Comparative Calculation of the Stability of the Landslide Slope in the Software Complexes «OTKOS» and «LIRA-CAD 2017»
Loading...
Files
Date
2018
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
ENG: Purpose. The analysis and comparison of the results of calculation by the finite-element model of the slope in the software complex «LIRA-CAD 2017» with the determination of the its stability in the software complex «OTKOS» allows to determine the accuracy the results and the most favorable conditions for the development of the displacement and parameters of the most dangerous surface slip for further calculation of anti-slip retaining structures. Methodology. The geomorphological data were obtained from the results of laboratory studies of soils in the considered slope. Creation of a bulk finite element model of the slope in accordance with the built cuts and depths of soil layers. Calculation of the nonlinear problem of finite-element simulation of the slope in the software complex «LIRA-CAD 2017». Creation and calculation of the stability problem of the landslide slope in the software complex «OTKOS» and comparison of the results of the its stress-strain state. Results. The results of calculating the finite-element model of the landslide slope in the software complex «LIRA-CAD 2017» and its stability in the software complex «OTKOS» were obtained. The analysis of the obtained results of sliding surfaces study is carried out. The calculation of the strengthening of the slope area is carried out with the help of soil cement retaining piles, located at right angles to the vector of the displacement direction. Originality. Despite the presence of a large number of different methods of studying the surfaces of sliding, it is impossible to determine exactly the scenario of the displacement, using only one of the calculation methods. First of all, this is due to the rather high variation of the initial data of the problem, which in turn depends on the environment and assumptions, as well as on external factors that can not be taken into account precisely. The next task is to carry out the calculation of the strengthening of the landslide slope by soil-cement piles. Practical value. It is known that it is advisable to use soil-cement piles as a protective element, which interacts well with the soil environment due to its structure of the source material. A comparative analysis of the calculation results of the slope stability with the help of software systems «LIRA-CAD 2017» and «OTKOS» gives an answer to the question of the its reliability.
UKR: Мета. Аналіз і порівняння результатів розрахунку скінченно-елементної моделі зсувонебезпечного схи-лу у програмному комплексі «ЛІРА-САПР 2017» з розрахунком стійкості схилу в програмному комплексі «ОТКОС» дозволяють визначити точність отриманих результатів розрахунку стійкості та визначити най-більш сприятливі умови для розвитку зсуву, а також параметри найбільш небезпечної поверхні ковзання для подальшого розрахунку протизсувних підпірних конструкцій. Методика. Аналіз геоморфологічних даних, отриманих за результатами проведених лабораторних досліджень ґрунтів ділянки схилу, що розглядається. Створення об’ємної скінченно-елементної моделі схилу згідно побудованих розрізів та глибин залягання шарів ґрунту. Розрахунок нелінійної задачі скінченно-елементного моделювання схилу в програмному ком-плексі «ЛІРА-САПР 2017». Створення та розрахунок задачі стійкості зсувонебезпечного схилу в програм-ному комплексі «ОТКОС». Порівняння отриманих результатів напружено-деформованого стану схилу та визначення відхилень у розрахунках за кривими ковзання. Результати. Отримано результати розрахунку скінченно-елементної моделі зсувонебезпечного схилу в програмному комплексі «ЛІРА-САПР 2017». Отримано результати розрахунку стійкості зсувонебезпечної ділянки схилу в програмному комплексі «ОТКОС». Проведено аналіз отриманих результатів дослідження поверхонь ковзання. Виконаний розрахунок укріплення зсувонебезпечної ділянки схилу за допомогою ґрунтоцементних пальових підпірних конструкцій, розташованих під прямим кутом відносно напрямку зсуву. Наукова новизна. Незважаючи на ная-вність великої кількості різноманітних методів дослідження поверхонь ковзання зсувів, неможливо визначи-ти достеменно за яким саме сценарієм буде розвиватися зсув, використовуючи лише один з методів розра-хунку. Перш за все, це пов’язано з досить високою варіативністю вихідних даних задачі, які в свою чергу залежать від умов середовища та допущень, а також від зовнішніх факторів, які неможливо врахувати точно. Наступною задачею постає виконання розрахунку укріплення зсувонебезпечного схилу ґрунтоцементними палями. Практична значимість. Відомо, що ґрунтоцементні палі доцільно застосовувати як захисний елемент, який досить добре взаємодіє з ґрунтовим середовищем завдяки своїй структурі вихідного матеріалу. Порівняльний аналіз результатів розрахунку стійкості схилу за допомогою програмних комплексів «ЛІРА-САПР 2017» і «ОТКОС» дає відповідь на питання достовірності отриманих результатів розрахунку.
RUS: Цель. Анализ и сравнение результатов расчета конечно-элементной модели оползнеопасного склона в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2017» с расчетом устойчивости склона в программном комплексе «ОТКОС» позволяют определить точность полученных результатов расчета устойчивости и определить наиболее благоприятные условия для развития сдвига, а также параметры наиболее опасной поверхности скольжения для дальнейшего расчета противооползневых подпорных конструкций. Методика. Анализ геоморфологических данных, полученных по результатам проведенных лабораторных исследований почв участка, рассматриваемого склона. Создание объемной конечно-элементной модели склона, согласно построенных разрезов и глубин залегания слоев грунта. Расчет нелинейной задачи конечно-элементного моделирования склона в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2017». Создание и расчет задачи устойчивости оползнеопасных склонов в программном комплексе «ОТКОС». Сравнение полученных результатов напряженно-деформированного состояния склона и определение отклонений в расчетах по кривым скольжения. Результаты. Получены результаты расчета конечно-элементной модели оползнеопасного склона в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2017». Получены результаты расчета устойчивости оползнеопасного участка склона в программном комплексе «ОТКОС». Проведен анализ полученных результатов исследования поверхностей скольжения. Выполнен расчет укрепления оползнеопасного участка склона с помощью грунтоцементных свайных подпорных конструкций, расположенных под прямым углом относительно направления смещения. Научная новизна. Несмотря на наличие множества разнообразных методов исследования поверхностей скольжения оползней, невозможно определить точно по какому именно сценарию будет развиваться сдвиг, используя лишь один из методов расчета. Прежде всего, это связано с достаточно высокой вариативностью исходных данных задачи, которые в свою очередь зависят от условий среды и допущений, а также от внешних факторов, которые невозможно учесть точно. Следующей задачей является выполнение расчета укрепления оползнеопасных склонов грунтоцементными сваями. Практическая значимость. Известно, что грунтоцементные сваи целесообразно применять как защитный элемент, который достаточно хорошо взаимодействует с грунтовой средой, благодаря своей структуре исходного материала. Сравнительный анализ результатов расчета устойчивости склона с помощью программных комплексов «ЛИРА-САПР 2017» и «ОТКОС» дает ответ на вопрос достоверности полученных результатов расчета.
UKR: Мета. Аналіз і порівняння результатів розрахунку скінченно-елементної моделі зсувонебезпечного схи-лу у програмному комплексі «ЛІРА-САПР 2017» з розрахунком стійкості схилу в програмному комплексі «ОТКОС» дозволяють визначити точність отриманих результатів розрахунку стійкості та визначити най-більш сприятливі умови для розвитку зсуву, а також параметри найбільш небезпечної поверхні ковзання для подальшого розрахунку протизсувних підпірних конструкцій. Методика. Аналіз геоморфологічних даних, отриманих за результатами проведених лабораторних досліджень ґрунтів ділянки схилу, що розглядається. Створення об’ємної скінченно-елементної моделі схилу згідно побудованих розрізів та глибин залягання шарів ґрунту. Розрахунок нелінійної задачі скінченно-елементного моделювання схилу в програмному ком-плексі «ЛІРА-САПР 2017». Створення та розрахунок задачі стійкості зсувонебезпечного схилу в програм-ному комплексі «ОТКОС». Порівняння отриманих результатів напружено-деформованого стану схилу та визначення відхилень у розрахунках за кривими ковзання. Результати. Отримано результати розрахунку скінченно-елементної моделі зсувонебезпечного схилу в програмному комплексі «ЛІРА-САПР 2017». Отримано результати розрахунку стійкості зсувонебезпечної ділянки схилу в програмному комплексі «ОТКОС». Проведено аналіз отриманих результатів дослідження поверхонь ковзання. Виконаний розрахунок укріплення зсувонебезпечної ділянки схилу за допомогою ґрунтоцементних пальових підпірних конструкцій, розташованих під прямим кутом відносно напрямку зсуву. Наукова новизна. Незважаючи на ная-вність великої кількості різноманітних методів дослідження поверхонь ковзання зсувів, неможливо визначи-ти достеменно за яким саме сценарієм буде розвиватися зсув, використовуючи лише один з методів розра-хунку. Перш за все, це пов’язано з досить високою варіативністю вихідних даних задачі, які в свою чергу залежать від умов середовища та допущень, а також від зовнішніх факторів, які неможливо врахувати точно. Наступною задачею постає виконання розрахунку укріплення зсувонебезпечного схилу ґрунтоцементними палями. Практична значимість. Відомо, що ґрунтоцементні палі доцільно застосовувати як захисний елемент, який досить добре взаємодіє з ґрунтовим середовищем завдяки своїй структурі вихідного матеріалу. Порівняльний аналіз результатів розрахунку стійкості схилу за допомогою програмних комплексів «ЛІРА-САПР 2017» і «ОТКОС» дає відповідь на питання достовірності отриманих результатів розрахунку.
RUS: Цель. Анализ и сравнение результатов расчета конечно-элементной модели оползнеопасного склона в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2017» с расчетом устойчивости склона в программном комплексе «ОТКОС» позволяют определить точность полученных результатов расчета устойчивости и определить наиболее благоприятные условия для развития сдвига, а также параметры наиболее опасной поверхности скольжения для дальнейшего расчета противооползневых подпорных конструкций. Методика. Анализ геоморфологических данных, полученных по результатам проведенных лабораторных исследований почв участка, рассматриваемого склона. Создание объемной конечно-элементной модели склона, согласно построенных разрезов и глубин залегания слоев грунта. Расчет нелинейной задачи конечно-элементного моделирования склона в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2017». Создание и расчет задачи устойчивости оползнеопасных склонов в программном комплексе «ОТКОС». Сравнение полученных результатов напряженно-деформированного состояния склона и определение отклонений в расчетах по кривым скольжения. Результаты. Получены результаты расчета конечно-элементной модели оползнеопасного склона в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2017». Получены результаты расчета устойчивости оползнеопасного участка склона в программном комплексе «ОТКОС». Проведен анализ полученных результатов исследования поверхностей скольжения. Выполнен расчет укрепления оползнеопасного участка склона с помощью грунтоцементных свайных подпорных конструкций, расположенных под прямым углом относительно направления смещения. Научная новизна. Несмотря на наличие множества разнообразных методов исследования поверхностей скольжения оползней, невозможно определить точно по какому именно сценарию будет развиваться сдвиг, используя лишь один из методов расчета. Прежде всего, это связано с достаточно высокой вариативностью исходных данных задачи, которые в свою очередь зависят от условий среды и допущений, а также от внешних факторов, которые невозможно учесть точно. Следующей задачей является выполнение расчета укрепления оползнеопасных склонов грунтоцементными сваями. Практическая значимость. Известно, что грунтоцементные сваи целесообразно применять как защитный элемент, который достаточно хорошо взаимодействует с грунтовой средой, благодаря своей структуре исходного материала. Сравнительный анализ результатов расчета устойчивости склона с помощью программных комплексов «ЛИРА-САПР 2017» и «ОТКОС» дает ответ на вопрос достоверности полученных результатов расчета.
Description
V. Petrenko: ORCID 0000-0003-2201-3593; O. Tiutkin: ORCID 0000-0003-4921-4758; D. Ihnatenko: ORCID 0000-0001-6805-6703
Keywords
soil-cement pile, landslide, anti-slip support structure, landslide slope, comparative analysis, ґрунтоцементна паля, зсув, протизсувна підпірна конструкція, зсувонебезпечний схил, порівняльний аналіз, грунтоцементная свая, сдвиг, противооползневая подпорная конструкция, оползнеопасный склон, сравнительный анализ, КМТ
Citation
Comparative Calculation of the Stability of the Landslide Slope in the Software Complexes «Otkos» and «Lira-Cad 2017» / V. D. Petrenko, O. L. Tiutkin, D. YU. Ihnatenko, V. V. Kovalchuk // Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. – 2018. – № 14 – С. 101–109. – DOI: 10.15802/bttrp2019/152921.