Разработка метода расчета дренирующего слоя дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог

• Автор: Кириллов, Федор Александрович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Введение.
1 Состояние проблемы регулирования воднотеплового режима рабочего слоя земляного полотна лесовозных автомобильных дорог.

1.1 Способы регулирования воднотеплового режима земляного полотна

1.2 Методы определения избытка воды на поверхности рабочего слоя земляного полотна

1.3 Отвод воды из дорожных одежд.

1.3.1 Рекомендации по устройству дренирующего слоя

1.3.2 Принципы и методы расчета дренирующего сдоя.

1.4 Выводы. Цель и задачи исследования.

2 Изменение водного режима рабочего слоя земляного полотна лесовозных автомобильных дорог при движении лесовозных автопоездов.

2.1 Определение зон приложения колесных нагрузок.

2.2 Математическая модель движения воды в рабочем слое земляного полотна под воздействием колесной нагрузки.
2.2.1 Принятые допущения модели.
2.2.2 Теоретические основы процесса движения воды в рабочем слое
2.2.3 Принципиальные схемы движения воды в рабочем слое и
их анализ
2.3 Математическая модель поступления избытка свободной воды в дренирующий слой дорожной одежды при действии нагрузки.
2.4 Обоснование и реализация динамической модели рабочего слоя.
2.5 Выводы.
3 Исследование закономерностей движения воды в рабочем слое земляного полотна лесовозных автомобильных дорог при многократном нагружении
3.1 Постановка задач.
3.2 Обоснование метода исследования и основных параметров физической модели грунта.
3.3 Методика экспериментальных исследований по оценке избыточного порового давления, деформативных и фильтрационных показателей переувлажненных грунтов.
3.3.1 Определение избыточного порового давления.
3.3.2 Определение деформативных показателей грунтов.
3.3.3 Определение фильтрационных показателей грунтов
3.4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ
3.5 Проверка адекватности математической модели экспериментальным данным.
3.6 Выводы
4 Обоснование требований к дренирующему слою дорожных одежд
лесовозных автомобильных дорог.
4.1 Положения по расчету дренирующего слоя
4.2 Критерий применения дренирующего слоя.
4.3 Математическая модель неустановившейся фильтрации воды в дренирующем слое с учетом фильтрации в капиллярной зоне
4.4 Аналитический метод определения глубины, с которой отжимается
вода из оттаявшего рабочего слоя земляного полотна.
4.5 Обоснование требований к материалу дренирующего слоя
4.6 Оценка эффективности использования результатов исследований.
Основные выводы и рекомендации.
Список использованных источников


Вторая фуппа включает мероприятия по замене и улучшению грунта, использование для устройства насыпи непучинистых и слабопучинистых фунтов, применение морозозащитных слоев, улучшение зернового состава фунта и обработка их вяжущим. Третья фуппа объединяет мероприятия по отводу воды из дорожной одежды, устройство дренирующих слоев и прослоек, глубинного дренажа, дренажа мелкого заложения, закромочного дренажа. В четвертую группу входят мероприятия по регулированию теплового режима путем устройства теплоизолирующих слоев. В некоторых случаях мероприятия, предупреждающие поступление воды в рабочий слой земляного полполотна, в тоже время могут использоваться для отвода избытка воды из грунта и наоборот. Й дренаж. Применение глубинного дренажа зависит от местных климатических и гидрологических условий и регламентируется нормативными документами проектирования водоотвода и дренажа. Глубинный дренаж целесообразно применять в сочетании с тщательной вертикальной планировкой при устройстве покрытий в насыпи и обеспечением минимально допустимого возвышения поверхности рабочего слоя земляного полотна над уровнем грунтовых вод. При проектировании глубинного дренажа предусматривают расчеты по определению притока воды в одиночные дрены ловчие, головные, береговые и т. В процессе расчета учитывается ряд факторов климатические условия атмосферные осадки, испарение, глубина промерзания грунта и т. Другим видом дренажа, который применяется на лесовозных дорогах, является так называемый закромочный дренаж. Этот вид дренажа применяется в тех случаях, когда под покрытиями уложен дренирующий слой, в который поступает вода от атмосферных осадков, просачивающихся через швы и трещины в покрытии. Принципиально закромочный дренаж представляет собой разновидность систематического дренажа. Однако, расстояние между закромочньгми дренами, определяемое шириной покрытия, значительно превышает эффективные расстояния для грунтов естественного основания, поэтому для своевременного отвода воды, поступающей из грунтового основания, создается слой из пористого материала с фильтрационными свойствами необходимыми для эффективной работы основания под нагрузкой, то есть расчет закромочного дренажа представляет собой гидравлический расчет дренирующего слоя, исходя из условия его эффективного осушения. При проектировании лесовозных автомобильных дорог назначение толщины дренирующего слоя производится без расчета 2. Для его устройства применяют пески крупные и средней крупности с коэффициентом фильтрации не менее 7 мсут. Толщина слоя устанавливается в соответствии с таблицей 1. Таблица 1. Примечание толщина слоя числитель для районов, расположенных в южной части дорожноклиматической зоны, в знаменателе в северной части. При проектировании искусственных оснований из крупнозернистых материалов, укладываемых непосредственно на связный грунт, должна быть предусмотрена противозаиливающая прослойка из песка, шлака, грунта, обработанного вяжущими или других материалов, не переходящих в пластическое состояние при увлажнении. Толщина изолирующей прослойки должна быть не менее размера наиболее крупных частиц, но не менее 5 см. При проектировании автомобильных дорог расчет дренирующего слоя по принципу осушения производится в соответствии с 3 по методу, предложенному Корсунским М. Р. и Россовским П. Д., а также по методу Тулаева А . Я. Корсунский М. Р. и Россовский П. Д. предложили производить расчет дренирующего слоя исходя из установившегося режима движения воды в двух зонах рисунок 1. По формуле 1. Иас и по ней назначают толщину дренирующего слоя. Метод рекомендуется применять при проектировании дренирующих оснований из мелких песков с коэффициентом фильтрации Кф 5 мсут, где существенное количество воды перемещается в капиллярной зоне. Корсунскому М. Б. б по Тулаеву А. Я. в по Ионату В. А. г по Байбаку Ю. В. д по Блинову М. Рисунок 1. Вычисленное значение толщины дренирующего слоя вдвое превышает требуемое. Для расчета пропускной способности дренирующего слоя по Тулаеву А . Решим совместно уравнения 1.