Актуальність питань щодо можливості будiвництва на дiлянках зi слабкими грунтами, якi займають значнi територiї України, зумовлює необхiднiсть розробки й застосування заходiв щодо посилення мiцностi слабких грунтiв як основ для фундаментiв. Наведено результати дослiдження роботи армованої геосинтетичними матерiалами грунтової конструкцiї фундаментної подушки для укрiплення слабких основ пiд фундаментами споруд. Експерименти виконувались на малорозмiрних моделях, а чисельне моделювання - з використанням програмного комплексу PLAXIS. Згадана конструкцiя являє собою об'ємно замкнуту систему, мiцнiсть якої визначається її геометрiєю, мiцнiстю геосинтетичних матерiалiв, мiцнiстю їх з'єднання, видом i щiльнiстю заповнювача. Армована сiтка розподiляє напруження по всiй площi армування, забезпечуючи збiльшення несучої здатностi основи фундаменту i зменшуючи його деформацiї. У свою чергу, геотекстиль виконує функцiю роздiлюючого шару мiж грунтом основи й заповнювачем. З огляду на те, що геосiтка працює на розтяг, а ущiльнений наповнювач - на стиск, наближено можна вважати, що пiд дiєю зовнiшнього навантаження армованi грунтовi конструкцiї iмiтують поведiнку плити на пружнiй грунтовiй основi. Результати експериментальних i чисельних дослiджень нової конструкцiї фундаментної подушки показали, що вона зменшує деформацiї осідання фундаментів на (25 - 30) % i дозволяє скоротити витрати на будiвництво в порiвняннi з традицiйними iнженерними рiшеннями. Запропоновану авторами конструкцiю фундаментної подушки для посилення слабких грунтових основ можна застосовувати пiд башмаки стаканного типу збiрних та монолiтних залiзобетонних колон, а також пiд стрiчковi та стовпчастi фундаменти для стiн у промисловому та громадському будiвництвi.

Проаналізовано відомі теоретичні й експериментальні дослідження щодо методів розрахунку параметрів вибухових робіт з урахуванням властивостей порід, які руйнуються (зокрема, порід складної структури). Розглянуто розроблені конструкції зарядів і способи їх ініціювання, а також варіанти різних схем короткосповільненого підривання, здатних забезпечити якісне подрібнення масивів порід в осередку вибуху з одночасним дотриманням допустимого рівня сейсмобезпеки в зоні будівель (у тому числі, розташованих над карстовими порожнинами в зоні впливу кар'єра). Обгрунтовано сейсмобезпечні параметри масових вибухів на гіпсових кар'єрах. Досліджено особливості поширення різних типів хвиль у закарстованому масиві гірських порід від осередку вибуху до місця їхньої взаємодії з наземними об'єктами й карстовими порожнинами під ними. Отримано емпіричні коефіцієнти і вдосконалено формулу розрахунку сейсмобезпечної маси зарядів вибухової речовини під час короткосповільнених вибухів свердловинних зарядів з неелектричною системою ініціювання. Запропоноване співвідношення відрізняється від раніше відомих урахуванням статичної й динамічної складових навантаження, викликаного поперечною хвилею. Окрім того, береться до уваги наявність карстових порожнин, розташованих в активній зоні будинку до (або нижче) лінії нижньої межі статичного тиску. Проаналізовано специфічні особливості керованого детонування свердловинних зарядів вибухової речовини, розділених карстовою порожниною, з метою змикання останньої. Подальшого розвитку зазнали уявлення про поширення в закарстованому масиві порід сейсмічних коливань від масових вибухів у кар'єрах, а також про їхню взаємодію з поверхневими будівлями й карстовими порожнинами під ними, які розташовані над нижньою межею товщі, що стискається.

Уменьшение рисков, связанных с оползневыми процессами, обвалами и другими негативными последствиями интенсивного строительства в прибрежной зоне, а также неконтролируемого забора воды и песка, невозможно без понимания физики разрушения гранулированной среды. Вместе с тем, количественные характеристики процессов такого рода остаются на сегодняшний день недостаточно изученными. Исходя из этого, в статье представлены результаты модельных экспериментальных исследований, связанных с формированием угла откоса несвязного грунта в двумерном случае. Рассмотрен процесс образования угла откоса при разрушении гранулированной колонны в воздухе и воде, а также при донном размыве. Установлено, что во всех случаях углы, сформированные в процессе разрушения гранулированной колонны, близки к углу естественного откоса для данного типа грунта. При этом форма профиля отложения зависит практически только от коэффициента пропорциональности, определяемого как отношение начальной высоты к горизонтальному размеру колонны. Показано, что формирование углов откосов связано с процессом размыва донной поверхности. Обнаружено, что при образовании воронки размыва треугольного профиля с крутыми склонами, независимо от интенсивности всасывания частичек грунта и коэффициента пропорциональности, угол наклона образующих внутренней поверхности воронки размыва к горизонту равен углу, сформированному разрушениями песчаной колонны в воде. Полученные данные могут быть полезными для прогнозирования предельного угла откоса при разработке русловых карьеров для добычи песка, поскольку форма продольного профиля склона обусловливает характер, ход и соотношение процессов эрозии и аккумуляции.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж123 + В253.320.561

Рубрики:

Технічна гідромеханіка (гідравліка)

Обтікання профілів. Обтікання крила. Обтікання ґраток. Рідина нестислива < Гідродинаміка >

Шифр НБУВ: Ж Пошук видання у каталогах НБУВ 

У результаті розвитку фундаментальних уявлень про гідродинаміку ерліфтингу запропоновано принципово новий енергетичний підхід до вивчення загальних закономірностей висхідної газорідинної течії у піднімальній трубі ерліфта. В його основу покладено гідравлічні рівняння нерозривності, енергобалансу та стану фаз для стаціонарного одновимірного ізотермічного руху газорідинної суміші у вертикальній трубі. Розроблена математична модель враховує втрати гідродинамічного напору не тільки на тертя, а й на ковзання фаз. У цьому полягає її принципова відмінність від загально прийнятої гідродинамічної моделі течій такого роду, побудованої на основі диференціальних рівнянь збереження маси й імпульсу для двофазних потоків. Показано, що при визначенні втрат напору на тертя слід врахувати не витратну, а ефективну густину газорідинної суміші. Це дозволяє забезпечити рівність між кінетичними енергіями фаз. Уперше отримано вираз для втрат напору на ковзання фаз, який який можна фізично трактувати як відношення питомих (за одиницю часу) роботи сил міжфазної гідродинамічної взаємодії до ваги газорідинної суміші, що протікає через живий переріз. У результаті чисельного дослідження розробленої енергетичної моделі для випадку ерліфта зі снарядною структурою водоповітряної суміші встановлено співвідношення між втратами напору на ковзання фаз і повними втратами напору. Виявлено автомодельну область для гідравлічного опору тертя. Показано, що втрати на ковзання фаз можуть складати від 30 до 90 % повних втрат. Розроблено методику розрахунку продуктивності ерліфта, достовірність якої забезпечується хорошим збігом розрахункових витратних характеристик з експериментальними у широкому діапазоні зміни умов ліфтингу для нагнітально-струминного змішувача.

Розглянуто два нетрадиційні способи застосування гідродинамічних рулів при русі високошвидкісних підводних суперкавітуючих апаратів. Розроблено метод активної стабілізації руху суперкавітуючого апарату за креном і метод керування його рухом за курсом шляхом регулювання кута крену за допомогою спеціального руля крену й автоматичної системи керування зі зворотним зв'язком. Наведено приклади комп'ютерного моделювання маневрування суперкавітуючого апарату за курсом при керуванні за допомогою вертикальних гідродинамічних рулів зі стабілізацією нульового кута крену і шляхом регулювання кута крену. Розроблено метод знаходження рівноважних значень параметрів руху (балансування) суперкавітуючого апарату у випадку, коли для повної чи часткової компенсації його ваги використовується пара однакових горизонтальних рулів, які проникають з каверни у воду. Наведено приклади комп'ютерного моделювання руху суперкавітуючого апарату з горизонтальними рулями в режимі без глісування і в змішаному режимі. Показано, що усталений поздовжній рух збалансованого суперкавітуючого апарату без глісування, на відміну від його руху в режимі глісування в каверні, є стійким "в малому". Встановлено, що в змішаному режимі руху горизонтальні рулі можуть грати демпфуючу роль, пригнічуючи нестійкість руху апарату "в малому", однак на великому інтервалі часу рух втрачає стійкість в цілому. Моделювання показало, що застосування автоматичної стабілізації руху по глибині у всіх розглянутих випадках робить його стійким в цілому. Показано також, що курсова маневреність такого апарату при керуванні за допомогою вертикальних рулів максимальна при початковому балансуванні в режимі без глісування, але різко погіршується при початковому балансуванні в змішаному режимі.