Construction and Architecture

Строительство и архитектура

2308-0191 2500-1477

37423

10.29039/2308-0191-2020-8-1-48-58

05.23.02 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

05.23.02 BASES AND FOUNDATION, UNDERGROUND CONSTRUCTIONS

05.23.02 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

ON THE POSSIBILITY OF ESTIMATING THE STABILITY OF SLOPES AND SLOPES ON THE BASIS OF THE SOLUTION OF THE MIXED PROBLEM OF THE ELASTICITY THEORY AND THEORY OF SOIL PLASTICITY

О ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ И СКЛОНОВ НА ОСНОВЕ РЕШЕНИЯ СМЕШАННОЙ ЗАДАЧИ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ И ТЕОРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ ГРУНТА

Богомолова

Оксана Александровна

Bogomolova

Oksana Aleksandrovna

banzaritcyn@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Жиделев

Андрей Викторович

Zhidelev

Andrej V.

red_scorpion@list.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Волгоградский государственный технический университет Volgograd State Technical University

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) Moscow Aviation Institute (National Research University)

8 1 48 58

https://riorpub.com/en/nauka/article/37423/view

в статье кратко описана физическая модель смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунта, обозначены особенности ее постановки и решения; представлены формулы для вычисления напряжений внутри пластических областей и выражения, позволяющие определить их положение, размеры и форму при упругопластическом распределении напряжений в грунтовом массиве. Выполнено сопоставление результатов экспериментальных исследований процессов разрушения моделей откосов из эквивалентных материалов при их нагружении, полученных не зависимо от нас другими авторами, с результатами аналитического построения областей пластических деформаций для условий смешанной задачи. Установлено, что построенные области удовлетворительно согласуются с результатами, полученными при лабораторных исследованиях и с результатами натурных наблюдений. Определены области пластических деформаций для моделей откосов из эквивалентных материалов при разрушающей нагрузке. Приведены результаты расчетов устойчивости реальных естественных склонов, включающие в себя вычисление коэффициентов запаса устойчивости и построение пластических областей для различных значений коэффициента бокового давления грунтов. Выполнены расчеты устойчивости и приведены их результаты для реальных грунтовых массивов.

the article briefly describes the physical model of the mixed problem of the theory of elasticity and the theory of plasticity of the soil, identifies the features of its formulation and solution; formulas are presented for calculating stresses inside plastic regions and expressions that allow one to determine their position, dimensions and shape in the case of an elastoplastic stress distribution in a soil mass. A comparison is made of the results of experimental studies of the fracture processes of slope models from equivalent materials under loading, obtained independently by other authors, with the results of the analytical construction of plastic strain regions for the conditions of the mixed problem. It was established that the constructed areas are in satisfactory agreement with the results obtained in laboratory studies and with the results of field observations. The areas of plastic deformations for slope models of equivalent materials under breaking load are determined. The results of calculations of the stability of real natural slopes are presented, which include the calculation of stability margin coefficients and the construction of plastic regions for various values of the lateral pressure coefficient of soils. Stability calculations are performed and their results are presented for real soil massifs.

смешанная задача теории упругости и теории пластичности грунта компоненты напряжения в упругих и пластических областях формулы для определения их размера положения и формы коэффициент бокового давления коэффициент запаса устойчивости компьютерное моделирование процессов разрушения моделей откосов из эквивалентных материалов при их нагружении

mixed problem of elasticity theory and soil plasticity theory stress components in elastic and plastic areas formulas for determining their size position and shape lateral pressure coefficient stability margin computer simulation of fracture processes of slope models from equivalent materials under their loading

Tsvetkov, V.K., Bogomolov, A.N. Stability of multilevel terrace of inhomogeneous rock // Journal of Mining Science, 1996, № 32 (3), pp. 192-196.

Евтушенко С. И., Богомолов А.Н., Ушаков А. Н. Современные методы расчета фундаментов // Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ (НПИ), 2011. - 238 с.

Evtushenko S. I., Bogomolov A.N., Ushakov A. N. Sovremennye metody rascheta fundamentov // Novocherkassk: Izd-vo YuRGTU (NPI), 2011. - 238 s.

Богомолов А.Н., Ушаков А.Н. Методы теории функций комплексного переменного в задачах геомеханики // Волгоград : Изд-во ВГСПУ "Перемена", 2014. - 227 с.

Bogomolov A.N., Ushakov A.N. Metody teorii funkciy kompleksnogo peremennogo v zadachah geomehaniki // Volgograd : Izd-vo VGSPU "Peremena", 2014. - 227 s.

Bogomolov A.N., Ushakov A.N., Bogomolova O.A. In respect of a probable cause of open-side bottom heave from umber the foundation // The proceedings of the first U.S.A.-Russia geotechnical engineering workshop, march 29-30, 2012 Oakland, California, U.S.A. - M : Publishing house ASV, 2014. - pp. 29-37.

Цветков, В.К., Богомолов А.Н. Исследование устойчивости многоярусных отвалов неоднородных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1996. - № 3. - С. 39-44.

Cvetkov, V.K., Bogomolov A.N. Issledovanie ustoychivosti mnogoyarusnyh otvalov neodnorodnyh porod // Fiziko-tehnicheskie problemy razrabotki poleznyh iskopaemyh. - 1996. - № 3. - S. 39-44.

Desai C.S., Lightner J.G. Mixed finite element procedure for Soil-Structure iteration and construction sequences// Inter. J. for Numerical Methods in Engineering. 1985. № 5, vol. 21.

Nakoto S., Kiyoshi J. Probabilistic finite element method for Slopes stability analysis// Proc. Jap., Soc. Civil Engineering. 1985. № 364.

Wang F.D., Sun M.C., Ropchan D.M. Compyter Program for Pit Slope Stability Analysis bee the Finite Element Stress Analysis and Limiting Equilibrium Method // RJ 7685. Burin of Mints. 1972.

Богомолов А.Н., Ушаков А.Н., Шиян С.И. Решение основных граничных задач для полуплоскости методами теории функций комплексного переменного // Волгоград : Изд-во ВолгГАСУ, 2009. - 133 с.

Bogomolov A.N., Ushakov A.N., Shiyan S.I. Reshenie osnovnyh granichnyh zadach dlya poluploskosti metodami teorii funkciy kompleksnogo peremennogo // Volgograd : Izd-vo VolgGASU, 2009. - 133 s.

10.

Coulomb, C. Application des riles de maximus et minimis a quelques problemes de statique relatifs a L`architecture / C. Coulomb. // Memories de savants strangers de L`Academlie des sciences de Paris, 1773. - 233 p.

11.

Цветков, В.К. Расчет устойчивости однородных откосов при упругопластическом распределении напряжений в массиве горных пород // Известия вузов. Горный журнал. 1981, № 5. С. 45-52.

Cvetkov, V.K. Raschet ustoychivosti odnorodnyh otkosov pri uprugoplasticheskom raspredelenii napryazheniy v massive gornyh porod // Izvestiya vuzov. Gornyy zhurnal. 1981, № 5. S. 45-52.

12.

Богомолов, А.Н. Расчет несущей способности оснований сооружений и устойчивости грунтовых массивов в упругопластической постановке / А.Н.Богомолов. - Пермь: ПГТУ, 1996. - 150 с.

Bogomolov, A.N. Raschet nesuschey sposobnosti osnovaniy sooruzheniy i ustoychivosti gruntovyh massivov v uprugoplasticheskoy postanovke / A.N.Bogomolov. - Perm': PGTU, 1996. - 150 s.

13.

Богомолов, А.Н., Богомолова, О.А. Сопоставление результатов физических и численных экспериментов по определению несущей способности однородного основания штампа // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2015. - № 6. - С. 7-11.

Bogomolov, A.N., Bogomolova, O.A. Sopostavlenie rezul'tatov fizicheskih i chislennyh eksperimentov po opredeleniyu nesuschey sposobnosti odnorodnogo osnovaniya shtampa // Osnovaniya, fundamenty i mehanika gruntov. - 2015. - № 6. - S. 7-11.

14.

Цветков, В.К., Богомолов, А.Н., Новоженин, А.А. Расчет устойчивости однородных нагруженных откосов // Повышение эффективности и надежности транспортных объектов: Труды. Межвузовский тематический сборник. Вып. 183. - Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1985. С. 84-88.

Cvetkov, V.K., Bogomolov, A.N., Novozhenin, A.A. Raschet ustoychivosti odnorodnyh nagruzhennyh otkosov // Povyshenie effektivnosti i nadezhnosti transportnyh ob'ektov: Trudy. Mezhvuzovskiy tematicheskiy sbornik. Vyp. 183. - Rostov-na-Donu: RIIZhT, 1985. S. 84-88.

15.

Цветков, В.К. Расчет устойчивости откосов и склонов / В.К.Цветков. - Волгоград: Нижне-Волжское кн. из-во, 1979. - 238 с.

Cvetkov, V.K. Raschet ustoychivosti otkosov i sklonov / V.K.Cvetkov. - Volgograd: Nizhne-Volzhskoe kn. iz-vo, 1979. - 238 s.

16.

Устойчивость (Напряженно-деформированное состояние): свидетельство о гос. регистрации программ для ЭВМ № 2009613499 / А. Н. Богомолов [и др.]. - № 2009612297 ; заявл. 19.05.2009 ; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 30.06.2009. - 1 с.

Ustoychivost' (Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie): svidetel'stvo o gos. registracii programm dlya EVM № 2009613499 / A. N. Bogomolov [i dr.]. - № 2009612297 ; zayavl. 19.05.2009 ; zareg. v Reestre programm dlya EVM 30.06.2009. - 1 s.

17.

Мостахо, Х. Анализ устойчивости пригруженного откоса// Фундаментостроение в условиях слабых и мерзлых грунтов: Межвузовский тематический сборник трудов. Л.: ЛИСИ, 1983. С. 149-157.

Mostaho, H. Analiz ustoychivosti prigruzhennogo otkosa// Fundamentostroenie v usloviyah slabyh i merzlyh gruntov: Mezhvuzovskiy tematicheskiy sbornik trudov. L.: LISI, 1983. S. 149-157.

18.

Мочак, Г. Оползни в результате имеющихся поверхностей скольжения и контактов слоев в ледниковых отложениях// Материалы совещания по вопросам изучения оползней и мер борьбы с ними. Киев: КГУ, 1964. С. 338-344.

Mochak, G. Opolzni v rezul'tate imeyuschihsya poverhnostey skol'zheniya i kontaktov sloev v lednikovyh otlozheniyah// Materialy soveschaniya po voprosam izucheniya opolzney i mer bor'by s nimi. Kiev: KGU, 1964. S. 338-344.

19.

Терцаги, К. Строительная механика грунта на основе его физических свойств / К. Терцаги. - Москва ; Ленинград : Госстройиздат, 1933. - 390 с.

Tercagi, K. Stroitel'naya mehanika grunta na osnove ego fizicheskih svoystv / K. Tercagi. - Moskva ; Leningrad : Gosstroyizdat, 1933. - 390 s.

20.

Гальперин, А. М. Оценка устойчивости откосных сооружений отвально-хвостового хозяйства ОАО Стойленский ГОК / А. М. Гальперин, А. В. Крючков, В. В. Семенов // Труды Международного научного симпозиума «Неделя горняка-2007». - Москва : МГГУ. 2007. - С. 135-142.

Gal'perin, A. M. Ocenka ustoychivosti otkosnyh sooruzheniy otval'no-hvostovogo hozyaystva OAO Stoylenskiy GOK / A. M. Gal'perin, A. V. Kryuchkov, V. V. Semenov // Trudy Mezhdunarodnogo nauchnogo simpoziuma «Nedelya gornyaka-2007». - Moskva : MGGU. 2007. - S. 135-142.

21.

Флорин, В. А. Основы механики грунтов. / В. А. Флорин. - Москва ; Лениград : Госстройиздат, 1959. - Т. 1. - 356 с.

Florin, V. A. Osnovy mehaniki gruntov. / V. A. Florin. - Moskva ; Lenigrad : Gosstroyizdat, 1959. - T. 1. - 356 s.

22.

Подвинцев, А. В. Мониторинг техногенного оползня набережной в поселке Приморский, город Феодосия / А. В. Подвинцев, В. Н. Саломатин // Строительство и техногенная безопасность. - Симферополь : НАПКС, 2011. - Вып. 38. - С. 72-77.

Podvincev, A. V. Monitoring tehnogennogo opolznya naberezhnoy v poselke Primorskiy, gorod Feodosiya / A. V. Podvincev, V. N. Salomatin // Stroitel'stvo i tehnogennaya bezopasnost'. - Simferopol' : NAPKS, 2011. - Vyp. 38. - S. 72-77.

23.

Горшков, Н.И., Краснов, М.А. Сравнительная оценка устойчивости и несущей способности системы «штамп-основание» на основе расчетов МКЭ / Н.И.Горшков, М.А.Краснов // Известия вузов. Строительство. 2011. № 1. С. 70-78.

Gorshkov, N.I., Krasnov, M.A. Sravnitel'naya ocenka ustoychivosti i nesuschey sposobnosti sistemy «shtamp-osnovanie» na osnove raschetov MKE / N.I.Gorshkov, M.A.Krasnov // Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo. 2011. № 1. S. 70-78.

24.

Маслов, Н. Н. Механика грунтов в практике строительства (Оползни и борьба с ними) / Н. Н. Маслов. - Москва : Стройиздат, 1977. - 320 с.

Maslov, N. N. Mehanika gruntov v praktike stroitel'stva (Opolzni i bor'ba s nimi) / N. N. Maslov. - Moskva : Stroyizdat, 1977. - 320 s.

25.

Горшков, Н.И., Краснов, М.А. Программа GenIDE32 для решения прикладных задач геомеханики / Система сертификации ГОСТ Р Госстандарт России. Сертификат соответствия № РОСС RU.СП15.Н00262. 21.09.2009.

Gorshkov, N.I., Krasnov, M.A. Programma GenIDE32 dlya resheniya prikladnyh zadach geomehaniki / Sistema sertifikacii GOST R Gosstandart Rossii. Sertifikat sootvetstviya № ROSS RU.SP15.N00262. 21.09.2009.