astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2025-4-74-85AEVHFTast-232Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONМеханические характеристики вязкоупругого водонасыщенного основанияMechanical characteristics of viscoelastic water-saturated foundationhttps://orcid.org/0009-0007-5433-2405КрижанивскаяТ. В.KrizhanivskayaT. V.

Крижанивская Татьяна Валерьевна, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций

Тюмень, ул. Володарского, 38, 625000

Tatiana V. Krizhanivskaya, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor in the Department of BuildingStructures

Tyumen

krizhanivskajatv@tyuiu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0141-7452ВоронцовВ. В.VorontsovV. V.

Воронцов Вячеслав Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций

Тюмень, ул. Володарского, 38, 625000

Viacheslav V. Vorontsov, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor in the Department of BuildingStructures

Tyumen

vorontsovvv@tyuiu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2941-3402ТайехБ. А.TayehB. A.

Тайех Бассам А., PhD, профессор

Газа, ул. Гамаля Абдель Насера

Bassam A. Tayeh, PhD, Professor

Gaza

https://orcid.org/0009-0001-5091-1262КуличенкоФ. С.KulichenkoF. S.

Куличенко Фаина Сергеевна, магистрант

Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6, 117198

Faina S. Kulichenko, Graduate Student

Moscow

gardenfaina@gmail.comТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian FederationИсламский университет ГазыПалестинаIslamic University of GazaPalestinian Territory, OccupiedРоссийский университет дружбы народов им. Патриса ЛумумбыРоссияPeoples' Friendship University of Russia named after Patrice LumumbaRussian Federation202507012026547485Copyright © Крижанивская Т.В., Воронцов В.В., Тайех Б.А., Куличенко Ф.С., 20262026Крижанивская Т.В., Воронцов В.В., Тайех Б.А., Куличенко Ф.С.Krizhanivskaya T.V., Vorontsov V.V., Tayeh B.A., Kulichenko F.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/232

При проектировании зданий и сооружений на слабых водонасыщенных грунтах необходимо выполнять расчет напряженно-деформированного состояния основания с учетом ползучести. Это позволяет прогнозировать развитие деформаций во времени, перераспределять усилия, вызванные ползучестью, для повышения надежности и долговечности конструкций, а также помогает снизить риск возникновения аварийных ситуаций. В работе был выполнен расчет напряженно-деформированного состояния вязкоупругого основания по кинематической модели грунта в рамках линейной наследственной теории вязкоупругости. Экспериментальные графики изменения поровых давлений и осадки штампа были представлены как функции времени с помощью метода ломаных Л. Е. Мальцева. Все результаты проиллюстрированы графиками. Показана методика получения оригинала от известного изображения. Определены механические вязкоупругие характеристики по кинематической модели грунта. Используя полученные данные, в дальнейшем можно определить развитие осадки во времени для вязкоупругих водонасыщенных оснований.

When designing buildings and structures on soft water-saturated soils, it is necessary to calculate the stress-strain state of the foundation with creep. This allows us to predict the development of deformations over time, redistribute creep-induced forces to improve the reliability and durability of structures, and helps reduce the risk of emergencies. This study calculated the stress-strain state of a viscoelastic foundation using a kinematic soil model within the framework of the linear hereditary theory of viscoelasticity. Experimental graphs of pore pressure changes and stamp settlement were presented as time functions using broken-line method by L. E. Maltsev. All results are illustrated by graphs. A methodology for obtaining the original function from a transform is shown. Mechanical viscoelastic characteristics were determined according to the kinematic soil model. Using the obtained data, it is possible in the future to determine the development of settlement over time for viscoelastic water-saturated foundations. 

водонасыщенное основаниемеханические вязкоупругие характеристикивязкоупругие свойства грунтафункции изображения и оригиналаметод ломаныхползучестьwater-saturated foundationmechanical viscoelastic characteristicsviscoelastic properties of soilimage and original functionsbroken line methodcreepReferencesDrucker D. C., Gibson R. E., Henkel D. Soil mechanics and work-hordening theories of plasticity. American Society of Civil Engineers. 1957;122(1). https://doi.org/10.1061/taceat.0007430Drucker D. C., Gibson R. E., Henkel D. Soil mechanics and work-hordening theories of plasticity. American Society of Civil Engineers. 1957;122(1). https://doi.org/10.1061/taceat.0007430Тер-Мартиросян З. Г. Прогноз механических процессов в массивах многофазных грунтов. Москва: Недра; 1986. 292 с.Ter-Martirosyan Z. G. Prediction of mechanical processes in multiphase soil masses. Moscow: Nedra, 1986. (In Russ.)Тер-Мартиросян З. Г., Тер-Мартиросян А. З., Лузин И. Н. Напряженно-деформированное состояние конечной прямоугольной области под действием равномерно распределенной полосовой нагрузки. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2018;(2):6–13. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35417650Ter-Martirosyan Z. G., Ter-Martirosyan A. Z., Luzin I. N. The stress-strain state of a finite rectangular domain under a uniformly distributed strip load. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2018;55(2):68–75. https://doi.org/10.1007/s11204-018-9505-5Тер-Мартиросян З. Г., Филиппов К. А. Решение задачи осадки сваи под действием вертикальной статической нагрузки с учетом пластических свойств грунтов основания. Вестник МГСУ. 2022;17(7):871–881. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2022.7.871-881Ter-Martirosyan Z. G., Filippov K. A. A solution to the problem of pile settlement caused by vertical static loading with consideration to plastic properties of the foundation soil. Vestnik MGSU. 2022;17(7):871–881. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/1997-0935.2022.7.871-881Широков В. Н., Заболоцкая А. А. Опыт определения деформационных характеристик глинистых грунтов в условиях компрессионного сжатия статическим нагружением и в режиме релаксации напряжений. Вестник Филиала Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова в городе Душанбе. 2021;(3):115–127. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47473814Shirokov V. N., Zabolotskaya A. A. Experience in determining the deformation characteristics of clay soils under conditions of odometric compression with static loading and in the stress relaxation mode. Bulletin of Lomonosov Moscow State University in Dushanbe. 2021;(3):115–127. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47473814Жакулин А. С., Жакулина А. А., Жусупбеков А. Ж., Нефедов В. Н., Тунгатаров А. М., Попов Н. И. Прогноз осадок фундаментов по упругопластической модели глинистых грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2022;(3):6–9. https://ofmg.ru/index.php/ofmg/article/view/6535Zhakulin A. S., Zhakulina A. A., Zhusupbekov A. Z., Nefedov V. N., Tungatarov A. M., Popov N. I. Prediction of the settlement of foundations by an elastic-plastic model of clay soils. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2022;59(3):224–228. https://doi.org/10.1007/s11204-022-09805-8Абелев М. Ю., Аверин И. В., Абелев К. М., Чунюк Д. Ю., Алмазов А. А. Строительство на слабых водонасыщенных глинистых грунтах. Москва: Издательство АСВ, 2023. 170 с. ISBN 978-5-4323-0483-4. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54107159Abelev M. Yu., Averin I. V., Abelev K. M., Chunyuk D. Yu., Almazov A. A. Construction on weak, saturated clay soils. Moscow: Izdatel'stvo ASV, 2023. ISBN 978-5-4323-0483-4. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54107159Шашкин А. Г., Шашкин К. Г., Васенин В. А. О предсказательной способности моделей механики грунтов. В сб.: Сергеевские чтения. Фундаментальные и прикладные вопросы современного грунтоведения: Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии, Санкт-Петербург, 31 марта – 01 апреля 2022 года. Москва: Геоинфо; 2022. С. 326–332. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48425502Shashkin A. G., Shashkin K. G., Vasenin V. A. On the predictive capability of soil mechanics models. In: Sergeevskie chteniya. Fundamental'nye i prikladnye voprosy sovremennogo gruntovedeniya: Materialy godichnoy sessii Nauchnogo soveta RAN po problemam geoekologii, inzhenernoy geologii i gidrogeologii, Sankt-Peterburg, 31 March – 01 April, 2022. Moscow: Geoinfo, 2022. P. 326–332. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48425502Jia-Cai Liu, Guo-Hui Lei, Xu-Dong Wang. One-dimensional consolidation of visco-elastic marine clay under depth-varying and time-dependent load. Marine Georesources & Geotechnology. 2015;33(4):337–347. https://doi.org/10.1080/1064119X.2013.877109Jia-Cai Liu, Guo-Hui Lei, Xu-Dong Wang. One-dimensional consolidation of visco-elastic marine clay under depth-varying and time-dependent load. Marine Georesources & Geotechnology. 2015;33(4):337–347. https://doi.org/10.1080/1064119X.2013.877109Xiao-mi Li, Qian-qing Zhang, Shan-wei Liu. Semianalytical solution for long-term settlement of a single pile embedded in fractional derivative viscoelastic soils. International Journal of Geomechanics. 2021;21(2): 04020246. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001906Xiao-mi Li, Qian-qing Zhang, Shan-wei Liu. Semianalytical solution for long-term settlement of a single pile embedded in fractional derivative viscoelastic soils. International Journal of Geomechanics. 2021;21(2): 04020246. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001906Демин В. А. Экспериментальное и теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния двухфазной вязкоупругой среды: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург; 2005. 30 с. URL: https://viewer.rsl.ru/ru/rsl01002930116?page=1&r otate=0&theme=whiteDemin V. A. Experimental and theoretical study of the stress-strain state of a two-phase viscoelastic medium: Dissertation abstract for the candidate of technical sciences degree. St. Petersburg; 2005. 30 p. (In Russ.) URL: https://viewer.rsl.ru/ru/rsl01002930116?page=1&rotate=0&theme=whiteТвердохлеб С. А., Воронцов В. В. Результаты лабораторного исследования консолидации слабого водонасыщенного глинистого макрообразца удаленного от дневной поверхности. В сб.: Актуальные проблемы архитектуры, строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири: Сборник материалов международной научно-практической конференции: в 2 томах. Том 1. Тюмень, 23 апреля 2015 года. Тюмень: Тюменский государственный архитектурно-строительный университет; 2015. С. 64–72.Tverdokhleb S. A., Vorontsov V. V. Laboratory test results on the consolidation of a soft, water-saturated clay macro-sample from a significant depth. In: Aktual'nye problemy arkhitektury, stroitel'stva, ekologii i energosberezheniya v usloviyakh Zapadnoy Sibiri: Sbornik materialov mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii: in 2 vol. Vol. 1. Tyumen, 23 April, 2015. Tyumen: Tyumen State University of Architecture and Civil Engineering; 2015. P. 64–72. (In Russ.)Воронцов В. В., Набоков А. В., Овчинников В. П., Твердохлеб С. А. Результаты компрессионного сжатия слабых водонасыщенных глинистых макрообразцов с применением «грунтового замка». Научно-технический вестник Поволжья. 2015;(1):60–65. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23136613Vorontsov V. V., Nabokov A. V., Ovchinnikov V. P., Tverdokhleb S. A. Results of compression pressure weak watersaturated clay macro sample using the "ground lock". Scientific and Technical Volga Region Bulletin. 2015;(1):60– 65. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23136613Мальцев Л. Е., Бай В. Ф., Мальцева Т. В. Кинематическая модель грунта и биоматериалов. СанктПетербург: Стройиздат; 2002. 336 с.Maltsev L. E., Bai V. F., Maltseva T. V. Kinematic model of soil and biomaterials. Saint Petersburg: Stroyizdat; 2002. (In Russ.)Бай В. Ф., Набоков А. В., Воронцов В. В., Краев А. Н. Экспериментальное исследование нагруженного основания из водонасыщенного армированного суглинка. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2008;(1):102–104.Bai V. F., Nabokov A. V., Vorontsov V. V., Kraev A. N. Experimental study of the stressed foundation from the water saturated reinforced loamy soil. Oil and gas studies. 2008;(1):102–104.Мальцева Т. В., Парфенова Т. В. Влияние точек совпадений в методе ломаных на обусловленность матрицы. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2002;(3):101–106. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22897092.Maltseva T. V., Parfenova T. V. Influence of coincidence points in the method of lines on matrix conditioning. Oil and Gas Studies. 2002;(3):101–106. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22897092Крижанивская Т. В., Воронцов В. В., Тайех Б. А. Расчет вязкоупругого водонасыщенного глинистого основания при действии полосовой нагрузки. Архитектура, строительство, транспорт. 2025;5(2):50-63:https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-2-50-63.Krizhanivskaya T.V., Vorontsov V.V., Tayeh B.A. Analysis of a viscoelastic water-saturated clay foundation subjected to a strip load. Architecture, Construction, Transport. 2025;5(2):50-63. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-2-50-63Крижанивская Т. В., Бай В. Ф., Мальцева Т. В., Коркишко А. Н. Расчет водонасыщенных грунтовых оснований. Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2020. 141 с. ISBN 978-5-9961-2344-5.Krizhanivskaya T. V., Bai V. F., Maltseva T. V., Korkishko A. N. Calculation of water-saturated soil foundations. Tyumen: Industrial University of Tyumen; 2020. 141 p. ISBN 978-5-9961-2344-5. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.