Метод экспресс-оценки положения шпунтовой стенки на основе имитационного моделирования начального этапа строительства причала
Abstract
Предложен метод экспресс-оценки положения шпунтовой стенки на начальном этапе строительства причала, основанный на имитационном моделировании процесса потери устойчивости. Показано, что волновое воздействие вызывает вынос частиц грунта из зоны контакта стенки с основанием, что приводит к образованию воронки размыва и увеличению расчётной длины консоли. Возникающее взаимное влияние процессов деформирования и выноса грунта обусловливает лавинообразное развитие процесса разрушения. Представлена имитационная модель, описывающая кинетику роста воронки и позволяющая определить время до разрушения Tdes – период, за который глубина воронки достигает критического значения, соответствующего потере устойчивости. Выполнен ретроспективный анализ аварии в порту Усть-Луга: полученные временные оценки согласуются с наблюдаемой картиной, данные натурного обследования попадают в область, воспроизведённую моделью. Предложены практические рекомендации, включая алгоритм расчёта времени до разрушения Tdes, и техническое решение для снижения волновой нагрузки. An express assessment method for the sheet pile wall position at the initial construction stage of a berth is proposed, based on simulation modeling of the stability loss process. It is shown that wave action causes the removal of soil particles from the contact zone of the wall with the foundation, leading to the formation of a scour hole and an increase in the calculated cantilever length. The emerging mutual influence of the deformation and soil removal processes determines the avalanche-like development of the destruction process. A simulation model is presented that describes the kinetics of the scour hole growth and allows determining the time to destruction Tdes – the period during which the scour hole depth reaches the critical value corresponding to stability loss. A retrospective analysis of the accident in the port of Ust-Luga is performed: the obtained time estimates agree with the observed picture, the field survey data fall into the area reproduced by the model. Practical recommendations are proposed, including an algorithm for calculating the time to destruction Tdes and a technical solution for reducing wave load.