Статья
Название статьи Термоупругая модель криогенного пучения грунта в условиях юга криолитозоны
Авторы Железняк И.И. доктор технических наук, старший научный сотрудник, lgc255@mail.ru
Ивин И.А. инженер, lgc255@mail.ru
Гурулёв А.А. кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, lgc255@mail.ru
Библиографическое описание статьи Железняк И. И., Ивин И. А., Гурулев А. А. Термоупругая модель криогенного пучения грунта в условиях юга криолитозоны / / Учёные записки Забайкальского государственного университета. 2020. Т. 15, № 3. С. 102-116. DOI: 10.21209/2658-7114-2020-15-3-102-116.
Рубрика МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ. ЭКСПЕРИМЕНТ
УДК 624.139
DOI 10.21209/2658-7114-2019-15-3-102-116
Тип статьи
Аннотация На основе анализа результатов экспериментально-теоретических исследований криогенного пучения грунтов обоснована возможность использования теории термоупругости для моделирования напряжённо-деформированного состояния сезонно мёрзлого слоя тонкодисперсного грунта. Представлено решение задачи о математическом моделировании криогенного пучения грунта с известными начальными и граничными условиями. Решение базируется на использовании уравнений связанной теории термоупругости. За основной физический критерий изменения напряженно-деформированного состояния принято изменение естественной влажности грунта. Учёт теплопереноса в предложенной модели осуществляется через коэффициент линейного расширения грунта при пучении. Цель исследования состоит в разработке методики расчёта величин усилий и перемещений грунта, воздействующих на фундаменты сооружений различного назначения.
Ключевые слова сезонно-талый грунт, криогенное пучение, напряжения, деформации, термоупругость
Информация о статье
Список литературы 1. Абжалимов Р. Ш. Механическая модель взаимодействия морозоопасного грунтового основания с фундаментом / / Геотехника. 2010. N8 3. С. 28-34. 2. Гольдштейн М. Н. О боковом давлении грунта в состоянии покоя / / Основания и фундаменты. Киев: Будевильник, 1984. Вып. 17. С. 16-22. 3. Гречищев С. Е., Чистотинов А. В., Шур Ю. Л. Основы моделирования криогенных физико-геологических процессов. М.: Наука, 1984. 229 с. 4. Ершов Э. Д., Лебеденко Ю. П., Брушков А. В. Механизм и динамика развития деформаций и напряжений в промерзающих породах. Деформации и напряжения в промерзающих и оттаивающих породах. М.: Изд-во МГУ, 1985. 168 с. 5. Железняк И. И., Саркисян Р. М. Методы управления сезонным промерзанием грунтов в Забайкалье. Новосибирск: Наука, 1987. 119 с. 6. Зарецкий Ю. К. Приближённый метод расчёта сил нормального пучения / / Материалы VIII Всесоюзного межведомственного совещания по геокриологии. Якутск. 1966. Вып. 8. С. 251-259. 7. Кудинов В. А., Карташов Э. М.. Калашников В. В. Аналитические решения задач тепломассопереноса и термоупругости для многослойных конструкций: учеб, пособие для вузов. М.: Высш. шк., 2005. 430 с. 8. Маслов Н. Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. М.: Высш. шк., 1968. 213 с. 9. Орлов В. О. Криогенное пучение тонкодисперсных грунтов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 185 с. 10. Орлов В. О., Елгин Б. Б., Железняк И. И. Морозное пучение грунтов в расчётах оснований сооружений. Новосибирск: Наука, 1987. 133 с. 11. Орлов В. О., Ким В. X. Оценка давления морозного пучения пород на шахтную крепв. Проблемы горного производства Восточной Сибири. Новосибирск: Наука, 1991. С. 45-54. 12. Орлов В. О., Дубнов Ю. Д., Меренков Н. Д. Пучение промерзающих грунтов и его влияние на сооружения. М.: Стройиздат, 1977. 181 с. 13. Орлов В. О., Железняк И. И., Филиппов В. Д., Фурсов В. В. Пучинистые грунты как основания сооружений. Новосибирск: Наука, 1991. 130 с. 14. Работнов Ю. Н. Элементы наследственной механики твёрдых тел. М.: Наука, 1977. 384 с. 15. Рекомендации по проектированию и расчёту малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. М.: НИИОСП, 1985. 60 с. 16. Рудых О. Л. Уточнение уравнений связи между напряжениями и деформациями в механике мёрзлых горных пород / / Геотехнические исследования для транспортных сооружений Сибири. Новосибирск, 1985. С. 25-28. 17. Сенук Д. П. Измерение напряжений в породах месторождений Севера. Новосибирск: Наука, 1983. 192 с. 18. Hou S. The analysis of temperature and displacement coupling in freeze-thaw process of soil / / Applied Mechanics and Materials. 2011. Vol. 97-98. P. 192-198. 19. Luo J., Tang L., Ling X., Geng L. Experimental and analytical investigation on frost heave characteristics of an unsaturated moderately expansive clay / / Cold Regions Science and Technology. 2018. Vol. 155. R 343-353. 20. Merzlvakov V. P., Rudvkh O. L. On the coefficient of temperature expansion of frozen soils / / Soil mechanics and foundation engineering. 2010. Vol. 47, Is. 5. P. 180-1800. 21. Zhang X., Liu G., Luan M., Yanshilixue Yu. Testing research on freezing-thawing character and structural evolvement regularity during freezing-thawing process of aeolian soil in western area of liaoning province / / Gongcheng Xuebao / Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. Vol. 27, Is. SUPPL. R 2946-2952. 22. Zheleznvak I. I., Ivin I. A. Experimental and theoretical justification of designing a cable line exposed to cryogenic cracking / / Soil mechanics and foundation engineering. 2018. Vol. 55, Is. 4. P. 284-290.
Полный текст статьиТермоупругая модель криогенного пучения грунта в условиях юга криолитозоны