Устойчивость земляных сооружений, армированных гибкими и жесткими элементами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.02, кандидат технических наук Мадо-Абари Харуна
- Специальность ВАК РФ05.23.02
- Количество страниц 178
Оглавление диссертации кандидат технических наук Мадо-Абари Харуна
СОДЕРЖАНИЕ
стр
ВВЕДЕНИЕ
1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК НИГЕРА
1.1. Географическое положение
1.2. Геологическое строение
1.3. Климат страны
1.4. Гидрография
1.5. Обоснование выбора створа плотины Кандаджи
2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ АРМИРОВАНИЯ ГРУНТА
2.1. Краткий исторический обзор и принципы работы армогрунта
2.2. Древние сооружения
2.3. Современные сооружения
2.4. Конструкции и области применения
2.5. Используемые материалы
2.6. Анализ физико-механических свойств грунтов тела плотины
и оснований
2.7. Экспериментальные и теоретические исследования
2.8. Методы расчета
2.9. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Постановка общей задачи исследования и обоснование
избранного способа моделирования
3.2. Анализ физико-механических свойств арматуры
3.3. Моделирование работы армированных насыпей 66 3.4. Выбор основных условий подобия
3.5. Методика проведение экспериментов
3.6. Результаты экспериментов
3.7. Практические выводы и рекомендации
4. МЕТОДИКА ЧИСЛЕННОГО РАСЧЕТА НАСЫПЕЙ, АРМИРОВАН-
НЫХ ГЕОСЕТКАМИ
4.1. Обоснование выбора метода расчета
4.2. Обоснование выбора расчетной модели грунта и
арматуры
4.3. Методика численного расчета насыпей армированных
геосетками
5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИЙ СТРОИТЕЛЬТВА НАСЫПЕЙ, АРМИРОВАННЫХ ГИБКИМИ И
ЖЕСТКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
5.1 Учет армирования сооружения
5.1.1. Расчет армированной насыпи под действием
собственного веса
5.1.2. Расчет армированной насыпи с учетом действия
внешних нагрузок
5.1.3. Анализ рациональной расстановки жестких элементов
армирования
5.1.4. Расчет жестких элементов укрепления на действие
вертикальной силы
5.1.5. Расчет сечение укрепляющих элементов 146 5.2. Расчет армированной насыпи с учетом действие фильтрационных
сил
5.2.1. Анализ фильтрационных свойств грунтов
5.2.2. Анализ фильтрационных свойств геотекстилей
5.2.3. Анализ фильтрационных свойств армированных насыпей
5.3. Анализ эффективности свойств предложенной системы армирова-
ния
5.3.1. Расчет устойчивости откосов грунтовых плотин
5.3.2 Экономическая эффективность
Основные выводы
Литература
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Основания и фундаменты, подземные сооружения», 05.23.02 шифр ВАК
Динамическое взаимодействие негрунтовых и грунтовых элементов гидротехнических сооружений, возводимых в сейсмических районах2005 год, доктор технических наук Бахтин, Бронислав Михайлович
Эффективность применения армогрунтовых конструкций в целях обеспечения геоэкологической безопасности транспортных сооружений2002 год, кандидат технических наук Голубева, Ольга Сергеевна
Оценка технического состояния и повышение несущей способности портовых гидротехнических сооружений на реках Сибири1998 год, доктор технических наук Бик, Юрий Игоревич
Влияние армирования на деформативность связного основания2008 год, кандидат технических наук Диавара Сонда
Асфальтовые противофильтрационные конструкции гидротехнических сооружений и их научное обоснование2000 год, доктор технических наук Давиденко, Вячеслав Михайлович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Устойчивость земляных сооружений, армированных гибкими и жесткими элементами»
ВВЕДЕНИЕ
В связи с нарастанием необходимости Нигера в области мелиорации и водоснабжения и выработки энергии вопрос строительства земляных гидротехнических сооружении, в первую очередь плотины Кандаджи, из армированного грунта очень важен и актуален для страны.
Основные принципы армирования грунта использовались человечеством с давнего времени. Однако интерес к этому вопросу существенно возрос в связи с появлением в частности пионерной работы Анри Видаля/ посвященной созданию армированного грунта.
Основными достоинствами таких конструкции являются непринципиальная простота, легкость возведения, долговечность, снижение стоимости строительства за счёт использование местных материалов, что определило технический и коммерческий успех их практического использования.
Доказано 'что уровень разработки современной концепций армирован- ^ ного грунта мог бы быть более высоким. Однако сложность его развития связана не с потребностью в совершенствование теоретических основ, а в разработкой норм проектирования технических условий и приёмов, без которых не может быть создано экономически эффективное сооружение.
Первооткрыватели современных систем армирования грунта, понимая это, вели работы с учётом установленных методов оценки надежности и контроля над качеством конструкций.
В настоящее время существуют признанные условия и нормы проектирования конструкций из армированного грунта, а технические приёмы доведены до уровня, который соответствует общепринятому в
инженерной профессии.
О высокой эффективности применения армогрунтовых конструкций свидетельствует тот факт, что объём изготовления синтетических полимерных материалов в мире с 1970-го года вырос в 100 раз и в настоящее время
составляет более 500 млн. м в год из которых, 70 % используется для сооружения земляного полотна. В последние годы увеличилось и количество теоретических разработок в области применения армированного грунта однако они еще не охватывают всех аспектов и областей практического использования.
Как показывает опыт российского и зарубежного строительства, успешное возведение армогрунтовых сооружений на 25-60% зависит от принятых четких конструктивных решений. Разработка эффективных конструктивных систем обеспечивает успех, без которого сооружения из армированного грунта останутся интересной академической игрушкой.
Экономический вопрос, возможно, является наиболее спорной частью. Признано что рыночные и финансовые условия изменчивы, поэтому экономичность любой предлагаемой конструктивной схемы армирования грунта должна увязываться с соответствующими обстоятельствами и условиями.
Целью диссертационной работы является, разработка прогрессивных конструкций, методов расчета и технологий возведения, грунтовых плотин с применением различных армирующих элементов. Например, в качестве армирующих элементов в нижней и верхней части насыпи предлагаем использовать материал, работающий на растяжение (геотекстиль или
о \ о
полосовой материал), в средней части, где происходит смешение грунта, в качестве армирующих элементов укладывать жесткие конструктивные элементы (железобетонные балки), пересекая поверхности скольжения. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Проанализировать существующие конструкции и методы расчета армированных насыпей и выявить нерешенные проблемы;
2. Сформулировать общие подходы и принципы совершенствования конструкций и технологий строительства армированных насыпей;
3. Исследовать механизм разрушения армированной насыпи;
4. Разработать методику расчета и критерий оценки оптимальности различных схем армирования насыпи;
5. Разработать новые эффективные конструкций и технологии строительства армированных насыпей.
Теоретической базой диссертационной работы служили положения и методы: механики грунтов, теории упругости, деформационной теории пластичности и теории подобия Модельные исследования проводились в лаборатории механики грунтов кафедры оснований и фундаментов Кубанского Государственного Аграрного Университета. Исследование механизма разрушения армированного откоса проводилось методом эквивалентных материалов по рекомендациям, разработанным в институте механики МГУ и ПНИИИСе.
Напряженно-деформированное состояние обычных откосов и армированных насыпей исследовались методом конечных элементов (МКЭ). В качестве базовой была принята модель нелинейно деформируемой упругопластической среды. Реализация программного обеспечения проводилась с использованием пакет комплексных программ COSMOS/M. Для проверки алгоритмов произведено сравнение расчетов с результатами натурных и лабораторных экспериментов полученных рядом авторов.
Научная новизна работы представлена следующими положениями:
1. Разработана усовершенствованная методика анализа устойчивости земляного сооружения, армированного гибкими и жесткими элементами, на основе сертифицированной программы численного расчета методам конечных элементов;
2. Разработана методика оптимального распределения геотекстиля по высоте земляного сооружения, обеспечивающая максимальное использование возможностей материала;
3. Применена теория арочного эффекта для установления оптимального расстановки жестких армирующих элементов в теле сооружения.
Практическая ценность диссертационной работы заключается в том
что:
1. Разработаны эффективные конструкции и технологии строительства армированных насыпей, позволяющие сократить расход арматуры, увеличить крутизну откосов и долговечность плотины, сократить отчуждаемые площади земли при сохранении заданной устойчивости сооружения;
2. Разработана программа по расчету методом конечных элементов НДС армированных насыпей, которая дает возможность при проектировании определить оптимальное расположение армирующих элементов в массиве сооружения;
3. Результаты проведенных исследований дают возможность внедрить в практику проектирования более точный и обоснованный расчет армированных насыпей, обеспечивающий полноту использования свойств армирующих элементов, базирующийся на стандартной международной методике.
4. Разработаны практические рекомендации по предотвращению катастрофических разрушений армогрунтовых сооружений с жесткой облицовкой.
Разработанная методика оптимизаций и расчета армированных насыпей была воплощена в программе COSMOS/M для расчета НДС армогрунтовых плотин.
На защиту выносится:
1. Методика оценки устойчивости армированных гидротехнических насыпей с использованием компьютерного моделирования;
2. Разработанные конструкции и технологии возведения армированных насыпей;
3. Результаты расчётов методом конечных элементов НДС армированных насыпей и предложения по определению оптимального расположения арматуры;
4. Разработанная методика и результаты моделирования методом эквивалентных материалов процесса разрушения армированных насыпей.
Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение
По теме диссертации сданы на печать 3 работы одна заявка на изобретение.
Теоретические и экспериментальные исследования проведены на кафедре оснований и фундаментов Кубанского Государственного Аграрного Университета в период с 1995 по 1998 г. под руководством Академика международной Академии наук высшей школы, доктора геолого-минералогических наук профессора Шадунца Константина Шагеновича, которому считаю своим долгом выразить благодарность за постоянное внимание к работе.
1.Физико-географический очерк Нигера
1.1.Географическое положение.
Республика Нигер расположена на северо-востоке западной Африки, в тропических широтах северного полушария. Это одно из крупнейших по территории государств региона. Страна простирается на 1300 км с севера на юг (между 11°3?' и 23°33 с. ш.) и на 2000 км. С запада на восток (между 0°06 и 16° в.д.). Площадь - 1267 тыс. кв. км.
На севере Нигер граничит с Алжиром и Ливией, на востоке с республикой Чад. Границы с ними проходят по каменистым безжизненным сахарским плато, а на крайнем юго-востоке по оз. Чад. Южные соседи Нигера - Нигерия и Бенин. В восточной части, граница проходит по р.
о
Комадугу—Иобе, а значительная её часть по реке Нигер. На юго-западе Нигер граничит с Буркина Фасо, а на западе - с Мали.
Нигер принадлежит к сахельским континентальным странам западной Африки / 32 /. Арабское слово «сахель» означает «берег», в данном случае берег пустыни. Страна находится на южной окраине Сахары, в полосе пустынь, полупустынь и сухих саванн, что предопределяет особенности её природных условий.
1.2.Геологическое строение.
Территория Нигера представляет собой часть Африканский платформы, фундамент которой сложен докембрийскими кристаллическими породами-гнейсами, сланцами, гранитами, перекрытыми на большей части страны осадочными чехлом палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов. На правобережье р. Нигер (плато Липтако) докембрийские породы распространяются на площади, превышающей 30 тысяч Км2. В окрестностях г. Тера, нижнем течении р. Сирба, вверх по течению р. Нигер от Ниамея, древние породы выступают в виде скалистых холмов.
На юге Нигера они выходят на поверхность, и занимают 7 тыс. км2. Два ряда гранитных холмов - останцов, возвышаются над окрестными дюнами. Гранитные холмы-останцы встречаются также в пустыне Тенере и в районе оазиса Кавар на северо-востоке страны. В результате серии морских трансгрессий на докембрийском фундаменте. В западной, южной, и восточной части территории Нигера сложились мощные толщи морских, озерных и континентальных осадочных отложении различных возрастов. Мезозойские и третичные отложения в ряде районов Нигера перекрыты. Мощными четвертичными скоплениями песков на равнинах к западу и востоку Айра. В четвертичном периоде на территории страны трижды проявились смены аридных и влажных эпох. Последние - (плювиалы), некоторые геологи связывают с оледениями в Европе современными и свидетельствами (плювиалов) являются продолжающая сокращаться поверхность оз. Чад и сеть реликтовых в ряд районов страны.
Длительные геологические процессы интенсивная эрозия рыхлых осадочных пород поздних возрастов привели к выравниванию поверхности на значительных участках нынешней территорий Нигера, что придает рельефу. Южная часть страны, на всем протяжении с запада на восток, спокойна и, по определению географов, имеет монотонный облик. 1.3. Климат страны.
Климат страны жаркий сухой обусловлен её континентальным положением близостью и экватора. Средняя годовая температура, по данным метеорологических наблюдений за 1960-1970 гг., составляет 22°С. При постоянстве и обилии тепла, для температурного режима Нигера характерны значительные сезонные и суточные амплитуды колебаний температур. Среднегодовые амплитуды температур увеличиваются по мере продвижения с юго-запада страны на восток и северо-восток.
Средние суточные колебания температур на большей части территорий составляет 15-18°. Времена года в Нигере, как и в других сахельских странах выделяют не по термическим показателям, а по режиму атмосферных осадков, сменам дождливого и сухого сезонов, продолжительность которых зависит от широтного положения того или иного района. На режим осадков воздействуют два противоположных воздушных потока, большую часть года с октября по май преобладают сухие северо-восточные и восточные ветры. В мае - июне их сменяют юго-западный муссон, приносящий более влажный воздушный массы с Атлантики. В декабре - феврале восточные ветры несколько ослабевают, на смену им из северной Сахары приходит холодный континентальный воздушный поток. Соответственно этой смене ветров здесь различают три сезона: сухой прохладный, сухой жаркий, и дождливый. Сезон дождей значительно короче сухого.
Сухой прохладный сезон длится с конца ноября до середины февраля. Температура подает до 5-10°С, а на севере страны до заморозков по утрам и вечерам, где она составляет 13-15°С. Однако к полудню ртутный столб поднимается до 32° в южных районах и 27° в северных.
В конце февраля начале марта начинается длящийся до июня-июля сухой жаркий сезон. В мае-июне температура днём в тени повышается до 35-40°.
Ночами она не опускается ниже 25° тем не менее, начало сухого сезона переносится легко из-за низкой влажности.
С харматтаном связано особое атмосферное явление характерное для сухого жаркого сезона в странах сахеля.
Осадки на территории страны распределяются неравномерно как в пространственном отношении так и во времени. В северных и северовосточных районах ежегодно выпадает менее 100мм осадков. Все дожди приходятся на июль-август, по мере продвижение с севера на юг количество
осадков постепенно увеличивается. В центральном и южном районе средне годовое количество осадков составляет 250-550мм дожди идут 2-4 месяца.
В восточных районах южного Нигера локальные засухи частное явление даже в засушливые годы, только на крайнем юге на границе с Бенином выпадает 600-800 мм и более осадков, главным образом с мая по октябрь число дней с осадками более 65.
По количеству осадков на территории Нигера можно выделить две основные климатические области. Первая - сахарская и субсахарская, которая занимает обширное пространство на севере и северо-востоке. Это зона тропических пустынь, для которой характерны большая сухость воздуха, очень высокие дневные температуры и значительные (свыше 25°) суточной амплитуды колебаний температуры и годового количества осадков 150-200 мм.
Дождливым сезоном длящимся 2-4 месяца. Полуденная жара здесь также может достигать 40°С, велики перепады дневных и ночных температур. Таким образом, большая часть территории Нигера относится к аридной и семи-аридной зоне, которая отличается высокой степенью засушливости.
В Нигере потенциальное испарение достигает 2000-3000 мм в год что в несколько раз выше годовых сумма осадков. Характерная неотъемлемая черта климата страны периодические длительные засухи. В XX веке они наблюдались в 1910-1915 , 1940-1945 , 1968-1974, 1984-1985 годах.
Большинство климатических прогнозов на ближайшие годы для аридных зон, в частности для сахеля, неблагоприятны. Превалирует область переменно - влажного тропического климата с одним мнением о наличии долгосрочной тенденций к усилению аридности т е. возрастания вероятности повторяющихся засух. В связи с этим в Нигере, как и в других сахельских странах предусматриваются меры по борьбе с опустыниванием по предупреждению засух и смягчению их последствие.
1.5. Гидрография.
Основу гидрографической сети составляют: на крайнем юго-западе р. Нигера с несколькими постоянными и сезонными притоками на юге -востоке р. Комадугу и часть озер чад.
На остальной большей части, территорий Нигера преобладают временные водотоки (вади или уэды), несущие воду только в короткий дождливый сезон. Р. Нигер (4200 км) третья по длине река в Африке (после Нила и Конго) питает своими водами юго-западные районы страны.
Однако небольшая протяженность в пределах страны около 600 км непостоянство режима медленный сток не позволяют эффективно использовать её в транспортных целях в качестве источника электроэнергии и для улучшения водоснабжения отдалённых районов.
На территории Нигера, река попадает относительно немноговодной, растратив значительное количество вод на испарение в обширных пустынях Мали. Преодолев пороги на границе с Мали, река на протяжении 200 км прокладывает себе путь через кристаллические породы плато Липтако. Южнее Ниамея (столица) река прокладывает русло попеременно то в кристаллических породах то в плотных песчаниках. Большинство правобережных притоков Нигера севернее г. Сай полностью пересыхают с Декабря по июнь-июль.
Их русла заполняются водой только в сезон дождей, при этом максимальный расход составляет 50м3 в секунду. С окончанием дождей русла притоков превращаются в цепочки небольших заболоченных озер, где вода сохраняется довольно долго. Долины, пригодные для земледелия, используются скотоводами как постоянные пастбища. Южные право бережные притоки, расход которых в дождливый сезон составляет 100-
«э
500м в секунду.
Питание р. Нигер получает за счет ливневых дождей выпадающих в её верховьях за пределами страны. Из-за удалённости Нигерской части реки от истока и замедления её течения на Малийской территории половодье на Нигер в районе г. Ниамея наступает лишь в конце Января начале Февраля. Уровень воды в реке поднимается, она затопляет низкие острова, береговые участки поймы. Однако и в это время река здесь значительно менее полноводна, чем в Мали. Если у г. Бамако (столица Мали) расход воды 8-10 тыс. м3 в секунду то у Ниамея, он составляет 1.7 тыс. м3.
В связи с острым дефицитом водных ресурсов рациональное использование временных водотоков в южных земледельческих районах так же приобретает большое хозяйственное значение.
В сухих долинах вади-кори, которых особенно много на западных склонах массива Аира, подземные воды залегают на небольшой глубине.
Республика Нигер придающая большое значение рациональному использованию своих водных ресурсов входит в межгосударственную комиссию по освоению р. Нигер. Использование подземных вод, особенно в районах лишенных постоянного поверхностного стока, очень важная задача для страны, хотя гидрогеологическое обследование территории ещё далеко не завершено, специалисты говорят о больших запасах подземных вод в частности о наличии водоносных горизонтов большой мощности в осадочных породах на северо-востоке страны в районе плато Джадо. Подземные воды в некоторых района близки к поверхности, например на юге в многочисленных долинах сухих рек Аира или в оазисе Кавар на востоке. В других особенно западных районах они расположены на глубине 650 (район Филинге).
В связи с нарастанием необходимости Нигера в области земледелия водоснабжения и выработки энергии, вопрос экономического строительства плотины Кандаджи очень важен и актуален.
Способ возведения насыпи.
1.6 Обоснование выбора створа плотины Кандаджи
Экономические проблемы её строительства можно решить путем армирования грунта, которое позволяет:
1. Повысить устойчивость грунтовых сооружений,
2. Увеличить крутизну откосов,
3. Сократить уровень экологического ущерба вследствие загрязнения атмосферы и отчуждения площади земли,
4. Долговечность,
В 1970 году была изучена возможность построение плотины Кандаджи, но, к сожалению, до сих пор этот проект не реализован.
Местоположение плотины находится на р. Нигер, в 60-ти километрах от границы с Мали, в районе 14°-37 северной широты и 0°-58 восточной долготы, в гранитном русле, где инфильтрация очень мала, т.е. не имеет нечего общего с другими плотинами, построенными на больших реках с лесистыми берегами.
Этот проект / 81 / предполагает возведение плотины водохранилища, которая будет выполнять различные функций:
1. охрана природы и животного мира от наступлений пустыни и засухи посредством создания искусственного водохранилища площадью в 250 км 2;
2. производство 750 Гватт /год электричества, дешевого и доступного не только в промышленных целях, но и в хозяйственных;
3. орошение 140.000 га земель, в том числе и в сухой период, что позволит повысить продуктивность риса с 75.000 т. до 500.000 т;
4. регулировать водонаполнение р. Нигер, где дебит падает от 2100 м3/с, во время разлива до 3 м3/с во время маловодия, чтобы установить нормальный режим в течение пяти критических месяцев (март-июль).
Это позволит бороться с инфекционными заболеваниями и отсутствием
воды;
5. развитие лесоводства и рыбоводства;
6. развитие судоходства.
Место расположения плотины находиться на р. Нигер на 180 км от города Ниамей и 60 км от границы с Мали. На первом этапе плотина будет построена на отметке гребня 231, что соответствует самой высокой отметке воды 228.
Водохранилищное сооружение будет полностью на территории Нигера. Правила строительства разрешают поднимать плотину до отметки гребня 242. Этот второй этап подчиняется договору между Нигером и Мали, поскольку водохранилищное сооружение тогда будет заходить в Республике Мали почти на 70 км и будет затоплять 25000 Га.
Плотина Кандаджи, располагающаяся на плоской долине, будет иметь не менее 8 км ширины с высотой 40 м над основанием. Плотина будет построена с использованием смешанных уплотнённых грунтов (6000000 м3 насыпной грунт - песок, глина). Электрическая станция, эвакуационные сооружения, установка по отводу воды для орошения будут бетонными (300000 м3).
Экономическое решение этого вопроса - основная цель данной диссертационной работы.
Похожие диссертационные работы по специальности «Основания и фундаменты, подземные сооружения», 05.23.02 шифр ВАК
Методика расчета и конструктивно-технологические решения армированного объемными георешетками земляного полотна на вечномерзлых грунтах2007 год, кандидат технических наук Челобитченко, Светлана Андреевна
Совершенствование конструктивно-технологических решений армогрунтовых насыпей с подпорными стенами2011 год, кандидат технических наук Тяпочкин, Алексей Владимирович
Совершенствование конструкций и методов расчета армированной грунтовой насыпи дорожного полотна2009 год, кандидат технических наук Григорьев-Рудаков, Константин Владимирович
Оценка напряженно-деформированного состояния армированных оснований в пылевато-глинистых грунтах2002 год, кандидат технических наук Клевеко, Владимир Иванович
Длительная устойчивость водонасыщенных оснований насыпей2005 год, кандидат технических наук Буй Чыонг Шон
Заключение диссертации по теме «Основания и фундаменты, подземные сооружения», Мадо-Абари Харуна
выводов
1 .Установлено, что при проведении исследований на моделях насыпей, армированных гибкими (геотекстиль) и жесткими (железобетонные балки) элементами, помимо основных критериев подобия необходимо использовать дополнительные, учитывающие дискретность грунта и особенности его контактного взаимодействия с арматурой.
2.В ходе экспериментов было выявлено, что максимальная эффективность армирования достигается при армировании сочетающем применение гибких и жестких элементов. Это позволило разработать новый способ возведения армогрунтовых сооружений.(приоритет по заявке на изобретение от 26-11-97).
3. На основе программе СОЗМОБ/М выполнен расчет методом конечных элементов учитывающий особенности физико-механических свойств грунтов и их кощщтного взаимодействия с гибкими и жесткими элементами армирования. По результатам решения задач, моделирующих напряженно-деформированное состояние армогрунтового сооружения, установлено что армирование по предлагаемой нами методике наиболее эффективно.
4.На основе использованной программы, решена задача об оптимальном распределении геотекстиля по высоте насыпи с учетом его дефицитности в Нигере. Показано, что распределение растягивающих усилий в арматуре по высоте насыпи качественно изменятся в зависимости от типов армирования.
5.По результатам решения задач, моделирующих напряженно-деформированное состояние такого сооружения из композитного материала, установлено, что разработанная технология строительства позволяет формировать наперед заданное НДС насыпи путем искусственного перераспределения плотности материала в вертикальном и горизонтальном направлении, а это, в свою очередь, может способствовать снижению неравномерности деформации основания и повышению коэффициентов запаса.
6.При наличии спорных экономических показателей окончательно выбор типа армирования сооружения осуществляется с позиции их экологической целесообразности.
7.Разработанная методика оценки устойчивости армированных гидротехнических наевшей реализована на основе лицензионного американского программного комплекса «COSMOS/M» и будет внедрена в Нигере при проектировании гидротехнических сооружении.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мадо-Абари Харуна, 1998 год
ЛИТЕРАТУРА
1. Аксенов А. П.; Щтикель Д. Ю. Совершенствование методики определения параметров взаимодействия арматуры с грунтом в ар-могрунтовых конструкциях //Тр. СоюздорНИИ. - М.: Союздор-НИИ, 19&7. - с. 43-50.
2. Волохова М. Н . Трехосные испытания армированного грунта .//В кни: строительство водоподпорных сооружений из грунтовых материалов . - М., 1983. - С. 17-20.
3. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы : Пер. с англ. М.: Мир, 1984.-428с.
4. Гладков В. Ю. Армирование зернистых оснований нежестких дорожных одежд геотекстильными прослойками в виде сеток: Автореферат дис. Канд. Техн. Наук. -М., 1985. - 21с.
5. Гидротехнические сооружения. Под. общ. Ред. В. П. Недриги. -М.: Стройиздат, 1983. - 543с.
6. Гинзбург Л. К. Расчет оползневого давления с учетом влияния сейсмической и гидродинамической силы - Транспортное строительство, 1974, № 9.
7. Гулакян К. А., Кюнтцель В. В., Постоев Г. П. Прогнозирование оползневых процессов . - М.: Недра, 1977. - 196 с.
8. Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта / Пер. С англ. -М. : Стройиздат, 1989. __ 280 с.
9. Ещенко О. Ю. Оптимальные схемы армирования гидротехнических насыпей //Сб. Науч. тр. / Кубанский СХИ. - 1989. -Вып.298(326). -с. 99-105.
10. Ещенко О. Ю. Упруго-пластический расчет армогрунтовых сооружений //Теория и практика современной науки в работах молодых ученых. Тезисы докладов. -Краснодар, 1990. -с. 62 .
11. Ещенко О. Ю. Учет жесткости основания в расчетах армированных гидротехнических насыпей //Сб. Науч. Тр. / Кубанский СХИ. -1990. -вып. 311(339). -с.40-46.
12. Завриев К.С., Шпиро Г. С. Расчеты фундаментов мостовых опор глубокого заложения. М.: Транспорт, 1970.
13. Зарецкий Ю. К., Ломбардо В.Н. Статика и Динамика грунтовых плотин. -М., Энергоатомиздат, 1983. - 255 с.
14. Зарецкий Ю. К. Вязкопластичность грунтов и расчеты сооружений . -М.: Стройиздат, 1988. - 352 с.
15. Зелинский И. П., Черкез Е. А., Гузенко А. В., Инженерно— геологические прогнозы и моделирование. -Одесса: ОГУ, 1983. -128 с.
16. Зенкевич О. К. Метод конечных элементов в технике . - М.: Мир, 1975.-541 с.
17. Зиангиров P.C., Роот П.Э. , Филимонов С.Д. Практикум по механике грунтов .-М: МГУ, 1984. - 240 с.
18. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений . - м.: Высш. шк., 1985. - 352 с.
19. Качалов JI.M. Основы теории пластичности. - М.: Наука , 1969. -420 с.
20. Ким А. Ф., Цернант А. А. Расчет армирования геотекстилями насыпей на слабых основаниях с применением упруго— пластической модели грунта : Сб. науч. тр./ЦНИИС. - М., 1983. - с. 107-118.
21. Колончаков М. И. Условия использования метода конечных элементов и моделирования для анализа оползневых явлений // Тр. СоюздорНИИ. - М„ 1980. - с. 86-90.
22. Кудояров JI. И., Розанов Н. С. Значение проблемы обеспечения надежности гидротехнических сооружений и задачи научных исследований . // В кн.: Оценка и обеспечение надежности гидротехнических сооружений . - JL: Энергоатомиздат, 1981. - с. 4-10.
23. Курсовое и дипломное проектирование по гидротехническим сооружениям под. Ред. В. С. Ламшенкова. - М.: Агропромиздат, 1989.-448с.
24. Маслов Н.Н Условия устойчивости склонов и откосов в гидроэнергетическом строительстве. М., Госэнергоиздат, 1955.
25. Мадо-Абари Харуна Условия строительства водохозяйственных сооружений в Республике Нигер, (сдана в печать труды КГАУ, вып. 364 (392) 1998 г.).
26. Мадо-Абари Харуна, Ещенко О. Ю Анализ фильтрационных особенностей армогрунтовых плотин, (сдана В печать труды КГАУ, вып. 364 (392) 1998 г.).
27. Мельников Б. И. , Нестеров А. И., Осипов В. И. Геотехногенные массивы как новый вид оснований инженерных сооружений. // Инженерная геология . - 1985. - № 2.-е. 11-21.
28. Метод конечных элементов и устойчивости откосов / ГПНТБ СССР Пер. № Е-42010-. М.,19.12.83-27 с.
29. Методы фильтрационных расчетов Гидромелиоративных систем С. В. Васильев, Н. Н. Веригин, Б. А. Глейзер и др. - М.: Колос, 1970. 440с.
30. Моделирование проявлений горного давления / Г.Н.Кузнецов , М. Н. Будко, Ю. И. Васильев и др. - М. : Недра, 1968. - 278 с.
31. Модели расчетов для сложных систем с геотканями в качестве арматуры , проложенной в грунте / ГПНТБ СССР. - Пер.№ 1115/1. М. 22.0785 - 20 с.
32. Низкая Л. О. Республика Нигер Справочник- М.: Наука. 1989. -230 с.
33. Опыт оценки устойчивости склонов сложного геологического строения методом конечных элементов и экспериментами на моделях / Под ред. Г.С. Золотарева. - М.: МГУ, 1973- 276 с.
34. Пащенко Б.В. Контрофорсные дренажи для укрепления неустойчивых откосов. Информационное письмо № 220. М., 1952, ЦНИИ МПС.
35. Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Справочник по сопротивлению материалов .- Киев: Наукова думка, 1988. - 734 с.
36. Полевые испытания армированной грунтовой стены / ГПНТБ СССР. - Пер. № 1681 - М., 13.04.88 -31 с.
37. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах - ( к СНиП 2.05.02-85) /СоюздорНИИ Минтрансстроя СССР. - М.: Транспорт, 1985. - 192 с.
38. Применение минеральных волокнистых материалов в конструкциях фильтров гидротехнических сооружений / Н. Г. Пивовар, Н. Г. Бугай, В. Ф. Канарский, В. А. Осадчук. - Гидротехническое строительство. 1971, № 12, С. 28-33.
39. Резников О.М. Влияние геотекстильных покрытий на несущую способность основной площадки земляного полотна / Межвуз. Сб. Науч. тр.- Днепропетровск: ДИИТ, 1984. - с. 39-46.
40. Рекомендации по армированию плотин, намывных и насыпных оснований . - Минск: Госстрой БССР, 1984. - 11 с.
41. Рекомендации по проектировании плотин из грунтовых материалов . Раздел: назначение расчетных характеристик . -М.: Гидропроект, 1985. - 133 с.
42. Рекомендации по расчету напряженно-деформированного состояния и устойчивости высоких плотин из грунтовых материалов при статических и сейсмических воздействиях .- Москва: Гидропроект, 1985. - 152 с.
43. Розанов Н. П. Гидротехнические сооружения -М.: Агропромиз-дат, 1985.-432 с.
44. Розин Л. А. Расчет гидротехнических сооружений на ЭЦВМ. Метод конечных элементов .- Л.: Энергия, 1971 - 213 с.
45. Розин Л. А. Метод конечных элементов в применении к упругим системам. - М. : Стройиздат, 1977. - 128 с.
46. Синтетические текстильных материалы в конструкциях автомобильных дорог // Сб. Науч. тр. СоюздорНИИ. - М.: СоюздорНИИ, 1984.- 124 с.
47. Синтетические текстильные материалы в транспортном строительстве / Под ред. В. Д. Казарновского. - М.: Транспорт, 1984. -159 с.
48. Смуров Н. М., Фомин А. П. Расчет устойчивости откосов земляного полотна, армированного синтетическими материалами и методики их испытаний на длительное воздействие статической нагрузки. // В кн.: Совершенствование методов изысканий и проектирования автомобильных дорог и мостовых переходов. - М.: Транспорт, 1985, - с. 40-50.
49. Смуров Н. М. , Фомин А. П., Емельянов В. Н. Совершенствование методов армирования откосов с целю повышения их общей устойчивости . // В кн. : Совершенствование методов оценки и повышение технико-эксплуатационных качеств автомобильных дорог.-М., 1986.-е. 57-65.
50. Теоретическое и экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния склонов с целью прогноза оползневых процессов . Отчет № 3115 / Под. Ред. С.С. Григоряна - М.: Институт механики МГУ, 1985. - 78 с.
51. Теоретические предпосылки разрушений сооружений из армированного грунта / ГПНТБ СССР. - Пер. № 1686 -М., 20.02.84. -44 с.
52. Терцаги К. Теория механики грунтов. Пер. С нем. йнж. И.С. Утевского. Под ред. Проф. Н. А, Цытовича. М., Стройиздат, 1961.
53. Тимофеева Л. М. Экспериментальное исследование работы подпорных стен с армированной засыпкой , составленных из гибких горизонтальных элементов // Межвуз. Сб. Науч. тр.: Основания и фундаменты / Пермский политех. Ин-т.- 1982. - с.95-100.
54. Тимофеева Л. М. Классификация расчетных моделей армированных грунтов // Межвуз. Сб. Науч. тр.: Основания и фундаменты в геологических условиях Урала / Пермский политех. Ин-т. - 1988. -с. 13-17.
55. Тихвинский И. О., Мамаев Ю. А. Опыт применения моделей из эквивалентных материалов для изучения механизма оползней и анализа методов расчета устойчивости склонов . // В кн.: Вопросы изучения инженерно-геологических процессов. - М. : Стройиздат, 1984.-е. 13-19.
56. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике . - М.: Недра, 1987. - 221 с.
57. Фадеев А. Б. , Репина П. И., Абдылдаев Э. К. Метод конечных элементов при решении геотехнических задач и программа «Геомеханика»: Учеб. Пособие. - М., ЛИСИ, 1982. - 72 с.
58. Федоров И. С. Мельник В. Г., Тейтельбаум А. И., Саввина В. А. Теория и практика центробежного моделирования в строительстве. - М.: Стройиздат, 1984. - 248 с.
59. Феофилов Ю. В. Характер распределений напряжений в массиве горизонтально армированного грунта (плоская задача). // В кн. : Основания и фундаменты в сложных инженерно-геологических условиях. - Минск, 1985. - с. 41-44.
60. Фисенко Г. JI., Ревазов М. А., Галустьян Э. JI. Укрепление откосов в карьерах. М., недра, 1974.
61. Цернант А. А., Ким А.Ф., Бурибеков Т. М. Расчет грунтовых сооружений, армированных геотекстилем // Изд. Вузов. Стро-во и архитектура. - 1987. -№ 9. - с. 126-131.
62. Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс). М., Высшая школа, 1973.
63. Чеботарев Г. П. Механика грунтов, основания и земляные сооружения. Пер. С англ. Под ред. Проф. Н. Н. Маслова. М.: Стройиздат, 1968.
64. Шадунц К. Ш. К расчету контрофорсных сооружений.- Труды ДИИТа. Вопросы геотехники. 1962, вып. 5.
65. Шадунц К. Ш. Экспериментальные исследования деформаций насыпей // Сб. Науч. тр. / Днепропетровский Ин-т инж. тр-та. -1965. - вып. 9. с . 78-87.
66. Шадунц К. Ш., Ещенко О. Ю. Методика численного расчета насыпей , армированных геосетками // Сб. Науч. тр. / Кубанский СХИ. - 1990. - Вып. 311 (339). - с. 51-62.
67. Шадунц К. Ш., Ещенко О. Ю. Экспериментальные исследования устойчивости откосов наклонно армированных насыпей //Сб. Науч. тр. / Пермский политех. Ин-т - Пермь, 1989. - с. 156-162.
68. Шадунц К. Ш., Ещенко О. Ю. Насыпь. А.с. СССР № 1631125 , ЕО 2 D 17 .
69. Шадунц К. Ш., Ещенко О. Ю. Способ возведения насыпи. - а.с. СССР № 1562047 , ЕО 2D 17/20/
70. Шадунц К. Ш., Ещенко О. Ю. Способ строительства земляного сооружения на слабом основании . - а.с. СССР №1608299, ЕО Д 17/20.
71. Шадунц К. Ш., Ещенко О. Ю., Мадо-Абари Харуна. Насыпь. Заявка на изобретение приоритетот от 26-11-1997.
72. Швецов Г. И. Основания и фундаменты: Справочник -М.: Высш. шк.,1991. - 383 с.
73. A1 hussaini М. М. Jonson L. D. Numerical analysis of reinforced earth wall / Proc. ASCE Symp. Earth reinforcement, Pittsburg, Pa, 1978, vol. 1, p. 79-113.
74. Andrawes K. 2., Mcgown A. The finite element method of analysis applied to soil - geotextile systems / Proc. Of the 2nd int. Conf. On geotextiles, Las Vegas , 1982, vol. 2 , p. 690-700.
75. Baneijee P. K. Principles of analysis and design of reinforced earth retaining walls, - J. Inst. High way eng., 1975, № 4.
76. Basset R. H. , Last N. C. Reinforcing earth below footings and am-brakments / Proc. ASCE Symp. On earth reinforcement, Pitsburg , Pa , 1978,p. 202-231.
77. Birgisson G. I. Horizontally and inclined reinforced earth structures , Geotechnique, 1979, № 3 , p. 91-108.
78. Boden J. B. , Irwin M. J. Pocock R. J. Construction of experimental walls at TRRL, - Ground engeneering, 1978, vol. 11, № 7, p. 28-37.
79. Chang J. C., Forsyth R. A. Beaton J. L/ Performance of reinforced earth fill, - Transport Research record, 1974, № 510.
80. COSMOS/M. Finite element analysis system. User guide/ Structural research and analysis corporation, Santa Monica, California. 1994.
81. Environement au Niger. L'amenagement du territoire: un grand probleme d'environement au Niger Belko Garba haut commissaire du barrage de Kandadji p. 194-201.
82. Finlay T. W. Khattri M. S. The friction coefficient of metallic strip reinforcement / Proc. 6th conf. On soil mech. And found. Eng., - Budapest, 1984, p. 619-624.
83. Forsyth R. A. Alternative earth reinforcements / Proc. ASCE Symp. On earth reinforcement, - Pittsburg, Pa, 1978, p. 1978, 128-133.
84. Gray D. H., A1 - refeai T. Behavior of fabric - versus fiber reinforced sand, - J. Geotech. Eng., 1986, vol. 112, № 8, p. 804-822.
85. Harrisson W. J. Gerrard C. M. Elastic theory applied to reinforced earth, - J. Of soil mech. And foundation division, 1972, vol. 98, SM 12, December.
86. Hermann L. R., Yassin A. L. Numerical analysis of reinforced earth systems / Proc. ASCE Symp. On Earth Reinforcement, Pittsburg, Pa , 1978, p. 428-457.
87. Iiennes R. G. Analysis and control of Landslides. Bull # 91 Univ. Of Washington Eng. Experiment Sta., Seatle, Wash., 1936.
88. Ingold T.S. A laboratory. simulation of reinforced clay walls, -Geotechnique, 1981, vol. 31, № 3 p. 399-412.
89. Ingold T. S. Reinforced earth, - London, 1982,141 p.
90. Jagdish N. Reinforced earth, - Indian Geotechnical J., 1985, vol. 15, № 1 , p. 1-25.
91. Jagdish .N., Saran S. Laboratory behaviour of reinforced earth wall / 10th int. Conf. On soil mech. And found. Eng.,- Stockholm, 1981, vol. 3 p. 753-756.
92. Jewell R.A., Jones C.J.F.P. Reinforcement of clay soils and waste materials using grids / XI conf. CSMFE, Stockholm , 1981, vol 3 , p. 701-712.
93. Jewell R. A., Wishert S.J. Underwater construction using reinforced hydraulic fill / VIIIESCMFE, - Helsinki, 1983, vol. 2, p. 404-411.
94. Jewell R. A., Wroth C. P. Direct shear test on reinforced sand, -Geotechnique, 1987, vol. 37,№ 1, p. 53-68.
95. Jewell R. T. A (1982) "A limit equilibrium design method for reinforced embankments on soft foundations" Proc/ 2nd Int. Conf. Geotex-tiles, Las Vegas 3.
96. Jones C.J.F.P. Design and construction methods / Proc. Of polymer grid reinforcement, London, 1985, p. 183-190.
97. Jones C.J.F.P., Edwards.L. W. Reinforced earth structures situated on soft foundations , - Geotechnique, 1980, vol. 3, № 2 p. 207-223.
98. Juran I., Schlosser F. Theoretical analysis of failure in reinforced earth structures / Proc. ASCE Sump. Earth Reinforcement, - Pittsburgh, Pa, P. 528-565.
99. Kennedy J. B., Reinforced soil - metal structures, J. Eng. , 1988, vol. 114,№ 6, p. 1372-1389.
100. Laba J.T., Kennedy J. B. Reinforced earth retaining wall analysis and design, - Canad. Geotechnical J., 1986, vol. 23, № 3 p. 317-326.
101. Lam W. K. , Tatsuoka F. Effects of initial anisotropic fabric on strengtht and deformation characteristic of sand , soils and foundations , 1988, vol 28 № 1 p. 89-106.
102. Leschinsky D., Baker R., Silver M. L. three dimensional analysis of slope stability ,- int. J. For numer. And anal . methods in geomech., 1985, vol 9, p. 199-223.
103. Leschinsky D., Reinschmid A.J. Stability of membrane reinforced slopes, - J. Geotech. Eng. ,1985, vol. 111, № 11, p.1285-1300 .
104. Mandal J.N., Char A.N.R. FEM analysis of triaxial behavior of reinforced earth / proc. Int. Conf. FEICOM, Bombay, 1985, vol. 1 p.533-539.
105. McGown A. Et all. Strain behavior of soil - fabric model embankments / proc. Int. Conf. On soil mech. And found. Eng., -Stockholm, 1981, vol. 3 p. 739-744 .
106. Mitchell J. k., Villet W.C.B. Reinforced of earth slopes embankments, - New York, 1987, 323 p.
107. Murray R. T. Research at TRRL to develop design criteria for reinforced earth, TRRL Sup. Report, 1977, # 457.
108. Murray R.T. (1982) "Fabric reinforcement of embankments and cuttings" Proc. 2nd Int. Conf. Geotextiles, Las Vegas. Session SC: "slopes and Embankments IH"
109. Netlon LTD . Design with «Tensar», - New York : Black - burn , 1982, July, 377 p.
110. Ochiai H., Lade P. V. Three dimensional behavior of sand with anisotropic fabric, - J. Geotech. Eng., 1983.,1983, vol 109, # 10, p. 13131328.
111. Osman M. A., Findley T. W., Sutherland H. B. The internal stability of reinforced earth walls / Int. Conf. On soil reinforcement , - Paris, 1979, vol. 1 p. 44-72.
112. Pande G.N., Pietruszczak S A critical look at constitutive models for soil / Geomech. Modeling in eng. Practice, -Rotterdam : Balkena, p. 369-395.
113. Rankilor P.R. Membranes in ground engineering, New York : John Wiley , 1981,410 p.
114. Rowe R.K. Reinforced embankments : analysis and design, J. Geotech., 1984, vol 110, # 2 , p. 231-246.
115. Salencon J. Yield - Strength of anisotropic soils / Proc. Of 16th conf On Theo. And applied mech.,- Amsterdam, 1985, p. 369-386.
116. Saran S. , Talevar D. V., Prakesh S. Earth pressure distribution on retaining wall with reinforced earth back fill / Int. Conf. On soil reinforcement , Paris, 1979,vol. I p.270-278.
117. Sawicki A., Lesniewska D. Failure modes and bearing capacity of reinforced soil retaining walls, - Geotextiles and Geomembrane , 1987, vol. 5, p.29-44.
118. Schlosser F., Elias V. Friction in reinforced earth./ Proc. ASCE Symp. On earth reinforcement, - Pittsburg, Pf, 1978,p. 735-763.
119. Schlosser F., Vidal H. Reinforced earth, Bull. De LLRPC , 1969,#41.
120. Sims F.A., Jones C.J.F.P. Comparison between the oretical and measured earth pressures acting on a large motorway retaining wall, - J. Inst. Highway eng., 1974, dec. ,p. 26-35.
121. Sondermann W. Spannungen und verformungen bei bewehrter erde, -braunschweug, 1983, 188 p.
122. Tobita Y. Yield condition of anisotropic granular materials, Soils and foundations , 1988, vol 28, #2 , p. 113-126.
123. Vidal H. The principle of reinforced earth, - highway research record, 1969, #282.
124. Wen L. Wang., Bing C Yen. Soil arching in slopes. - Journal of the Geotechnical Engineering Division, January, 1974.
125. Wong F. S. Uncertainties in FE modeling of slope stability, - computers and structures, 1984, vol. 19, #5/6 p. 777-791.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.