В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Енкебаевой Айгерим Сексембайкызы на тему «Исследование влияния геосинтетических материалов армирования на общую устойчивость грунтовых насыпей» по образовательной программе «8D07329 – Строительство».
Диссертация выполнена на кафедре «Кафедра Строительство» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.
Язык защиты - на русском
Официальные рецензенты:
Талал Аввад – PhD, профессор Петербургского государственного университета путей сообщения императора Александра І (г. Санкт-Петербург, Россия).
Токанов Данияр Токанович – к.т.н., ассоциированный профессор, декан Архитектурно-строительного факультета, Карагандинский технический университет имени А. Сагинова (г. Караганда, Республика Казахстан).
Временные члены Диссертационного совета:
Анискин Алексей – к.т.н., ассоциированный профессор кафедры «Строительство» Университета Север (г. Вараждин, Хорватия).
Жукенова Гюльнара Абаевна – доктор PhD, ассоциированный профессор, декан факультета «Архитектура и строительство», Торайгыров университет (г. Павлодар, Республика Казахстан).
Молдамуратов Жангазы Нуржанович – PhD, инженер-конструктор ТОО «Тараз Аркон» (г. Тараз, Республика Казахстан).
Научные консультанты:
Лукпанов Рауан Ермагамбетович – PhD, ассоциированный профессор кафедры «Технология промышленного и гражданского строительства» ЕНУ имени Л.Н. Гумилева (г. Астана, Республика Казахстан).
Eun Chul Shin – PhD, почетный профессор кафеды гражданского и промышленного строительства Инчхонского национального университета (г. Инчхон, Республика Корея).
Защита состоится: 25 июля 2025 года 11:00 часовв смешанном формате (онлайн, оффлайн) в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D073 – Архитектура и строительство» по образовательной программе «8D07329 – Строительство» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.
Ссылка: https://surl.li/xxyamm
Адрес: г. Астана, ул. К. Сатпаева, 2, Учебно-административный корпус, аудитория №206.
Аннотация (рус.): Цель диссертационного исследования: Исследование влияния геосентетических материалов армирования на общую устойчивость грунтовых насыпей и разработка методики расчета армированных оснований. Задачи исследования: 1. Проведение лабораторных испытаний геосинтетических материалов армирования грунтов. 2. Проведение модельных (лотковых) испытаний не армированной и армированной грунтовой насыпи; 3. Выполнение численного моделирования модельной (лотковой) не армированной и армированной грунтовой насыпи с использованием программного комплекса Plaxis. 4. Выполнение численного моделирования натурной не армированной и армированной грунтовой насыпи с использованием программного комплекса Plaxis. 5. Анализ и сравнение полученных результатов исследования с целью разработки корректирующих действий, позволяющих повысить точность расчетов при моделировании армированных конструкций и уменьшить необходимость проведения масштабных физических экспериментов. 6. Разработка рекомендаций по оптимальному применению геосинтетических материалов для армирования грунтовых насыпей с учетом повышения их устойчивости и надежности. Методы исследования: В ходе исследования применён комплекс методов: теоретический анализ отечественного и зарубежного опыта, лабораторные испытания геосинтетических материалов и песчаного грунта по стандартам ГОСТ и ASTM, модельные (лотковые) испытания в масштабе 1:30 для оценки деформационного поведения армированных и неармированных насыпей, а также численное моделирование в программе Plaxis с использованием метода конечных элементов. Сравнительный анализ экспериментальных и расчетных данных позволил установить закономерности влияния армирования на устойчивость насыпей и разработать корректирующие коэффициенты для практического применения численного моделирования. Основные положения (доказанные научные гипотезы и другие выводы, являющиеся новыми знаниями), выносимые на защиту: 1. Результаты лабораторных испытаний, подтверждающие пригодность геосинтетических материалов для армирования: определены физико-механические, прочностные и деформационные характеристики, соответствующие требованиям к укреплению слабых и нестабильных грунтов. 2. Результаты модельных испытаний грунтовой насыпи: установление влияния элементов армирования на общую устойчивость грунтовой насыпи, в том числе определение зависимостей между армированием и изменением деформационного поведения насыпей в различных зонах конструкции, подтверждающие значительное снижение вертикальных и горизонтальных перемещений при использовании геосинтетики. 3. Результаты численного моделирования модельной грунтовой насыпи: установление влияния элементов армирования на общую устойчивость модельной грунтовой насыпи, с определением аналогичных зависимостей между армированием и изменением деформационного поведения насыпей, а также сравнением полученных данных с результатами модельных испытаний. 4. Результаты численного моделирования натурной грунтовой насыпи: установление влияния элементов армирования на общую устойчивость натурной грунтовой насыпи, с определением аналогичных зависимостей между армированием и изменением деформационного поведения насыпей, а также сравнением полученных данных с результатами численного моделирования модельной насыпи. 5. Корректирующие действия: разработанные действия, позволяющие повысить точность расчетов при моделировании армированных конструкций и уменьшить необходимость проведения масштабных физических экспериментов, характеризующиеся корректировкой напряжённо-деформированного состояния натурной насыпи, армированной геосинтетическими материалами, через модельные испытания и численные моделирования модельной и натурной грунтовой насыпи. Описание основных результатов исследования: В результате диссертационного исследования экспериментально установлены физико-механические характеристики геосинтетических материалов, определены параметры их взаимодействия с грунтом, выполнены модельные испытания армированных и неармированных насыпей, проведено численное моделирование напряженно-деформированного состояния конструкций с использованием программы Plaxis 2D. Выявлены закономерности влияния армирования на устойчивость насыпи и характер распределения напряжений. Разработана методика расчета и проектирования армированных насыпей, предложены практические рекомендации по применению геосинтетиков в условиях Республики Казахстан. Результаты работы имеют научную и прикладную значимость и могут быть использованы при проектировании транспортной, промышленной и инженерной инфраструктуры на слабых и переувлажненных грунтах. Обоснование новизны и важности полученных результатов: 1. В диссертации предложен комплексный подход к исследованию устойчивости грунтовых насыпей, армированных геосинтетическими материалами, который включает сочетание лабораторных, модельных и численных методов. Такой подход позволил всесторонне оценить влияние армирования на напряженно-деформированное состояние конструкции в различных зонах насыпи и на разных стадиях нагружения. 2. Разработка метода корректировки численного моделирования (в программной среде Plaxis) на основе результатов масштабных модельных испытаний. В работе предложена и реализована методика, позволяющая корректировать численные модели на основании данных, полученных из модельных (лотковых) испытаний в масштабе 1:30. Это обеспечивает более точное прогнозирование поведения армированных грунтовых насыпей в реальных условиях, что ранее не было представлено в такой степени детализации для насыпей, армированных геосинтетическими материалами. Впервые получены корректирующие зависимости между расстоянием от источника смещения основания и величиной вертикальных, горизонтальных и результирующих перемещений, что позволило повысить достоверность расчетов и адаптировать численное моделирование под реальные условия. 3. Определение зависимости деформационных характеристик грунтовых насыпей от типа и конфигурации геосинтетических материалов. Проведенные лабораторные и модельные испытания показали, что комбинированное использование геосинтетики (георешетки и геотекстиль) обеспечивает значительное снижение вертикальных и горизонтальных деформаций насыпей. Были выявлены количественные зависимости, которые дают возможность более эффективно подбирать материалы для армирования насыпей, что не было детально изучено ранее в подобных условиях. 4. Экспериментальное подтверждение устойчивости армированных насыпей в условиях сложных климатических и геологических факторов Казахстана. Проведено всестороннее исследование с использованием полиэтиленовых георешеток для армирования золошлаковых насыпей в масштабе 1:30. Результаты испытаний в условиях конкретного промышленного объекта (металлургический комбинат в г. Темиртау) дают возможность применять полученные данные для проектирования устойчивых насыпей в регионах с аналогичными условиями. 5. Разработка технологических рекомендаций по использованию геосинтетических материалов для армирования насыпей. На основе проведенных исследований предложены практические рекомендации по применению геосинтетики, которые позволят сократить затраты на строительство и увеличить срок службы насыпей. Эти рекомендации могут быть адаптированы для различных типов инфраструктурных объектов, таких как дороги, железнодорожные насыпи и плотины. Таким образом, научная новизна работы заключается в сочетании экспериментальных исследований, численного моделирования и практических рекомендаций, что позволяет значительно улучшить подходы к проектированию и укреплению грунтовых насыпей с применением геосинтетических материалов. Соответствие направлениям развития науки или государственным программам: Данное исследование финансируется в рамках программно-целевого финансирования Комитетом по науки и высшего образования Республики Казахстан (грант № «BR21882278 Создание строительно-технического инжинирингового центра по оказанию полного цикла аккредитованных услуг строительного, дорожного-строительного сектора Республики Казахстан»). Описание вклада соискателя в подготовку каждой публикации: Соискатель внес значительный вклад в подготовку каждой публикации. Результаты диссертации были опубликованы в отечественных и международных рецензируемых журналах, а именно: 1.Comparative analysis of design solutions of a reinforced railroad embankment using various calculation methods // International Journal of GEOMATE. – 2021. – Vol. 21, No. 87. – P. 58-63 (Cite core 1.7, Процентиль 40). 2.Additive for improving the quality of foam concrete made on the basis of micro silica and quicklime // Комплексное использование минерального сырья (Журнал КИМС. Satbayev University) – 2022. – No. 4(323). – P. 30-37. 3.Модельные испытания насыпи золошлаконакопителя для оценки влияния геосинтетических материалов армирования на общую устойчивость // Труды университета (ҚарТУ). – 2022. – №2(87). – С. 162-168. 4.Оценка устойчивости насыпи золошлаконакопителя с использованием геосинтетических материалов армирования методом конечных элементов // Труды университета (ҚарТУ). – 2022. – №3(88). – С. 173-178. 5.Assessment of ash-storage collector stability using geosynthetic reinforcement elements by tray testing and numerical modeling // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия геология и технические науки. – 2022. – Т. 3, №453. – С. 212-225.
Отзыв зарубежного консультанта
Заключение комиссии по этической оценке исследований
Решение диссертационного совета
Защита диссертации: https://www.youtube.com/watch?v=b_BesKP6eNA
