<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">nsojout</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Строительство: наука и образование</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Construction: Science and Education</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2305-5502</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22227/2305-5502.2025.1.1</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">nsojout-227</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Строительные конструкции. Основания и фундаменты. Технология и организация строительства. Проектирование зданий и сооружений. Инженерные изыскания и обследование зданий</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Building structures. Soils and foundations. Technology and organization of construction. Designing of buildings and constructions. Engineering survey and inspection of buildings</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Анализ сходимости аналитического и численного решений при расчете перекрестно-балочного фундамента на наклонном основании при внезапном образовании карстово-обвальных процессов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Analysis of convergence of analytical and numerical solutions in the calculation of cross-beam foundation on a sloping basement in case of sudden formation of karst-rockfall processes</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Евтушенко</surname><given-names>С. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Evtushenko</surname><given-names>S. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сергей Иванович Евтушенко — доктор технических наук, профессор кафедры информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве</p><p>129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sergey I. Evtushenko — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Information Systems, Technologies and Automation in Construction</p><p>26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337</p></bio><email xlink:type="simple">sergand1957@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зеленин</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zelenin</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Евгений Владимирович Зеленин — аспирант кафедры строительных конструкций</p><p>295000, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Павленко, 3а</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Evgeny V. Zelenin — postgraduate student of the Department of Building Structures</p><p>3а Pavlenko st., Republic of Crimea, Simferopol, 295000</p></bio><email xlink:type="simple">workandearn@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Барыкин</surname><given-names>А. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Barykin</surname><given-names>A. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александр Борисович Барыкин — кандидат технических наук, преподаватель кафедры геотехники и конструктивных элементов</p><p>295000, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Павленко, 3а</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander B. Barykin — Candidate of Technical Sciences, Lecturer at the Department of Geotechnics and Structural Elements</p><p>3а Pavlenko st., Republic of Crimea, Simferopol, 295000</p></bio><email xlink:type="simple">aleksbarykin@yandex.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Академия строительства и архитектуры Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Academy of Construction and Architecture of the Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>31</day><month>03</month><year>2025</year></pub-date><volume>15</volume><issue>1</issue><fpage>8</fpage><lpage>20</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Евтушенко С.И., Зеленин Е.В., Барыкин А.Б., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Евтушенко С.И., Зеленин Е.В., Барыкин А.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Evtushenko S.I., Zelenin E.V., Barykin A.B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.nso-journal.ru/jour/article/view/227">https://www.nso-journal.ru/jour/article/view/227</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. Проведен анализ сходимости результатов, полученных в ходе сравнения аналитического и численного методов с помощью метода конечных элементов в ПК Midas GTS NX при расчете перекрестно-балочного фундамента и наклонного основания при внезапном образовании карстово-обвальных процессов. Аналитический метод расчета разработан на основании эмпирических данных, полученных в ходе выполнения лабораторных модельных исследований в специальной установке, позволяющей моделировать карстово-обвальные процессы, численная модель являлась идентичным прототипом, повторяющим качественные и количественные характеристики, используемые при физическом моделировании.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Приведена сравнительная оценка сходимости полученных результатов двумя независимыми методами при расчете перекрестно-балочного фундамента на наклонном основании в условиях карстово-обвальных процессов.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Осуществлена оценка полученных расхождений основных количественных параметров, таких как нормальные контактные напряжения под подошвой продольной ленты перекрестно-балочного фундамента, деформаций основания после выхода карстовой полости на поверхность и образования провальных воронок.</p></sec><sec><title>Выводы</title><p>Выводы. В результате исследований подтверждена достоверность предложенной численной модели. Она позволяет уменьшить трудоемкость лабораторных испытаний и расширить границы исследования при дальнейшем изучении работы перекрестно-балочного фундамента и наклонного основания в условиях закарстованных территорий.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. The convergence of the results obtained during the comparison of analytical and numerical methods using FEM in the Midas GTS NX PC for the calculation of cross-beam foundation and sloping foundation in case of sudden formation of karst-rockfall processes was analyzed. The analytical calculation method was developed on the basis of empirical data obtained during laboratory model tests in a special facility that allows modelling karst-rockfall processes, the numerical model was an identical prototype repeating qualitative and quantitative characteristics used in physical modelling.</p></sec><sec><title>Materials and methods</title><p>Materials and methods. A comparative assessment of the convergence of the results obtained by two independent methods in the calculation of a cross-beam foundation on a sloping base in the conditions of karst-rockfall processes is given.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. The obtained discrepancies of the main quantitative parameters such as normal contact stresses under the bottom of the longitudinal strip of the cross-beam foundation, deformations of the foundation after the karst cavity emergence to the surface and formation of sinkholes were evaluated.</p></sec><sec><title>Conclusions</title><p>Conclusions. The reliability of the proposed numerical model was confirmed as a result of the research. It allows to reduce the labour intensity of laboratory tests and to expand the boundaries of research in further study of cross-beam foundation and sloping foundation performance in the conditions of karst territories.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>провально-карстовая воронка</kwd><kwd>перекрестно-балочный фундамент</kwd><kwd>наклонное основание</kwd><kwd>склон</kwd><kwd>нормальные контактные напряжения</kwd><kwd>карстово-обвальные процессы</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>sinkhole</kwd><kwd>cross-beam foundation</kwd><kwd>sloping foundation</kwd><kwd>slope</kwd><kwd>normal contact stresses</kwd><kwd>karst-rockfall processes</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Aktürk Ö., Drumm E.C., Tutluoğlu L., Akgün H. Undrained stability of residual soil in karst // Sinkholes and the Engineering and Environmental Impacts of Karst. 2008. Pp. 223–232.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aktürk Ö., Drumm E.C., Tutluoğlu L., Akgün H. Undrained stability of residual soil in karst. Sinkholes and the Engineering and Environmental Impacts of Karst. 2008; 223-232.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tharp T.M. Cover-collapse sinkhole formation and soil plasticity // Sinkholes and the Engineering and Environmental Impacts of Karst. 2003. Pp. 110–123.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tharp T.M. Cover-collapse sinkhole formation and soil plasticity. Sinkholes and the Engineering and Environmental Impacts of Karst. 2003; 110-123.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аникеев А.В., Рагозин А.Л., Селезнев В.Н. Оценка геологического риска на участке городского строительства // Геоэкология. 2007. № 6. С. 547–560.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anikeev A.V., Ragozin A.L., Seleznev V.N. Evaluation of the geological risk on an urban construction site. Geoecology. 2007; 6:547-560. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аникеев А.В. Провалы и воронки оседания в карстовых районах: механизмы образования, прогноз и оценка риска. М. : РУДН, 2017. 328 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anikeev A.V. Falls and sinkholes in karst areas: mechanisms of formation, forecast and risk assessment. Moscow, RUDN, 2017; 328. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Salvati R., Tharp T.M., Capelli G. Conceptual model for geotechnical evaluation of sinkhole risk in the Latium Region // Geotechnical and Environmental Applications of Karst Geology and Hydrology. 2001. Pp. 163–167.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Salvati R., Tharp T.M., Capelli G. Conceptual model for geotechnical evaluation of sinkhole risk in the Latium Region. Geotechnical and Environmental Applications of Karst Geology and Hydrology. 2001; 163-167.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Waltham T., Bell F.G., Culshaw M.G. Sinkholes and Subsidence. Karst and Cavernous Rocks in Engineering and Construction. 2005. 383 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Waltham T., Bell F.G., Culshaw M.G. Sinkholes and Subsidence. Karst and Cavernous Rocks in Engineering and Construction. 2005; 383.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Feng Z., Bai S., Min W., He J., Huang Z., Dong Y. et al. Calculation of Ultimate Bearing Capacity of Pile Foundations of Highway Bridges under the Coupling of Steep Slope and Karst // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 198.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Feng Z., Bai S., Min W., He J., Huang Z., Dong Y. et al. Calculation of Ultimate Bearing Capacity of Pile Foundations of Highway Bridges under the Coupling of Steep Slope and Karst. E3S Web of Conferences. 2020; 198.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Амеличев Г.Н., Вахрушев Б.А., Самохин Г.В., Токарев С.В. Особенности инженерных изысканий на закарстованных территориях в пределах Крымского п-ова // Изучение опасных природных процессов и геотехнический мониторинг при инженерных изысканиях : мат. Общеросс. науч.-практ. конф. 2023. С. 72–92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Amelichev G.N., Vakhrushev B.A., Samokhin G.V.,Tokarev S.V. Features of engineering surveys on karsted territories within the Crimean Peninsula. Study of Hazardous Natural Processes and Geotechnical Monitoring in Engineering Surveys : proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference. 2023; 72-92. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вахрушев Б.А. Районирование карста Крымского полуострова // Speleology and Karstology. 2009. № 3. С. 39–46.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vakhrushev B.A. Karst zoning of the Crimean Peninsula. Speleology and Karstology. 2009; 3:39-46. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Леоненко В.М., Леоненко М.В., Толмачев В.В. Определение параметров проектирования противокарстовой защиты в рамках геотехнической системы «карст-сооружение» // Оценка и управление природными рисками : мат. Всеросс. конф. «Риск–2006». 2006. С. 315–318.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leonenko V.M., Leonenko M.V., Tolmachev V.V. Determination of karst protection design parameters within the framework of geotechnical system “karst-construction”. Assessment and management of natural risks : proceedings of the All-Russian Conf. “Risk-2006”. 2006; 315-318. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барыкин А.Б. Экспериментально-теоретические основы взаимодействия перекрестно-балочных фундаментов с наклонным основанием : дис. … канд. тех. наук. Волгоград, 2018. 184 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barykin A.B. Experimental-theoretical bases of interaction of cross-beam foundations with the sloping base : dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences. Volgograd, 2018; 184. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеленин Е.В., Барыкин Б.Ю., Диденко Д.А. Планирование экспериментальных исследований при взаимодействии перекрестно-балочного фундамента и наклонного основания, подверженного явлениям карстообразования // Строительство и техногенная безопасность. 2022. № S1. С. 111–118.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelenin E.V., Barykin B.Yu., Didenko D.A. Planning of experimental studies in the interaction of cross-beam foundation and sloping foundation subject to karst formation phenomena. Construction technogenic safety. 2022; S1:111-118. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеленин Е.В., Барыкин Б.Ю. К вопросу освоения закарстованных территорий в горных районах республики Крым // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения : мат. Междунар. академических чтений. 2020. С. 209–213.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelenin E.V., Barykin B.Yu. To the issue of development of karst territories in the mountainous areas of the Republic of Crimea. Safety of the building stock of Russia. Problems and solutions : materials of international academic readings. 2020; 209-213. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеленин Е.В. Аналитический обзор трудов, посвященных исследованию работы конструкций фундаментов в условиях закарстованных территорий // Строительство и архитектура. 2024. Т. 12. № 2 (43).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelenin E.V. Analytical review of works devoted to the study of foundation structures operation in the conditions of karst territories. Construction and Architecture. 2024; 12(2):(43). (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Midas GTS NX Analysis Reference. Chapter 4. Materials.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Midas GTS NX Analysis Reference. Chapter 4. Materials.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Евтушенко С.И., Зеленин Е.В. Модельные исследования взаимодействия перекрестно-балочного фундамента и наклонного основания над карстовой полостью // Строительство и архитектура. 2023. Т. 11. № 4. С. 8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Evtushenko S.I., Zelenin E.V. Model studies of interaction of cross-beam foundation and inclined basement over karst cavity. Construction and Architecture. 2023; 11(4):8. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Евтушенко С.И., Зеленин Е.В., Барыкин А.Б. К вопросу трансформации формы провальной воронки при взаимодействии перекрестно-балочного фундамента и наклонного основания с карстовой полостью // Строительство и архитектура. 2024. Т. 12. № 2 (43).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Evtushenko S.I., Zelenin E.V., Barykin A.B.  To the question of transformation of the sinkhole shape at interaction of cross-beam foundation and sloping base with karst cavity. Construction and Architecture. 2024; 12(2):(43). (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеленин Е.В., Барыкин Б.Ю. К вопросу численного моделирования работы перекрестно-балочного фундамента на наклонном основании в условиях активизации карстовых процессов // Передовое развитие современной науки: опыт, проблемы, прогнозы : сб. ст. II Междунар. науч.-практ. конф. 2020. С. 28–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelenin E.V., Barykin B.Yu. To the issue of numerical modelling of cross-beam foundation operation on the sloping base in the conditions of karst processes activation. Advanced development of modern science: Experiment, problems, forecasts : collection of articles of the II International Scientific and Practical Conference. 2020; 28-38. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеленин Е.В., Барыкин Б.Ю. К вопросу освоения закарстованных территорий в горных районах Республики Крым // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения : мат. Междунар. академических чтений. 2020. С. 209–213.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zelenin E.V., Barykin B.Yu. To the issue of development of karst territories in the mountainous areas of the Republic of Crimea. Safety of the building stock of Russia. Problems and solutions : materials of international academic readings. 2020; 209-213. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
