CC BY
18
УДК 627.8.034-192
МЕТОДИКА РАСЧЕТА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ГРУНТОАРМИРОВАННОГО ОСНОВАНИЯ
© 2014 г. Г.М. Скибин, А.М. Кидакоев
Скибин Геннадий Михайлович - д-р техн. наук, декан строительного факультета, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова.
Кидакоев Альберт Муходинович - канд. техн. наук, СевероКавказская государственная гуманитарно-технологическая академия.
Skibin Gennady Mikhailovich - Doctor of Technical Sciences, Dean of Civil Engineering Faculty, Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI).
Kidakoev Albert Muhodinovich - Candidate of Technical Sciences, North Caucasian State Humanities-Technological Academy.
Предложен алгоритм расчета элементов новой конструкции подпорного сооружения при устройстве вертикального откоса, которая состоит из лицевой стенки, горизонтальных и наклонных элементов, армирующих грунтовое основание. Реализация указанного алгоритма в виде компьютерной программы позволяет подобрать оптимальные параметры армирования - шаг и длину армирующих элементов.
Ключевые слова: грунтовое основание; армирующий элемент; подпорное сооружение.
Is proposed the algorithm of the calculation of the elements of the new construction of support construction with the device of vertical slope, which consists of facial wall, horizontal and inclined elements of those reinforcing ground base. The realization of the algorithm in the form of computer program indicated makes it possible to select the optimum parameters of reinforcement - step and the length of the reinforcing elements.
Keywords: ground base; that reinforces element; support construction.
Применение армированного грунта (грунтоарми-рованных конструкций) нашло широкое применение в строительстве. Более 40 лет назад французским ученым Генри Видалем [1] разработан способ строительства «армированный грунт».
Проведенные исследования и анализ зарубежных исследований грунтоармированных конструкций позволили получить новое конструкторское решение грунтоармированного основания (рис. 1), защищенное патентом РФ [2].
Предлагается следующая последовательность расчета указанного подпорного сооружения:
1. Задаемся углом внутреннего трения грунта ф, удельным весом грунта у, высотой насыпи Н, высотой слоя армирования h (принимаем h = 0,4...0,5 м), ши-
2
Z- С
риной армолент Ь и Ь2 (0,1.0,2 м), предварительно принимаем коэффициент трения композитного материала по грунту / = 0,6.0,8 ;
2. Определяем объем призмы обрушения
W = 1/(2уН2), активное давление Еа = 1 ка ук1;
3. Находим коэффициент активного давления грунта ка = tg2(л/4+ф/2);
4. Определяем усилие в одинарной армоленте
1 2
Ттах по зависимости Т =— ка уН ;
5. Вычисляем длину одинарной армоленты по зависимости I = Ттах /nуh(b\ + Ь\), где п принимается для одинарной армоленты 2, а для двойной 1.
|. . • .¿¿Л*-.. • -■-.•••■ '......>1
шщшт
.„Л-,".. - W -••--
.••• :. ../I
Рис. 1. Конструкция грунтоармированного основания: 1 - единое полотнище подпорного сооружения из композитного материала (лицевая стенка); 2 - армирующие элементы; 3 - грунтовый массив
3
6. Определяем моменты - опрокидывающий Моп = kayh /6 и удерживающий Муд = уН2/1;
7. Вычисляем коэффициент запаса устойчивости Кзап= Муд / Моп, если Кзап < 2,25, то принимаем в пунк-
тах 4 и 5 двойные армоленты и находим Tmax муле
T0 = T1 + T2 = 2lh(bm1f1l1 + bm2 f212 ) ;
по фор-
Рис. 2. Блок-схема алгоритма расчета грунтоармированного элемента
8. Проверяем на устойчивость. Если Кзап > 2,25, то сразу переходим к следующему пункту, если нет, переходим к исходным данным и назначаем двойные армоленты, длина которых определяется в п. 5;
9. Вычисляем максимальное локальное усилие в арматуре Pr = Svkayz;
10. Определяем коэффициент прочности (или запас прочности на разрыв) по формуле ^р = ^ffs ,
если ^р > 0,3, переходим к следующему пункту, в противном случае переходим к пункту 1 и изменяем ширину армоленты b на величину Ab;
11. Вычисляем количество армолент по формуле n = T/PR .
На рис. 2 представлена блок-схема предложенного алгоритма расчета.
Реализация указанного алгоритма в виде программного продукта позволяет, существенно сократив время на вычислительные операции, использовать предложенную методику расчета в инженерной практике.
Литература
1. Армированный грунт: библиогр. информ. / ВНИИИС Госстроя СССР. М., 1980. 26 с.
2. Кашарина Т.П., Скибин Г.М., Кидакоев А.М., Григорьев-Рудаков К.В. Способ создания грунтоармированного подпорного сооружения иустройство для его осуществления // Пат. RU 2352713 C1, E 02 B 3/06 (2006.01)-№ 2007129451/03; заявл. 31.07.2007; опубл. 20.04.2009. Бюл. № 11.
Поступила в редакцию
11 марта 2014 г.
