Исследование нагруженного массива фиброармированного грунта, находящегося за подпорной стеной

1.

ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЖЕННОГО
МАССИВА ФИБРОАРМИРОВАННОГО
ГРУНТА, НАХОДЯЩЕГОСЯ
ЗА ПОДПОРНОЙ СТЕНОЙ
Гришина Алла Сергеевна,
аспирант, ст. преподаватель
каф. СПГ ПНИПУ
Научный руководитель
професор, д.т.н. Пономарев
Андрей Будимирович
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ МОЛОДЕЖНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30 сентября, 2018 г.

2.

Цель исследования –
исследование влияния объемно-дисперсного армирования на
работу массива грунта, находящегося за подпорной стеной
Задачи исследования:
- разработка конструкции
подпорных стен;
стенда
для
испытаний
моделей
-подготовка необходимого объема фиброармированного грунта
с
оптимальным
содержанием
армирующих
волокон,
определенным автором ранее из лабораторных исследований;
-проведение испытаний модели подпорной стены с обратной
засыпкой из песка и фибропеска;
-анализ полученных результатов.
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ МОЛОДЕЖНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30 сентября, 2018 г.

3.

Схема модельных испытаний
А
X – расстояние от фундамента до стены
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ МОЛОДЕЖНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30 сентября, 2018 г.

4.

Программа испытаний
• Варьируемые параметры:
1. Процент армирования: 0%, 0,25%; 0,5%
2. Расстояние от штампа до подпорной стенки: Х=2
см, 12 см, 22 см, 32 см
3. Высота засыпки: 25 см, 20 см
• Контролируемые параметры:
1. Осадка штампа
2. Горизонтальные перемещения стенки
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ МОЛОДЕЖНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30 сентября, 2018 г.

5.

Результаты: зависимость осадки штампа от нагрузки
0
50
100
150
200
0
250
Р, кПа
0
100
200
300
Р, кПа
0
5
5
Песок х=2 см
10
Фибропесок 0,25%
х=2 см
15
Фибропесок 0,5%
х=2см
10
15
Песок х=12 см
20
20
25
25
S, мм
Фибропесок 0,25% х=12 см
S, мм
0
50
100
150
200
250
300
0
Р, кПа
0
Фибропесок 0,5% 12 см
50
100
150
200
250
5
5
10
10
300
Р, кПа
0
15
Песок х=22 см
15
Песок х=32 см
20
Фибропесок 0,25% х=22 см
20
Фибропесок 0,25% х=32 см
25
S, мм
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ МОЛОДЕЖНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
Фибропесок 0,5% 22 см
Фибропесок 0,5% х=32 см
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30
25сентября, 2018 г.
S, мм

6.

Результаты: значения горизонтальных
перемещений т. А
Расстояние
до стенки
2 см
12 см
22 см
32 см
Тип засыпки
Нагрузка, кПа
25
50
75
100
150
200
250
300
2,81
Песок
9,84
Фибропесок 0,25%
0,14
0,56
1,12
1,77
4,27
Фибропесок 0,5%
0,21
0,45
0,88
1,14
5,54
Песок
6,43
11,7
Фибропесок 0,25%
0,09
0,18
0,27
0,41
0,67
1,05
1,58
Фибропесок 0,5%
0,08
0,20
0,39
0,70
1,83
4,06
6,08
Песок
0,34
1,36
6,38
Фибропесок 0,25%
0,07
0,15
0,25
0,36
0,62
0,94
1,34
1,83
Фибропесок 0,5%
0,03
0,06
0,11
0,19
0,41
0,79
1,31
1,95
Песок
0,02
0,07
1,1
Фибропесок 0,25%
0,04
0,07
0,1
0,13
0,21
0,29
0,37
0,45
МЕЖДУНАРОДНАЯ
УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ
МОЛОДЕЖНАЯ
КОНФЕРЕНЦИЯ
Фибропесок
0,5%
0,05 0,06
0,1
0,11
0,2 ПО0,39
0,68
1,04
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30 сентября, 2018 г.

7.

Результаты: значения горизонтальных
перемещений т. А
0
2
4
6
8
10
0
0
δ, мм
20
50
40
100
60
150
80
200
100
песок, х=2см
120
фибропесок 0,25%, х=2см
140
фибропесок 0,5% х=2см
160
2
4
6
8
10
12
0
δ, мм
песок, х=12см
250
фибропесок 0,25%, х=12см
300
фибропесок 0,5% х=12см
350
0
Р,0 кПа
2
4
6
8
δ, мм
Р, кПа
0
0,4
0,8
0
50
50
100
100
150
150
1,2
δ, мм
песок, х=32см
200
песок, х=22см
200
фибропесок 0,25%, х=32см
250
фибропесок 0,25%, х=22см
250
фибропесок 0,5% х=32см
300
фибропесок 0,5% х=22см
300
350
Р, кПа
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ
МОЛОДЕЖНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
350
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30 сентября, 2018 г.
Р, кПа

8.

Выводы
•В диапазоне нагрузок 0-300 кПа во всех испытаниях при обратной засыпке
подпорной стены из песка в массиве грунта появлялись незатухающие
деформации, когда при обратной засыпке подпорной стенки из фибропеска такие
деформации появлялись лишь тогда, когда нагрузка прикладывалась
непосредственно рядом с подпорной стеной. При расположении фундамента от
стенки на расстояниях х=12, 22 и 32см для конструкции с применением
фиброгрунта перехода в неустойчивое состояние не произошло.
•Засыпка из фиброармированного грунта на большом интервале давлений
работает в упругой стадии.
•Оптимальное процентное содержание фибры в данном эксперименте – 0,25%.
•Фиброармированный песок оказывает меньшее боковое давление на
ограждающие конструкции, что подтверждается небольшими горизонтальными
перемещениями стенки.
•Применение фиброармированного песка в качестве обратной засыпки
подпорных стен является эффективным решением, существенно повышающим
устойчивость массива грунта.
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ МОЛОДЕЖНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28 – 30 сентября, 2018 г.

9.

Спасибо за внимание!
МЕЖДУНАРОДНАЯ УЧЕБНОПРАКТИЧЕСКАЯ МОЛОДЕЖНАЯ
КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ГЕОТЕХНИКЕ, ТИУ, 28