Исследования фильтрационной консолидации водонасыщенного глинистого грунта в основании дорожной конструкции

• Автор: Подгорнова, Нина Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.02, 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
1. Анализ современного конструктивнотехнологического комплекса строительства инженерных сооружений на слабых грунтах

1.1. Опыт строительства дорожных конструкций на участках

распространения слабых грунтов

1.2. Современные методы оценки прочности и надежности инженерных сооружений при использовании слабых грунтов в качестве оснований.

1.3. Теоретические предпосылки, цель и задачи исследования.

2. Теоретические основы исследований напряженнодеформированного состояния грунта в основании инженерных
сооружений

2.1. Математическая модель фильтрационной консолидации

водонасыщенного глинистого грунта.

2.2. Численный анализ модели и классификация напряженнодеформированного состояния водонасыщенного глинистого грунта
в процессе фильтрационной консолидации
Выводы по главе.
3. Экспериментальные исследования процесса фильтрационной консолидации водонасыщенного глинистого грунта.
3.1. Методика экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальная проверка рабочей гипотезы исследований
3.3. Исследование процесса фильтрационной консолидации
водонасыщенного глинистого грунта.
Выводы по главе.
4. Практические рекомендации но прогнозу фильтрационной консолидации водонасыщенного глинистого грунта в основании дорожной конструкции.
4.1. Методика определения параметров модифицированной модели фильтрационной консолидации водонасыщенного глинистого грунта.
4.2. Методика прогноза процесса фильтрационной консолидации водонасыщенного глинистого грунта в основании дорожной конструкции
Выводы по главе.
Заключение.
Литература


Своеобразные гидрогеологические условия в сочетании с суровыми природно-климатическими факторами районов распространения слабых грунтов предопределяют особый водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог. В зоне многолетнемерзлых грунтов, кроме того, земляное полотно подвергается сезонному промерзанию и протаиванию, периодическому увлажнению осенью атмосферными осадками и просыханию в летний период, в нем накапливается и перемещается в нижние слои влага, образуя над вечномерзлыми грунтами надмерзлотныс воды. Следует отметить, что в I дорожно-климатической зоне наблюдаются такие водно-тепловые процессы в грунтах, которые приводят к развитию мерзлотно-геологических явлений, создающих значительные трудности при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог. Причинами их образования являются процессы, связанные с фазовыми превращениями и перемещением воды при промерзании (пучение грунтов, наледи, морозобойные трещины) и при иротаивании (осадка, оврагообразование, термокарст, сплывы, оползания, солифлюкция) []. Для ограничения влияния окружающей местности на водно-тепловой режим земляного полотна применяются специальные инженерные мероприятия, регулирующие этот режим и тем самым обеспечивающие прочность дорожной конструкции в целом независимо от времени года. В зависимости от рельефных, гидрологических и мерзлотно-грунтовых условий поверхностные и грунтовые надмерзлотные воды отводят от дорожного полотна с помощью следующих сооружений: боковых водоотводных канав, лотков, притрассовых резервов; нагорных мерзлотных валиков, приоткосных берм и нагорных канав; поперечных водоотводных канав. Воздействие подземных вод предотвращают с помощью дренажа, капилляропрерывающих и гидроизолирующих слоев. От воздействия атмосферных осадков используют гидроизолирующие и дренирующие слои. Большой вклад в разработку методов расчета и регулирования водно-теплового режима внесли такие ученые, как Золотарь И. А., Пузаков H. A., Сиденко В. М., Тулаев А. Я., Рувинский В. И. [, , ,,,] и другие. Дорога представляет собой единый инженерный комплекс, все элементы которого работают в тесной взаимосвязи. Земляное полотно должно служить надежным фундаментом дорожной одежды, обеспечивать ее прочность и долговечность независимо от местных почвенных, гидрогеологических, климатических и других факторов. При наличии слабых грунтов в основании сооружения надежность и долговечность дорожной одежды еще в большей степени, чем в обычных условиях, зависит от прочности и устойчивости земляного полотна. Поэтому при расчете дорожных одежд очень важно правильно назначать прочность грунтов, учитывать основные факторы водно-теплового режима земляного полотна, руководствуясь в основном BCII- и ВСН -. Развитие толщины дорожной конструкции за счет ее верхних дорогостоящих слоев менее эффективно, чем повышение прочности земляного полотна за счет регулирования его водно-теплового режима и усиления грунтов в нижней части дорожной конструкции. Для усиления грунтов используют многочисленные способы преобразования строительных свойств грунтов основания. Усиление грунтов или других местных материалов представляет собой надежное средство удешевления и ускорения темпов дорожного строительства. За последние десятилетия вопросы усиления грунтов основания и земляного полотна автомобильных дорог приобрели особую актуальность. Связано это с резким возрастанием интенсивности движения, снижением финансирования текущего содержания и ремонта дорог, изменением климатических условий и другими факторами. Конструктивные методы включают в себя устройство грунтовых подушек, боковых пригрузок, шпунтовых конструкций и армирование грунта. В дорожной отрасли все активнее применяется армирование грунтов. Это техническое решение хорошо зарекомендовало себя с практической и экономической стороны на многих строительных объектах. Армирование фунта заключается во введении в грунт специальных армирующих элементов. Эти элементы выполняются в виде лент или сплошных матов, изготовленных из геотекстиля. Реже используются металлическая арматура.