Компьютерное моделирование механических, температурных и динамических процессов в слабых и многолетнемерзлых грунтах для обеспечения надежности грунтовых оснований инженерных сооружений

Отчет 311 с., 1 кн., 53 табл., 194 рис., 179 источн. СЛАБЫЕ ГРУНТЫ, ПУЧИНИСТЫЕ ГРУНТЫ, ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ ОСНОВАНИЙ, МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ Объектом исследования являются основания сооружений из слабых и многолетнемерзлых грунтов. Цель исследования — обеспечение надежности грунтовых оснований инженерных сооружений. Научным коллективом проводились экспериментальные и теоретические исследования температурного режима, напряженно-деформированного состояния грунтового основания, динамического воздействия трубопровода на грунтовое основание, находящегося как в мерзлом, так и в талом состоянии. Научная новизна исследования заключаееетттся в следующем: - проведено численное и математическое моделирование температурных и механических процессов грунтового основания из слабых и многолетнемерзлых грунтов с учетом предложенных конструктивных решений в виде армированных теплоизоляционных подушек, вертикального и горизонтального армирования с использованием термостабилизаторов, железобетонной сваи с льдоуширением; - предложены методики определения вязкоупругих характеристик мерзлых и слабых грунтов из испытаний образцов методами одноосного сжатия и шариковым штампом и расчета несущей способности и осадки свайных фундаментов с учетом карстовых деформаций; - разработана методика определения осадки одиночной сваи с льдоуширением; - разработаны методики определения спектра частот и форм колебаний трубопровода с перекачиваемым продуктом при изменении физико-механических свойств грунтов и аналитического метода расчёта динамических характеристик (частот и форм свободных колебаний) неоднородных тонкостенных трубопроводов большого диаметра с учетом влияния грунтовых условий; Достоверность результатов обеспечивается: - выполнением экспериментальных исследований с помощью известных апробированных и оттарированных контрольно-измерительных приборов; - сопоставлением результатов численных решений с данными экспериментов; Теоретическая и практическая значимость работы заключается: - в применении и обосновании конструктивных решений для повышения несущей способности грунтового основания из слабых грунтов, оттаявших и оттаивающих многолетнемерзлых грунтов; - в разработке методик определения механических характеристик грунтового основания; - в использовании предложенных методик в практике строительства (на этапах проектирования и эксплуатации) при расчете грунтовых оснований зданий и сооружений.