№77-1

Оцінка напружено-деформованого стану схилів зсувонебезпечних територій на яких розташовані об’єкти критичної інфраструктури

В.В. Бойко¹, А.Л. Ган², Т.В. Хлевнюк¹, Є.А. Загоруйко¹, О.В. Ган², В.Г. Дубовик²

¹Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, Україна

² Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2024, 77:7–17

Full text (PDF)

https://doi.org/10.33271/crpnmu/77.007

АНОТАЦІЯ

Мета. Забезпечення цілісності зсувонебезпечних територій за рахунок розробленого методу оцінки напружено-деформованого стану схилів на основі реєстрації сейсмічних хвиль.

Методика. Для вирішення поставлених задач було проведено: розрахунок зсувних напружень і відносних деформацій зсувонебезпечної ґрунтової ділянки; реєстрацію сейсмоколивань за допомогою сейсмографа MiniMateplus з визначенням амплітуд масових швидкостей коливань та частотних характеристик за складовими (тангенціальними, вертикальними, радіальними), визначення критичних точок за величиною зсувних напружень та відносних деформацій, які наближені чи більші за критичні.

Результати. Під час проведення досліджень за рахунок реєстрації частотних характеристик на визначених відстанях по всьому його профілю можна не тільки оцінити стан небезпечності ґрунтових укосів в кожному його пункті, але й створити умови, при яких забезпечиться необхідна стійкість від додаткових особливих навантажень.

Наукова новизна. У роботі запропоновано спосіб моніторингу зсувонебезпечних територій, що базується на аналізі сейсмічних даних. Вперше отримано залежність напружено-деформованого стану схилів зсувонебезпечних територій від дії амплітуд масової швидкості коливань на основі реєстрації сейсмічних хвиль, що штучно збуджені за допомогою методу багаторазового покрокового удару при вільному падінні вантажу (штучний струс) та враховують тільки ті напруження зсуву та відносних деформацій, які за величиною мають значення наближені чи більші за критичні в тому ж діапазоні частот. При цьому встановлено, що при певній частоті виникають резонансні явища, які можуть ініціювати зсувні процеси.

Набув подальшого розвитку метод оцінки стійкості схилів, який дозволяє враховувати не тільки поточний стан небезпечності ґрунтових укосів, а й створити умови для забезпечення стійкості від впливу додаткових динамічних навантажень.

Практична значимість. На основі експериментальних досліджень встановлено, що для забезпечення сейсмостійкості об’єктів критичної інфраструктури необхідно враховувати не тільки масову швидкість коливань частинок ґрунтового масиву, але й частотні характеристики самого об’єкту.

Ключові слова: пружні хвилі, критична інфраструктура, вибух цивільного та воєнного характерів, максимальна швидкість коливань, частота коливань, резонансні явища, норми сейсмічної безпеки.

Перелік посилань

1. SU 1445307. кл. Е21 С 39/00(1986).

2. Спосіб оцінки напруженого стану гірничих масивів(Патент України № 79168). (2013). УКРНОІВІ.

3. Спосіб оцінки напружено-деформованого стану схилів зсувонебезпечних територій(Патент України № 156136). (2024). УКРНОІВІ.

4. Бойко, В. В., Ган, А. Л., & Ган, О. В. (2022). Спеціальні вибухові технології в геоінженерії. КПІ ім. Ігоря Сікорського. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/49097

5. Бойко, В. В., Кравець, В. Г., & Коробійчук, В. В. (2015). Фізичні процеси прикладної геодинаміки вибуху. ЖДТУ.

6. Бойко, В. В. (2021). Проблеми сейсмічної безпеки вибухової справи у кар’єрах України. ТОВ "Видавництво Сталь".

7. Boiko, V., Kravets, V., Han, O., Han, A., & Zakusylo, R. (2023). Efficiency of Using Explosive Foam Compositions for Compacting Structurally Unstable Soil. Central European Journal of Energetic Materials, 20(4), 442–454. https://doi.org/10.22211/cejem/176913

8. Проведення промислових вибухів. Норми сейсмічної безпеки, ДСТУ № 4704:2008(2009).Україна.

9. Вибухи промислові. Методи визначення фактичної сейсмостійкості будівель і споруд, ДСТУ № 7116:2009(2010). Україна.

• < Попередня