Особливості числового моделювання утримуючих конструкцій з урахуванням складних геологічних умов м. Дніпро

Abstract

UK: Магістерська робота присвячена дослідженню напружено-деформованого стану підпірної стінки котловану з використанням сучасних методів чисельного моделювання. У роботі розглянуто підходи влаштування утримуючих конструкцій, методи їх підсилення та принципи влаштування водовідведення для глибоких котлованів. Також проведено аналіз основ числового моделювання, програмних комплексів для проведення даного моделювання, в особливості детально розглянуто роботу у ПК PLAXIS 3D, у тому числі можливість застосування різних розрахункових моделей ґрунту. Описано інженерно-геологічні умови будівельного майданчика та особливості взаємодії системи «основа-споруда». Проведено чисельне моделювання двох варіантів підпірної стінки, а саме проєктної, виконаної з буронабивних паль, та варіативної, що зводиться за допомогою «стін у ґрунті» із контрфорсами. Виконано аналіз обох конструктивних рішень утримуючих конструкцій із використанням трьох моделей ґрунтів (Mohr-Coulomb, Hardening Soil, Hardening Soil small). Зроблено порівняльний аналіз отриманих результатів числового моделювання та оцінено вплив вибору розрахункової моделі на напруження та переміщення. Запропоновано більш економічний варіант утримуючої конструкції, що забезпечує необхідну стійкість та надійність котловану.

EN: The master’s thesis is devoted to the study of the stress-strain state of a retaining wall of an excavation using modern numerical modelling methods. The work considers approaches to the construction of retaining structures, methods for their reinforcement, and principles of drainage arrangement for deep excavations, and analyses the use of different soil constitutive models in the PLAXIS 3D software package. The engineering and geological conditions of the construction site and the features of the interaction within the “soil-structure” system are described. Numerical modelling of two retaining wall options was carried out, namely a design solution consisting of bored piles and an alternative solution constructed using diaphragm walls with counterforts. The analysis was performed using three soil models (Mohr–Coulomb, Hardening Soil, and Hardening Soil small); a comparative analysis of the obtained results was conducted, and the influence of the selected calculation model on stresses and displacements was evaluated. A more economical variant of the retaining structure is proposed, ensuring the required stability and reliability of the excavation.