Анкерно-контрфорсные конструкции подпорных стен и устоев мостов и новые методы их расчета тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.15, кандидат технических наук Соколов, Александр Дмитриевич

• Соколов, Александр Дмитриевич
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Соколов, Александр Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Конструктивные схемы устоев мостов и особенности их взаимодействия с грунтом насыпи.

1.1.1. Устои обсыпного типа.

1.1.2. Устои необсыпного типа.

1.1.3. Устои диванного типа (лежевые устои).

1.2. Современные типы подпорных стйГ'и методы определения давления грунта.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ГРУНТОМ ПОДПОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ АНКЕРНО-КОНТРФОРСНОГО ТИПА С РЕБРИСТОЙ НАПОРНОЙ ГРАНЬЮ И ОГРАНИЧЕННОЙ ДЛИНЫ.

2.1. Цели и задачи экспериментальных исследований.

2.2. Методика экспериментальных исследований поверхности обрушения грунта в условиях пространственной задачи.

2.3. Исследование на мелкомасштабных моделях поверхностей обрушения грунта при смещении подпорных сооружений ограниченной длины.

2.4. Исследования на мелкомасштабных моделях поверхностей обрушения грунта при смещениях моделей стенок с контрфорсными или ребрами со стороны грунтовой засыпки.

2.5 Разработка крупномасштабной экспериментальной установки, измерительной аппаратуры и методики проведения опытов.

2.5.1. Описание конструкции крупномасштабной установки.

2.5.2. Разработка измерительной аппаратуры.— '

2.5.3 Результаты экспериментальных исследований.

3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА АНКЕРНО-КОНТРФОРСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ УСТОЕВ МОСТОВ И ПОДПОРНЫХ СТЕН.

3.1 Особенности взаимодействия с грунтом рассматриваемого типа сооружений.

3.2 Расчетные предпосылки и допущения.

3.3 Коэффициент бокового давления грунта на контрфорсы.

3.4 Активное давление от собственного веса грунта на сооружения контрфорсного типа.

3.5 Учёт сплошной равномерно распределённой нагрузки.

3.6 Частичное загружение поверхности засыпки равномерно распределенной нагрузкой

3.7 Действие полосовой нагрузки на призме обрушения.

3.8 Влияние напластования грунтов с различным удельным весом.

3.9 Учет взвешивающего влияния грунтовой воды.

3.10 Учет влияния верхнего строения сооружений на распределение давления грунта.

3.11 Расчет устойчивости положения против плоского сдвига.

3.12 Определение удерживающих сил трения, действующих по боковым поверхностям контрфорсов, за пределами призмы обрушения грунта.

3.13 Расчет устойчивости положения на опрокидывание.

3.13.1 Случай загружения давлением грунта от его собственного веса на поверхности засыпки.

3.13.2 Случаи загружения поверхности грунта временными нагрузками.

3.14 Расчёт взаимодействия с грунтом анкерно-контрфорсных конструкций в зависимости от их перемещений и податливости

3.15 О неравномерности распределения активного давления грунта на лицевую стенку анкерно-контрфорсной конструкции.

4. ТРИ СЛУЧАЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРУНТОВ С ОГРАЖДЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЗАДАЧИ.

4.1 Задача 1. Давление грунта на ограждение с контрфорсами при наклонной силе трения по основаниям призмы обрушения.

4.2 Задача 2.Активное давление грунта на подпорные сооружения с ребристой напорной гранью.

4.3. Задача 3. Активное давление грунта на подгорные сооружения ограниченной длины.

4.3.1. Расчетные предпосылки и допущения.

4.3.2. Вывод основных формул.

4.3.3 Графический прием решения задачи.

4.3.4 Учет сплошной равномерно распределенной нагрузки на поверхности тела обрушения.

4.3.5 Интенсивность активного давления грунта на стены ограниченной длины.

4.3.6 Положение центра давления.

4.3.7 Активное давление грунта на узкие грани.

5. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ УСТОЕВ МОСТОВ И ПОДПОРНЫХ СТЕН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АНКЕРНО-КОНТРФОРСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

5.1. Устои диванного типа на анкерно-контрфорсных конструкциях.

5.2. Устои с раздельными функциями с использованием анкерноконтрфорсных конструкций.

5.3 Подпорные стены анкерно-контрфорсного типа.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анкерно-контрфорсные конструкции подпорных стен и устоев мостов и новые методы их расчета»

Актуальность темы.

Экономический подъем, как страны в целом, так и отдельных регионов предопределяется опережающим развитием надёжных транспортных связей (железных и автомобильных дорог); разнообразные природные условия регионов, транспортное строительство в мегаполисах требует сооружения большого количества искусственных сооружений - мостов, путепроводов, эстакад, подпорных стен и т.д. В связи с этим возрастающие объемы и темпы строительства мостов и других транспортных объектов требуют разработки новых эффективных конструкций устоев мостов и подпорных стен, удельный вес которых от объемов строительства достигает иногда 40-т-50%

Как показывает анализ информации по конструкциям и методам расчета устоев мостов и подпорных стен, грунт в этих конструкциях лишь создает нагрузку, которая должна быть воспринята сооружением. В силу этого обстоятельства и больших величин давлений, создаваемых грунтом, несущие конструкции устоев мостов и подпорных стен получаются массивными, дорогостоящими и трудоемкими в изготовлении.

Разработка новых конструкций устоев мостов и подпорных стен, позволяющих максимально вовлечь в работу сооружения и реализовать несущую способность системы "сооружение - грунт", снизив при этом материалоемкость конструкции, обеспечив индустриальный метод возведения сооружения, в совокупности с разработкой инженерных методов расчета, адекватно отражающих особенности взаимодействия устоев мостов и подпорных стен с грунтовой средой, являются чрезвычайно важными.

Новыми конструкциями, отвечающими указанным требованиям, являются анкерно-контрфорсные устои мостов и подпорных стен, состоящие из лицевых плит и контрфорсов, расположенных со стороны грунтовой засыпки и защемленных в ней, т.е. являющихся одновременно жесткими анкерующими элементами; анкерно-контрфорсные конструкции устоев мостов и подпорных стен позволяют организовать индустриальный метод строительства, снижая трудозатраты и сроки строительства.

Таким образом, разработка технических решений анкерно-контрфорсных устоев мостов и подпорных стен, исследование особенностей их взаимодействия с грунтовой средой и разработка инженерных методов расчета таких конструкций представляют собой актуальную задачу.

Цель работы.

Целью работы является разработка на основе аналитического обзора, теоретических и экспериментальных исследований новых технических решений устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа и новых инженерных методов их расчета, отражающих характер взаимодействия с грунтовой средой конструкции анкерно-контрфорсного типа, а также конструкций подпорных сооружений, имеющих ребристую напорную грань или напорную грань конечной длины.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

- исследование на моделях малого масштаба взаимодействия с грунтовой средой конструкций подпорных сооружений с контрфорсами или ребрами со стороны грунтовой засыпки, а также конструкций с напорной гранью ограниченной длины для выявления качественной картины и геомтрических особенностей поверхностей обрушения грунта в условиях пространственной задачи;

- выработка математических моделей взаимодействия с грунтом анкерно-контрфорсных конструкций, стен с ребристой напорной гранью и стен ограниченной длины;

- разработка инженерных методов расчета анкерно-контрфорсных сооружений, стен с ребристой напорной гранью и стен ограниченной длины; разработка и изготовление экспериментального комплекса с измерительной аппаратурой для исследования взаимодействия с грунтом моделей большого масштаба для сравнения данных, полученных расчетом по разработанным методикам с полученными экспериментально;

- разработка технических решений устоев мостов и подпорных стен анкерно-конрфорсного типа;

- пробное проектирование и опытное строительство для подтверждения жизнеспособности конструкций и апробации методик их расчета;

- подготовка и издание методических и рекомендательных документов для проектирования устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа.

Научная новизна работы.

1. Разработаны новые технические решения устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа, которые активно вовлекают грунтовую среду в совместную работу системы "сооружение-грунт", что позволяет запроектировать экономически эффективные конструкции.

2. Обоснованы и предложены для практического применения новые инженерные методы расчета устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа, основанные на известных и апробированных моделях грунтовой среды, учитывающие особенности пространственного взаимодействия с грунтом этих сооружений, и подтвержденные данными экспериментальных исследований и опытным строительством.

3. Разработаны новые методы лабораторных исследований I взаимодействия с грунтом пространственных конструкций (стены с ребрами или контрфорсами со стороны грунта, стены ограниченной длины и т.д.); разработана аппаратура для измерения малых величин давлений грунта в лабораторных условиях, а также методика оценки влияния трения грунта по боковым стенкам экспериментального лотка на величину активного давления грунта на модель подпорного сооружения.

4. По результатам работы имеется два изобретения, на устои мостов защищенных патентами РФ.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций в диссертационной работе подтверждена близким совпадением данных теоретических и экспериментальных исследований на моделях различных масштабов.

Практическая ценность работы.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в создании новых инженерных методов расчета устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа, в разработке технических решений экономически эффективных конструкций, позволяющих снизить материалоемкость, стоимость и сроки строительства при обеспечении требуемой эксплуатационной надежности. I

Разработанные методы расчета взаимодействия с грунтом сооружений, имеющих ребра, открылки, обратные стенки со стороны грунтовой засыпки или ограниченную длину, дают возможность внести дополнения и уточнения в действующие нормативные документы по проектированию устоев мостов и подпорных стен.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований взаимодействия с грунтом конструкций анкерно-контрфорсного типа, подпорных стен с ребристой напорной гранью и стен ограниченной длины;

- инженерные методы расчета устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа, подпорных стен с ребристой напорной гранью и ограниченной длины;

- технические решения устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа.

Апробация работы.

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на следующих научных форумах:

1. Заседания кафедры "Строительной механики" МГМИ,1972-1980гг;

2.Научно-технические конференции ВНИИГиМ им. А.Н.Костякова,1973г.;

3. Научно-технические конференции МГМИ, 1973-1976гг.;

4. Научно-техническое совещание Гидропроекта, 1987г.;

5. Научно-техническая конференция ЦНИИС, 1988г.;

6. Секция мостов Ученого совета ЦНИИС, 1993г.;

7. Семинар в Корпорации Трансстрой, 1999г.;

8. Заседание кафедры "Водные пути, порты и электрооборудование" МГАВТ, 1999г.;

Работа выполнялась.

Экспериментальные исследования проводились в грунтовой лаборатории им. И.П.Прокофьева кафедры Строительной механики МГМИ (ныне МГУП) под руководством доктора технических наук, профессора, Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР Л.М.Емельянова.

Большая часть теоретической работы выполнялась в НИЦ "Мосты" ОАО ЦНИИС в рамках задания ИС-01-12 государственной отраслевой программы "Мировой уровень" при содействии и научном руководстве Н.М.Глотова, К.С.Силина, А.С.Платонова.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 29 печатных работ, в том числе 24 статьи в научно-технических сборниках и журналах, 2 изобретения, защищенных патентами РФ, 3 нормативных и рекомендательных документа.

Состав и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, выводов, списка литературы и 6 приложений.

Заключение диссертации по теме «Мосты и транспортные тоннели», Соколов, Александр Дмитриевич

выводы

1. На основании изучения информационных источников установлено, что открылки, контрфорсы или ребра со стороны грунтовой засыпки, а также боковые стенки экспериментального моста уменьшают величину активного давления грунта на лицевую стенку. При этом, если контрфорсы (ребра) выполнены за одно целое с лицевой стенкой, то по основаниям призмы обрушения развиваются только вертикальные силы трения; при раздельном выполнении лицевой стенки и контрфорсов появляется горизонтальная составляющая силы трения.

2. В результате проведения экспериментальных исследований на моделях малых масштабов с использованием специальных методик установлено:

- масштаб модели не влияет на геометрию поверхностей обрушения;

- - при охвате контрфорсами всей призмы обрушения поверхность обрушения искривляется вблизи контрфорсов, но с достаточной для инженерных расчетов точностью может быть заменена плоскостью;

- при уменьшении длины контрфорсов (стенка с ребрами) в верхней части, не охваченной контрфорсами поверхности скольжения отклоняются от плоскости, однако при длинной стенке с рядом ребер поверхность скольжения может быть также заменена плоскостью;

- при смещении стенок ограниченной длины тело обрушения отличается от Кулоновской призмы; поверхность скольжения расположена круче; это различие тем ощутимее, чем меньше В соотношение ширины стенки к её высоте; при К = — >2,0 задача Н приближается к плоской.

3. Опыты на мелкомасштабных моделях позволили сформировать основные расчетные предпосылки инженерных методов расчета, основанных на теории предельного равновесия призмы или тела обрушения (жёстко-пластическая модель грунта).

20

4. На основе принятых предпосылок разработаны инженерные методы расчета активного давления грунта на анкерно-контрфорсные конструкции и решена серия задач, учитывающих напластования грунта, временные нагрузки и т.д. Разработаны специальные методы расчета устойчивости положения анкерно-контрфорсных конструкций на сдвиг и опрокидывание с учетом сил трения на защемленных в неподвижном грунте контрфорсах.

5. Сравнение результатов расчетов с опытными данными дает хорошее совпадение.

6. Разработана методика расчета анкерно-контрфорсных конструкций с учетом перемещений и податливости основания; при этом применен метод перемещений, используемый в строительной механике для расчета статически неопределимых задач, схематизированная диаграмма зависимости давления грунта от перемещения стенки (аналогичная диаграмма Прандтля) и модель грунтовой среды Фусса - Винклера.

7. Решены три задачи пространственного взаимодействия сооружений с грунтовыми средами:

- задача об активном давлении с учетом наклонных сил трения;

- задача о давлении грунта на ребристые подпорные стены;

- задача о давлении грунта на стены ограниченной длины.

8. Разработан ряд технических решений устоев мостов и подпорных стен анкерно-контрфорсного типа. Пробное проектирование показало экономическую эффективность этих конструкций за счет сокращения длины моста, уменьшения числа пролётов и опор, отказа от конусного варианта сопряжения моста с насыпями. На две конструкции устоев получены патенты РФ на изобретения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Соколов, Александр Дмитриевич, 2000 год

1. Андреев В.Г., Балючик Э.А., Глыбина Г.К.

2. Проектирование и строительство современных устоев мостов в СССР и за рубежом. Обзорная информация ВПТИтранс-строй. М., Минтрансстрой СССР, 1963.

3. Мищенко Б.А., Романцов В.В., Яновский Г.М. и др. Новые конструкции устоев мостов. М., Транспорт, 1967.

4. Тетиор А.Н. Облегченные подпорные стены в транспортном строительстве. М., Транспорт, 1987.

5. Ронин Б.Г., Пышко Л.В., Кузнецов В.М.

6. Рациональные конструкции устоев мостов в условиях линейного строительства. Экспресс-информация ВПТИтрансстрой, вып. 5, М., Минтрансстрой СССР, 1964.

7. СНиП 2.05.03-84, Мосты и трубы. Госстрой СССР, М.; 1985.

8. Руководство по расчету фундаментов глубокого заложения. ЦНИИС, М.; 1981.ггг

9. Методические рекомендации по расчету обсыпных однорядных свайных и стоечных устоев автодорожных мостов как упругих опор в линейно-деформируемой среде. Гипродорнии, М.; 1978.

10. Рекомендации по проектированию обсыпных устоев мостов на автомобильных дорогах. Гипродорнии, М.; 1982.

11. Научно-технический отчет по теме № ИС-96-4-498-01. Заключение по запроектированным противооползневым мероприятиямна левобережном склоне реки Таруса в районе строящегося автодорожного моста. НИЦ "Мосты" ОАО ЦНИИС, М.; 1996.

12. Будин А .Я. Тонкие подпорные стенки для условий Севера. Стройиздат, М.; 1982.

13. Будин А .Я., Демина Г. А. Набережные. Справочное пособие. Стройиздат, М.; 1979.

14. Гуревич В.Б. Речные портовые гидротехнические сооружения. Транспорт, М.; 1969.

15. Андрощук А.М., Марущак М.И. и др. Необсыпной устой моста. Авторское свидетельство на изобретение № 687163. Опубл. в Б.И., 25.09.79. № 35.

16. Иносов Ю.Д.» Коваленко С.Н. Устой малых и средних автодорожных мостов. Авторское свидетельство на изобретение № 414351. Опубл. в Б.И. 05.02.74. № 5.

17. Цагарели З.В., Цагарели 3.3. Устой моста. Авторское свидетельство на изобретение № 761653. Опубл. в Б.И., 07.09.80. № 33.

18. Филатов С.И, Устой моста. Авторское свидетельство на изобретение №815103. Опубл. в Б.И., 23.03.81, № 11.

19. Мищенко Б.А.» Романцов C.B., Рогожин В.М., Карюк Т.М. Устой моста. Авторское свидетельство на изобретение № 912818. Опубл. в Б.И., 25.03.62, № 10.

20. Шульман С.А., Беленький В.Е. Устройство для сопряжения проезжей части имеющегося моста с насыпью подходов. Авторское свидетельство на изобретение № 446574. Опубл. в Б.И. 15.10.74, № 38.

21. Мищенко Б.А., Рогожин В.М. Устой моста. Авторское свидетельство на изобретение № 896153. Опубл. в Б.И., 07.01.82. № I.

22. Мищенко Б.А., Романцов Б.В., Рогожин В.М., Карюк Т.М. Авторское свидетельство на изобретение № 912817. Опубл. в Б.И., 15.08.82, № 10.

23. Молотков В.В. Путепровод тоннельного типа. Авторское свидетельство на изобретение № 727734. Опубл. в Б.И., 15.04.80, № 14.

24. Гинзбург И.И., Таран Ю.В. Мост. Авторское свидетельство на изобретение № 887691. Опубл. в Б.И., 07.12.81, № 45.

25. Соколов А.Д., Беда В.И. и др.

26. Патент РФ на изобретение "Устой моста", № 2136806 от 25.12.1998 г.

27. Соколов А.Д., Беда В.И. и др.

28. Патент РФ на изобретение "Устой моста", № 2136808 от 25.12.1998 г.

29. Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта. Перевод с англ. Стройиздат, М.; 1989.

30. Les ouvrages en terre armee. Recommandations et regles de l'art. Ministere des transports. Paris, 1979.

31. Мищенко Б.Н., Луга A.A. и др. Авторское свидетельство на изобретение № 992647. Опубл. в Б. И. № 4, 1983 г.

32. Мищенко Б.А., Романов В.М. и др. Авторское свидетельство на изобретение № 1020485. Опубл. в Б.И. № 20, 1983 г.

33. Мищенко Б.А., Яновский Г.М. и др. Авторское свидетельство на изобретение № 1242553. Опубл. в Б.И. № 25, 1986 г.

34. Пасек В.В., Постовой Ю.В.» Прохоров И.Г., Чахлов B.C. Патент Российской Федерации № 1369354, 23.11.95 г. "Сопряжение моста с насыпью".

35. Балючик Э.А., Целиков Ф.И., Шульман С.А. и др. Авторское свидетельство на изобретение № 1339186. Опубл. в Б.И. № 35, 1987 г.

36. Балючик Э.А., Целиков Ф.И., Шульман С.А. и др.

37. Патент Российской Федерации № 1585426, 29.07.94 г. "Устой моста"

38. Рекомендации по проектированию и строительству устоев диванного типа для малых и средних автодорожных мостов. ЦНИИС, М., 1988.

39. Соколов А.Д., Егорушкин Ю.М. Научное сопровождение проектирования экспериментальных устоев путепровода на пересечении МКАД и Осташковского шоссе. Научно-технический отчет, НИЦ "Мосты" ОАО ЦНИИС, М., 1997г.

40. Заключение о несущей способности и деформативности основания устоев путепровода МКАД через Осташковское шоссе. Научно-технический отчет, НИЦ "Мосты" ОАО ЦНИИС, М., 1997 г.

41. Мороз Л.Р., Сальников Б.А., Титова З.Д., Зуева М.М. Конструкции портовых гидротехнических сооружений арочно-контрфорсного типа. Транспортное строительств, №3, 1986, с.24-25.

42. Гришин Г.И. Дмитриев В.Ф., Зуева М.М.'Мороз Л.Р. Титова З.А., Хасхачих Г'.Д., Черевач Д.Ф. Причальное сооружение. Авторское свидетельство № 1094887, Бюл.№ 20, 30.05.84 г.

43. Мороз Л.Р., Титова З.А., Зуева М.М., Школьников И.Е. Сальников Б.А. Причальное сооружение. Авторское свидетельство № 1134662. Бюл. № 2.15.01.85 г.

44. Клейн Г.К. Давление и сопротивление сыпучей среды. Расчет сооружений, взаимодействующих с сыпучей средой. В кн. Строительная механика в СССР 1917-1967 г.г., Стройиздат, М., 1969 г.

45. СНиП 2.06.07.7 Нормы проектирования. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. М., 1989г.2Z5

46. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. М., 1985 г.

47. ВСН 167-70. Технические указания по проектированию подпорных стен для транспортного строительства. Оргтрансстрой, М.,1970.

48. Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства. ЦНИИПром зданий Госстроя СССР, Стройиздат, М., 1984.

49. Бобриков Б.В. Активное давление сыпучего тела на подпорные стенки ограниченной длины, Тр.МИИТ , вып. 77, "Мосты и строительные конструкции", Трансжелдориздат, М., 1952, с.93-122.

50. Constantionesky M., Voronca А. „ Caracterul prismului d'e lunecare în. conditiile problemei în spatiu în cazul împingerii pâmîntului pe pe haramente înguste" Rev . Constructiilar si. mater. Constr.,1958, 10, №4.

51. Синельников В. В. О влиянии сил трения по боковым стенкам на величину давления сыпучей среды. Тр. МИИТ, "Строительная механика", вып. 131, 1961. с. 49-56.

52. Половинкин А.И. Об искажении трением кинематики перемещений частиц грунта, прилегающих к боковым стенкам лотка, Основания, фундаменты и механика грунтов, № I, 1963, с. 11-13.

53. Шихиев Ф.М. , Фельдман Я.Н. Некоторые случаи давления грунтов на ограждения при неплоской задаче, Тр. Гос. проектно-конструкторского и научно-иссл. института морского транспорта, вып. 15, 1967, с.88-92.

54. Дуброва Г.А. Методы определения распорного давления грунта при расчете гидротехнических сооружений, "Морской транспорт",1. М.Л. 1947.

55. Швецов Г.И. О давлении сыпучего тела на подпорные ограждения в условиях ограниченного массива, Гидротехническое строительство, № 10, 197 Т, с.22-25.

56. Швецов Г.И. Давление грунта на подпорные стены при действии равномерной нагрузки, Гидротехническое строительство, № 5, 1974, с.25-27.

57. Зеленский B.C. Определение давления сыпучей среды подпорные стенки с ребристой гранью. Основания, фундаменты и механика грунтов, №6,1969, с.6-8.

58. Емельянов Л.М., Гутьеррес П.А., Еникеев Ф.Г. Экспериментальное изучение давления песчаного грунта, Сб. тр. МГМИ, t.XXXIV "Строительная механика", Л., 1971, с.9-21.

59. Завриев К. С. Расчет щековых стен каменных мостов, Сб.института инженерных исследований НКПС, № 15, Транспечать, М.,1929, с. 123.

60. Неткачев М.И. Давление земли на парные подпорные стены, Сб.тр. Тб. ин-та инж. ж/д транспорта, т. XIV, 1947, с.71-83.

61. Зеленский B.C., Уланова Г.С. Расчет давления сыпучей среды на внутреннюю поверхность цилиндрической оболочки. Тр. Гос. проектно-изыскат. и НИИ мор. транспорта, вып.33(39), 1972,с.52-5о.

62. Ковтун А.П. К вопросу о напряженном состоянии сыпучей среды, огражденной вертикальными стенами. Тр. Одесского технологического ин-та им. Ломоносова, Т.Х1У, 1962, с.65-,74.

63. Прокофьев И.П. Теория сыпучих тел в приложении к расчету подпорных стен. СИТИ, Госстройиздат, 1934, с. 104.

64. Емельянов Л.М. Напряженное состояние засыпки, ограниченной параллельными стенками, "Советский метрополитен", № 12, 1940.

65. Клейн Г. К., Черкасов И.И. Фундаменты городских транспортных сооружений. М., Транспорт, 1985, с.117.

66. Madej Jerzy. Sposoby wyznaczania Ksztaltu Krzywych poslizqu w qruncie. "Rozpr hudrotechn". № 24, 1969

67. Mobasseri Manotschehr. Die Rippenstützmauer.Konstruktion und Grenzen ihrer Standsicherheit. Diss., Dokt. Jnq. Univ. Stutqart, 1970.

68. Tomas J.J., Anderson C.J. A method of stowinq soil movement. "J. Agris. Engug. Res.", 1968, 13, №2.

69. Constantinesku M., Voronca A. Caracterul prismului de lenucare în conditilë problemei în spatiu în cazul împigerii pämintului ре paraminte înguste. Рек constructiilar si mater. Constr., 1958, 10, № 4.

70. Синельников В.З. Экспериментальное изучение образования линий скольжения в сыпучей среде. Тр. МИИТ, вып. 131, М., 1961.

71. Яковлев П.И. Исследование кинематических факторов в засыпке за наклонными подпорными стенками. Основания, фундаменты и механика грунтов, № I, 1970.

72. Яковлев П.И:, Лубенов Р.В. Некоторые результаты экспериментальных исследований давления грунта на жесткие стенки. Гидротехническое строительство, № 7, 1968.

73. Шихиев Ф.М. Облегчение конструкций подпорных портовых сооружений путем армирования засыпки. Тр. ОИМФ, вып.2, Морской транспорт, 1962.

74. Шихиев В.М., Реут В.И. Экспериментальное исследование новых типов разгрузочных устройств. Тр. ОИМФ, вып. 13, Морской транспорт, 1957.

75. Шихиев В.М. О распределении давления сыпучих тел по высоте подпорных стен. Тр. ОИМФ, юбилейный вып., М.,1955.

76. Цагарели З.В. Экспериментальные исследования давления фунта на подпорные стены. Госстрой Груз. ССР "Технич. информ. Строит, и архитект." № 7, 1964.

77. Цагарели З.В. Крупноразмерные установки для экспериментального исследования давления грунта на подпорные стены. "Информационный бюллетень Госстроя Груз. ССР. Строительство и архитектура", № 6, 1962.

78. Емельянов JIM. К вопросу об устойчивости глубоких опор, имеющих вертикальные плоскости симметрии. Научн. зап. МГМИ, т. 15, 1948.

79. Емельянов JI.M. Расчет подпорных сооружений. Справочное пособие. Стройиздат, М., 1987.

80. Дергачев П.В. Измерение реактивных давлений грунта с помощью мессдоз высокой чувствительности. Тр. коорд. совещ. по гидротехнике, вып. 3, 1962.

81. Дергачев П.В. Измерение давления грунта электротен-зометрическим методом. Тр. ВОДГЕО, вып. 4, 1963.

82. Миндич A.JL, Ткачев Ю.К. Прибор для измерения давлений в грунтах. "Основания, фундаменты и подземные сооружения", Тр. V конф. молодых научных сотр. Госстрой СССР, НИИОСП, М., 1970.

83. D.H. Trollors, J.K.Lee. The Measurement of soil Pressures. Proceeding of the 5-th International Conference on Soil Mechanics and Fundation Engineering. Vol II, Paris, 1964.

84. Яковлев П.И., Давыдов И.В. Прибор для измерения, преимущественно контактных напряжений в грунте. Описание озобретения к авт. свид. № 154073. "Бюлл. изобретений и товарных знаков". № 8, 1963.

85. Варгин М.Н., Курзанов A.M. Прибор для Измерения напряжения в массе грунта или по контакту с сооружением. Описание изобретения к авт. свид. № 212584. Бюлл. № 9,1968.в

86. Шехтер Е.М. Устройство для определения давления грунта. Описание изобретения к авт. свид. № 299752. Бюлл. № 12, 1971.

87. Гончаров Ю.М. Применение электротензометрии для определения давления грунта на ограждающие конструкции.

88. Мурзенко Ю.Н. Мессдоза с кольцевой мембраной для измерения напряжений в грунте. Материалы II симпозиума по экспериментальным исследованиям сооружений. Новочеркасск, 1969.

89. Соколов А.Д. Мессдоза для измерения контактных давлений грунта. Экспресс-информация Мингазпрома СССР, № 21(319), 1972.

90. Хейфец В.З., Радкевич Д.Б., Петрашень И.Р. Датчик давления. Авт. свид. на изобретение № 301584, 1971.

91. Баранов Д.С. Выбор основных параметров грунтовых мессдоз из условий наименьшего искажения измеряемых давлений. "Развитие метода проволочной тензометрии для исследования строительных конструкций". Тр. ЦНИИСК, вып. 14,М., 1962.

92. Лазебник Г .3. Опытные исследования реактивного давления несвязного грунта на контакте с фундаментами и по глубине основания. НИИСК, Киев, 1966.

93. ВТУ 163-66. Временные технические указания по определению давления на контакте сооружений с грунтом при помощи датчиков СДКС. Госстрой СССР, НИИСК, Киев, 1967.

94. Гробузинский В.А., Долгов A.M., Коваль В.А. Описание изобретения к авт. свид. № 233268, Бюлл. № 2, 1969.

95. Дергачев П.В. Прибор для измерения напряжения по контакту с поверхностью сооружения. Описание изобретения к авт. свид. № 233263, Бюлл. №2, 1969.

96. Щекотихин Б.Н., Щипков Р.Б., Дубынин Н.Г. Датчик для измерения давления в сыпучих телах при модельных исследованиях. Сб. "Разработка месторождений полезных ископаемых", Новосибирск, отд. АН СССР, 1964.2.3Q

97. Рихтер В. А., Бобылев JI.M. Приборы для измерения напряжений, деформаций и перемещений в грунтах. Транспортное строительство, № 7, 1967.

98. Амарян лЛ.С., Базин Е.Т., Стрекалин Е.А. Индукционная мессдоза для измерения напряжений в грунтах. Описание изобретения к авт. свид. № 171610, Бюлл. № II, 1965.

99. Арст Г.А., Хейфец 3.3. Индуктивный датчик давления грунта. Описание изобретения к авт. свид. № 176447, Бюлл. № 22, 1966.

100. Мачтет Б.Г. Компенсационный датчик давления грунта.

101. Описание изобретения к авт. свид. № 249007, Бюлл. № 24, 1970.

102. Хейфец В.З., Радкевич Д.Б., Петрашень И.Р., Калинин

103. В.В. Датчик объемного напряженного состояния внутри затвердевающих и сыпучих материалов. Описание изобретения к авт. свид. № 268705, Бюлл. № 14, 1970.

104. Глотов Н.М., Рябинский A.C. Мессдоза для измерения нормальных и двух касательных составляющих давления грунта. Описание изобретения к авт. свид. № 317926, Бюлл. № 31,1971.

105. Баранов Д.С. Некоторые вопросы методики измерения давления в грунтах. Тр. коорд. совещ. по гидротехнике, вып. 3, 1952.

106. Хейфец В.З. О метрологии динамических напряжений в грунтах. Основания, фундаменты и механика грунтов, № 4,1971.

107. Соколов А.Д. Давление грунта на подпорные стенки с боковымиоткрылками «Гидротехника и мелиорация», № 9, 1976

108. Соколов А.Д. Давление грунтов на вертикальные ограждения с ортогональными открылками. Тр. МГМИ, т. 53, вып. «Гидротехнические сооружения, строительная механика и фундаменты», М., МГМИ, 1977.

109. Цытович H.A. Механика, грунтов. Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре, М., 1951, с.99-102.

110. СНиП 2.02.01-83, Основания зданий и сооружений, Госстрой СССР, М. 1965,с.33,п. 10.

111. Пузыревский Н.П. Теория напряженности землистых грунтов. "Сб.ЛИИПС", вып. XCIX.,1929.

112. Гинсбарг Р.И., Зеленский В,С, Перспективы применения и некоторые результаты исследований уголковой набережной с контрфорсами, Тр. Гос. проектно-конструкт. и научно-исслед. института морского транспорта, вып. 15, 1967, с. 92 37.

113. Шихиев Ф.М., Фельдман Я.Н. Некоторые случаи давления грунтов на ограждения при неплоской задаче, Тр. Гос.проектно-конструк-торского и научно-иссл. института морского транспорта, вып. 15, 1967, с. 8892.

114. Лазебник Г.Е., Чернышева Е.И. О некоторых ошибках при опытном определении давления грунта на модели подпорных стенок, Гидротехническое строительство, № 4, 1968, с.39-43.

115. Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов. Изд. "Машиностроение". М.1964. с. 83.

116. Соколов А.Д. Методика расчета устойчивости на опрокидывание анкерно-контрфорсных конструкций устоев мостов. Док. В ВНИИНТПИ Госстроя СССР, per № 10119.

117. Баранов Д.С. О погрешностях при измерении давлений в грунтах. Основания, фундаменты и механика грунтов, № 2, 1962.

118. Сидорчук В.Ф. Некоторые методические вопросы измерения давления в грунтах. Сб. "Основания, фундаменты и подземные сооружения", НИИОСП, М., 1968.

119. Нарожная З.В., Рыжов Г.В. О погрешностях измерения напряжений в грунтах при кратковременных нагрузках. Прикладная механика и техн. физика, № 4, 1972.

120. Скоблев A.M. О влиянии измерительного прибора на напряжения в грунте. Изв. АН СССР, Механика твердого тела, № 4, 1970

121. Ростовых А.Я. Пневматическое измерение размеров. Машгиз, 1948.

122. Городецкий И.Е. Основы технических измерений в машиностроении. Машгиз, 1950.

123. Городецкий И.Е. Конструкции и эксплуатация средств измерения в машиностроении. Машгиз, 1951.зг

124. Гораздовский Т.Н., Вануни В.О. Ротаметричёский прибор с цилиндрической индикаторной трубкой. Авторск свид на изобретение № 311138, 1969.

125. Гораздовский Т.Я., Вануни В.О. Применение пневматического метода в исследованиях на моделях деформационных смещений. Гидротехническое строительство, № 10, 1972.

126. Мурзенко Ю.Н. Некоторые результаты совершенствования способов тарировки мессдоз для измерения напряжений в грунте. Доклады XIV научной конф. НПИ, строит, секция. Новочеркасск, 1963.

127. Баранов Д.С. Некоторые способы измерения давлений в грунтах. Материалы к симпозиуму "Экспериментальные исследования инж. сооруж.", вып. П, Л., 1965.

128. Архипов Н.Ф. Приборы и методика измерения напряжений и порового давления в слабых водонасыщенных глинистых грунтах, "Инженерйые изыскания в строительстве. Методы инж. геолог, исследов.", Киев, Будевельник, 1972.

129. Лазебник Г.Е., Смирнов A.A. Устройство для одновременной тарировки нескольких датчиков контактного давления. Списание изобретения к авт. свид. № 214192, бюлл. № 11,1968.

130. Хейфиц В.З., Радкевич Д.Б., Коган Я.Л., Петрашень И.Р, и др. Устройство для тарировки датчиков давления грунта. Описание изобретения к авт. свид. № 247577, бюлл. № 22,1969.

131. Хейфец В.З., Радкевич Д.Б., Петрашень И.Р. Устройство для тарировки датчиков давления грунта. Описание изобретений к авт. свид. № 293188, бюлл. №5, 1971.

132. Гораздовский Т.Я., Соколов А.Д., Вануни В.О.

133. Пневматическое измерительное устройство в мессдозе. Экспресс-информация Мин. Газ. Пром., № 15 (313) М., 1972.

134. Соколов А.Д. Мессдоза для измерения контактных давлений грунта. Экспресс-информация Мин. газ. пром. № 21 (319), М., 1972.

135. Соколов А.Д. О применении пнемтатического измерительного устройства. Гидротехническое строительство, № 7, М., 1973.

136. Безухов Н.И. Теория сыпучих тел. Госстройиздат, М.,1934.

137. Безухов Н.И. Учет влияния временной нагрузки на сыпучем теле. Тр. МИИТ. вып. XXIII, М., 1932.

138. Безухов Н.И. Давление земли на подпорные стенки при наличии временных нагрузок, расположенных на поверхности. Тр. МАДИ,

139. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. Госстрой-издат, М., 1956.

140. Клейн Г.К, Расчет подпорных стен. Изд. Высшая школа, М.1964.

141. Бескин М.Г. Давление грунта на подпорные стенки при наличии временной нагрузки на поверхности. "Исследования по теории сооружений", вып. VI, Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре, М. 1954

142. Никифоров С.Н. Теория упрогости и пластичности. Гос. Изд. Литературы по строительству и архитектуре. М., 1955.

143. Чеботарев Г.П. Механика грунтов, основания и земляные сооружения. Перевод с англ. Под общей редакцией Н.Н. Маслова. Изд. Литература по строительству, М., 1968.

144. Клейн Г.К. Давление грунта на подпорную стену в зависимости от ее перемещений и жесткости основания. "Основания, фундаменты и механика грунтов", 1963, № 4.

145. Беспрозванная И.М. Определение давления грунта на подпорную стену с наклонной задней гранью в зависимости от ее перемещений и жесткости основания. "Основания» фундаменты и механика грунтов", № 4, 1965 г.

146. Беспрозванная И.М. Расчет подпорных стен с учетом их жесткости, перемещений и деформаций основания. "Гидротехническое строительство", № 1,1967 г

147. Емельянов Л.М. Расчет подпорных сооружений мелкого заложения. Учебное пособие. Московский Гидромелиоративный институт, М.,1980 г.

148. Рис. 1. Общий вид модели, изготовленной к проведению опыта со смещением стенки с ортогональными открылками Засыпка из Вольского песка с окрашенными прослойками через 20 мм

149. Некоторые вопросы метрологии измерения напряжений в грунтах

150. Вопросам метрологии измерения напряжений внутри грунта и на контакте с сооружением посвящено большое число публикаций и длительная дискуссия между различными школами 85,95,107,108,119,120,121,122.

151. Анализ названных и многих других исследований позволяет сделать следующие краткие выводы:

152. При измерении давлений внутри грунта вокруг мессдозы возникает концентрация напряжений, что искажает величину измеряемых давлений;

153. При измерении давления на поверхность сооружения месс дозой с гибкой мембраной, жесткость которой значительно ниже жесткости сооружения, возникает также искажение измеряемого давления, что особенно существенно при измерении активного давления;

154. При измерении давления грунта на сооружение мессдозами с податливой (недостаточно жесткой) мембраной кривые загружения и разгрузки не совпадают;

155. При тарировании мессдозы давлением воды или воздуха и в грунте результаты не совпадают, если жесткость датчика недостаточна;

156. При уменьшении диаметра мессдозы увеличивается разброс ее показаний;

157. Для получения достоверных измерений приведенный модуль деформации мессдозы должен быть значительно выше модуля деформации грунта.

158. Последнее требование по отношению к мессдозам для измерения контактных давлений выражается неравенством:-у-* 10ЕГ (1)где (1 диаметр чувствительной к давлению поверхности мессдозы при давлении р = 1 кгс/см ;

159. Ег модуль деформации грунта.

160. Как отмечалось выше, ряд мессдоз мембранного типа основан на измерении тензомтрическим методом относительной деформации упругой мембраны, в других конструкциях мессдоз измеряется прогиб центра мембраны {(рис. 1).

161. Если обозначить через Ав чувствительность измерительной системы к относительной деформации, а через АРе соответствующий порог чувствительности мессдозы, то можно записать:др 8А»-0'3 Я'

162. Условие (1) перепишем в виде:2Яр=11. ЮЕг

163. Для круглой, замещенной по контуру пластины, имеем:1. О3 1264£>- жесткость пластины.3)