Математичне моделювання напружено-деформованого стану ґрунтових масивів при зниженні рівня ґрунтових вод

Анотація

Досліджено вплив зміни гідрогеологічних умов та дії техногенних факторів на деформації водонасичених ґрунтових масивів і основ. Наведено результати експериментальних досліджень впливу концентрації сольових розчинів на фільтраційні та деформаційні властивості ґрунту. Отримано емпіричні залежності у вигляді поліномів коефіцієнта фільтрації, модуля деформації й коефіцієнтів Ламе від концентрації сольових розчинів, які дозволили вдосконалити математичні моделі фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту з урахуванням нелінійних фільтраційних і деформаційних процесів, що відбуваються у ґрунтових масивах за наявності та фільтрації сольових розчинів. Отримано аналітичні розв’язки з визначення вертикальних зміщень у будь-якій точці одно-і багатошарових ґрунтових масивів при дії фільтраційного потоку води, наявності та фільтрації сольових розчинів з урахуванням змінних фільтраційних і деформаційних характеристик ґрунту. Розроблено й удосконалено математичні моделі фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту з прогнозування деформацій водонасичених ґрунтових масивів і основ при дії внутрішніх об’ємних сил (гідродинамічних сил фільтраційного потоку, зміни власної ваги ґрунту). Отримано чисельні розв’язки відповідних крайових задач фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту для плоских областей зі змінною в часі криволінійною межею. Наведено результати числового моделювання вертикальних зміщень ґрунтових водонасичених масивів і основ у процесі їх осушення, наявності водозабірних свердловин та водонапірних споруд.