Аль-Екаби Хаки Хади Аббуд, аспирант кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Al-Eqabi Haqi Hadi Abbood, Postgraduate Student of the Engineering Geology, Footings and Foundations Department
1, Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Альберт Юрьевич Прокопов, заведующий кафедрой инженерной геологии, оснований и фундаментов
ResearcherID AAG-6194-2020
authorId=57194459519
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Albert Yu. Prokopov, Dr.Sci. (Engineering), Professor, Head of the Engineering Geology, Footings and Foundations Department
ResearcherID AAG-6194-2020
authorId=57194459519
1, Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Никита Александрович Адоньев, аспирант кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Nikita A. Adoniev, Postgraduate Student of the Engineering Geology, Footings and Foundations Department
1, Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Введение. Природные и техногенные склоны при изменении физико-механических свойств грунтов, сейсмическом воздействии или дополнительном нагружении могут терять устойчивость. Это зачастую приводит к активизации оползневых процессов, повреждению зданий, сооружений, дорог и создает угрозу безопасности и жизни людей. Наибольшую опасность и сложность обеспечения устойчивости представляют склоны в сейсмоопасных районах, для которых совершенствование методов инженерной защиты склонов остается весьма актуальной задачей. В настоящей статье рассматривается физическое и численное моделирование песчаного склона, закрепленного сваями, при сейсмических воздействиях.
Материалы и методы. В работе использованы численные методы для изучения влияния землетрясений на склоны из песчаного грунта, укрепленные сваями. Метод конечных элементов (МКЭ) — популярный метод изучения взаимодействия конструкций и грунта, особенно при сложных сочетаниях нагрузок и воздействий. Он точно воспроизводит сложное поведение массива, включая напряжения, деформации, горизонтальные и вертикальные смещения, а также характер разрушения, наблюдаемый в системе склон-свая, когда она подвергается сейсмическим нагрузкам. Моделирование указанной системы выполнено в нелинейной постановке.
Результаты исследования. Работа сваи позволяет перенести часть веса поверхностных слоев склона на более глубокие и устойчивые слои, что помогает поддерживать устойчивость склона. Исследованы параметры свай, влияющие на восприятие сейсмических нагрузок и устойчивость укрепленного склона, в том числе тип сваи, способ ее возведения, параметры землетрясения и склона. Проведенное исследование взаимодействия свай и динамических нагрузок позволит улучшить проектные решения по инженерной защите склонов от оползневых процессов в сейсмических районах.
Обсуждение и заключения. В результате моделирования установлено, что сваи могут уменьшить боковое давление на грунт, увеличить прочность грунта на сдвиг и существенно повлиять на устойчивость склона, особенно в случае землетрясения или наводнения. Однако эффективность стабилизации с помощью свай зависит от нескольких факторов, таких как жесткость, расстояние между сваями, их длина, расположение на склоне и соединение с фундаментом.
Introduction. Natural and man-made slopes may lose stability in the event of change of the physical and mechanical properties of soils, seismic impact or additional loading. This often leads to the activation of landslide processes, damage of buildings, structures, roads and poses a threat to the safety and lives of people. Slopes in earthquake-prone places are the most dangerous and difficult for ensuring stability areas, therefore improving methods of engineering protection of slopes remains a relevant objective. The article studies the physical and numerical modeling of a sandy slope anchored by piles under the seismic impacts.
Materials and Methods. The paper uses the numerical methods to study the effect of earthquakes on sandy soil slopes reinforced with piles. The finite element method (FEM) is a widely used method for studying the interaction of structures and soil, especially in the complex combinations of loads and impacts. It accurately reproduces the complex behaviour of the massif, including stresses, deformations, horizontal and vertical displacements, as well as the nature of the collapse observed in the slope-pile system when it is subjected to seismic loads. The simulation of the specified above system is performed in a nonlinear formulation.
Results. The work of the pile allows transferring the part of the weight of the surface layers of the slope to deeper and more stable layers, which helps to maintain the stability of the slope. The parameters of the piles affecting the perception of seismic loads and the stability of a reinforced slope, including the type of pile, the method of its construction, earth[
Discussion and Conclusion. As a result of modeling, it was found that piles can reduce lateral pressure on the soil, increase the shear strength of the soil and significantly affect the stability of the slope, especially in the event of an earthquake or flood. However, the efficiency of stabilization with piles depends on several factors, such as stiffness, distance between the piles, their length, location on the slope and connection to the foundation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.