Yumshoq gruntli poydevor kotlovani–mustahkamlash tizimi, chuqur qazish atrofidagi mustahkamligi past va siqiluvchanligi yuqori gruntni diafragma devori va ichki tirgaklar orqali ushlab turadigan geotexnik konstruksiya tizimidir. Ushbu tadqiqot yoʻl boʻyida joylashgan shunday tizimning transport vositalari statik ogʻirligi va yoʻl notekisligidan kelib chiqadigan siklik dinamik yuklar ostidagi xatti-harakatini PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22 yordamida modellashtirgan. Model Guangdong provinsiyasidagi haqiqiy qirgʻoqboʻyi yumshoq gruntli poydevor kotlovani loyihasiga asoslanadi; kichik deformatsiyalardagi qattiqlikni hisobga oluvchi HSS grunt modeli, yer osti suvlari sizib oʻtishi va dinamik yuk maydonini birgalikda qamrab oladi.
Tadqiqotda toʻrtta asosiy oʻzgaruvchi tizimli ravishda oʻzgartirilgan: qazish chuqurligi, transport vositasining statik yuki, dinamik yuk amplitudasi va transport yuki chastotasi. Natijalarga koʻra, qazish chuqurligi mustahkamlash devorining egilish momenti xatti-harakatini kuchli belgilaydi, transport parametrlaridan esa transport vositasining statik yuki devor deformatsiyasining ustun boshqaruv oʻzgaruvchisidir. Dinamik yuk amplitudasi va chastotasining ta’siri esa ancha kichik.
Transport yukining ta’siri qazish chuqurligiga kuchli bogʻliq. Faqat qazish holatiga nisbatan transport qoʻshilganda gorizontal devor deformatsiyasining ortishi 1,6 m qazishda %41,17 boʻlgan boʻlsa, 16,9 m qazishda %12,6 gacha kamaygan. Egilish momentidagi mos ortishlar %56,79 va %17,43 ni tashkil etgan. Toʻrtta qazish bosqichida deformatsiya va egilish momenti uchun qayd etilgan transport-yuki hissalarining oʻrtacha qiymati %27,86 dir.
Transport oqimi ikki tarkibiy qismga ajratilganda, transport vositasi ogʻirligidan keladigan statik tarkibiy qism transport sababli yuzaga keladigan umumiy konstruktiv ta’sirning taxminan %80–90ini tashkil etgan; yoʻl notekisligini ifodalovchi garmonik dinamik qoʻshimcha tarkibiy qism esa taxminan %10–20 darajasida qolgan. Bu nisbatlarning maxraji butun qazish deformatsiyasi emas, balki tadqiqot ta’riflagan transport yuki ta’siridir; shu sababli %80–90 qiymatini “poydevor kotlovani xatti-harakatining %80–90 qismi transportdan kelib chiqadi” deb talqin qilib boʻlmaydi.
Modelning statik qismi haqiqiy diafragma devori siljishlari bilan taqqoslangan va oʻrtacha nisbiy farq %6 doirasida boʻlgan. Biroq tadqiqotda maydondagi dinamik transport tebranishlari oʻlchovi mavjud boʻlmagani sababli, dinamik transport natijalari maydon ma’lumotlari bilan bevosita tasdiqlangan natijalar emas. Mualliflar natijalar faqat oʻrganilgan bitta grunt profili, bitta loyiha geometriyasi, qoʻllangan garmonik transport modeli va 2–10 Hz oraligʻi bilan cheklanganini aniq ta’kidlaydi.
Tadqiqot muammosi nima uchun muhim?
Qirgʻoqboʻyi hududlaridagi yumshoq gruntlar suv miqdorining yuqoriligi, siqiluvchanlikning yuqoriligi, siljishga qarshilikning pastligi, vaqtga sezilarli bogʻliq xatti-harakat va kechikkan konsolidatsiyani namoyon qilishi mumkin. Chuqur qazish amalga oshirilganda gruntning boshlangʻich kuchlanish holati oʻzgaradi; qazish yuzasi tomon gorizontal siljishlar, sirt choʻkishlari va mustahkamlash konstruksiyasida ichki kuchlarning oʻzgarishi yuz berishi mumkin.
Poydevor kotlovani shahar yoʻli yonida joylashganda tizimga faqat qazish va grunt ogʻirligi ta’sir qilmaydi. Yoʻldagi ogʻir transport vositalari ogʻirligi gruntga qoʻshimcha statik yuk beradi; yoʻl sirtidagi notekisliklar esa transport vositasi harakati paytida takrorlanuvchi dinamik yuklarni hosil qiladi. Yumshoq gruntda bunday siklik bezovtalik mavjud qazish natijasidagi deformatsiyaga qoʻshimcha javob keltirib chiqarishi mumkin.
Tadqiqotdagi adabiyot boʻshligʻi shundan iboratki, avvalgi koʻplab transport-yuki tahlillarida soddalashtirilgan yuk modellari qoʻllangan, kichik deformatsiyalardagi grunt qattiqligi yoki yer osti suvi–dinamik yuk oʻzaro bogʻlanishi e’tibordan chetda qoldirilgan va transport vositasining statik tarkibiy qismi bilan yoʻl notekisligidan kelib chiqadigan dinamik tarkibiy qism hissalari aniq ajratilmagan.
Transport Yuki Yumshoq Gruntli Poydevor Kotlovanining Mustahkamlash Xatti-harakatiga Qanday Ta’sir Qiladi?
Ushbu tadqiqotning sonli natijalariga koʻra, transport yuki mustahkamlash devorining gorizontal deformatsiyasi va egilish momentini oshiradi; biroq transport sababli yuzaga keladigan qoʻshimcha ta’sirning nisbiy kattaligi qazish chuqurligi ortgani sari kamayadi, eng kuchli qoʻshimcha javob sayoz qazish bosqichlarida kuzatiladi va ta’sir asosan poydevor kotlovanining yuqori sathidan taxminan 0–20 m chuqurlik oraligʻida jamlanadi.
Oʻrganilgan haqiqiy muhandislik loyihasi
Tadqiqot Guangdong provinsiyasidagi Grade-I sinfidagi yumshoq gruntli poydevor kotlovaniga asoslanadi. Manba loyiha oʻlchamlarini 123 m uzunlik × 23 m kenglik va maksimal qazish chuqurligini 16,5 m deb koʻrsatadi.
Mustahkamlash tizimi 0,8 m qalinlikdagi va 26 m koʻmilish chuqurligiga ega yer osti diafragma devori hamda uch qator ichki tirgakdan iborat. Birinchi ikki qator temirbeton, uchinchi qator esa poʻlat quvurli tirgakdir.
| Tarkibiy qism | Manbada berilgan xususiyat |
|---|---|
| Diafragma devori | 0,8 m qalinlik; 26 m koʻmilish chuqurligi |
| 1-qator temirbeton tirgak | 0,7 m × 0,9 m kesim |
| 2-qator temirbeton tirgak | 0,8 m × 1,2 m kesim |
| 3-qator poʻlat quvurli tirgak | 0,8 m tashqi diametr; 0,018 m devor qalinligi |
| Temirbeton tirgaklarning gorizontal oraligʻi | 9 m |
| Poʻlat tirgaklarning gorizontal oraligʻi | 4,5 m |
Qazish ichidagi yer osti suvi sathi har bir qazish bosqichida tegishli qazish yuzasidan 1–2 m pastga tushirilgan. Tashqi yer osti suvi sathlari maydon oʻlchovlariga koʻra belgilangan.
Poydevor kotlovani yaqinida oʻrta maktab, Green Apartment va Changfa Building kabi sezgir inshootlar mavjud. Kotlovanning bir tomoni shahar yoʻliga tutashgan va tadqiqot ushbu yoʻldagi harakatlanuvchi transport vositalarini poydevor kotlovaniga ta’sir etuvchi uzluksiz siklik bezovtalik manbai sifatida koʻrib chiqadi.
Maydon oʻlchovlari qaysi maqsadda bajarildi?
Atrofda diafragma devorining gorizontal siljishi uchun 11 ta, grunt choʻkishi uchun 30 ta kuzatuv nuqtasi oʻrnatilgan. Diafragma devorining gorizontal harakati CX-3C inklinometri va CXG-6076 PVC inklinometr quvuri bilan oʻlchangan. Manba inklinometr aniqligini ±0,01 mm/500 mm, zond uzunligini 780 mm, zond diametrini 28 mm va gʻildiraklar oraligʻini 500 mm deb beradi.
Inklinometr oʻlchovlari qoʻlda bajarilgan va chuqurlik boʻylab 0,5 m oraliqda qayd etilgan. Grunt choʻkishlari Leica DNA03 raqamli nivelir va 2 m maxsus invar reyka yordamida kuniga bir marta oʻlchangan. Manbada raqamli nivelir aniqligi ±0,3 mm/km, reyka aniqligi esa ±0,02 mm deb berilgan.
Ushbu maydon oʻlchovlarining muhim cheklovi shuki: maqolada taqdim etilgan model validatsiyasi statik qazish sharoitidagi devor siljishlariga taalluqlidir. Transport sababli yuzaga keladigan haqiqiy dinamik tebranishlarning bir vaqtdagi maydon oʻlchovi mavjud emas.
Uch oʻlchamli sonli model qanchalik katta edi?
Dinamik tahlil hisoblash xarajatini kamaytirish uchun butun loyiha oʻrniga boʻylama uzunligi 27 m boʻlgan mahalliy xarakterli qism modellashtirilgan. Chegara ta’sirlarini kamaytirish maqsadida model kengligi va chuqurligi haqiqiy qazish chuqurligining taxminan uch baravari qilib olingan.
Yakuniy PLAXIS 3D modeli oʻlchamlari 123 m × 27 m × 70 m deb berilgan.
Grunt uchun qaysi material modeli ishlatilgan?
Barcha grunt qatlamlarida HSS konstitutiv modeli qoʻllangan. Tadqiqotdagi tanlov sababi yumshoq gruntning qazish va kichik siklik bezovtaliklar ostidagi kichik deformatsiya qattiqligini yanada real ifodalay olishidir.
Manbadagi 1-jadval ramzlarining funksional ma’nosi quyidagicha: \(e\) gʻovaklik nisbatini, \(c'\) samarali koheziyani, \(\varphi'\) samarali ichki ishqalanish burchagini, \(E_{50,\mathrm{ref}}\) uch oʻqli yuklashdagi etalon qattiqlik parametrini, \(E_{\mathrm{oed,ref}}\) odometr qattiqligini, \(E_{\mathrm{ur,ref}}\) yukdan tushirish–qayta yuklash qattiqligini, \(K_0\) tinch holatdagi gorizontal/vertikal samarali kuchlanish nisbatini, \(\mu_s\) Puasson koeffitsiyentini, \(\gamma_s\) birlik hajm ogʻirligini va \(k_d\) oʻtkazuvchanlik koeffitsiyentini ifodalaydi.
| Grunt | e | c′ (kPa) | φ′ (°) | E50,ref (MPa) | Eoed,ref (MPa) | Eur,ref (MPa) | K0 | μs | γs (kN/m³) | kd (m/kun) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Toʻldirma grunt | 0,91 | 4 | 33 | 2,2 | 2,2 | 6,6 | 0,537 | 0,21 | 19 | 3,0 |
| Loyqali grunt | 1,35 | 14 | 20 | 2,5 | 2,5 | 12,5 | 0,718 | 0,23 | 17 | 0,001 |
| Loyqali siltli mayda qum | 0,88 | 5 | 30 | 7,03 | 8,85 | 43,67 | 0,636 | 0,26 | 18,5 | 4,50 |
| Oʻrta–yirik qum | 0,80 | 3 | 32 | 17,2 | 17,2 | 80,5 | 0,330 | 0,27 | 19,3 | 8,00 |
| Toʻliq nuragan gilli aleurolit | 0,73 | 30 | 25 | 17,2 | 17,2 | 80,5 | 0,327 | 0,27 | 19,5 | 0,20 |
| Kuchli nuragan gilli aleurolit | 0,72 | 40 | 28 | 18,5 | 18,5 | 84 | 0,280 | 0,28 | 20 | 1,50 |
Mustahkamlash elementlari qanday modellashtirilgan?
| Konstruksiya elementi | Birlik hajm ogʻirligi (kN/m³) | Elastiklik moduli (MPa) | Puasson koeffitsiyenti |
|---|---|---|---|
| Toʻsuvchi / diafragma devori | 25 | 30.000 | 0,2 |
| Beton tirgak | 25 | 30.000 | 0,2 |
| Poʻlat quvurli tirgak | 75 | 210.000 | 0,3 |
Transport yuki matematik jihatdan qanday ifodalandi?
Haqiqiy transport oqimi transport vositasi ogʻirligidan hosil boʻladigan doimiy tarkibiy qism bilan yoʻl sirtining notekisligidan kelib chiqadigan garmonik tarkibiy qism yigʻindisi sifatida soddalashtirilgan:
\[ P(t)=P_0+P_d\sin(\omega t+\theta) \tag{1} \]
\(P(t)\) vaqtga bogʻliq umumiy transport yukini, \(P_0\) transport vositasining oʻz ogʻirligidan keladigan doimiy yukni va \(P_d\) yoʻl notekisligidan kelib chiqadigan toʻlqinsimon qoʻshimcha dinamik tarkibiy qismni ifodalaydi. Parametrik PLAXIS tahlilida bu kattaliklar sirt bosimi sifatida kPa birlikda qoʻllangan.
Manba qoʻshimcha dinamik yukni:
\[ P_d=M_0\alpha w_i^2 \]
deb ta’riflaydi. \(M_0\) prujinalanmagan massani, \(\alpha\) yoʻl notekisligining tipik amplitudasini va \(w_i\) yoʻl notekisligi toʻlqin uzunligi bilan bogʻliq burchak chastotasini ifodalaydi.
Transport yuki chastotasi uchun manba shuningdek:
\[ \omega=\frac{2\pi v}{L} \]
bogʻlanishni beradi. Bu yerda \(v\) transport vositasining harakat tezligi, \(L\) geometrik toʻlqin uzunligidir va manba uning odatda transport vositasi kuzovi uzunligi sifatida olinishi qayd etadi. \(\theta\) boshlangʻich fazadir.
Tenglamadagi asosiy fizik farq shuki: \(P_0\) vaqt boʻyicha oʻzgarmaydigan bazaviy bosimni, \(P_d\sin(\omega t+\theta)\) esa musbat va manfiy yoʻnalishda davriy oʻzgaradigan qoʻshimcha tarkibiy qismni ifodalaydi. Tadqiqotning keyingi natijalari qoʻllangan sharoitlarda birinchi tarkibiy qism ikkinchisiga nisbatan ancha ustun ekanini koʻrsatgan.
Haqiqiy transport modelda qay darajada soddalashtirildi?
Haqiqiy yoʻl transporti tasodifiy transport vositalari oʻtishi, turli oʻq yuklari, transport vositalari orasidagi masofalar, osma tizim xatti-harakati va yoʻl sirtining geometriyasi kabi koʻplab oʻzgaruvchilarni oʻz ichiga oladi. Manba bularning barchasini yechish oʻrniga transport yukini birlashtirilgan statik + garmonik bosim sifatida soddalashtirgan.
Tadqiqot yakunida bu cheklov ham aniq koʻrsatilgan: usul harakatlanuvchi alohida gʻildirak yuklarini va transport vositasi–qoplama–grunt oʻzaro ta’sirini bevosita yechmaydi. Shu sababli aniqlangan dinamik kattaliklar haqiqiy transportdagi har bir transport vositasi oʻtishining aynan bashorati emas.
Transport yuki maydoni va asosiy ish sharoiti
PLAXIS modelidagi transport yuki poydevor kotlovani chetidan taxminan 2 m uzoqlikda qoʻllangan. Yuk maydoni 27 m × 10 m dir.
Asosiy dinamik ish sharoiti:
- Transport vositasining statik yuki: 30 kPa
- Dinamik yuk amplitudasi: 1 kPa
- Yuk chastotasi: 2 Hz
Manba kengroq parametrik tahlillarda statik yukni 30–80 kPa, dinamik amplitudani 1–6 kPa va chastotani 2–10 Hz oraligʻida oʻzgartirgan.
| Parametr | Oʻrganilgan qiymatlar | Boshqa doimiy oʻzgaruvchilar |
|---|---|---|
| Qazish chuqurligi | 1,6; 7,5; 12; 16,9 m | P0=30 kPa, Pd=1 kPa, f=2 Hz |
| Transport vositasining statik yuki P0 | 30; 40; 50; 60; 70; 80 kPa | Pd=1 kPa, f=10 Hz |
| Dinamik yuk amplitudasi Pd | 1; 2; 3; 4; 5; 6 kPa | P0=30 kPa, f=10 Hz |
| Yuk chastotasi | 2; 4; 6; 8; 10 Hz | P0=30 kPa, Pd=1 kPa |
Manba ichidagi chastota eslatmasi: Usul va ish sharoitlari jadvali chastotalarni 2, 4, 6, 8 va 10 Hz deb belgilaydi va natijalar boʻlimi doirasini 2–10 Hz bilan cheklaydi. Biroq manbadagi 17-rasm va 18-rasm izohlarida koʻrsatilgan konturlar 1 Hz va 6 Hz deb belgilangan. Bu farq manbada tushuntirilmaganligi sababli bu yerda bitta qiymatga birlashtirilmagan.
Dinamik tahlil qancha davom etdi?
Har bir dinamik hisoblash bosqichining umumiy davomiyligi 3 soniya deb belgilangan. Bu 3 soniya sonli vaqt qadami emas, balki harakatlanuvchi yukning xarakterli mustahkamlash kesimiga ta’sir etadigan umumiy dinamik faza davomiyligidir.
PLAXIS 3D sonli integratsiya vaqt qadamini avtomatik vaqt-qadamlash algoritmi orqali belgilagan. Maqolada vaqt qadami sezgirligi tahlili bajarilmaganligi aniq koʻrsatilgan. Mualliflar tanlangan avtomatik vaqt qadami oʻrganilgan chastota oraligʻi uchun yetarli vaqt ajratuvchanligini ta’minlaydi deb baholagan.
Toʻr mustaqilligi qanday tekshirildi?
Dagʻal, oʻrta va nozik boʻlgan uchta toʻr zichligi taqqoslangan. Bir xil geometriya, material, chegara shartlari va dinamik transport yuklari saqlangan. Xarakterli diafragma devori kesimidagi siljish va egilish momenti taqqoslangan.
Dagʻal toʻr sezilarli ogʻish keltirib chiqargan, oʻrta va nozik toʻr oʻrtasidagi asosiy dinamik javob farqlari esa %2 dan past boʻlib qolgan. Hisoblash aniqligi va xarajat muvozanati sababli oʻrta zichlikdagi toʻr tanlangan.
Yakuniy model:
- 52.062 element
- 88.180 tugun
Qaysi chekli element turlari qoʻllangan?
- Grunt: 10 tugunli tetraedral element
- Ichki tirgaklar: 3 tugunli balka elementi
- Diafragma devori: 6 tugunli plastina elementi
- Grunt–konstruksiya interfeysi: 12 tugunli interfeys elementi
Grunt–konstruksiya tutashuv yuzalarida musbat va manfiy interfeys juftlari avtomatik yaratilgan va virtual qalinlik koeffitsiyenti 0,1 qilib tanlangan.
Statik va dinamik chegara shartlari nima uchun farq qiladi?
Statik qazish tahlilida modelning pastki va yon chegaralari mahkamlangan, yuqori grunt sirti erkindir. Dinamik toʻlqinlarning model chegaralaridan sun’iy qaytishini kamaytirish uchun dinamik tahlil chegaralari qayta belgilangan.
Xmin va Xmax yoʻnalishlarida viskoelastik, Ymin va Ymax yoʻnalishlarida viskoz chegaralar qoʻllangan. PLAXIS dagi C1 va C2 relaksatsiya koeffitsiyentlari transport yuki sharoiti uchun 1 qilib tanlangan.
Yer osti suvlari modelga qanday kiritildi?
Model turgʻun holatdagi yer osti suvlari sizib oʻtishidan foydalangan. Har bir qazish bosqichida poydevor kotlovani ichidagi suv sathi qazish yuzasidan taxminan 2 m pastda saqlangan. Tashqi suv sathi maydon oʻlchovlaridan olingan va gʻovak suvi bosimi ushbu sizib oʻtish maydonidan hisoblangan.
17 bosqichli qurilish ketma-ketligi
- Boshlangʻich kuchlanishlarni muvozanatlash — S0.
- Diafragma devorini qurish.
- Ichki/tashqi suv sathlarini −2 m / −3,6 m ga sozlash va −1,6 m gacha qazish — S1.
- Birinchi temirbeton tirgakni oʻrnatish.
- Statik yukni qoʻllash.
- Dinamik transport yukini va viskoz chegaralarni faollashtirish.
- Suv sathlarini −3 m / −9,5 m ga sozlash va −7,5 m gacha qazish — S2.
- Ikkinchi temirbeton tirgakni oʻrnatish.
- Statik yukni qoʻllash.
- Dinamik yukni qoʻllash.
- Suv sathlarini −4 m / −14 m ga sozlash va −12 m gacha qazish — S3.
- Uchinchi qator poʻlat tirgakni oʻrnatish.
- Statik yukni qoʻllash.
- Dinamik yukni qoʻllash.
- Suv sathlarini −5 m / −19 m ga sozlash va taglik plitasi sathi boʻlgan −16,9 m gacha qazish.
- Statik yukni qoʻllash.
- Turli statik yuk, chastota va dinamik amplituda kombinatsiyalarini qoʻllash.
Manba loyiha tavsifida maksimal qazish chuqurligini 16,5 m deb bergan boʻlsa, sonli hisoblash ketma-ketligida oxirgi qazish sathini −16,9 m deb qoʻllagan. Bu ikki qiymat manbada bir xil atama bilan izohlanib muvofiqlashtirilmagani uchun alohida saqlangan.
Statik model validatsiyasi
Sonli modeldagi diafragma devorining gorizontal siljish egri chiziqlari haqiqiy maydon oʻlchovlari bilan taqqoslangan. Manba oʻlchovni etalon qilib hisoblangan oʻrtacha nisbiy ogʻishlar %6 doirasida qolganini va statik qazish xatti-harakati nuqtai nazaridan maqbul moslik mavjudligini xabar qiladi.
Mualliflar farqlarning bir qismini Dongle Road Metro Station yaqinidagi devorning yuqori qismida yuzaga kelishi mumkin boʻlgan harorat ta’sirlariga va modelda toʻliq ifodalanmagan atrofdagi qurilish faoliyatiga bogʻlaydi.
Ushbu validatsiyaning ilmiy chegarasi muhim: statik siljish validatsiyasi dinamik transport javoblarining aniqligini tasdiqlamaydi.
Transport yuki grunt harakati maydonini qanday oʻzgartirdi?
Manbaning sonli konturlariga koʻra, qazish chuqurligi ortgani sari gorizontal grunt siljishining kattaligi va ta’sir maydoni kengaygan. Transport yuki qoʻshilganda, transportsiz qazish holatiga nisbatan atrofdagi gorizontal grunt siljishlari taxminan %10–15 oshgan va ta’sir maydoni taxminan %15 kengaygan.
Bu qiymatlar sonli PLAXIS modeliga tegishli; maydonda oʻlchangan transport ta’siri nisbatlari emas.
Qazish chuqurligining transport ta’siridagi roli
Qazish chuqurligi ortgani sari umumiy devor deformatsiyasi va egilish momenti qazishdagi boʻshashish sababli kattalashadi; biroq transport yuki hosil qiladigan qoʻshimcha javob xuddi shu nisbatda ortmaydi. Shu sababli transport yukining umumiy xatti-harakatdagi nisbiy hissasi kamayadi.
| Qazish chuqurligi (m) | Devor deformatsiyasi ortishi (%) | Egilish momenti ortishi (%) |
|---|---|---|
| 1,6 | 41,17 | 56,79 |
| 7,5 | 16,60 | 40,58 |
| 12,0 | 14,15 | 23,53 |
| 16,9 | 12,60 | 17,43 |
Tadqiqot transport ta’sirining samarali chuqurligini poydevor kotlovanining yuqori sathidan boshlab taxminan 0–20 m oraligʻi bilan cheklaydi.
Transport vositasining statik yuki ta’siri
Statik yuk tahlilida dinamik amplituda 1 kPa, chastota 10 Hz doimiy saqlangan; transport vositasining statik bosimi 30 dan 80 kPa gacha oshirilgan.
| Transport vositasining statik yuki (kPa) | Devor deformatsiyasi ortishi (%) | Egilish momenti ortishi (%) |
|---|---|---|
| 40 | 4,34 | 2,73 |
| 50 | 8,85 | 6,37 |
| 60 | 15,12 | 11,88 |
| 70 | 22,57 | 17,13 |
| 80 | 30,97 | 21,73 |
Bogʻlanish chiziqli emas; yuk ortgani sari siljish va egilish momentining ortish sur’ati doimiy qiyalikni kuzatmaydi. Bundan tashqari, manba natijalarida statik yuk devor deformatsiyasiga egilish momentiga qaraganda koʻproq ta’sir qilgan.
Manba ushbu parametrlar guruhining mexanik javobga hissasini taxminan %14,96–20,38 oraligʻida bildiradi.
Dinamik yuk amplitudasining ta’siri
Dinamik amplituda tahlilida statik yuk 30 kPa va chastota 10 Hz doimiy saqlangan, dinamik tarkibiy qism 1–6 kPa oraligʻida oʻzgartirilgan.
| Dinamik yuk amplitudasi (kPa) | Devor deformatsiyasi ortishi (%) | Egilish momenti ortishi (%) |
|---|---|---|
| 2 | 0,47 | 0,61 |
| 3 | 0,99 | 1,09 |
| 4 | 1,56 | 1,49 |
| 5 | 2,10 | 1,91 |
| 6 | 2,60 | 2,27 |
Bu ortishlar statik yuk oʻzgarishi keltirib chiqargan oʻzgarishlardan sezilarli darajada kichikdir. Manba buni dinamik garmonik bosimning ustun statik transport vositasi yukiga qoʻshiladigan kichik siklik bezovtalik ekanligi bilan izohlaydi.
Yuk chastotasining ta’siri
Chastota tahlilida statik yuk 30 kPa, dinamik amplituda 1 kPa. Manba oʻrganilgan chastota oraligʻida gorizontal devor deformatsiyasi va egilish momenti egri chiziqlari bir-biriga juda yaqin boʻlganini, faqat kichik farqlar yuzaga kelganini bildiradi.
Shu sababli chastota uchun alohida miqdoriy ortish foizlari berilmagan. Tadqiqot oʻrganilgan grunt va konstruksiya sharoitlarida chastotani ustun boshqaruv parametri deb baholamaydi.
Transport Vositasining Statik Yuki Ustunmi yoki Yoʻl Notekisligining Dinamik Ta’sirimi?
Tadqiqotda qoʻllangan statik/dinamik hissa ajratishiga koʻra, transport vositasining oʻz ogʻirligidan keladigan statik yuk transport sababli yuzaga keladigan umumiy konstruktiv ta’sirning taxminan %80–90 ini tashkil etgan, yoʻl notekisligining garmonik qoʻshimcha dinamik tarkibiy qismi esa taxminan %10–20 darajasida qolgan; bu nisbatlar faqat oʻrganilgan loyiha, grunt, yuk modeli va chastota oraligʻi uchun amal qiladigan sonli natijalardir.
Statik va dinamik hissa nisbatlarining matematik ta’rifi
Manba statik hissa nisbatini:
\[ C_{\mathrm{static}}= \frac{R_{\mathrm{static}}}{R_{\mathrm{total}}}\times100\% \]
va dinamik qoʻshimcha hissa nisbatini:
\[ C_{\mathrm{dynamic}}= \frac{\Delta R_{\mathrm{dynamic}}}{R_{\mathrm{total}}}\times100\% \]
deb ta’riflaydi.
\(R_{\mathrm{total}}\), birlashtirilgan statik + dinamik transport yuki ostidagi jami transport sababli yuzaga kelgan konstruktiv javobni; \(R_{\mathrm{static}}\), faqat transport vositalarining statik tarkibiy qismidan keladigan qoʻshimcha konstruktiv javobni; \(\Delta R_{\mathrm{dynamic}}\) esa garmonik yuk yuzaga keltiradigan qoʻshimcha javob ortishini ifodalaydi.
Manba ayniqsa \(R_{\mathrm{static}}\) qazish sababli yuzaga keladigan diafragma devorining barcha javobini oʻz ichiga olmasligini ta’kidlaydi. Bu farq %80–90 qiymatini notoʻgʻri ravishda butun poydevor kotlovani xatti-harakatiga umumlashtirishning oldini oladi.
| Transport tarkibiy qismi | Manbada qayd etilgan hissa | Fizik kelib chiqish |
|---|---|---|
| Transport vositasining statik yuki | %80–90 | Transport vositasining oʻz ogʻirligi / doimiy sirt bosimi |
| Qoʻshimcha dinamik tarkibiy qism | %10–20 | Yoʻl notekisligidan kelib chiqadigan garmonik siklik ta’sir |
Parametrlarning nisbiy ahamiyat tartibi
Tadqiqot ikki xil “ustunlik” baholashini amalga oshiradi va ularni bir-biri bilan aralashtirmaslik kerak.
Qazish jarayonining ta’siri nuqtai nazaridan: qazish chuqurligi ayniqsa mustahkamlash devorining egilish momenti xatti-harakatida muhim boshqaruv oʻzgaruvchisidir va transport yukining nisbiy ta’siri qazish chuqurligi ortgani sari kamayadi.
Transport yuki parametrlarining oʻzaro taqqosida: manba natijalar tartibini:
transport vositasining statik yuki > dinamik yuk amplitudasi > yuk chastotasi
deb beradi.
Bu tartib “qazish chuqurligi transport vositasining statik yukidan kamroq muhim” degani emas; qazish chuqurligi qurilish bosqichi/geometrik holat oʻzgaruvchisi, qolgan uchtasi esa transport yuki parametrlaridir.
Tadqiqot Usuli va Natijalari
Tadqiqot dizaynining qisqacha mazmuni
- Haqiqiy Guangdong yumshoq gruntli poydevor kotlovani loyihasi va maydon grunt ma’lumotlari ta’riflandi.
- PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22 da 123 × 27 × 70 m model qurildi.
- Barcha grunt qatlamlari HSS modeli bilan ifodalandi.
- Yer osti suvlari sizib oʻtishi qazish bosqichlariga muvofiq modellashtirildi.
- Diafragma devori va uchta ichki tirgak sathi modelga qoʻshildi.
- Toʻr konvergentsiyasi bajarilib, oʻrta toʻr tanlandi.
- 17 bosqichli qazish va tirgaklash ketma-ketligi belgilandi.
- Transport yuki statik + sinusoidal garmonik yuk sifatida qoʻllandi.
- Qazish chuqurligi, statik yuk, amplituda va chastota boshqaruv oʻzgaruvchisi usuli bilan alohida-alohida oʻzgartirildi.
- Statik holatda maydonda oʻlchangan va simulyatsiya qilingan devor gorizontal siljishlari taqqoslandi.
- Dinamik parametrik natijalarda devor siljishi va egilish momenti tahlil qilindi.
- Statik va dinamik transport tarkibiy qismlarining hissa nisbatlari ajratildi.
Asosiy sonli natijalar
| Natija | Manba qiymati | Talqin chegarasi |
|---|---|---|
| Statik model–maydon siljishi farqi | Oʻrtacha nisbiy xato %6 doirasida | Dinamik validatsiya emas |
| Transport bilan gorizontal grunt siljishining oʻzgarishi | Taxminan %10–15 ortish | Sonli model |
| Gorizontal ta’sir zonasi kengayishi | Taxminan %15 | Sonli model |
| Transport ta’sirining asosiy chuqurlik zonasi | Poydevor kotlovanining yuqorisidan taxminan 0–20 m | Oʻrganilgan holat |
| Eng katta devor deformatsiyasi ortishi | %41,17 | 1,6 m qazish, transportli/transportsiz taqqoslash |
| Eng katta egilish momenti ortishi | %56,79 | 1,6 m qazish, transportli/transportsiz taqqoslash |
| Oʻrtacha transport-yuki hissa nisbati | %27,86 | Qoʻshimcha deformatsiya va ichki kuch javoblarining manbada berilgan oʻrtachasi |
| Statik transport tarkibiy qismi | %80–90 | Transport sababli yuzaga kelgan umumiy konstruktiv ta’sir ichida |
| Garmonik dinamik qoʻshimcha tarkibiy qism | %10–20 | Transport sababli yuzaga kelgan umumiy konstruktiv ta’sir ichida |
Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan xulosalar
- Oʻrganilgan poydevor kotlovani modelida transport yuklari mustahkamlash devori deformatsiyasi va egilish momentini oshiradi.
- Transport yukining nisbiy ta’siri sayoz qazish bosqichlarida kattaroq.
- Qazish chuqurligi ortgani sari qazishdagi boʻshashish va grunt deformatsiyasi umumiy mexanik xatti-harakatda yanada ustun boʻladi.
- Transport ta’siri ustun boʻlgan zona modelda asosan poydevor kotlovanining yuqori sathidan 0–20 m chuqurlik oraligʻida joylashgan.
- Transport vositasining statik yukini oshirish devor deformatsiyasi va egilish momentini chiziqli boʻlmagan tarzda oshirgan.
- Dinamik yuk amplitudasining 1–6 kPa oraligʻidagi ta’siri statik yuk ta’siridan ancha kichik.
- Oʻrganilgan chastota oraligʻida chastota oʻzgarishining mexanik javobga ta’siri kichik.
- Transport parametrlari orasida transport vositasining statik yuki eng ustun tarkibiy qismdir.
- Manbaning hissa ajratishiga koʻra, statik transport tarkibiy qismi %80–90, qoʻshimcha garmonik tarkibiy qism %10–20 darajasida.
- Oʻrta toʻr bilan nozik toʻr orasidagi asosiy javob farqi %2 dan past boʻlib qolgan.
- Statik devor siljishi modeli haqiqiy maydon oʻlchovlari bilan oʻrtacha %6 doirasida moslik koʻrsatgan.
Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydigan xulosalar
- Dinamik transport javoblari maydonda tasdiqlangani koʻrsatilmagan.
- %80–90 qiymati butun poydevor kotlovani deformatsiyasining %80–90 qismi transport vositalaridan kelib chiqadi degani emas.
- Natijalar barcha yumshoq gruntlarda yoki barcha mustahkamlash turlarida bir xil foizlar yuzaga kelishini koʻrsatmaydi.
- Haqiqiy transport vositasi–qoplama–grunt oʻzaro ta’siri ochiq tarzda modellashtirilmagan.
- Alohida gʻildiraklarning haqiqiy harakati va tasodifiy transport oqimi aynan simulyatsiya qilinmagan.
- Oʻrganilgan 2–10 Hz oraligʻidan tashqaridagi chastota xatti-harakatlarini ushbu tadqiqotdan bevosita chiqarib boʻlmaydi.
- Dinamik faza uchun mustaqil vaqt-qadami sezgirligi tahlili bajarilmagan.
- Bitta loyiha va bitta grunt profili asosida universal loyihalash koeffitsiyenti yaratilmagan.
- Uzoq muddatli siklik transport yuki ostida haqiqiy gruntning toʻplanib boruvchi xatti-harakati maydon ma’lumotlari bilan tasdiqlanmagan.
Asosiy cheklovlar
Mualliflar natijalar faqat oʻrganilgan grunt profili, mustahkamlash geometriyasi, transport yuki sharoitlari va qoʻllangan garmonik ekvivalent yuk modeli uchun amal qilishini ta’kidlaydi.
Transport modeli haqiqiy harakatlanuvchi gʻildirak yuklari oʻrniga soddalashtirilgan garmonik bosim yondashuviga asoslanadi va transport vositasi–yoʻl–grunt oʻzaro ta’sirini bevosita yechmaydi.
HSS modelining siklik yuk ostidagi farazlari haqiqiy yumshoq gruntning barcha uzoq muddatli xatti-harakatini qamrab olmasligi mumkin.
Tadqiqot faqat bitta muhandislik loyihasi va bitta grunt profiliga asoslangan.
Eng muhim validatsiya cheklovi dinamik maydon oʻlchovlarining mavjud emasligidir. Kelgusidagi tadqiqotlarda haqiqiy transport tebranishlarini maydonda oʻlchash va batafsilroq harakatlanuvchi transport vositasi yuk modellaridan foydalanish tavsiya etiladi.
Boshqa loyiha yoki mamlakatda qoʻllashda nimalar talab etiladi?
Bu natijalarni boshqa poydevor kotlovaniga bevosita koʻchirish oʻrniga, mahalliy grunt qatlamlanishi, grunt qattiqligi va oʻtkazuvchanligi, yer osti suvi sathi, qazish geometriyasi, diafragma devori va tirgak tizimi, yoʻl–kotlovan masofasi, ogʻir transport vositalarining oʻq/sirt yuklari, haqiqiy transport tezligi va mahalliy yoʻl notekisligi alohida aniqlanishi kerak. Imkon boʻlsa, dinamik maydon oʻlchovlari bilan qayta validatsiya qilish lozim.
Manba va Usul Haqida Izoh
Asl tadqiqot: Dynamic Response Mechanism of Retaining Structures of Soft-Soil Foundation Pits Subjected to Traffic Loads
Mualliflar: Wenjie Han; Xingxing Li; Meng Han; Liangliang Wang.
Mualliflar tartibi: Wenjie Han, Xingxing Li, Meng Han, Liangliang Wang.
Teng hissa: Manba maqolada teng birinchi muallif yoki teng hissa haqidagi bayonot mavjud emas.
Mas’ul muallif: Meng Han.
Muassasa 1: Highway Institute, Henan College of Transportation, Zhengzhou 451460, China.
Muassasa 2: School of Civil and Ocean Engineering, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China.
Muassasa 3: School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
Muassasa 4: School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China.
Jurnal: Buildings.
Nashriyot: MDPI.
Yil / jild / son / maqola raqami: 2026; 16(20); 4159.
DOI: 10.3390/buildings16204159.
Yuborilgan sana: 8-sentabr 2026.
Tahrir sanasi: 15-oktabr 2026.
Qabul sanasi: 17-oktabr 2026.
Nashr sanasi: 21-oktabr 2026.
Manba turi: Asl muhandislik tadqiqot maqolasi; holatga asoslangan uch oʻlchamli sonli geotexnik modellashtirish va statik maydon siljishini taqqoslash.
Taqriz holati: Taqrizdan oʻtgan jurnalda nashr etilgan maqola.
Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).
Rasmiy nashr qaydi: MDPI, Buildings 16(20), 4159; DOI 10.3390/buildings16204159.
Asosiy dasturiy ta’minot: PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22.
Grunt modeli: Barcha grunt qatlamlarida kichik deformatsiya qattiqligi xatti-harakatini hisobga olish uchun HSS konstitutiv modeli.
Model oʻlchami: 123 m × 27 m × 70 m.
Yakuniy toʻr: 52.062 element va 88.180 tugun.
Toʻr nazorati: Dagʻal, oʻrta va nozik toʻr taqqoslangan; oʻrta va nozik toʻrdagi asosiy javoblar orasidagi farq %2 dan past boʻlgan va oʻrta toʻr tanlangan.
Dinamik vaqt yechimi: Dinamik faza davomiyligi 3 s; integratsiya vaqt qadami PLAXIS avtomatik vaqt-qadamlash algoritmi orqali tanlangan. Mustaqil vaqt-qadami sezgirligi tahlili bajarilmagan.
Transport modeli: Transport vositasining statik yukiga sinusoidal garmonik dinamik tarkibiy qism qoʻshilishi; haqiqiy tasodifiy transport va ochiq transport vositasi–qoplama–grunt oʻzaro ta’sirining soddalashtirilgan ifodasi.
Parametrik oraliqlar: Transport vositasining statik yuki 30–80 kPa; dinamik amplituda 1–6 kPa; yuk chastotasi usul boʻlimida 2–10 Hz.
Model validatsiyasi: Statik qazish ostida oʻlchangan va simulyatsiya qilingan diafragma devorining gorizontal siljishlari taqqoslangan; oʻrtacha nisbiy farq %6 doirasida qayd etilgan. Bu validatsiya dinamik transport bashoratlarini bevosita tasdiqlamaydi.
Moliyalashtirish: Mualliflar tadqiqot tashqi moliyalashtirish olmaganini bildirgan.
Ma’lumotlarning mavjudligi: Tadqiqotning asl hissalari maqola ichida taqdim etilgan; qoʻshimcha savollar mas’ul muallifga yoʻnaltirilishi mumkin.
Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvi yoʻqligini bayon qilgan.
Mualliflar hissasi: Konseptuallashtirish Wenjie Han va Meng Han; metodologiya Xingxing Li; dasturiy ta’minot Liangliang Wang; validatsiya Wenjie Han va Liangliang Wang; formal tahlil Xingxing Li; tadqiqot Wenjie Han; resurslar va ma’lumotlar kuratsiyasi Meng Han; dastlabki qoralama Wenjie Han; koʻrib chiqish va tahrirlash Meng Han; vizuallashtirish va superviziya Liangliang Wang; loyiha boshqaruvi Wenjie Han tomonidan bajarilgan.
Manba ichidagi hisobot eslatmasi: Usul boʻlimi transport chastotalarini 2, 4, 6, 8 va 10 Hz deb bergan boʻlsa, 17–18-rasm izohlarida 1 Hz va 6 Hz yozilgan. Bundan tashqari, loyiha fon tavsifida maksimal qazish chuqurligi 16,5 m deb berilgan boʻlsa, oxirgi sonli qazish bosqichi −16,9 m sathidadir. Ushbu farqlar Verianla bayonida yashirincha oʻzgartirilmagan.
Ilmiy talqin chegarasi: Dinamik transport natijalari holatga asoslangan sonli model natijalaridir. Haqiqiy dinamik transport tebranishlari uchun maydon validatsiyasi mavjud emas. Natijalarni boshqa grunt, mustahkamlash, transport va yer osti suvi sharoitlariga koʻchirish mahalliy validatsiyani talab qiladi.
Izoh qoldiring
E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan