ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



ГЕОМЕХАНИКА

АНАЛИЗ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ АНИЗОТРОПНЫХ АРГИЛЛИТОПОДОБНЫХ ГЛИН

  • Пономарев Андрей Будимирович - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
  • Сычкина Евгения Николаевна - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2017.8.854-862
Страницы: 854-862
В данной работе результаты исследования деформируемости аргиллитоподобной глины в различных плоскостях используются для определения параметров модели трещиноватой анизотропной скалы (Jointed Rock model). Серия штамповых, прессиометрических и компрессионных испытаний позволила изучить деформационную анизотропию аргиллитоподобной глины в вертикальном и горизонтальном направлении. В ходе исследования были решены следующие задачи: выполнены эксперименты в полевых и лабораторных условиях для расчета коэффициента анизотропии аргиллитоподобной глины естественной влажности и в полностью водонасыщенном состоянии; определены деформационные параметры и выполнено численное моделирование напряженно-деформированного состояния аргиллитоподобной глины в программном комплексе Plaxis 2D; выполнено сравнение расчетных значений деформаций основания с результатами натурных испытаний. Доказано, что аргиллитоподобная глина в горизонтальном направлении деформируется почти в два раза меньше, чем в вертикальном направлении. Авторами получен коэффициент для определения параметров модели Jointed Rock model, используемой в качестве практического инструмента для анализа напряженно-деформированного состояния анизотропных грунтов. Даны рекомендации по учету специфических свойств аргиллитоподобных глин при устройстве фундаментов.
  • аргиллитоподобная глина;
  • анизотропия;
  • модуль деформации;
  • штамп;
  • прессиометр;
  • одометр;
  • метод конечных элементов;
  • модель анизотропной скалы;
  • напряженно-деформированное состояние;
Литература
  1. Zhiwei G., Jidong Z. 2012. Efficient approach to characterize strength anisotropy in soils // Journal of Engineering Mechanics. 2012. Vol. 138. No. 12. Pp. 1447-1456.
  2. Salager S., Francois B., Nuth M., Laloui L. Constitutive analysis of the mechanical anisotropy of Opalinus Clay // Acta Geotechnica. 2013. Volume 8. Issue 2. Pp. 137-154.
  3. Пономарев А.Б., Сычкина Е.Н. Прогноз осадки свайных фундаментов на аргиллитоподобных глинах (на примере Пермского региона) // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2014. № 3. С. 20-24.
  4. Barden L. Stresses and displacements in a cross-anisotropic soil // Geotechnique. 1963. Vol. 13 (3). Pp. 798-210.
  5. Biarez J. Remarques sur des propriétiés méchaniques des corps pulverulents (anisotropie-écrouissage-élasticite-plasticité) conférence prononcée à une réunion du groupe de rhéologie Paris le 4 décembre 1961. Paris, 1961.
  6. Eftimie A., Botez G. Tension et deplacements dans le demi-espase transversal anisotrope sous l’achtion des charges distribules sur des surfaces élastiques limitées // Buletinul Institutului Politehnic din Iași = Bulletin de l’Institut polytechnique de Jassy. 1969. Vol. 15. Pp. 3-4.
  7. Lam W. K., Tatsuoka F. Effects of initial anisotropic fabric and σ2 on strength and deformation characteristics of sand // Soils and Foundations. 1988. 28 (1). Pp. 89-106.
  8. Nishimura S., Minh N. A., Jardine R. J. Shear strength anisotropy of natural London clay // Geotechnique. 2007. Vol. 57(1). Pp. 49-62.
  9. Бугров А.К., Голубев А.И. Анизотропные грунты и основания сооружений. СПб.: Недра, 1993. 245 с.
  10. Гольдштейн М.Н., Лапкин В.Б. К вопросу о распределении напряжений в трансверсально-изотропной грунтовой среде // Вопросы геотехники. 1972. Т. 21. C. 68-85.
  11. Лехницкий, С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М. : Наука. 1977. 416 с.
  12. Гречко В.Ф., Макаренко И.А., Хаин В.Я. Об измерении анизотропии грунтов // Труды Днепропетровского института инженеров железно-дорожного транспорта. 1976. Т. 179/25. С. 57-62.
  13. Шутенко Л.Н. Об анизотропии механических характеристик грунтов // Известия вузов. Геология и разведка. 1968. №12. С. 86-89.
  14. Zhang F., Xie S.Y., Hu D.W., Shao J.F., Gatmiri B. Effect of water content and structural anisotropy on mechanical property of claystone // Applied Clay Science. 2012. 69. Pp. 79-86.
  15. Fityus S.G., Buzzi O. The place of expansive clays in the framework of unsaturated soil mechanics // Applied Clay Science. 2009. Vol. 42. Pp. 150-155.
  16. Hoxha D., Giraud A., Homand F., Auvray C. Saturated and unsaturated behavior modelling of Meuse-Haute/Marne argillite // International Journal of Plasticity. 2007. Vol. 23 (5). Pp. 733-7 66.
  17. Robinet J.C. Mineralogie, porosité et diffusion des solutés dans l’argilite du Callovo-Oxfordien de bure (Meuse/Haute-Marne, France) de l’échelle centimétrique à micrométrique : Diplôme doctorat d’Université. University of Poitiers, France. 2008. 249 p.
  18. Хмелевцов А.А. Аргиллитоподобные глины в районе Большого Сочи и их физико-механические характеристики // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2011. № 6. С. 77-79.
  19. Гайнанов Ш.Х. Геодинамика склонов, сложенных верхнепермскими красноцветами (на примере Камской долины) : автореф. дис. …. канд. геол.-мин. наук. Пермь, 1979. 25 с.
  20. Пономарев А.Б., Сурсанов Д.Н. К вопросу определения несущей способности свай, опирающихся на выветрелые скальные грунты // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Строительство и архитектура. 2013. № 32 (51) С. 42-48.
  21. Байдак М.А., Сурсанов Д.Н. Определение расчетного сопротивления грунта под нижним концом сваи при опирании на сильновыветрелые песчаники // Вестник гражданских инженеров. СПбГАСУ. 2015. № 6 (53). С. 115-120.
  22. Кузнецов А.М., Игнатьев Н.А. Химическая характеристика ваппов // Доклады Академии наук Т. 76. № 2. 1951. С. 573-574.
  23. Brinkgreve R.B.J., Broere W., Waterman D. Plaxis 2D-version 9. Finite element code for soil and rock analyses : user manual. Rotterdam, Balkema. 2008.
СКАЧАТЬ (RUS)