В монографии разработаны основы теории гравитационного зондирования вязкопластичных грунтов. Рассмотрены методы контактного исследования грунтовых сред в труднодоступных районах, в том числе на поверхности космических тел и глубоководных частях Мирового океана. Созданы новые погружные устройства, подводные носители, оборудование и приборы, позволяющие определять эксплуатационные характеристики грунтов в условиях естественного залегания.

На основании анализа результатов инженерно-геологических изысканий на территории Днепропетровщины и материалов по эксплуатации зданий на этих территориях установлено, что в процессе фильтрации "взмученной" воды через лёссовую просадочную толщу происходит кольматация пор грунта, чаще на границах инженерно-геологических элементов, образование сначала местного, а впоследствии - постоянного водоупора, формирование нового горизонта подземных вод, подъем уровня подземных вод, подтопление территорий, которые числятся как потенциально "неподтопляемые". Приведены примеры фактической эксплуатации объектов, построенных на потенциально "неподтопляемых" территориях.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н581.253

Рубрики:

Лесові ґрунти

Шифр НБУВ: Ж69446 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано узагальнення окремих положень дослідження динаміки руху підземних вод за умов міста Дніпродзержинська. Створено лабораторну установку для визначення водних і фільтраційних властивостей грунтів.

Розглянуто змішану початково-крайову задачу з розривним розв'язком для системи рівнянь динамічної консолідації водонасичених грунтів. Доведено єдиність класичного розв'язку. Одержано оцінки похибки неперервного за часом та повністю дискретно наближених узагальнених розв'язків, побудованих на базі методу скінченних елементів.

Проаналізовано властивості глинистих грунтів, що набухають. Висвітлено методи розрахунку основ і будинків з урахуванням особливостей даних грунтів та умов експлуатації. Описано фізичні, фізико-хімічні та механічні властивості регіональних грунтів. Визначення напружено-деформованого стану системи будинок - фундамент - основа з урахуванням впливу набухання грунту виконано для розрахунку схеми у вигляді балки на пружній основі та представлено моделлю Власова - Леонтьєва, що має властивості до набухання, для якої одержано системи диференціальних рівнянь та їх апроксімація методом скінченних різниць для різних випадків розподілу жорсткості балки та вологості грунту, а також для схеми, в якій будинок представлений просторовою оболонкою, фундамент - системою перехресних балок, а основа - окремими елементами кінцевої жорсткості та моделлю Власова - Леонтьєва.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження набухаючих грунтів, що використовуються в якості основ будинків і споруд, у перспективних для будівництва північно-східних регіонах Сирії. Обробка великого експериментального матеріалу методами математичної статистики дозволила знайти кореляційні залежності, що пов'язують прості фізичні показники грунтів з характеристиками набухання. Запропоновано рівняння для визначення тиску та вологості набухання, а також вільного відносного набухання, отримані на базі прямолінійних регресій і відрізняються високими значеннями коефіцієнтів кореляції. Встановлено співвідношення між характеристиками набухання та усадки досліджуваних глин. Визначено ступінь впливу конструктивних особливостей і параметрів приладів різних систем, що використовуються у Сирії для визначення характеристик набухання. Під час розробки пальових фундаментів у набухаючих грунтах показано можливість визначення активної зони і зони гальмування на поверхнях паль методом моделювання. Результати підтверджено натурними випробуваннями. Встановлено особливості розвитку сил тертя на поверхнях моделей паль в грунтах, що набухають.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему прогнозування деформацій основ споруджень зі слабких водонасичених фільтраційно-анізотропних грунтів. Наведено рівняння нелінійної теорії консолідації таких грунтів за різних умов деформування: одновимірних, плоских, просторових, вісесиметричних. Коефіцієнт консолідації представлений ступеневою функцією. У кінцево-різницевій формі запропоновано рішення задач у розглянутій постановці для слабких водонасичених фільтраційно-анізотропних грунтів. Розроблено алгоритми рішення задач ущільнення за одновимірних, плоских, просторових, вісесиметричних умов деформування основ територій і масивів відвалів зі слабких водонасичених грунтів з урахуванням фільтраційної анізотропії шляхом побудови явних кінцево-різницевих схем. Коефіцієнт консолідації змінюється у часі та за координатами ущільнювального шару з урахуванням фільтраційної анізотропії, що підтверджується фізичним змістом процесу консолідації та даними експериментальних досліджень. Проведено числовий експеримент, за його результатами побудовано графіки. Зроблено висновок про відмінність процесу деформування слабких водонасичених фільтраційно-анізотропних основ від теоретичних рішень для досить слабких водонасичених грунтів (мулів, торфів). З'ясовано, що на початковому етапі ущільнення вібувається більш інтенсивно у порівнянні з нормативним методом розрахунку, а на кінцевому - більш повільно, що краще узгоджується з експериментальними даними.

Удосконалено методи розрахунку, розроблено ефективні конструкції та способи влаштування основ і фундаментів, які забезпечують надійне зведення й експлуатацію будівель за особливих інженерно-геологічних умов - на грунтах, що набрякають, зокрема, на прикладі Судану. Встановлено нормативні значення характеристик міцності місцевих грунтів, що набрякають (expansive soil) залежно від їх фізичних властивостей та ступеня набрякання, які одержано методами математичної статистики з використанням кластерного, факторного та кореляційно-регресійного аналізу. Запропоновано спосіб зонування досліджуваної території й обгрунтовано можливість диференційного застосування нормативних характеристик грунтів. Одержано емпіричні вирази та побудовано графіки для визначення коефіцієнтів несучої здатності основ і поправочних коефіцієнтів, необхідних для проектування на грунтах, що набрякають. Побудовано аналогічні прийнятим у зарубіжній проектній практиці кореляційні залежності для проведеня оцінювальних розрахунків деформацій підйому фундаментів на грунтах, що набрякають, в Північній ель д'Жезірі. Узагальнено, систематизовано та проаналізовано дані інженерно-геологічних досліджень грунтів, що набрякають, які використовуються у реальному проектуванні будівель і споруд. Удосконалено методику розрахунку несучої здатності основ, в якій використано узагальнену формулу, що враховує шляхом введення емпіричних коефіцієнтів властивості грунтів, форму та глибину закладання фундаменту, а також кут нахилу вертикального навантаження від будівлі. Запропоновано методику обробки рентгенографічних досліджень мінерального складу грунтів.

Розроблено конструктивні рішення фундаментів на грунтах, що набрякають.

Освещены результаты теоретических исследований в области физического и математического моделирования напряженно-деформированного состояния систем весомое грунтовое основание - фундамент (фундаменты) - надфундаментное строение. Рассмотрены модели упругого водо- и неводонасыщенного основания и расчётные схемы слоя конечной толщины и полупространства.

Досліджено взаємодію каркасних будівель з грунтовою основою за умов нерівномірних деформацій, викликаних просіданням лесових грунтів внаслідок локального замочування. Наведено модифікацію моделі нелінійного деформування нерівномірно просідаючого лесового грунтового середовища, яка дозволяє врахувати залежність критерію міцності грунту від виду напруженого стану, структурну міцність, які є важливими під час розв'язання задач просідання у процесі замочування. Встановлено також, що напружено-деформований стан основи має суттєво тривимірний характер і залежить від комплексу факторів. Встановлено, що варіаційні розрахунки зі зміною положення та розмірів ділянки замочування дозволяють визначити найневигіднішу комбінацію, а одержані зусилля в конструкціях використати під час проектування раціональних несучих елементів будівлі, що дозволить підвищити її надійність у разі майбутньої експлуатації за умов нерівномірних деформацій грунтової основи та підвищити рівень проектування будівель і споруд. Показано необхідність у нелінійних розрахунках задач для обгрунтування та прийняття раціонального варіанту фундаментних конструкцій для забезпечення надійної експлуатації будівлі в майбутньому.

Досліджено вплив зміни гідрогеологічних умов та дії техногенних факторів на деформації водонасичених грунтових масивів і основ. Одержано емпіричні залежності у вигляді поліномів коефіцієнта фільтрації, модуля деформації і коефіцієнтів Ламе від концентрації сольових розчинів, які дозволили удосконалити математичні моделі фільтрації і напружено-деформованого стану грунту з урахуванням нелінійних фільтраційних і деформаційних процесів, що відбуваються у грунтових масивах за наявності та фільтрації сольових розчинів. Одержано аналітичні розв'язки з визначення вертикальних зміщень у будь-якій точці одно- і багатошарових грунтових масивів за дії фільтраційного потоку води, наявності та фільтрації сольових розчинів з урахуванням змінних фільтраційних і деформаційних характеристик грунту. Удосконалено математичні моделі фільтрації та напружено-деформованого стану грунту з прогнозування деформацій водонасичених грунтових масивів та основ за дії внутрішніх об'ємних сил (гідродинамічних сил фільтраційного потоку, зміни власної ваги грунту). Одержано чисельні розв'язки відповідних крайових задач фільтрації і напружено-деформованого стану грунту для плоских областей зі змінною в часі криволінійною межею.

За допомогою числового методу граничних елементів розв'язано нелінійну задачу впливу на несучу спроможність палі зміни напружено-деформованого стану лесових грунтів через замокання.

Рассмотрены несколько альтернативных методов повышения несущих и фильтрационных свойств песчано-супесчаных суффозионно-неустойчивых,глинистых грунтов оснований зданий и зон смещения оползней на склонах. Даны примеры применения в практике строительства этих методов.

Наведено деякі альтернативні методи підвищення несучих і фільтраційних властивостей піщано-супіщаних суффозійно-нестійких, глинистих грунтів основ будинків і зон зміщення зсувів на схилах. Наведено приклади застосування у практиці будівництва цих методів.

Suffozionnogo methods outlined above strengthen the soil Foundation of buildings to improve their methods of bearing properties and protection against flooding, and tested successfully recommended to design the Church of Michael the Archangel in the Krasnogorsk district of Putilkovo. They can also be used to enhance the soil Foundation of the Church of all Saints at Kule ah in Moscow, where he currently works on its preservation. Additionally, it must perform a ring around the building drainage. These activities, in contrast to the proposed lifting of the temple by about 4 m, will be cheaper, and most importantly, they will keep the original foundations of the Church. In the past 10-15 years very successfully implementing consolidation of weak soil Foundation of historical monuments. The main way consolidate soils and foundations of buildings and constructions is the horizontal in ekcirovanie water cement slurry by boreholes, passed under the sole foundations of pits along the perimeter of the building, and footings below the transverse walls. Horizontal wells are vertical, which are drilled around the perimeter of the internal and external walls of buildings through -2 2.0 m. This allows you to compress the base with the two sides and increase its size. Weak soils compacted Foundation bearing capacity increases in 1.5 times -2.0 arches.

Розглянуто можливість підвищення несучої здатності лесового грунтового масиву за допомогою впровадження в нього жорсткого заповнювача енергією вибуху системи подовжених зарядів. Виконаноя порівняння широко застосованих еталонних ВР та нових сумішевих ВР.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н581.253

Рубрики:

Лесові ґрунти

Шифр НБУВ: РА423823 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для визначення параметрів грунтів лесової формації, які вважаються складними в будівництві або експлуатації житлових та промислових споруд, передбачається аналіз отриманих даних польових досліджень для того, щоб використовувати їх у розрахунках для прогнозування ситуації, що може скластися в експлуатації об'єктів. За головну мету дослідження було висунуто: вдосконалення наших уявлень про грунти лесової формації на прикладі визначення можливої зміни параметрів лесової товщі, яка знаходиться під впливом навантаження від повної ваги будівлі; відпрацювання методики проведення зондування шляхом впровадження поліпшених, удосконалених ручних зондів та порівняння даних цих випробувань із тими, що були отримані іншими методами; визначення шляхів подальшого проведення досліджень за допомогою ручних зондів. Напрямки інженерно-геологічних досліджень були актуалізовані за допомогою методів аналізу та синтезу, та як інструментарій виконано динамічне зондування. Проаналізовані дані динамічного зондування грунтів зондами типу ДIIТ-5 конструкції Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. Проведено зондування легким малогабаритним зондом типу ЛДАТЕ на об'єкті випробувань, що знаходився в складних інженерно-геологічних умовах: на забудованій території, грунти якої представлені лесами. У подальшому був визначений динамічний опір грунту зондуванню та виведена формула залежності між отриманими показниками динамічного опору. Зондування необводнених лесових грунтів, які складали територію будівництва, проводилося вперше застосованим зондом власної розробки групи авторів, у тому числі - й автора статті. Динамічне зондування, що набуло значного поширення під час інженерних випробувань у будівництві 60 - 70 рр. минулого сторіччя, сьогодні вживається рідко, а для дослідження лесових грунтів у їх різноманітних станах (обводнених, необводнених, порушених тощо) майже не розроблено. Тому виведення формули кореляції, що підтверджує права на вживання існуючих формул та розрахункових коефіцієнтів саме для грунтів лесової формації (а це близько 90 % четвертинних грунтів України), є актуальною та новітньою темою.

Purpose. Studying connections between microstructure of loess soil and its subsidence on the example of the Pleistocene deposits of the Middle Dnipro river region. Methodology. Experimental and mathematical research methods. The aggregate structure was defined using the improved Ryaschenko's "Microstructure" methodology. Indicators of subsidence were defined according to the current standards of Ukraine. Impact of degradation of microaggregate composition on subsidence was defined with the help of Group method of data handling (GMDH). Findings. Properties of samples of loess-like suppositories, loams and clays, selected from the outcrops within Dnipro and Dnipro region (Vilnohirsk, Kryvyi Rih, Novomykolaiivka village) were studied. The total number of the selected samples is 71. In addition to the methodology for studying granulometric composition of dispersed soils, a way for preparing soil for analysis, which allows clarifying the area of dynamic changes of dispersion, was introduced. The components of the aggregates were predominantly thin-luminescent (in the Dofinivskyi (e PIII df), the Udaiskyi (vd PIII ud), the Dniprovskyi (vd PII dn) horizons) and large-peal particles (the Vitachevskyi horizon e PIII vt), which are released when the aggregates collapse during soil subsidence. There were considered different variants of choosing variables for explaining mathematical model of degradation of loess subsidence in a region of aggregation due to increasing humidity with using Group method of data handling. First of all, standard indicators of dispersion and physical properties of the soil were taken into account. At the next stage, four sets of variables were considered - humidity, the content of individual fractions or changes in the content of fractions after the compression test. It was proven that distribution of free and bound particles, aggregates of sandy, dusty and clay fractions of loess soils of the Middle Dnipro river region together with the indicators of physical state of soil affect the value of relative subsidence of the horizons. Physical state and soil dispersion significantly affect the value of subsidence, regardless of the genesis of the soil. The constructed functional dependency confirms that soil moisture and density have a more significant value than the fraction content. The research results show that the content of bound thin dusty and clay particles is a factor of subsidence on the stage of loss of structural strength (0,1 MPa) and at additional loads. A decrease in the size of released particles with increasing pressure is natural. This pattern is violated in zones of technogenic transformation of the soil structure. Originality. Functional dependence of the subsidence of the Pleistocene loess sediments on the degradation of the microaggregate composition throughout the range of the discreteness of the solid phase was defined. Practical value. Necessity of forecasting the degradation of the subsidence properties of loess-like soils in the aeration zone caused by the change in the microaggregate composition throughout the solid phase range was substantiated experimentally and theoretically.