ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ТА РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ КОНСТРУКЦІЇ, ЩО ЗАБЕЗПЕЧУЄ СТІЙКІСТЬ ҐРУНТОВОГО СХИЛУ

Анотація

Мета. У статті розглянуто питання забезпечення стійкості ґрунтового схилу в умовах природного та водонасиченого станів. Об’єктом дослідження є схил Тунельної балки у м. Дніпро, для якого виконано аналіз стійкості та обґрунтовано доцільність використання підпірної стінки з буронабивних паль, укріплених ґрунтовими анкерами. Метою роботи є обґрунтування вибору та розрахунок параметрів конструкції, що забезпечує стійкість ґрунтового схилу й запобігає деформаціям основ і несучих елементів будівель, розташованих у межах зсувонебезпечної ділянки. Методика. Дослідження базується на поєднанні аналітичних методів визначення зсувного тиску та чисельного моделювання в програмному комплексі Phase2 для визначення поверхні ковзання та коефіцієнта стійкості схилу. Розрахунок параметрів буронабивних паль і ґрунтових анкерів виконано з використанням програмного комплексу ЛІРА-САПР і нормативних документів ВСН, ДСТУ та Єврокоду 2. Як критерій руйнування застосовано модифікований критерій міцності Парчевського-Шашенка. Результати. Результати дослідження показали, що в природному стані коефіцієнт стійкості схилу становить K_st =1,30, а у водонасиченому стані K_st =1,17, що свідчить про необхідність укріплення. Запропонована підпірна стінка з буронабивних паль діаметром 500 мм, укріплена анкерами, забезпечує підвищення коефіцієнта стійкості до K_st =2,01. Визначено оптимальну відстань розташування конструкції – 13 м від закольної тріщини та глибину закладення паль у піщаний ґрунт – 6,67 м. Наукова новизна полягає у використанні модифікованого критерію Парчевського-Шашенка для моделювання системи «ґрунт - підпірна стіна з буронабивними палями», що дозволяє точніше оцінити напружено-деформований стан та стійкість схилу. Запропоновано методологію комплексного розрахунку системи «ґрунт - палі - анкери» з урахуванням гідрогеологічних умов. Практична значимість полягає в розробці інженерно обґрунтованих параметрів підпірної стіни, які забезпечують стійкість реального ґрунтового схилу. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні підпірних конструкцій у зсувонебезпечних районах. Порівняння проектних розрахунків показало, що використання українських стандартів дозволяє зменшити витрату арматури на 10 % (22 кг на елемент) порівняно з Єврокодом 2.