Анализ методов расчета слабых оснований дорожных насыпей
https://doi.org/10.26518/2071-7296-2025-22-4-644-671
EDN: PAXCJU
Аннотация
Введение. Приведены сведения об авариях, произошедших на дорогах РФ, США, КНР, Кипра, Индии, из-за недостаточного сопротивления сдвигу слабых грунтов основания насыпи. Поэтому приобретает актуальность анализ методов расчета устойчивости слабых оснований дорожных насыпей.
Методы и материалы. Известные методы определения предельных нагрузок подразделяются на расчеты: по первой критической нагрузке, аналитические и численные решения теории предельного равновесия грунта и расчеты, выполняемые методом конечных элементов. Сделан анализ каждого метода. Особое внимание уделено решению Евгеньева – Казарновского. Это решение является общепринятым методом расчета слабого основания насыпей автомобильных дорог. Авторами показан вывод формул для расчета коэффициента стабильности слабого основания и безопасного давления. Отмечены до- стоинства и недостатки этого метода. Рассмотрена специфика метода конечных элементов, применяемого для расчета грунтовых оснований. Приведены недостатки программных комплексов PLAXIS и MIDAS, обнаруженные специалистами СГУПС (г. Новосибирск).
Результаты. Предложен расчет устойчивости основания насыпи по напряжению сдвига, представляющего собой эквивалентное напряжение критерия Мора – Кулона. Предлагаемый расчет является аналогом расчета по первой критической нагрузке.
Заключение. Полученные результаты позволяют выполнять расчет слабых оснований насыпей. Поставлены задачи для будущих исследований авторов.
Об авторах
А. С. Александров
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)
Россия
Россия
Александров Анатолий Сергеевич – канд. техн. наук, доц., доц. кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» института «Автомобильно-дорожное, промышленное и гражданское строительство»
644080, г. Омск, просп. Мира, 5
Researcher ID: I-8860-2018
Author ID (Scopus): 57191531014
Н. П. Александрова
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)
Россия
Россия
Александрова Наталья Павловна – канд. техн. наук, доц., доц. кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» института «Автомобильно-дорожное, промышленное и гражданское строительство»
644080,г. Омск, просп. Мира, 5
Author ID (Scopus): 57191525817
Т. В. Семенова
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)
Россия
Россия
Семенова Татьяна Викторовна – канд. техн. наук, доц., доц. кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» института «Автомобильно-дорожное, промышленное и гражданское
строительство»
644080, г. Омск, просп. Мира, 5
Author ID (Scopus): 57793795915
Список литературы
1. Ellithy G.S., Stark T.D. Case Study: Unsaturated Embankment Failure on Soft Soils. // J. Geotech. Geoenviron. Eng., 2020, 146(12): 05020011.https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002382
2. DebasisR., RaghvendraS. Failure of Two High Embankments at Soft Soil Sites. //6thInternational Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering: 2008, Paper No 8.06b. DOI: https://doi.org/10.1061/(asce)0887-3828(2008)22:6(373)
3. Hadjigeorgiou J., Kyriakou E., Papanastasiou P. A Road Embankment Failure Near Pentalia in Southwest Cyprus // In: Int. Symp. Stab. Rock Slopes Open Pit Min. Civ. Eng.The South African Institute of Mining and Metallurgy, Cape Town, 2006, pp 343–352.
4. Gu S., Liu W., Ge M. Failure and Remediation of an Embankment on Rigid Column-Improved Soft Soil: Case Study //Hindawi, Advances in Civil Engineering, Volume 2020, Article ID 2637651.https://doi.org 10.1155/2020/2637651
5. Барвашов В.А., Болдырев Г. Г., Уткин М.М. Расчет осадок и кренов сооружений с учетом неопределенности свойств грунтовых оснований // Геотехника. 2016. № 1. С. 12–29.
6. Богомолов А.Н., Богомолова О.А., Ушаков А.Н. Два подхода к определению областей пластических деформаций в однородном основании ленточного фундамента // ConstructionandGeotechnics. 2021. Т. 12, № 3. С. 105–116. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2021.3.11
7. Бартоломей Л.А., Богомолова О.А., Гейдт В.Д., Гейдт А.В. Сопоставление величин расчетного сопротивления грунтового основания ленточного фундамента, полученных разными методами // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2023. Вып. 3–4(92). С. 5–14.
8. Буй Ч.Ш. Длительная устойчивость водонасыщенных оснований насыпей // Вестник МГСУ. 2006. № 1. С. 61–38.
9. Богомолов А.Н., Ушаков А.Н., Богомолова О.А. Напряженно-деформированное состояние упругой полуплоскости при действии нагрузок, распределенных по полосе // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архит. 2010. Вып. 20 (39). С. 5–20.
10. Богомолов А.Н., Богомолова О.А., Богомолов С.А. Решение смешанной задачи теории упругости и теории пластичности для однородного основания и его сопоставление с экспериментальными данными // Известия вузов. Строительство. 2024. №4. С. 5–22.
11. Богомолова О.А., Жиделев А.В. Расчет устойчивости системы «основание – насыпь» // Constructionand Geotechnics. 2021. Т. 12, № 4. С. 19–36. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2021.4.02
12. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Олодо Т.Д. Напряженно-деформированное состояние дамбы и ее основания с учетом их взаимодействия // Инженерная геология. 2011. № 6. С. 30–34.
13. Hoek E., Brown E.T. Practical estimates of rock mass strength // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 1997. Vol. 34. No. 8. Pp. 1165–1186.
14. Li Bin, et al. Modification of linear regression method for rock shear strength parameters under triaxial condition // Rock and Soil Mechanics. 2022. 43(10). Pp. 2689−2697. https: //doi.org/10.16285/j.rsm.2022.5637
15. Jitsangiam P., et al. A new mechanistic framework for evaluation of cyclic behaviour of unsaturated unbound granular materials. // International Journal of GEOMATE 13(39) (2017). Pp. 111–123. https: //doi.org/10.21660/2017.39.95681
16. Yawei li., et al. Mechanical properties of intact rock and fractures in welded tuff from Newberry volcano // Proceedings, Thirty-Seventh Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University, Stanford, California, January 30 - February 1, 2012. SGP–TR–191.
17. Строкова Л.А. Учет переуплотнения грунтов в расчетах оседания земной поверхности при сооружении туннелей // Известия Томского политехнического университета. 2010. Т. 316, № 1. С. 147–151.
18. Жабко А.В. Теория расчета устойчивости откосов и оснований. Анализ, характеристика и классификация существующих методов расчета устойчивости откосов // Известия Уральского государственного горного университета. 2015. № 4. С. 45–57.
19. Малышев М.В. О линиях скольжения и траекториях перемещения частиц в сыпучей среде // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1971. № 6. С. 1–5.
20. Караулов А.М., Королев К.В., Шохирев М.В. Оценка несущей способности двухслойных грунтовых оснований // Известия вузов. Строительство. 2020. № 11. С. 18–27.
21. Шохирев М.В., Караулов А.М., Королев К.В. Расчет несущей способности двухслойного грунтового основания для наклонной нагрузки //Основания, фундаменты и механика грунтов. 2023. № 6. С. 2–6.
22. Шохирев М.В. К методике расчета несущей способности двухслойных оснований // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 3. С. 57–66.
23. Королев К. В. Канонические уравнения статики сыпучей среды при малом влиянии удельного веса грунта и решение задачи Прандтля // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2012. № 5. С. 2–6.
24. Караулов А.М., Королев К.В., Кузнецов А.О. К оценке несущей способности грунтовых оснований. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2022. № 2. С. 2–8.
25. Шашенко А.Н., Смирнов А.В., Хозяйкина Н.В. Оценка начального поля напряжений при проектировании подземных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 12. С. 37–49.
26. Каспарьян Э.В., Федотова Ю.В., Кузнецов Н.Н. Развитие представлений о естественном напряженном состоянии массивов скальных пород // Вестник Кольского РАН научного центра. 2019. №3(11). С. 65–79.
Рецензия
Для цитирования:
Александров А.С., Александрова Н.П., Семенова Т.В. Анализ методов расчета слабых оснований дорожных насыпей. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2025;22(4):644-671. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2025-22-4-644-671. EDN: PAXCJU
For citation:
Aleksandrov A.S., Aleksandrova N.P., Semenova T.V. Analysis of calculation methods for weak foundations of road embankments. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2025;22(4):644-671. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2025-22-4-644-671. EDN: PAXCJU
Просмотров:
40
Послать статью по эл. почте 