Перспективы выявления и освоения месторождений газа, конденсата и нефти на шельфе морей России (Сборник научных трудов), страница 45

Примечание: в числителе - средние значения усилий задавливания

в знаменателе - значения коэффициентов увеличения сил сопротивления

Изменение значений поправочных коэффициентов в зависимо­сти от плотности грунта для каждого типа фрагмента ребристого эле­мента представлены на рис. 2. Кроме измерений сил сопротивления проводились наблюдения за деформацией как поверхности грунта, так его массива, прилегающего к исследуемому фрагменту.

Анализ полученных данных позволяет отметить следующие ос­новные положения:

1.  Благодаря многочисленным промежуточным измерениям на­
грузки на ребра в процессе задавливания (через каждые 0,1 м их по­
гружения) удалось с достаточной точностью осреднить результаты
испытаний однотипных фрагментов для сравнения их с плоским
фрагментом ребра. При этом максимальные расхождения на глубинах
более 0,2 - 0,3 м не превышали 3-4 %.

2.  Усложнение конструкции фрагмента от плоского к угловому,
тавровому и крестообразному сопровождается увеличением сил со­
противления их погружению.

3.  По результатам измерений деформаций поверхности грунта
как в процессе задавливания, так и после его завершения, можно кон­
статировать, что вокруг фрагмента происходит образование дефор­
мируемых зон грунта. Объем этой зоны зависит от плотности грунта
и достигает максимума в плотном грунте, где он практически равен
объему внедренного в грунт фрагмента ребра.

Учитывая полученные результаты экспериментальных работ, можно предложить следующую зависимость для оценки обшей вели­чины сил сопротивления Q при заглублении ребристого фундамента, имеющего в плане сложную форму ребер;

Q - 0о(1п+1_уК_у+1ДС+1_кК_к),                                                      (1)

где Q_o - силы сопротивления задавливанию плоского ребра [2] длиной 1м; 1„ - длина плоских ребристых элементов: \_у - длина углового фрагмента ребристых элементов; 1, - длина тавровых фраг­ментов ребристых элементов; l_k - длина крестообразных фрагментов ребристых элементов; К_у, К„ К_к - поправочные коэффициенты для углового, таврового, крестообразного фрагментов соотвественно.

Значения поправочных коэффициентов принимается, согласно данных рис. 2. Общая длина каждого типа фрагмента сложной формы определяется из выражения;

108

1=1',.                                                                                 (2)

где lj - длина зоны, на которой сказывается увеличение сил со­противления задавливанию ребер сложной формы, i-ro фрагмента.

При погружении ребра изменяется природное состояние грунта из-за вытеснения определенного объема его и образования в связи с этим вокруг ребра и ниже его лба деформируемой зоны. При сложной конфигурации ребер эти зоны накладываются, накладываются и на­пряжения в этих зонах, что приводит к уплотнению грунта с увеличе­нием физико-механических характеристик в данных зонах. Кроме этого, происходит и частичное защемление грунта в данной зоне. Все это приводит к увеличению сил сопротивления при погружении ребер сложной формы в грунт основания. Размеры деформируемых зон, как показали эксперименты в грунтовом лотке со стеклянными стенками, зависят от толщины лобовой поверхности и физико-механических свойств фунта. Размеры деформируемой зоны могут быть выражены эмпирической зависимостью

*^.                               (3)

т

где b - толщина ребра на уровне лобовой поверхности; h - глу­бина погружения ребра в грунт основания; <р_№ - средний угол внут­реннего трения слоев грунта, пройденных ребром, который определя­ется согласно формуле:

ZfA

И)

I''.

где <р_п h_f - соответственно угол внутреннего трения i-ro слоя грунта и его мощность; n, m _; эмпирические коэффициенты, которые принимаются, согласно табл. 5.