დანართი. თბილისში „სატივეს“ მშენებარე ფერდობის სტატიკური და სეისმური მდგრადობის ანგარიში
განსახილველი ფერდობი წარმოადგენს სტრუქტურას, რომელშიც ენაცვლება ფერდობის შემადგენელი 2 ძირითადი ფენა - 20სმ სისქის ქვიშაქვა 2სმ არგელიტის შუა შრეებით. ფენები პარალელურია და ჰორიზონტთან დახრილია 290-ით. ფერდობის შესაძლო მდგრადობის დაკარგვის სქემა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ქვიშაქვის ფენების სრიალი არგელიტის შუაშრეებზე. ფერდობის მდგრადობის გაანგარიშებისათვის შერჩეული იქნა სასრულო ელემენტის მეთოდი. განიხილებოდა ფერდობის ბრტყელი-დეფორმირებული მოდელი გეომეტრიული არაწრფივობის გათვალისწინებით /37/. განსაკუთრებული ყურადღება მიექცა იმ კონტაქტების მოდელირებას, რომელიც არსებობს ქვაქვიშების ფენებს შორის და რომელშიც ჩართულია არგელიტის შუაშრეები. საანგარიშო სქემაში ქვაქვიშების ფენების სისქე გაზრდილია 1÷1,5-მდე. შუაშრეები გათვალისწინებულია მოდელში მხოლოდ მასივის აქტიურ ზონაში 16 შესაძლო დაცურების ხაზით, რომლებიც კვეთავენ ფერდობის მასივს 40მ-ის სიღრმეზე. დაცურების თითოეული ხაზი მოდელირებულია 90-110 სპეციალური სასრულო ელემენტის საკონტაქტო წყვილით, რომელთა საკონტაქტო სიმტკიცე განპირობებულია არგელიტების ფიზიკო-მექანიკური მახასიათებლებით. მასივის ტანი აღწერილია სამ და ოთკუთხა 8 კვანძიანი არაწრფივი სასრულო ელემენტით, რომელიც ხასიათდება გრუნტის მასივის ფიზიკო-მექანიკური პარამეტრებით (ნახ.1-1). რადგანაც გეოლოგიური მონაცემები შეზღუდული იყო თავის გაბარიტულ ზომებში და ისინი საკმარისი არ იყო სარწმუნო თეორიული კვლევებისათვის, ამიტომ გაბარიტები გაზრდილი იყო სიგრძეში - 200მ-მდე და სიმაღლეში – 90მ-მდე.ამავე დროს შენარჩუნებული იყო გრუნტის მასივის სტრუქტურული თავისებურებანი. ყველა გეომეტრიული და სიხისტის მახასიათებლები და აგრეთვე შესაბამისი გარე დატვირთვა ითვლებოდა ფერდობის 1 მეტრიანი ზოლისათვის. მდგრადობის ამოცანა გადაწყვეტილი იყო ფერდობზე მშენებარე ნაგებობისა და თვით ფერდობის ურთიერთზემოქმედების გათვალისწინებით. შენობის კარკასის ექვივალენტური მოდელი აღწერილი იყო ღეროვანი სასრულო ელემენტით. სეისმური თანაბარგანაწილებული დატვირთვა იგულისხმებოდა მოდებულად ჩარჩოს რიგელის დონეზე.
ნახ.1-1. ფერდობის მდგრადობის საანგარიშო სასრულო ელემენტიანი სქემა
8 ბალიანი მიწისძვრისგან გამოწვეული შენობის ინერცია, რომელიც გადაეცემოდა გრუნტის მასივს, განსაზღვრული იყო მოქმედი სეისმური ნორმეBით /38/. განიხილებოდა საძირკველში ხისტად ჩამაგრებული ცალკე მდგომი კარკასი. ასეთი სქემის შერჩევა განაპირობა იმან, რომ არ არსებობდა განსახილველი ადგილმდებარეობისათვის რეკომენდებული რეალური აქსელეროგრამის ჩანაწერები არაწრფივი გაანგარიშებისათვის. ფერდობის გამოთვლილი უსაფრთხოების ფაქტორის სიდიდე იცვლებოდა F=1,5÷2,5-ის ფარგლებში.
რადგანაც ობიექტი რეალური იყო, ამიტომ დაშვებებების სამართლიანობის შესამოწმებლად მიზანშეწონილად ჩაითვალა იგივე ამოცანა გადაწყვეტილიყო სღვრული წონასწორობის მეთოდით /35/. დატვირთვები და ზემოქმედებები მოდელირებული იყო შემდეგნაირად: ვერტიკალურ დატვირთვაში შეტანილი იყო ფუძის გრუნტის მასები მათი სიმტკიცის მიხედვით. დატვირთვა შენობისაგან, რომელიც გადაეცემოდა ფუძეს საძირკვლის მეშვეობით, მოდელირებული იყო გრუნტის ექვივალენტური მოცულობითი სიმკვრივით 50კნ/მ3. გრავიტაციული დატვირთვების გარდა გათვალისწინებული იყო დინამიური ინერციული ზემოქმედება 8 ბალიანი სეისმური ზემოქმედების ვერტიკალური მდგენელის სახით, აჩქარების ინტენსიურობით a=0,05g /9/-ის მიხედვით. ჰორიზონტალურ დატვირთვაში იგულისხმებოდა მხოლოდ 8 ბალიანი სეისმური ზემოქმედების ინერციული მდგენელი, აჩქარებით a=0,1g.
ფერდობის მდგრადობის შემოწმება ზღვრული წონასწორობის მეთიდით ტარდებოდა შემდეგნაირად: წინასწარ ინიშნებოდა ზედაპირის დაცურების ხაზები როგორც წრიული, ასევე ტეხილი ფორმის და მათ მიხედვით ისაზღვრებოდა შესაბამისი უსაფრთხოების ფაქტორის სიდიდეები.
შემოწმებული იყო ყველა ფორმისა და სიგრძის ზედაპირის 602 დაცურების ხაზის უსაფრთხოების ფაქტორის სიდიდე. მიღებული მნიშვნელობა ერთერთი ხაზისათვის არის F=1,43. ნახ.1-2-ზე მოცემულია ზღვრული წონასწორობის მეთოდის შესაბამისი ერთერთი საანგარიშო სქემა.
ნახ.1-2. ფერდობის მდგრადობის საანგარიშო სქემა ზღვრული წონასწორობის მეთოდით