Установка арматуры ленточного фундамента: Установка арматуры под фундамент | Строительный портал

Установка арматуры под фундамент | Строительный портал

Каждый застройщик хочет, чтобы здание любого назначения радовало своим долгим сроком эксплуатации. За устойчивость и надежность строения отвечает фундамент. Поэтому к его обустройству предъявляется особое внимание. Основными составляющими основания является бетон и арматура. Последний элемент играет важную роль. Ведь именно он придает бетонной смеси прочностные характеристики. Без использования армирования дом начнет проседать и крениться. В худшем случае произойдет разрушение стен. В статье речь пойдет  том, как правильно установить арматуру под фундамент.

Содержание:

1. Разнообразие арматуры под фундамент
2. Диаметр арматуры
3. Расчет арматуры под фундамент
4. Устройство арматуры под фундамент
5. Несколько полезных советов
6. Арматура под фундамент своими руками. Этапы работ

Разнообразие арматуры под фундамент

Стальная арматура под фундамент

• Традиционно для упрочнения любого типа фундамента применяют металлические прутья из низкоуглеродистой стали. Этот продукт металлопроката представляет собой изделие круглого сечения с гладкой или рифленой поверхностью.
• При производстве используется холоднокатаная и горячекатаная технология. Последний вариант как раз и позволяет выпускать стержни для формирования монолитных бетонных конструкций.

Арматура под фундамент фото

• Металлические изделия с маркировкой от А2 до А6 имеют периодический профиль. Эти стержни рекомендованы для таких работ как обустройство основания при строительстве домов. Гладкие прутья используются лишь как вспомогательные элементы.  
• Арматура прекрасно выдерживает как продольные, так и поперечные нагрузки. Ее расположение в каркасе позволяет правильно распределять силу динамических нагрузок и предотвращать появление трещин в конструкции.

Композитная арматура под фундамент

• На рынке представлен относительно новый вид изделий для армирования – композитные стержни. Их применение не столь распространено на постсоветском пространстве, чем скажем в той же Америке или Японии.

2

• Для изготовления прутьев используют стеклопластик или базальтовое волокно. Последний вариант характеризуется повышенной прочностью, но и стоимость данной  арматуры под фундамент стоимость  дороже стеклопластикового аналога.  
• Такие изделия подходят для напряженного, ненапряженного и преднапряженного армирования различных конструкций. Выпуск продукции осуществляется в бухтах или стержнями. Они, как и изделия металлопроката, могут иметь периодический и гладкий профиль.

Традиции или новаторство

Для того, чтобы определиться в выборе между металлическими и композитными изделиями, можно сравнить их положительные качества и обратить внимание на минусы.

Плюсы установки металлической арматуры под фундамент

• Упругость. Таким стержням можно придать любую форму прямо на строительной площадке.
• Возможность проведения сварных работ. Соорудить каркас под заданные размеры не составит труда.
• Огнестойкость. Изделия не деформируются и не теряют своих первоначальных характеристик даже под длительным воздействием открытого огня.
• Доступность. Приобрести изделия металлопроката легко вне зависимости от региона страны.

Плюсы композитных стержней

• Малый вес, что позволяет снизить дополнительную нагрузку на фундамент. Следовательно, и транспортировка изделий и погрузочно-разгрузочные работы проводятся без затруднений.

• Не подверженность воздействию коррозии, щелочи, солей и кислот.
• Низкая теплопроводность, а значит отсутствие мостиков холода.
• Долгий срок службы от 50 до 100 лет.

Минусы металлических стержней

• Подверженность разрушения от коррозионных процессов.
• Значительный вес. В некоторых случаях данный фактор имеет решительное значение.

Минусы композитных стержней

• Высокий модуль упругости. Чтобы создать криволинейный элемент необходимо обратиться в производственный цех.
• Невысокий уровень огнестойкости. Конечно, это не поддерживающий горение материал, однако под воздействием высоких температур стержень размягчается, что негативно сказывается на прочности конструкции.

Выбор между этими материалами остается за застройщиком. Что касается цены арматуры на фундамент, то разница здесь не существенна. Учитывая стоимость продукции, транспортировку, затраты на установку – сэкономить за счет какого-либо вида арматуры не получится.

Диаметр арматуры

Требуемая прочность фундамента достигается за счет бетонной марки и правильно подобранного диаметра стержней. Самым надежным, но и более затратным вариантом послужит продукция с максимально возможным диаметром.

• Обычно для работ подбираются прутья толщиной 8-12 мм. Данного показателя вполне достаточно для возведения строений с высокой степенью нагрузки. Но если планируется обустройство основы на небольшой глубине, то такой перерасход материала не обоснован.

• При расчетах можно руководствоваться следующей пропорцией: сечение арматуры должно быть равно 0,1% от площади фундамента.
• Одним из рациональных способов является подбор толщины арматуры исходя из ее расположения. Для продольного расположения берутся изделия диаметром в 10 мм при максимальной длине 3 м. В таком случае поперечные пруты могут иметь диаметр 6-8 мм.
• Если планируется использовать арматуру большей длины, то есть свыше 3-х м, то тогда рекомендуемый диаметр будет равен 12 мм. Следовательно, поперечно расположенные стержни могут быть толщиной 8-10 мм.
• Касательно композитных материалов следует сказать, что диаметр стеклопластиковых прутьев равный 6-8 мм аналогичен диаметру металлопрокатной продукции в 8-12 мм соответственно. Для замены стальных прутьев толщиной 6-8 мм композитным материалом берутся изделия диаметром 4-6 мм.

Расчет арматуры под фундамент

Чтобы не пришлось приостанавливать строительство при нехватке армирующего материала, а заодно и не доплачивать за вторую доставку необходимо нарисовать схему фундамента и рассчитать количество стержней.

Для наглядного примера возьмем дом 9 на 12 м с двумя несущими стенами длиной 9 и 6 м. Строение будет возводиться на основании ленточного типа. Как правило, для такой схемы используется прут диаметром 12 мм. В продольном расположении помещаются 4 штуки.

• Сначала высчитывают периметр здания: (9+12)*2=216 (м).
• К результату прибавляют длину основы под несущие стены: 216+9+6=231 (м).
• Полученную длину умножают на количество прутьев: 231*4=924 (м).
• Если не получилось приобрести стержни необходимой длины, то в расчет принимают дополнительные метры арматуры для перевязки, где нахлест должен составлять не менее 1 м.
• Допустим, в проекте предусматривается одно соединение на продольных прутьях, тогда количество армирующих стержней по схеме умножается на количество стен. В итоге должно получиться: 4*6=24 (м). Полученный результат прибавляет к предыдущему значению: 924+24=948 (м).
• Теперь рассчитаем гладкоствольную арматуру, необходимую для поперечной укладки, где ширина ленточного фундамента будет равняться 0,5 м. За шаг между перекладинами примем 0,3 м.
• 231/0,3*0,5=385 (м).
• Учесть все обрезки и нахлесты в предварительных расчетах довольно сложно. Поэтому специалисты рекомендуют к итоговому результату прибавить 10%.

Устройство арматуры под фундамент

Не погружаясь глубоко в расчеты и физико-технические характеристики используемых материалов при возведении фундамента можно сказать следующее:

• бетон обладает высокой устойчивостью на сжатие, но малой устойчивостью на растяжение, в то же время стальные и композитные изделия спокойно выдерживают большие нагрузки на растяжение;
• нижняя часть основания строения принимает силы растяжения, а верхняя – нагрузки на сжатие. Таким образом, объединяя армирующие элементы и бетон, удается добиться оптимального соотношения по устойчивости к различным видам воздействия;

Исходя из вышеизложенных тезисов, можно сделать вывод, что в армировании нуждается только нижняя часть основания. Но, здесь следует учитывать помимо нагрузок, производимых стенами зданий и другими конструкционными элементами, влияние на устойчивость силами морозного пучения грунта.

Особого внимания требуют углы. Именно на эти точки воздействуют максимальные нагрузки, поэтому экономить на материале нельзя ни в коем случае.

Несколько полезных советов

• Продольно расположенные прутья берутся диаметром 8-12 мм. Чем выше показатели периметра стоящегося здания, тем больше должен быть диаметр. Для лучшего сцепления с бетонной массы лучше приобретать изделия с ребристой поверхностью.
• Прутья не должны лежать на дне траншеи, располагаться близко к поверхности (но и сильно не углублять) или соприкасаться со стенками опалубки. Их необходимо надежно «спрятать» в толще бетона.
• Поперечно и вертикально расположенные изделия несут меньшую нагрузку. В связи с чем для таких работ применяют гладкую продукцию меньшего диаметра (6-8 мм).

Арматура под фундамент своими руками.

Этапы работ

Для данного процесса понадобиться минимальный набор:

• непосредственно сама арматура;
• вязальная проволока;
• вязальный пистолет либо плоскогубцы;
• время и терпение.

Этапы работ

• В подготовленную опалубку, стенки которой надежно защищены гидроизоляционным материалом, засыпается слой песка. Подложка увлажняется и трамбуется. Поверх нее укладывают куски битого кирпича или камня. Они послужат опорой для стержней и не позволят им соприкасаться с дном. Расстояние между стенками опалубки и армирующим каркасом должно быть не менее 5 см.

• Чтобы добиться максимальной прочности и надежности конструкции используют стержни максимальной длины. Таким образом, удастся избежать большого количества соединений, а заодно и снизить расход материала за счет отсутствия нахлестов.
• Для стандартного основания шириной не более полуметра достаточно 4 продольных элементов, расположенных в 2 ряда (по 2 штуки сверху и снизу). Использование по 3 или 4 изделия актуально при более широком фундаменте либо при возведении дома на слабонесущем грунте.
• Стержни вбиваются в вертикальном положении в землю, к ним привязывают нижний горизонтальный ряд арматуры. Посредством специально пистолета производится связка элементов. Вязальный крючок ускорит и облегчит весь процесс работ. Количество витков определяется путем опыта – в итоге должен получиться тугой узел.

• При небольшом объеме работ используют обычны плоскогубцы. Проволоку длиной примерно в 30 см сгибают пополам так, чтобы с одной стороны образовалась петля. Обхватив отрезком проволоки два связываемых прутка, второй конец проволоки продевается в проушину. Затем оба конца вращательными движениями прокручиваются несколько раз, затягиваясь плотно в узел. Здесь важно не переусердствовать и не срезать проволоку в точке соединения.
• Скрепление металлических элементов можно осуществить сварочным аппаратом. Такой способ позволит быстро и надежно объединить их в единую связку. Однако прочность может сыграть против. Во время морозов грунт начинает «ходить» и фундаменту приходится подстраиваться под него.
• Проволока как раз и обеспечивает необходимый зазор для растяжения. К тому же перед сварными работами следует убедиться, что изделие металлопроката имеет маркировку С. Другие изделия просто потеряют часть прочности в точках соединения.
• После нижних горизонтально расположенных прутьев переходят к верхнему ряду. Он должен располагаться в 50-60 мм от края траншеи вне зависимости от глубины заложения фундамента.
• Углы армируются с использованием Г и П-образных усилений. Нельзя просто в таких точках наложить двойной ряд стержней. Угловое примыкание должно быть максимально прочным, этого можно добиться путем добавления дополнительных поперечных и вертикальных элементов. Те же правила применяются при обустройстве Т-образных перекрестий (места вхождения внутренних несущих стен во внешние капитальные стены).

Использование арматуры в сооружении бетонных конструкций – прием не новый. Однако лучше такой технологии светлые умы придумать еще не смогли. Желая предохранить основание дома от разрушения, не пренебрегайте данными работами, продлите эксплуатацию дома на более длительный срок.

Арматура под фундамент видео

Установка арматуры в фундамент фото

Арматура для фундамента — монтаж каркаса и правила армирования. 88 фото готовых конструкций

Арматура, используемая при заливке фундамента бетоном, это самый основной элемент будущего строения. Именно фундамент несет в дальнейшем всю нагрузку, которую оказывает на него строение. По этой причине для строительства более прочного фундамента применяется железобетон.

Хотя для заливки основания здания используется прочный и долговечный материал бетон, все же этого не достаточно. По этой причине бетонную заливку укрепляют арматурой для фундамента.

Еще относительно недавно для этих целей использовали металлическую арматуру, но в настоящее время большое распространение получил и другой вид прутков.

Сегодня, для получения прочного фундамента используются два основных вида изделия:

• Металлический прут, круглой формы, для жесткости имеющий ребристую поверхность.
• Композитный пруток, изготовленный из стеклопластика, отличной характеристикой которого считается огромная антикоррозийная стойкость.

Каждый вид прутков имеет свои положительные особенности и характеристики. Стоит так же заметить, что пластиковая арматура появилась на строительном рынке не очень давно, и не успела доказать свою надежность и долговечность в эксплуатации.

Металлический каркас и его монтаж

Монтировать арматуру для фундамента возможно различными способами. Для начала делается расчет арматуры для фундамента, а затем начинается сборка каркаса и установка опалубки. Установка каркаса производится разными способами.

Во время возведения зданий промышленным способом, металлическая арматура монтируется в каркас с помощью электросварки. Это дает возможность быстрого монтажа всей конструкции.

Правда такой вид сборки имеет свои определенные особенности:

• Собрать конструкцию возможно только из прутьев, имеющих в маркировке изделия букву «С».
• При помощи электросварки возникает жесткое крепление прутьев, что больше можно отнести к недостатку.
• В местах сварки арматура теряет свои показатели прочности.

Другой разновидностью крепления каркаса считается вязка металлических прутьев. Давайте рассмотрим, как вязать арматуру с помощью стальной, вязальной проволоки.

В местах соединения при помощи петли и ее закручивания, прутья скрепляются друг с другом. Этот способ считается лучше сварки, так как создает небольшой люфт для движения, при этом арматура сохраняет первоначальную прочность. Так же этот способ применяется при установке фундамента из стеклопластиковых прутьев.

Армирование каркаса

Монтаж прутьев в фундаментном каркасе зависит от его классификации, для разных типов существует своя особенность. Толщина арматуры для ленточного фундамента может быть от 10 до 14 миллиметров.

Толщину прутка определяет мощность возводимого строения. При установке такого вида каркаса необходимо устройство всего двух поясов армирования: верхнего и нижнего. Оба пояса изготавливаются из ребристых прутьев, скрепляющихся с гладкой арматурой меньшего диаметра.

Нужно знать, что арматура полностью заливается бетоном, на поверхности фундамента не должно быть никаких торчащих концов, таким образом гарантируется прочность каркаса.

Монтаж плитного основания потребует больших затрат, для его устройства. Этот вариант фундамента, в отличие от остальных, обладает наибольшей прочностью, при этом считается самым затратным вариантом.

Для усиления такого типа фундамента применяется ребристая арматура, диаметр которой может быть от 10 до 16 миллиметров. В каркасе укладываются два металлических пояса, имеющих клетки примерного размера 20Х20 сантиметров.

При выполнении устройства любого вида фундамента, необходимо заранее просчитать количество и диаметр прутьев, чтобы в дальнейшем не возникало проблем в момент работы, по его монтажу.

Фото арматуры для фундамента

Как правильно сделать расчёт арматуры и армировать фундамент

Собственноручное производство железобетонного фундамента — наиболее ответственный из всех этапов строительства. Требуемая жёсткость и прочность обеспечивается закладной арматурой, поэтому сегодня мы устраним пробелы в понимании функций армирования и поясним методологию расчёта арматуры для фундамента.

Как работает фундаментное армирование

Бетон обладает превосходной прочностью на сжатие. Это означает, что если бетонный брусок поместить под пресс, он начнёт разрушаться только под очень высоким давлением.

Реалии эксплуатации ЖБИ таковы, что нельзя точно предусмотреть, какие силы будут действовать в отдельно взятой точке массива. Всё потому, что конфигурация бетонного изделия значит не так много, как физико-механические характеристики основы, на которой это изделие установлено. А они почти всегда непредсказуемы.

Нагрузка в бетоне распределяется неравномерно. Максимальное напряжение приходится на точку опоры, при этом всегда действует правило рычага — сила возрастает пропорционально плечу воздействия. Если подвесить бетонную балку за оба края, воздействие на центр будет напрямую зависеть от длины балки.

Схема работы балки на изгиб: a — бетонная балка; б — железобетонная балка; 1 — арматура

Также интересен характер и направление деформаций в разных точках. При изгибе одна сторона будет сжиматься, но это, как мы выяснили, не сулит больших неприятностей. Гораздо хуже, что с обратной стороны изделия бетон будет растягиваться, что при невысоких показателях упругости выльется в трещину и слом.

Главная задача арматуры — не позволить бетону растягиваться. Это достигается за счёт сил трения, которые передают нагрузку от бетонного слоя закладным элементам, имеющим модуль упругости гораздо выше, чем у бетона. И, конечно, арматура должна быть распределена максимально равномерно, чтобы каждый отдельный участок конструкции не имел слабых мест с плохой перевязкой. Иначе армирование теряет всякий смысл.

Чем укрепляют фундамент

Существует два типа арматуры. Рабочая арматура выполняет непосредственную функцию армирования — принимает на себя нагрузку в приложенной плоскости. Конструктивная арматура служит для упорядочивания линий рабочего армирования в слое бетона и получения дополнительных связей, если это необходимо.

В качестве рабочей арматуры традиционно используется горячекатаные стержни периодического или гладкого профиля по ГОСТ 5781–82. Стальная арматура может быть свариваемой и несвариваемой, в зависимости от термомеханического укрепления и области использования.

Для фундамента в качестве рабочего армирования целесообразно применять именно периодический профиль, который обладает наивысшим показателем сцепления с окружающей массой. Вспомогательное армирование, напротив, выполняется гладкими стержнями, хотя это не категоричное правило.

Важен и материал, марка стали определяет класс арматуры. Наиболее востребованы для частного застройщика классы А400–А600: они наиболее широко распространены на строительных базах и не требуют специальных средств стыковки: весь каркас собирается вязкой. Всё чаще применяют композитную арматуру (ГОСТ 31938) из пластика, укреплённого углеродным и стекловолокном. Такая арматура значительно легче стальной и абсолютно не подвержена коррозии, а вот насколько это важно в рамках конкретного проекта — решать только вам.

Основные параметры армирования

В каждом конкретном расчёте есть ряд ключевых значений, описанных в пособии к СНиП 2. 03.01:

1. Плотность закладки арматуры (коэффициент армирования). Определяется по поперечному срезу изделия как отношение суммы сечений арматурных стержней к сечению бетонной массы. Установленный нормами минимум — 0,05%, хотя коэффициент может увеличиваться по мере роста отношения длины сегмента к его высоте вплоть до 0,25%.
2. Толщина стержней. При длине сегмента свыше 3-х метров используется арматура диаметром не менее 12 мм, более 6-ти метров — свыше 14 мм, а при протяжённости от 10-ти метров — 16 мм и более.
3. Распределение армирования. Если фундамент имеет глубину около метра, то какую грань укреплять от растяжения: верхнюю или нижнюю? Что лучше — малое количество толстых стержней или много линий тонкой арматуры? На практике часто всю рабочую арматуру помещают у одной грани, разбивая на как можно большее число прутьев, не мешающих заливке бетона. Затем такой же пояс дублируется у противоположной грани.
4. Коэффициент надёжности (переармирование) — прямо вытекающее из предыдущего пункта понятие. Прочность фундамента может быть намеренно завышена в 2 или 3 раза на случай непредвиденных изменений в геоморфологии региона или при отсутствии на момент строительства завершённого проекта.

Последнее должно относиться к разряду исключений, но на практике так строится чуть ли не половина объектов ИЖС. Проблема в том, что без исчерпывающих проектных данных вы не имеете возможности точно установить вес здания, определить по нему достаточную площадь и глубину залегания, соответствующие опорной способности грунта, затем по нормативным пропорциям рассчитать линейные характеристики фундамента, а из них вывести оптимальные методы укрепления его структуры, адекватные расчётной нагрузке.

Конфигурация арматуры для НЗЛФ, ленты и плиты

Ленточные фундаменты, залегающие выше глубины промерзания, армируются каркасом прямоугольной формы. Между внешними рёбрами может располагаться неограниченное количество линий армирования, между которыми обязательно соблюдается нормативный просвет. Как правило, такие каркасы состоят из отдельно связанных модулей, длина которых удобна для транспортировки и установки. Конструктивная арматура здесь представлена П-образными или замкнутыми хомутами, опоясывающими прутья рабочего армирования каждые 0,6–1,1 метра.

Армирование прямого участка ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — конструктивная арматура (хомуты)

Заглубленные фундаменты укрепляются как и лента — каркасом. Линии армирования, как упоминалось, дублированы и сосредоточены у верхней и нижней граней. Дополнительно могут закладываться промежуточные линии, компенсирующие силы давления и пучения грунта, если того требует проект. Между собой армирование соединяется вертикальными прутьями. Это армирование выглядит как конструктивное, но оно же выполняет функцию рабочего, в значительной степени препятствуя скручивающим и боковым давящим деформациям.

Плита армируется наиболее просто: две арматурные сетки, каждая может состоять из нескольких слоёв. Разносятся сетки к верхней и нижней плоскости в соответствии с нормативным защитным слоём. Параметры арматурных сеток — табличные, прут и ячейка рассчитываются в зависимости от габаритов плиты. Что касается рёбер жёсткости под плитой, они формируются как и каркасы МЗЛФ, а затем скрепляются с сеткой плиты вертикальными прутьями конструктивной арматуры.

Вязка, установка и контроль

С линейными участками все просто, но ведь фундамент имеет повороты и пересечения. На них линии сходящихся каркасов соединяются гнутыми закладными элементами из арматуры того же сечения. Края устанавливаются с нахлёстом от 40 до почти 100 номинальных диаметров. Довольно распространена практика укрепления углов фундамента арматурными сетками 12х150х150 мм, особенно на слабых грунтах и в сейсмоопасных регионах.

Армирование примыканий и углов ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — поперечная арматура; 3 — вертикальная арматура; 4 — Г-образные хомуты

Мы уже описывали преимущества вязки арматуры перед сваркой и настоятельно рекомендуем использовать только этот метод, если речь не идёт о фундаментах специального назначения.

Каждый последующий сегмент каркаса устанавливается на дистанционных подкладках или кольцах, которые препятствуют нарушению защитных слоёв. Прутья на торцах связываются с нормативным перехлёстом, по 2–3 проволочных хомутах на каждом стыке.

В итоге армирующий каркас должен быть сформирован таким образом, чтобы по нему спокойно могли передвигаться люди. Перед заливкой каркас тщательно проверяется на прочность скрепления. Если при заливке бетоном разойдутся перевязки линий, это чревато полной выбраковкой всей конструкции. Поэтому во время заливки и усадки нужно уделять особое внимание положению и целостности соединений арматуры.

рмнт.ру

12.07.16

Арматура для фундамента — подбор размера и советы по определению оптимальной марки (90 фото)

Основные материалы, из которых состоит фундамент – бетон и арматура. Независимо от того, какой тип бетонного основания выбирается, предварительное армирование – это обязательный процесс, проводимый согласно требованиям норм и технологии работ.

Именно наличие внутреннего сцепления с арматурой обеспечивает бетону реальную прочность и долговечность. Без неё он довольно хрупок.

Типы арматурных стержней

При заложении незначительных объёмов в частном секторе и, особенно в больших масштабах, когда разговор заходит о строительстве высотных сооружений, проведение работ по армированию представляет важнейшую часть в возведении конструкции. Основная её суть заключается в усилении прочности бетона, о чём уже говорилось выше.

На текущий момент известны два основных типа арматурных стержней: металлические и стеклопластиковые. Последние именуются иначе как композитная арматура для фундамента.

В строительстве они стали применяться недавно. Главное их преимущество, исходя из данного фактора, стойкость к коррозии. Металлический тип таким свойством, к сожалению, похвастаться не может.

По практическому же доказательству прочности и долговечности композитные прутки пока проигрывают металлическому типу, хотя имеют все основания выйти на передовые позиции по истечении некоторого времени.

Рассматривая чуть подробнее металлические прутья из стали, основное внимание концентрируется на форме сечения. Оно всегда круглое. Чтобы улучшить свойства прочности, прутки изготавливаются с ребристой поверхностью, похожей на винт. Отсюда и название — винтовая поверхность.

Расчёт арматуры для фундамента строится на данных по совокупности общих действующих нагрузок. В зависимости от того как будут влиять на конструкцию вертикальные и боковые силы, и какое расчётное значение они будут иметь, решается вопрос о количестве арматурных стержней, разновидностях их сечений и распределении их шагов раскладки в теле бетона.

Пока большинство строительно-монтажных организаций отдают предпочтение металлу, как более проверенному материалу. С другой стороны стеклопластиковые изделия во многом выигрывают в части экономии расходуемого на изделия сырья.

Если параметры диаметров металлических прутков составляют от пяти до тридцати двух миллиметров, то стеклопластиковые выпускаются с диаметрами от четырёх до двадцати миллиметров. Бесспорно, такой диаметр арматуры на фундамент, при сохранении всех требований по соблюдению строительных правил, намного выгоден.

Различие составляют и марки стали. Прутки выпускают из углеродистой и низколегированной стали. Марка обязательно обозначается заводом-изготовителем. Соответственно ей проводится выбор того или иного вида стержней.

Какие стержни применяют при заливке различных типов основания

В частном секторе при возведении коттеджей или дачных домов используют прутки диаметром от восьми до шестнадцати миллиметров. Диаметр выбирается в зависимости от типа фундамента.

Ленточное основание, плитное, или свайное основание предполагают предварительно перед заливкой закрепление в опалубке стальных стержней, подобранных отдельно для каждой разновидности основания.

Уже известная ребристая винтовая арматура представляет один из двух видов стальных стержней. Металлическая арматура для фундамента может иметь гладкую поверхность.

Если ребристый вид используется на участках, где идёт сосредоточение растягивающих нагрузок, то для гладких прутков предусмотрена роль соединительных перемычек. Основные нагрузки на них не действуют.

Способы устройства каркаса

Технология армирования предусматривает предварительную сборку металлического каркаса. Его устройство происходит по-разному. Создаётся металлическое изделие, которое устанавливают в опалубку. По способу сборки различают следующие технологические приёмы:

Промышленные здания и сооружения строятся с возведением основания, в котором каркас выполняется из металлических прутков собранных в целое изделие с помощью точечной сварки.

Второй популярный способ представляет вязка арматуры под фундамент. Каркас представляет собой изделие, выполненное из стальных стержней, связанных специальной вязальной проволокой. Её диаметр обычно восемь миллиметров. Из неё делают и закручивают петли, через которые проходят стальные стержни.

Обвязка позволяет быстрее провести процесс устройства каркаса, но наделяет его малой свободой движения. Сварка же предполагает использование стержней промаркированных буквой «С».

В результате проведённого процесса сварки получают жёсткое соединение. Это считается недостатком, поскольку в местах расположения сварочных швов теряется первоначальная прочность металлических прутков.

Совет для начинающих арматурщиков

Металл – материал не дешёвый. Особенно в масштабах большой стройки. Правильно заказать арматуру может только специалист, который грамотно рассчитает её количество в зависимости от объёмов работ.

Не профессионалу труднее освоиться в этом деле. Поэтому стоит для начала немного изучить тему армирования. Просмотреть фото арматуры для фундамента. Узнать, что такое сортамент. Изучить технологию работ.

Фото арматуры для фундамента

Также рекомендуем посетить:

Порядок работы по правильному армированию ленточного фундамента

Ленточный фундамент наиболее распространен в силу своей универсальности для большинства типов грунта и возможности выдерживать большой вес построек. Его возведение довольно трудозатратно, и предполагает обязательное армирование — укрепление бетона металлическими конструкциями. Оно призвано компенсировать действие сил, направленных на сжатие и растяжение бетона, препятствуя его разрушению вследствие колебаний температуры и высоких нагрузок.

Для армирования используется специальный прут с ребристой поверхностью от 6 до 32 мм в диаметре. Требования к ее монтажу в зависимости типа грунта, строения, толщины арматуры описаны в СНИПах и обязательны для соблюдения не только крупными строительными подрядчиками, но и при самостоятельном возведении дома.

Правила установки арматуры

Для частных 1-2 этажных домов наиболее часто используют арматуру сечением 10-12 мм (возможно композитную), укладывая ее в верхней и нижней части фундамента. Верхний и нижний слои соединены вертикальными опорами с шагом 50-80 см, на которые приходится небольшая нагрузка. Диаметр вертикальной арматуры может быть меньше, 6-8 мм.

Горизонтальные прутья, расстояние между которыми должно быть не более 30 см, укладывают с нахлестом, сцепляя их с вертикальными. В каждом слое насчитывается 2-4 прута. Для мелкозаглубленного фундамента достаточно двух слоев, для глубокозаглубленных – трех.

Для защиты от коррозии арматура должна быть сверху полностью погружена в бетон. От опалубки ее также должен отделять слой в 6-8 см. Наиболее распространенный способ скрепления арматурных прутьев – соединение при помощи проволоки и вязального крючка. Сварка применяется лишь для отдельных видов арматуры.

 Поэтапная технология армирования

Установку арматуры можно разделить на два этапа. Вначале собирается каркас из прутьев точно по размерам траншеи под будущий фундамент и в соответствии с рассчитанной нагрузкой. Его можно собирать поэтапно, используя длинный верстак, наращенный с помощью досок на всю длину прутьев. Вначале заготавливаются более тонкие вертикальные прутья нужной длины и собираются при помощи проволоки в стойки.

Затем на разложенной на ровной поверхности более толстой арматуре эти стойки крепятся вязальной проволокой приблизительно каждые 30 см. Так готов нижний горизонтальный пояс арматуры. Верхний выполняется аналогичным образом.

Особое внимание при вязке арматуры нужно уделять углам, чтобы стороны фундамента были жестко связаны. Отдельные части арматурного каркаса на углах укрепляются Г-образными элементами, со стороной не менее 40 см. Вертикальные стойки на углах должны располагаться вдвое чаще, чем на основной части.

После того, как готова опалубка под фундамент (как ее делать, читайте тут), можно приступать к следующему этапу – укладке готового арматурного каркаса и заливке бетона. Перед заливкой бетона необходимо проложить сквозь прутья арматуры трубы для коммуникаций и вентиляции. Для более равномерного распределения бетон необходимо заливать слоями, каждый из которых разравнивать виброплатформой или тщательно вручную. После высыхания проводят гидроизоляцию всего фундамента рубероидом или битумной мастикой, по описанной здесь технологии.

Прочность и долговечность дома напрямую зависят от правильной закладки фундамента и его укрепления. Этот ответственный этап строительства лучше всего поручить профессионалам, которые выполнят трудоемкие этапы по заливке и армированию основания должным образом. Самостоятельно браться за этот процесс стоит лишь при наличии опыта и уверенности в собственных силах.

Как вязать арматуру, можете посмотреть на видео:



Какая арматура нужна для ленточного фундамента

Ленточный фундамент — сплошная железобетонная конструкция в виде ленты, которая проходит по периметру строения и полностью принимает нагрузку здания. Этот вид основания отличают высокая прочность и надежность, долговечность. Он прекрасно подходит для влажных почв, пучинистых и слабых грунтов, высокого уровня грунтовых вод. За счет свойств конструкция выдерживает высокие нагрузки и уменьшает глубину промерзания почвы, что положительно влияет на теплоизоляцию. Ленточный фундамент выбирают для домов с подвалом, цокольным или подземным этажом.

Монтаж ленточного фундамента достаточно простой, но при этом трудоемкий. Кроме того, он требует большое количество строительных материалов, в том числе и арматуры. Отметим, что армирование обязательно используется при строительстве данного типа основания, поэтому без арматуры здесь не обойтись. Давайте рассмотрим, какая арматура нужна для ленточного фундамента.

Технология установки ленточного фундамента

Прежде чем определить, какую арматуру использовать для фундамента дома, нужно понять, как правильно устанавливать ленту. Сначала расчищают и выравнивают участок, делают разметку с помощью колышков и веревки. На подготовленном месте выкапывают траншею или котлован, причем рыть начинают с самой низкой точки участка. Для небольших домиков или бани достаточно глубины в 40 сантиметров. Если вы еще не выбрали проект загородного дома, много интересных готовых вариантов дач и коттеджей, вы найдете в каталоге “МариСруб”.

В траншею укладывают песчаную подушку с гравием высотой 15 сантиметров, поливают прохладной водой и трамбуют. Песок с гравием используются, чтобы равномерно распределить вес дома на площадь подошвы фундамента. Затем укладывают гидроизоляцию, для этого подойдет специальный текстиль или пленка, обычный рубероид. В завершении делают опалубку из досок, брусков или фанеры.

После проделанных работ приступают к армированию. Металлическая арматура для ленточного фундамента защищит бетон от разрывов при дальнейшей эксплуатации конструкции. Она увеличивает прочность материала и помогает справиться с нагрузкой. Подробности, как правильно делать армирование, читайте ниже.

После установки армированной сетки в опалубку заливают бетонную смесь и оставляют до полного высыхания. После того, как бетон застынет, опалубку снимают, основание покрывают гидроизоляцией и при необходимости утепляют. Мы узнали основные этапы монтажа ленточной конструкции, а теперь рассмотрим расчет арматуры для ленточного фундамента.

Как рассчитать арматуру

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента проводят в зависимости от размеров основания. Для этого длину стороны основания умножают на количество лент и на число прутьев в поясах сетки. Как правило, для укладки арматуры используют два пояса по две штуки в каждом. Однако при слабых грунтах лучше делать по 3-4 прутка в каждом ряду. А число лент зависит от количества несущих стен.

Например, для ленточного фундамента 10х10 с двумя внутренними стенами количество арматуры рассчитывают так:

длина стороны в 10 метро Х 6 (4 основные и 2 внутренние стены-ленты) Х 4 (по два прутка в двух поясах) = 240 метров.

Для установки армированной сетки также потребуется вспомогательная вертикальная арматура, которую рассчитывают в зависимости от ширины и высоты фундамента. Вертикальное армирование обеспечивает жесткость конструкции и предотвращает появление трещин на стенах основания. Для расчета общую длину ленты умножают на 5,4.

Например, для фундамента с шириной ленты в 40 см и двумя несущими внутренними стенами по 10 см количество дополнительной вертикальной арматуры рассчитывают так:

общая длина ленты 60 метров (40+2х20) Х 5,4 = 324 метра.

Для связывания арматуры в сетку используют специальную проволоку. Сварочный аппарат применять нельзя, так как в местах сварки со временем появится коррозия! Для армирования выбирают стальную вязальную проволоку с диаметром 0,8-1,2 мм. Для одного соединения применяют четыре связки длиной по 0,3 метра. Таким образом, для одного соединения потребуется 1,2 метра вязальной проволоки. Рассчитав нужное количество соединений, узнаете общую длину требуемой проволоки.

Какую арматуру выбрать

Для строительства ленточного фундамента обычно используют стальную арматуру класса А2, которая имеет маркировку А300. Кроме того, подходят материалы класса А3 (А400), А5 (А800) и А6 (А1000). Такая арматура за счет рифленой поверхности хорошо сцепляется с бетоном и эффективно усиливает фундамент.

Основную арматуру выбирают только с рифленой поверхностью, а дополнительные прутья можно брать и с гладкой. Рассчитать диаметр материалов нужно по параметрам конструкции ленты. Но обычно диаметр арматуры для ленточного фундамента составляет 12-14 мм, вспомогательной — варьируется в пределах 4-10 мм.

Сегодня производители предлагают арматуру из стеклопластика. Это современные материалы с высокой прочностью и надежностью, но весят они гораздо меньше, поэтому количества арматуры потребуется больше. Поэтому эксперты рекомендуют выбирать традиционные материалы из стали. Мы определили, какую арматуру использовать для ленточного фундамента, а далее рассмотрим технологию установки и вязки.

Схема армирования

Для частного загородного дома используют две схемы армирования, которую выполняют четырьмя или шестью стежками. Второй вариант используют для фундамента шириной более 0,5 метров.

В грунт траншеи забивают прутья арматуры длиной, равной глубине фундамента. На дно опалубки выкладывают гидроизоляционные материалы и кладут кирпичи. Сверху устанавливают армированную сетку или каркас. Для вязки каркаса стержни арматуры связывают в квадратные ячейки, которые связывают проволокой.

Длина стороны ячейки составляет 30-60 см. Сетку устанавливают в 50-70 мм от краев траншеи. Сетку укладывают в два ряда по две-три нитки. Ряды крепят к вертикальным штырям с помощью вязальной проволоки. После армирования не забудьте сделать вентиляционные и канализационные отверстия, лишь затем заливайте опалубку бетоном.

Мастера “МариСруб” подберут подходящий тип фундамента, выполнят армирование и монтаж конструкции, рассчитают количество строительных и расходных материалов, установят вентиляционные и канализационные системы. Качественно и надежно строим деревянные дома из бревна и бруса под ключ или под усадку!

Вязка арматуры под ленточный фундамент

На основание здания воздействует не только его вес, но движение грунта, возникающее при сезонных изменениях. При замерзании почва расширяется и оказывает существенное давление на фундамент. Бетон недостаточно прочен и пластичен, чтобы выдержать такие нагрузки, поэтому выполняется армирование ленточного фундамента. Процесс включает создание металлического каркаса из прутков, который впоследствии заливается раствором.

Ленточный фундамент — особенности устройства

Ленточный вариант основания представляет собой железобетонный контур, проходящий под всеми несущими стенами. Его возводят на участках с различным грунтом, в том числе неоднородным, оказывающим неравномерную нагрузку на фундамент. Конструкция является оптимальным вариантом при планировании подвального помещения.

Использование для заливки одного бетона приведет к растрескиванию в зонах растяжения. Заложенная в конструкцию арматура имеет достаточную упругость, чтобы предотвратить деформацию.

Какой материал используют для создания каркаса?

В процессе подготовки к строительству необходимо решить, какая арматура нужна для ленточного фундамента. Материал для укрепления основания здания должен соответствовать следующим требованиям:

• высокое нормативное сопротивление;
• пластичность;
• долговечность;
• стойкость к высокой и низкой температуре;
• способность к сцеплению с бетоном;
• устойчивость к коррозии.

Продукция металлопроката в виде круглых прутков с гладкой или рифленой поверхностью — оптимальный вид материала для армирования фундамента. Периодичный профиль, выполненный под определенным углом, овивает изделие и способствует лучшей адгезии с бетоном. Именно такой вид металлопроката применяется для формирования продольных составляющих каркаса. Для обеспечения пространственной связи в поперечном и вертикальном направлении каркаса можно использовать гладкий пруток.  В каталоге цветного металлопроката можно выбрать подходящий для Вас.

Диаметр арматуры зависит от предполагаемой нагрузки, минимальный составляет 8 мм, а максимальный 16 мм. Легкая постройка на устойчивом грунте не требует массивного основания, значит, для армирования подойдет пруток 8-10 мм. Возведение опоры здания на пучистом участке требует использования стержней диаметром 14-16 мм.

Альтернативой стальной арматуры стали композитные изделия. Они прочнее, дешевле, не поддаются коррозии и действию химических веществ.

Несмотря на положительные характеристики, материал недостаточно изучен, поэтому стекловолоконную арматуру используют для ленточного фундамента очень редко.

Как рассчитать необходимое количество арматуры?

Соединение бетона и металла создает конструкцию, способную выдержать высокие динамические нагрузки. Особенностью ленточного основания является существенная длина при небольшой ширине, около 40 см. Такая конструкция получает значительную нагрузку в продольном направлении. На этом участке устанавливаются рифленые прутки сечением не менее 10 мм. При самостоятельном строительстве фундамента потребуется выполнить расчет арматуры.

Проведение вычислений потребует значения нескольких параметров:

• ширина и длина здания;
• глубина траншеи;
• длина внутренних стен;
• количество прутков в верхнем и нижнем поясе армирования.

Зная длину и ширину, рассчитывается периметр. Например, длина 10 м, ширина 6 м, плюс внутренняя стена 6 м.

(10 + 6) x 2 + 6 = 38 м — общая длина стен. В обычной обвязке используется по два прутка в верхнем и нижнем армирующем поясе. Это означает, что всю длину нужно умножить на четыре. 38×4 = 152 м рифленых стержней. Если здание строится на заглубленном основании, поясов армирования укладывается 3-4, соответственно увеличивается метраж металлопроката.

Количество гладкой арматуры для поперечного расположения рассчитаем с шагом 0,4 м, получаем 38 : 0,4 = 95 штук. Величина горизонтальных штырей равняется 0,4 — 0,1 = 0,3 м (по 5 см отступают от каждой стенки опалубки). Необходимый метраж металлопроката составит 95×0,3 = 28,5 м

Длина вертикальных прутков зависит от глубины фундамента, при значении 80 см она составит 0,8 — 0,1 = 0,7 см (10 см приходится на отступы сверху и снизу, необходимые при монтаже каркаса). Можно вычислить размер одной перевязки (0,3 + 0,7) x 2 = 2 м. Количество армирующих связок равно числу поперечных прутков 95×2 = 190 м — общее количество гладкой арматуры.

Для фиксации понадобится проволока сечением 1 мм, на каждую связку приходится около 0,3 м. Перед покупкой металлопроката необходимо с помощью ГОСТов перевести метраж в килограммы.

Используя чертежи проекта, составляется схема армирования. Имея наглядное пособие, проще выполнить расчет материала.

Особенности установки каркаса для ленточного фундамента

Чтобы основание было прочным и прослужило долгие годы необходимо защитить металлические элементы от соприкосновения с землей и окружающей средой. Для этого каркас должен располагаться не менее чем в 5 см от дна, стенок и верха траншеи.

Технология сооружения металлической конструкции включает следующие этапы:

1. В траншею, выкопанную под фундамент, насыпается и утрамбовывается песчаная подушка. Ее высота зависит от заглубленности основания здания и составляет от 15 до 50 см.
2. По периметру и в углах вбиваются вертикальные штыри, к которым производится привязка силовых поясов.
3. На дно траншеи по всей длине укладывается кирпич или пластиковые подставки, которые обеспечат зазор между нижним поясом и грунтом.
4. Рифленые прутки размещаются на кирпичных подставках, связываются между собой, поперечными и вертикальными стержнями. Между продольными прутьями оставляется расстояние 0,3 м, шаг поперечных перемычек — 20-50 см в зависимости от предусмотренной нагрузки. Стержни в местах пересечения фиксируются проволокой. Такое крепление не напрягает металл как сварка и создает «плавающий» каркас, не повреждающийся от движения грунта.
5. Второй пояс привязывают к вертикальным стойкам и выполняют обвязку. Обязательно проверяется уровень горизонта каркаса на каждом этапе. Схема армирования предусматривает соединение продольных и поперечных стержней в квадратные или прямоугольные ячейки. Чтобы ускорить процесс, возможен вариант, не резать длинный пруток на части, а сгибать в форме четырехугольника с нужной длиной стороны.
6. На углах фундамента продольные прутья должны загибаться и заходить друг на друга с нахлестом. Этот участок подвержен наибольшему числу различных нагрузок. Для усиления увеличивают количество продольных стрежней и добавляют специальную арматуру.

Технология связывания арматурного каркаса

В промышленном строительстве выполняется сварное соединение арматуры, этот способ значительно ускоряет процесс. При небольшом объеме работы для частного дома, предпочтительней использовать проволоку. Прежде чем приступить креплению каркаса, необходимо узнать, как правильно вязать арматуру и какие инструменты для этого понадобятся.

Для соединения используется проволока или пластиковые хомуты. Первый материал прочнее и надежней, второй быстрее крепится, но требует осторожности при заливке бетона. После застывания раствора свойства крепежа не различаются.

Вязка арматуры под ленточный фундамент выполняется следующими инструментами:

• вязальный крючок;
• пассатижи;
• дрель с насадкой в виде крюка;
• специальный пистолет.

Вязальный крючок — универсальный и практичный вариант, его можно изготовить самостоятельно. Компактный размер облегчает работу в ограниченном пространстве траншеи.

Связывание арматуры происходит по схеме:

1. Отрезается кусок проволоки длиной 30 см.
2. Складывается вдвое и заводится за прутья.
3. Крючок цепляет петлю, затем в него заводится второй конец проволоки и начинается закручивание.
4. Вращение выполняется по часовой стрелке. Нельзя сильно закручивать проволоку, иначе она порвется.

Дрель или шуруповерт с насадкой облегчат процедуру при большом объеме работы. Использование автоматического пистолета, имеющего микрочип для контроля натяжения проволоки, повышает производительность и дает хорошее качество скрутки. Цена такого инструмента высокая и его чаще используют профессиональная монтажники.

Разобравшись, как правильно армировать фундамент, можно выполнить весь объем работы своими силами. Важно уделить внимание каждому этапу создания каркаса от выбора прутков до скрутки каждого элемента. От этого зависит конечная прочность возводимой конструкции.

Фундамент из стеклопластиковой арматуры: правила армирования

Стеклопластиковая арматура – современная альтернатива арматурной стали. Представляет собой стержни, изготовленные из термореактивных смол и стекловолокон. Стержни могут иметь поверхность периодического профиля или условно гладкую. В первом случае на основу наматываются стеклянные волокна, пропитанные смолами. Во втором – на поверхность наносится песчаная посыпка. Оба типа стеклопластиковых стержней отличаются хорошим сцеплением с бетонной смесью.

Можно ли использовать стеклопластиковую арматуру для устройства фундаментов

Пруты изготавливаются в диапазоне диаметров 4-32 мм. Наиболее популярны изделия диаметрами 6, 8, 10 мм.

Характеристики стеклопластиковых стержней:

• Небольшой удельный вес и продажа материала бухтами значительно облегчают его транспортировку и монтаж.
• Устойчивость к коррозии. Благодаря этому свойству, стеклокомпозитные пруты могут эксплуатироваться в контакте с агрессивными средами без дополнительных антикоррозионных мероприятий.
• Никий коэффициент теплопроводности. При укладке арматурных стержней в бетонных конструкциях, которые дополнительно защищаются теплоизоляционными материалами, эта характеристика не принципиальна.
• Отсутствие электропроводности. При строительстве жилых зданий это свойство особой роли не играет. Более того, в некоторых железобетонных конструкциях делают специальные выводы из арматуры для устройства молниезащиты или в качестве элемента заземлительного контура.

Использование этого строительного материала для армирования фундаментов имеет ограничения из-за ряда свойств, среди которых:

• Невозможность согнуть стержни самостоятельно на месте строительства. Это можно сделать только в производственных условиях. Выход – выполнить угол путем связывания стержней стальной вязальной проволокой или хомутами.
• Слабая устойчивость к повышенным температурам.
• Низкая прочность на излом и слабая устойчивость к растягивающим нагрузкам. Для армирования плит перекрытия и балок стеклокомпозитные стержни однозначно не используют.
• Небольшой опыт армирования фундаментов композитной арматурой и слабая нормативная база. Достоверные сведения о длительной эксплуатации этого материала отсутствуют. Элементы композитов подвержены «старению», поэтому спрогнозировать их поведение в долгосрочной перспективе невозможно.

Многие инженеры-строители считают, что применение стеклопластиковой арматуры для армирования фундамента оправдано только в тех случаях, когда важны теплопроводность и диэлектрические свойства.

Устройство ленточного фундамента со стеклопластиковой арматурой

Для сооружения плитных фундаментов под тяжелые здания стеклокомпозитная арматура не используется. Такие стержни могут применяться только при строительстве ленточных фундаментов. Но и в этом случае рекомендуется проведение тщательных инженерных расчетов с учетом запланированных нагрузок на основание дома, характеристик грунта и близости грунтовых вод к поверхности. При близком расположении подземных вод, наличии пучинистых, просадочных почв рекомендуется использовать стальную арматуру. Даже опытный проектировщик не всегда сможет точно определить целесообразность применения композитного армирующего материала для фундамента из-за отсутствия соответствующих СП и СНиПов.

Как правильно армировать ленточный фундамент стеклопластиковой арматурой?

Технология зависит от типа основания. Ленточные фундаменты разделяют на два типа – Т-образный (с подошвой) и прямоугольный. В фундаменте Т-образной формы его стенка работает на сжатие, поэтому в нее может укладываться стеклокомпозитная арматура. При устройстве подошвы рекомендуется использовать арматурную сталь. Фундаменты с прямоугольным поперечным сечением работают в основном на сжатие, поэтому для них армирование стеклопластиковыми стержнями разрешено.

Как вязать стеклопластиковую арматуру для ленточного фундамента?

Для связывания полимерных арматурных стержней используют:

• Вязальную проволоку. Специальная отожженная проволока толщиной 0,8-1,2 мм не теряет свои характеристики даже при многократном скручивании.
• Пластиковые хомуты. Удобны в использовании, не требуют особых навыков. Их недостаток – отсутствие гарантии сохранения целостности при заливке арматурного каркаса бетонной смесью.
• Пластиковые клипсы. Специальные изделия, изготовленные из высокопрочных полимерных материалов. Обеспечивают надежную фиксацию арматурных стержней.

Наиболее приемлемые области применения стеклопластиковой арматуры: армирование кладки из пено- и газобетонных блоков, укрепление береговых линий, отмосток, дорожных покрытий.

Армирование ленточного фундамента | Загородный дом, дача

Самой главной составляющей сооружения является фундамент. Виды фундаментов бывают разные. В основном самым распространённым считается ленточный фундамент.

Фундамент ленточного типа не имеет смысла без армировки, которая изготавливается из арматуры. В нашем случае диаметром 12 мм.

Армирование в конструкции фундамента играет большую роль. Благодаря армировке фундамент приобретает прочность и надёжность. Поэтому в процессе эксплуатации здание с армированным фундаментом не будет подвержено влиянию внешних факторов.

1. Для установки каркаса армировки необходимо изготовить рамки, на которые будет крепиться арматура. Чтобы изготовить рамку необходимо согнуть проволоку по определённым размерам. 

2. Согнутая рамка имеет вид: 

3. Чтобы зафиксировать размер рамки, необходимо закрепить её концы между собой. В итоге получаем рамки разного размера (это зависит от планировки участка). 

4. Подготавливаем арматуру. Для этого загибаем её под углом 90°. Это делается для установки арматуры в углах будущего фундамента и в местах примыкания. 

Читайте также

5. Надеваем рамки подходящего размера на арматуру для дальнейшего её крепления. 

6. Прикрепляем арматуру к рамкам при помощи проволоки. Рамки крепим в местах соприкосновения с арматурой. 

7. Закреплённая рамка к арматуре выглядит так: 

8. В местах соединения арматуры, нахлест должен быть более тридцати диаметров арматуры для вязания. 

9. Места соединения арматуры не должны располагаться в одном месте. Для этого их необходимо разнести по длине. Это делается для того чтобы усилить конструкцию. 

10. В местах примыкания арматуры, соединяющие части должны находить друг на друга не менее чем на тридцать диаметров. Все точки соприкосновения арматуры увязываются проволокой. Проволока надёжно фиксирует конструкцию и не позволяет ей сдвигаться в процессе выполнения работ.  

11. Армировку следует располагать как можно ближе к краям фундамента, но не ближе чем 8 см. 

После того как армирование подготовлено, следует заняться заливкой фундамента.

Армирование – длительный и нелёгкий процесс. Но, с этой работой справится даже один человек.

 

Bentley — Документация по продукту

MicroStation

Справка MicroStation

Ознакомительные сведения о MicroStation

Справка MicroStation PowerDraft

Информация о MicroStation PowerDraft

Краткое руководство пользователя MicroStation

Справка синхронизатора iTwin

ProjectWise

Справка службы автоматизации Bentley

Ознакомительные сведения службы автоматизации Bentley

Bentley i-model Composition Server для PDF

Подключаемый модуль службы разметки PDF для ProjectWise Explorer

Справка администратора ProjectWise

Справка службы загрузки данных ProjectWise Analytics

Коннектор управления результатами ProjectWise для ProjectWise

Справка по порталу управления результатами ProjectWise

Файл Readme для управления результатами ProjectWise

Справка по ProjectWise Explorer

Справка по управлению полевыми данными ProjectWise

Справка администратора ProjectWise Geospatial Management

Справка ProjectWise Geospatial Management Explorer

Ознакомительные сведения о ProjectWise Geospatial Management

Модуль интеграции ProjectWise для Revit Readme

Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка ProjectWise Project Insights

Подключаемый модуль ProjectWise для Bentley Web Services Gateway Readme

Файл ReadMe ProjectWise

Таблица поддержки версий ProjectWise

Справка ProjectWise Web и Drive

Справка ProjectWise Web View

Справка по порталу цепочки поставок

Управление эффективностью активов

Справка AssetWise 4D Analytics

Справка AssetWise ALIM Linear Reference Services

Интернет-справка AssetWise ALIM

Руководство по внедрению AssetWise ALIM Web

AssetWise ALIM Web Краткое руководство по сравнению

Справка AssetWise CONNECT Edition

Руководство по внедрению AssetWise CONNECT Edition

Справка AssetWise Director

Руководство по внедрению AssetWise

Справка консоли управления системой AssetWise

Руководство по администрированию мобильных устройств TMA

Мобильная справка TMA

Анализ моста

Справка по OpenBridge Designer

Справка OpenBridge Modeler

Строительный проект

Справка по AECOsim Building Designer

Файл ознакомительных сведений AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer SDK Readme

Генеративные компоненты для Building Designer Help

Ознакомительные сведения о генеративных компонентах

Справка по OpenBuildings Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenBuildings

Руководство по адаптации OpenBuildings Designer

Ознакомительные сведения SDK OpenBuildings Designer

Справка OpenBuildings GenerativeComponents

Ознакомительные сведения OpenBuildings GenerativeComponents

Справка OpenBuildings Speedikon

Ознакомительные сведения OpenBuildings Speedikon

Справка OpenBuildings StationDesigner

Ознакомительные сведения об OpenBuildings StationDesigner

Гражданский проект

Справка по канализации и инженерным сетям

Справка по OpenRail ConceptStation

Ознакомительные сведения для OpenRail ConceptStation

Справка по OpenRail Designer

Ознакомительные сведения для конструктора OpenRail

Справка по проектировщику воздушных линий OpenRail

Справка OpenRoads ConceptStation

Ознакомительные сведения о OpenRoads ConceptStation

Справка по OpenRoads Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenRoads

Справка по OpenSite Designer

Файл ознакомительных сведений OpenSite Designer

Строительство

Справка ConstructSim Executive

ConstructSim Executive ReadMe

Справка ConstructSim i-model Publisher

Справка ConstructSim Planner

Файл ReadMe для планировщика ConstructSim

Справка по стандартному шаблону ConstructSim

Руководство по установке клиента сервера рабочих пакетов ConstructSim

Справка сервера рабочих пакетов ConstructSim

Руководство по установке сервера рабочих пакетов ConstructSim

Энергия

Bentley Coax Помощь

Справка Bentley Communications PowerView

Bentley Communications PowerView Readme

Bentley Медь Помощь

Bentley Fiber Help

Bentley Inside Plant Помощь

Справка Bentley OpenUtilities Designer

Bentley OpenUtilities Designer Readme

Справка по подстанции Bentley

Ознакомительные сведения о подстанции Bentley

Справка по OpenComms Designer

Ознакомительные сведения о конструкторе OpenComms

Справка OpenComms PowerView

Ознакомительные сведения о OpenComms PowerView

Справка инженера OpenComms Workprint

Ознакомительные сведения инженера OpenComms Workprint

Справка по подстанции OpenUtilities

Ознакомительные сведения о подстанции OpenUtilities

Справка PlantSight AVEVA Diagrams Bridge

Справка PlantSight AVEVA PID Bridge

Справка по экстрактору PlantSight E3D Bridge

Справка по PlantSight Enterprise

Справка по основным компонентам PlantSight

Справка по мосту открытой 3D-модели PlantSight

Справка по программе PlantSight Smart 3D Bridge Extractor

Справка по мосту PlantSight SPPID

Обещание. электронная справка

Информация о Promis.e

Руководство по установке Promis.e — управляемая конфигурация ProjectWise

Руководство пользователя sisNET

Руководство по настройке подстанции — управляемая конфигурация ProjectWise

Инженерное сотрудничество

Справка Bentley Navigator Desktop

Геотехнический анализ

PLAXIS LE Readme

Ознакомительная информация о PLAXIS 2D

Ознакомительные сведения о средстве просмотра выходных данных PLAXIS 2D

Ознакомительная информация о PLAXIS 3D

Ознакомительные сведения о средстве просмотра выходных данных PLAXIS 3D

Ознакомительная информация о проектировщике моносвай PLAXIS

Управление геотехнической информацией

Справка администратора gINT

Справка gINT Civil Tools Pro

Справка gINT Civil Tools Pro Plus

Помощь коллекционеру gINT

Справка по OpenGround Cloud

Гидравлика и гидрология

Bentley CivilStorm Справка

Bentley HAMMER Помощь

Bentley SewerCAD Справка

Bentley SewerGEMS Help

Справка Bentley StormCAD

Справка Bentley WaterCAD

Bentley WaterGEMS Справка

Проект шахты

Справка по обработке материалов MineCycle

Информация о погрузочно-разгрузочных работах MineCycle

Моделирование мобильности

ЛЕГИОН 3D Руководство пользователя

Справка по подготовке к САПР LEGION

Справка конструктора моделей LEGION

Справка по API Симулятора LEGION

Ознакомительные сведения API симулятора LEGION

Помощь Симулятору ЛЕГИОНА

Моделирование

Bentley Просмотреть справку

Bentley Посмотреть ознакомительные сведения

Морской структурный анализ

SACS Устранение пробелов в сотрудничестве (электронная книга)

Информация о SACS

Анализ напряжений в трубах и сосудов

AutoPIPE Accelerated Pipe Design (электронная книга)

AutoPIPE Советы новым пользователям

Краткое руководство по AutoPIPE

AutoPIPE & STAAD. Про

Проект завода

Конфигурация AutoPLANT для OpenPlant WorkSet

Ознакомительные сведения об заводе-экспортере Bentley

Справка по Bentley Raceway и управлению кабелями

Информация о Bentley Raceway и системе управления кабелями

Bentley Raceway and Cable Management — Руководство по настройке управляемой конфигурации ProjectWise

Справка OpenPlant Isometrics Manager

Ознакомительные сведения об OpenPlant Isometrics Manager

Справка OpenPlant Modeler

Файл ознакомительных сведений OpenPlant Modeler

Справка OpenPlant Orthographics Manager

Ознакомительные сведения для OpenPlant Orthographics Manager

Справка OpenPlant PID

Ознакомительные сведения об OpenPlant PID

Справка администратора проекта OpenPlant

Readme администратора проекта OpenPlant

Справка по технической поддержке OpenPlant

Ознакомительные сведения о технической поддержке OpenPlant

Справка PlantWise

Ознакомительные сведения о PlantWise

Реальность и пространственное моделирование

Справка по карте Bentley

Информация о карте Bentley

Справка по мобильной публикации Bentley Map

Консоль облачной обработки ContextCapture Справка

Справка по редактору ContextCapture

Ознакомительные сведения о редакторе ContextCapture

Мобильная справка ContextCapture

Руководство пользователя ContextCapture

Помощь Декарта

Ознакомительные сведения о Декарте

Справка по карте OpenCities

Ознакомительные сведения о карте OpenCities

Справка OpenCities Map Ultimate для Финляндии

Карта OpenCities Ultimate для Финляндии Readme

Структурный анализ

Справка OpenTower iQ

Справка по концепции ОЗУ

Справка по структурной системе ОЗУ

STAAD Закройте пробел в сотрудничестве (электронная книга)

СТАД. Профессиональная помощь

Ознакомительная информация STAAD.Pro

Программа физического моделирования STAAD.Pro

Расширенная справка Фонда STAAD

Расширенный ознакомительный файл STAAD Foundation

Детализация конструкции

Справка ProStructures

Информация о ProStructures

Руководство по внедрению конфигурации ProStructures CONNECT Edition

Руководство по установке ProStructures CONNECT Edition — управляемая конфигурация ProjectWise

Зачем, как и сколько нужно арматуры для армирования ленточного фундамента

Основной задачей фундамента является передача нагрузки здания (сооружения) на грунт.Очевидно, что бетон в фундаменте будет испытывать внутреннюю сжимающую силу – стены давят сверху, грунт отталкивается снизу. Бетон, в отличие от арматуры, очень хорошо работает на сжатие. Так зачем в ленточном фундаменте используется арматура?

Зачем нужна арматура в ленточном фундаменте

В процессе эксплуатации здания неизбежно возникает осадок. Грунт под подошвой фундамента уплотняют в условиях давления сверху.Чем выше давление, тем сильнее происходит уплотнение. В том случае, если он строго равномерен по всей длине ленточного фундамента, в фундаменте не возникают опасные внутренние силы.

На практике такая ситуация встречается крайне редко. Несимметричные формы и нагрузки вызывают неравномерное давление. Чтобы уменьшить неравномерность осадки в пределах одного здания, обычно используют ленты фундамента разной ширины. Больше нагрузки — больше ширина. Но даже в этом случае полностью выровнять значения давления под подошвой фундамента невозможно.

Кроме того, нельзя ручаться за абсолютную идеальность основания фундамента (грунта). Различные включения в почвенном слое также формируют неравномерность осадка. Негативное влияние оказывает и неравномерная влажность. Негерметичность водонесущих коммуникаций, отсутствие отмостки с одной стороны, вероятность различных хозяйственных построек (дополнительная нагрузка дает дополнительную осадку) — все это формирует неравномерную осадку.

Условно говоря, поверхность грунта под полосой фундамента имеет тенденцию становиться «кривой» в вертикальном направлении.Наиболее опасными участками являются углы, а также места со значительными перепадами нагрузок (например, с переменной этажностью, наличием колонн, дополнительно нагруженных пилонов и т.п.). Эта ситуация создает дополнительные внутренние напряжения в ленте фундамента в виде поперечных сил и изгибающих моментов. Для их восприятия в тело фундаментов вводят арматуру, так как без нее трещины появятся не только в ленте, но и в стенах.

Какая арматура нужна для фундамента

По материалу арматура делится на два вида — стальная и композитная. Последний появился сравнительно недавно и, имея ряд недостатков (равно как и достоинств), сегодня редко используется в частном строительстве.

Стальная арматура подразделяется на стержневую и проволочную. Для армирования ленточного фундамента применяют стержневую арматуру периодического профиля в качестве основной (рабочей, еще говорят «продольной») и гладкую в виде дополнительной (поперечной).

Рабочая арматура должна иметь хорошее сцепление с бетоном для обеспечения совместной работы. Такую арматуру изготавливают с периодическим профилем, разделяя ее на классы прочности. По ГОСТу времен СССР для частного строительства применяется арматура класса А-III или ее аналог по современному ГОСТу – А400. В качестве поперечной арматуры используются гладкие стержни класса А-I или его современный аналог А240. Арматура по современному ГОСТу отличается немного измененным профилем (полумесяцем).Принципиальных различий между ними нет.

Конструктивные требования к ленточным фундаментам и их армированию

Ввиду некоторой непредсказуемости степени неравномерности осадки точный расчет необходимого диаметра для ленточного фундамента вряд ли возможен. Поэтому за десятилетия строительства и эксплуатации зданий выработаны проектные требования к армированию ленточных фундаментов.

• Диаметр рабочих стержней принимается не менее 12 мм.
• Рабочие (продольные) стержни объединяются в пространственные каркасы посредством поперечного армирования сваркой или вязкой.
• Количество продольных стержней в раме не менее четырех (обычно шесть).
• Шаг поперечной арматуры назначается в пределах 200-600мм. Диаметр стержней 6-8мм.
• Толщина ленточного фундамента обычно принимается равной 300мм.
• Уязвимые места в углах и Т-образных соединениях усилены усиливающими выступами или выступами.Их диаметр принимается равным диаметру продольных стержней.

Схема армирования ленточного фундамента. Продольное соединение рабочей арматуры. Угловое усиление.

Схему армирования ленточного фундамента рассмотрим на примере одноэтажного дома с мансардой размером 10х6м в плане.

Продольная арматура изготавливается из шести арматурных стержней класса А-III диаметром 12 мм. Поперечный — с хомутами из арматуры класса А-I диаметром 8 мм.Шаг хомутов принимается в районе углов и Т-образных пересечений 200мм, в остальных местах 600мм.

Углы и места Т-образных пересечений усилены угловыми и диагональными вантами из арматурного проката класса А-III диаметром 12 мм. Нахлест в зоне примыкания к продольным стержням составляет 50 диаметров (50х12мм=600мм).

При этом стыковка по длине рабочей арматуры может выполняться внахлест по длине одинаковой длины (600 мм).В таких местах также целесообразно устанавливать скрепляемые хомуты (200мм). Длина арматурных стержней достигает 11,7 м. По возможности, чтобы уменьшить объем работы, следует избегать продольных соединений.

Армирование углов и Т-образных пересечений допускается также выполнять так называемыми лапами. Они представляют собой Г-образный изгиб продольных стержней на одинаковую величину 50d.

При армировании ленточных фундаментов должны соблюдаться требования к защитному слою арматуры — во избежание появления ржавчины. Для фундаментов защитный слой составляет 40 мм на боковых и верхней гранях. Для подошвы также допускается принимать 40 мм в случае устройства подготовки из бетона класса. В2,5…В10 толщиной 100мм. В противном случае защитный слой для подошвы придется увеличить до 70 мм.

Сколько нужно арматуры для ленточного фундамента

Важным вопросом перед началом строительства является его стоимость. Определить его в объеме фундамента без определения необходимого количества арматуры невозможно.Но для первоначальной оценки можно использовать весовой коэффициент армирования. За десятилетия проектирования и строительства выведен показатель количества арматуры для малоэтажных зданий. Она составляет примерно 80 кг/м3. То есть, если для вашего ленточного фундамента требуется 20м3 бетона, арматуры понадобится в среднем 20х80=1600кг. При этом рассчитать требуемый объем бетона несложно – нужно лишь знать периметр здания, длину несущих внутренних стен, задать высоту ленты 300мм и умножить на ее ширина.

В условиях экономии перед покупкой арматуры целесообразно произвести более точный расчет. Для этого вам придется нарисовать схему армирования, определить общий погонаж продольной и поперечной арматуры, вес, добавить 5-10% на обрезки и затем умножить полученные данные на вес погонного метра для каждого из диаметров. .

Армирование ленточного фундамента — вязать или варить?

Арматурные стержни соединяются в каркасы сваркой или вязкой.Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки.
Основным недостатком сварного соединения является невозможность (согласно действующим нормам и стандартам) качественного поперечного соединения ручным электродом.

В заводских условиях каркасы и сетки сваривают контактной, а не дуговой сваркой. На практике строители часто пренебрегают требованиями норм и варят вручную. В результате часто возникает либо непровар (соединение недостаточно прочное), либо подрез (ослабление продольного стержня). Кроме того, арматуру класса А-III допускается изготавливать из стали марки 35ГС, имеющей проблемы со свариваемостью. Если добавить необходимость в сварочном аппарате, возможность его использования, значительный расход электроэнергии, то преимущества вязаного соединения становятся очевидными.

Вязаное соединение выполняется с помощью вязальной проволоки диаметром 0,8-3мм.

В качестве инструмента используется крючок. (См. фото в начале работы.) Преимущества такого соединения — отсутствие всех недостатков, характерных для сварного соединения, но есть и свои — большая трудоемкость, меньшая жесткость по сравнению со сварным вариантом ( устраняется дополнительными диагональными распорными стержнями для придания жесткости каркасу на этапе бетонирования).

При сварных соединениях поперечная арматура выполняется отдельными стержнями, приваренными к продольным. Их расположение должно быть как вертикальным, так и горизонтальным. При вязаном варианте зажимы закрытого сечения отгибаются по рисунку, которым опоясываются рабочие стержни. Шаблон представляет собой сплошной стол с вбитыми в него армирующими короткими деталями. Их расположение на столе соответствует положению продольных стержней в сечении ленты фундамента.Согнув стержни вокруг коротких с помощью куска трубы в качестве рычага, можно сделать хомуты самостоятельно.

Глава 3. Обзор литературы о предыдущих работах по проектированию — синтез и оценка предельного состояния инженерных насыпей для поддержки мостов, февраль 2016 г.

 

ГЛАВА 3.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПРЕДЫДУЩЕЙ РАБОТЫ ПО РАЗРАБОТКЕ

 

3.1 Обзор каталога данных деформации под нагрузкой инженерных насыпей для опор моста

Различные факторы могут влиять на поведение опор мостов, использующих искусственные наполнители. Среди них:

• Типы грунта обратной засыпки, удельный вес и параметры прочности.
• Геосинтетический тип и предел прочности при растяжении ( T _f ).
• Шаг армирования, общая глубина размещения армирования ( N ) и горизонтальная длина (протяженность) армирования.
• Геометрия опоры моста.
• Форма и размер фундамента.
• Тип грунта основания ГРС, плотность, прочностные параметры и армирование.
• Естественный тип грунта, удельный вес и параметры прочности под фундаментом ГРС.
• Состояние загрузки.
• Диапазон температуры окружающей среды.
• Влияние переходной нагрузки по сравнению со статической нагрузкой на SLS опор моста.

Эксплуатационные характеристики опор мостов с применением инженерных наполнителей можно охарактеризовать следующим образом:

• Несущая способность (проверка, соответствующая предельному состоянию по несущей способности (ULS)).
• Непосредственные и длительные вертикальные и горизонтальные деформации армированного грунта и грунта основания (элементы конструкции SLS).

В этой главе факторы, влияющие на поведение мелкозаглубленных фундаментов, обобщены на основе опубликованных в литературе результатов. К ним относятся факторы, влияющие на осадку фундаментов мелкого заложения с армированием и без него, а также факторы, влияющие на вертикальные и поперечные деформации опор и устоев мостов при использовании инженерных насыпей.Далее рассматривается влияние нестационарных нагрузок на деформации опор мостов на сыпучих грунтах и ​​определение распределения напряжений в сыпучих грунтах под мелкими фундаментами. На основе обзора литературы каталог данных нагрузки-деформации был скомпилирован в неопубликованную электронную таблицу Microsoft ^® Excel.

3.2 Синтез факторов, влияющих на осадку фундаментов мелкого заложения

Влияние относительной плотности грунта на осадку мелководных фундаментов

Фрагаси и Лоутон провели серию лабораторных модельных испытаний, предназначенных для определения влияния относительной плотности грунта ( D _R ) на поведение армированного песка при оседании нагрузки. ⁽⁵³⁾ Природный песок однородной фракции был армирован тремя слоями алюминиевой фольги во всех испытаниях. Как видно из рисунка 5, во всех случаях предельная несущая способность увеличивалась с увеличением D _R . Кроме того, устойчивость к нагрузкам ленточных фундаментов на армированном грунте была жестче, чем на неармированном грунте при той же относительной плотности. Результаты показывают, что при 10-процентном увеличении D _R при давлении 14,5 фунтов на квадратный дюйм (100 кПа) осадка фундамента уменьшилась примерно на 20 процентов.За счет армирования грунта предельная несущая способность фундамента увеличилась не менее чем на 60 процентов при отношении осадки фундамента к его ширине ( s/B ) 10 процентов. Обратите внимание, что увеличение удержания с добавлением армирующих слоев подавило поведение расширения, как это наблюдается через подавленный пик реакции нагрузки на осадку. Басудхар и др. провели экспериментальное исследование круговых фундаментов, опирающихся на песок, армированных геотекстилем. ⁽⁵⁴⁾ Сделали вывод, что непосредственная осадка фундамента уменьшалась с увеличением D _R (см. рис. 6).

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Fragaszy и Lawton. ⁽⁵³⁾

Рисунок 5. График. Результаты расчета нагрузки на неармированный и армированный песок.

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Basudhar et al. ⁽⁵⁴⁾

Рисунок 6. График. Результаты расчета нагрузки для различных относительных плотностей.

Влияние

N на осадку мелководных фундаментов

Омар и др.провела серию лабораторных модельных испытаний на ленточных и квадратных фундаментах, опирающихся на песок, армированный слоями георешетки. ⁽⁵⁵⁾ Как показывают их результаты на рис. 7 и рис. 8, при одинаковых значениях приложенной нагрузки осадка опор на армированном грунте была ниже, чем на неармированном грунте. Для испытаний с ленточным фундаментом при увеличении N с 1 до 3 предельная нагрузка на подшипник увеличилась вдвое, а осадка при соответствующей предельной нагрузке также почти удвоилась.При каждом приложенном давлении величина осадки уменьшалась с увеличением Н. для Н больше или равной 4, осадка при предельной нагрузке на подшипник оставалась практически постоянной, указывая на наличие оптимума Н , за пределами которого осадка при предельная нагрузка на подшипник имеет незначительное улучшение. Следует учитывать, что на основании исследования Омара и др. эффективная глубина армирования составляет около 2 В для ленточных фундаментов. ⁽⁵⁵⁾ Следовательно, в их эксперименте, имея u / B = h / B = 0.33 (обозначения приведены на рис. 4), арматура с Н больше или равна 7 выносится за пределы зоны влияния.

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Omar et al. ⁽⁵⁵⁾

Рисунок 7. График. Результаты расчета нагрузки для ленточного фундамента u / B = h / B = 0,333, b / B = 10,

1 дюйм = 25.4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Omar et al. ⁽⁵⁵⁾

Рисунок 8. График. Результаты расчета нагрузки для квадратного фундамента для u/B = h/B = 0,333, b/B = 6,

Чен и др. исследовали поведение квадратных фундаментов на глинистом грунте, армированном геосинтетикой, с коэффициентом полезного действия 15 процентов, используя лабораторные модельные испытания фундамента. ⁽⁵⁶⁾ Модельными опорами, использованными в испытаниях, были стальные пластины размером 5.98 на 5,98 на 1 дюйм (152 на 152 на 25,4 мм) (ширина на длину на толщину). Испытания модели проводились в стальной испытательной камере размерами 4,92 на 2,98 на 2,98 фута (1,5 на 0,91 на 0,91 м) (длина на ширину на глубину). Процедура испытаний выполнялась в соответствии со стандартом ASTM D 1196-93, при котором приращения нагрузки применялись и поддерживались до тех пор, пока скорость осадки не стала менее 0,001 дюйма/мин (0,03 мм/мин) в течение 3 минут подряд. ⁽⁵⁷⁾ Результаты, представленные на рисунке 9, показывают, что при увеличении Н величина осадки при каждом приложенном давлении уменьшалась до Н = 4.Для N больше или равно 4 осадка квадратного фундамента не увеличилась с дополнительными слоями армирования. Это еще раз указывает на то, что существует оптимум N , за пределами которого поселение имеет незначительное улучшение. Следует отметить, что согласно данным Chen et al., эффективная глубина армирования составляет около 1,5 B для глины, армированной георешеткой. ⁽⁵⁶⁾ Следовательно, в эксперименте Чена и др., имея u / B = ч / B = 0.33 арматура с N больше или равна 7 вынесена за пределы зоны влияния. ⁽⁵⁶⁾

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Chen et al. ⁽⁵⁶⁾

Рисунок 9. График. Результаты расчета нагрузки для квадратного фундамента на неармированном и армированном грунте со слоями георешетки из полипропилена (ПП).

Дас и др. провели лабораторные модельные испытания для исследования предельной несущей способности поверхностных ленточных фундаментов на песке и глине, армированных георешетками. ⁽⁵⁸⁾ Каждое основание было изготовлено из алюминиевой пластины размерами 3 на 12 дюймов (76,2 на 304,8 мм) ( B × L ). Испытания на несущую способность проводились в двух коробках, каждая с внутренними размерами 3,61 на 0,98 на 2,95 фута (1,1 на 0,3 на 0,9 м) (длина на ширину на глубину). Результаты показывают, что включение армирования георешеткой увеличивает нагрузку на единицу площади, которую может нести фундамент на любом заданном уровне осадки. Это верно для испытаний как в песке, так и в глине.Как показано на рисунке 10, осадка фундамента уменьшалась с увеличением слоя армирования до N = 5. Когда N превышало 5, осадка фундамента больше не уменьшалась с увеличением слоев армирования. Результаты могут быть связаны с тем, что дополнительные слои армирования были размещены ниже эффективной глубины армирования, которая составляла около 2 B для ленточного фундамента в песчаном грунте.

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт на квадратный дюйм = 6.89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Das et al. ⁽⁵⁸⁾

Рисунок 10. График. Результаты осадки песчаного грунта для u / B = 0,4, h / B = 0,33 и b / B = 4,

Басудхар и др. провели экспериментальное исследование круговых фундаментов, опирающихся на песок, армированных геотекстилем. ⁽⁵⁴⁾ Сделали вывод, что с увеличением N скорость заселения постепенно уменьшалась. Как видно из рисунка 11, когда N больше или равно 2, осадка фундамента больше не уменьшается с увеличением слоев арматуры, за исключением осадки при предельной нагрузке. Для испытания с тремя слоями армирования геотекстиль был помещен на глубину 0,25 B , B и 2 B ниже основания фундамента. Учитывая результаты, представленные в разделе, эффективная глубина армирования была меньше, чем 2 B для квадратного фундамента; поэтому слой 3 и дополнительные слои были вынесены за пределы зоны влияния и больше не влияли на осадку фундамента.

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Basudhar et al. ⁽⁵⁴⁾

Рисунок 11. График. Результаты расчета нагрузки для кругового фундамента диаметром 1,18 дюйма (30 мм).

Фаникумар эль ал. провел серию лабораторных испытаний плиты под нагрузкой на песчаные подушки, армированные георешеткой. ⁽⁵⁹⁾ Свойства тестовых песков представлены в таблице 5. На рисунке 12 показано, что при некоторых осадках на несущую нагрузку, необходимую для достижения этой осадки, также влияли N и типы грунтов.

Таблица 5. Свойства тестовых песков. ⁽⁵⁹⁾

Недвижимость	Мелкий песок	Средний песок	Крупный песок
Масса сухой единицы (при D R = 50 процентов) (кН/м 3)	15,2	14,9	14,7
Максимальный размер заполнителя ( d макс ) (мм)	0. 425	2,36	4,75
Диаметр частиц, при котором 10% пробы мельче, по массе ( D 10 ) (мм)	0,25	0,59	1,3
Внутренний Φ * (градус)	32	35	40
Коэффициент однородности	1.4	1,995	2,07
Коэффициент кривизны	1,17	1,12	1,25
1 кН/м 3 = 6,37 фунт-сила/фут 3 1 дюйм = 25,4 мм *Внутреннее Φ испытательных песков было определено путем проведения испытаний на прямой сдвиг. Испытываемые пески уплотняли до их соответствующих удельных весов в сухом состоянии, соответствующих относительной плотности 50 процентов.

 

1 фунт силы = 0,0044 кН
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Phanikumar et al. ⁽⁵⁹⁾

Рисунок 12. График. Влияние количества георешеток на нагрузку, необходимую для осадки 0,02 дюйма (0,5 мм).

Результаты влияния различного количества армирования на поведение фундамента на армированном песке со слоями из фосфорной бронзы представлены на рис. 13. ⁽⁶⁰⁾ Результаты также показывают тенденцию к уменьшению осадки с увеличением при двух соотношениях армирования: L против B .

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа

Рисунок 13. График. Результаты расчета нагрузки для различного количества металлической арматуры.

 

Влияние арматуры

L и T _f на осадку фундамента мелкого заложения

Результаты лабораторных модельных испытаний, проведенных Лата и Сомванши, представлены на рисунке 14. ⁽⁶¹⁾ Результаты показывают, что с увеличением b величина предельной несущей способности фундаментов на армированном грунте увеличилась, а осадка уменьшилась. .

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Латы и Сомванши. ⁽⁶¹⁾

Рисунок 14. График. Результаты расчета нагрузки для геосетки разной ширины ( N = 4, d = 2 B ).

Элтон и Патаваран провели экспериментальное исследование образцов армированного грунта, чтобы оценить влияние геотекстиля T _f на соотношение напряжения и деформации армированного грунта. ⁽⁶²⁾ Свойства шести геотекстилей, использованных в их экспериментах, представлены в таблице 6. На рисунке 15 показаны результаты испытаний на неограниченное сжатие. Три датчика в верхней части стальной нагрузочной плиты измеряли вертикальные смещения. Как показывают результаты, кривая первоначально достигла своего пика прочности при деформации примерно от 3 до 8 процентов, имела некоторое снижение прочности, а затем постепенно увеличивалась, достигая второго пика, прежде чем, наконец, резко уменьшилась. Пиковая прочность и соответствующая деформация образцов увеличивались по мере увеличения прочности армирования.

Таблица 6. Свойства геотекстиля. ⁽⁶²⁾

Собственность	Тип геотекстиля (G)
	G4	Г6	G8	Г12	Г16	Г28
Масса на единицу площади (г/м 2)	135,64	203,46	271,28	406. 92	542,56	949,48
Прочность в поперечном направлении (кН/м)	9,0	14,0	14,5	18,6	20,1	24,9
Прочность в поперечном направлении машины (кН/м)	14,4	19,3	19,8	20.3	22,9	21,7
1 г/м 2 = 2,05 ´ 10 -4 фунт/фут 2 1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут

 

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Элтона и Патаварана. ⁽⁶²⁾

Рисунок 15. График. Взаимосвязь напряжения и деформации армированного грунта.

Адамс и Коллин провели пять лабораторных экспериментов на небольших пирсах в рамках исследовательского проекта FHWA. ⁽⁴¹⁾ Из пяти экспериментов один был неармированным, а остальные были усилены с разным шагом арматуры и T _f . Как показывают результаты на рис. 16, образец с расстоянием 0,66 фута (0,2 м) и меньшей прочностью по ширине 1439 фунт-сила/фут (21 кН/м) может выдерживать более высокие нагрузки по сравнению с образцом с расстоянием 1,31 фута (0,4-м). м) расстояние и более высокая прочность по ширине 4797 фунтов силы / фут (70 кН / м) при любом заданном напряжении. Поэтому они пришли к выводу, что расстояние между армированием играет более важную роль, чем прочность армирования.

1 psi = 6,89 кПа
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
1 фут = 0,305 м
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Адамса и Коллина. ⁽⁴¹⁾

Рисунок 16. График. Взаимосвязь напряжения и деформации в экспериментах с мини-пирсом.

Абу-Хейлех и др. провели оценку нового моста Founders/Meadows Bridge недалеко от Денвера, штат Колорадо, которая была завершена в июле 1999 года. ^(63,64) Исследование было сосредоточено на производительности и поведении системы GRS под эксплуатационными нагрузками.Три секции системы GRS были оснащены инструментами для измерения перемещений передней стены GRS, осадки основания моста и дифференциальной осадки между опорой моста и приближающейся проезжей частью. Грунт обратной засыпки, использованный в этом проекте, представлял собой смесь гравия (35 процентов), песка (54,4 процента) и мелкозернистого грунта (10,6 процента). Почва обратной засыпки была классифицирована как илистый песок хорошего качества в соответствии с ASTM D 2487 и как фрагменты камней, гравия и песка (A-1-B (0)) в соответствии с AASHTO M145-91. ^(65,66) Средний удельный вес и сухой удельный вес уплотненного грунта обратной засыпки, измеренные во время строительства, составили 140. 6 и 133,7 фунт/фут ³ (22,1 и 21 кН/м ³⁾ соответственно, а содержание воды составляло 5,6 процента. Результаты испытаний на большой прямой сдвиг и больших трехосных испытаний показали Φ при 47,7 и 39,5 градуса и c при 16,06 и 5,73 фунта на кв. дюйм (110,7 и 39,5 кПа) соответственно для прямого и трехосного испытаний. В этом проекте использовались георешетчатые арматуры трех марок: одноосная (UX) 6 под фундаментом и UX 3 и UX 2 за опорной стеной. В таблице 7 приведены предельная прочность и расчетная долговременная прочность (LTDS) для этих георешеток.

Таблица 7. Прочность уложенной георешетки. ⁽⁶⁴⁾

Тип георешетки и обозначение	Предел прочности (кН/м)	LTDS (кН/м)
UX 6	157,3	27
UX 3	64,2	11
UX 2	39,3	6. 8
1 кН/м =68,5 фунт-сила/фут

Данные были собраны во время строительства стен ГРП, во время установки верхнего строения моста и в течение 18 месяцев после открытия моста для движения. Результаты представлены в таблице 8 и показывают отличные характеристики структуры GRS. Контролируемые габаритные смещения были меньше, чем ожидалось в проекте, и допускались эксплуатационными требованиями, не было признаков развития проблемы с неровностями моста или каких-либо структурных повреждений, а смещения после строительства стали незначительными в течение года после открытия моста. движение.

Таблица 8. Сводка максимальных перемещений облицовки фасадной стены и осадок опоры моста.

Типы максимальных перемещений	Создается только стеновой конструкцией из GRS	Только за счет установки пролетного строения моста (доплата 115 кПа)	Вводится только во время эксплуатации моста (доплата 150 кПа)
			6 мес	12 мес	18 Пн
Максимальное смещение наружу облицовки передней стенки (мм)	12	10	8	12	13
Максимальная осадка выравнивающей подушки, поддерживающей облицовку передней стены (мм)	8	7	4	5	5
Максимальная осадка опоры моста (мм)		13	7	11	10
Процент максимальной осадки опоры моста от высоты стены (в процентах)		0. 29			0,17
1 кПа = 0,145 фунтов на кв. дюйм 1 дюйм = 25,4 мм Примечание. Эта таблица была создана FHWA после того, как Абу-Хейлех и др. (64) Пустые ячейки означают, что значение не было записано.

Хуан и Тацуока использовали различные типы металлических полос для укрепления грунта под неглубоким фундаментом. ⁽⁶⁰⁾ На рис. 17 показаны результаты испытаний лабораторной модели, армированной полосами из фосфористой бронзы.Результаты показывают, что с увеличением L величина осадки при каждой приложенной нагрузке уменьшалась. Однако это уменьшение не было пропорционально увеличению L . Например, при приложенном давлении 4177 фунтов на квадратный фут (200 кПа) осадка фундамента была одинаковой для двух разных длин арматуры L/B = 3,5 и L/B = 6,

.

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Хуанга и Тацуока. ⁽⁶⁰⁾

Рисунок 17. График. Результаты расчета нагрузки для арматуры разной длины ( N = 3).

Влияние

B на осадку мелководных фундаментов

Дас и Омар провели экспериментальное исследование поверхностных ленточных фундаментов на песке, армированном георешеткой. ⁽⁶⁷⁾ Как показано на рисунке 18, они пришли к выводу, что осадка при предельной несущей способности увеличивается с уменьшением B . На рисунке также показано незначительное влияние размера фундамента на осадку при опорном давлении менее примерно 6 266 фунтов на квадратный фут (300 кПа).Отмечается, что эти наблюдения были получены в мелкомасштабных экспериментах.

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Даса и Омара. ⁽⁶⁷⁾

Рисунок 18. График. Результатом осадки является армированный песок ( D _R = 75 процентов).

Влияние глубины заделки верхнего армирующего слоя на осадку мелководных фундаментов

Мандал и Сах провели испытания несущей способности моделей фундаментов на глиняном основании, армированном георешетками. ⁽⁶⁸⁾ Их результаты, представленные на рис. 19, показывают, что максимальное процентное снижение осадки при использовании армирования георешеткой в ​​уплотненной и насыщенной глине составило около 45 процентов и произошло на глубине от 0 до 0,25 B ниже основания квадратного фундамента.

 

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Мандала и Са. ⁽⁶⁸⁾

Рисунок 19. График. Результаты расчета нагрузки модельных оснований на глиняном основании, армированном георешеткой.

Бинке и Ли провели серию экспериментов с ленточным фундаментом шириной 2,99 дюйма (76 мм), уложенным на песчаный грунт, армированный металлическими полосами. ⁽⁶⁹⁾ На рис. 20 представлены результаты исследований влияния u верхнего армирующего слоя на осадку фундамента. Они пришли к выводу, что оптимальным расположением верхнего слоя было u / B = 1,3. Кроме того, на основании результатов экспериментов, полученных на фундаментах, уложенных на армированный грунт георешеткой, был сделан вывод, что оптимальная глубина заложения верхнего слоя армирования находится в пределах 0.25 B ниже основания фундамента. Следовательно, верхний слой металлической полосы может быть расположен на меньшей глубине по сравнению с армированием георешеткой, чтобы иметь минимальную величину осадки при каждой приложенной нагрузке.

1 дюйм = 25,4 мм = 2,54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Бинке и Ли. ⁽⁶⁹⁾

Рисунок 20. График. Результаты расчета нагрузки для различной глубины верхнего слоя металлической арматуры ( N = 3).

Влияние вертикального расстояния между слоями арматуры (

S _и ) на осадку фундаментов мелкого заложения

Чен и др. исследовали поведение квадратных фундаментов на геосинтетических армированных глинистых грунтах с низкой и средней пластичностью, используя лабораторные модельные испытания фундаментов. ⁽⁵⁶⁾ Как показано на рисунке 21, за счет уменьшения ч между тремя слоями арматуры (расположенными в зоне влияния ниже фундамента) величина осадки при каждом приложенном давлении нагрузки уменьшалась.

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Chen et al. ⁽⁵⁶⁾

Рисунок 21. График. Результаты расчета нагрузки для испытаний квадратного фундамента с тремя слоями георешетки, расположенными на разном расстоянии друг от друга по вертикали.

Влияние коэффициента покрытия (CR) металлической полосовой арматуры на осадку фундаментов мелкого заложения

Эффективным параметром осадочной характеристики фундамента на грунте, армированного металлическими лентами, является CR арматуры в каждом слое. На рис. 22 представлены результаты экспериментов по осадке фундамента, уложенного на армированный грунт со слоями ленты из фосфористой бронзы. ⁽⁶⁰⁾ На рисунке показано, что при увеличении CR осадка при каждом приложенном давлении уменьшается. Из результатов можно сделать вывод, что уменьшение расчетной суммы не было пропорционально CR . Это говорит о том, что существует верхняя граница CR , , выше которой нельзя ожидать уменьшения оседания при увеличении CR .

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Хуанга и Тацуока. ⁽⁶⁰⁾

Рисунок 22. График. Результаты расчета нагрузки для различных CR арматуры ( L = 2 B , N = 3).

 

3.3 Синтез зависимостей нагрузки-деформации устоев моста и опор

Влияние параметров грунта на соотношения нагрузки и деформации

Адамс и Никс провели экспериментальное исследование характеристик вторичной деформации GRS в качестве опор моста в условиях рабочей нагрузки. ⁽²⁷⁾ Поведение четырех опор GRS, построенных с использованием двух типов грунтов и тканого геотекстиля, при нагрузке контролировалось при давлении 30,45 фунтов на кв. дюйм (210 кПа). Характеристики использованных материалов и результаты, представленные Адамсом и Никсом, показаны в таблице 9. ). Кроме того, сваи с заполнителем № 8 с открытым уклоном испытали несколько большее сжатие (примерно на 5 процентов выше) по сравнению с грунтом обратной засыпки с хорошим распределением A-1-a.Результаты исследования деформации сваи в течение 4 месяцев показали, что вторичная осадка произошла в зернистом материале, но она все еще находилась в типичных допустимых пределах для мостов с вертикальной деформацией до 2 процентов в течение срока службы моста. ⁽³²⁾

Таблица 9. Материалы пирса GRS и результаты, полученные при съемке вертикальной деформации.

Категории измерений	Свойства материалов и специальные полевые исследования	Пирс А	Пирс Б	Пирс С	Пирс D
Свойства материала обратной засыпки	Тип почвы AASHTO	#8	А-1-а	А-1-а	#8
	Φ (градусы)	55	54	54	55
	c (кПа)	0	5. 5	5,5	0
Армирующие свойства	T f (кН/м)	35	70	70	70
	Минимальное среднее значение прочности при деформации 2% (кН/м)	3,5	19,3	19,3	19,3
Результаты опроса	Композитная осадка ГРС через 105 дней после размещения груза (мм)	24	23.6	22,5	24,8
	Вертикальная деформация композита GRS (в процентах)	1,03	1,01	0,97	1,07
1 psi = 6,89 кПа 1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут 1 дюйм = 25,4 мм Примечание. Эта таблица была создана FHWA после Адамса и Никса. (27)

Никс и др. провел 19 тестов GRS в рамках исследования FHWA, в ходе которого изучались характеристики осевой нагрузки и вертикальной деформации свай GRS. ⁽⁴²⁾ Всего было проведено 5 тестов в округе Дефаенс (округ Колумбия), штат Огайо, на предприятии по обслуживанию дорог, и 14 тестов в Исследовательском центре шоссейных дорог Тернер-Фэрбэнк (TFHRC). Параметры, которые различались в ходе испытаний, включали расстояние между армирующими элементами, прочность геотекстиля, тип грунта и фрикционно связанный облицовочный элемент. Параметры свай, испытанных для исследования влияния типа заполнителя на нагрузочно-деформационные характеристики свай, и результаты испытаний приведены в таблице 10 и на рисунке 23.Приложенное давление рассчитывалось как среднее измеренных значений за период нагружения, а вертикальная деформация рассчитывалась как среднее значение четырех линейных преобразователей смещения напряжения (LVDT) и потенциометров (POT), расположенных на основании в конце каждое приращение нагрузки. Основываясь на результатах, опора, построенная из испытанного наибольшего заполнителя (камень № 57), имела самый низкий предел службы из всех испытаний, что указывает на большую деформацию под приложенной нагрузкой. Кроме того, пирс, построенный из окатанного мелкого гравия, имел более низкую прочность и предел службы, чем более угловатый заполнитель, отвечающий тем же требованиям к градации для материала AASHTO #8.

Таблица 10. Параметрическое исследование размера заполнителя.

Тест №	Обратная засыпка				Усиление		Облицовка
	Тип	Φ (градусы)	с (кПа)	Заполнитель Размер (мм)	T f (кН/м)	S v (мм)
DC-1	8	54	0	12. 7	70	194	КМУ
DC-2	8П	46	0	19.05	70	194	КМУ
DC-3	57	52	0	25,4	70	194	КМУ
DC-4	9	49	0	9.525	70	194	КМУ
1 psi = 6,89 кПа 1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут 1 дюйм = 25,4 мм CMU = Блок бетонной кладки. Примечание. Эта таблица была создана FHWA после публикации Nicks et al. (42)

 

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Nicks et al. ⁽⁴²⁾

Рисунок 23.График Нагрузочно-деформационное поведение от PT на сваях GRS с использованием пяти типов обратной засыпки DC.

Сравнивая идентичные пирсы, которые были схожи по всем своим характеристикам, кроме их градации, Nicks et al. пришел к выводу, что использование хорошо просеянного материала привело к значительно более жесткой реакции нагрузки на деформацию, чем при использовании неоднородного материала. ⁽⁴²⁾

Хелуани и др. провели анализ методом конечных элементов (FEA) двух полномасштабных испытаний на нагрузку на опоры моста GRS и выполнили параметрическое исследование для изучения производительности модульной блочной облицовки опор моста GRS, подвергаемой динамическим и постоянным нагрузкам от пролетного строения моста. ⁽⁷⁰⁾ Они пришли к выводу, что более благоприятная реакция на деформацию была достигнута при использовании типов грунта с более высоким внутренним Φ и соответствующими более высокими объемными модулями и модулями сдвига. На рис. 24 показано, что когда угол Φ увеличился с 34 до 40 градусов, вертикальное смещение у опорной поверхности уменьшилось с 1,89 до 1,18 дюйма (от 48 до 30 мм) при приложенном давлении 4 177 фунтов на квадратный фут (200 кПа), в то время как вертикальное смещение было незначительным. изменение при более низком приложенном давлении 2088 фунтов на квадратный фут (100 кПа).

1 дюйм = 2,54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 24. График. Влияние внутренней засыпки Φ на вертикальное смещение у опоры (шаг армирования = 7,87 дюйма (20 см))

Хелуани и др. также пришел к выводу, что при использовании типов грунта с более высоким внутренним 90 532 Φ 90 535 и более высокими объемными модулями и модулями сдвига была достигнута более благоприятная деформационная реакция на горизонтальное смещение у опоры и на максимальное боковое смещение сегментной облицовки (см. рис. 26). ⁽⁷⁰⁾ При приложенном давлении 4177 фунтов на квадратный фут (200 кПа) за счет увеличения внутреннего угла Φ с 34 до 40 градусов горизонтальное смещение седла уменьшилось примерно на 14 процентов. Как показано на рисунке 26, при различных приложенных давлениях максимальное боковое смещение сегментной облицовки линейно уменьшалось с увеличением Φ .

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 25. График. Влияние внутренней засыпки Φ (шаг армирования = 7,87 дюйма (20 см)) на горизонтальное смещение опорной поверхности.

 

1 дюйм = 2,54 см
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 26. График. Влияние внутренней засыпки Φ (шаг армирования = 7,87 дюйма (20 см)) на максимальное боковое смещение облицовки.

Hatami и Bathurst исследовали влияние типа обратной засыпки на характеристики сегментных подпорных стен из армированного грунта (SRW) в условиях рабочего напряжения в конце строительства (EOC) с использованием численного моделирования методом конечных разностей. ⁽⁷¹⁾ Как показано на рисунке 27, прогибы облицовки уменьшились по величине по мере увеличения прочности грунта на сдвиг из-за увеличения Φ , увеличения видимого c , или того и другого. На картину искривленной формы также повлияло увеличение кажущегося c .Увеличение кажущегося c сместило место максимального прогиба стенки ниже по стене и было особенно эффективным для уменьшения прогиба на гребне стены. Результаты также показывают различное влияние Φ и c

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 2,54 см
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Хатами и Батерста. ⁽⁷¹⁾

Рисунок 27. График. Влияние кажущегося c и Φ на боковое смещение стенки.

Результаты, представленные на рис. 28, показывают, что нагрузки на арматуру были больше для стен с более слабой обратной засыпкой, а распределение максимальной нагрузки по высоте стены варьировалось от параболической формы для зернистой обратной засыпки до линейной формы, когда засыпка имела более высокое значение кажущейся c и был более сплоченным. ⁽⁷¹⁾

1 фут = 0,305 м
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Хатами и Батерста. ⁽⁷¹⁾

Рисунок 28. График. Влияние кажущихся значений обратной засыпки c и Φ на максимальные нагрузки арматуры в моделях стен в EOC

Скиннер и Роу численно исследовали краткосрочное и долгосрочное поведение сегментной геосинтетической армированной подпорной стены высотой 19,68 футов (6 м), построенной на жестком основании; они также изучили два глинистых фундамента толщиной 32,8 фута (10 м), чтобы исследовать влияние деформации фундамента на устойчивость стены. ⁽⁷²⁾ Горизонтальные смещения поверхности стены, рассчитанные для жесткого основания и двух глинистых оснований, представлены на рис. 29. Глинистые основания значительно более сжимаемы, чем жесткое основание. Из рисунка видно, что деформации у грани и основания стены для грунтов 1 и 2 были значительно выше, чем для жесткого основания. Повышенная деформация фундамента в значительной степени способствовала смещению облицовки. Для грунта с более низкой вязкостью 1 не было значительных изменений в поведении между временем 95-процентного уплотнения (достигнутым через 1 год после EOC) и последующим временем (т.г., 7 лет). Более вязкий грунт 2 достиг приблизительно 20-процентного уплотнения через 1 год после EOC и приблизительно 95-процентного уплотнения через 7 лет после EOC. Небольшое обратное вращение поверхности стены от EOC до 7 лет (95-процентная консолидация) для грунта 1 было вызвано локальными смещениями на поверхности и особенно в подошве стены.

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Скиннера и Роу. ⁽⁷²⁾

Рисунок 29.График Горизонтальные смещения на грани стены

Хелуани и др. провела МКЭ для исследования влияния типа обратной засыпки и прочности арматуры на поведение подпорных стен GRS. ⁽⁷³⁾ В расчетах трех стен разной высоты было применено 3 различных значения жесткости арматуры и 16 различных материалов обратной засыпки, что позволило получить 144 комбинации расчетов. Подпорные стенки GRS находились под избыточным давлением 15,23 фунта на кв. дюйм (105 кПа). Размеры и свойства различных грунтов представлены в таблицах 11 и 12, а результаты представлены на рисунках с 30 по 33.

Таблица 11. Размеры подпорной стены GRS.

Высота стены (м)	Глубина обратной засыпки (м)	Длина геотекстиля (м)	Н
3	3,7	1,8	10
4,5	5,5	2,7	15
6	7. 3	3,7	20
1 фут = 0,305 м Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. (73)

 

Таблица 12. Репрезентативные параметры почвы.

Тип почвы на основе Единой классификации почв	Номер обозначения обратной засыпки	RC на основе процента от стандартного Proctor	Вес влажного блока (кН/м 3)	Φ для всестороннего давления = 1 Атмосферное давление (градусы)	Уменьшение Φ для 10-кратного увеличения всестороннего давления (градусы)	с (кН/м 2)
Хорошо отсортированный гравий, плохо отсортированный гравий, хорошо отсортированный песок, плохо отсортированный песок	1	105	23. 6	42	9	0
	2	100	22,8	39	7	0
	3	95	22,1	36	5	0
	4	90	21.3	33	3	0
Илистый песок	5	100	21,3	36	8	0
	6	95	20,5	34	6	0
	7	90	19. 7	32	4	0
	8	85	18,9	30	2	0
Алевритистый глинистый песок	9	100	21,3	33	0	24
	10	95	20.5	33	0	19
	11	90	19,7	33	0	14
	12	85	18,9	33	0	10
Глина с низкой пластичностью	13	100	21. 3	30	0	19
	14	95	20,5	30	0	14
	15	90	19,7	30	0	10
	16	85	18.9	30	0	5
1 кН/м 3 = 6,37 фунт-сила/фут 3 1 кН/м 2 = 20,89 фунт/фут 2 Примечание. Эта таблица была создана FHWA после того, как Helwany et al. (73)

 

На рисунках с 30 по 33 показано, что тип обратной засыпки оказал наибольшее влияние на поведение подпорной стены GRS. Они пришли к выводу, что жесткость геосинтетического армирования оказала значительное влияние на поведение подпорной стены GRS, когда засыпка имела более низкую жесткость и прочность на сдвиг.Например, подпорные стены GRS высотой 9,84 фута (3 м), сделанные из грунтов № 15 и № 16 (более низкая жесткость и прочность на сдвиг), продемонстрировали значительное улучшение при использовании более жесткого геосинтетического материала. Когда подпорная стена GRS высотой 9,84 фута (3 м) была построена из грунтов № 13 и № 14 (более высокая жесткость и прочность на сдвиг), она продемонстрировала относительно небольшие улучшения при увеличении жесткости геосинтетического материала.

1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0,305 м
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷³⁾

Рисунок 30. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от жесткости геосинтеза для грунтов 1–4.

 

1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0,305 м
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷³⁾

Рисунок 31. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от жесткости геосинтеза для грунтов 5–8.

 

1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0.305 м
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷³⁾

Рисунок 32. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от жесткости геосинтеза для грунтов 9–12.

 

1 дюйм = 2,54 см
1 фут = 0,305 м
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷³⁾

Рисунок 33. График. Максимальное боковое смещение в зависимости от жесткости геосинтеза для грунтов 13–16.

 

Влияние характеристик армирования на соотношения нагрузки и деформации

На рис. 34 и 35 показаны результаты двух тестов, проведенных Nicks et al. исследовать влияние армирования несущего основания на деформационные характеристики опор моста под нагрузкой. ⁽⁴²⁾ Усиление несущего основания, расположенное непосредственно под седлом балки, было рекомендовано, по крайней мере, в пяти верхних рядах облицовочных элементов CMU для опор GRS, чтобы выдерживать повышенные нагрузки из-за моста, и должно составлять, как минимум, половину основного интервал. ⁽³²⁾ Две опоры были идентичны, за исключением того, что одна опора (Turner-Fairbank (TF)-8) имела два ряда усиления несущего основания в дополнение к основной арматуре с шагом 7,87 дюйма (20 см), а другая опора (ТФ-7) не имела армирования несущего основания, а только основное армирование. Приложенное давление рассчитывалось как среднее измеренных значений за период нагрузки, а вертикальная деформация рассчитывалась как среднее значение четырех LVDT и POT, расположенных на основании в конце каждого приращения нагрузки.Осевые деформации, представленные на рис. 34, показывают, что несущая опора обеспечивала незначительно более высокую вертикальную грузоподъемность; однако вертикальная деформация не улучшалась при низких уровнях деформации. На рис. 35 показано, что при эксплуатационных нагрузках (3550 фунтов на квадратный фут (170 кПа) приложенного вертикального давления) поперечная деформация верхней опорной плиты толщиной 1,31 фута (0,4 м) уменьшилась более чем на 50 процентов благодаря включению двух курсы укрепления.

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Nicks et al. ⁽⁴²⁾

Рисунок 34. График. Эффект усиления станины подшипника для TF-7 и TF-8.

 

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Nicks et al. ⁽⁴²⁾

Рисунок 35. График. Измеренная боковая деформация при приложенном давлении 3600 фунтов на квадратный фут (172,5 кПа) для TF-7 (без армирования несущего основания) и TF-8 (два ряда армирования несущего основания).

Ву и др. провел серию лабораторных испытаний общего геосинтетического композита грунта (GSGC) для изучения поведения композитной массы GRS с различным шагом и T _f арматуры. ⁽⁷⁴⁾ Программа испытаний включала пять тестов GSGC. Высота образца составляла 6,56 футов (2 м) с квадратным поперечным сечением 4,59 футов (1,4 м). Условия испытаний и сводка результатов представлены в таблице 13. Вертикальное перемещение было измерено вдоль верхней поверхности бетонной подушки, помещенной поверх образца перед нагрузкой. Тест 1 был проведен в качестве основы для остальных четырех тестов. Образец был нагружен до 36,26 фунтов на квадратный дюйм (250 кПа) (почти до 1 процента вертикальной деформации), затем разгружен до нагрузки 0 фунтов на квадратный дюйм (0 кПа) и повторно нагружен до разрушения. Другие тесты были загружены до отказа напрямую. Предписанное ограничивающее давление 4,93 фунта на кв. дюйм (34 кПа) было приложено ко всей площади поверхности испытательных образцов для испытаний с 1 по 4. На рисунке 36 показано поведение деформации под нагрузкой в ​​пяти испытаниях GSGC. Сравнивая результаты испытаний 2 и 3, можно сделать вывод, что предельное приложенное давление увеличилось примерно на 35 процентов за счет удвоения прочности арматуры. Сравнивая испытания 2 и 4, можно сделать вывод, что при изменении шага арматуры от 1.От 31 до 0,66 фута (от 0,4 до 0,2 м) предельное приложенное давление увеличилось более чем на 50 процентов. Следовательно, по сравнению с арматурой T _f , расстояние между слоями арматуры играет более значительную роль в улучшении поведения армированной грунтовой массы при нагрузке. На рис. 37 показано поперечное смещение испытательных образцов при разрушении и приложенном давлении 87,02 фунта на кв. дюйм (600 кПа). Испытание 2, которое представляло собой ограниченный образец с шагом арматуры 0,66 фута (0,2 м), продемонстрировало самую высокую предельную прочность и наименьшую боковую деформацию.

Таблица 13. Условия испытаний и сводка результатов испытаний GSGC.

Параметры	Тест 1	Тест 2	Тест 3	Тест 4	Тест 5
Предел прочности при растяжении по всей ширине (кН/м)	Без усиления	70	140	70	70
Шаг арматуры (м)	Без усиления	0. 2	0,4	0,4	0,2
Удерживающее давление (кПа)	34	34	34	34	0
Предельное приложенное давление (кПа)	770	2 700	1 750	1 300	1 900
Вертикальная деформация при разрушении (в процентах)	3	6.5	6,1	4	6
Максимальное боковое смещение при разрушении (мм)	47	60	54	53	Не измерено
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут 1 фут = 0,305 м 1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа 1 дюйм = 25,4 мм Примечание. Эта таблица была создана FHWA на основе Wu et al. (74)

 

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Wu et al. ⁽⁷⁴⁾

Рисунок 36. График. Нагрузочно-деформационные характеристики для испытаний GSGC.

 

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Wu et al. ⁽⁷⁴⁾

Рисунок 37. График. Боковая деформация испытательных образцов при 12 531 фунтах на квадратный фут (600 кПа) и максимальное приложенное давление.

Хелуани и др. провела МКЭ для изучения влияния жесткости геосинтетического материала на характеристики абатмента GRS. ⁽⁷⁰⁾ Предполагается, что жесткость базового варианта составляет 36 305 фунтов силы/фут (530 кН/м). Результаты, представленные на рисунке 38, показывают, что вертикальное смещение посадочного места опоры для базового варианта (при приложенном давлении 4 177 фунтов на квадратный фут (200 кПа)) уменьшилось на 43 процента, когда жесткость геосинтетического материала увеличилась в 10 раз до 363 050 фунтов силы/фут (363 050 фунтов силы/фут). 5300 кН/м). И наоборот, резкое увеличение смещения на 250 процентов было отмечено, когда жесткость геосинтетического материала была снижена до 3603.5 фунтов силы/фут (53 кН/м). Вертикальное смещение в месте опоры резко возрастало, когда осевая жесткость геосинтетического материала падала ниже критического значения, и эта тенденция становилась более выраженной с увеличением приложенного давления.

1 дюйм = 2,54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 38. График. Влияние геосинтетической жесткости (шаг армирования = 7.87 дюймов (20 см)) при вертикальном смещении опорной поверхности.

Хелуани и др. пришли к выводу, что вертикальное смещение в месте упора увеличилось, когда вертикальное расстояние между арматурой увеличилось при высоком давлении 58 фунтов на квадратный дюйм (400 кПа). ⁽⁷⁰⁾ На рис. 39 показано, что увеличение вертикального смещения становится более значительным по мере увеличения приложенного давления. При приложенном давлении 4177 фунтов на квадратный фут (200 кПа) наблюдалось увеличение вертикального смещения на 40 процентов, когда расстояние между арматурами по вертикали увеличилось с 7.От 87 до 23,62 дюйма (от 20 до 60 см).

1 дюйм = 2,54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 39. График. Влияние геосинтетического зазора на вертикальное смещение опорной поверхности.

На Рисунке 40 и Рисунке 41 показано, что горизонтальное смещение посадочного места устоя и максимальное боковое смещение сегментной стенки уменьшились, когда жесткость геосинтетического материала увеличилась до 363 050 фунтов силы/фут (5 300 кН/м) по сравнению с базовым вариантом.И наоборот, резкое увеличение перемещений произошло, когда жесткость геосинтетического материала снизилась до 3630,5 фунт-сила/фут (53 кН/м).

1 дюйм = 2,54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 40. График. Влияние жесткости геосинтетического материала (расстояние между армирующими элементами = 7,87 дюйма (20 см)) на горизонтальное смещение опорной поверхности.

 

1 дюйм = 2.54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 41. График. Влияние геосинтетической жесткости (шаг армирования = 7,87 дюйма (20 см)) на максимальное боковое смещение облицовки.

На основе МКЭ двух полномасштабных испытаний на нагрузку опор мостовидных протезов из GRS, а также параметрического исследования характеристик опор мостовидных протезов из GRS, Helwany et al.пришел к выводу, что горизонтальное смещение в месте опоры и максимальное боковое смещение сегментной облицовки увеличивается с увеличением шага арматуры (см. рис. 42 и рис. 43). ⁽⁷⁰⁾ Как показано на рис. 42, при приложенном давлении 29 фунтов на кв. дюйм (200 кПа) наблюдалось увеличение горизонтального смещения на 52 процента при увеличении расстояния между арматурами по вертикали с 7,87 до 23,62 дюймов (от 20 до 60 см). При более низком приложенном давлении 14,50 фунтов на квадратный дюйм (100 кПа) вертикальное расстояние оказывало минимальное влияние на горизонтальное смещение.Как показано на рис. 43, при приложенном давлении 29 фунтов на кв. дюйм (200 кПа) за счет увеличения шага арматуры с 7,87 до 23,62 дюймов (от 20 до 60 см) максимальное смещение облицовки увеличилось примерно на 50 процентов.

1 дюйм = 2,54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 42. График. Влияние геосинтетического зазора на горизонтальное смещение в месте опоры.

 

1 дюйм = 2.54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Helwany et al. ⁽⁷⁰⁾

Рисунок 43. График. Влияние геосинтетического зазора на максимальное боковое смещение облицовки.

Готланд и др. выполнили экспериментальные и численные исследования двух армированных стен: одна была армирована нетканым геотекстилем (обозначен буквой NW), а другая — тканым геотекстилем (обозначен буквой W) (см. рис. 44 и рис. 45). ⁽⁷⁵⁾ Геотекстиль нетканый 3.В 5 раз более растяжимая, чем тканая, и примерно вдвое менее прочная в пересчете на T _f . После строительства армированные стены были нагружены так же, как настил моста через фундаментную плиту, до тех пор, пока не произошло разрушение. Фундамент шириной 3,28 фута (1 м) располагался на расстоянии 4,92 фута (1,50 м) от края облицовки. Как видно из рисунка 44, примыкание с тканым геотекстилем имело более высокую предельную несущую способность, а его осадка была меньше по сравнению с нетканым.Результаты на рисунке 45 показывают, что поперечная деформация поверхности стены с тканым геотекстилем была меньше, чем с нетканым геотекстилем.

1 дюйм = 2,54 см
1 кН/м = 68,5 фунт-сила/фут
МКЭ = метод конечных элементов.
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Gotteland et al. ⁽⁷⁵⁾

Рисунок 44. График. Центральная осадка фундамента в зависимости от приложенной нагрузки.

 

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 2.54 см
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Gotteland et al. ⁽⁷⁵⁾

Рисунок 45. График. Смещение поверхности стены при приложенном давлении 3969,1 фунт/фут ² (190 кН/м ² ) для нетканой и тканой арматуры

Батерст и др. провели эксперименты на четырех натурных модульных блочных стенах, которые были построены из армирующих слоев с разной жесткостью на растяжение. ⁽⁷⁶⁾ Стены были высотой 11,81 фута (3,6 м). Две стены (стены 1 и 2) были армированы двумя различными усилениями из полипропиленовой георешетки, стена 3 была армирована георешеткой из полиэстера (ПЭТ), а стена 4 была армирована сварной проволочной сеткой (WWM).Стены 1 и 2 уплотнялись с помощью виброплиты, а стены 3 и 4 вибротрамбовкой. На рис. 46 показаны измеренные относительные горизонтальные смещения, зарегистрированные в контролируемых точках на колонне, обращенной к стене, вскоре после EOC. Каждая точка возвышения имеет локальную датум, соответствующую времени, когда был установлен каждый ряд POT смещения.

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Bathurst et al. ⁽⁷⁶⁾

Рисунок 46. График. Относительное горизонтальное смещение облицовки стен, зафиксированное в EOC.

Хатами и Батерст исследовали влияние свойств армирования на характеристики ТРО с армированным грунтом с использованием конечно-разностной численной модели. ⁽⁷¹⁾ Они пришли к выводу, что деформационная реакция модели стены с закрепленным (полностью закрепленным) армированием была очень близка к реакции модели с жесткостью границы между грунтом обратной засыпки и слоями армирования ( k _b ) ≥ 145 фунтов силы/дюйм/дюйм (1000 кН/м/м).Как показано на рисунке 47, для значений k _b ≤ 145 фунтов силы/дюйм/дюйм (1000 кН/м/м) чем меньше k _b , тем больше деформация стенки. Величина деформации стенки увеличилась в два раза, когда значение 90 532 kb 90 535 было уменьшено на два порядка с k _b = 1,45 фунт-сила/дюйм/дюйм (10 кН/м/м).

1 дюйм = 2,54 см
1 кН/м/м = 0.145 фунтов силы/дюйм/дюйм
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Хатами и Батерста. ⁽⁷¹⁾

Рисунок 47. График. Влияние жесткости границы раздела грунт-армирование на поперечное смещение стены.

Зевголис и Бурдо смоделировали работу устоев MSE с металлическими полосами для исследования влияния различных параметров, таких как модуль упругости арматуры ( E _R ), H , величина приложенной нагрузки и тип грунта фундамента. на поведение абатментов. ⁽⁴⁾ Они определили пять тематических исследований; h2-L3-S2, h2-L3-S3, h3-L1-S3, h3-L2-S2 и h4-L1-S2, где h2, h3 и h4 обозначают опоры размером 19,66, 22,97 и 26,24. футов (6, 7 и 8 м) в высоту соответственно; L1, L2 и L3 обозначают поддерживаемые пролеты длиной 59,06, 78,74 и 9 843 фута (18, 24 и 30 м) с общей приложенной нагрузкой 18 152, 22 262 и 26 372 фунт-сила/фут (265, 325 и 385). кН/м) соответственно; а S2 и S3 представляют разные типы грунта фундамента. Для S2 Φ составляло 30 градусов, c составляло 104 фунта/фут ² (5 кПа), а удельный вес составлял 121 фунт/фут ³ (19 кН/м ³⁾ .Для S3 Φ составляло 20 градусов, c составляло 835 фунтов/фут ² (40 кПа), а удельный вес составлял 108 фунтов/фут ³ (17 кН/м ³⁾ . Как показано на рисунке 48, при увеличении модуля Юнга армирования с 3,63 до 7,25 тысяч фунтов на квадратный дюйм (от 25 до 50 МПа) максимальная вертикальная деформация опоры уменьшилась не менее чем на 42 %, а при увеличении модуля Юнга армирования с 7,25 до 14,50 фунтов на квадратный дюйм (50 МПа). до 100 МПа), максимальная вертикальная деформация уменьшилась не менее чем на 36%.Кроме того, результаты показывают, что более высокий абатмент MSE имел большее вертикальное смещение, чем нижний.

1 дюйм = 2,54 см
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа

Рисунок 48. График. Влияние E _R на максимальное вертикальное смещение абатментов MSE с металлическими полосками

Тацуока и др. и Татеяма провели серию испытаний модели плоской деформации подпорных стенок из песка, армированных металлическими полосами, с тремя различными количествами армирующих слоев ( N = 2, 5 и 10). ^(77,78) Армирующие слои выполнены из полос фосфористой бронзы. Стена модели имела ширину 33,07 дюйма (84 см), длину 15,55 дюйма (39,5 см) и высоту 20,47 дюйма (52 см). Как показывают результаты, представленные на рисунке 49, при увеличении N вертикальное смещение фундамента, расположенного поверх опоры, при каждой приложенной нагрузке уменьшалось. Например, при увеличении N с 2 до 5 осадка при приложенном давлении 1,02 фунта на кв. дюйм (7 кПа) уменьшилась примерно на 70 процентов, а при увеличении N с 5 до 10 осадка уменьшилась на 53 процента при приложенном давлении 1,02 фунта на кв. дюйм (7 кПа). 2.03 фунта на кв. дюйм (14 кПа). Цао и Пэн смоделировали эти эксперименты с помощью нелинейного анализа конечных элементов и получили аналогичные результаты. ⁽⁷⁹⁾ Результаты показали, что пиковая нагрузка на фундамент армированных подпорных стен значительно увеличивается с увеличением количества армированных слоев. Экспериментальные результаты были получены Татеямой, а результаты МКЭ были получены Цао и Пэном. ^(78,79)

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после Зевголиса и Бурдо. ⁽⁴⁾

Рисунок 49. График. Результаты расчета нагрузки на фундамент поверх опоры MSE.

Влияние облицовочных блоков на отношения деформации нагрузки

Никс и др. провела пять пар испытаний в рамках исследовательского исследования FHWA для изучения влияния облицовочных элементов на деформационное поведение опор моста под нагрузкой (см. рис. 50). ⁽⁴²⁾ Сделан вывод, что предельная грузоподъемность пирса увеличивается при наличии облицовочного элемента; однако величина деформации при разрушении, которая была измерена с помощью LVDT и POT на основании, была одинаковой для данного композита GRS с облицовкой или без нее.

Для рисунка 50 использовались следующие параметры:

• TF-2 и TF-3 с S _v = 7,64 дюйма (19,4 см) и T _f = 2398 фунтов/фут (35 кН/м).
• TF-6 и TF-7 с S _v = 7,64 дюйма (19,4 см) и T _f = 4795 фунтов/фут (70 кН/м).
• TF-9 и TF-10 с S _v = 15,24 дюйма (38,7 см) и T _f = 4795 фунтов/фут (70 кН/м).
• TF-12 и TF-11 с S _v = 3,82 дюйма (9,7 см) и T _f = 1404 фунта/фут (20,5 кН/м).
• TF-14 и TF-13 с S _v = 11,26 дюйма (28,6 см) и T _f = 3596 фунтов/фут (52,5 кН/м).

1 psi = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Nicks et al. ⁽⁴²⁾

Рисунок 50. График. Напряженно-деформационная реакция для различных опор.

Влияние предварительной деформации на соотношения нагрузки и деформации

В 1996 г. в центре FHWA TFHRC было проведено полномасштабное испытание опоры моста GRS на нагрузку. Результаты, полученные для этой опоры моста с инструментами, показывают, что предварительная деформация уменьшила вертикальную осадку опоры примерно на 50 процентов (см. рис. 51). Рисунок 52 показывает, что предварительная деформация не уменьшила боковую деформацию, за исключением верхней части пирса, где боковое движение значительно сократилось.

1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Адамс и Ву и др. ^(22,23)

Рисунок 51. График. Кривые осадки опоры.

 

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Адамс и Ву и др. ^(22,23)

Рисунок 52. График. Боковое смещение, измеренное с помощью LVDT.

В 1997 году в городе Блэк-Хок, штат Колорадо, были изготовлены две опоры мостовидного протеза GRS для поддержки стального моста. ⁽²³⁾ Поскольку толщина опоры из армированного грунта была разной под четырьмя опорами, непосредственно поддерживающими вес моста, опора GRS была предварительно нагружена, чтобы уменьшить дифференциальную осадку между соседними опорами. Абатмент был предварительно нагружен до 35,53 фунта на кв. дюйм (245 кПа) (в 1,6 раза больше проектной нагрузки 21,76 фунта на кв. дюйм (150 кПа)) для квадратного основания и 11,60 фунтов на кв. дюйм (80 кПа) (в 2 раза больше расчетной нагрузки, чем 5,5.80 фунтов на кв. дюйм (40 кПа)) для прямоугольного основания. Было обнаружено, что предварительное нагружение существенно снижает дифференциальную осадку. Дифференциальная осадка при 21,76 фунта на кв. дюйм (150 кПа) цикла предварительной нагрузки для двух абатментов составила 0,33 и 0,85 дюйма (8,4 и 21,6 мм). При 21,76 фунта на кв. дюйм (150 кПа) в цикле повторной загрузки дифференциальная осадка обоих абатментов составила менее 0,039 дюйма (1 мм). ⁽²³⁾ Результаты измерений Wu et al. также показывают, что предварительная нагрузка уменьшала боковое смещение абатментов GRS (см. рис. 53 и 54). ⁽²³⁾ При давлении 21,76 фунта на кв. дюйм (150 кПа) в цикле предварительного нагружения максимальные боковые смещения западного (2,7 м) и восточного (17,72 фута) абатмента (высота 17,72 фута (5,4 м) 0,52 дюйма (1,5 и 13,2 мм) соответственно. Эти значения смещения были уменьшены до 0,02 и 0,18 дюйма (0,6 и 4,5 мм) соответственно при 21,76 фунта на квадратный дюйм (150 кПа) в цикле перезарядки. После первого цикла перегрузки не наблюдалось значительного снижения величины латеральной и вертикальной деформации абатментов GRS в последующих циклах перегрузки. ⁽²³⁾

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Wu et al. ⁽²³⁾

Рисунок 53. График. Профили боковой деформации западного абатмента.

 

1 фут = 0,305 м
1 дюйм = 25,4 мм
1 фунт/кв. дюйм = 6,89 кПа
Примечание. Эта фигура была создана FHWA после того, как Wu et al. ⁽²³⁾

Рисунок 54. График.Профили боковой деформации восточного устоя.

 

3.4 Влияние нестационарных нагрузок на деформации опор мостов на сыпучих грунтах

Временные нагрузки могут включать транспортную нагрузку и нагрузку, вызванную уплотнением. В нескольких исследованиях изучалось влияние динамических нагрузок на опоры мостов с использованием искусственных наполнителей. Основываясь на трехмерном (3D) численном исследовании интегрального мостовидного протеза, Olson et al. пришли к выводу, что прогибы надстройки, связанные с динамической нагрузкой, оказывали вторичное влияние на смещение опор, но существенно изменяли их вращение. ⁽⁸⁰⁾ В результате критические моменты в соединении надстройки и фундамента были усугублены временной нагрузкой при тепловом расширении и улучшены в условиях теплового сжатия. В главе 10 Спецификации проектирования мостов AASHTO LRFD говорится: «Переходная нагрузка может не учитываться при анализе осадки для связных грунтов, подверженных осадке, зависящей от времени». ⁽⁸⁾ Однако для несвязных грунтов (включая инженерные насыпи) переходная нагрузка может учитываться при деформациях мелкозаглубленных фундаментов, устоев и опор мостов.Для подпорных стен и устоев мостов традиционный подход заключается в добавлении динамической нагрузки к статической нагрузке и рассмотрении комбинированных нагрузок как постоянной статической нагрузки. Например, с помощью аналитических исследований Ким и Баркер, а также Эсмаили и Фатоллахзаде изучили эквивалентную надбавку за нагрузку грузовика и поезда, соответственно, на подпорные стены и опоры моста. ^(81,82) В настоящее время динамическое воздействие нестационарной нагрузки на опоры мостов при использовании инженерных насыпей не исследовалось.Кроме того, отсутствует литература по зависимым от времени и временным (переходным) нагрузкам на деформационно-напряженное поведение опор мостов в инженерных насыпях.

3.5 Определение распределения напряжений в сыпучих грунтах под мелкими фундаментами

На основе теории упругости разработаны уравнения для расчета вертикальных напряжений в любой точке массива грунта, вызванных внешними вертикальными нагрузками. Наиболее широко используются формулы Буссинеска и Вестергора. ^(83,84) Впервые они были разработаны для точечных нагрузок, действующих на поверхность. Эти формулы были интегрированы для получения напряжений ниже равномерных полосовых нагрузок и прямоугольных нагрузок. На практике часто предпочтение отдается формулам Буссинеска, так как они дают консервативные результаты.

Формулы Буссинеска основаны на следующих допущениях: ⁽⁸³⁾

• Масса грунта упругая, изотропная и однородная.
• Почва полубесконечная.
• Почва невесомая.

В формулах Вестергаарда материал является изотропным с конечными и равными горизонтальными и вертикальными нормальными модулями и коэффициентами Пузона, но с бесконечным модулем горизонтального сдвига. ⁽⁸⁴⁾ Предположения для формул Вестергаарда следующие:

• Грунт упругий и полубесконечный.
• Почва состоит из многочисленных близко расположенных горизонтальных слоев незначительной толщины из бесконечно жесткого материала.
• Жесткий материал допускает только деформацию массы вниз, при которой горизонтальная деформация равна нулю.

Для инженерных насыпей без армирования можно использовать формулы Буссинеска и Вестергаарда для определения распределения напряжений внутри массива грунта. В армированных инженерных насыпях, которые используются в качестве опор мостов, армированные грунты перестают быть изотропными или однородными. Таким образом, Буссинеск и Формулы Вестергаарда могут быть неприменимы.В таком случае можно использовать численное моделирование (например, FEM или метод конечных разностей). Многие прошлые исследования изучали распределение деформации и напряжения арматуры внутри стен, армированных геосинтетиками. (См. ссылки 85–88.) Для грунтов, армированных металлом, в практике Северной Америки используются три распространенных метода оценки нагрузок на арматуру: метод когерентной гравитации AASHTO, метод жесткости конструкции FHWA и упрощенный метод AASHTO. (См. ссылки 52, 89 и 36.) Были проведены ограниченные исследования распределения напряжений в армированных грунтах в качестве опор мостов, особенно в SLS. Роу и Хо исследовали непрерывную сплошную панельную стену с шарнирным носком и усиленную растяжимой арматурой в зернистой засыпке, опирающуюся на жесткое основание. ⁽⁹⁰⁾ Это численное исследование показало, что среди рассмотренных параметров на распределение усилий наибольшее влияние оказали жесткость арматуры, плотность, внешнее Φ между облицовкой и грунтом, внутреннее Φ грунта обратной засыпки и жесткость облицовки.

На распределение напряжения могут влиять различные состояния грунта (т. е. гранулометрический состав, параметры прочности, относительная плотность и содержание мелких частиц), характеристики армирования (т. е. T _f , жесткость, N и S _v ) и условия нагружения, некоторые из которых были исследованы Роу и Хо. ⁽⁹⁰⁾ Тем не менее, поиск литературы, проведенный авторами этого доклада, предполагает отсутствие документации и понимания влияния различных параметров на распределение напряжения в армированных инженерных насыпях в качестве опор мостов в SLS.

 

Эффективность ленточного фундамента с армированием георешеткой для различных типов грунтов в Мосуле, Ирак

PLoS One. 2020; 15(12): e0243293.

, Курирование данных, Формальный анализ, Исследование, Методология, Ресурсы, Программное обеспечение, Визуализация, Написание – первоначальный проект, ¹ , Концептуализация, Формальный анализ, Привлечение финансирования, Исследование, Методология, Администрирование проекта, Ресурсы, Программное обеспечение, Надзор, Валидация, Написание – обзор и редактирование, ^{1, *} , Концептуализация, Исследование, Методология, Визуализация, Написание – обзор и редактирование, ¹ , Концептуализация, Формальный анализ, Исследование, Методология, Надзор, Написание – обзор и редактирование, ¹ , Формальный анализ, Привлечение финансирования, Администрирование проекта, Написание – обзор и редактирование, ¹ и , Концептуализация, Методология, Валидация, Написание – обзор и редактирование ²

Нур Ибрагим Хасан

¹ Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

Aizat Mohd Taib

¹ Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Селангор, Малайзия

Нур Шазвани Мухаммад

¹ Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

Muhamad Razuhanafi Mat Yazid

¹ Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

Azrul A.Муталиб

¹ Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Selangor, Malaysia

Dayang Zulaika Abang Hasbollah

² Школа гражданского строительства, инженерный факультет, Технологический университет Малайзии, Скудай, Джохор, Малайзия

Цзянго Ван, редактор

¹ Факультет инженерии и искусственной среды, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi UKM, Селангор, Малайзия

² Школа гражданского строительства, инженерный факультет, Технологический университет Малайзии, Скудай, Джохор, Малайзия

Китайский горно-технологический университет, КИТАЙ

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Поступила в редакцию 17 июня 2020 г .; Принято 19 ноября 2020 г.

Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника. Эта статья была процитирована. по другим статьям в PMC.

Abstract

Основной причиной проблемного разрушения грунта при определенной нагрузке является низкая несущая способность и чрезмерная осадка.В связи с растущим интересом к использованию мелкозаглубленного фундамента для поддержки тяжелых конструкций важно изучить методы улучшения почвы. Техника использования геосинтетического армирования широко применяется в течение последних нескольких десятилетий. Цель этой статьи – определить влияние использования георешетки Tensar BX1500 на несущую способность и осадку ленточного фундамента для различных типов грунтов, а именно Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидиа в Мосуле, Ирак. Расчет армированных и неармированных грунтовых оснований проведен численно и аналитически.Был протестирован ряд условий путем изменения количества ( N ) и ширины ( b ) слоев георешетки. Результаты показали, что георешетка может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку. Почва участка Аль-Рашидиа была песчаной и свидетельствовала о лучшем улучшении, чем почвы на двух других участках (глинистые почвы). Оптимальная ширина георешетки ( b ) в пять раз превышает ширину фундамента ( B ), в то время как оптимальное число георешеток ( N ) получено не было.Наконец, численные результаты предельной несущей способности были сопоставлены с аналитическими результатами, и сравнение показало хорошее соответствие между анализом и оптимальным диапазоном, опубликованным в литературе. Важные результаты показывают, что армирование георешеткой может привести к улучшению грунтового основания, однако это не зависит напрямую от ширины и количества георешетки. Различные свойства почвы и размер основания также влияют на значения BCR и SRR, подтвержденные расчетами коэффициента улучшения.Следовательно, результат дополнил преимущество эффективного применения фундаментов из армированного грунта.

Введение

Методы улучшения грунта с использованием геосинтетических материалов широко разрабатывались в течение последних нескольких десятилетий, особенно в области строительства дорожных покрытий и фундаментов. Хотя было проведено множество экспериментальных исследований для определения эффекта геосинтетического армирования, анализ отличался в отношении свойств геотекстиля, таких как форма и размеры, расстояние между ними и толщина [1–13].Кроме того, в исследованиях также анализируется влияние различных типов грунтов и конструкций фундаментов. Что касается поведения грунта с классификацией песчаного грунта, многочисленные аналитические исследования способствовали пониманию взаимодействия грунта и конструкции, проведенного несколькими исследователями в отношении несущей способности грунтовых оснований, армированных георешетками [13–17]. Кроме того, для исследования несущей способности и осадки армированного грунта было выполнено бесчисленное количество численных моделей, которые позволили сэкономить время и средства [9, 18–29].Понятие армированного грунта как строительного материала, основанное на существовании взаимодействия грунт-армирование за счет прочности на растяжение, фрикционных и адгезионных свойств арматуры, впервые было введено французским архитектором и инженером Анри Видалем в 1960-х годах [29]. С тех пор этот метод широко используется в инженерно-геологической практике. Геосинтетики, которые используются в армированных грунтах, бывают разных типов, включая георешетки, геотекстиль, геомембраны, геосинтетические глиняные вкладыши, геосети и геоячейки [30].Геосетка является одним из плоских геосинтетических продуктов, обычно изготавливаемых из полимеров; В настоящее время из полипропилена или полипропилена высокой плотности (ПНД) изготавливают различные разновидности геосеток, что способствует эффективному использованию различных геотекстильных материалов.

Фундамент с системой армированного грунта называется армированным грунтовым фундаментом (RSF). иллюстрирует типичный фундамент из геосинтетического армированного грунта и описание различных геометрических параметров. Параметры армирования георешеткой включают расстояние между верхними слоями ( u ), расстояние по вертикали ( s или h ), количество слоев армирования ( N ), общую глубину армирования ( d ) и ширину. арматуры ( б ).Как указано в литературе, оптимальное значение параметров ( u / B ) и ( h / B ) составляет 0,33 (где B — ширина основания). Многие исследования выбрали разные размеры для фундамента и георешетки, но все результаты указывают на различное поведение в зависимости от классификации почвы. Можно понять, что разные географические местоположения имеют разные типы и условия почвы, поэтому правильная конструкция используемой георешетки важна для укрепления грунтового основания.Более того, фундаменты из армированного грунта могут быть экономичной альтернативой традиционным мелкозаглубленным фундаментам с большими размерами основания, которые, в свою очередь, увеличивают осадку фундамента за счет увеличения глубины зоны влияния под фундаментом или замены слабых слоев грунта компетентными материалами [31]. .

Фундамент армированный георешеткой [32].

В течение последних тридцати лет было выполнено много экспериментальных, численных и аналитических исследований для изучения поведения RSF для различных типов почвы.Все исследования показали, что применение армирования позволяет значительно повысить несущую способность и уменьшить осадку грунтовых оснований [33]. Чен и Абу-Фарсах и др. . В работе [34] использовались две концепции для оценки преимуществ фундамента из армированного грунта, например, коэффициент несущей способности (BCR) и коэффициент уменьшения осадки (SRR). BCR определяется как отношение несущей способности армированного грунтового основания к несущей способности неармированного грунтового основания, тогда как SRR определяется как отношение уменьшения осадки основания на основе армирования к осадке неармированного грунтового основания при постоянном поверхностном давлении [ 35].BCR задается как:

Где:

( q _ult ) _r предельная несущая способность фундамента из армированного грунта.

( q _ult ) _u предельная несущая способность неармированного грунтового основания.

И SRR определяется как:

Где:

с _Р осадка армированного грунтового основания.

с ₀ осадка неармированного грунтового основания.

Многие из этих исследований были направлены на изучение параметров и переменных, влияющих на значения BCR и SRR. Другие исследования также были сосредоточены на улучшении осадки фундамента, других геотехнических конструкций и методов расчета, таких как Abbas и др. . [36], Rosyidi и др. . [37], Khajehzadeh и др. . [38], Joh и др. .[39], Чик и др. . [40], Li и др. . [41], Азриф и др. . [42] и Zhanfang и др. . [43] работа. Гвидо и др. . [1] провели экспериментальное исследование земляных плит, армированных геотекстилем. Их модельные испытания проводились с использованием квадратных футов на песке. Они показали, что BCR снижался с увеличением u/B ; улучшение несущей способности было незначительным, когда число армирующих слоев превышало три, что соответствовало глубине влияния 1 . 0B для u/B , h/B и b/B с соотношениями 0,5, 0,25 и 3. Незначительное улучшение BCR наблюдалось при увеличении отношения длин ( b/B ). ) армирования за три с двумя слоями армирования u/B и h/B с соотношениями 0,25 и 0,25 соответственно. Кроме того, Ли и др. . [44] провели лабораторные модельные испытания с использованием жесткого ленточного фундамента, опирающегося на плотный песок, покрывающий мягкую глину, со слоем геотекстильного армирования на границе раздела.Они обнаружили, что армирующий слой на границе раздела песка и глины привел к дополнительному увеличению несущей способности и уменьшению осадки основания; Было обнаружено, что эффективная ширина арматуры, обеспечивающая оптимальные характеристики фундамента, примерно в пять-шесть раз превышает ширину фундамента.

Кроме того, исследование методом конечных элементов, проведенное Курианом и др. . [45] на ленточном основании, поддерживаемом армированным песком, с использованием модели грунта Дункана-Чанга показали явное уменьшение осадки в армированном песке при более высоких нагрузках, чем в случае неармированного песка.Численные результаты также показали, что небольшое увеличение осадки произошло в армированном песке на начальном этапе процесса нагружения. Возможное объяснение этому феномену дали Курьян и др. . [45] заключалась в том, что нормальная нагрузка была слишком мала, чтобы вызвать достаточное трение между грунтом и арматурой. Относительное перемещение между грунтом и арматурой увеличивалось с увеличением нагрузки и уменьшалось с увеличением глубины арматуры.Максимальное напряжение сдвига на границе раздела грунт-армирование возникало на относительном расстоянии ( x/B ) приблизительно 0,5 от центра основания, а напряжение, развиваемое в арматуре, было максимальным в центре и постепенно уменьшалось к концу. армирования. С другой стороны, Махарадж [19] провел численный анализ ленточного фундамента, поддерживаемого армированной глиной, с использованием модели грунта Друкера-Прагера. Он пришел к выводу, что в случае одного слоя армирования оптимальное отношение расстояния между верхними слоями ( u/B ) составляет около 0.125 из армированной глины. Он также обнаружил, что коэффициент эффективной длины ( b / B ) арматуры составляет около 2,0, глубина воздействия зависит от жесткости арматуры, а увеличение жесткости геосинтетического материала снижает осадку основания.

Хотя многие исследования выявили много интересных особенностей механизма взаимодействия грунта и геосинтетика, методы, используемые для проектирования систем грунта, армированного геосинтетиком, все еще различаются и в большинстве случаев вызывают недоумение у инженеров.Расчет системы армированного грунта с использованием методов предельного равновесия в основном использовался и считался очень консервативным [46–48]. В последнее время применение метода конечных элементов для моделирования и анализа системы армированного грунта обеспечило соответствующие проектные характеристики, низкую стоимость и скорость, используя различные системы армирования грунта и граничные условия [49]. Однако потребность в численно-аналитическом исследовании, учитывающем основные факторы механизма взаимодействия армированного грунтового основания, остается актуальной.В этой статье анализ несущей способности и осадки армированного георешеткой и неармированного грунтового основания трех участков (т.е. Аль-Хамедат, Аль-Рашидия и Башика) в Мосуле, Ирак, проводится численно с помощью конечно-элементной программы Plaxis. и по сравнению с аналитической несущей способностью, рассчитанной теоретически с использованием метода, разработанного Ченом и Абу-Фарсахом [17]. Производные и аналитические методы основаны на анализе предельного равновесия и вычисляют только предельную несущую способность в отношении данной осадки.Поскольку с помощью этих методов невозможно получить осадку, в теоретическом методе использовались осадки, полученные в результате численного анализа.

Механизм армирования георешеткой

Во многих случаях строительства мелкозаглубленные фундаменты возводятся поверх существующего слабого грунта, что приводит к низкой несущей способности и чрезмерным проблемам осадки. Недостатки могут привести к повреждению конструкции, снижению долговечности и ухудшению уровня производительности [50].В этих условиях в течение длительного времени для решения проблемы этих типов почв использовались методы улучшения почвы. Несколько исследователей разработали различные методы улучшения почвы для повышения прочности почвы с использованием различных методов стабилизации. Для решения вышеупомянутых проблем с почвой было разработано несколько типов методов улучшения почвы, включая цементацию, вертикальный дренаж, замену почвы, забивку свай и геосинтетическое армирование [51–54]. Полимерная природа геосинтетического материала делает геосинтетические изделия устойчивыми к различным грунтовым и экологическим условиям.Общие области применения геосинтетических материалов в области инженерно-геологических работ включают повышение прочности и жесткости подповерхностного грунта, подчеркиваемого неглубокими фундаментами и тротуарами, обеспечение устойчивости земляных подпорных конструкций и откосов, обеспечение безопасности плотин, как описано в Han et al . [55] и Ван и др. . [56] работа. Геосетка используется для улучшения механических характеристик подземного грунта при внешних нагрузках. Таким образом, он широко применяется в качестве армирующих слоев в стенах из механически стабилизированного грунта (MSE) и геосинтетического армированного грунта (GRS), в качестве меры стабилизации откосов и в качестве армирования подземного грунта под тротуарами и фундаментами.Высокая растяжимость геосеток позволяет армирующим слоям принимать на себя значительную часть растягивающих напряжений, возникающих в грунтовом массиве под действием внешней нагрузки. Таким образом, георешетки выступают в качестве армирующих элементов и усиливают нагрузочно-деформационное поведение армированного массива грунта.

В основных моментах некоторых экспериментальных исследований Binquet и Lee [14] оценили несущую способность грунта, армированного металлическими полосами; результаты испытаний показали, что несущую способность можно улучшить в 2–4 раза за счет укрепления грунта.Результаты их испытаний также свидетельствовали о том, что армирование, размещенное ниже глубины воздействия, которая составляла примерно 2B , оказало незначительное влияние на увеличение несущей способности, а размещение первого слоя на ( u/B = 0,3) ниже глубины влияния основание фундамента привело к максимальному улучшению. Акинмусуру и Акинболаде [57] исследовали влияние использования веревочных волокон в качестве армирующих элементов на песчаный грунт; их результаты показали, что конечная несущая способность может быть улучшена в три раза по сравнению с неармированным грунтом; оптимальное расстояние между верхними слоями ( u ) было определено равным 0 . 5B , и они показали, что улучшение несущей способности было незначительным, когда число армирующих слоев превышало три, что соответствовало глубине влияния 1 . 75Б . Шакти и Дас [2] провели экспериментальное исследование основания из глинистого грунта, армированного геотекстилем. Результаты их испытаний показали, что большинство преимуществ геотекстильного армирования были получены при соотношении расстояния между верхними слоями ( u/B ), равном 0.35 до 0,4. Для u/B , равного 0,33, и h/B , равного 0,33, BCR увеличился с 1,1 до 1,5 при увеличении количества слоев с 1 до 3 и после этого оставался практически постоянным. Глубина влияния укладки геотекстиля была определена как 1,0 B . Наиболее эффективная длина геотекстиля равнялась четырехкратной ширине ленточного фундамента.

Чжоу и Вэнь [58] провели экспериментальное исследование влияния использования одного слоя песчаной подушки, армированной геоячейками, на мягкий грунт.Результаты показали, что произошло существенное снижение осадки нижележащего мягкого грунта, а коэффициент реакции грунтового основания K30 улучшился на 3000%; деформация уменьшилась на 44%. Более того, Рафтари и др. . [24] провели численный анализ ленточного основания, поддерживаемого армированным откосом, с использованием модели грунта Мора-Кулона. Результаты испытаний показали, что осадка фундамента на неармированном откосе более жесткая, чем на армированном.Так как осадка в армированном положении с тремя слоями армирования уменьшилась примерно на 50%. Они сообщили, что для получения наименьшей осадки оптимальное вертикальное расстояние между георешетками ( h ) должно быть эквивалентно ширине фундамента ( B ). Хинг и др. . [5] провели серию модельных испытаний на ленточном фундаменте, опирающемся на песок, армированный георешеткой. Результаты испытаний показали, что при размещении георешетки отношение глубины (90 532 d/B 90 535) больше 2.25 не привело к улучшению несущей способности ленточного фундамента. Для достижения максимальной выгоды минимальный коэффициент длины ( b/B ) георешетки должен быть равен 6. BCR, рассчитанный при ограниченном коэффициенте осадки ( s/B ), равном 0,25, 0,5 и 0,75, составил приблизительно 67. %–70% конечного BCR.

Адамс и Коллин [11] провели несколько серий крупномасштабных полевых испытаний. Испытания проводились в бетонной коробке с четырьмя разными размерами квадратных оснований.Для испытаний был выбран мелкозернистый песок для бетонных растворов. Результаты испытаний показали, что три слоя армирования георешеткой могут значительно увеличить несущую способность и что коэффициент предельной несущей способности (BCR) может быть увеличен до более чем 2,6 для трех слоев армирования. Однако величина осадки, необходимая для этого усовершенствования, составляла приблизительно 20 мм ( s/B = 5 %), что может оказаться неприемлемым для некоторых типов фундаментов. Результаты также показали, что положительные эффекты армирования при низком коэффициенте осадки ( s/B ) могут быть максимально достигнуты, когда расстояние между верхними слоями меньше 0.25 В . Альтернативно, Arab и др. . [27] провели численный анализ ленточного основания, поддерживаемого песчаным грунтом, с использованием модели твердеющего грунта. Они сообщили, что для геометрических параметров u / B = h / B = 0,5 и b / B = 4 влияние увеличения количества слоев георешетки ( N ) на несущую способность армированных геосетками грунтов повысилась несущая способность и несколько увеличилась общая жесткость армированного песка.Увеличение жесткости георешетки также привело к увеличению BCR. Несмотря на то, что исследования грунтового основания, армированного георешеткой, были проведены широко, тем не менее, поведение грунта не полностью улавливается, особенно в том, что касается оптимизированного применения георешетки. Численное моделирование в этом исследовании способствует более глубокому пониманию грунтового основания за счет спецификации армирования в моделях грунта.

Численное моделирование

Численное моделирование поведения армированного и неармированного грунтового основания проводилось с использованием программного обеспечения Plaxis.Plaxis представляет собой программу конечных элементов, специально разработанную для анализа деформации и устойчивости в инженерно-геологических задачах [59]. В этом исследовании процесс испытаний включает в себя полное моделирование грунта, армирование георешеткой, установку фундамента и наложение нагрузки, как показано аналогично на рис. Реальные сценарии можно смоделировать с помощью модели плоской деформации, которая используется в данной задаче. Модель плоской деформации подходит для реализации с относительно однородным поперечным сечением, схемой нагружения и большой протяженностью модели в направлении, перпендикулярном плоскости модели, где нормальные напряжения полностью учитываются, но смещения и деформации предполагаются равными нулю. .

Анализ моделей

В Plaxis доступны различные модели почв. В данном исследовании с использованием конечно-элементного моделирования была рассмотрена упруго-идеально-пластическая модель грунта Мора-Кулона. Конститутивная модель Мора-Кулона широко используется в большинстве инженерно-геологических задач, поскольку исследователи показали, что сочетания напряжений, приводящие к разрушению образцов грунта при трехосных испытаниях, соответствуют контуру разрушения критерия Мора-Кулона (гексагональная форма) Гольдшайдера [60].При использовании конститутивной модели Мора-Кулона в качестве входных данных требуются пять параметров [61]. Эти пять параметров могут быть получены путем анализа базовых тестов грунта, и они состоят из двух параметров жесткости: эффективного модуля Юнга ( E ′) и эффективного коэффициента Пуассона ( v ′) и трех параметров прочности: эффективного сцепления ( c ′), эффективный угол трения ( φ ′) и угол расширения ( ψ ). В двухмерном пространстве оболочка разрушения представляет собой прямую или слегка изогнутую линию, касающуюся круга Мора или точек напряжения.В диапазонах напряжения в пределах локуса текучести почвенный материал является эластичным по своему поведению. По мере развития критической комбинации напряжения сдвига и эффективного нормального напряжения точка напряжения будет совпадать с оболочкой разрушения, и предполагается идеально пластическое поведение материала с непрерывным сдвигом при постоянном напряжении. После достижения идеально пластичного состояния материал никогда не сможет вернуться к полностью упругому поведению без каких-либо неустранимых деформаций. Ленточный фундамент моделируется как жесткая плита и при расчетах считается очень жестким и шероховатым.

Детали грунтов, армированных георешеткой, рассмотренных в модельных испытаниях, показаны на рис. В Plaxis армирование георешеткой представлено применением специальных натяжных элементов (пятиузловые элементы георешетки). Георешетки имеют только нормальную жесткость и не имеют жесткости на изгиб, которая может выдерживать только силы растяжения. Единственным свойством материала георешетки является упругая осевая жесткость EA . Для моделирования взаимодействия элементов георешетки с окружающим грунтом часто удобно комбинировать эти элементы георешетки с интерфейсами.Назначенные границы раздела грунт–геосетка показаны на рис. Каждому интерфейсу присвоена виртуальная толщина, которая представляет собой воображаемый размер, используемый для определения свойств материала интерфейса. Упруго-идеально пластическая модель используется для описания поведения интерфейсов для моделирования взаимодействия грунт-геосетка. Критерий Кулона используется для различения упругого поведения, когда внутри границы раздела могут происходить небольшие смещения, и пластического поведения границы раздела, когда происходит постоянное проскальзывание.Параметры интерфейса рассчитываются из параметров окружающего грунта с использованием коэффициента взаимодействия R _между , определяемого как отношение прочности на сдвиг границы раздела к прочности на сдвиг грунта [59]. В этом исследовании используются элементы грунта с 15 узлами, а прочность интерфейса устанавливается вручную. Для реального взаимодействия грунт-конструкция граница раздела слабее и гибче, чем связанный грунт, а это означает, что значение R _между должно быть меньше 1.Таким образом, в настоящем исследовании предполагается, что R _между составляет 0,9.

Интерфейсы, георешетки, фундамент, точечная нагрузка и стандартные крепления, доступные в Plaxis.

Таблица 1

Детали программы испытаний модели.

9 93/3019 1, 2, 3, 4, 5, 6

Тестовые параметры	Констальные параметры	Переменные параметры
A	U / B = 0,33, N = 1	B / B = 1, 2, 3, 4, 5, 6
Б	и/Б = ч/Б = 0.33, N = 2		B / B = 1, 2, 3, 4, 5, 6
C	U / B = H / B = 0,33, N = 3		B / B = 1, 2, 3, 4, 5, 6
D		U / B = H / B = 0,33, N = 4	б/В = 1, 2, 3, 4, 5, 6
Е	и/Б = з/В = 0,33, Н = 5 5

После того, как геометрическая модель полностью определена и свойства материалов назначены слоям грунта и структурным объектам, сетка применяется для расчетов методом конечных элементов (КЭ).Plaxis включает в себя процедуру полностью автоматического создания сетки, в которой геометрия дискретизируется на элементы базового типа и совместимые структурные элементы, как показано на рис. Основным типом элемента в сетке, используемой в настоящем исследовании, является треугольный элемент со средним размером от 0,5 до 2 м, который обеспечивает точный расчет напряжений и разрушающих нагрузок. В Plaxis доступны пять различных плотностей сетки, от очень крупной до очень мелкой. Предварительные расчеты были проведены с использованием пяти доступных уровней грубости глобальной сетки, чтобы получить наиболее подходящую плотность сетки и минимизировать влияние зависимости сетки на конечно-элементное моделирование.При анализе количество треугольных элементов и точек напряжения в модели для каждого участка изменялось в зависимости от плотности сетки и расположения арматуры. показано изменение числа элементов и точек напряжения в зависимости от плотности сетки моделей трех участков для случая пяти слоев георешетки. Как видно из рисунка, размер сетки оказывает минимальное влияние на результаты примерно после 240 элементов для участка Башика и 400 элементов для участков Аль-Хамедат и Аль-Рашидиа. Для Ba’shiqa это соответствует грубой сетке с измельчением вокруг элементов георешетки и основания модели, где ожидаются большие концентрации напряжений, и средней сетке с измельчением как для Al-Hamedat, так и для Al-Rashidia.

Сетка конечных элементов режима армированного грунта.

Изменение отношения несущей способности в зависимости от плотности сетки (крупности сетки).

Таблица 2

Изменение количества элементов и точек напряжения в зависимости от плотности сетки.

931 31 17664

Сетка Грубость	Аль-Hamedat				Ba’shiqa Аль-Rashidia
		Элемент напряжений Очки		Элемент напряжений Очки		Элемент напряжений Очки
Очень курс	133	1596	153	1836	153	1836
курс	236	2832	236	2832	236	2832
Средний	398	4776	406	4872	406	4872
Fine	802	9624	850	10200	850	10200
Very Fine	1488	17856	1472	17664	1472

Смоделированные граничные условия были приняты такими, что вертикальные границы были свободны по вертикали и ограничены по горизонтали, а нижняя горизонтальная граница была полностью зафиксирована, как показано на рис.Рассматриваемые вертикальные границы сетки находились на расстоянии 10 м от центра фундамента с каждой стороны, а нижняя горизонтальная граница находилась на 20 м ниже подошвы фундамента, так что эти границы не влияли на напряжения и деформации, возникающие в массиве грунта. В исследовании использовалась точечная нагрузка. Конструкция моделировалась с возрастающей величиной нагрузки, пока грунт не достиг предела прочности, чтобы исследовать осадку под влиянием приложенной нагрузки. После создания геометрической модели и создания конечно-элементной сетки необходимо задать начальное напряженное состояние.Начальные условия состоят из двух разных режимов: один режим для создания начального давления воды, а другой режим для задания конфигурации начальной геометрии и создания начального эффективного поля напряжений. Поскольку слои почвы для Аль-Хамдат и Башика сухие, а уровень грунтовых вод на площадке Аль-Рашидия достаточно глубок, чтобы не влиять на поведение фундамента, состояние грунтовых вод было принято как незначительное. Начальные напряжения в грунте создаются с помощью формулы Джейки, выраженной уравнением 3 (в программном обеспечении Plaxis процедура создания начальных напряжений в грунте часто называется процедурой K ₀ ).

где K ₀ — коэффициент бокового давления грунта, а φ — угол внутреннего трения грунта.

Полимерная экструдированная двухосная георешетка типа BX1500 [62].

Plaxis позволяет выполнять различные типы расчетов методом конечных элементов, такие как расчет пластичности, анализ консолидации, анализ уменьшения Phi-c и динамический расчет. Для текущего исследования был выбран пластический расчет. Пластический расчет должен быть выбран для проведения анализа упруго-пластической деформации.Этот тип расчета подходит для большинства практических геотехнических приложений. В инженерной практике проект делится на этапы проекта. Точно так же процесс расчета в Plaxis также разделен на этапы расчета. В данном исследовании рассматриваются два этапа расчета. Первый – это начальная фаза, которая представляет начальную ситуацию проблемы. Второй этап включает армирование георешеткой и приложение внешней линейной нагрузки.

При расчете методом конечных элементов анализ становится нелинейным, когда используется расчет пластичности, что означает, что каждую фазу расчета необходимо решать в шагах расчета (шагах нагрузки).Размер шага и алгоритм решения важны для нелинейного решения. Если шаг расчета подходящего размера, то количество итераций, необходимых для достижения равновесия, будет небольшим, порядка 5–10, а если шаг большой, то необходимое количество итераций будет избыточным, и решение может расходиться. Итеративные параметры в программном обеспечении: желаемый минимум и максимум в первую очередь предназначены для определения того, когда расчет должен выполняться с большими или меньшими шагами. Если вычисление может решить шаг нагрузки (следовательно, сходится) за меньшее количество итераций, чем желаемый минимум, который по умолчанию равен 4, он начинает использовать шаг нагрузки, который в два раза больше.Однако, если для вычисления требуется больше итераций, чем желаемый максимум, который по умолчанию равен 10 для сходимости, вычисление решит выбрать шаг вычисления только вдвое меньшего размера. Для пластического анализа изменение желаемого минимума или желаемого максимума не влияет на результаты. Пока вычисление сходится на каждом шаге, неважно, использует ли вычисление множество маленьких шагов с небольшим количеством итераций или ограниченное количество больших шагов с большим количеством итераций на шаг.

Для решения нелинейных задач пластичности доступно несколько процедур. Все процедуры основаны на автоматическом выборе размера шага в зависимости от применяемого алгоритма. Предельный уровень продвижения нагрузки является одной из этих процедур, которая используется в текущем анализе. Процедура автоматического определения размера шага используется в первую очередь на этапах расчета, когда необходимо достичь определенного предельного уровня нагрузки. Процедура завершает расчет при достижении заданного уровня нагрузки или при обнаружении разрушения грунта.Количество дополнительных шагов установлено равным 1000, чтобы процесс расчета продолжался до конца, прежде чем будет достигнуто количество дополнительных шагов. В этой процедуре параметры итерации установлены стандартными и показали хорошую производительность при сходимости вычислений. В стандартных настройках допустимая ошибка, которая представляет собой отклонение от точного решения, была установлена ​​​​на 0,03, коэффициент чрезмерной релаксации, который отвечает за уменьшение количества итераций, необходимых для сходимости, был установлен на 1,2, максимальное количество итераций было установлено на 50, желаемые минимальная и максимальная итерации были установлены на 4 и 10 соответственно, и, наконец, был активирован контроль длины дуги, который важен для сходимости расчета и точного определения разрушающей нагрузки, в противном случае расчет будет продолжать итерацию и разрушающую нагрузку. будет переоценен.Поэтапное строительство было выбрано в качестве варианта ввода нагрузки, при котором можно определить значение и конфигурацию нагрузки, а также состояние отказа, которое необходимо достичь. Поскольку поэтапное строительство выполняется с использованием процедуры предельного уровня продвижения нагрузки, оно управляется суммарным множителем (∑Mэтап). Этот множитель обычно начинается с нуля и достигает конечного уровня 1,0 в конце фазы расчета. Временной интервал этапа расчета считается нулевым, поскольку анализ модели является пластическим анализом и не включает консолидацию или использование модели ползучести мягкого грунта.

Свойства материала

Почва была собрана с трех разных участков в Мосуле, Ирак: Аль-Хамедат, Башика и Аль-Рашидия. Мосул расположен в северной части Ирака. Район характеризуется обширными равнинами и антиклиналями. Вблизи реки Тигр расположены три уровня аккумулятивных террас аллювиальных почв. Большинство почв района относится к умеренно-экспансивному типу. Равнинные участки между антиклиналями покрыты пластовыми стоковыми отложениями, включающими глину, песок, ил, иногда покрытые рассеянным гравием.показывает механические и физические свойства почвы, а в таблице S1 показаны пределы Аттерберга и размер зерна для каждого вовлеченного участка. В данном исследовании использовался бетонный ленточный фундамент шириной B = 600 мм. Свойства фундамента показаны на . Двухосные георешетки (Tensar BX1500), показанные на рис., использовались для укрепления грунта на всех трех участках. Различные свойства армирования георешеткой, используемые в моделировании методом конечных элементов в этом исследовании, показаны на рис.

Таблица 3

Свойства почвы на трех участках по результатам лабораторных испытаний.

Расположение
	Местоположение	Параметры крепления сдвига		Свойства физической почвы
Угол трения, φ °		Сплоченность, C (KPA)	Насыщенная единица, γ SAT (KN / M 3 )	Ненасыщенная единица Вес, γ USSAT (KN / M 3 )	Модуль упругости, E (KN / M 2 )	Соотношение Пуассона V	Угол расширения ψ ° 9 ψ ° 9
Al-Hamedat	20	40	20	17	25000	0.35	0
	Ba’shiqah 25	15	17,5	15	32500		0,35 0 ​​
Аль-Rashidia	28	0	20	16	32500	0,35	0

Параметр	Единица	Значение
Материал Модель	—	Линейные Упругие
Ненасыщенные единица веса, γ unsat	кН / м 2	24
Модуль Юнга (E)	кН/ м 2	5×10 6
Коэффициент Пуассона	—	0,3

Табл.

Unit	Unit	Geogrid BX1500
полимерный материал	—	полипропилен
Размеры диафрагмы	мм (в)	30.5 (1.2)
Минимальная толщина ребра	мм (в)	1,78 (0,07)	1,78 (0,07)	1,78 (0,07)
прочность на растяжение при 2% штамм	кн / м (IB / FT)	10,0 (690)
Прочность на растяжение на 5% штамм	KN / M (IB / FT)	20.0 (1,370)
Ultimate прочность на растяжение	KN / M (IB / FT)	30.0 (2 050)
Эффективность развязки	%	%	%	93	93	93	93	93	75

Предельная несущая способность неармированного грунтового основания

Meyerhof [63] предложил метод оценки предельной несущей способности ленточного фундамента с учетом коэффициента глубины ( D _f ) как:

qu=cNcFcd+qNqFqd+0,5γBNγFγd

(4)

Коэффициенты несущей способности могут быть определены следующими соотношениями [63]:

NQ = TAN2 (45 + Φ2) EπTANφ

(5)

где:

F _CD F QD F _γd = Глубинные факторы

Meyerhof [63] коэффициенты глубины могут быть выражены как:

Fcd=1+0.2DfBtan(45+φ2)

(8)

Fqd=Fγd=1+0,1DfBtan(45+φ2)

(9)

Используя приведенные выше соотношения, можно рассчитать теоретическую предельную несущую способность неармированных грунтов. .

Предельная несущая способность фундамента из армированного грунта

В этом исследовании была принята новая формула несущей способности, разработанная Ченом и Абу-Фарсахом [17] для оценки предельной несущей способности фундамента из армированного грунта. Этот метод учитывает как ограничивающее, так и мембранное влияние арматуры на увеличение предельной несущей способности.На основе предложенного механизма разрушения был проведен анализ устойчивости предельного равновесия РФС. В этом новом методе они рассмотрели механизм отказа, основанный на предыдущих исследованиях Чена [34], и отказ от продавливания при сдвиге, за которым следует общий отказ при сдвиге. Соответствующие формулы могут быть выражены следующим образом:

qu(R)=qu(UR)+Δqp+Δqt

(10)

qu(UR)=cNC+γ(Df+Dp)Nq+12γBNγ

(11)

Δqp=2caDpB+γ (1+2DfDp)KstanφB−γDp

(12)

Δqt=∑i=1Np(2Tixtanδ+2TisinαB)+∑i=Np+1N(4Tix(u+(i−1)h−Dp)B2)+∑ i=Np+1NT(2TisinξB)

(13)

Tix=[Ticosαi≤NpTisin(π4+φ2+β−ξ)sin(π4+φ2+β)i>Np]

(14)

β =[0u+(i−1)h≤Dp+B2tan(π4+φ2)θu+(i−1)h≤Dp+B2tan(π4+φ2),r0eθtanφ=u+(i−1)hcos(π4−φ2−θ )]

(15)

Применяя приведенные выше соотношения, можно рассчитать теоретическую предельную несущую способность фундамента из армированного грунта.

Результаты и обсуждения

Результаты, полученные от Plaxis для определения предельной несущей способности и осадки основания, представляли собой кривые осадки армированного и неармированного грунтов трех упомянутых участков, а результаты, полученные в результате аналитического анализа по уравнению Мейергофа [63] и по методу Чена и Абу-Фарсаха [17] были получены значения BCR этих грунтов с армированием георешеткой.

Неармированные грунты

С использованием программного обеспечения Plaxis было проведено три моделирования МКЭ для оценки предельной несущей способности неармированного грунта для каждого участка.показывает деформированную сетку (увеличенную до 15 раз) грунта под действием разрушающей нагрузки. С видно небольшое пучение грунта по краям основания и осадку 57,43 мм, что свидетельствовало о сдвиговом разрушении грунта. На фиг.1с и показаны возникающие вертикальные напряжения и вертикальные смещения неармированного грунта соответственно при приложении разрушающей нагрузки. На рис. и 2 показаны пузыри приращений вертикального напряжения и вертикального смещения, соответственно, в пределах профиля грунта из-за приложения полосовой нагрузки [64].Однако вертикальное напряжение и вертикальное смещение уменьшались с увеличением глубины, как показано на этих рисунках значениями затенения контуров. Соответствующие напряжения и перемещения в горизонтальном направлении представлены на рис. и соответственно. Максимальные горизонтальные напряжения в были сосредоточены непосредственно под фундаментом на глубине В и по горизонтали шириной В ; кроме того, по штриховке горизонтальных напряжений было видно, что грунт разрушился под действием локального сдвига.

Деформированная сетка из неармированного грунта под действием разрушающей нагрузки.

Вертикальное эффективное напряжение, возникающее в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

Вертикальное смещение, возникающее в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

Горизонтальные действующие напряжения, возникающие в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

Горизонтальное смещение, возникающее в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

Максимальная часть представленных горизонтальных смещений приходится на поверхность грунта, что и является причиной пучения грунта на кромках основания. Однако эти горизонтальные напряжения и смещения значительно повлияли на поведение георешетки, как будет показано ниже в разделе, посвященном армированному грунту. Касательные напряжения и деформации, связанные с разрушением, изображены на рис. и соответственно. Отметим, что максимальные касательные напряжения и деформации или зона сильного сдвига располагались под краями фундамента и практически распространялись в пределах глубины 2 B , по горизонтали на расстоянии B от краев фундамента и значительно уменьшались на нижние глубины.Тем не менее, локальное разрушение при сдвиге было почти очевидно из штриховок касательных напряжений, показанных на рис. представляет точки пластичности или точки пластичности разрушения, образующиеся в массиве грунта под действием разрушающей нагрузки. Точка пластичности – это точка, соответствующая необратимому напряжению и деформации, расположенная на оболочке разрушения Мора-Кулона (огибающая является функцией угла внутреннего трения сцепления грунта).

Касательные напряжения, возникающие в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

Деформации сдвига, возникающие в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

Точки пластичности и растяжения, образующиеся в неармированном грунте из-за приложения разрушающей нагрузки.

также показывает точки растяжения (точки черного цвета) на поверхности грунта, которые соответствуют трещинам растяжения (областям напряжения растяжения). Однако эти точки растяжения указывали на то, что грунт разрушался при растяжении, а не при сдвиге.Теоретическая предельная несущая способность неармированного грунта была получена путем применения уравнений (4)–(9). Параметры прочности на сдвиг (c и φ ) и удельный вес ( γ ), используемые в следующих уравнениях, показаны на .

Участок Аль-Хамедат:

Nq=tan2(45+202)eπtan20=6,4

Nc=cot20(6,4−1)=14,83

Nγ=(6,4−1)tan1,4*20=5,39

5

5 FcdFqdFγd=1 как глубина основания (Df=0)

qu=40*14,83*1+0+0,5*17*.6*5,39*1=620 кН/м2

Участок Башика:

Nq=tan2(45+252 )eπtan25=10.66

Nc=cot25(10,66−1)=20,72

Nγ=(10,66−1)tan1,4*25=10,88

FcdFqdFγd=1asглубина основания (Df=0)

qu=725*20,0. +0.5*15*.6*10.88*1=359КН/м2

Участок Аль-Рашидиа:

Nq=tan2(45+282)eπtan28=17.81

Nc=cot25(10.66−1)=31.61

Nγ =(10,66−1)tan1,4*25=13,7

FcdFqdFγd=1 как глубина основания (Df=0)

qu=0*31,61*1+0+0,5*16*,6*13,7*1=65 кН/м2

Результаты неармированного грунтового основания, полученные с помощью численного анализа, и теоретическая предельная несущая способность, полученная Мейергофом [63], показаны в .Здесь видно, что численные значения несущей способности превышают теоретические значения. Высокое значение несущей способности может быть связано с тем, что уравнения несущей способности обычно недооценивают (более консервативно) предельную несущую способность грунта [64]. Кривые давления-осадки, полученные в результате численного анализа неармированных грунтовых оснований трех площадок, показаны на рис. Кроме того, на этих рисунках показан метод определения предельной несущей способности по кривым осадки; он представляет собой консервативное и наиболее реальное состояние отказа.Этот метод представляет собой метод касательных пересечений, разработанный Траутманном и Кулхави [65].

Кривая давление-осадка и определение предельной несущей способности участка Аль-Хамедат.

Кривая давление-осадка и определение предельной несущей способности площадки Башика.

Таблица 6

Расчетная и теоретическая предельная несущая способность грунтов трех участков.

Сайт	Численное ( кв U кН / м 2 )	Теоретическая ( кв U кН / м 2 )
Аль-Hamedat	640	620
	Ba’shiqa 365	359
Аль-Rashidia	67	65

Кривая давление-осадка и определение предельной несущей способности участка Аль-Рашидиа.

Из рисунков на , можно заметить, что грунт Аль-Хамедата демонстрирует более высокую несущую способность ( q _u = 640 кПа ), чем два других участка, где грунт Башика демонстрирует промежуточную несущую способность значение ( q _u = 365 кПа ) и почва Аль-Рашидиа представляет наименьшую ( q _u = 67 кПа ) среди почв. Эта разница может быть связана с характеристиками и свойствами почвы, как указано в таблице S1.Отмечается, что грунт участка Аль-Хамедат представляет собой твердую глину с высоким сцеплением ( c = 40 кПа ), Аль-Рашидия представляет собой песчаный грунт с высоким углом трения ( φ = 28°) с нулевым сцеплением ( c = 0 кПа), в то время как почва участка Башика классифицируется как глина от низкой до средней с относительно низкой связностью ( c = 15 кПа ) по сравнению с почвой Аль-Хамедат.

Армированные грунты

Для фундаментов из армированного грунта было проведено 90 расчетов методом конечных элементов с целью изучения влияния армирования георешеткой на предельную несущую способность и осадку ленточного фундамента, расположенного на трех упомянутых площадках.Деформированная сетка (увеличенная до 10 раз) грунта, армированного георешеткой, показана на рис. Кроме того, осадка была уменьшена до 44,68 мм за счет армирования георешеткой, где уменьшение осадки было связано с подъемными силами, создаваемыми армированием георешеткой во время деформации и мобилизацией осевых растягивающих усилий армирующих слоев. Кроме того, пучение грунта по краям фундамента уже исчезло, что означало, что грунт не разрушился при сдвиге, как упомянутый ранее неармированный грунт.показывает горизонтальные напряжения, возникающие в массиве армированного грунта. Видно, что горизонтальные напряжения несколько увеличились до значения 228,96 кН/м ² за счет передачи части вертикальной нагрузки на горизонтальную нагрузку, воспринимаемую арматурой и, в свою очередь, на окружающий грунт. При этом горизонтальные напряжения распределялись по слоям армирования на ширину 5 B , что свидетельствовало о зацеплении и взаимодействии слоев грунта и георешетки; в результате растягивающие силы внутри арматуры мобилизовались, как показано на рис.

Деформированная сетка из георешетки армированного грунта.

Горизонтальное эффективное напряжение, возникающее в грунте, армированном георешеткой.

Осевая сила в армировании георешеткой.

показывает распределение горизонтального смещения в армированном грунте. Видно, что смещение уменьшается до 8,68 мм из-за ограничения слоев армирования, стрелки почти равномерно распределены по слоям армирования и малы значения смещения на поверхности грунта по сравнению с неармированным состоянием, где большая часть горизонтального смещения произошла на верхняя часть почвы, вызывающая пучение почвы.Следовательно, разрушение грунта при сдвиге предотвращается за счет передачи приложенной вертикальной нагрузки силам растяжения в армировании георешетки за счет поверхностного трения и опоры между грунтом и арматурой. На рис. и а показаны касательные напряжения и деформации армированного грунта и их распределение по армированию георешеткой соответственно. Отмечено, что зоны концентрации касательных напряжений и деформаций под фундаментом уменьшаются за счет распределения напряжений и деформаций вдоль и через слои арматуры, что приводит к изменению плоскости разрушения и предотвращает разрушение в пределах армированной зоны.Пластические точки в усиленной зоне изображены на . Показано, что пластические точки сильно сконцентрированы вдоль армированной зоны, что свидетельствует об экстремальных напряжениях, возникающих на границе между грунтом и георешеткой. Следовательно, это оправдывает взаимодействие между грунтом и геосетками и изменение механизма разрушения.

Горизонтальное смещение, возникающее в грунте, армированном георешеткой.

Напряжение сдвига, возникающее в грунте, армированном георешеткой.

Деформация сдвига, возникающая в грунте, армированном георешеткой.

Пластмассовые точки, образующиеся в армированном георешеткой грунте под нагрузкой.

Влияние ширины георешетки

(b) и количества слоев георешетки (N) на предельную несущую способность

На рисунках показано изменение BCR с шестью различными ширинами георешетки (b) для номеров от 1 до 5 слоев георешетки ( N ) для трех участков Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика, соответственно.Из рис. 1-2 видно, что увеличение ширины георешетки (b) и номера георешетки (N) приводит к увеличению BCR для всех трех участков. Кроме того, грунт в Аль-Рашидиа способствует более высокому повышению предельной несущей способности, чем на двух других участках. Улучшение может быть связано с различием свойств почвы и размера зерен, как показано в таблице S1 и таблице S1. Почва Аль-Рашидиа песчаная и имеет угол трения ( φ = 28°) больше, чем на двух других участках, в которых пассивные силы и силы трения между почвой и георешеткой будут выше, чем на двух глинистых участках [8].Для участков Аль-Хамедат и Башика с глинистыми почвами почва участка Башика с глиной от низкой до средней демонстрирует лучшее улучшение, чем почва участка Аль-Хамедат, представляющая собой твердую глину, с точки зрения предельной несущей способности. Следовательно, с помощью армирования георешеткой со слабой глиной почва может улучшиться до более жесткой глины. Однако максимальное улучшение предельной несущей способности может быть получено при b/B = 5 для любого номера георешетки на этих трех участках, следовательно, оптимальная ширина георешетки (b) для трех участков составляет 5 B в то время как не было оптимального номера георешетки (N) , полученного как N = 5, все три грунта показывают хорошее улучшение несущей способности основания.

BCR и b/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Хамедат.

BCR по сравнению с b/b с другим номером георешетки ( N ) для площадки Башика.

BCR и b/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Рашидиа.

Влияние ширины георешетки

(b) и количества слоев георешетки (N) на осадку основания

Коэффициент уменьшения осадки (SRR%) в зависимости от различной ширины георешетки ( b ) с числом от 1 до 5 слои георешетки ( N ) показаны на рис. – для грунтов участков Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика соответственно.Из этих рисунков видно, что увеличение ширины слоя георешетки (b) и номера георешетки ( N ) приводит к уменьшению осадки основания для трех участков. От рис. до , наблюдалось снижение осадки фундамента (SRR%), полученное на этих трех площадках в результате увеличения ширины армирования георешеткой (b) и количества слоев георешетки ( N ). Показано, что большее уменьшение осадки основания по мере увеличения ширины георешетки (b) достигается почвой участка Башика для первых трех слоев георешетки ( N = 1–3), за которой следует грунт Участки Аль-Рашидия и Аль-Хамедат соответственно.В то время как при N = 4 и 5 почва Аль-Рашидиа начала демонстрировать более высокое улучшение, чем почва участка Башика, в отличие от почвы участка Аль-Хамедат, которая имеет самое низкое улучшение.

SRR по сравнению с b/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Хамедат.

SRR по сравнению с b/b с другим номером георешетки ( N ) для площадки Башика.

SRR по сравнению с b/b с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Рашидиа.

Разница в SRR% может быть связана с двумя причинами: хорошим углом трения грунта Башика ( φ = 25°) и возникновением эффекта глубокого основания [50] в грунте участка Башика, который вызывает общее разрушение грунта при сдвиге, развитое ниже армированной зоны. В этом случае натяжение всех слоев георешетки в пределах армированной зоны будет мобилизовано, так как после продавливания слоев георешетки фундамент выйдет из строя с точки зрения предельной несущей способности.Почва участка Аль-Рашидия демонстрирует второе по величине улучшение и при N = 4 и 5, что указывает на более высокое улучшение осадки основания. Как указывалось ранее, грунт участка Аль-Рашидия песчаный и имеет наибольший угол трения ( φ ) между двумя другими участками, в котором величина подвижного натяжения слоев георешетки в армированной зоне будет выше, чем у два участка из-за того, что частицы песка сцепляются с отверстиями георешетки. Кроме того, может возникнуть более высокое сопротивление трению в зоне контакта между грунтом и слоями георешетки.С другой стороны, у грунта Аль-Хамедат угол трения ( φ = 20°) меньше, чем у двух других участков, что приводит к меньшему трению в зоне контакта грунт-геосетка и меньшим пассивным силам на краях грунта. ребра георешетки. Таким образом, осадка основания характеризуется низким улучшением, даже несмотря на то, что в этой почве может иметь место эффект глубокого основания.

Из рисунков также видно, что почва Аль-Хамедат демонстрирует лучшее улучшение осадки основания, поскольку номер георешетки ( N ) увеличивается, чем увеличение ширины георешетки ( b ), в то время как почва Башики была противоположной.Увеличение может быть связано с более высокой прочностью почвы на участке Аль-Хамедат ( c = 40 кПа ), чем почва в Башике ( c = 15 кПа ), где она может подвергаться воздействию количество слоев георешетки ( N ) больше ширины георешетки ( b ). Оптимальная ширина георешетки ( b ) для трех участков при любом номере георешетки также составляет 5 B , в то время как оптимального номера георешетки ( N ) получено не было, N = 5 все три почвы показали хорошее улучшение оседания фундамента.

Коэффициент улучшения (IF)

Коэффициент улучшения (IF) определяется как отношение несущей способности армированного грунта ( q _{армированного} ) к неармированному грунту ( q _{at5) определенные соотношения s / B . Где s / B — отношение осадки фундамента к ширине фундамента. Для сравнения предельной несущей способности грунтов с разным номером георешетки ( N ) на различных уровнях осадки рассчитана ИФ при различных соотношениях s / B .Изменение IF с отношениями s / B для трех сайтов показано на рис. Из этих рисунков очевидно, что при увеличении осадки основания коэффициент улучшения (предельная несущая способность армированного грунта) увеличивается для любого номера георешетки, и это ожидается, поскольку слоям георешетки требуется осадка основания для мобилизации их сил растяжения, следовательно, повышение устойчивости к приложенным вертикальным нагрузкам. Также можно отметить влияние номера георешетки ( N ), увеличение количества слоев георешетки приводит к увеличению IF, таким образом, уменьшая первоначальную осадку в необходимости мобилизовать натяжение слоя георешетки и заставить армированный грунт выдерживать выдерживать приложенные нагрузки даже при очень высокой осадке без разрушения.}

Изменение IF по сравнению с s/B с другим номером георешетки ( N ) для участка Аль-Хамедат.

Изменение IF по сравнению с s/B с другим номером георешетки ( N ) для площадки Башика.

Изменение IF по сравнению с s/B с другим номером георешетки ( N ) для площадки Аль-Рашидиа.

Кроме того, использование георешетки в грунте участка Аль-Хамедат демонстрирует меньший коэффициент улучшения и достигает очень большой осадки для улучшения несущей способности основания по сравнению с двумя другими участками.Это большое оседание связано с тем, что грунт Аль-Хамдата представляет собой очень прочную глину (90 532 c 90 535 = 40 кПа) с малым углом трения (90 532 φ 90 535 = 20°), чем на двух других участках, и, таким образом, требуется большая осадка, чтобы мобилизовать натяжение в георешетке. слои, почва Башики также глинистая ( c = 15 кПа) с углом трения ( φ = 25°) лучше, чем почва Аль-Хамедат, поэтому она показала лучшее улучшение предельной несущей способности и меньшую осадку для мобилизации напряжение в слоях георешетки, чем в почве Аль-Хамдат.В то время как грунт Аль-Рашидиа продемонстрировал самое высокое улучшение предельной несущей способности и наименьшую осадку при мобилизации натяжения в слоях георешетки, что связано с тем, что грунт Аль-Рашидиа представляет собой песок с более высоким углом трения ( φ = 28 °), кроме того, георешетка лучше работает с песчаным грунтом из-за угла трения и сцепления частиц с отверстиями георешетки.

Сравнение численного и аналитического анализа

BCR численного анализа с использованием Plaxis и аналитического анализа с применением метода Чена и Абу-Фарсах [17] армированных грунтов трех участков сравниваются на рисунках – .На этих рисунках показано изменение BCR численного и аналитического анализа в зависимости от номера георешетки ( N ) для почв Аль-Хамедат, Аль-Рашидиа и Башика соответственно.

Сравнение численного и аналитического анализа почвы Аль-Хамедат.

Сравнение численного и аналитического анализа почвы Башика.

Сравнение численного и аналитического анализа почвы Аль-Рашидиа.

Из рисунков с рис. по , видно, что аналитический анализ является почти линейным и показал небольшую разницу с численным анализом, что может быть связано с ограничениями в определении точной глубины продавливающего сдвига в глинистых грунтах (Al-Hamedat и Башика), впоследствии приводит к низкой или высокой устойчивости почвы к приложенным нагрузкам. Кроме того, значения угла наклона армирования георешетки (ξ и α) для глинистых участков (Аль-Хамедат и Башика) и песчаных участков (Аль-Рашидиа) под нагрузкой на фундамент могут быть выбраны не совсем так, как они есть в действительности.Однако общий аналитический анализ показал почти хорошие результаты, близкие к численному анализу.

Заключение

Что касается всестороннего конечно-элементного и аналитического анализа, включение арматуры может улучшить несущую способность основания и уменьшить осадку. Несущая способность и снижение осадки армированного грунтового основания для трех участков увеличились с увеличением ширины слоев георешетки ( b ).Степень улучшения несущей способности и осадки фундамента для каждого участка была разной. Почва на участке Аль-Хамедат улучшилась меньше, чем на двух других участках, в то время как почва на участке Аль-Рашидиа показала более высокое улучшение. Оптимальная ширина георешетки для всех трех участков составила (5 B ). Увеличение количества слоев георешетки ( N ) привело к повышению несущей способности и уменьшению осадки армированного грунтового основания на всех трех площадках.По мере увеличения количества георешеток степень улучшения несущей способности и осадки основания для каждого участка была разной. Почва на участке Аль-Хамедат улучшилась меньше, чем на двух других участках, в то время как почва на участке Аль-Рашидиа показала более высокое улучшение. Оптимального количества георешеток не было, так как три участка показали хорошее улучшение даже при N = 5. Использование армирования георешеткой на песчаных грунтах или слабых глинистых слоях привело к лучшему улучшению несущей способности и уменьшению осадки, чем на более прочных слоях. , которые нуждаются в более высоком расчете, чтобы показать их улучшения; это было ненадежно, потому что мелкозаглубленные фундаменты были почти рассчитаны на определенный уровень осадки.BCR из аналитического анализа увеличивались по мере увеличения числа ( N ) и ширины ( b ) георешетки. Их приращение было почти линейным и показывало приемлемые значения, которые близко соответствовали BCR из численного анализа. Это исследование в значительной степени доказывает, что армирование георешеткой потенциально приводит к улучшению грунтового основания, однако это не зависит напрямую от ширины и количества георешетки. Различные свойства почвы и размер фундамента также влияют на значения BCR и SRR.Общие результаты дополняются преимуществом эффективного применения фундаментов из армированного грунта.

Вспомогательная информация

S1 Таблица

Границы Аттерберга и гранулометрический анализ почв трех участков.

(DOCX)

Заявление о финансировании

Инициалы автора: AMT Номер гранта: GGPM-2018-039 Спонсор: Universiti Kebangsaan Malaysia URL: https://www.ukm.my/portal/ Роль спонсора: Платить взносы за публикацию и предоставить проектное оборудование.

Доступность данных

Все соответствующие данные находятся в документе.

Ссылки

1. Гвидо В. А., Чанг Д. К. и Суини М. А. Сравнение земляных плит, армированных геосеткой и геотекстилем. Канадский геотехнический журнал, 1986, 23(4): 435–440. [Google Академия]3. Хуан Си Си и Тацуока Ф. Несущая способность армированного горизонтального песчаного грунта. Геотекстиль и геомембраны, 1990, 9 (1): 51–82. [Google Академия]4. Мандал Дж. Н. и Сах Х. С. Испытания на несущую способность глины, армированной геосеткой. Геотекстиль и геомембраны, 1992, 11(3): 327–333. [Google Академия]5.Хинг К. Х., Дас Б. М., Пури В. К., Кук Э. Э. и Йен С. К. Несущая способность ленточного фундамента на песке, армированном геосеткой. Геотекстиль и геомембраны, 1993, 12(4): 351–361. [Google Академия]6. Омар М. Т., Дас Б. М., Пури В. К. и Йен С. К. Предельная несущая способность мелкозаглубленных фундаментов на песке с армированием георешеткой. Канадский геотехнический журнал, 1993, 30(3): 545–549. [Google Академия]7. Шин Э., Пинкус Х., Дас Б., Пури В., Йен С. К. и Кук Э. Несущая способность ленточного фундамента на армированной геосеткой глине.Geotechnical Testing Journal, 1993, 16(4): 534. [Google Scholar]8. Дас Б. М. и Омар М. Т. Влияние ширины фундамента на модельные испытания несущей способности песка с армированием георешеткой. Геотехника и геологическая инженерия, 1994, 12(2): 133–141. [Google Академия]9. Йетимоглу Т., Ву Дж. Т. Х. и Сагламер А. Несущая способность прямоугольных фундаментов на песке, армированном георешеткой. Журнал геотехнической инженерии, 1994, 120 (12): 2083–2099. [Google Scholar]

10. Дас Б.М., Шин Э.C. & Singh, G. Ленточный фундамент на глине, армированной георешеткой: предварительная процедура проектирования. Международное общество морских и полярных инженеров. Шестая международная морская и полярная инженерная конференция, 1996 г., 26–31 мая, Лос-Анджелес, Калифорния, США.

11. Адамс М. Т. и Коллин Дж. Г. Испытания большой модели фундамента на нагрузку на фундамент из геосинтетического армированного грунта. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (1). [Google Академия] 12. Зайни М. И., Каса А. и Наян К.ЯВЛЯЮСЬ. Прочность на сдвиг на границе раздела геосинтетического глиняного покрытия (GCL) и остаточного грунта. Международный журнал по передовым наукам, технике и информационным технологиям, 2012 г. 2(2): 156–158. [Google Академия] 13. Се Л., Чжу Ю., Ли Ю. и Су Т.С. Экспериментальное исследование давления на грунт вокруг геотекстильного матраца с наклонной пластиной. PLoS ONE, 2019, 14(1): e0211312 10.1371/журн.pone.0211312 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]14. Бинкет Дж. и Ли К.Л. Испытания на несущую способность армированных земляных плит.Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1975, 101 (Процедура ASCE № 11792). [Google Академия] 16. Михаловски Р. Л. Предельные нагрузки на армированные грунты фундамента. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 2004 г., 130 (4): 381–390. [Google Академия] 17. Чен К. и Абу-Фарсах М. Расчет предельной несущей способности ленточных фундаментов на армированном грунтовом основании. Грунты и основания, 2015, 55 (1): 74–85. [Google Академия] 18. Лав Дж. П., Берд Х. Дж., Миллиган Г. У. Э. и Хоулсби Г.Т. Аналитические и модельные исследования армирования слоя зернистой засыпки на мягком глиняном основании. Канадский геотехнический журнал, 1987, 24(4): 611–622. [Google Академия] 19. Махарадж Д.К. Нелинейный анализ методом конечных элементов ленточного фундамента на армированной глине. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2003 г., стр. 8. [Google Scholar]20. Эль Савваф М. А. Поведение ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой, на мягком глинистом откосе. Геотекстиль и геомембраны, 2007, 25(1): 50–60. [Google Академия] 21.Ахмед А., Эль-Тохами А. М. К. и Марей Н. А. Двумерный анализ методом конечных элементов лабораторной модели насыпи. В книге «Геотехническая инженерия для смягчения последствий стихийных бедствий и реабилитации», 2008 г., 10.1007/978-3-540-79846-0_133 [CrossRef] [Google Scholar]22. Аламшахи С. и Хатаф Н. Несущая способность ленточных фундаментов на песчаных откосах, армированных георешеткой и сеткой-анкером. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27(3). [Google Академия] 23. Чен К. и Абу-Фарсах М. Численный анализ для изучения влияния масштаба мелкозаглубленного фундамента на армированные грунты Рестон, Вирджиния: Материалы ASCE конференции Geo-Frontiers 2011, март 13–16 сентября 2011 г., Даллас, Техас| д 20110000.[Google Академия] 24. Рафтари М., Кассим К. А., Рашид А. С. А. и Моайеди Х. Осадка мелкозаглубленных фундаментов вблизи армированных откосов. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2013, 18. [Google Scholar]26. Хусейн М. Г. и Мегид М. А. Трехмерный метод конечных элементов для моделирования двухосной георешетки с применением к грунтам, армированным георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2016, 44 (3): 295–307. [Google Академия] 27. Араб М. Г., Омар М. и Тахмаз А. Численный анализ фундаментов мелкого заложения на грунтах, армированных георешетками.MATEC Web of Conferences, 2017, 120. [Google Scholar]28. Каса А., Чик З. и Таха М. Р. Глобальная устойчивость и осадка сегментных подпорных стен, армированных георешеткой. ТОЙСАТ, 2012, 2(4): 41–46. [Google Scholar]

29. Видаль М. Х. Развитие и будущее армированного грунта. Материалы симпозиума по армированию земли на ежегодном съезде ASCE, Питтсбург, Пенсильвания, 1978 г., стр. 1–61.

30. Кернер Р. М., Карсон Д. А., Даниэль Д. Э. и Бонапарт Р. Текущее состояние пробных площадей Cincinnati GCL.Геотекстиль и геомембраны, 1997, 15 (4–6), 313–340. [Google Академия] 31. Бушехриан А. Х., Хатаф Н. и Гахрамани А. Моделирование циклического поведения мелкозаглубленных фундаментов, опирающихся на геосетку и песок, армированный сеткой-анкером. Геотекстиль и геомембраны, 2011, 29(3): 242–248. [Google Академия] 34. Чен К., Абу-Фарсах М.Ю., Шарма Р. и Чжан С. Лабораторные исследования поведения фундаментов на геосинтетически армированных глинистых грунтах. Отчет о транспортных исследованиях: Журнал Совета по транспортным исследованиям, 2004 г., 2007 г., (1): 28–38.[Google Академия] 35. Алаваджи Х. А. Испытания модельной плиты на просадочный грунт. Журнал Университета короля Сауда — Инженерные науки, 1998 г., 10 (2). [Google Академия] 36. Аббас Дж. М., Чик З. Х. и Таха М. Р. Моделирование и расчет одиночной сваи, подверженной боковой нагрузке. Электронный журнал геотехнической инженерии, 2008 г., 13 (E): 1–15. [Google Академия] 37. Росиди С.А., Таха М.Р. и Наян К.А.М. Эмпирическая модельная оценка несущей способности осадочных остаточных грунтов методом поверхностных волн.Журнал Кежурутераан, 2010, 22 (2010): 75–88. [Google Академия] 38. Хаджехзаде М., Таха М. Р., Эль-Шафие А. и Эслами М. Модифицированная оптимизация роя частиц для оптимальной конструкции фундамента и подпорной стенки. Журнал Чжэцзянского университета: Science A, 2011, 12 (6): 415–427. [Google Академия] 39. Джо С. Х., Хван С. К., Хассанул Р. и Рахман Н. А. Визуализация поперечного сечения модуля упругости железнодорожного полотна под балластом для определения потенциальной осадки. Журнал Корейского общества железных дорог, 2011 г., 14 (3): 256–261.[Google Академия]40. Чик З., Альджанаби К. А., Каса А. и Таха М. Р. Десятикратная перекрестная проверка искусственной нейронной сети, моделирующая осадочное поведение каменной колонны под насыпью шоссе. Арабский журнал геонаук, 2013 г., 7(11): 4877–4887. [Google Академия] 41. Ли Ю. П., Ян Ю., Йи Дж. Т., Хо Дж. Х., Ши Дж. Ю. и Гох С. Х. Причины послемонтажного проникновения самоподъемных насыпных фундаментов в глины. PLoS ONE, 2018, 13(11): e0206626 10.1371/journal.pone.0206626 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]42.Азриф М., Закиран М. Н. Ф., Сякира М. Р. Н. А., Азван С. М., Нур Р. К., Ли Э. К. и др. Применение геофизических исследований к возникновению осадок — тематическое исследование на 2-м Азиатско-Тихоокеанском совещании EAGE-GSM по приповерхностным геонаукам и инженерии (EAGE-GSM 2-е Азиатско-Тихоокеанское совещание по приповерхностным геонаукам и инженерии). Европейская ассоциация геологов и инженеров, EAGE, 2019. [Google Scholar]43. Чжанфан Х., Сяохун Б., Чао Ю. и Яньпин В. Вертикальная несущая способность свайно-разжижаемого песчано-грунтового основания при горизонтальном сейсмическом воздействии.PLoS ONE, 2020, 15(3): e0229532 10.1371/journal.pone.0229532 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]44. Ли К., Манджунат В. и Девайкар Д. Численные и модельные исследования ленточного фундамента, поддерживаемого системой армированная зернистая засыпка — мягкий грунт. Канадский геотехнический журнал, 2011, 36: 793–806. [Google Академия] 45. Куриан Н. П., Бина К. С. и Кумар Р. К. Оседание армированного песка в фундаментах. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1997, 123 (9): 818–827.[Google Академия] 46. Цорнберг Дж.Г. и Лещинский Д. Сравнение международных критериев проектирования конструкций из геосинтетического армированного грунта. В: Ochiai et al. (ред.) Ориентиры в армировании земли, 2003 г., 2: 1095–1106. [Google Академия] 47. Лещинский Д. О глобальном равновесии при проектировании геосинтетической армированной стены. Дж. Геотех. Геосреда. англ. ASCE, 2009, 135(3): 309–315. [Google Академия] 48. Ян К.Х. Утомо П. и Лю Т.Л. Оценка подходов проектирования, основанных на силовом равновесии и деформациях, для прогнозирования нагрузок на арматуру в конструкциях из геосинтетического армированного грунта.ж.ГеоИнж, 2013, 8(2): 41–54. [Google Академия] 49. Сьера А.К.Ф. Поведение геотекстиля на отрыв: численный прогноз. Междунар. Дж. Инж. рез., 2016, заявл. 6(11–4): 15–18. [Google Академия]50. Шарма Р., Чен К., Абу-Фарсах М. и Юн С. Аналитическое моделирование грунтового основания, армированного георешеткой. Геотекстиль и геомембраны, 2009, 27(1): 63–72. [Google Академия]51. Лю С.Ю., Хань Дж., Чжан Д.В. и Хун З.С. Комбинированный метод DJM-PVD для улучшения мягкого грунта. Геосинтетика Интернэшнл, 2008, 15(1): 43–54.[Google Академия]52. Роу Р.К. и Тэчакумторн К. Комбинированное воздействие PVD и армирования насыпей на чувствительных к скорости грунтах. Геотекстиль и геотекстиль, 2008, 26 (3): 239–249. [Google Академия]53. Ван С., Ли С., Сюн З., Ван С., Су С. и Чжан Ю. Экспериментальное исследование влияния тампонажной арматуры на сопротивление сдвигу разрушенного горного массива. PLoS ONE, 2019, 14(8): e0220643 10.1371/журнал.pone.0220643 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]54. Ван Ю., Гэ Л., Ченди С., Ван Х., Хань Дж. и Го З. Анализ гидравлических характеристик улучшенного песчаного грунта с мягким камнем. PLoS ONE, 2020, 15(1): e0227957 10.1371/journal.pone.0227957 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]55. Хан Дж., Покхарел С.К., Ян С., Манандхар С., Лещинский Д., Халахми И. и др. Эффективность оснований RAP, армированных Geocell, на слабом грунтовом основании при полномасштабных нагрузках от движущихся колес. Журнал материалов в гражданском строительстве, 2011 г., 23 (11): 1525–1534. [Google Академия]56. Ван Дж.К., Чжан Л. Л., Сюэ Дж. Ф. и Йи Т. Реакция на осадку неглубоких квадратных фундаментов на песке, армированном георешеткой, при циклической нагрузке. Геотекстиль и геомембраны, 2018, 46(3): 586–596. [Google Академия] 57. Акинмусуру Дж. О. и Акинболаде Дж. А. Устойчивость нагруженных фундаментов на армированном грунте. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, 1981, 107 (Продолжение ASCE 16320). [Google Академия] 58. Чжоу Х. и Вэнь С. Модельные исследования песчаной подушки, армированной георешеткой или геоячейкой, на мягком грунте.Геотекстиль и геомембраны, 2008, 26(3): 231–238. [Google Академия] 59. Brinkgreve R.B.J. & Vermeer P.A. Код конечных элементов для анализа почвы и горных пород. AA Balkema, Rotterdam, Netherlands, 1998. [Google Scholar]

. 61. Brinkgreve, RBJ, Kumarswamy, S., Swolfs, WM, Waterman, D., Chesaru, A., Bonnier, PG, et al., 2014, Plaxis. 2014. PLAXIS bv, Нидерланды.

64. Boussinesq, J. Применение потенциалов в исследовании равновесия и движения упругих твердых тел, Gauthier-Villars, Paris, (1883).

65. Траутманн С. Х. и Кулхави Ф. Х. Подъемная нагрузка-смещение фундаментов. Журнал геотехнической инженерии, 1988, 114 (2): 168–184. [Google Scholar] .