Применение волновых методов для определения параметров геомеханических моделей

Журнал: №9-2024
Авторы:

Шарафутдинов Р.Ф.,
Чуркин А.А.,
Орехов В.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2024-9-3-10
УДК: 624.15

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
В практике геотехнического проектирования широко используются комплексные упругопластические модели грунтов с упрочнением. Часть деформационных параметров подобных моделей, характеризующих поведение при сверхмалых и малых деформациях, следует определять волновыми методами. Указанные методы могут быть реализованы как в лабораторных, так и в полевых условиях. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки, напрямую влияющие на качество получаемых исходных данных для расчетов и, как следствие, на результаты геотехнических прогнозов и надежность объектов строительства. В статье приводится обзор волновых методов, на основе которых определяются некоторые деформационные параметры комплексных моделей грунтов с упрочнением. Приведена область применения методов испытаний в зависимости от геотехнической задачи, определяемых параметров и инженерно-геологических условий. Проведено сравнение результатов испытаний полевыми и лабораторными методами на опытной площадке. Показано, что результаты, полученные полевыми методами, для их применения в качестве входных параметров комплексных моделей грунта требуют дополнительной привязки к начальному напряженному состоянию в массиве грунта. Приведены рекомендации по корректировке начального модуля сдвига грунта на основе комплексирования лабораторных и полевых волновых методов.
Р.Ф. ШАРАФУТДИНОВ, канд. техн. наук, директор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.А. ЧУРКИН, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.В. ОРЕХОВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

АО «НИЦ «Строительство» НИИОСП им. Н.М. Герсеванова (109428, г. Москва, 2-я Институтская ул., 6)

1. Федоровский В.Г. Современные методы описания механических свойств грунтов: Обзор. М.: ­ВНИИС, 1985. 72 с.
1. Fedorovsky V.G. Sovremennye metody opisaniya mekhanicheskikh svoistv gruntov [Modern methods of describing the mechanical properties of soils. Review]. Moscow: VNIIS. 1985. 72 p.
2. Wood D.M. Soil behavior and critical state soil mechanics. Cambridge university press. 1990. 462 p. https://doi.org/10.1017/CBO9781139878272
3. Алехин А.Н., Алехин А.А. Эффективный метод определения параметров нелинейной модели грунта из полевых испытаний // Construction and Geotechnics. 2017. Т. 8. № 4. C. 54–63. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2017.4.06
3. Alyokhin A.N., Alyokhin A.A. An effective method for determining the parameters of a nonlinear soil model from field tests. Construction and Geotechnics. 2017. Vol. 8. No. 4, pp. 54–63. (In Russian). https://doi.org/10.15593/2224-9826/2017.4.06
4. Шарафутдинов Р.Ф. Нормативное обеспечение определения параметров моделей нелинейного механического поведения грунтов с упрочнением // Construction and Geotechnics. 2023. Т. 14. № 1. С. 29–42. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2023.1.03
4. Sharafutdinov R.F. Normative support for determining the parameters of models of nonlinear mechanical behavior of soils with hardening. Construction and Geotechnics. 2023. Vol. 14. No. 1, pp. 29–42. (In Russian). https://doi.org/10.15593/2224-9826/2023.1.03
5. Шарафутдинов Р.Ф., Разводовский Д.Е., Закатов Д.С. Инженерный метод прогноза осадки одиночных свай с учетом упругопластического поведения грунта // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2024. № 3. С. 7–15.
5. Sharafutdinov R.F., Razvodovsky D.E., Zakatov D.S. An engineering method for predicting the precipitation of single piles taking into account the elastic-plastic behavior of the soil. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov. 2024. No. 3, pp. 7–15. (In Russian).
6. Шулятьев О.А. Основания и фундаменты высотных зданий. М.: АСВ, 2020. 442 с.
6. Shulyatyev O.A. Osnovaniya i fundamenty vysotnykh zdanii [Foundations and foundations of high-rise buildings]. Moscow: ASV. 2020. 442 p.
7. Santagata M.C. Factors Affecting the Initial Stiffness and Stiffness Degradation of Cohesive Soils. 1998 Cambridge, MA, USA: MIT Department of Civil and Environment Engineering. Ph.D. Thesis.
8. Karray M., Abdellaziz M, Lashin I. Effect of the driving system on Hardin-type resonant columns. Canadian Geotechnical Journal. 2022. Vol. 59. No. 9, pp. 1685–1689. https://doi.org/10.1139/cgj-2021-0094
9. Viggiani G., Atkinson J.H. Interpretation of bender element tests. Géotechnique. 1995. Vol. 45. No. 1, pp. 149–154.
10. Вознесенский Е.А., Никитин М.С., Сенцова Е.А. Методические вопросы определения параметров моделей, учитывающих повышение жесткости грунтов при малых деформациях // Геотехника. 2016. № 2. С. 4–16.
10. Voznesensky E.A., Nikitin M.S., Sentsova E.A. Methodological issues of determining the parameters of models that take into account the increase in soil stiffness with small deformations. Geotechnica. 2016. No. 2, pp. 4–16. (In Russian).
11. Jardine R.J., Fourie A., Maswoswe J., Burland J.B. Field and laboratory measurements of soil stiffness. In the 11th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. Balkema, Rotterdam. Netherlands. 1985. 2, pp. 511–514.
12. Mair R.J. Developments in geotechnical engineering research: application to tunnels and deep excavations. Proceedings of the institution of civil engineers and civil engineering. 1993, pp. 27–41.
13. Isah B.W., Mohamad H., Harahap I.S.H. Measurement of small-strain stiffness of soil in a triaxial setup: Review of local instrumentation. International Journal of Advanced and Applied Sciences. 2018. 5 (7), pp. 15–26. https://doi.org/10.21833/ijaas.2018.07.003
14. Kung G.T.C. Equipment and testing procedures for small strain triaxial tests. Journal of the Chinese Institute of Engineers. 2007. Vol. 30. No. 4, pp. 579–591. https://doi.org/10.1080/02533839.2007.9671287
15. Jamiolkowski M. Role of geophysical testing in geotechnical site characterization. Soils and Rocks. 2012. Vol. 35. No. 2, pp. 117–137.
https://doi.org/10.28927/SR.352117
16. Al-Nuaiemy A., Al-Juraisy B., Al-Mafraji M. The Use of the Seismic Refraction Tomography Survey Method and the Multi-Channel Analysis Technique of Surface Waves in the Geotechnical Assessment of the Al-Amal Apartments Site in Kirkuk, Northern Iraq Ali. Iraqi National Journal of Earth Science. 2018. Vol. 18. No. 2, pp. 89–104.
https://doi.org/10.33899/earth.2018.159260
17. Butchibabu B., Jha P.C., Sandeep N., Sivaram Y.V. Seismic refraction tomography using underwater and land based seismic data for evaluation of foundation of civil structures. Journal of Applied Geophysics. 2023. Vol. 210. Article No. 104934. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2023.104934
18. Kapustin V.V., Vladov M.L., Voznesensky E.A., Volkov V.A. Assessment of the impact of vibration loads on soil masses and structures. Seismic Instruments. 2022. Vol. 58. No. 1, pp. 135–147. https://doi.org/10.3103/S074792392207012X
19. Ishihara K. Soil Behaviour in Earthquake Geotechnics. Clarendon Press, Oxford, UK. 1996. 350 p. https://doi.org/10.1093/oso/9780198562245.001.0001
20. Presti D.C.F. Discussion on threshold strain in Soil. Proc. of X European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. Firenze. 1991. Vol. 4, pp. 1282–1283.
21. Jardine R.J. Some observations on the kinematic nature of soil stiffness. Soils and Foundations. 1992. Vol. 32. No. 2, pp. 111–124.

Для цитирования: Шарафутдинов Р.Ф., Чуркин А.А., Орехов В.В. Применение волновых методов для определения параметров геомеханических моделей // Жилищное строительство. 2024. № 9. С. 3–10. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2024-9-3-10


Печать   E-mail