В марте 2020 года в международном научно-практическом журнале "Геотехника" была опубликована статья о результатах совместной работы ООО "УСМ-Инжиниринг" с научно-исследовательским институтом (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова) об оценке работы конструкций ограждения в угловых зонах котлована.
В статье приводятся результаты исследования работы конструкции ограждения котлована, разработанного в песчаных грунтах.
Исследования проводились в опытном лотке 15,0×5,0×3,0 (h) м на модели котлована размерами в плане 7,0×2,0 м и глубиной 2,0 м от дневной поверхности. Ограждение опытного котлована консольного типа смоделировано из стальных труб квадратного сечения 50,0×3,0 мм длиной 3,0 м.
При проведении опытных работ была разработана и смонтирована система мониторинга, включающая в себя:
- датчики линейного положения без трения о шток УСМ-ЭСЦ-ДЛП-300 для измерений: горизонтальных перемещений верха конструкции ограждения котлована; осадок поверхности земли с внешней стороны модели котлована; горизонтальных перемещений массива грунта по глубине с внешней и внутренней стороны от ограждения котлована.;
- геодезические призмы для контроля деформаций реперных балок. Измерения проводились с помощью роботизированного тахеометра;
Все измерительные устройства объединялись в единую систему под управлением специальной
компьютерной программы.
Помимо этого, проводились инклинометрические измерения угла наклона оси элементов ограждения по высоте с помощью специально разработанного для данных исследований портативного вертикального скважинного короткобазисного инклинометра
УСМ-ИСП-В с активной длиной зонда 0,25 м.
Из результатов экспериментальных работ на опытном участке подтверждено наличие углового эффекта. Выявлено, что в песчаных грунтах данный эффект в плане распространяется на величину, близкую к глубине котлована. При увеличении глубины котлована размер зоны влияния углового эффекта на горизонтальные перемещения ограждения котлована увеличивается. Сопоставление известных аналитических методик расчeта перемещения ограждения котлована показало, что для дисперсных грунтов они дают большую погрешность, а влияние углового эффекта на перемещения ограждающих конструкций требует дополнительных исследований.
При выполнении численных расчeтов, в т.ч. для исследования влияния различных параметров на перемещения конструкции ограждения в угловых зонах котлована, рекомендуется использовать модель упрочняющегося грунта, реализованную в программном комплексе PLAXIS 3D. Выполненные методом конечных элементов поверочные расчеты показали достаточно хорошую сходимость расчетных перемещений ограждения котлована с результатами натурных наблюдений.
