Прогноз осадки фундаментов на основе исследования деформируемости аргиллитоподобных глин г. Перми тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.02, кандидат наук Сычкина, Евгения Николаевна

• Сычкина, Евгения Николаевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Сычкина, Евгения Николаевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований деформационной анизотропии глинистых грунтов

1.1. Краткий обзор методов расчета осадок оснований

1.2. Теоретические исследования анизотропии

1.3. Экспериментальные исследования анизотропии

1.3.1. Лабораторные экспериментальные исследования

1.3.2. Полевые экспериментальные исследования

1.4. Исследования деформируемости глинистых грунтов г. Перми

1.4.1. Инженерно-геологические условия г. Перми

1.3.2. Анализ изученности деформируемости глин г. Перми

1.3.3.Анализ факторов, обуславливающих анизотропную деформируемость глинистых грунтов г. Перми

1.5. Основные выводы по главе и постановка задач исследования по работе в целом

Глава 2. Экспериментальные исследования деформационной анизотропии глинистых грунтов г. Перми

2.1. Полевые исследования деформационной анизотропии аргиллитоподобных глин

2.1.1. Описание полевых экспериментальных площадок

2.1.2. Методика проведения экспериментов

2.1.3. Результаты полевых исследований и их анализ

2.2. Лабораторные исследования деформационной анизотропии аргиллитоподобных глин

2.2.1. Методика проведения эксперимента

2.2.2. Результаты лабораторного исследования и их анализ

2.3. Лабораторные исследования деформационной анизотропии современных глин

2.3.1. Описание экспериментальной площадки

2.3.2. Методика проведения экспериментов

2.3.3. Результаты лабораторного исследования и их анализ

2.4. Анализ результатов экспериментальных исследований

2.5. Выводы по главе

Глава 3. Экспериментальное моделирование штамповых испытаний аргиллитоподобной глины в стабилометре

3.1. Постановка задач

3.2. Описание оборудования, применяемого в эксперименте

3.3. Начальное напряженное состояние образца

3.4. Определение времени консолидации аргиллитоподобной глины

3.5. Методика экспериментов в приборе трехосного сжатия

3.6. Полученные результаты и их анализ

3.7. Выводы по главе

Глава 4. Методика расчета осадки фундаментов, основанием которых служит аргиллитоподобная глина

4.1. Область применения полученных эмпирических коэффициентов для расчета модуля общей деформации и осадки свайных фундаментов

4.2. Расчет модуля деформации по результатам прессиометрических, стабилометрических и компрессионных испытаний

4.3. Полевые испытания свай

4.4. Апробация предложенной методики расчета модуля деформации при прогнозе осадок свайиых фундаментов

4.5. Методика определения осадки одиночной сваи, основанием которой служит аргиллитоподобная глина г. Перми

4.6. Прогнозируемый эффект при использовании рекомендаций по прогнозу осадок свайных фундаментов

4.7. Выводы по главе

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1 «Результаты прессиометрических испытаний»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2 «Результаты испытаний в одометре аргиллитоподобных

глин»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 3 «Результаты испытаний в одометре современных

глин»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 4 «Статистическая обработка результатов испытаний в

одометре аргиллитоподобных и современных глин»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 5 «Результаты испытаний в приборе трехосного сжатия

согласно методике ГОСТ 12248-2010»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 6 «Результаты испытаний в приборе трехосного сжатия

согласно методике, предлагаемой автором»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 7 «Статистическая обработка результатов испытаний аргиллитоподобных глин в приборе трехосного сжатия по методике ГОСТ

12248-2010 и методике автора»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 8 «Расчет экономического эффекта от применения

методики прогноза осадок свайных фундаментов»

ПРИЛОЖЕНИЕ № 9 «Справка о внедрении результатов научно-исследовательской работы»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогноз осадки фундаментов на основе исследования деформируемости аргиллитоподобных глин г. Перми»

ВВЕДЕНИЕ

Основной задачей, стоящей в настоящее время перед специалистами геотехниками, является повышение экономичности применяемых фундаментов. Одним из путей повышения экономичности проектируемых фундаментов является совершенствование методов определения и расчета деформационных параметров грунтов, используемых при расчете оснований по деформациям. Наиболее экономичными и надежными в этом случае будут расчетные модели, достаточно полно отражающие реальные свойства грунтов и явления, происходящие в грунтовых основаниях при действии внешних нагрузок, и в том числе учитывающие природную и наведенную в процессе нагружения деформационную анизотропию.

Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что все природные нескальные грунты обладают свойством деформационной анизотропии, степень и характер которой особенно отчетливо выражены при слоистой текстуре грунта. Вместе с тем существуют некоторые разновидности грунтов, например, аргиллитоподобные глины, данные о механических параметрах которых крайне слабо освещены в нормативно-технической литературе. В связи с этим одним из важнейших вопросов исследования напряженно- деформированного состояния является вопрос об учете деформационной анизотропии грунтов в расчетах модуля деформации по данным различных испытаний и последующем расчете деформаций оснований, прогнозе осадок фундаментов.

Целью настоящей работы является разработка методики прогноза осадок фундаментов, опирающихся на аргиллитоподобные глины г. Перми, на основе экспериментальных исследований модуля деформации, получаемого по данным прессиометрических, компрессионных и трехосных испытаний.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

1) Дать региональную классификацию красноцвстпых глинистых грунтов раннепермского возраста г. Перми на основе всестороннего изучения их свойств;

2) Экспериментально изучить деформируемость глин раннепермского и четвертичного возраста г. Перми в вертикальном и горизонтальном направлениях с учетом природной влажности и полного водонасыщения, выявить степень деформационной анизотропии глинистых оснований г. Перми;

3) На основании выполненных экспериментальных исследований деформируемости аргиллитоподобных глин разработать методику испытаний образцов аргиллитоподобных глин в приборе трехосного сжатия, выполнить сравнение результатов, полученных по новой методике, с результатами, получаемыми по существующей методике испытаний ГОСТ 12248-2010;

4) Выполнить прогноз осадок фундаментов аналитическими методами с применением полученных в результате исследования значений модуля деформации аргиллитоподобных глин, сравнить расчетные данные с результатами натурных экспериментов;

5) На основании полученных данных предложить эмпирические поправочные коэффициенты для расчета модуля деформации по данным полевых испытаний прессиометром, лабораторных испытаний в одометре и стабилометре, применимые для аргиллитоподобных глин г. Перми;

6) Дать простые и достаточно надежные рекомендации по прогнозу осадок свайных фундаментов, основанием которых служат аргиллитоподобные глины.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- экспериментально исследована деформационная анизотропия, а также влияние влажности на деформируемость глин раннепермского и четвертичного возраста г. Перми;

- предложена усовершенствованная методика испытаний в приборе трехосного сжатия для аргиллитоподобных глин;

■ б

- предложены эмпирические поправочные коэффициенты для расчета модуля деформации, полученного по результатам нолевых испытании прессиометром, лабораторных испытаний в одометре и стабилометре;

- предложена методика прогноза осадки фундаментов, опирающихся на аргиллитоподобные глины г. Перми.

Достоверность и обоснованность. Результаты, основные выводы и рекомендации, приведенные в диссертационной работе, базируются на основных теоретических положениях механики грунтов, и подтверждены необходимым объемом исследований, обеспечивающим возможность статистического анализа результатов. Достоверность результатов исследования обеспечивается значительным количеством как лабораторных, так и полевых экспериментальных данных. При проведении экспериментов использовались средства измерения, прошедшие поверку в органах стандартизации и метрологии.

Практическое значение работы состоит в разработке методики прогноза осадок зданий и сооружений, основанием которых служат аргиллитоподобные глины г. Перми, базирующейся на усовершенствованной методике определения и расчета модуля деформации, с целыо повышения эффективности строительства и эксплуатации зданий.

Личный вклад автора в исследование проблемы. Постановка проблемы, формулирование целей и задач, поиск их решения путем экспериментальных исследований, разработка принципов расчета модуля деформации и прогноза осадки фундаментов, формулирование основных выводов осуществлены лично автором.

Реализация и внедрение результатов работы. Диссертационная работа является частью научных исследований по теме «Исследование нижнепермских фунтов в качестве основания для фундаментов глубокого заложения и подземных сооружений», проводимых на кафедре «Строительное производство и геотехника» ПНИПУ в рамках программы

тематического плана госбюджетных МИР по заданиям Министерства образования и науки РФ (заказ-наряд № 1033). Полученные основные результаты работы использованы в Пермском национальном исследовательском политехническом университете при чтении лекций и ведении практических занятий для студентов строительного факультета специальностей «Промышленное и гражданское строительство» и «Городское строительство и хозяйство». Легли в основу изданных методических рекомендаций «Специальные вопросы механики грунтов и механики скальных пород» для магистерских программ «Подземное и городское строительство». Результаты работы внедрены в практику инженерно-геологических изысканий ОАО «ВерхнекамТИСИз» и подтверждены актами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях молодых ученых 2011 - 2013 гг. (ПНИПУ, г. Пермь); международной научно-практической конференции «Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства» (Пермь, 2011 г.); Европейской конференции молодых геотехнических инженеров (Роттердам, Нидерланды, 2011); всероссийской научно-технической конференции «Механика грунтов в геотехнике и фундаментостроении» (Новочеркасск, 2012 г.); на международной научно-технической конференции «Baltic Piling Days» (г. Таллинн, Эстония, 2012 г.); международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодёжи - путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, 2013 г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 10 статьях, опубликованных в сборниках научных трудов и научных журналах, в том числе в 3 статьях опубликованных в изданиях из перечня ВАК РФ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты выполненных экспериментальных исследований

деформационной анизотропии аргиллитоподобных глин г. Перми.

2. Методика испытаний аргиллитоподобных глин в приборе трехосного сжатия.

3. Общие принципы методики расчета модуля деформации аргиллитоподобных глин по данным компрессионных, трехосных и прессиометрических испытаний.

4. Методика прогноза осадок фундаментов зданий и сооружений, основанием которых служат аргиллитоподобные глины г. Перми

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и 9 приложений. Общий объем диссертации составляет 217 страниц, в том числе 167 страниц основного текста, содержащего 58 рисунков и 44 таблицы, список литературы из 116 наименований, в том числе 14 на иностранном языке.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю зав. кафедрой «Строительное производство и геотехника» ПНИПУ, профессору, д.т.н. А.Б. Пономареву за ценные советы и замечания в ходе выполнения научно-исследовательской работы. Автор выражает благодарность всем сотрудникам кафедры СПГ ПНИПУ за помощь и поддержку в период работы над диссертацией.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЕФОРМАЦИОННОЙ АНИЗОТРОПИИ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ 1.1. Краткий обзор методов расчета осадок основании

Механика грунтов как наука сформировалась на базе теории сплошной изотропной среды и теории упругости, что позволило разработать теорию, основанную на предположении о существовании диапазона нагрузок, в пределах которого напряжения и деформации связаны линейной зависимостью. Таким образом, полагалось, что деформационные характеристики грунта являются постоянными величинами, не изменяющимися в процессе возрастания нагрузок, что позволило решить широкий круг инженерных задач, в том числе разработать методы расчета осадок фундаментов. Однако грунты показывают линейно упругое поведение до относительно небольших нагрузок, и даже в этом случае при разгрузке возникает остаточная деформация. Поэтому при определении относительной деформации используется модуль общей деформации Е.

Вопросами расчета осадки фундаментов занимались в разные годы А.Н. Богомолов [25], М. И. Горбунов-Посадов [15], С.И. Евтушенко [25], Б. Н. Жемочкин [28], В. Г. Федоровский [97] и другие. Для расчета осадок основания под нагрузкой необходимо изначально выбрать математическую модель основания. Выбор модели зависит от учета распределительных свойств основания (модели местных и общих деформаций), учета необратимых деформаций (упругие и неупругие модели), вида зависимости между напряжениями и деформациями (линейные и нелинейные модели).

Основной моделью в механике грунтов является модель линейно деформируемого полупространства, которая в соответствии с приведенной выше классификацией является линейной упругой моделью общих деформаций. Осадка основания вычисляется интегрированием по загруженной поверхности формулы Буссинеска:

'(л.)'.:)

где:

тг-Е-И

(1 +

1 Г^

2-0-У) II1

)

(1.1)

Я = ^х2+У2+22 ;

V, Е - коэффициент Пуассона и модуль деформации грунта, соответственно;

х, у, 2 — координаты точки.

При подстановке в формулу (1.1) z=0 и д = [(х-£)2 +{у-п)2\'2, а вместо Р -элементарной силы рсМ;с1г}, произведя интегрирование по загруженной площади 2-ах2-ь, получим следующее выражение:

й^-йг]

/, 2 ч +Ь+а

, \ ) г г

лЕ

-Ь -а л[(

х-^)2+(у-т1)2

л-Е

х + а) 1п

-{х-а) 1п + (у + Ь) 1п

у! (х + а)2 +{у + Ь)2 +(у + Ь) ^(х-а)2 + (у-Ь)2 +{у — Ь) ^(х-а)2+(у + Ь)2 +(у + Ь)

+ Ь>-Ь)2 + (у-Ь)

у!(х + а)2 + (у + Ь)2 + (х +а)

у/(х-а)2 +{у+ь)2 + (х-а)

у1(х + а)2 + (у-Ь)2 + (х + а)

+

у1(х-а)2 +{у-Ь)2 +{х-а)

(1.2)

где р=Р/(4аЬ).

Для вычисления осадок упругого полупространства от действия вертикальной силы Р, распределенной по площади схЬ(Ь - ширина, с -длина), Б.Н. Жемочкин [28] предложил следующее выражение:

7Г-Ь С С

(1.3)

где Р

Р

Ъ-с •

Существенным недостатком формул (1.2) и (1.3) является предположение об однородности грунтового основания. На практике

основание, как правило, сложено разнородными грунтами. В этом случае метод послойного суммирования является универсальным и позволяет учесть неоднородность грунтового массива по глубине. В основе метода лежит суммирование осадок элементарных слоев от действия дополнительных напряжений. Расчетная формула метода послойного суммирования имеет вид:

« а7П ; ■ к;

г-А-Е-^ (1.4)

1=1

где:

/г,- - толщина /-го слоя грунта, м;

о2рЛ - дополнительное давление в центре /-го слоя грунта; /? — коэффициент вида напряженного состояния, равный 0,8. При этом распределение дополнительных напряжений в грунтовом массиве принимается в соответствии с моделью линейно деформируемого полупространства.

В случаях, когда метод послойного суммирования дает завышенные значения осадок, может быть использован метод линейно деформируемого слоя. Осадка в этом случае вычисляется по формуле:

к--— С1-5)

Где:

р - среднее давление под подошвой фундамента, Ъ - ширина подошвы фундамента,

кс — коэффициент, зависящий от относительной мощности слоя, кт - коэффициент, зависящий от модуля деформации грунта, кь к^ - коэффициенты распределения давлений в линейно деформируемом слое.

Можно отметить развитие метода послойного суммирования на основании достижений последних лет в практике строительства и проектирования. В СП 22.133330.2011 [82] описан метод послойного

суммирования, существенно отличающийся от метода, представленного в более ранних нормативных документах[84].

Прогноз осадки может быть выполнен как для фундаментов мелкого заложения, так и для фундаментов глубокого заложения. Расчет фундамента из висячих свай и его основания по деформациям можно производить как для условного фундамента глубокого заложения на естественном основании. В случае расчета осадки одиночной сваи применяется метод, приведенный в СП 24.13330.2011 [83].

Краткий обзор методов расчета осадки оснований выявил, что каждый из этих методов разработан на основании некоторых допущений, ограничивающих их область применения, и применим для изотропной среды. Однако к настоящему времени достаточно слабо разработаны задачи, использующие модель линейно-деформируемой анизотропной сплошной среды для прогноза осадки фундаментов. О. А. Коробова объясняет это сложным характером связи напряжений и деформаций в анизотропной среде, что требует применения достаточно развитого математического аппарата и большой трудоемкостью самих расчетов напряженно-деформированного состояния [36].

Для прогноза осадок фундаментов зданий и сооружений необходимо определение модулей деформации грунтового основания. Однако опыты выявили несоответствие реальных осадок по сравнению с осадками, установленными по теории линейно-деформируемой среды. С одной стороны можно предположить, что это связано с тем, что теория линейно-деформируемой среды не отражает действительного напряженно-деформированного состояния грунта по глубине. С другой стороны, многочисленные исследования свидетельствуют о том, что все грунты обладают свойством деформационной анизотропии, которое не учитывается при стандартном расчете осадки фундаментов инженерными методами.

1.2. Теоретические исследования анизотропии

Геометрическая анизотропия в грунтах заключается в различном проявлении деформируемости грунтов в различных направлениях и обусловлена ориентированным расположением дефектов кристаллической решетки минералов, внутренней и внешней слоистостью, макротрещиноватостыо и другими факторами. Физическая анизотропия рассматривается как проявление различия деформационных свойств грунтов, вследствие изменения напряженного состояния грунта в прошлые геологические эпохи [8].

Исследования П. В. Бехтерева, С. Г. Лехницкого показали, что с позиций деформируемости все анизотропные основания описываются двумя моделями анизотропной сплошной среды: ортогонально-изотропной (ортотропной) с тремя взаимно перпендикулярными плоскостями симметрии (девять независимых деформационных характеристик), и трансверсально-изотропной (монотропной), имеющей одну плоскость деформационной изотропии и ось симметрии вращения (пять параметров) [5, 47]. Исследованиями В. П. Писаненко подтверждена правомерность применения для глинистых грунтов модели трансверсально-изотропной среды. В такой среде положение плоскости изотропии является одним из определяющих параметров анизотропной модели. Для слоистых грунтов плоскость изотропии обычно совпадает с плоскостью напластования, для внешне однородных по составу и сложению грунтов плоскость изотропии располагается, как правило, горизонтально. К параметрам, определяемым для трансверсально-изотропной модели анизотропного основания, относятся модули деформации в горизонтальном и вертикальном направлении Ех и Е2, модуль сдвига коэффициенты Пуассона в вертикальном и

горизонтальном направлениях у>л [65, 66, 67].

Последующие исследования напряженного состояния и определение осадок поверхности анизотропных грунтовых оснований с различными вариациями коэффициентов Пуассона и модулей сдвига выявило слабое

влияние их изменяемости на получаемые результаты, что упростило методику экспериментального определения этих величин для целей расчета анизотропных оснований.

Для монотропного полупространства решение задачи типа Буссинеска было получено С.Г. Лехницким с помощью функций Бесселя. С.Г. Лехницким было установлено, что распределение напряжений внутри полуплоскости от действия сосредоточенной силы на поверхности имеет радиальный характер [46].

Для трансверсалыю-изотропного полупространства Е. Дойч получил свои решения для случая действия на поверхность полупространства сосредоточенной силы, а также равномерно распределенной круговой и осесимметричной нагрузки [109].

Теоретические исследования влияния вида анизотропии на распределение контактных давлений под штампом были проведены В.А. Свекло, который пришел к выводу, что для ортотропного и трансверсалыю-изотропного полупространства распределение контактных давлений под штампом не зависит от вида анизотропии [79, 80, 81].

В работе А.П. Клевезаля предложены функции напряжений, позволяющие получить решение для анизотропной полуплоскости при действии сосредоточенной силы, приложенной на некотором расстоянии от свободной поверхности [34].

Решение ряда задач для анизотропной полуплоскости, к участку которой приложена распределенная равномерно нагрузка, по закону треугольника или трапеции было предложено Г.Н. Савиным, при этом как и в работах С.Г. Лехницкого, использовались методы теории функций комплексного переменного. Дальнейшее развитие плоская задача получила в работах М.О. Башелейшвили [3], С.К. Каназина [32], Л.П. Портаева [72], Г.Н. Савинова [76-78] и др. Решение плоской задачи для неоднородных слоистых оснований приводится в работах Г. Буфлер [107] и P.M. Раппопорт

[73,74]. Модель трапсверсально-изотропного слоя использовалась также при решении смешанных задач Е. Дойч [109].

Проведенный автором анализ свидетельствует о сложности математического решения задач теории упругости анизотропной среды, что затрудняет распространение указанных методов расчета в практике проектирования грунтовых оснований. Кроме того, появление в механике грунтов упрощенных моделей, идеализирующих те или иные деформационные свойства грунтов, обусловлено трудоемкостью экспериментов по определению некоторых параметров деформационной анизотропии грунта.

Фундаментальные исследования физических зависимостей анизотропного тела говорят о том, что в общем случае линейно-деформированной анизотропной среды, наделяемой упругим потенциалом, ее свойства описываются двадцатью одним параметром. В связи с этим в различное время были предложены различные упрощения, идеализирующие те или иные деформационные параметры грунтов. Благодаря принятым допущениям, в ряде случаев удалось получить достаточно простые расчетные зависимости. В качестве примера можно привести две наиболее распространенные расчетные модели анизотропной среды - модели К. Вольфа и Л. Бардена.

В 1935 году К. Вольф рассмотрел напряженно деформированное состояние ортотропной полуплоскости, нагруженной на участке ее поверхности равномерным давлением [116]. Для условной плоской задачи было принято равенство коэффициентов Пуассона в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также допускается возможность развития в среде деформаций чистого сдвига. Таким образом, при устремлении размеров загруженного участка поверхности к нулю, им было получено решение для напряжений и деформаций от действия сосредоточенной вертикальной силы, похожее на решение Фламана. При этих же условиях он получил выражение для напряжений и перемещений от действия

сосредоточенном вертикальной силы, действующей на поверхности монотропного полупространства. Однако какой-либо оценки степени погрешности вычисления напряжений и деформаций за счет вводимых упрощений К. Вольф в своих работах не приводи т.

Л. Барден внес значительный вклад в приближенное решение задач о действии вертикальной сосредоточенной силы, расположенной на границе трапсверсально-изотропного полупространства [104]. Он не делает никаких упрощений для уменьшения параметров анизотропии в виде коэффициентов Пуассона. В отношении же определения модуля сдвига для плоскостей, перпендикулярных к поверхности полупространства, Л. Барден, как и К. Вольф, считает возможным принять состояние чистого сдвига. Вместо пяти независимых деформационных параметров, характеризующих упругие свойства монотропного тела, Л. Барден ограничивается четырьмя параметрами. С учетом принятых допущений Л. Барден получил выражения для всех компонент напряжений и перемещений в любой точке полупространства, нагруженного вертикальной сосредоточенной силой.

Ряд конкретных задач с использованием модели Л. Бардена решил А. Ефтимие [110]. В своих работах он рассмотрел напряженно-деформированное состояние монотропного полупространства от действия на его поверхности сосредоточенной равномерной полосовой нагрузки (условия плоской деформации), равномерного нормального давления, распределенного по площади прямоугольника или круга (пространственная задача). Автором было показана незначительность влияния коэффициента Пуассона на величину напряжений а2 и перемещений. Таким образом, А. Ефтимие снизил число независимых деформационных параметров анизотропной среды до трех - Е22, Ехх, V. Основное внимание А. Ефтимие уделял рассмотрению закономерностей распределения вертикальных напряжений и перемещений точек поверхности полупространства. Выражение для вычисления вертикальных напряжений а:тах на глубине г

от поверхности полупространства вдоль линии действия сосредоточенной силы Р получает при этом такой вид:

М.П. Гольдштейн и В.Б. Лапкин также использовали допущения Л. Бардена и рассмотрели напряжения и деформации основания жесткого гладкого ленточного (плоская деформация) и круглого (пространственная задача) фундаментов [13]. Было доказано, что влияние анизотропии на осадки сооружений может оказаться различным в зависимости от текстурных особенностей грунтов. При горизонтальном и близком к нему залегании слоев модуль деформации в горизонтальном направлении Егор нередко может значительно превышать модуль деформации грунта в вертикальном направлении Еверт. В этих условиях осадки, рассчитанные без учета анизотропии, окажутся большими, чем фактические, и в этом случае уточнение расчета может привести к повышению экономичности проектируемых сооружений. Авторы указали на необходимость исследования влияния анизотропии оснований на их напряженно-деформированное состояние как в области, где ЕГ()р> Еверт^ так и главным образом в области, где Егор < Еверпи Они сделали вывод о том, что чем меньше степень анизотропии основания, тем больше величина вертикальных перемещений граничных точек и наоборот. Таким образом, при значениях коэффициента анизотропии не превышающих единицу происходит "концентрация" напряжений по вертикальной оси симметрии нагрузки, а при значениях коэффициента анизотропии превышающих единицу происходит "рассеяние". Под воздействием процессов вывертывания факторы, обусловливающие деформационную анизотропию, проявляются в большей степени. Вертикальные нормальные напряжения в монотропном полупространстве Л. Бардена в пределах ширины гибкого или абсолютно

К Р

(1.6)

жесткого ленточного фундамента, начиная с глубины, превышающей четверть ширины фундамента, практически совпадают. Авторами также было показано, что аналогичные выводы справедливы и для горизонтальных нормальных напряжен и й.

Другое направление в решении задач о напряженно-деформированном состоянии анизотропных грунтовых оснований сформировалось после появления ЭВМ. Исследованиями в данной области занимался Е.Ф. Винокуров, который решил ряд анизотропных задач приближенно, методом конечных разностей, с применением к грунтам строгих анизотропных моделей линейной и нелинейной теории упругости [9, 10].

Д. Виллис дказал, что вид анизотропии влияет на размеры площади распространения давлений и на осадки штампа [115]. Исследованиями O.A. Коробовой установлено, что напряженное состояние анизотропной полуплоскости при различных очертаниях эпюры внешних как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок существенно различаются [36]. Особенно это касается распределения горизонтальных и касательных напряжений. Учет формы эпюры внешней нагрузки, действующей на поверхности анизотропного основания, заметно влияет на величину расчетного сопротивления грунта: основания.

Из приведенного краткого обзора теоретических исследований напряженно-деформированного состояния анизотропных оснований можно сделать следующие выводы:

1. К настоящему времени решен ряд задач по определению напряженно-деформированного состояния анизотропных оснований. Исследовано действие сосредоточеных вертикальных сил и распределенных нагрузок, представлены случаи с различными эпюрами и с различной конфигурацией загруженных участков как математически строгими методами, так и приближенными. В том числе решена группа задач о действии нагрузки на слоистое основание с горизонтально залегающими или наклонными слоями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сычкина, Евгения Николаевна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агишев, А. И. Зависимость между пористостью и модулем деформации, установленная полевыми испытаниями глинистых грунтов / А. И. Агишев // Науч.-техн. бюл. Основания и фундаменты. - М. : Стройиздат, 1957.-№20.-С. 3-6.

2. Акбуляков, М. А. К вопросу расчета оснований свайных фундаментов, сложенных аргиллитами и песчаниками, с использованием материалов статического зондирования / М.А. Акбуляков, Е. Н. Сычкина, А. Б. Пономарев // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. - 2013. -Вып. 1.-С. 14-26.

3. Башелейшвили, М. О. Решение плоских граничных задач статики анизотропного упругого тела / М. О. Башелейшвили // Тр. вычисл. центра АН Груз.ССР. Тбилиси, 1963. - № 3. - С. 93-139.

4. Башинджагян, И.С. Влияние направления слоистости в связных грунтах на сопротивляемость их сжатию и сдвигу / И.С. Башинджагян // Автореф. дис. канд. техн. наук. - Баку, 1955. - 22 с.

5. Бехтерев, П. В. Аналитическое исследование обобщенного закона Гука / П. В. Бехтерев // Изд. автора (литографированное), 1925. - 150 с.

6. Бишоп, А. У. Определение свойств грунтов в трехосных испытаниях / А. У. Бишоп, Д. Д. Хенкель. - М. : Госстройиздат, 1961. - 232 с.

7. Болдырев, Г. Г. Методы определения механических свойств грунтов. Состояние вопроса / Г. Г. Болдырев. - Пенза: ПГУАС, 2008. - 696 с.

8. Бугров, А. К. Анизотропные фунты и основания сооружений / А. К. Бугров, А. И. Голубев. - СПб. : Недра, 1993. - 245 с.

9. Винокуров, Е. Ф. Исследования напряженно-деформированного состояния неоднородных и слоистых грунтовых оснований / Е. Ф. Винокуров // Труды ин-та строительства и архитектуры. Основания и фундаменты. -Минск. : Госстрой БССР, 1977. - Вып. 16. - С. 3-9.

10. Винокуров, Е. Ф. Современное состояние и проблемы расчета сложных грунтовых оснований / Е. (I). Винокуров // Исследования напряженно-деформированного состояния оснований и фундаментов: Межвуз. сборник. - Новочеркасск, 1977. - С. 3-11.

11. Вулис, П. Д. Исследование анизотропии деформационных свойств глинистых грунтов / П. Д. Вулис // Автореф. дис. канд. техн. наук.-Свердловск, 1973. - 25 с.

12. Гайнанов, Iii. X. Геодинамика склонов, сложенных верхнепермскими красноцветами (на примере Камской долины). / Ш. X. Гайнанов // Автореф. дис. канд. геол.- мин. наук. - Пермь, 1979. - 25 с.

13. Гольдштейн, М. Н. К вопросу о распределении напряжений в трансверсально-изотропной грунтовой среде / М. Н. Гольдштейн, В. Б. Лапкин //Вопросы геотехники. - Днепропетровск, 1972. - № 21. - С. 68-85.

14. Гольдштейн, М. Н. Механические свойства грунтов. Основные компоненты грунта и их взаимодействие / М. Н. Гольдштейн. - М. : Стройиздат, 1973. - 375 с.

15. Горбунов-Посадов, М. И. Расчет конструкций на упругом основании / М. И. Горбунов-Посадов, Т. А. Маликова, В. И. Соломин. - М. : Стройиздат, 1984. - 679 с.

16. ГОСТ 12071-2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. - Взамен ГОСТ 12071-84 ; введ. 2001-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 2001. - III, 23 с.

17. ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. - Взамен ГОСТ 12248-96, ГОСТ 24143-80 ; введ. 2012-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 2012. - III, 58 с.

18. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. - Взамен ГОСТ 12536-67 ; введ. 1980-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 1980. - 18 с.

19. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. - Взамен ГОСТ 5180-75, 5181-78, 5182-78, 518377 ; введ. 1985-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 1985. - 18 с.

20. ГОСТ 5686-2012. Грунты. Методы полевых испытаний сваями. -Взамен ГОСТ 5686-94 ; введ. 2013-07- 01. - М. : Изд-во стандартов, 2013. - 47 с.

21. ГОСТ 20276-2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. - Взамен ГОСТ 20276-99 ; введ. 2013-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 2013. - 49 с.

22. ГОСТ 20522-2012. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. - Взамен ГОСТ 20522-75 ; введ. 2013-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 2012. - 19 с.

23. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация. - Взамен ГОСТ 25100-95 ; введ. 2013-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 2013. - 42 с.

24. Гречко, В. Ф. Об измерении анизотропии грунтов / В. Ф. Гречко, И. А. Макаренко, В. Я. Хаин // Труды Днепропетровского ин-та инж. ж.-д. трансп. - Днепропетровск, 1976. - Вып. 179/25. - С. 57-62.

25. Евтушенко, С. И. Современные методы расчета фундаментов: монография / С. И. Евтушенко, А. Н. Богомолов, А. И. Ушаков, С. В. Шиян // Новочеркасск : Лик, 2011. - 238 с.

26. Емельянова, Е. П. Основные закономерности оползневых процессов / Е. П. Емельянова - М. : Недра, 1972. - 310 с.

27. Есюнин, О. Л. Инженерные изыскания и безопасность зданий и сооружений на территории Пермского Прикамья / О. Л. Есюнин, В. П. Костарев, В. Е. Малахов // Инженерная геология, 2008. - № 1. - С. 18-23.

28. Жемочкин, Б. Н. Практические методы расчета фундаментных балок и плит на упругом основании / Б. Н. Жемочкин, А. П. Синицын. - М. : Госстройиздат, 1962. - 239 с.

29. Заключение о результатах испытания натурных свай на объекте «Жилой комплекс многоэтажных домов со встроено-пристроенными

помещениями по ул. Космонавта Беляева, 406 в Индустриальном районе г. Перми». Дог. № 670. ОАО «ВернекамТИСИз», 2008.

30. Заключение о результатах испытания натурных свай на объекте «Жилой комплекс по ул. Механошина, вл. 17 в Свердловском районе г. Перми». Дог. № 751. ОАО «ВернекамТИСИз», 2010.

31. Заключение о результатах статического испытания натурных свай на объекте «Очистные сооружения производственных сточных вод предприятия ОАО «САН ИнБев» по адресу: г. Пермь, ул. Г. Хасана, 106». Дог. № 1283. ОАО «ВернекамТИСИз», 2011.

32. Каназин, С. К. Действие сосредоточенной силы на границе трансверсально изотропной полуплоскости (общий случай) / С. К. Каназин, В. Д. Егоров // Исследования по математике и механике: Сб. науч. трудов -Алма-Ата: Наука, 1974. - С. 121-126.

33. Кашарина, Т. П. Результаты исследований грунтонаполняемых конструкций / Т. П. Кашарина, Д. В. Кашарин // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая, 2013. - Вып. 2(27). - URL: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/KasharinaKasharin-2013_2(27).pdf

34. Клевезаль, А. П. Анизотропия грунтов / А. П. Клевезаль // Механика грунтов. Основания и фундаменты. Строительная механика: Сб. научн. трудов Моск. ин-т инж. коммунального строит. - М. : изд. Наркомхоза, 1941. - Вып. III. - С. 9-28.

35. Коробанова, И. Г. Закономерности формирования свойств терригенных глинистых отложений. / И. Г. Коробанова. - М. : Наука, 1983. -110 с.

36. Коробова, О. А. Комплексные исследования напряженного состояния и деформируемости анизотропных грунтовых оснований. / О. А. Коробова // Автореф. дис. док. техн. наук. - Барнаул.: Изд-во АлтГТУ, 2002. -40 с.

37. Корчагин, Г. П. Прессиометрия и вращательной срез в инженерной геологии / Г. П. Корчагин, С. Л. Корнева. - М. : Недра , 1976. — 183 с.

38. Костарев, В. П. Опасные инженерно-геологические процессы и специфические грунты Егошихинской долины г. Перми / В. П. Костарев, О. А. Скрипина // Сергеев, чтения. - М. : ГЕОС, 2003. - Вып. 5. - С. 1 12-1 14.

39. Крупин, В. И. Верхнепермские отложения Сарапульского Прикамья / В. И. Крупин // Уч.зап.Казанского гос.ун-та. - Т. 3. - Кн. 6. -Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1951. - С. 53-58.

40. Ктаторов, А. А. Определение допускаемого давления на грунт при помощи упругой сваи / А. А. Ктаторов // Строительная промышленность, 1930.-№3.-С. 15-17.

41. Кубецкий, В. А. Определение характеристик деформируемости трансверсально-изотропных трещиноватых пород по результатам штамповых испытаний / В. А. Кубецкий, В. В. Семенов, Королев, М. В. // Приложение численных методов к задачам геомеханики. - М. : МИСИ, 1986. - С. 22-38.

42. Кузнецов, А. М. Химическая характеристика ваппов / А. М. Кузнецов, Н. А. Игнатьев // Докл. АН СССР. - Т. 76. - № 2. - 1951. - С. 573-574.

43. Куфарев, П. П. Определение напряжений в анизотропной полосе / П. П. Куфарев, В. А. Свекло // Докл. АН СССР, 1941. - Т. 32. - Вып. 9. - С. 609-610.

44. Лапкин, В. Б. Исследование влияния поперечной анизотропии на напряженно-деформированное состояние анизотропных оснований сооружений / В. Б. Лапкин // Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Днепропетровск, 1979.-31 с.

45. Лапкин, В. Б. Влияния поперечной анизотропии на напряженно-деформированное состояние основания, нагруженного ленточным фундаментом / В. Б. Лапкин // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1975.-№3.- С. 37-39.

46. Лехницкий, С. Г. К вопросу о влиянии сосредоточенных сил па распределение напряжений в анизотропной упругой среде / С. Г. Лехницкий. - Прикладная математика и техника. - М., 1936. - Т. - III. - Вып. 1. - С. 56-69.

47. Лехницкий, С. Г. Теория упругости анизотропного тела / С. Г. Лехницкий. - М. : Наука, 1977.- 416 с.

48. Лушников, В. В. Развитие прессиометрического метода исследований нескальных грунтов : автореф. дис. док. техн. наук / В. В. Лушников. - Л.,1991. - 43 с.

49. Математические методы и планирование эксперимента в грунтоведении и инженерной геологии / Кнатько В. М., Руднева И. Е., Баринов Е. Н., Чижевский Ю. С. - Л. : Ленингр. ун-т, 1983. - 112 с.

50. Медков, Е. И. Практическое руководство к исследованию механических свойств грунтов с применением стабилометров типа М-2. / Е. И. Медков - Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 183. с.

51. Наумова, О. Б. Строение, состав и методика исследования четвертичных аллювиальных комплексов Среднего Прикамья : автореф. дис. канд. геол.-мин. наук / О. Б. Наумова. - Пермь, 1989. - 25 с.

52. Невзоров, А. Л. Обеспечение устойчивого функционирования системы «основание - техногенная среда» в сложных инженерно-геологических условиях: автореф. дис. док. тех. наук / А. Л. Невзоров. -Санкт-Петербург, 2004. - 41 с.

53. Ожгибесов, В. П. Стратиграфия и геология Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Общие и региональные стратиграфические подразделения пермской системы : Справ. - метод, материал для студентов, аспирантов и преподавателей геол. фак-та / В. П. Ожгибесов. - Перм.ун-т. -Пермь, 2006. - 20 с.

54. Орнатский, Н. В. Механика грунтов / Н. В. Орнатский. - М. : МГУ, 1962.-447 с.

55. Осипов, В. И. Микроструктура глинистых пород / В. И. Осипов, В. Н. Соколов, Н. А. Румянцева ; под ред. Академика Е.М. Сергеева. - М. : Недра, 1989. -211 с.

56. Осипова, О.Н., Дыба, В.П., Богомолова, O.A. О различии модулей деформации по компрессионным и штамповым испытаниям / О. I I. Осипова, В. П. Дыба, О. А. Богомолова // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2009. - Вып. 15(34).-С. 11-14.

57. Отчет об инженерных изысканиях на объекте: «Комплексная оценка и прогнозирование геотехнической ситуации на территории, ограниченной ул. Тимирязева, ул. Пушкина, Комсомольским проспектом, ул. Рабоче-Крестьянской и бульваром Гагарина г. Перми». МК № 3. ОАО «ВернекамТИСИз», 2012.

58. Отчет об инженерных изысканиях на объекте: «Гостиница по ул. Петропавловская, 52 в Ленинском районе г. Перми». Дог. 1330. ОАО «ВернекамТИСИз», 2011.

59. Отчет об инженерных изысканиях на объекте: «Энергетический комплекс с установленной электрической мощностью 18 МВт и тепловой мощностью 27 Гкал в г. Перми». Дог. 1482. ОАО «ВернекамТИСИз», 2012.

60. Отчет об инженерно-геологических изысканиях на 1 очереди метрополитена в г. Перми (технико-экономическое обоснование). Дог. 151. Т. 1. Кн. 1. ОАО «ВернекамТИСИз», 1981.

61. Отчет об инженерно-геологических изысканиях для обоснования схемы развития метрополитена в г. Перми. Кн. 1. Дог. № 74. ОАО «ВернекамТИСИз», 1982.

62. Передериев, В. А. Некоторые вопросы геологии верхнепермских отложений Среднего Прикамья / В. А. Передериев // Докл. АН СССР. Н. С., 1945. - Т. 49. - № 3.- С. 207-211.

63. Печеркин, И. А. Геодинамика побережий камских водохранилищ. 4.2: Геологические процессы / И. А. Печеркин. - Пермь: Изд-во Пермск. унта, 1969.-307 с.

64. Печеркин, И. А. Переработка берегов водохранилищ, сложенных песчано-глинистыми и карбонатными породами / И. А. Печеркин, А. И. Печеркин, Ш. X. Гайнанов. - Пермь: Изд-во Пермск. ун-та, 1981. - 96 с.

65. Писаненко, В. П. Зависимость модуля деформации глинистых грунтов от анизотропии / В. П. Писаненко // Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. - 1976. - № 11. - С. 147-149.

66. Писаненко, В. П. Исследование коэффициентов Пуассона монотропных глинистых грунтов / В. П. Писаненко // Труды Новосибирского института инженеров железнодорожного транспорта. - Новосибирск: НИИЖТ. - 1977. - Вып. 180. - С. 74-79.

67. Писаненко, В. П. Об анизотропии деформационных свойств глинистых грунтов Новосибирского Приобья / В. П. Писаненко // Труды Новосибирского института инженеров железнодорожного транспорта. — Новосибирск: НИИЖТ. - 1977. - Вып. 180. - С. 80-83.

68. Пономарев, А. Б. Об инженерно-геологических условиях строительства г. Перми / А. Б. Пономарев, С. В. Калошина // Проблемы механики грунтов и фундаментостроения в сложных грунтовых условиях : тр. междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 50-летию БашНИИстроя : в 3 т. -Уфа, 2006.-Т. 2.-С. 119-124.

69. Пономарев А.Б. Сопоставление механических свойств аргиллитов раннепермского возраста по результатам полевых и лабораторных испытаний / А. Б. Пономарев, Е. Н. Сычкина // Вестник МГСУ. -2013.-№2. -С. 55-63.

70. Пономарев, А. Б. Анализ результатов экспериментальных исследований механических свойств аргиллитов / Е. Н. Сычкина, М. А. Акбуляков, А. Ю. Черепанов // Вестник Волгоградского государственного

архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. - 2013. - Вып. 30 (49). - С. 108-120.

71. Пономарев, А. Б. Мягкая порода Перми в качестве основания свайных фундаментов / А. Б. Пономарев, Е. Н. Сычкина, Д. Н. Сурсанов // Baltic Piling : proc. of the conf. on Baltic Piling days 2012, Tallin, Estonia, 3-5 Sept / 2012 / ed.: M. Mets, R. Raudsepp ; Estonian Geotechnical Soc., Tallin, Estonia. - Boka Raton; London; New York; Leiden : CRC Press; Taylor & Francis Group : Balkema Book, 2013. - P. 59-61.

72. Портаев, Jl. П. Учет анизотропии грунтов при расчете сооружений: автореф. дис. канд. техн. наук / Л. П. Портаев. - М., 1954. - 20 с.

73. Раппопорт, Р. М. Задача Буссинеска для слоистого упругого полупространства / Р. М. Раппопорт // Науч. труды Ленингр. Политехи, инта, 1948.- №5. -С. 3-18.

74. Раппопорт, Р. М. К вопросу о построении решения плоской и осесимметричной задачи теории упругости для среды, составленной из анизотропных слоев / Р. М. Раппопорт // Известия Всесоюзного института гидротехники им. В. Е. Веденеева. - 1965. - № 77. - С. 10-14.

75. Рогаткина, Ж. Е. Влияние анизотропии глинистых грунтов на физико-механические свойства / Ж. Е. Рогаткина // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1967. - № 1. - С. 14-15.

76. Савин, Г. Н. Некоторые задачи теории упругости анизотропной среды / Г. Н. Савин // Докл. АН СССР, 1939. - Т. 23. - № 3. - С. 217-220.

77. Савин, Г. Н. Напряжения в анизотропном массиве при заданной нагрузке на поверхности (плоская задача) / Г. Н. Савин // Вестник инженеров и техников. - 1940. - № 3. - С. 161-165.

78. Савин, Г. Н. Давление жесткого ленточного фундамента на упругое анизотропное основание / Г. Н. Савин // Вестник инженеров и техников. - 1940. - № 5. - С. 292-295.

79. Свекло, В. А. Задачи типа Буссипеска для анизотропного полупространства / В. А. Свекло // Прикладная математика и техника. - М., 1964. - Т. 28. -№5. - С. 908-913.

80. Свекло, В. А. Сосредоточенная сила в трансверсалыю-изотропном полупространстве и составном пространстве / В. А. Свекло // Прикладная математика и техника. - М., 1969. - Т. 33. -№ 3. - С. 532-537.

81. Свекло, В. А. Действие штампа на упругое анизотропное полупространство / В. А. Свекло // Прикладная математика и техника. - М., 1970.-Т. 34. -№ 1.-С. 172-178.

82. Свод правил. СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. - Ввсд. 2011-05-20. - М. : Минрегион России, 2011. - 164 с.

83. Свод правил. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. - Взамен СП 40-1062002, СП 40-109-2006 ; Введ. 2011-05-20. - М. : Минрегион России, 2011. - 90 с.

84. Свод правил. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М. : Минрегион России, 2005,- 138 с.

85. Справочник базовых цен на инженерно-геологические и инженерно-экологические изыскания для строительства. - М. : ПНИИИС Госстроя России, 1999. - 89 с.

86. Степанов, А. В. Причины особенностей разрушения упруго-анизотропных тел/ А. В. Степанов // Известия АН СССР. Серия физическая. - 1950. - Т. 14. -№ 1.-С. 122-141.

87. Сунцев, А. С. Структурная геология и геологическое картирование. Геологическое строение района г. Перми: учебное пособие к практике по геологическому картированию / А. С. Сунцев, 3. А. Леонова-Вендровская, М. И. Денисов ; Перм. гос. ун-т. - Пермь, 2000. - 104 с.

88. Сычкина, Е. Н. Анализ влияния степени водонасыщепности на деформационные характеристики полускальных грунтов. / Е. И. Сычкина, И. А. Ощепкова // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. - 2012. - № 2. - С. 8-16.

89. Сычкина, Е. II. Анализ результатов экспериментальных исследований деформационной анизотропии песчаников и аргиллитоподобных глин / Е. II. Сычкина, А. Б. Пономарев // Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях : сб. докл. Пятой Международной научно-практ. конф. (Москва, 26 — 28 июня 2013 г.) / М-во образования и науки РФ, нац. исслед. Моск. гос. строит, ун-т. - Москва : МГСУ, 2013. - С. 150-153.

90. Сычкина, Е. Н. Инженерно-геологические особенности полускальных грунтов при устройстве фундаментов глубокого заложения в г. Перми / Е. Н. Сычкина, А. Б. Пономарев // Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства : материалы между нар. конф., г. Пермь, 18 - 19 окт. 2011 г. : III Акад.чтения им. проф. А. А. Бартоломея / Рос. акад. архит. и строит, наук [и др.]. - Пермь, 2011. - С. 46-50.

91. Сычкина, Е. Н. К вопросу определения механических характеристик аргиллитов и песчаников г. Перми в лабораторных условиях / Е. Н. Сычкина, И.А. Ощепкова, А. Б. Пономарев // Механика грунтов в геотехнике и фундаментостроении : всерос. науч.-техн. конф., г. Новочеркасск, 7-8 июня 2012 г. / Южно-Рос. гос. техн. ун-т (Новочерк. политехи, ин-т) [и др.]. - Новочеркасск : [ЮРГТУ (ИЛИ)], 2012. - С. 271-277.

92. Сычкина, Е. Н. К вопросу определения начального напряженного состояния полускальных грунтов в лабораторных условиях / Е. Н. Сычкина, А. Б. Пономарев // Известия высших учебных заведений. Строительство. -2012.-№6.- С.74-80.

93. Сурсанов, Д. Н. Проблемы строительства и проектирования на полускальных грунтах / Е. Н. Сычкина, Д. Н. Сурсанов // Geotechnical engineering : New Horizons : proc. of the 21st European Young Geotechnical

Engineers con Г., Rotterdam, September, 2011. - Amsterdam; Berlin; Tokyo; Washington, DC : IOS Press. - P. 113-117.

94. Технический отчет по инженерным изысканиям. Комплекс жилых домов по ул. Нижнемуллинская в с. Култаево. Часть 2. Инженерно-геологические изыскания. Т. 1.2. ООО ПИК «ПОРД», 2012.

95. Трофименков, Ю. Г. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов / Ю. Г. Трофименков, Л. Н. Воробков. - М. : Стройиздат, 1974. - 176 с.

96. Трофимов, В. Т. Грунтоведение: учебник для вузов / В. Т. Трофимов, В. А. Королев, Е. А. Вознесенский, Г. А. Голодковская, Ю. К. Васильчук, Р. С. Зиангиров. - 6-е изд., переработ, и доп. - М. : Изд-во МГУ, 2005.- 1024 с.

97. Федоровский, В. Г. Прогноз осадок фундаментов мелкого заложения и выбор модели основания для расчета плит / В. Г. Федоровский, С. Г. Безволев// Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2000. - № 9. -С. 10-18.

98. Цытович, Н. А. Механика грунтов (краткий курс): учебник для вузов / Н. А. Цытович. - 3-е изд., доп. - М. : Высш. шк., 1979. - 272 с.

99. Швец, Н. С. Коэффициенты упругости анизотропных оснований / Н. С. Швец, П. Н. Нажа // Основания, фундаменты и механика грунтов. -2000. - № 2. - С. 2-6.

100. Швец, В. Б. Элювиальные грунты как основания сооружений / В. Б. Швец. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1993. - 224 с.

101. Шутенко, JI. Н. Об анизотропии механических характеристик грунтов / JI. И. Шутенко // Известия вузов. Геология и разведка. - 1968. - № 12.-С. 86-89.

102. Юминов, В. А. Особенности классификации грунтов татарского яруса при инженерно-геологических изысканиях на нефтяных месторождениях ОАО «Удмуртнефть» / В. А. Юминов, М. Ш. Димухаметов,

В. Е. Малахов, С. В. Щербаков, Д. Р. Золотарев // Инженерные изыскания. -2009.-№ 6.-С. 16-21.

103. ASTM Designation: D 2435 - 04. Standard Test Method lor One-Dimensional Consolidation Properties of Soil Using Incremental Loading. -Published 2004-11-1.- 10 p.

104. Barden, L. Stresses and displacements in a cross-anisotropic soil / L. Barden // Geotechnique. - 1963. - V. 13. - № 3. - P. 798-210.

105. Becker, D. E. Work as a Criterion for Determining In-Situ and Yield Stresses in Clays / D. E. Becker, J. H. A. Crooks, K. Been, M. G. Jefferies // Canadian Geotechnical Journal. - 1987. - Vol.24. - № 4 - P. 549-564.

106. Biarez, J. Remarques sur des proprties mechaniques des corps pulvérulents (anisotropie-ecrouissage-elasticite-plasticite) / J. Biarez // Cahier Creupe franc, etudes rhiol. - 1961. -V. 6. -№ 3. - P. 40-43.

107. Bufler, II. Der Spannungszustand in einer deschichten Scheibe / II. Butler // Math und Mech., 1961. - № 4. - S. 41.

108. Casagrande, A. The Determination of the Preconcolidation Load and Its Practical Influence / A. Casagrande // Proc. 1st Int. Congr. Soil Mechanics and Foundation Engineering, Harvard University, Cambridge, Mass. - 1936. - Vol. 3. -P. 60-64.

109. Deutsch, E. Probleme de tip Boussinessq pentru un semispatin elastic cu izotropie transversa / E. Deutsch // Studii si cercetari mat. Acad. R.P.R. - 1963.

- V.14.-№ l.-S. 42-47.

110. Eftimie, Al., Botez G. Tension et déplacements dans le demi-espase transversal anisotrope sous l'achtion des charges distribules sur des surfaces élastiques limitées / Al. Eftimie, G. Botez // Bui. Inst. Politechn. Jasi. - 1969. - V. 15.-P. 3-4.

111. Kögler, F. Baugrundprüfung im Bohrloch / F. Kögler // Bauingenieur.

- 1933.-V.14.-S. 266-271.

112. Menard, L. Das Pressiometer Louis Menard / L. Menard // Bautechnik. - 1965. - V. 39. - S. 332-339.

1 13. Menard, L. Comportement d'une foundation profonde soumise a des efforts de renversement / L. Menard // Soil Soils. - 1963. - Vol. 1. - № 3, - P. 137-143.

114. Michell, J. H. The Stress in an aelotropic solid with an infinite plane Boundary / J. H. Michell // Proc. London Math. Soc. - 1901. - V. 32. - London : Francis Hodgson - P. 247-258.

115. Willis, J. R. Boussinesq Problem for an anisotropic half space / J. R. Willis // J. Mech. and Phus, Solids. - 1967. - № 5. - P. 15-25.

116. Wolf, K. Ausbreitung der kraft in der halbebene und halbraum bei anisotropen material // Math und Mech. - 1935. - V. 15 - № 5. - S. 249-254.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1 «РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕССИОМЕТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ»

Перемещение стенок скважин в зависимости от давления (экспериментальная площадка, №1, № 2 и № 3)

№ опыта Давление, Р, МПа Перемещение стенок скважины, ДЯ, мм Начальный радиус скважины, Яо, см Е, МПа

1 2 3 4 5

Экспериментальная площадка № 1

1 0,2 10,17 10,1 11,10

0,3 10,29 8,02

0,4 10,38 11,48

0,5 10,44 16,29

0,6 10,49 22,95

2 0,2 10,22 10,2 34,00

0,3 10,28 18,21

0,4 10,31 31,88

0,5 10,33 56,67

0,6 10,35 46,36

Экспериментальная площадка № 2

3 од 0,11 5,50 4,58

0,2 0,20 6,11

0,3 0,26 9,17

0,4 0,31 11,00

4 0,1 1,54 6,48 0,59

0,2 1,66 5,40

0,3 1,74 8,10

0,4 1,82 8,10

5 0,1 1,96 7,35 12,25

0,2 1,99 24,50

с» и)

1 2 3 4 5

0,3 2,01 36,75

0,4 2,04 24,50

0,5 2,07 24,50

0,6 2,10 24,50

0,1 1,98 17,25

0,2 2,01 23,00

6 0,3 2,04 6,90 23,00

0,4 2,06 34,50

0,5 2,09 23,00

0,6 2,11 34,50

Экспериментальная площадка № 3

од 1,94 34,40

0,2 1,97 22,93

7 0,3 1,99 6,90 34,40

0,4 2,01 34,40

0,5 2,03 34,40

0,6 2,04 68,80

0,1 1,58 16,25

0,2 1,61 21,67

8 0,3 1,63 6,50 32,50

0,4 1,66 21,67

0,5 1,69 21,67

0,6 1,72 21,67

ОД 1,61 16,25

9 0,2 1,64 6,50 21,67

0,3 1,67 21,67

0,4 1,70 21,67

1 2 3 4 5

0,5 1,72 32,50

0,6 1,74 32,50

0,1 1,97 11,47

0,2 1,99 34,40

10 0,3 2,02 6,88 22,93

0,4 2,04 34,40

0,5 2,06 34,40

0,6 2,08 34,40

0,1 1,95 34,40

0,2 1,97 34,40

11 0,3 2,00 6,88 22,93

0,4 2,04 17,20

0,5 2,07 22,93

0,6 2,11 17,20

0,1 0,24 1,79

0,2 0,46 2,58

12 0,3 0,60 5,68 3,97

0,4 0,69 6,38

0,5 0,80 5,31

0,1 1,75 7,64

13 0,2 1,82 7,64 10,91

0,3 1,92 7,64

0,4 2,00 9,55

0,1 1,65 4,64

0,2 1,78 4,99

14 0,3 1,87 6,49 7,21

0,4 1,93 10,82

00 1Л

1 2 3 4 5

0,5 1,99 10,82

0,6 2,05 10,82

0,1 1,20 35,65

0,2 1,21 71,30

15 0,3 1,25 7,13 17,83

0,4 1,27 35,65

0,5 1,31 17,83

0,6 1,33 35,65

0,1 1,21 16,98

0,2 1,24 22,63

16 0,3 1,26 6,79 33,95

0,4 1,29 22,63

0,5 1,32 22,63

0,6 1,37 13,58

00 CTl

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2 «РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ В ОДОМЕТРЕ АРГИЛЛИТОПОДОБНЫХ ГЛИН»

—♦— Обра зец № ~ О -•-Образец №т2 —Обра зец № 7 6 —»-Образец №200 -^-Образец №20" -•-Образец №208

Деформация, мм

0 12 3

0

100

я 2

200

и

л

к 300

п

I

1 400

I

М 500

Рис. 1. Зависимость деформации от давления аргиллитоподобной глины, ориентированной согласно природному залеганию (в маловлажном состоянии)

Деформация, мм

0 0.2 0.4 0,6 0.8 1 1.2 1.4

« 100

Я

£ 200

и

* 300 я

£ 400

з

с

I

« 500

600

—

г ............

■Образец №"21 ■Образец №"2 2 •Образец №"23 ■Образец №"24 ■Образец №"2 5 ■Образец №"26

Рис. 2. Зависимость деформации от давления аргиллитоподобной глины, ориентированной перпендикулярно природному залеганию (в маловлажном состоянии)

Деформация, мм

2 3 4

■Образец №840 ■Образец №194 ■Образец №196 ■Образец №195 ■Образец №175 ■Образец №176

600

Рис. 3. Зависимость деформации от давления для аргиллитоподобной глины, ориентированной согласно природному залеганию (в водонасыщенном состоянии)

Деформации, мм

1 2 3

Образец №841 Образец №842 Образец №843 Образец №844 Образец №845 Образец №846

Рис. 4. Зависимость деформации от давления для аргиллитоподобной глины, ориентированной перпендикулярно природному залеганию (в водонасыщенном состоянии)

ПРИЛОЖЕНИЕ № 3 «РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ В ОДОМЕТРЕ СОВРЕМЕННЫХ

ГЛИН»

Деформация, мм

О 0,2 0.4 0,6 0,8

•Образец №81" ■Образец №818 ■Образец №819 ■Образец №8 30 ■Образец №8 31 ■Образец №8 32

600

Рис. 1. Зависимость деформации от давления современной глины, ориентированной согласно природному залеганию (в маловлажном состоянии)

5 юо

«5

~ 200 В*

« 300 «

I

I 400

« 500

600

0.2

Деформация, мм

0.4 0.6 0.8 1

1.2

1 ' -*

N.

'............. ш

■Образец №828 ■Образец №829 ■Образец №815 ■ Образец №816 ■Образец №813 •Образец №814

Рис. 2. Зависимость деформации от давления для современной глины, ориентированной перпендикулярно природному залеганию (в маловлажном состоянии)

Деформация, мм

0.5 1 1,5 2

—'—Образец №846

-Образец №84"

-Образец №854

—♦-Образец №855 -■-Образец №856 —*- Образец .№8 5 "

в

О!

«

Е"

й =

н

а.

4/ »

о

о 100 200 300 400 500 600

Рис. 3. Зависимость деформации от давления для современной глины, ориентированной согласно природному залеганию (в водонасыщенном состоянии)

§ 100

« 2

¡С- 200

сз в

о;

«

2

300

I 400 в

5Г

Л 500

600

Деформация, мм

■Образец №848 •Образец №849 ■Образец №850 ■Образец №851 ■Образец №852 ■Образец №853

Рис. 4. Зависимость деформации от давления для современной глины, ориентированной перпендикулярно природному залеганию (в водонасыщенном состоянии)

ПРИЛОЖЕНИЕ № 4 «СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ В ОДОМЕТРЕ АРГИЛЛИТОПОДОБНЫХ И СОВРЕМЕННЫХ ГЛИН»

Результаты статистической проверки абсолютных значений вертикальных деформаций аргиллитоподобной глины в маловлажном состоянии

Давление, Р, МПа мм Среднеквадратическое отклонение, мм Статистический критерий,V (<х=0,95) Коэффициент вариации, V

0,025 0,41 0,23 2,07 0,57

0,05 0,71 0,46 0,64

0,10 1,23 0,80 0,65

0,20 1,90 0,99 0,52

0,30 2,38 1,02 0,43

0,40 2,74 1,01 0,37

0,50 2,96 1,05 0,35

0,60 3,17 1,06 0,34

*где - нормативное значение абсолютных деформаций,

соответственно вертикальных и горизонтальных (среднеарифметическое значение), мм; V - статистический критерий при двусторонней доверительной вероятности а=0,95, принимаемый в зависимости от числа определений п из Приложения Ж ГОСТ 20522-12 [22].

Таблица 2

Результаты статистической проверки абсолютных значений горизонтальных деформаций аргиллитоподобной глины в маловлажном состоянии

Давление, Р, МПа Бхп, мм Среднеквадратическое отклонение, мм Статистический критерий,V (а=0,95) Коэффициент вариации, V

0,025 0,37 0,10 2,07 0,26

0,05 0,48 0,11 0,22

0,10 0,60 0,08 0,14

0,20 0,72 0,09 0,13

0,30 0,88 0,20 0,23

0,40 1,00 0,08 0,08

0,50 1,09 0,06 0,06

0,60 1,18 0,07 0,06

Результаты статистической проверки абсолютных значений вертикальных деформаций аргиллитоподобной глины в полностью водонасыщенном

состоянии

Давление, Р, МПа Szn, мм Среднеквадратическое отклонение, мм Статистический критерий, v (а=0,95) Коэффициент вариации,V

0,025 0,70 0,33 2,07 0,47

0,05 1,22 0,49 0,40

0,10 1,87 0,62 0,33

0,20 2,69 0,72 0,27

0,30 3,20 0,83 0,26

0,40 3,52 0,89 0,25

0,50 3,79 0,94 0,25

0,60 4,20 2,07 0,49

Таблица 4

Результаты статистической проверки абсолютных значений горизонтальных деформаций аргиллитоподобной глины в полностью водонасыщенном

состоянии

Давление, Р, МПа Sxn, мм Среднеквадратическое отклонение, мм Статистический критерий, v (а=0,95) Коэффициент вариации, V

0,025 0,53 0,07 2,07 0,13

0,05 0,85 0,20 0,24

0,10 1,27 0,38 0,30

0,20 1,83 0,60 0,33

0,30 2,16 0,70 0,33

0,40 2,42 0,73 0,30

0,50 2,61 0,76 0,29

0,60 2,82 0,75 0,28

Результаты статистической проверки абсолютных значений вертикальных деформаций современной глины в маловлажном состоянии

Давление, Р, МПа 8хп, мм Среднеквадратическое отклонение, мм Статистический критерий, V (а=0,95) Коэффициент вариации, V

0,025 0,10 0,05 2,07 0,51

0,05 0,15 0,06 0,42

0,10 0,26 0,07 0,28

0,20 0,46 0,12 0,26

0,30 0,62 0,16 0,25

0,40 0,76 0,20 0,26

0,50 0,87 0,21 0,24

Таблица 6

Результаты статистической проверки абсолютных значений горизонтальных деформаций современной глины в маловлажном состоянии

Давление, Р, МПа 8хп, мм Среднеквадратическое отклонение, мм Статистический критерий, V (а=0,95) Коэффициент вариации,V

0,025 0,09 0,04 2,07 0,42

0,05 0,12 0,04 0,37

0,10 0,22 0,06 0,29

0,20 0,38 0,11 0,30

0,30 0,55 0,14 0,25

0,40 0,67 0,15 0,22

0,50 0,78 0,15 0,19

Результаты статистической проверки абсолютных значений вертикальных деформаций современной глины в полностью водонасыщенном состоянии

Давление, Р, МПа Эхп, мм Среднеквадратическое отклонение, мм Статистический критерий, V (а=0,95) Коэффициент вариации, V

0,025 0,16 0,03 2,07 0,20

0,05 0,29 0,06 0,20

0,10 0,56 0,10 0,18