Inventory number IRN Number of state registration
0220РК00515 AP05133825-OT-20 0118РК00454
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 6 13
Total number of pages Patents Illustrations
58 0 7
Amount of funding Code of the program Table
7000000 AP05133825 0
Code of the program's task under which the job is done
217
Name of work
Разработка математической модели деформирования неоднородного упругоползучего грунта
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Дасибеков Ажибек , Арапов Батырбек Рахметович , Мырзалиев Дархан Сапарбаевич , Ажибеков Маргулан Сакенович , Туймебаева Гулимжан , Сейдуллаева Орынгул Бахытқызы ,
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Южно-Казахстанский университет имени М.Ауэзова"
Abbreviated name of the service recipient ЮКУ им.М.Ауэзова
Abstract

Объектом исследования являются решения нелийных задач консолидации упругоползучих неоднородных грунтовых оснований является создать новые и развить существующие механико-математические модели процесса деформирования крупных и мелкомасштабных неоднородных грунтовых оснований. Разработка и развитие расчетных схем, аналитических методов исследования напряженно-деформированного состояния многомерных объектов при нелинейных упругоползучих деформациях уплотнения грунтовой среды. Разработка более точных методов при расчете уплотнения грунтовых оснований. В результате реализации данной НИР дан краткий обзор существующих теорий и современное состояние вопроса; анализ проблемы; определение цели и задач исследования; разработаны математические модели механики нелинейных упругоползучих неоднородных грунтов. На основе этих механико-математических моделей для описания процесса уплотнения многофазных неоднородных грунтов получены новые разрешающие уравнения механики. Они решаются применительно к ограниченной области уплотнения. Установлены влияния ползучести, неоднородности, структурной прочности грунта, начального градиента напора на НДС уплотняемых грунтовых массивов.

Зерттеу нысаны-серпімді біртекті емес топырақ негіздерінің шоғырлануының сызықты емес мәселелерін шешу, үлкен және кіші масштабты гетерогенді топырақ негіздерінің деформациясы процесінің жаңа және қолданыстағы механикалық-математикалық модельдерін құру және дамыту. Топырақ ортасын тығыздаудың сызықты емес серпімді-серпімді деформациясы кезінде көп өлшемді объектілердің кернеулі-деформацияланған күйін зерттеудің жобалық сызбаларын, аналитикалық әдістерін әзірлеу және дамыту. Топырақ негіздерін тығыздауды есептеу кезінде дәлірек әдістерді әзірлеу. Осы ҒЗЖ іске асыру нәтижесінде мәселенің қазіргі жағдайы мен теорияларына қысқаша шолу жасалды; проблеманы талдау; Зерттеудің мақсаты мен міндеттерін анықтау; сызықты емес серпімді белдеулі біртекті емес топырақтар механикасының математикалық модельдері әзірленді. Осы механикалық-математикалық модельдердің негізінде көп фазалы біртекті емес Топырақтардың нығыздалу процесін сипаттау үшін механиканың жаңа рұқсат беретін теңдеулері алынды. Олар шектеулі тығыздау аймағына қатысты шешіледі. Сығымдаудың, гетерогенділіктің, топырақтың құрылымдық беріктігінің, тығыздалған топырақ массивтерінің ҚҚС бастапқы қысым градиентінің әсері анықталды.

Цель проекта является (состоит): в комплексном исследовании влияния неоднородности, линейной и нелинейной ползучести, фильтрационной анизотропии грунтов на НДС оснований сооружений при устройстве песчаной подушки и вертикальных дрен; в разработке математических моделей механики грунтов; в усовершенствовании теории фильтрационной консолидации грунтов; в определении влияния на НДС структурной прочности сжатия грунтов и начального градиента.Основанием для разработки данной научной темы явилась причина разрушения отдельных высотных сооружений, построенных в регионах Южного Казахстана. Такие разрушения зданий явились последствием неправильного расчета водонасыщенных глинистых грунтовых оснований и, в основном, связано с тем, что здесь не полноценно учитывались вопросы консолидации, ползучести и неоднородности самих уплотняемых массивов. Следовательно, важнейшей задачей механики уплотняемых сред является разработка такой теории, которая в наибольшей степени отвечала действительным физико-механическим свойствам природных грунтов. В связи с этим в данном проекте должна быть определена новая компрессионная зависимость, которая дает возможность оценить влияние неоднородности и ползучести грунта на НДС уплотняемого массива.

Жобаның мақсаты мыналар болып табылады (тұрады): гетерогенділіктің, сызықтық және сызықты емес сырғымалылықтың, Сүзгіш анизотропияның әсерін кешенді зерттеуде және тік дрендерді орнату кезінде; топырақ механикасының математикалық модельдерін әзірлеуде; топырақты сүзгілеу шоғырландыру теориясын жетілдіруде; топырақ сығылуының құрылымдық беріктігі мен бастапқы градиенттің ҚҚС-қа әсерін анықтауда.Бұл ғылыми тақырыпты әзірлеуге Оңтүстік Қазақстан өңірлерінде салынған жекелеген биік ғимараттардың қирау себебі негіз болды. Ғимараттардың мұндай қирауы сумен қаныққан сазды топырақ негіздерінің дұрыс есептелмеуінің салдары болды және негізінен бұл жерде тығыздалған массивтердің шоғырлануы, жылжуы және гетерогенділігі мәселелері толық ескерілмегендігімен байланысты. Демек, тығыздалған орта механикасының маңызды міндеті-табиғи топырақтың нақты физика-механикалық қасиеттеріне сәйкес келетін теорияны дамыту. Осыған байланысты, осы жобада Жаңа сығымдау тәуелділігі анықталуы керек, бұл топырақтың гетерогенділігі мен сығылуының тығыздалған массивтің ҚҚС-на әсерін бағалауға мүмкіндік береді.

Описание научных методов, используемых в проекте как обоснование способов достижения поставленных целей, обоснование выбранного подхода; За основу данного исследования приняты основные положения механики деформируемого твердого тела, геомеханики и использованы их методы. В качестве математического аппарата применяются современные вычислительные техники, специальные курсы математического анализа. Следовательно, используемая методология, отражающая механико-математическую модель исследуемого объекта, дает возможность реально оценить его напряженно – деформированное состояние. Причем для обоснования способов, применяемых в Проекте, также отмечу, что методы данного исследования достаточно, хорошо апробированы. При помощи этих методов решены многочисленные задачи механики деформируемого тела и геомеханики, решения которых получили положительные оценки. Для обоснования выбранного научного подхода заметим, что постановка самих задач корректны и их решения основаны на строгий математический аппарат и на вычислительную, компьютерную технику.

Жобада қолданылатын ғылыми әдістердің сипаттамасы қойылған мақсаттарға қол жеткізу тәсілдерінің негіздемесі, таңдалған тәсілдің негіздемесі ретінде; Деформацияланатын қатты дене механикасының, геомеханиканың негізгі ережелері осы зерттеудің негізі ретінде қабылданды және олардың әдістері пайдаланылды. Математикалық аппарат ретінде Заманауи есептеу техникасы, Математикалық талдаудың арнайы курстары қолданылады. Сондықтан зерттелетін объектінің механикалық-математикалық моделін көрсететін қолданылатын әдістеме оның кернеулі-деформацияланған күйін нақты бағалауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, жобада қолданылатын әдістерді негіздеу үшін Мен бұл зерттеу әдістері жеткілікті, жақсы сыналғанын атап өтемін. Осы әдістердің көмегімен Деформацияланатын дене механикасы мен геомеханиканың көптеген мәселелері шешілді, олардың шешімдері оң бағаланды. Таңдалған ғылыми көзқарасты негіздеу үшін есептердің өздері дұрыс және олардың шешімдері қатаң математикалық аппаратқа және есептеу, компьютерлік техникаға негізделгенін атап өтеміз.

1.Решения плоской и пространственной задач уплотнения массива многофазного неоднородного грунта не может быть получены в замкнутом виде без принятия определенных допущений, главных из которых является гипотеза о постоянстве суммы главных тотальных напряжений. 2.Характерной особенностью некоторых грунтов является слоистая текстура, которая определяет анизотропность их фильтрационных свойств, т.е. различные коэффициенты фильтрации в продольным и нормальном относительно напластований направлениях. Учет этого свойства грунта вместе с его ползучестью в уравнениях консолидации приводит к новым качественным результатам. 3.При прогнозировании осадок основания часто возникает необходимость одновременного учета свойства ползучести и неоднороднсти грунта. Это приводит к новому качественному результату, который лучше описывает осадку слоя во времени. По этой осадка слоя продолжается после полного рассеивания порового давления и пропорциональна логарифму времени. 4.Метод возмущений является одним из эффективных методов для решения задач консолидации неоднородных упругоползучих грунтов. При этом он дает возможность отдельные нелинейные уравнения перевести в систему линейных.

1.Көп фазалы гетерогенді топырақ массивін тығыздаудың жалпақ және кеңістіктік есептерінің шешімдерін белгілі бір болжамдарды қабылдамай жабық түрде алуға болмайды, олардың негізгілері негізгі жалпы кернеулер қосындысының тұрақтылығы туралы гипотеза болып табылады. 2.Тән ерекшелігі кейбір топырақ болып табылады слоистая текстура, бұл олардың сүзу қасиеттерінің анизотропиясын анықтайды, яғни. қабаттасуға қатысты бойлық және қалыпты бағыттардағы әртүрлі сүзу коэффициенттері. Топырақтың осы қасиетін шоғырландыру теңдеулеріндегі сырғуымен бірге есепке алу жаңа сапалы нәтижелерге әкеледі. 3.Базалық шөгінділерді болжау кезінде жиі қажеттілік туындайды топырақтың жылжуы мен гетерогенділігінің қасиеттерін бір уақытта есепке алу. Бұл уақыт өте келе қабаттың шөгуін жақсы сипаттайтын жаңа сапалы нәтижеге әкеледі. Бұл қабат тұнбасы арқылы кеуек қысымы толық таралғаннан кейін жалғасады және уақыт логарифміне пропорционал болады. 4.Ашулану әдісі есептерді шешудің тиімді әдістерінің бірі болып табылады біртекті емес серпімді белдемді Топырақтардың шоғырлануы. Сонымен қатар, бұл жеке сызықты емес теңдеулерді сызықтық жүйеге аударуға мүмкіндік береді.

нет

нет

Степень внедрения – разрабатываются рекомендации для проектных организации для расчета скорости осадок оснований сооружений, находящихся в сложных грунтовых условиях.

Іске асыру дәрежесі – Күрделі топырақ жағдайларында орналасқан құрылыстардың базалық шөгінділерінің жылдамдығын есептеу үшін жобалау ұйымдары үшін ұсынымдар әзірленеді.

В вопросе повышения эффективности ведения строительства и обеспечения надежности возводимых гражданских и инженерных сооружении необходимо совершенствовать инженерные методы проектирования и уплотнения грунтовых оснований, стоимость которых может доходить до 20-30% стоимости зданий и сооружений. Сложность инженерно-геологических условий площадок строительства требуют более полного учета реальных свойств грунтов. Для таких условий необходимо разрабатывать индивидуальные проектные решения для формирования надежно уплотненных грунтовых оснований сооружений и земляного полотна. Это возможно только при использовании новейших достижений в области механики грунтов и совершенствования численных и аналитических методов расчета. В связи с этим необходимость разработки строгих математических моделей механического состояния грунтов и методов расчета уплотнения грунтовых оснований с надлежащим учетом их неоднородности, линейной и нелинейной ползучести перед учеными Республики ставит ряд проблем, связанных с исследованием закономерностей длительных деформаций грунтов в различных районах Казахстана.

Құрылыс жүргізудің тиімділігін арттыру және салынып жатқан азаматтық және инженерлік құрылыстардың сенімділігін қамтамасыз ету мәселесінде құны ғимараттар мен құрылыстар құнының 20-30% - ына дейін жетуі мүмкін топырақ негіздерін жобалаудың және тығыздаудың инженерлік әдістерін жетілдіру қажет. Құрылыс алаңдарының инженерлік-геологиялық жағдайларының күрделілігі топырақтың нақты қасиеттерін неғұрлым толық есепке алуды талап етеді. Мұндай жағдайлар үшін құрылымдар мен жер төсемінің сенімді тығыздалған топырақ негіздерін қалыптастыру үшін жеке жобалық шешімдерді әзірлеу қажет. Бұл Топырақ механикасы саласындағы жаңа жетістіктерді пайдалану және сандық және аналитикалық есептеу әдістерін жетілдіру кезінде ғана мүмкін болады. Осыған байланысты Топырақтардың механикалық жай-күйінің қатаң математикалық модельдерін және олардың әртектілігін, сызықтық және сызықты емес сырғымалылығын тиісінше ескере отырып, топырақтық негіздердің нығыздалуын есептеу әдістерін әзірлеу қажеттілігі республиканың ғалымдары алдында Қазақстанның әртүрлі аудандарындағы Топырақтардың ұзақ мерзімді деформацияларының заңдылықтарын зерттеумен байланысты бірқатар проблемалар қояды.

В результате реализации данной НИР дан краткий обзор существующих теорий и современное состояние вопроса; анализ проблемы; определение цели и задач исследования; разработаны математические модели механики нелинейных упругоползучих неоднородных грунтов. На основе этих механико-математических моделей для описания процесса уплотнения многофазных неоднородных грунтов получены новые разрешающие уравнения механики. Они решаются применительно к ограниченной области уплотнения. Установлены влияния ползучести, неоднородности, структурной прочности грунта, начального градиента напора на НДС уплотняемых грунтовых массивов. Проведены комплексные теоретические исследования взаимодействия основания с окружающим грунтом. Определены их осадки и оценено напряженно-деформированное состояние грунтового массива. Результаты исследований позволили определить распространение давлений в поровой жидкости, напряжения в скелете грунта и изменения осадок поверхности уплотняемого грунтового массива.

Осы ҒЗЖ іске асыру нәтижесінде мәселенің қазіргі жағдайы мен теорияларына қысқаша шолу жасалды; проблеманы талдау; Зерттеудің мақсаты мен міндеттерін анықтау; сызықты емес серпімді белдеулі біртекті емес топырақтар механикасының математикалық модельдері әзірленді. Осы механикалық-математикалық модельдердің негізінде көп фазалы біртекті емес Топырақтардың нығыздалу процесін сипаттау үшін механиканың жаңа рұқсат беретін теңдеулері алынды. Олар шектеулі тығыздау аймағына қатысты шешіледі. Сығымдаудың, гетерогенділіктің, топырақтың құрылымдық беріктігінің, тығыздалған топырақ массивтерінің ҚҚС бастапқы қысым градиентінің әсері анықталды. Базаның қоршаған топырақпен өзара әрекеттесуіне кешенді теориялық зерттеулер жүргізілді. Олардың жауын-шашындары анықталды және топырақ массивінің кернеулі-деформацияланған күйі бағаланды. Зерттеу нәтижелері кеуек сұйықтығындағы қысымның таралуын, топырақ қаңқасындағы кернеуді және тығыздалған топырақ массивінің беткі шөгінділерінің өзгеруін анықтауға мүмкіндік берді.

UDC indices
624.154
International classifier codes
30.19.31;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Консолидация; деформация; напряжение; ползучесть; реология; геомеханика; нелинейность; структурная прочность; грунт; неоднородность;
Key words in Kazakh
Консолидация; деформация; кернеу; жылжымалы; реология; геомеханика; сызықтық еместік; құрам беріктілігі; біртектік еместік; топырақ;
Head of the organization Сулейменов У.С. д.т.н., / профессор
Head of work Дасибеков Ажибек Доктор технических наук / профессор
Native executive in charge