CONDUCTING AND ANALYZING THE RESULTS OF THE EXPERIMENTAL BOX TEST OF RETAINING WALL MODELS WITHOUT PILES AND ON THE PILE FOUNDATION

M. A. Lisnevskyi, V. O. Sukhorskyi

Abstract


Purpose. Taking into consideration that the bearing capacity of the foundation may be insufficient, in the study it is assumed that pile foundation can be used to reduce the impact of the construction of new retaining structures on roads and railways near the existing buildings or in areas of dense urban development and ensure the stability of the foundation. To reduce the volume of excavation it is necessary to choose the economic structure of the retaining wall. To do this, one should explore stress-strain state (SSS) of the retaining walls, to develop methods to improve their strength and stability, as well as to choose the most appropriate method of their analysis. Methodology. In the design of retaining walls foundation mat and piles are considered as independent elements. Since the combined effect of the retaining wall, piles and foundation mat as well as the effect of soil or rock foundation on the structure are considered not fully, so there are some limitations in the existing design techniques. To achieve the purpose the box tests of retaining walls models without piles and with piles for studying their interaction with the surrounding soil massif were conducted. Findings. Laboratory simulation of complex systems «surrounding soil – retaining wall – pile» was carried out and on the basis of the box test results were analyzed strains and its main parameters of the stress-strain state. Analysis of the results showed that the structure of a retaining wall with piles is steady and stable. Originality. So far, in Ukraine has not been carried out similar experimental box tests with models of retaining walls in such combinations. In the article has been presented unique photos and test results, as well as their analysis. Practical value. Using the methodology of experimental tests of the retaining wall models with piles and without them gives a wider opportunity to study stress-strain state of such structures.


Keywords


retaining wall; pile foundation; box tests; soil massif; stability and strength of structure; comparative analysis of options

Full Text:

PDF

References


Baynatov Zh., Zhusupov A. Novyye konstruktsii i metody rascheta protivoopolznevykh sooruzheniy i metody ikh rascheta [New designs and methods of calculation of anti-structures]. Vestnik Kazakhskogo natsionalnogo tekhnicheskogo universiteta imeni K. I. Satpayeva [Bulletin of Kazakh Technical University after K. I. Satpaev], 2011, issue 3 (85), pp. 1-5.

Huzchenko V.T., Lisnevskyi M.A. Klasyfikatsiia pidpirnykh stin [Classification of retaining walls]. Zbirnyk naukovykh prats «Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka» [Proc. «Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice»]. Dnipropetrovsk, 2012, vol. 3, pp. 39-44.

Petrenko V.D., Guzchenko V.T., Tyutkin A.L., Lisnevskiy M.A. Issledovaniye podpornoy stenki pri sooruzhenii avtodorozhnoy razvyazki na zheleznodorozhno-avtomobilnom mostovom perekhode cherez r. Dnepr v g. Kiyeve [Research of a retaining wall in the construction of a of the road junction at the rail-road bridge across Dnieper River in city Kiev]. Sbornik nauchnykh trudov «Stroitelstvo, materialovedeniye, mashinostroeniye» [Proc. «Construction, Materials Science, Mechanical Engineering»]. Dnepropetrovsk, 2011, issue 61, pp. 303-307

Kaganov G.M., Yevdokimova I.M., Shevchenko K.I. Gidrotekhnicheskiye sooruzheniya armirovannogo grunta [Hydraulic structures of reinforced soil]. Moskva, Poligraficheskiy kompleks NIA-Priroda Publ., 2004. 607 p.

Petrenko V.D., Huzchenko V.T., Alkhdur A. M. M. Doslidzhennia vplyvu deformatsiinykh kharakterystyk sharu posylennia na NDS zaliznychnoho nasypu pry pidizdi do mostovoho perekhodu [The study of the influence of the deformation charachteristics of the layer of reinforcement on SSS railway embankment at the entrance to the bridge crossing]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 32, pp. 101-105.

Petrenko V.D., Lisnevskyi M.A. Porivnialnyi analiz napruzheno-deformovanoho stanu kutovoi pidpirnoi stinky na palovomu fundamenti [Comparative analysis of stress-strain state of an angular retaining wall on pile foundations]. Zbirnyk naukovykh prats «Seriia: haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo» [Proc. «Series: Industrial engineering, construction»], 2013, issue 3 (38), vol. 2, pp. 279-287.

Polevichenko A.G. Raschet svaynoy podpornoy steny dlya ukrepleniya neustoychivykh otkosov i sklonov [Calculation of a pile retaining wall for pitching and strengthening of unstable slopes]. Khabarovsk, DVGUPS Publ., 2006. 25 p.

Petrenko V.D., Huzchenko V.T., Tiutkin A.L., Alkhdur A.M.M. Rezultaty analizu parametriv eksperymentalnykh doslidzhen armuvannia heotekstylem zemlianoho polotna [The results of analysis of experimental research parameters of the geotextile-reinforced ground]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 34, pp. 131-135.

Savenko V.Ya., Havrylenko S.V., Petrovych V.V. Aktualnist problemy optymalnoho konstruiuvannia dorozhnikh odiahiv avtomobilnykh dorih [The relevance of optimal pavement design of roads]. Zbirnyk naukovykh prats «Avtomobilni dorohy i dorozhnie budivnytstvo» [Proc. «Roads and road construction»]. Kyiv, 2001, issue 63, pp. 16-20.

Petrenko V.D., Guzchenko V.T., Tyutkіn A.L., Alkhdur A.M.M. Sravnitelnyy analiz rezultatov eksperimentalnykh issledovaniy usileniya zemlyanogo polotna malodeformiruemym sloem [Comparative analysis of the experimental research results of the subgrade strengthening by small-deformable layer]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 35, pp. 139-144.

Timofeyeva L. M. Armirovaniye gruntov. Teoriya i praktika primeneniya. Chast 1. Armirovannyye osnovaniya i armogruntovyye podpornyye steny [Soil reinforcement. Theory and Practice. Part 1. The armoured bases and reinforced retaining walls]. Perm, PPI Publ., 1991. 478 p.

Basha B.M., Babu S.G.L. Reliability assessment of internal stability of reinforced soil structures: A pseudo-dynamic approach. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2010, vol. 30, issue 5, pp. 336-353. 10.1016/j.soildyn.2009.12.007.

Gao Z.H. Experimental Study and Numerical Analysis of Mechanical Behavior of Piled Retaining Wall Structure. Master Thesis Sichuan University. Chengdu, China, 2005, pp. 37-41.

Qiao C.L. Study on Action Mechnism of Piled Retaining Wall. Master Thesis Sichuan University. Chengdu, China, 2004, pp. 56-61.

Zhang M. Studt on Designing Theory and Engineering Application of Piled Retaining Wall Structure. Master Thesis Jiaotong University. Chengdu, China, 2007, pp. 94-99.


GOST Style Citations


  1. Байнатов, Ж. Б. Новые конструкции и методы расчета противооползневых сооружений и методы их расчета. / Ж. Б. Байнатов, А. Жусупов // Вестн. КазНТУ. – 2011. – Вип. 3 (85) – С. 1–5.
  2. Гузченко, В. Т. Класифікація підпірних стін / В. Т. Гузченко, М. А. Лісневський // Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика : зб. наук. пр. / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2012. – Вип. 3. – С. 39–44.
  3. Исследование подпорной стенки при сооружении автодорожной развязки на железнодорожно-автомобильном мостовом переходе через р. Днепр в г. Киеве / В. Д. Петренко, В. Т. Гузченко, А. Л. Тютькин, М. А. Лисневский // Строительство, материаловедение, машиностроение: сб. науч. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры – Днепропетровск, 2011. – Вып. 61. – С. 303–307.
  4. Каганов, Г. М. Гидротехнические сооружения армированного грунта : учеб. пособие / Г. М. Каганов, И. М. Евдокимова, К. И. Шевченко. – Москва : Полиграф. комплекс НИА-Природа, 2004. – 607 с.
  5. Петренко, В. Д. Дослідження впливу деформа-ційних характеристик шару посилення на НДС залізничного насипу при під’їзді до мостового переходу / В. Д. Петренко, В. Т. Гузченко, А. М. М. Алхдур // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2010. – Вип. 32. – С. 101–105.
  6. Петренко, В. Д. Порівняльний аналіз напружено-деформованого стану кутової підпірної стінки на пальовому фундаменті / В. Д. Петренко, М. А. Лісневський // Зб. наук. пр. Серія : галузеве машинобуд., буд-во / Полтав. нац. тех. ун-т. – Полтава, 2013. – Вип. 3 (38), т. 2. – С. 279–287.
  7. Полевиченко, А. Г. Расчет свайной подпорной стены для укрепления неустойчивых откосов и склонов / А. Г. Полевиченко – Хабаровск : ДВГУПС, 2006. – 25 с.
  8. Результати аналізу параметрів експериментальних досліджень армування геотекстилем земляного полотна / В. Д. Петренко, В. Т. Гузченко, А. Л. Тютькін, А. М. М. Алхдур // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2010. – Вип. 34. – С. 131–135.
  9. Савенко, В. Я. Актуальність проблеми оптимального конструювання дорожніх одягів автомобільних доріг / В. Я. Савенко, С. В. Гавриленко, В. В. Петрович // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво : зб. наук. пр. / Нац. трансп. ун-т. – Київ, 2001. – Вип. 63. – С. 16–20.
  10. Сравнительный анализ результатов экспериментальных исследований усиления земляного полотна малодеформиру-емым слоем / В. Д. Петренко, В. Т. Гузченко, А. Л. Тютькін, А. М. М. Алхдур // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2010. – Вип. 35. – С. 139–144.
  11. Тимофеева, Л. М. Армирование грунтов. Теория и практика применения. Ч. 1. Армированные основания и армогрунтовые подпорные стены / Л. М. Тимофеева – Пермь : ППИ, 1991. – 478 с.
  12. Basha, B. M. Reliability assessment of internal stability of reinforced soil structures: A pseudo-dynamic approach / B. M. Basha, S. G. L. Babu // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. – 2010. – Vol. 30. – Iss. 5. – Р. 336–353. doi: 10.1016/j.soildyn.2009.12.007.
  13. Gao, Z. H. Experimental Study and Numerical Analysis of Mechanical Behavior of Piled Retaining Wall Structure / Z. H. Gao // Master Thesis Sichuan University. –Chengdu,China, 2005. – Р. 37–41.
  14. Qiao, C. L. Study on Action Mechnism of Piled Retaining Wall / C. L. Qiao // Master Thesis Sichuan University. – Chengdu, China, 2004. – Р. 56–61.
  15. Zhang, M. Study on Designing Theory and Engineering Application of Piled Retaining Wall Structure / M. Zhang //MasterThesisJiaotongUniversity. –Chengdu,China, 2007. – Р. 94–99.


DOI: https://doi.org/10.15802/stp2015/55344

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)