Виталий Владимирович Брыксин, старший научный сотрудник лаборатории методов расчета подземных сооружений и геотехнического прогноза, НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство», Москва
Рязанский проспект, д. 59, г. Москва, 109428, Российская Федерация
e-mail: geo.pgs@mail.ru
Vitaly V. Bryksin, Senior Researcher, Laboratory of Methods for Calculating Underground Structures and Geotechnical Forecasting, Research Institute of Bases and Underground Structures named after N.M. Gersevanov JSC Research Center of Construction, Moscow
Ryazanskiy av., 59, Moscow, 109428, Russian Federation
e-mail: geo.pgs@mail.ru
Введение. Сегодня при проектировании гибких подпорных стен и ограждений котлованов наиболее широко используются методы, базирующиеся на классических теориях. Эти подходы предполагают линейное или кусочно-линейное распределение активного давления грунта. Однако реальные подпорные конструкции под нагрузкой подвергаются деформациям, что существенно влияет на перераспределение бокового давления грунта по высоте стенки в пределах призмы обрушения. В статье рассматривается верификация ранее предложенного метода наклонных блоков, который позволяет учитывать перераспределение бокового давления грунта и рассчитывать гибкие подпорные конструкции с учетом реального возникновения НДС в массиве грунта. Даны практические рекомендации по его применению.
Цель. Верификация нового численно-аналитического метода определения бокового давления грунта и разработка практических рекомендаций по учету его перераспределения в активной зоне для гибких подпорных конструкций.
Материалы и методы. Проведено детальное сопоставление расчетных данных вычислений, полученных предложенным методом наклонных блоков с результатами экспериментальных исследований. Разработан алгоритм применения поправочных коэффициентов, учитывающих перераспределение бокового давления, с демонстрацией на конкретных расчетных примерах.
Результаты. Установлена высокая степень соответствия между расчетными и экспериментальными данными по распределению бокового давления грунта. Наблюдаемое незначительное превышение расчетных значений над экспериментальными объясняется влиянием сил трения на контакте «стенка – грунт». Сравнительный анализ показал, что расхождения между расчетами по таблицам поправочных коэффициентов и методом наклонных блоков (реализованным в специализированном ПО) не превышают 3 %, что подтверждает надежность предлагаемого подхода.
Выводы. Полученные результаты демонстрируют эффективность предложенного метода наклонных блоков для расчета давления на гибкие подпорные конструкции с верхним распорным креплением в зависимости от их деформаций. Сравнительный анализ экспериментальных данных с расчетными результатами показал высокую степень соответствия в характере распределения бокового давления грунта. Разработанные практические рекомендации позволяют с достаточной точностью учитывать перераспределение бокового давления без применения сложных геотехнических программных комплексов, что существенно упрощает инженерные расчеты.
Introduction. The most commonly used methods for designing flexible retaining walls and shoring of excavations are the ones based on classical theories. Such approaches assume a linear or piecewise linear distribution of active earth pressure. However, real retaining structures under load are subject to deformation, which significantly affects the redistribution of lateral earth pressure along the wall height within the collapse prism. The article discusses the verification of the previously proposed inclined block method, that considers the redistribution of lateral earth pressure and calculates flexible retaining structures taking into account the actual occurrence of stress-strain state in the soil mass. Practical recommendations for its application are provided.
Aim. To verify a new numerical analysis method for determining lateral earth pressure along with developing practical recommendations regarding its redistribution in the active zone for flexible retaining structures.
Materials and methods. Calculated data obtained using the proposed inclined block method were thoroughly compared with experimental research results. An algorithm was developed for applying correction factors that take into account lateral pressure redistribution, with demonstrations using specific calculation examples.
Results. High correspondence between calculated and experimental data on lateral earth pressure distribution has been established. Minor differences between the calculated and experimental values can be explained by the influence of friction forces at the wall–soil interface. As a comparison, the difference between the calculations using the correction factor tables and the inclined block method (implemented in specialized software) is less than 3 %, which verifies the reliability of the proposed approach.
Conclusions. The results obtained indicate the efficacy of the proposed inclined block method for calculating the pressure on flexible retaining structures with upper strut fastenings depending on their deformations. A comparative analysis of experimental data with calculated results showed a high degree of correspondence in the distribution of lateral earth pressure. The practical recommendations developed thus enable the redistribution of lateral pressure to be taken into account with sufficient accuracy without the use of complex geotechnical software packages, which considerably simplifies engineering calculations.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.