Способ определения динамических характеристик основания сооружения

(51)э Е 02 О 1 щим образом. ГОСУДАРСТВЕН ЗЫБЕЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Гончаров Л.АКомельков Л,ВКрюков С.КЛятхер В,Н. Натуральные исследования эффектов самосинхронизации при колебаниях массивных гидротехнических сооружений на упругом грунтовом основании. Вопросы инженерной сейсмологии, Тезисы докл. всесоюзного совещания, Ленинакан, 1988.Авторское свидетельство СССР йю 515053, кл. 6 01 й 3/32, 1975.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств оснований сооружений, в частности к способам опреИзобретение относится к исследованию физико-.механических свойств оснований сооружений, в частности к способам определения динамических характеристик осно. вания сооружения,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей путем определения областей возможного сдвига основания.На фиг, 1 изображен план опытной площадки, на которой осуществляют способ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1.Способ осуществляют следую деления динамических характеристик основания сооружения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения областей возможного сдвига основания. Способ включает механическое воздействие на грунт основания, регистрацию колебаний грунта и расчет по полученным данным динамических характеристик основания. Предварительно разбивают поверхность основания на карты. Механическое воздействие на грунт основания осуществляют по крайней мере на двух смежных картах посредством вибраторов с интенсивностью до наблюдаемых микросейсм, и ри этом изменяют частоту генерируемых колебаний путем одновременного снижения ее с шагом не более 0,051 (где 1 - частота колебаний, Гц, исследуемых карт) до появления самосинхронизированных колебаний карт. Повторяют указанную последовательность действия на остальных картах поверхностей основания и по полученным частотам самосинхронизации карт определяют области возможного сдвига. 2 ил. Предварительно разбивают поверхность основания на карты 1; устанавливают вибраторы 2 направленного действия в центрах смежных карт. Включают один из вибраторов 2 и генерируют колебания на частоте 35-40 Гц с интенсивностью, не превышающей уровень микросейсм района обследования, чтобы возбудить безопасную вибрацию грунтового массива 3. С помощью известных методов определяют скорости распространенияупругих волн в грунте (Ча, Чз и ЧР) в пределах кар 1, причем значения ЧР и Чэ используют для контроля значен 1;й Ча по известной методике.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Включают второй вибратор на той же частоте и производят одновременное механическое воздействие с целью возбуждения самосинхронизированных колебаний карт.. При их отсутствии на действующей частоте после 15-20 циклов снижают ее на вибраторах с одним и тем же шагом, повторяя процесс до прохождения рекомендуемого диапазона частот (40-1 Гц). Границы иэочастатных.областей 4 показаны на фиг. 1.После чего перемещают вибраторы вдоль обследуемого створа в центры следующих смежных карт.Шаг изменения частоты воздействия назначают равным 5-7 от предшествующей.Возникновение самосинхронизированных колебаний отмечают по следующим признакам: появление синфазных колебаний; возрастание амплитуды вибрации в 1,5 раза и выше по сравнению с амплитудой предшествующего шага.По известным соотношениям между частотой самосинхронизаций, скоростью распространения упругих волн в грунте и мощностью колеблющегося слоя грунта определяют значения последней по известной зависимостиН - (2 п + 1) Зс/4, мАс= Ча/с, м,где Нд - мощность колеблющегося слоя;оси А с - . частота и длина волны сзмосинхронизированных колебаний карт.Положение кривой скольжения области сдвига 5 грунтового массива определяется с помощью полученных значений мощностей слоев Н, С этой. целью на геологическом разрезе створа величины откладываются перпендикулярно поверхности грунта из центров карт, а затем через вершины перпендикуляров проводят кривую скольжения, Выявленную при натурных испытаниях, при необходимости проводят испытания в нескольких створах, в результате которых определяют положение поверхности скольжения.П р и м е р. Эффект возникновения и развития устойчивых самосинхронизированных колебаний грунтовых массивов и оснований бетонных сооружений неоднократно. регистрировался при натурных исследованиях вибрации гидротехнических сооружений.На опытной площадке, подготовленной на строительстве одного из крупных гидро- узлов, было проведено практическое опробование предлагаемого способа. Площадка имела размеры в плане 30 х 25 м и нз глубину 6-7 м была сложена тонко- и мелкозернистыми песками, подстилаемыми слоем мягкопластинных суглинков.Поверхность площадки была разбита накарты размером 5 х 5 м. Вибраторы типа ВМ были установлены на бетонные основания в форме блоков размерами 1,51 х 1,51 х 0,6 и 2 х 2 х 0,8 м, размещенные на двух смежных картах 1.1-2.2 на фиг. 1. Для регистрации колебаний использовались вертикально и горизонтально ориентированные сейсмоприемники ВЭГИК, установленные на блоках и поверхностях карт, Запись колебаний производилась на осциллографе ПОБ;При включении вибратора на блоке 3генерировались колебания на частоте 35 Гц с двойной амплитудой 120 мк, скорости распространения упругих волн в песке. осредненные в пределах обследуемого створа, составили Чр - 220 мыс, Чз - 110 мыс, Ча = 101 м/с. После включения второго вибратора на блоке 4 на той же частоте и с той же интенсивностью были пропущены 15600 циклов колебаний, после чего частота колебаний снижалась с одним и тем же шагом на обоих вибраторах, пока на частоте 28 Гц не был зафиксирован эффект самосинхронизации на картах 1,1,1-2.2 в виде синфзэных многопериодных колебаний с увеличением двойной амплитуды до 128 мк, а также на частоте 12 Гц с увеличением двойной амплитуды до 32 мк при амплитудах предшествующих шагов в 75 и 15 мк соответственно.Значение мощности колеблющегося слоя в основании карт 1-1 и 2-2 составило Нл .(2 п+1) А/4 7 -щ;6,3 м(при101, 11 с 28 Гц):Н- (2 п+ 1) Л с/4 3-д-д = 6,31 м (при1 О 1 11 с = 12 Гц).После проведения измерений на картах 1,1 и 2.2 блоки с вибраторамй переместили на карты 3,3 и 4,4, а затем 5.5 и.5.1. Параметры колебаний и полученные значения мощности слоя для створа, проходят(его через карты 1.1, 2.2, 3;3, 4,4 и 5.5, представлены на фиг.2. Область сдвига назначается с учетом, что наиболее вероятное положение кривой скольжения проходит через основания.колеблющихся слоев грунта при их сзмосинхрониэации. Формула изобретения Способ определения динамических характеристик основания сооружения, включающий механическое воздействие на грунт основания, регистрацию колебаний грунта и расчет по полученным данным динамических характеристик основания, о тл ича ю щийс ятем,что,с целью рзсшире.5 1726641 6ния функциональных воэможностей путем руемых колебаниИ путем однов 1 нного определения областей возможного сдвига снижения ее с шагом не более О, 7 до по- . основания, предварительно разбивают по-.явления самосинхронизирован. х колеверхность основания на карты. а механиче- баний карт, повторяют узанную ское воздействие на грунт основания 5 последовательностьдействийнэгостальных осуществляют по крайней мере на двух картах поверхности основан и по полсмежных картах посредством вибраторов ученным частотам самосийх изации карт с интенсивностью до наблюдаемых микро-: определяют область возмож го сдвига, где сейсм, при этом изменяют частоту генери- частота колебаний исслед емых карт.10.юеСоставитель Л.КомельковРедактор. Ю.Середа Техред М.Моргентал КорректорЛ,бескид Заказ 1255 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101а3ФФф, фЯВее.еФ