Диссертация (1141487), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В результате экспериментальных исследований в полевых илабораторных условиях, получены данные для теоретического анализа иобобщения, что в конечном итоге послужило основанием для разработкиметодики расчета несущей способности грунтовых анкерных конструкций сдвойным рядом раскрывающихся плит на одной анкерной тяге.Методологиядиссертационногоисследованиязаключаетсявиспользовании общенаучных методов исследований: теоретических ипрактических.
Практические методы с учетом специфики исследованиявключают в себя моделирование и осуществление экспериментов.Теоретические методы связаны с анализом конструктивно-технологическихособенностейанкерныхстатистическимиконструкций,методамиобработкиатакжесинформациитрадиционными(результатовэкспериментов).Положения, выносимые на защиту: метод увеличения несущей способности анкерных конструкцийраскрывающегося типа путем применения второго ряда анкерных плит; конструктивные решения грунтового анкера с двойным рядом раскрывающихся анкерных плит;10 результатыэкспериментальныхисследованийвзаимодействияанкерных конструкций раскрывающегося типа (в том числе с двойнымрядом раскрывающихся анкерных плит) с песчаным основанием; методикаСПрасчета24.13330.2011сиспользованиемдляопределенияосновныхнесущейположенийспособностиусовершенствованной грунтовой анкерной конструкции раскрывающегосятипа.Личныйвкладдиссертационногоавторазаключаетсяисследования,ввыполненииэкспериментальных исследований, обработке,постановкезадачтеоретическихианализе и обобщении ихрезультатов, в разработке усовершенствованной грунтовой анкернойконструкции раскрывающегося типа и методики расчета для определениянесущей способности.
Также следует отметить личный вклад автора вразработкуиспытательногостендасконтрольно-измерительнойаппаратурой, который позволил провести испытания усовершенствованнойанкерной конструкции, а также испытания грунтовых анкеров на различныхглубинах и с разными площадями анкерных плит, что способствовалополучению новых научных сведений.Степень достоверности результатов исследований подтверждаетсяприменением проверенных вычислительных программных комплексов,сопоставлениемрезультатоврасчетов,численныхэкспериментовилабораторных исследований несущей способности грунтовых анкеровраскрывающегося типа.ПубликацииНаучныерезультатыпотемедиссертационногоисследованияизложены в 7 научных работах, из них 3 в научных журналах, включенных впереченьведущихрекомендуемыхрецензируемыхВысшейнаучныхаттестационнойжурналовкомиссиейобразования и науки Российской Федерации (ВАК РФ).иизданий,Министерства11Апробация диссертационной работыОсновныерезультатыдокладывалисьнадиссертационнойВсероссийскомработыобсуждалисьнаучно-практическомисеминаре«Современные проблемы гидравлики и гидротехнического строительства»,посвященном105-летиюсоднярожденияпрофессора,д.т.н.С.
М. Слисского (НИУ МГСУ, 2018 г.), на юбилейной международнойнаучно-практическойконференции,гидротехническойлаборатории«Проектирование,строительствопосвященнойименипрофессораиэксплуатацияВ.110-летиюЕ.Тимоновагидротехническихсооружений водных путей» (г. Санкт-Петербург, 2017 г.), на международнойнаучнойконференции«Интеграция,партнёрствоиинновациивстроительной науке и образовании 2016» (НИУ МГСУ, 2018 г.).Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает всебя введение, 4 главы, заключение, список литературы. Общий объемработысоставляет100страницмашинописногоприложений), в том числе 56 рисунков и 4 таблицы.текста(безучёта12Глава 1.
Современные анкерные конструкции в гидротехническомстроительстве и пути их совершенствования1.1.Сооружения, использующие анкерное/якорное крепление итипы анкерных устройствС целью осуществления анализа преимуществ и недостатков,выявления тенденций развития и совершенствования грунтовых анкерныхконструкций было произведено изучение сооружений, в которых широкоприменяются грунтовые анкерные конструкции.Как в мировой, так и в отечественной практике строительствапортовыхгидротехническихраспространенныхкоторыеконструкцийпредставляютсобойсооруженийявляютсяоднимииззаанкерованныетонкостенныеподпорныеширокобольверки,сооружения,состоящие из омоноличенного поверху шапочной балкой свайного илишпунтового ряда и различного вида анкерных устройств. Несущаяспособность больверков, воспринимающих распор грунта, обеспечивается засчет заделки нижнего конца стенки в грунте, а также с помощью анкерныхустройств, крепление которых осуществляется в верхней части стенки (какправило, выше строительного уровня воды) [8, 27].
Для данного видасооружений характерны анкерные устройства, состоящие из анкерных тяг,опор (плит, стенок или свай), распределительного пояса, узлов крепления тяг.Одним из наиболее ответственных элементов являются анкерные тяги,которые воспринимают и перераспределяют усилия, действующие наанкеруемые лицевые элементы подпорных стен [16,17].В ходе изучения различных материалов, содержащих сведения обанкерных устройствах, использующихся при возведении больверков, былоустановлено, что их целесообразно разделить на следующие виды:железобетонные (в том числе инъектируемые), металлические (в том числераскрывающиеся типа), синтетические [28].
Следует отметить, что впоследнеевремявкачествеанкерныхсистемчастоиспользуются13металлические тяги, закрепленные за обычные шпунтовые стены, несмотряна их материалоемкость и трудоемкость возведения.Железобетонные анкерные устройства подразделяются на два типа: кпервому типу следует отнести тяги из предварительно напряженногожелезобетона в совокупности с плоскими плитами, а ко второму –буроинъекционные (инъектируемые) анкеры [28].В отечественной практике железобетонные анкерные тяги получилисвое распространение, когда их стали изготавливать из предварительнонапряженного железобетона с высокопрочной арматурой и преимущественново второй половине двадцатого века в связи с ограничением применениястали в строительстве.
Применять данный тип анкерных тяг целесообразносовместно с лицевыми анкеруемыми элементами, выполненными также изпредварительно напряженного железобетона. Основные преимуществажелезобетонных анкерных тяг сводятся к сокращению расхода металла до40 %, отсутствию дорогостоящих деталей, требующих станочной обработки,простоте антикоррозионной обработки, а также удобству транспортировки[27]. Ключевой недостаток этих тяг связан с необходимостью примененияболеетяжелогостроительно-монтажногооборудованиявпроцессеанкеровявляютсяосуществления работ [28].Однимизпрогрессивныхвидовгрунтовыхбуроинъекционные (инъектируемые) анкеры (рисунок 1.1).
Технологияустройства анкеров данного типа заключается в использовании для буровыхштанг полых высокопрочных труб, которые после окончания буренияостаются в скважине в качестве армирующего элемента или тяги [27]. Вкачестве антикоррозионных покрытий для этого типа анкеров используютнесложную защиту, связанную с применением синтетических материалов, атакже горячего цинкования.Опыт строительства и эксплуатации сооружений с инеъктируемымианкерами позволил выявить основные преимущества данного вида анкерногокрепления [72]:14 высокаястепеньиндустриализацииимеханизацииспособапроизводства работ; сокращение сроков строительства и уменьшение его стоимости.Недостаткамиэтогоспособаанкерногокрепленияявляются:отсутствие точных и проверенных практикой методик расчета, малый опытпроектирования, строительства и эксплуатации сооружений с подобнымианкернымикреплениями(в отечественной практике), необходимостьдополнительного оборудования [28].Рисунок 1.1.
Поперечный разрез причально-направляющей стенки ВолгоБалтийского канала:1 - металлический шпунт AU-16; 2 - буро-инъекционный анкер «Titan 40/16»;3 - распределительный пояс; 4 - железобетонный оголовок; 5 - отбойные устройства.Наиболее широко распространены заанкерованные шпунтовые стенки,которые включают анкерную систему, состоящую из основных элементов:анкерных тяг и опор в виде анкерных плит или шпунтовой стенки(рисунок 1.2) [30]. Также одной из разновидностей данных сооруженийявляются шпунтовые стенки с жестким анкерным устройством (рисунок 1.3)[31] . Железобетонные анкерные плиты, а также сплошные анкерные стенки,способныоказыватьзначительноесопротивлениегоризонтальнымнагрузкам, что является их основным преимуществом. Однако для15устройства сооружений с такими анкерными системами не обойтись безвыполнения земляных работ для подготовки основания под анкерные плиты,без установки анкерных тяг, устройства обратной засыпки, что, в своюочередь, существенно сказывается на сроках возведения и стоимостисооружений.Рисунок 1.2 – Камера судоходного шлюза в виде больверка заанкерованногоза сплошную шпунтовую стенкуРисунок 1.3 – Шпунтовая стенка с жестким анкерным устройством16В связи с развитием технологий в области изготовления различныхвысокопрочных синтетических материалов (в том числе композитных) впоследние годы в строительной отрасли наблюдается тенденция, связанная свнедрением различных видов конструктивных элементов, выполненных изперечисленных материалов.
Одним из примеров использования анкерныхустройств из синтетических материалов являются фибергласовые анкеры, вкоторых в качестве анкерной тяги применяются ленты из фибергласа(стекловолокна). Данный вид анкеров имеет целый ряд преимуществ, изкоторых особо следует выделить коррозионную стойкость, сравнительнолегкий вес, что позволяет производить установку без привлеченияподъемныхмеханизмов[27].Однако,широкомуихприменениюпрепятствует не изученность изменения физико-механических свойствсинтетического материала анкера во времени [28].В настоящее время наиболее широко применяются металлическиеанкерные тяги.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
