6(40)

More documents

Recommendations

Info

Журнал «Интернаука» № 6 (<strong>40</strong>), 2018 г. О МЕТОДИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУЭМПИРИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСАДКИ ИНЖЕНЕРНОГО СООРУЖЕНИЯ Исломов Уткир Пирметович ассистент Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент Хикматуллаев Санжар Иззатуллаевич ассистент Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент Абдурахмонова Донохон Арибжон қизи студент Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент Реализация Постановления Олий Мажлиса Республики Узбекистан «О безопасности гидротехнических сооружений» [1] требует проведения систематических натурных наблюдений на плотинах водохранилищ геодезическими методами. При этом возникает необходимость анализа полученных результатов с целью разработки рекомендаций о безопасной эксплуатации инженерного сооружения, где для прогнозирования абсолютной величины осадки S во времени t i , используют расчетную формулу t i наиболее часто приводимую в геодезической литературе, имеющую вид S t i t i S ( 1 e ) , (1) Где Sк - конечная осадка от приложенной нагрузки, α–средний коэффициент относительной сжимаемости грунта. И такую формулу можно отнести к полуэмпирическим, выведенным в результате составления и решения дифференциальных уравнений на основе общей теории консолидации грунтов[2]. Постоянные параметры этих формул S к и α в стадии изыскания и проектирования инженерных сооружений определяются по результатам экспериментальных исследований физико-механический свойств грунтов в лабораторных условиях, которые в последующем должны уточнятся и сравниваться с соответствующими знаниями, полученными по результатам геодезических наблюдений каждой отдельно взятой точки в среднем для инженерного сооружения. Определения фактических параметров S к и α полуэмпирической формулы (1) в процессе эксплуатации инженерных сооружении и сравнение их с расчётными связано с провидением систематических геодезических наблюдений и математико-статистической обработкой полученных результатов, так как их осадки S к достигают своих конечных величин в разное, иногда продолжительное время. Между тем использование результатов каждого произведённого цикла геодезических наблюдений для прогнозирования состояния инженерного сооружения в отдельно взятой точке или по в целом способствуют к рациональной организации геодезических наблюдений и эксплуатационных мероприятий. Учитывая это, в геодезической литературе предлагаются все возможные пути использования результатов натурных наблюдений за осадками инженерных сооружений, по мере их получения для прогнозирования величин осадок на последующий срок. Содержания настоящей статьи состоит в том, что на примере исследования осадки тела плотины в период её эксплуатации, показать возможность определения параметров S к и α полуэмпирических формул вида (1) по данным ограниченных повторных геодезических наблюдений за её состоянием; использовать полученные формулы для прогнозирования величин осадок отдельных точек и средней для гребня плотины; установить степени соответствия прогнозируемой величины осадки по этим формулам с фактически наблюдёнными и на этой основе программировать количество и сроки провидения каждого последующего цикла наблюдений плотины водохранилища, имеющей различные высоты по выбранному направлению, например, по её оси. Процесс осадки отдельных взятых точек вследствие различного веса приложенных в них нагрузок будут неравномерными, описываемыми на графике семейства кривых, как показано на рис.1 с отличающимся между собой параметрами S к и α. Тогда на каждой из кривых, выбрав в качестве исходных три любых значения ординат S t , S н t и S 2 t инженерного сооружения соответственно определённых по 3 результатам геодезических наблюдений, произведённых в сроки t н , t 2 , t 3 при известной теоретической зависимости (1), можем вычислить приращения осадок по формулам S S H 2 H 3 S S K K ( e ( e t t 2 3 e e t t H H ) ) Рассматривая обе формулы совместно как систему двух уравнений и решая её, можно определить неизвестные S к и α. Для определения α почтенно разделив в системе уравнений (2) первое составляющее на второе обозначив (2) 37
Журнал «Интернаука» № 6 (<strong>40</strong>), 2018 г. q t 23 S / S (3) t p 2 t H 3 S ti 2 S S q S q ... S (11) нi нi нi нi нi н нi после необходимых преобразований, имеем одно уравнение следующего вида q t23 t3 t2 t H e e e (1 q ) 0 (4) При произвольных последовательно возрастающих значениях t н , t 2 , t 3 уравнение (4), можно решить численными методами, а при определённых условиях применения результатов геодезических наблюдений, произведённых через кратные интервалы времени от фиксированной начальной даты наблюдений за осадками инженерного сооружения, т.е. при таких tH 3 t3 t2 2( t2 t1) 2tH 2 оно представляется в виде e t H q t 23 e 2t H 2 e t H 2 t23 (1 q t 23 ) (5) Из второго корня квадратного уравнения, состоящего в фигурной скобке выражения (5) в виде e t H 2 1 q ) / 23 ( q Можно вычислить α по формуле 23 23 (6) 1 q23 ln (7) q Эти вычисление упростятся, если воспользоваться свойствами самой функции как показательной, которая при значениях tнi , образующих арифметическую прогрессию с разностью q будет нi уменьшаться со скоростью геометрической прогрессии с знаменателем q нi где S t нн откуда ( S t i1 S )/( S t i t i S t н ) S t i, i1 / S t нн (8) -первый член геометрической прогрессии, ln q / (9) нi t нi Подстановка полученный величины α одним из способов описанных выше в любое из уравнений системы (2) позволит вычислить S как S кк S н 2 t t KK н2 н н3 /( e 1) e S /( e 1) e н 3 t e н 1 (10) Кроме того, использование свойства показательной функции (1) позволяет заменить её дискретным аналогом в виде многочлена (11), выражающим сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии. e е Каждое слагаемое многочлена (11) представляет собой приращение осадки, соответствующее кратным приращением времени между двумя последовательными геодезическими наблюдениями, отсчитываемыми от начало процесса осадки, равным показателям степени плюс единицы. Ограничиваясь разумной степенью п-многочлена (11) и используя его корни, также можем определить параметры полуэмпирической формулы (1) или аппроксимировать процесс осадки полиномом п-ной степени, равной числу произведенных геодезический наблюдений. Однако при этих действиях следует иметь в ви- т ду, что постоянный множитель , стоящей в знаменателе формулы (10) и показатели степени q при слагаемых многочлена (11), предостерега- t н 2 ют на каком участке кривой, описываемой полуэмпирической формулой (1) мы выбрали начальное значение S соответствующее исходному моменту tн наблюдений t н . Поскольку на практике трудно установить начало процесса осадки инженерного сооружения и нас интересует его состояние в будущем в период эксплуатации в последующих расчетах будем предполагать за начало счета осадок результат первого цикла геодезических наблюдений. С целью практической реализации изложенных способов определение параметров S к и α полуэмпирической формулой (1) для прогнозирования осадки гидротехнического сооружения и сравнения её величины с наблюдёнными, воспользуемся данными табл.1, характеризующей осадки контрольных марок в гребне платины Каттасойского водохранилища объёмом 500млн м 3 , введённого в эксплуатацию в 1967г, принятого в качестве основного объекта исследования. И что, плотина наибольшей высотой 65 м возведена из суглинистых грунтов, геодезические наблюдения за её деформациями начаты в 1968г. Величины осадок контрольных марок определены гидротехническим нивелированием 1 и 2 классов средней квадратической ошибкой порядка 1мм. В табл.2 заимствованной из в целях наглядности и сокращения её объёма пропущены результаты промежуточных осенних геодезических наблюдений, произведённых после опорожнения водохранилища и осадки четырёх контрольных марок, использованных при вычислении средних значений осадок, приведённые в последней её строке. Для иллюстрации определения фактических параметров S к и α полуэмпирической формулой (1) воспользуемся равностоящими по времени данными 3 и 5 колонок последней строки табл.1, соответствующим величинам осадок, наблюдённых после 2 и 4 годов эксплуатации плотины, что позволяет составить систему уравнении вида (2). 2 173,5 Sк( е 1) 4 261,8 Sк( е 1) 38
Page 2 and 3: «ИНТЕРНАУКА» Научн
Page 4 and 5: Содержание Статьи
Page 6 and 7: Журнал «Интернаука
Page 46 and 47: σ ∙ L s ∙ T −1 σ 2 ∙ L s

6(40)

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?