ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ АНИЗОТРОПНЫХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ.............................. 15
1.1 Анизотропная среда............................................................................................. 15
1.2 Естественная и наведенная анизотропия в грунтах ......................................... 16
1.3 Фильтрационная анизотропия в каменно-земляных плотинах....................... 18
1.4 Деформационная анизотропия грунтов тело каменно-земляной плотины.... 18
1.5 Прочностная анизотропия грунтов .................................................................... 21
1.6 Учет анизотропных грунтов в расчетах прочности и устойчивости грунтовых
плотин и грунтовых оснований зданий ................................................................... 23
1.6.1 Влияние анизотропных свойств грунтов на напряженное состояние
грунтового основания................................................................................................ 26
1.7 Учет анизотропии прочностных свойств грунтов в расчетах устойчивости
откосов и склонов....................................................................................................... 31
Выводы по 1 главе...................................................................................................... 34
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННОЙ
АНИЗОТРОПИИ ГРАВИЙНО-ГАЛЕЧНИКОВОГО ГРУНТА............................... 36
2.1 Основные методы экспериментального исследования деформационной
анизотропии слоистых грунтов ................................................................................ 36
2.2 Постановка эксперимента в компрессионных испытаниях анизотропных
свойств галечникового грунта .................................................................................. 37
2.2.1 Подбор гранулометрического состава модельного грунта для
экспериментов ............................................................................................................ 39
2.2.2 Назначение плотности грунта для экспериментов по методу Н. Н. Маслова
...................................................................................................................................... 41
2.2.3 Конструкция двухштампового одометра........................................................ 46
2.2.4 Проведение эксперимента................................................................................ 47
2.2.5 Статистическая обработка полученных результатов.................................... 49
2.2.6 Изменение гранулометрического состава образцов после испытаний ....... 55
2.3 О напряжениях на контакте ................................................................................ 58
2.4 Эксперименты в вакуумном приборе ................................................................ 62
2.4.1 Конструкция вакуумного прибора .................................................................. 62
2.4.2 Проведение эксперимента................................................................................ 65
3
2.4.3 Статистическая обработка полученных результатов.................................... 65
2.4.4 Результаты вакуумных экспериментов с однородным песком.................... 71
Выводы по 2 главе...................................................................................................... 72
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ АНИЗОТРОПНЫХ СВОЙСТВ
ГРАВИЙНО-ГАЛЕЧНИКОВОГО ГРУНТА В СТАБИЛОМЕТРЕ ......................... 74
3.1 Применение трехосных приборов...................................................................... 74
3.2 Проведение эксперимента................................................................................... 75
3.3 Обработка результатов ........................................................................................ 77
3.3.1 Горизонтальное расположение частиц – стандартная схема укладки грунта
в тело плотины............................................................................................................ 77
3.3.2 Опыты с разной схемой укладки частиц для исследования анизотропных
свойств гравийно-галечникового грунта ................................................................. 83
3.4 Изменение сдвиговой прочности грунтов в зависимости от напряжений..... 88
3.5 Изменение прочностных свойств гравийно-галечникового грунта с учетом
плотности сложения................................................................................................... 97
3.6 Изменение гранулометрического состава ....................................................... 100
Выводы по 3 главе.................................................................................................... 101
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ГРУНТОВЫХ
ПЛОТИН С УЧЕТОМ ПРОЧНОСТНОЙ АНИЗОТРОПИИ .................................. 103
4.1 Способы расчетов устойчивости откосов грунтовых плотин и склонов ..... 103
4.2 Разработка метода расчета устойчивости откосов грунтовых плотин с учетом
прочностной анизотропии грунтов ........................................................................ 105
4.2.1 Анализ напряженно-деформированного состояния грунтовых плотин для
выбранных расчетных схем .................................................................................... 105
4.2.2 Прочностные характеристики анизотропных грунтов в теле плотины в
зависимости от ее напряженно-деформированного состояния........................... 113
4.3 Расчет устойчивости откосов грунтовых плотин с учетом прочностной
анизотропии в программном комплексе «OTKOС-22» ....................................... 117
4.4 Расчет устойчивости откосов грунтовых плотин с учетом прочностной
анизотропии при особом сочетании нагрузок ...................................................... 125
Выводы по 4 главе.................................................................................................... 128
ГЛАВА 5 СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ДАННЫХ С НАТУРНЫМИ ПРИ
ЧИСЛЕННОМ ИССЛЕДОВАНИИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ С УЧЕТОМ ДЕФОРМАЦИОННОЙ
4
АНИЗОТРОПИИ ГАЛЕЧНИКОВЫХ ГРУНТОВ ................................................... 130
5.1 Методика расчета............................................................................................... 130
5.2 Результаты расчетов напряженно-деформированного состояния плотины в
программном комплексе Plaxis............................................................................... 133
5.3 Сопоставление натурных данных по замерам осадок и смещений Нурекской
плотины с данными численных расчетов.............................................................. 145
5.4 Влияние анизотропных свойств упорных призм на прочность ядра
грунтовых плотин на трещинообразование .......................................................... 148
Выводы по 5 главе.................................................................................................... 150
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................ 152
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 155
