Технический документ: Основа оптимизированного проектирования камнезащитных насыпей, армированных геосинтетикой, часть 2

Пьетро Римольди, независимый консультант по гражданскому строительству, и Никола Бруса, независимый инженер-строитель компании Tailor Engineering

Наиболее важная часть процедуры проектирования и наиболее недостаточно разработанная касается динамического анализа воздействия конструкции с оценкой глубины проникновения на склоне холма и длины экструзии на склоне долины.

Ссылаясь на предыдущие разделы, посвященные доступным полномасштабным испытаниям, численным моделям и существующим (неудовлетворительным) методам проектирования (GE, январь/февраль 2023 г.), авторы предлагают следующую основу для оптимизированного проектирования укрепленных грунтовых насыпей для защиты от камнепадов (RS-RPE). ) посредством моделирования динамического воздействия.

Эта основа основана на следующих доказательствах:

Такие доказательства выражаются в следующих рациональных предположениях:

E0 = ½ Vm · (γm/g) · vb2 (1)

где Vm — объем валуна (предполагаемый либо в виде сферы диаметром D, либо куба размером D), γm — удельный вес валуна, vb — расчетная скорость удара валуна, а g — ускорение свободного падения. .

Для зоны сжатия на верхнем забое сделаны следующие предположения:

Значения угла распределения нагрузки α и коэффициента торцевания Cg следует оценивать по результатам натурных испытаний на удар на РС-РПЭ конфигурации, аналогичной рассматриваемой.

Другой способ установки α и Cg — выполнить обратный расчет известного воздействия на конкретную рассматриваемую систему, используя представленную здесь структуру, в которой параметры изменяются методом проб и ошибок, начиная с реалистичных начальных значений.

Если отсутствуют конкретные натурные испытания или известные события воздействия, предлагаются значения по умолчанию в таблицах 1 и 2: в таблице 1 угол распределения нагрузки α варьируется в зависимости от схемы расположения арматуры (неармированный RPE, RS-RPE с поперечной арматурой только или с поперечным и продольным армированием), количества армирующих слоев NG на высоте D диффузионного конуса (см. рисунок 10, а) и типа армирования (с открытой сеткой, позволяющей сцеплять грунт наподобие георешеток). и стальные проволочные сетки или без открытой сетки, например тканый геотекстиль или геополосы). В Таблице 2 коэффициент облицовки Cg варьируется в зависимости от амортизирующей способности облицовочной системы, при этом простая облицовочная система с обертыванием предполагается с Cg = 1,0.

Примечание. Если имеются экспериментальные подтверждения значения угла распространения α или значений коэффициента обращения Cf , то значения по умолчанию в таблицах 1 и 2 могут быть изменены.

Принимая во внимание ранее перечисленные предположения, глубину проникновения на верхнем забое можно рассчитать в соответствии с методом, представленным Каротти и др. (2000), основанный на теории полностью неупругого удара, посредством модели сосредоточенной массы, состоящей из генератора с 1 степенями свободы (одна степень свободы), характеризующегося вязким демпфером и пружиной (рис. 12), которая подвергается деформирующему воздействию. цикл с угловой частотой ω. Сосредоточенная масса m генератора с 1 степенями свободы равна массе ms почвы, содержащейся в конусе, как было определено ранее (см. Рисунок 10 (a) и (b)) плюс масса валуна в мм. Массы ms и mm равны соответствующим весам Ws и Wm, деленным на ускорение свободного падения g. Уравнения для расчета энергии, поглощаемой деформацией грунта на подъемной стороне, Ep, и передаваемой энергии Es (которая вызывает экструзию вниз по склону), как показано на рисунке 10 (a), следующие:

E0 = Ep + Es = Ep + E0 · Es / E0 (2)

Es / E0 = мм / (мм + мс) = Wm / (Wm + Ws) (3)

Хотя вес Wm является входными данными анализа риска, вес Ws можно легко рассчитать на основе геометрии задачи (см. рис. 10 (a) и (b)).