.3. Пример расчёта 114

3.3. Автоматизированный расчёт безанкерного больверка 115

3.3.1. Расчётные зависимости 115

3,3 2. Пример расчёта 125

4. Сопоставление результатов расчётов с опытными данными и оценка эффективности армирования обратной засыпки гибкими полотнищами 128

4.1. Сопоставление результатов теоретических расчётов с экспериментальными данными, полученными на большой модели безанкерного больверка 128

4.1.1. Исходные данные 128

4.1.2. Сопоставление теоретических расчётов и опытных данных 131

4.2. Оценка эффективности армирования обратной засыпки горизонтально уложенными гибкими полотнищами 139

Основные выводы по работе 147

Литература 150

Приложения:

Применение геосинтетиков в строительной практике в качестве конструкционных элементов, армирующих грунт

Геосинтетиками в международной практике принято называть полимерные материалы, применяемые в строительстве при совместном использовании их с грунтами [51, 78]. С целью армирования грунтов используются несколько разновидностей геосинтетиков: геотекстили, геосетки и георешётки. Каждая из разновидностей представлена широким спектром марок и типов, удовлетворяющих различным условиям [3, 14, 19, 44, 45, 72, 92]. Армирующие геосинтетики наибольшее распространение в нашей стране и зарубежом получили в дорожном строительстве при сооружении дорожного полотна и возведении насыпей [2, 4, 25-27, 32, 37, 41,48,57,65,72,82,86]. На рис. 1.8, я, б схематично представлены схемы укрепления дорожного полотна и насыпи соответственно геосетками и геотекстилем. На рис. 1.8, в, г изображены реализованные на практике проекты армирования насыпей под автомобильное (торговый центр Пайнвилл, США) и железнодорожное (модернизация части железной дороги Вердер-Брандербург, Германия) полотна. Накопленный опыт применения геосинтетиков [3, 15, 19, 26, 35, 37, 50, 51, 53, 72, 76, 80, 85, 87, 88, 95, 101, 104] показал их значительную эффективность по сравнению с традиционными методами строительства. К сожалению, в портовом строительстве армирующие геосинтетики мало используются, что представляется неоправданным.

Появившиеся в последние десятилетия высокопрочные синтетические материалы с малым относительным удлинением позволяют успешно решать поставленные задачи по армированию обратных засыпок портовых подпорных сооружений. Краткий обзор некоторых современных типов геотекстилей и геосеток с их основными характеристиками приведён в приложении 1. Как уже было отмечено выше, одним из перспективных способов снижения распорного давления грунта на подпорные стенки является укладка в тело обратных засыпок жестких или гибких армирующих элементов. Этот способ начал развиваться в отечественной и зарубежной практике с 60-х годов нашего столетия, когда Ф. М. Шихиев, А. Видаль, Ф. Шлоссер, а затем и другие исследователи, многочисленными лабораторными и натурными экспериментами [5, 12, 13, 19, 29, 36, 59, 66, 73, 77, 79, 83, 84, 89, 90, 98, 105-107, ПО, 111] показали большую его эффективность. Большинство проведённых исследований было посвящено изучению работы подпорных сооружений, у которых армирующие элементы (обычно в виде металлических полос) крепились к сборной жесткой (железобетонной или металлической) или гибкой (металлической) облицовке [19, 56, 62, 63, 93, 94, 100, 108-110]. В ряде зарубежных стран (Франция, Германия, Великобритания, США) разработаны и внедрены типовые проекты таких конструкций.

Изучением эффекта армирования при укладке в засыпку элементов, не прикреплённых к подпорной стенке, последовательно занималась группа отечественных исследователей: Ф. М. Шихиев [66-68], В. И. Шамшурин [17, 36], А. Е. Якунин и П. Г. Еныпин [74], Л. Ф. Златоверховников [29-31] и Ю. И. Бик [5-7]. В работах Ф. М. Шихиева изучалось влияние на величину распорного давления грунта формы и вида армирующего элемента. В проведённых лабораторных экспериментах для четырёх ярусов укладки армоэлементов в грунт получено уменьшение распорного давления в 2.0, 1.8, 1.6 и 2.0 раз соответственно при укладке цельных рам, гребёнки, отдельных стержней и гибких полотнищ. В 1967 г. под руководством В. И. Шамшурина проводились эксперименты на полунатурной и крупномасштабной моделях заанкерованной стенки с целью определения эффективности применения однорастворной силикатизации и цемента для укрепления грунта засыпки. Укреплённые слои грунта определённой толщины создавались в горизонтальной плоскости в один, два или три яруса по высоте стенки. Исследования показали значительное уменьшение изгибающих моментов в стенке (более чем в два раза при трёх ярусах армирования). А. Е. Якунин и П. Г. Еньшин проводили исследования на крупномасштабной модели заанкерованного больверка с армированием засыпки металлическими рамами, уложенными в засыпке в один или два яруса. Опыты показали возрастание разгрузочного эффекта при создании полезной нагрузки на поверхности засыпки.

При проведении широкого комплекса лабораторных экспериментов (Л. Ф. Златоверховников) на модели массивовой набережной на скальном основании было получено уменьшение распорного давления (примерно на 37 %) при наличии одиночного гибкого полотнища и создании пригрузки на поверхности засыпки. В ходе проведения опытов производилась фотофиксация процесса образования в обратной засыпке призмы обрушения. На полученных фотографиях чётко видно, что при армировании засыпки не прикреплённым к стенке гибким полотнищем угол обрушения заметно меньше, чем в случае без армирования. Ю. И. Бик в своих исследованиях на крупномасштабной модели заанкерованного больверка (1990 г.) показал, что для данной конструкции наиболее оптимальное расположение гибких полотнищ будет при их укладке вниз от подпорной стенки под углом естественного откоса грунта засыпки. Кроме того, было отмечено возрастание величины эффекта армирования при уменьшении изгибной жесткости стенки. Анализ имеющейся информации показывает малочисленность проведённых экспериментальных исследований и недостаточную изученность явлений, происходящих при армировании обратных засыпок гибкими синтетическими полотнищами, уложенными без прикрепления к подпорной стенке. Кроме того, полностью отсутствуют данные по исследованиям взаимодействия армированной засыпки и безанкерного больверка. Вследствие конструктивной простоты такого типа подпорного сооружения и способа армирования засыпки существующее положение представляется неприемлемым и требует проведения обширного экспериментального исследования.

Эксперименты на большой модели безанкерного больверка

Крупномасштабная модель безанкерного больверка установлена в грунтовом лотоке (рис. 2.10 и 2.11) с размерами 200x121x130 см, лицевая грань которого включала в себя панель из оргстекла с размерами 120x100 см. Подпорная стенка имела размеры 120x80 см. С целью уменьшения влияния трения грунта по боковым граням лотка, стенка была выполнена из трех вертикально установленных элементов - стальных листов с размерами 80x40 см и толщиной 3 мм. Грунтозащита между листами была выполнена из резинового жгута, приклеенного на края смежных элементов, а между модельной стенкой и стенками лотка - путем прикрепления на кромки крайних элементов полосок синтетического ватина. Прогибы среднего элемента модельной стенки регистрировались девятью индикаторами часового типа (точность измерений до 0.01 мм).

На рис. 2.10 индикаторы обозначены : Д1, Д2, ..., Д9. Пять индикаторов (Д1-Д5) были установлены внутри лотка перед подпорной стенкой, и служили для измерения прогибов стенки в пределах ее свободной высоты. Они были закреплены на выдвижном штативе, заделанном в стенку лотка. Остальные четыре индикатора (Д6-Д9), предназначенные для измерения прогибов части модельной стенки заглубленной в грунт основания, были установлены с внешней стороны торцевой стенки лотка. Индикаторы были соединены с подпорной стенкой при помощи тонкой де-А Д Ч инварной проволоки. Для предотвращения трения о песок, проволока в пределах толщи песка была заключена в пластмассовых трубочках диаметром 4 мм. Перед началом опытов модельная стенка находилась в подвешенном состоянии на двух кронштейнах, прикрепленных к поперечной балке лотка. Элементы стенки при этом были скреплены между собой при помощи деревянного обвязочного бруса. Глубина заделки подпорной стенки в грунт была принята равной 0.35 м. Данная величина близка к своему предельному минимальному значению для созданной модели в варианте без использования армирующих засыпку элементов, и была назначена исходя из результатов предварительных опытов с переменной глубиной погружения. В опытах использовался сухой кварцевый песок средней крупности с углом внутреннего трения ф = 34. Пласт песка, используемый как основание, уплотнялся вибрированием до величины коэффициента относительной плотности сложения ID равного 0.66 и имел удельный вес у = 17.1 кН/м3. Плотность сложения контролировалась с помощью пенетрометра и периодически проверялась лабораторными испытаниями. Грунт обратной засыпки отсыпался в пазуху за подпорной стенкой без дополнительного уплотнения и имел /D=0.36, а У=16.5 кН/м3.

Грунтовый лоток был сооружен на металлической раме, под которой находился бункер с рельсовыми путями для катучих грузовых тележек, предназначенных для перемещения песка в процессе опытов. В днище лотка имелись отверстия, через которые в стадии разгрузки установки песок самотёком поступал в тележки. Перемещение тележек осуществлялось при помощи тельфера. Полезная нагрузка создавалась посредством укладки гирь на нагрузочный штамп, установленный на выровненной поверхности обратной засыпки. В качестве армирующих засыпку гибких элементов использовались полотна геотекстиля "Тураг" марки 3407. Методика моделирования взаимодействия тонких подпорных сооружений с грунтом [20, 52] базируется на условиях подобия относительных деформаций модели и натуры. Это обеспечивается путём подбора жесткости конструкции и величин действующих на неё нагрузок. При этом должно быть обеспечено условие геометрического подобия где Ьм и L„ - линейные размеры, соответственно, модели и натуры; л - масштаб моделирования. Жесткости 1 погонной единицы натурного и модельного элемента будут связаны между собой соотношением где ЕмІмН. ЕНІН- изгибные жесткости, соответственно, для модели и натуры; у-л и ун - удельный вес грунта, соответственно, для модели и натуры. Равномерно распределённая нагрузка q0M) прилагаемая к поверхности грунта засыпки модели, связана с аналогичной нагрузкой для натуры q0ff зависимостью Исследуемая модель подпорной стенки выполнена из металлических листов марки Ст 3 с изгибной жесткостью Ем1м -- 450 Нм2/пог. м. Данная конструкция, при масштабе моделирования л, равном 1/9.6 , подобна больверку, выполненному из шпунта ШК-І с жесткостью Енін- 3840 кНм2/пог. м. , и имеющему общую высоту 7.7 м, сі свободную высоту 4.3 м. Величинам интенсивности равномерно распределённой нагрузки q0H на поверхности засыпки натурного сооружения, равным 13.8 и 27.6 кПа, соответствуют нагрузки qOM для модели, равные 1.44 и 2.88 кПа. Порядок проведения экспериментов на большой модели: - в грунтовый лоток, предварительно освобождённый от грунта, производилась установка модели подпорной стенки. Элементы стенки, соединённые в верхней своей части при помощи деревянного обвязочного бруса, подвешивались на двух кронштейнах к поперечной балке лотка; - с обеих сторон от стенки отсыпался грунт до уровня проектного дна. Данный грунт, используемый в качестве основания подпорного сооружения, уплотнялся вибрированием донным вибратором до установленной величины коэффициента относительной плотности сложения; - от модели отсоединялись обвязочный брус и кронштейны. Далее устанавливались измерительные приборы, регистрирующие прогибы, и снимались начальные отсчёты. - производилась послойная отсыпка грунта в пазуху за стенкой вплоть до своего проектного уровня. В опытах с армированием засыпки грунт сначала отсыпался до проектного уровня укладки полотнища.

Далее поверхность грунта выравнивалась, и на ней размещался армирующий элемент, укладываемый вплотную к подпорной стенке. После этого производилась дальнейшая отсыпка грунта, в процессе которой регистрировались прогибы стенки; - полезная нагрузка создавалась посредством укладки гирь на нагрузочный штамп, установленный на поверхности обратной засыпки. Ступень нагрузки, после приложения которой брался отсчёт по измерительным приборам, равнялась 360 Н. Максимальная

Аналитический расчёт безанкерных больверков, взаимодействующих с нелинейно податливым основанием

В расчетном отношении заглубленный участок стенки рассматривается как вертикальная, абсолютно жесткая балка высотой / на нелинейно податливом основании, находящаяся под действием поперечной силы Q0 = Q и момента М0 = О И , где О - горизонтальное - -усилие, приложенное к стенке на высоте h от поверхности основания (рис. 3.7, а). Контактное давление не по всей высоте стенки, в пределах ее погружения, определяется предельной эпюрой. Наряду с участками, где это давление реализуется, существуют зоны допредельного по прочности грунта состояния. Зависимость между контактным давлением г и перемещением стенки и в данной стадии линейна, а коэффициентом пропорциональности служит коэффициент постели К. При этом указанная закономерность в равной степени применима не только при смещении стенки на грунт, но и от грунта. Таким образом, взаимодействие стенки с грунтом характеризуется двумя билинейными диаграммами деформирования, каждая из которых по типу напоминает классическую диаграмму Прандтля без разгрузки (рис. 3.7, б). С целью анализа влияния вида закона изменения коэффициента постели на конечные результаты вычислений примем сначала линейную зависимость для К в виде : К = к z , где к - коэффициент пропорциональности, назначаемый по нормам [54] или по табл. 3.1; z - глубина, отсчет которой ведется от поверхности основания.

Эпюры пассивного ер и активного еа давлений грунта основания приняты с линейным законом по глубине z. Следящий эффект не учитывается, что допустимо до определенного значения угла поворота вс оси стенки. Так, например, если вс не превышает 0.2 рад. ( 11.5), то расхождение между 0С и tgOc достигает всего 3 %, что позволяет уравнение смещающейся вертикальной оси стенки и = и0 - z tgOc заменить более простым соотношением и =-= и0 - z-вс (здесь и0 - перемещение стенки у поверхности основания, т.е. при z = 0). По этой же причине можно пренебречь влиянием наклона стенки на величину пассивного и активного давления грунта. В реальных условиях такое ограничение является вполне применимым. Грунт основания однородный, идеально сыпучий, а внешняя нагрузка на его поверхности отсутствует. Пока горизонтальное усилие Q0 небольшое, параметры напряженно - деформированного состояния стенки можно определить известным линейным решением [55]. Однако при некотором значении внешней нагрузки, названной первым критическим усилием Qo] , у верхнего края стенки, при z = 0 зарождается предельное состояние грунта, которое по мере ее увеличения продвигается вниз. Эпюра допредельного давления как бы скользит по предельной эпюре, ординаты eZoo которой определяются разностью пассивного и активного давления грунта (см. рис. 3.7, а). Достижение допредельной эпюрой предельного значения etco У нижнего конца стенки при z = t реализуется при втором критическом усилии Qo2 . Дальнейший рост внешней нагрузки способствует сближению предельных эпюр, которые полностью сольются при исчерпании несущей способности подпорной стенки по грунту Qoco. Т. о., при Qo Q02, кроме двух предельных зон (верхней и нижней), появляется еще и третья - допредельная (средняя) зона. По терминологии Ф. М. Шихиева [69] такая задача относится к категории трехзональных задач.

Первая критическая нагрузка Qo] находится из условия касания допредельной эпюры давления к предельной в точке z = 0, т. е. из условия: откуда следует где ut и et - соответственно перемещение и допредельное давление при z = t; z0 - координата нулевого перемещения и давления. При этом предельная и допредельная эпюры давлений и соответствующие им перерезывающие силы и изгибающие моменты характеризуются зависимостями: » где zi - координата верхней пластической зоны. Общими условиями статического равновесия балки являются условия равенства нулю суммы проекций всех сил на горизонтальную ось и суммы моментов всех сил относительно нижнего конца стенки. Этим условиям равновесия эквивалентны граничные условия: Из этих двух условий, при et etoo можно записать уравнение из решения которого можно определить границу zi , разделяющую верхнюю предельную и нижнюю допредельную зоны, а затем из (3.49) при ez - 0 найти и далее из уравнения равновесия

Результаты расчетов по приведенным формулам представлены на рис. 3.8 (а) и выполнены при следующих исходных данных: t - 2 м, И = 0.8м ф = 0.4), etoo- 0.18МПа, к = 5000 кН/м4. Критические значения поперечного усилия равны: Q0i— 13 кН п.м., Qo2 = 25.8 кН/п.м. Предельное усилие Qoao - SO. 7 кН/п.м. Критические перемещения стенки на уровне поверхности основания составили: ио1 = 1.8 см, ио2 - 5.15 см. Зависимости u(Q0) и 0C(QO) имеют явно выраженный нелинейный характер с асимптотой при Q0 = QOQO , а зависимость максимального изгибающего момента Мтах от Q0 , показанная в левом квадранте в диапазоне 0 Q0 Qo2, квазилинейная. Наклонные пунктирные линии на рис. 3.8 (а) относятся к линейным решениям. Анализируя полученные результаты, следует отметить, что оценка несущей способности стенки по значению Qooc весьма проблематична из-за резкого увеличения угла поворота стены при Q0- Qoco и нарушения при этом принятых ранее допущений. Для этой оценки можно рекомендовать величину Оо2 , тем более, что такая рекомендация приводит к запасу, так как отношение Qo21 Q000 составляет от 0.87 при [3 = 0 до 0.79 при (З =2. В выполненном примере расчета глубина t погружения стенки в грунт считалась известной, а поперечная сила Q - искомой величиной. Однако на практике чаще всего происходит наоборот, когда по

Оценка эффективности армирования обратной засыпки горизонтально уложенными гибкими полотнищами

С целью оценки эффективности применения армирующих полотнищ был произведён расчёт прямых затрат на возведение подпорного сооружения в виде безанкерного больверка с армированием и без армирования обратной засыпки. Рассматривались 14 вариантов подпорной стенки (7 с армированием и 7 без армирования засыпки), свободная высота которой задавалась в интервале от 5.5 до 8.5 м с шагом 0.5 м. Во всех вариантах соотношение высоты надводной части засыпки к подводной принималось равным 0,4 . Угол внутреннего трения грунта засыпки и основания ф = 30 , удельное сцепление с = 0 кПа. Удельный вес грунта надводной части засыпки у і = 18 кН/м , а для подводной части засыпки и грунта основания у2 = № кН/м . Интенсивность полезной нагрузки на поверхности засыпки принята равной q0 = 40 кПа. Армирование засыпки осуществлялось в один ярус, с укладкой гибких полотнищ на уровне, дающему при расчёте наибольший разгрузочный эффект. Расчёт больверков и определение параметров, необходимых для экономического сравнения (высота стенки, максимальный изгибающий момент в стенке, длина гибкого полотнища и расчётное усилие в нём), производилось по варианту, учитывающему изгибную жесткость стенки. Для примера, на рис. 4.5 и 4.6 представлены безанкерные больверки соответственно без армирования и с армированием засыпки.

Данные больверки изображены в соответствии с полученными результатами расчёта для стенки со свободной высотой 7,0 м. Глубина забивки больверка находилась из условия прочности грунта основания у нижнего конца стенки. На рис. 4.7 представлены графики зависимости требуемого момента сопротивления шпунта W от заданной свободной высоты подпорной стенки hce для вариантов с армированием (сплошная линия) и без армирования (штриховая линия) засыпки. Из рисунка видно, что армирование засыпки даёт возможность либо увеличить свободную высоту стенки при неизменном профиле шпунта, либо при заданной свободной высоте использовать более лёгкий профиль шпунта, по сравнению с вариантом без армирования. Вычисление прямых затрат на возведение рассмотренных вариантов подпорного сооружения производилось при помощи программного комплекса ABC - 4РС (Ленморниипроект). В таблицу 4.3 сведены основные результаты расчёта больверка, а также полученные величины прямых затрат (в ценах 1984 г.) и экономического эффекта Э, определённого по формуле Э = (Пзба - Пзарм) / Пзба, где Пз а и Пзарм - соответственно прямые затраты для варианта без армирования и с армированием засыпки при заданной свободной высоте стенки. На рис. 4.8 изображены графики зависимости прямых затрат от величины свободной высоты стенки hce для рассмотренных вариантов больверка. Из рисунка видно, что для заданных грунтовых условий и величины интенсивности полезной нагрузки интервал свободных высот стенки, при которых укладка гибкого полотнища даёт экономический эффект, находится примерно в пределах от 6,75 до 7,95 м. Вне этого интервала прямые затраты для больверка с армированием и без армирования засыпки практически одинаковые.

Возникновение экономического эффекта для рассмотренных сооружений связано с тем, что армирование засыпки позволяет отодвинуть в большую сторону величину свободной высоты стенки, при которой требуемый профиль шпунта выходит за границы отечественного сортамента. В этом случае приходится использовать дорогостоящие сварные профиля. Безанкерная стенка может оказаться в ряде случаев (строительство в городских и стеснённых условиях, необходимость быстрого возведения подпорного сооружения и т. п.) единственным альтернативным вариантом, особенно в сочетании с армированием обратной засыпки гибкими полотнищами. 1. Появление в последние десятилетия целого ряда новых типов высокопрочных синтетических материалов даёт возможность успешно использовать их в портовом строительстве в качестве армирующих засыпку гибких элементов. 2. Анализ имеющейся информации показывает малочисленность проведённых исследований и недостаточную изученность явлений, происходящих при армировании обратных засыпок гибкими синтетическими полотнищами, уложенными без прикрепления к подпорной стенке. Кроме того, полностью отсутствуют данные по исследованиям взаимодействия армированной засыпки и безанкерного больверка.

Простота конструкции безанкерного больверка в сочетании с лёгкостью и быстротой укладки в засыпку гибких элементов, являются существенными достоинствами данного типа подпорного сооружения. 3. С целью изучения особенностей взаимодействия тонких подпорных стенок с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами, были созданы две малых и одна большая модели. Проведённый обширный комплекс экспериментов показал, что, надлежащим образом размещённые в теле обратной засыпки, гибкие полотнища дают значительный разгрузочный эффект, уменьшая прогибы и изгибающие моменты в подпорных конструкциях. 4. Опыты на малой и большой моделях показали, что для безанкерной стенки укладка армирующих полотен в горизонтальной плоскости является близкой к их оптимальному расположению, дающему наибольший разгрузочный эффект. Увеличение количества ярусов армирования приводит к возрастанию разгрузочного эффекта, но величина приращения этого эффекта убывает с каждым новым добавленным ярусом.

Похожие диссертации на Взаимодействие тонкой подпорной причальной стенки с обратной засыпкой, армированной гибкими полотнищами