Анотація до роботи:

Грабовець О.М. Деформаційні характеристики глинистих ґрунтів Середнього Придніпров’я – рукопис (українською мовою).

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.02 – Основи та фундаменти. Придніпровська державна академія будівництва та архітектури. Дніпропетровськ, Україна, 2007.

Розроблена методика визначення деформаційних характеристик глинистих і лесових просадочних ґрунтів Дніпропетровської, Запорізької та Кіровоградської областей України, яка включає лабораторні компресійні випробування зразків за скороченою схемою. Методика створена на базі статистичного опрацювання перетворених даних компресійних випробувань декількох тисяч зразків і декількох десятків штамподослідів, а також спирається на традиційні розрахункові схеми одержання Е, _SL, Р_SL.

У кінцевих формулах методики СКДД достатньо знати одне значення відносної деформації ₀ і відносної просадочності _SL.0 (обидва за тиском 300 кПа), щоб одержати Е_К=f(Р), Е_КШ=f(Р), _SL=f(Р) и Р_SL для будь-якого тиску в межах 50…400 кПа. Доцільність методики СКДД перевірена співставленням з результатами інженерно-геологічних досліджень ДніпроДІІНТРа для молокозаводу №3 у місті Дніпропетровську.

Порівняння умовних витрат на реалізацію програм інженерно-геологічних досліджень для молокозаводу №3 показало економію не менше 18%, якщо випробування зробити за методикою СКДД. Автор пропонує застосовувати методику у розрахунках ґрунтових основ споруд ІІІ класу відповідальності (з контролем штамподослідами) або у попередніх розрахунках.

Дисертація є закінченою науково-дослідною працею, в якій подано нове розв’язання актуальної наукової і практичної проблеми раціоналізації методики визначення для умов Середнього Придніпров’я основних деформаційних характеристик найпоширеніших в практиці будівництва в Україні ґрунтів (лесових просадочних і глинистих) на основі компресійного випробування зразків.

Проведені дослідження дозволили зробити наступні висновки.

1. Розроблена нова методика (СКДД) для лесових просадочих і глинистих ґрунтів Середнього Придніпров’я на основі встановлених автором загальних закономірностей (формули (6) і (7)) їх деформування під навантаженням та скорочення компресійного випробування зразків. Методика призначена для застосування в інтервалі тиску 50…400 кПа і визначення:

- компресійного Е_К і квазіштампового Е_КШ значень модуля деформації у природному стані Е_К.W , Е_КШ.W та після водонасичення Е_К.sat , Е_КШ.sat;

- компресійного значення відносної просадочності _SL та початкового просадочного тиску Р_SL.

2. При створенні методики СКДД статистичними дослідженнями встановлено, що домінуючим в обох випадках є тиск Р, на долю якого приходиться більше 96 %. В зв’язку з чим прийнято, що коефіцієнти компресійної К_К і штампової К_Ш деформації залежать лише від тиску, що дало можливість проводити парну кореляцію залежності К_К=f(Р) і К_Ш=f(Р).

3. Встановлені рівняння регресії (6) і (7) для залежності коефіцієнта компресійної К_К і штампової К_Ш деформації ґрунтів відповідно. На цій основі запропоновані формули (12) для розрахунку компресійного значення модуля деформації, а також формули (15) і (16) для розрахунку компресійної відносної просадочності і початкового просадочного тиску відповідно.

Одержана формула (14) для розрахунку квазіштампового значення (кПа) модуля деформації Е_КШ глинистих і лесових просадочних ґрунтів на основі використання Е_К, коефіцієнта Агішева т_К і залежності К_Ш від тиску (7).

4. Знайдено рівняння регресії для залежності коефіцієнта Агішева т_К від коефіцієнта пористості е та числа пластичності І_Р (на основі відомих табличних даних): для глини т_К.Г (10), суглинка т_К.СГ (9), супіску т_К.СП (8), які можуть бути застосовані при відсутності даних про т_К у нормативних джерелах.

5. При розробки методики СКДД експериментально підтверджена допустимість скорочення кількості кроків тиску у компресійному випробуванні зразків ґрунту до двох за схеми 0 – 150 – 300 кПа при збереженні об’єму даних компресійного випробування.

Запропонована методика СКДД, яка включає формули за п.3 і п.4 висновків передбачає у мінімальному варіанті компресійне випробування одного зразка лесового просадочного ґрунту і двох – глинистого (за природною вологістю і після штучного водонасичення). Для одержання статистично обґрунтованих результатів досліджень, кількість однойменних визначень треба збільшити у відповідності до вимог нормативних джерел.

6. Застосування методики СКДД в геотехнічних розрахунках в ґрунтових умовах площадки цеху молококомбінату № 3 у місті Дніпропетровську призвело до:

- зростання обчисленої деформації ґрунтової основи в середньому на 25,4 % з переважанням збільшення просідання – 12,5 см проти 6,6 см для осідання;

- зниження витрат на реалізацію програми інженерно-геологічних досліджень мінімум на 18 % від загальних витрат на програму.

7. Методика СКДД може бути застосована, на думку автора, для визначення основних деформаційних характеристик глинистих і лесових просадочних ґрунтів для розрахунків підвалин фундаментів споруд ІІІ класу відповідальності, з наступним корегуванням шляхом співставлення з результатами паралельно виконаних випробувань того самого ґрунту штампами, або для попередніх розрахунків.

Публікації автора:

1. Грабовець О.М. Порівняння спрощених лабораторних методик визначення деформаційних характеристик лесових просадових ґрунтів// Вісник Дніпропетровського університету. Геологія, географія – 2002. – №4 – С. 56 – 63.

2. Грабовець О.М. Встановлення залежності деформування ґрунтів Дніпропетровської області від тиску та інших чинників// Сучастні проблеми геологічної науки. – Київ: Національна академія наук України – 2003. – С.90 – 94.

3. Грабовец О.Н. К установлению вида закономерности деформирования дисперсных грунтов Среднего Приднепровья // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2004. – № 5 – С.22 – 26.

4. Грабовец О.Н. Новая методика определения деформационных характеристик глинистых и лессовых просадочных грунтов Среднего Приднепровья //Вісник Придніпровської державної академії будівниц. та архітектури.–2004.–№ 6–С.11–17.

5. Грабовец О.Н. Определение квазиштамповых значений модуля деформации лессовых просадочных и глинистых грунтов Среднего Приднепровья // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури.– 2006.– № 5 – С. 10 – 16.

6. Осауленко В.Т., Грабовець О.М. До визначення компресійного модуля деформації ґрунтів аналітично-статистичним шляхом // Науковий вісник НГАУ Дн-ськ вид-во НГАУ – 2000. – № 4 – С. 62 – 63.

Особистий внесок – випробування глинистих ґрунтів.

7. Грабовець О.М., Бондар О.В. Визначення можливості скорочення кроків тиску в компресійних випробуваннях піщано-глинястих ґрунтів// Наук. вісник націон. гірничої академії України.–Дніпропетровськ: НГАУ 2001, № 4.– с. 37.

Особистий внесок – випробування глинистих ґрунтів.

8. Грабовець О.М. Огляд методів визначення просадових характеристик лесових ґрунтів // Науковий вісник НГА України. – Дніпропетровськ: Вид. Націон. гірничої академії України – 2001. – № 5 – С. 123 – 124.

9. Грабовец О.Н. Аналитично-статистическое определение соотношения штампового и компрессионного модуля деформации глинистых грунтов// Проблемы геологии и освоения недр. Труды Шестого Международного научного симпозиума. – Томск: Томский политехнический университет – 2002. – С. 131 – 132.

10. Грабовець О.М. Запропонований метод СКДД визначення деформаційних характеристик дисперсних ґрунтів// Матеріали міжнародної науково-практич-

ної конференції “Регіон – 2003”. – Харків: ХНУ – 2003. – С. 289 – 290.

11. Грабовець О.М. Методика лабораторного визначення деформаційних характеристик дисперсних грунтів з переведенням компресійних значень у квазіштампові// Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів. Матеріали другої Міжнародної науково-пракичної конференції. – Дніпропетровськ: Інститут проблем природокористування та екології НАН України.–2003.–С.287–289.