Армен Завенович Тер-Мартиросян — доктор технических наук, профессор кафедры механики грунтов и геотехники, проректор
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
РИНЦ AuthorID: 675967, Scopus: 35621133900, ResearcherID: Q-8635-2017
Armen Z. Ter-Martirosyan — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics, Vice-rector
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
RSCI AuthorID: 675967, Scopus: 35621133900, ResearcherID: Q-8635-2017
Чан Мань Тхием — аспирант кафедры механики грунтов и геотехники
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Tran Manh Thiem — postgraduate of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Введение. Известно, что для уплотнения слабых грунтов на глубине применяются различные методы, включая создание грунтовых колонн путем объемного расширения порции материала (щебень, песок и т.д.) под воздействием вертикальной нагрузки в забое скважины. С увеличением вертикальной нагрузки происходит увеличение диаметра рабочего материала до определенного значения, что приводит к возникновению значительных радиальных и тангенциальных напряжений в окружающем слабом грунте. Настоящая работа посвящена разработке теоретических основ изготовления щебеночной буронабивной сваи, позволяющих дать количественную оценку напряженно-деформированного состояния (НДС) в грунтовом цилиндре вследствие расширения диаметра лидирующей скважины. Изложены постановка и решение задачи по оценке НДС толстостенного грунтового цилиндра ограниченных размеров (диаметр, высота) с диаметром скважины. По существу, это общеизвестная задача Лямэ о толстостенной трубе.
Материалы и методы. Задача рассмотрена в линейной и нелинейной постановках. Решение получено аналитическим методом. Для оценки НДС толстостенного грунтового цилиндра использовались решение задачи Лямэ о толстостенной трубе и системы физических уравнений Генки.
Результаты. Получены выражения для определения перемещения стенки скважины в радиальном направлении, радиального и касательного напряжений в грунтовом цилиндре. Показаны кривые зависимости радиального перемещения от давления на стенки скважины. Результаты отображены графически.
Выводы. Полученные решения могут быть применены для определения радиального перемещения стенки скважины при глубинном уплотнении слабых грунтов методом создания грунтовых колонн путем объемного расширения в линейной и нелинейной постановках. Построены кривые зависимости радиального перемещения от давления на стенки скважины при различных деформированных и прочностных параметрах окружающих грунтов, а также геометрических параметров.
Introduction. It is known that various methods are used to compact soft soils at depth, including the creation of soil columns by volumetric expansion of a portion of material (crushed stone, sand, etc.) under the influence of vertical load at the bottom of the well. With an increase in vertical load, the diameter of the working material increases to a certain value, resulting in significant radial and tangential stresses in the surrounding soft soil. This work is devoted to the development of the theoretical foundations for the manufacture of crushed stone bored piles that make it possible to quantify the stress-strain state in a soil cylinder due to the expansion of the diameter of the leading well. The formulation and solution of the problem of estimating the stress-strain state of a thick-walled soil cylinder of limited dimensions (diameter, height) with the diameter of a well are presented. Essentially, this is the well-known Lame problem of a thick-walled pipe.
Materials and methods. The problem was considered in linear and nonlinear formulations. The solution was obtained by the analytical method. To estimate the stress-strain state of a thick-walled soil cylinder, the solution to the Lame problem of a thick-walled pipe and the system of Genki physical equations was used.
Results. The expressions are obtained to determine the radial displacement of the borehole wall, radial and tangential stresses in the soil cylinder. The curves dependency of the radial displacement on radial pressure of borehole wall are shown. The achieved results are illustrated with graphics.
Conclusions. The obtained solutions can be used to determine the radial displacement of the borehole wall during deep compaction of soft soils in linear and nonlinear formulations by adding crushed stone columns. The curves dependency of the radial displacement on radial pressure of borehole wall with various stiffness and strength parameters of the surrounding soils, as well as geometric parameters are presented.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.