Повышение несущей способности железнодорожного земляного полотна, воспринимающего вибродинамическую нагрузку, искусственным укреплением грунтов основной площадки

• Автор: Иванов, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Исследование влияния вибродинамического воздействия на несущую способность земляного полотна
1.1.1. Влияние вибродинамического воздействия на железнодорожное земляное полотно
1.1.2. Напряженно-деформируемое состояние земляного полотна
1.1.3. Изменение прочностных свойств грунтов при действии вибро-динамических нагрузок
1.2. Анализ способов усиления грунтов железнодорожного земляного
полотна, с учетом воздействия вибродинамической нагрузки
1.2.1. Преимущества и недостатки традиционных способов усиления основной площадки
1.2.2. Анализ современных способов усиления основной площадки земляного полотна
1.2.3. Укрепление грунтов основной площадки неорганическими вяжущими веществами
1.3. Задачи исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРИ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЕ С ГРУНТОБЕТОННЫМ СЛОЕМ
2.1. Характеристика экспериментального участка
2.2. Методика проведения полевых экспериментов и применяемая аппаратура
2.2.1. Приборы и аппаратура для полевых исследований
2.2.2. Установка датчиков в тело земляного полотна
2.2.3. Обработка результатов экспериментов
2.3. Распределение напряжений в теле земляного полотна под грунтобетонным слоем
2.3.1. Общие положения

2.3.2. Зависимость напряжений в области грунтобетонного слоя от
скорости движения поездов
2.3.3. Изменение напряжений в области грунтобетонного слоя
2.4 Выводы по главе
3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ УКРЕПЛЕННОГО ГРУНТОБЕТОНОМ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА, ВОСПРИНИМАЮЩЕГОВИБРОДИНАМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
3.1. Теоретические основы определения несущей способности земляного полотна, воспринимающего повышенную вибродинамиче-скую нагрузку
3.2. Методика и результаты определения несущей способности земляного полотна, усиленного подбалластным слоем из грунтобетона
при воздействии на него вибродинамической нагрузки от подвижного состава
3.3. Проверка прочности закрепленного слоя с использованием метода конечных элементов
3.3.1 Теоретические основы метода конечных элементов
3.3.2. Расчет на определение прочности подбалластного слоя из грунтобетона с использованием МКЭ
3.4. Выводы по главе
4. ТЕХНОЛОГИЯ РАБОТ ПО УКРЕПЛЕНИЮ ОСНОВНОЙ
ПЛОЩАДКИ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ
ВЯЖУЩИМИ
4.1. Основные принципы технологии производства работ по закреплению подбалластного слоя
4.1.1. Требования к укрепленным грунтам основной площадки
4.1.2. Основные технологические требования и средства механизации
4.2. Опыт применения смесительной технологии производства работ
по закреплению подбалластного слоя железнодорожного земляного полотна
4.3. Рекомендации по укреплению грунтов неорганическими вяжущими материалами

4.4. Обоснование экономической эффективности укрепления грунтов
основной площадки земляного полотна неорганическими вяжущими материалами
4.5. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

1.2.2. Анализ современных способов усиления основной площадки земляного полотна
Бурный рост химической промышленности, начиная с середины 40-х годов, позволил получить качественно новые материалы для усиления грунтов в дорожном строительстве - полимерные.
Геопластмассы - тканые или пленочные синтетические материалы (геотекстиль и геопластик) - хорошо зарекомендовали себя в условиях эксплуатации железных дорог Европы, США и Японии [71], [72],' [74], [75], в качестве армирующего слоя в балласте и защитного слоя на основной площадке.
Теоретические и экспериментальные исследования у нас и за рубежом, а так же наблюдения за состоянием опытных участков позволили установить, что геотекстиль, помещенный на основную площадку, вступает в совместную работу с балластным слоем и грунтом основной площадки, при этом напряженно-деформированное состояние массива изменяется. Исследованиями Калитина С.В. [76] установлено, что прослойка геотекстиля препятствует появлению остаточных деформаций балласта, так как свобода перемещения отдельных его частиц ограничивается. Кроме того, в той же работе, определено, что на прочность щебеночной балластной призмы с геотекстилем наиболее существенное влияние оказывает прочность геотекстиля, а не трение геотекстиля и балласта, так как при их взаимодействии в геотекстиле появляются мелкие проколы, приводящие к закреплению щебенок, прилежащих к геотекстилю и создающих эффект “прилипания”, хотя геотекстиль способен выдерживать растягивающие усилия.
Несмотря на то, что геотекстиль включается в совместную работу с балластным слоем и грунтом основной площадки, он не оказывает значительного влияния на увеличение несущей способности земляного полотна. Это подтверждается результатами расчета на ЭВМ и опытной проверкой в производственных условиях, выполненными Стояновичем Г.М. [77]. Укладка геотекстиля осуществлялась на оптимальную глубину 0,4 м под подошвой шпалы. Натурные измерения напряжений показали снижение нагрузки в подрельсовых зонах и под концами шпал, повышение по оси пути и на концах прослойки, которые существенно зависят от толщины последней. Так, в подрельсовой зоне умень-