Механические характеристики вязкоупругого водонасыщенного основания

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.

1. Drucker 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.0007430

2. Тер-Мартиросян З. Г. Прогноз механических процессов в массивах многофазных грунтов. Москва: Недра; 1986. 292 с.

3. 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=35417650

4. Тер-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/10.22227/1997-0935.2022.7.871-881

5. Широков 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=47473814

6. Жакулин 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/6535

7. Абелев 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=54107159

8. Шашкин 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=48425502

9. Jia-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.2013.877109

10. Xiao-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.1943-5622.0001906

11. Демин 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=white

12. Твердохлеб 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.

13. 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=23136613

14. Мальцев Л. Е., Бай В. Ф., Мальцева Т. В. Кинематическая модель грунта и биоматериалов. СанктПетербург: Стройиздат; 2002. 336 с.

15. 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.

16. 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.

17. Крижанивская 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.

18. Крижанивская 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.