Температурный расчет грунтового основания в геотехнических программных комплексах
https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-3-54-63
Аннотация
Важным этапом решения проблемы строительства мелкозаглубленных фундаментов на сезоннопромерзающих пучинистых грунтах является выполнение температурных расчетов грунтового основания. Для проведения температурных расчетов грунтов могут быть использованы программные комплексы Frost 3D и QFrost. В настоящем исследовании произведено сравнение результатов расчета величин промерзания грунтового основания опытной натурной площадки в программных комплексах Frost 3D и QFrost с данными геотехнического мониторинга. Натурная площадка расположена в г. Тюмени в районе пос. Березняки. Установлено, что использование программных комплексов Frost 3D и QFrost при моделировании грунтового основания позволяет определять величину промерзания с погрешностью до 3.5 %, что говорит о достоверности результатов и возможности использования данных программных комплексов для выполнения температурных расчетов.
Ключевые слова
сезоннопромерзающий грунт,
температурный расчет,
программный комплекс,
основание зданий и сооружений,
геокриология,
фазовое состояние грунта,
Frost 3D,
QFrost
При поддержке: Статья подготовлена в рамках реализации государственного задания в сфере науки на выполнение научных проектов, реализуемых коллективами образовательных организаций высшего образования, подведомственных Минобрнауки России, по проекту «Компьютерное моделирование механических, температурных и динамических процессов в слабых и многолетнемерзлых грунтах для обеспечения надежности грунтовых оснований инженерных сооружений» (№ FEWN-2024-0006).
Об авторах
Д. С. Скворцов
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Скворцов Дмитрий Сергеевич, ассистент кафедры строительных конструкций
Тюмень
А. И. Синицкий
Научный центр изучения Арктики
Россия
Россия
Синицкий Антон Иванович, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник
Салехард
Е. А. Жайсамбаев
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Жайсамбаев Еркн Аскерович, аспирант кафедры строительного производства
Тюмень
Список литературы
1. Марахтанов В. П. Криогенные деформации свайного основания трубопроводов. Трубопроводный транспорт: теория и практика. 2013;(5):18–22. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23502631.
2. Пазиняк В. В., Кутвицкая Н. Б., Минкин М. А. Экспериментальные исследования устойчивости трубопроводов на крупномасштабной грунтовой модели. Криосфера земли. 2006;X(1):51–55. Режим доступа: https://earthcryosphere.ru/archive/2006_1/07.Pazinyak_1_2006.pdf.
3. Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах [Ордена Трудового Красного знамения НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР]. Москва: Ордена Трудового Красного знамения НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР; 1985. 61 с. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200074992.
4. Бай В. Ф., Мальцева Т. В., Набоков А. В., Воронцов В. В., Минаева А. В. Теоретические предпосылки расчета песчаных армированных массивов в слабых глинистых грунтах. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2011;(1):102–106. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=16452831.
5. Мальцев Л. Е., Мальцева Т. В., Минаева А. В., Набоков А. В. Определение перемещений армирующего элемента песчаного цилиндра. Научно-технический вестник Поволжья. 2012;(2):234–238. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17779954.
6. Мальцева Т. В., Набоков А. В., Черных А. В. Применение песчаных армированных свай при строительстве малоэтажных зданий. Вестник Тюменского государственного архитектурно-строительного университета. 2015;(2):34–39. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24389410.
7. Бай В. Ф., Краев А. Н. Исследование работы песчаной армированной подушки с криволинейной подошвой в условиях слабых грунтов. Вестник гражданских инженеров. 2014;(3):107–110. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21813073.
8. Тажигулов А. А. Песчаные подушки с геотекстилем на слабых водонасыщенных глинистых грунтах: автореф. дис. канд. техн. наук. Москва: Московский государственный строительный университет; 1993. 20 с.
9. Татьянникова Д. А., Пономарев А. Б. Модельные штамповые испытания по исследованию работы армированных фундаментных подушек под нагрузкой. В сб.: Инженерно-геотехнические изыскания, проектирование и строительство оснований, фундаментов и подземных сооружений. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет; 2017. С. 219–223.
10. Мирсаяпов И. Т., Шарафутдинов Р. А. Несущая способность и осадки грунтового основания армированного вертикальными и горизонтальными элементами. Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2016;(2):111–116. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_26455345_84235665.pdf.
11. Гришина А. С. Мащенко А. В., Пономарев А. Б. Результаты исследований прочностных характеристик глинистых грунтов, армированных различными геосинтетическими материалами. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2015;(4):9–21. Режим доступа: https://vestnik.pstu.ru/urbanistic/archives/?id=&folder_id=5274.
12. Джоунс К. Д. Сооружения из армированного грунта. Мельник В. Г. (ред.). Москва: Стройиздат; 1989. 268 с.
13. Хрусталев Л. Н. Основы геотехники в криолитозоне. Москва: ИНФРА-М; 2019. 543 с. https://doi.org/10.12737/textbook_5c6142a7282862.58234241
14. Павлов А. Р., Матвеева М. В. Итерационная разностная схема для задачи тепломассопереноса при промерзании грунтов. Вестник Самарского государственного университета. Серия естественнонаучная. 2007;(6):242–252. Режим доступа: http://vestniksamgu.ssau.ru/est/2007web6/math/2007560310.pdf.
15. Кроник Я. А., Демин И. И. Расчеты температурных полей и напряженно-деформированного состояния грунтовых сооружений методом конечных элементов. Москва: МИСИ; 1982. 102 с. 16. Роман Л. Т. Механика мерзлых грунтов. Москва: Наука/Интерпериодика; 2002. 425 с.
16. Макаров А. С., Краев А. Н., Твердохлеб С. А., Шанхоев З. Ш. Результаты экспериментального исследования и численного моделирования плоскопараллельного промораживания образца грунта в экспериментальном стенде. Интернет-журнал «Транспортные сооружения». 2017;4(4):09TS417. http://dx.doi.org/10.15862/09TS417
17. Сахаров И. И., Парамонов В. Н., Парамонов М. В., Игошин М. Е. Деформации морозного пучения и оттаивания грунтов при работе и повреждении сезонно-охлаждающих устройств. Промышленное и гражданское строительство. 2017;(12):23–30. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=32278886.
18. Кудрявцев С. А., Сахаров И. И., Парамонов В. Н. Промерзание и оттаивание грунтов. Санкт-Петербург: Геореконструкция; 2014. 247 с. Режим доступа: http://geo-bookstore.ru/files/KudrSahPar.pdf.
19. Мельников А. В. Влияние теплоизоляции фундаментов на изменение температурного режима сезоннопромерзающего основания в районе глубокого сезонного промерзания. Вестник гражданских инженеров. 2012;(6):77–83. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=20153977.
20. Осокин Н. И., Сосновский А. В., Накалов П. Р., Ненашев С. В. Термическое сопротивление снежного покрова и его влияние на промерзание грунта. Лед и Снег. 2013;(1):93–103. Режим доступа: https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/89.
Рецензия
Для цитирования:
Скворцов Д.С., Синицкий А.И., Жайсамбаев Е.А. Температурный расчет грунтового основания в геотехнических программных комплексах. Архитектура, строительство, транспорт. 2024;(3):54-63. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-3-54-63
For citation:
Skvortsov D.S., Sinitski A.I., Zhajsambaev E.A. Temperature calculation of soil foundation in geotechnical software packages. Architecture, Construction, Transport. 2024;(3):54-63. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-3-54-63
Просмотров:
25
Послать статью по эл. почте 