Підвищення стійкості як гарантія безпечності високих конструкцій підпірних стін на автодорогах у складних інженерно-геологічних умовах

Traffic safety on roads is a key issue in their operation. Construction of roads in difficult geological conditions has several important features related to the behavior of soils in the construction of retaining walls and in their operation. Experience of retaining walls on pile foundation in construction shows that they are quite effective.The aim was to evaluate the strength and stability of retaining walls, reducing excavation at their reduced savings and land during construction.Methods of increasing the stability and strength of the retaining walls on pile foundations of the road to improve the reliability and safety of the road, saving the land set aside for construction. The calculation of the equivalent stress design retaining walls on pile foundations. The evaluation of the stability and strength of the retaining wall in the form of calculation in programming complex LIRA 9.6, comparison of methods for calculating structural strength.Calculations are made for specific geological conditions presented draining soil with surround weighing 2 tonnes / m3; filtration coefficient 2 m / day. Seals subgrade layers was performed 25-30 cm thick. The most intense section of a retaining wall is the section where the asphalt layer design combined with reinforced walls.In the design of retaining wall structures were performed as follows: an assessment of the stability and strength of the retaining walls; comparison of methods for calculating structural strength.Безопасность движения на автомобильных дорогах является ключевой задачей при их эксплуатации. Строительство автомобильных дорог в сложных инженерно-геологических условиях имеет ряд важных особенностей, связанных с поведением этих грунтов при сооружении подпорных стен и в процессе их эксплуатации. Опыт применения подпорных стен на свайном фундаменте в строительстве показывает, что они достаточно эффективны.Целью работы была оценка прочности и устойчивости подпорных стен, уменьшение объема земляных работ при их сведены и экономии земли при строительстве.Исследованы методы повышения устойчивости и прочности подпорной стены на свайном фундаменте автомобильной дороги с целью повышения надежности и безопасности эксплуатации дороги, экономии земли, отведенной для строительства. Выполнен расчет эквивалентного напряжения конструкции подпорной стены на свайном фундаменте. Проведена оценка устойчивости и прочности подпорной стены в виде ее расчета в программном комплексе ЛИРА 9.6, сравнение методов расчета прочности конструкции.Расчеты выполнены для конкретных инженерно-геологических условий представленных дренирующих грунтах с объемной массой 2 т / куб.м; коэффициентом фильтрации 2 м / сутки. Уплотнение земляного полотна выполнялось слоями толщиной 25-30 см. Наиболее напряженным сечением подпорной стенке есть сечение где слой асфальтобетона прикасается с железобетоном конструкции стены.При проектировании конструкций подпорной стены были выполнены следующие задачи: проведена оценка устойчивости и прочности подпорной стены; сравнения методов расчета прочности конструкции.Безпека руху на автомобільних дорогах є ключовим завданням при їх експлуатації. Будівництво автомобільних доріг у складних інженерно-геологічних умовах має низку важливих особливостей, пов'язаних із поведінкою цих ґрунтів при спорудженні підпірних стін і в процесі їх експлуатації. Досвід застосування підпірних стін на пальовому фундаменті у будівництві показує, що вони доволі ефективні.Метою роботи була оцінка міцності і стійкості підпірних стін, зменшення обсягу земляних робіт при їх зведені і економії землі при будівництві.Досліджено методи підвищення стійкості і міцності підпірної стіни на пальовому фундаменті автомобільної дороги з метою підвищення надійності і безпеки експлуатації дороги, економії землі, відведеної для будівництва. Виконано розрахунок еквівалентного напруження конструкції підпірної стіни на пальовому фундаменті. Проведена оцінка стійкості і міцності підпірної стіни у вигляді її розрахунку у програмному комплексі ЛИРА 9.6, порівняння методів розрахунку міцності конструкції.Розрахунки виконані для конкретних інженерно-геологічних умов представлених дренуючим грунтом з обємною масою 2 т/м3; коефіцієнтом фільтрації 2 м/добу. Ущільнення земляного полотна виконувалось шарами товщиною 25-30 см. Найбільш напруженим перерізом в підпірній стінці є переріз де шар асфальтобетону сполучається з залізобетоною конструкцією стіни.При проектуванні конструкцій підпірної стіни були виконані наступні завдання: проведена оцінка стійкості і міцності підпірної стіни; порівняння методів розрахунку міцності конструкції

Числовий аналіз напружено-деформованого стану залізничного насипу із варіантами підсилення його конструкції

In the article the results of numerical analysis of tensions and deformations of railway embankment with the variants of its strengthening by reinforced concrete plates and compensative layer are presented.В статье приведены результаты численного анализа напряжений и деформаций железнодорожной насыпи с вариантами ее усиления железобетонными плитами и компенсационным слоем.В статті наведені результати числового аналізу напружень і деформацій залізничного насипу із варіантами його підсилення залізобетонними плитами і компенсаційним шаром

THE STUDY OF THE INFLUENCE OF THE DEFORMATION CHARACTERISTICS OF THE LAYER OF REINFORCEMENT ON VAT RAILWAY EMBANKMENT AT THE ENTRANCE TO THE BRIDGE CROSSING

In the article the results of influence of deformation descriptions of strengthening layer on the tensed-anddeformed state of railway embankment are presented. The comparative FEM analysis has allowed finding out that such type of strengthening has no positive effect

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ДЕФОРМАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШАРУ ПОСИЛЕННЯ НА НДС ЗАЛІЗНИЧНОГО НАСИПУ ПРИ ПІД’ЇЗДІ ДО МОСТОВОГО ПЕРЕХОДУ

In the article the results of influence of deformation descriptions of strengthening layer on the tensed-anddeformed state of railway embankment are presented. The comparative FEM analysis has allowed finding out that such type of strengthening has no positive effect. В работе представлены результаты влияния деформационных характеристик слоя усиления на напряженно-деформированное состояние железнодорожной насыпи. Сравнительный МКЭ-анализ позволил выяснить, что такой тип усиления не имеет положительного влияния.В роботі представлено результати впливу деформаційних характеристик шару підсилення на напружено-деформований стан залізничного насипу. Порівняльний МСЕ-аналіз дозволив з’ясувати, що такий тип підсилення не має позитивного впливу

NUMERICAL ANALYSIS OF STRESS-STRAIN STATE OF THE RAILWAY EMBANKMENT WITH OPTIONS FOR STRENGTHENING ITS DESIGN

In the article the results of numerical analysis of tensions and deformations of railway embankment with the variants of its strengthening by reinforced concrete plates and compensative layer are presented

Аналіз деформованого стану конструкцій перегінних тунелів київського метрополітену на дільниці переходу від спондилових глин до бучацьких пісків

Purpose. In the section of changes geotechnical conditions of spondylov’s clay to buchatskiy sands may have significant structural deformation of running tunnels. It is necessary to identify the cause of deformities develop ways to minimize and based modeling and calculations to prove the effectiveness of measures to reduce deformation.Methodology. To solve the analysis problem of the stress-strain state (SSS) of the system «structure array» it was conducted the numerical simulation using the finite element method (FEM). On the basis of the obtained results the graphs were constructed and the dependencies were determined. Findings. The presence of weak water-saturated soils in tray of the tunnel on an area of transition from spondylov’s clay to buchatskiy sand causes significant increasing in strain construction of tunnels and general vibration liquefaction in soil basis. Also change the physical and mechanical characteristics of soils within the frames of tunnels influences on the level of strain state of most frames. Improved strain state settings of tunnels in areas of change soil characteristics of the array (especially at the bottom of casing) can be achieved by chemical consolidation of weak soils. Composition of solutions for fixing the weak soils should be determined based on the study of grain size, porosity, and other parameters of physical and mechanical and physical and chemical characteristics of soils.Originality.The basic cause significant strain on transition zone from spondylov’s clay to buchatskiy sands is found, that is explained by saturated phenomenon vibration liquefaction basis under the tunnel.Practical value.The approaches to reduce the strain in the construction of running tunnels in the transition zone from spondylov’s clay to buchatskiy sands are developed, as well as in the area ofthe station «Glybochytska»the Kyiv Metro.Цель. На участке изменения инженерно-геологических условий от спондиловых глин к бучанским пескам могут возникать значительные деформации конструкции перегонных тоннелей. Поэтому в представленном исследовании необходимо выявить причину развития деформаций, разработать пути их минимизации и на основании моделирования и расчетов доказать эффективность мероприятий по уменьшению деформаций. Методика. Для решения проблемы анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) системы «конструкция – массив» проведено численное моделирование методом конечных элементов (МКЭ). На основе полученных результатов построены графики и установлены зависимости. Результаты. Наличие слабых водонасыщенных грунтов в лотковой части тоннелей на участке перехода от спондиловых глин к бучанским пескам вызывает существенное повышение деформаций конструкции тоннелей, а также общие виброосадки в грунтовом основании. Кроме того, изменение физико-механических характеристик грунтов в пределах обделки тоннелей существенно влияет на уровень деформированного состояния самих обделок. Улучшение деформированного состояния обделок тоннелей на участках изменения характеристик грунтов окружающего массива (особенно подстилающих обделку) может быть достигнуто путем химического закрепления слабых грунтов. Состав растворов для закрепления слабых грунтов должен определяться на основе изучения их гранулометрического состава, показателей пористости и других физико-механических и физико-химических характеристик грунтов. Научная новизна. Обнаружена основная причина значительных деформаций на участке перехода от спондиловых глин к бучанским пескам, что объясняется явлением виброосадки водонасыщенного основания под тоннелем. Практическая значимость. Разработаны подходы по уменьшению деформаций при строительстве перегонных тоннелей на участке перехода от спондиловых глин к бучанским пескам, а также в зоне станции «Глыбочицкая» Киевского метрополитена.Мета. На дільниці зміни інженерно-геологічних умов із спондилових глин на бучацькі піски можуть виникати значні деформації конструкції перегінних тунелів. Тому в представленому дослідженні необхідно виявити причину розвитку деформацій, розробити шляхи її мінімізації та на основі моделювання й розрахунків довести ефективність заходів зі зменшення деформацій. Методика. Для вирішення проблеми аналізу напружено-деформованого стану (НДС) системи «конструкція – масив» проведено числове моделювання методом скінченних елементів (МСЕ). На основі отриманих результатів побудовано графіки та встановлено залежності. Результати. Наявність слабких водонасичених ґрунтів у лотковій частині тунелів на дільниці переходу від спондилових глин до бучацьких пісків викликає суттєве підвищення деформацій конструкції тунелів, а також загальні віброосідання в ґрунтовій основі. Крім того, зміна фізико-механічних характеристик ґрунтів у межах оправи тунелів суттєво впливає на рівень деформованого стану самих оправ. Покращення деформованого стану оправи тунелів на ділянках зміни характеристик ґрунтів навколишнього масиву (особливо підстеляючих оправу) може бути досягнуто шляхом хімічного закріплення слабких ґрунтів. Склад розчинів для закріплення слабких ґрунтів повинен визначатися на основі вивчення їх гранулометричного складу, показників пористості та інших фізико-механічних і фізико-хімічних характеристик ґрунтів. Наукова новизна. Виявлено основну причину значних деформацій на дільниці переходу від спондилових глин до бучацьких пісків, що пояснюється явищем віброосідання водонасиченої основи під тунелем. Практична значимість. Розроблено підходи зі зменшення деформацій при будівництві перегінних тунелів на ділянці переходу від спондилових глин до бучацьких пісків, а також у зоні станції «Глибочицька» Київського метрополітену

Analysis of deformed state structures of the kyiv metro running tunnels on a transition zone from spondylov’s clay to buchatskiy sands

Purpose. In the section of changes geotechnical conditions of spondylov’s clay to buchatskiy sands may have significant structural deformation of running tunnels. It is necessary to identify the cause of deformities develop ways to minimize and based modeling and calculations to prove the effectiveness of measures to reduce deformation.Methodology. To solve the analysis problem of the stress-strain state (SSS) of the system «structure array» it was conducted the numerical simulation using the finite element method (FEM). On the basis of the obtained results the graphs were constructed and the dependencies were determined. Findings. The presence of weak water-saturated soils in tray of the tunnel on an area of transition from spondylov’s clay to buchatskiy sand causes significant increasing in strain construction of tunnels and general vibration liquefaction in soil basis. Also change the physical and mechanical characteristics of soils within the frames of tunnels influences on the level of strain state of most frames. Improved strain state settings of tunnels in areas of change soil characteristics of the array (especially at the bottom of casing) can be achieved by chemical consolidation of weak soils. Composition of solutions for fixing the weak soils should be determined based on the study of grain size, porosity, and other parameters of physical and mechanical and physical and chemical characteristics of soils.Originality.The basic cause significant strain on transition zone from spondylov’s clay to buchatskiy sands is found, that is explained by saturated phenomenon vibration liquefaction basis under the tunnel.Practical value.The approaches to reduce the strain in the construction of running tunnels in the transition zone from spondylov’s clay to buchatskiy sands are developed, as well as in the area ofthe station «Glybochytska»the Kyiv Metro

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ НДС ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРИ МОДЕРНІЗАЦІЇ

In the article the results of comparative analysis of the tensed and deformed state of earthen linen during modernization are resulted (measures against deformation)В статье приведены результаты сравнительного анализа напряженно-деформированного состояния земляного полотна при модернизации (выполнение противодеформационных мероприятий)В статті наведені результати порівняльного аналізу напружено-деформованого стану земляного полотна при модернізації (виконання протидеформаційних заходів

Порівняльний аналіз результатів експериментальних досліджень посилення земляного полотна малодеформівним шаром

In the article the results of comparative analysis of variants of strengthening the ground bed by the smalldeformable layer are presented.В работе представлены результаты сравнительного анализа вариантов усиления земляного полотна малодеформируемым слоем.В роботі представлено результати порівняльного аналізу варіантів підсилення земляного полотна малодеформівним шаром

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ДВОХ ВАРІАНТІВ ПІДСИЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

In the article the results of comparative analysis of two variants of the ground bed strengthening are presented. The mathematical simulation conducted on the basis of finite-element method has given a possibility to testify that both variants of strengthening influence positively on the stressed-and-strained state of the ground bed.В работе представлены результаты сравнительного анализа двух вариантов усиления земляного полотна. Математическое моделирование, проведенное на основе метода конечных элементов, дало возможность свидетельствовать, что оба варианта усиления положительно влияют на напряженно-деформированное состояние земляного полотна.В роботі представлено результати порівняльного аналізу двох варіантів підсилення земляного полотна. Математичне моделювання, проведене на основі методу скінченних елементів, дало змогу свідчити, що обидва варіанти підсилення позитивно впливають на напружено-деформований стан земляного полотна