Обоснование региональных норм степени уплотнения глинистых грунтов земляного полотна автомобильных дорог : на примере районов Западной Сибири

• Автор: Афиногенов, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1. Влияние степени уплотнения глинистых грунтов на их свойства, состояние земляного полотна и дорожной одежды
1.2. Особенности генезиса, состава, свойств грунтов и работы земляного полотна в условиях Западной Сибири
1.3. Анализ методов нормирования степени уплотнения глинистых грунтов земляного полотна автомобильных дорог

1.4. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Теоретические основы регионального нормирования

степени уплотнения глинистых грунтов земляного полотна автомобильных дорог .

2.1. Общие положения методики исследований и регионального нормирования степени уплотнения глинистых грунтов земляного полотгга автомобильных дорог.
2.2. Обоснование методики прогнозирования расчетного коэффициента уплотнения глинистых грунтов земляного полотгга автомобильных дорог.
2.3. Выводы по главе 2
Глава 3. Экспериментальные исследования свойств глинистых
грунтов региона
3.1. Методики исследований и их метролог ическое обеспечеггис
3.1.1. Особенности определения расчетных фактических значений характеристик грунтов региона исследований.
3.1.2. Особенности определения модуля упругости грунта
3.1.3. Особенности исследования влияния степени уплотнения грунтов гга их пучинистость
3.1.4. Метрологическое обеспечение исследований.
3.2. Фактические строительггьге свойства груггтов верхггей части земляного полотна на транспортных объектах
3.3. Оценка технической возможности повышенного уплотнения
грунта и влияния природных факторов на фактическую степень его уплотнения.
3.4. Оценка целесообразности использования дифференцированного дорожноклиматического районирования.
3.5. Исследование влияния степени уплотнения грунтов региона
на характеристики их деформируемости
3.6. Исследование влияния степени уплотнения грунтов региона
на их пучинистость
3.7. Выводы по главе 3
Глава 4. Разработка норм степени уплотнения глинистых грунтов
для условий ЗападноСибирского региона
4.1. Результаты моделирования процессов уплотнения
разуплотнения грунта в процессе эксплуатации дороги
4.2. Обоснование норм степени уплотнения глинистых грун
тов земляного полотна автомобильных дорог ЗападноСибирского региона .
4.3. Оценка целесообразности повышения степени уплотнения
грунтов земляного полотна
4.4. Оценка общественной эффективности уточнения нормирования степени уплотнения 1рунтов земляного полотна
4.5. Практические рекомендации.
4.6. Выводы по главе 4.
Общие выводы
Библиографический список.
Приложения
Приложение 1. Парамегры исходных вариантов дорожных
Приложение 2. Основные результаты моделирования процессов изменения плотностивлажности грунта в процессе
эксплуатации дороги
Приложение 3. Акты, справки.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Уменьшение пучения, в свою очередь, определяет снижение степени разуплотнения грунта при промерзанииоттаивании. Следует отметить, что величина разуплотнения при морозном пучении зависит от исходной плотности грунта, причем эта зависимость может иметь экстремум при некоторой плотности. Но даже после этого срока ровность покрытия может ухудшаться вследствие выравнивания неоднородной влажности и плотности грунтов высоких насыпей 3. Особенно остро проблема осадки проявляется при возведении земляного полотна из мерзлых грунтов 4, 5, причем механизм консолидации промерзающих грунтов и влагопереноса в них изучен недостаточно 0, 4. Пучинистость фунта при промерзании определяется его исходной влажностью и условиями подтока воды в зону промерзания, т. Ю.М. Васильевым, В. И. Рувинским и др. При этом степень морозной пучинистости определяется разностью фактической влажности и влажности, соответствующей незамерзающей пленочной влаге, которая, в свою очередь, зависит от значения отрицательной температуры чем оно ниже, тем меньше в грунте незамерзшей влаги. Перемещение воды в зону промерзания определяется пленочнокапиллярным механизмом и связано с режимом скоростью промерзания. Последнее обстоятельство учтено при корректировке методики прогнозирования воднотеплового режима см. В целом, многочисленные исследования показывают, что механизм морозного пучения достаточно сложен, а величина пучения определяется не только плотностью фунта, но и целым рядом других факторов например, свойствами самого фунта, его влажностью и региональными особенностями увлажнения, зимним режимом температуры воздуха 0. Для получения достоверных данных необходимы экспериментальные исследования конкретных грунтов. Причиной разуплотнения фунта земляного полотна может стать его набухание при увлажнении. Набухание грунта процесс увеличения его объема за счет разуплотнения скелета, вызванного утолщением пленок связанной воды 5, 9. Набухание может происходить только при влажности мсныпей влажности на фанице усадки. Понижение влажности уплотняемого фунта ниже фаницы усадки приводит к его разуплотнению при последующем увлажнении. Со временем при набухании плотность фунта достигает величины, соответствующей его влажности на фанице усадки. Характер изменения показателей земляного полотна в процессе эксплуатации исследовали Л. К. Бируля, Ю. М. Васильев, В. И. Рувинский, В. М. Сиденко и др. Из анализа их работ следует, что уплотнение, улучшая свойства фунта, не компенсирует в полной мере афессивного воздействия погодноклиматических факторов промерзанияоттаивания, увлажнениявысушивания. Само по себе уплотнение не воздействует на природу грунта и не ликвидирует его реакцию на эти факторы. Например, уплотнением невозможно полностью исключить морозное пучение грунта, его способность изменять влажность иод влиянием различных источников увлажнения и испарения, т. В процессе эксплуатации дороги постепенно происходит изменение достигнутых при уплотнении значений характеристик физикомеханических и криогенных свойств фунта прежде всего, изза изменения его плотности и влажности в годовом цикле и из года в год 7, 9, 8. Характер снижения плотности фунта в земляном полотне эксплуатируемых дорог под воздействием морозного пучения в районах с сезонным промерзанием тщательно исследовали Ю. М. Васильев , В. И. Рувинский 2 и др. Так, из материалов исследований В. И. Рувинского следует, что при толщине дорожной одежды 0,5 м, коэффициент уплотнения суглинка легкого снижается с 1, до 1,0, суглинка тяжелого и глины до 0,0,. Для супеси возможно сохранение начального коэффициента уплотнения при определенных нафузках. Это указывает на необходимость при нормировании степени уплотнения фунтов учитывать их вид, что отсутствует в действующих нормах 7. В.М. Сиденко на основании экспериментов показал, что понижение плотности грунта происходит год за годом в течение примерно 5 лет, после чего этот процесс прекращается и устанавливается так называемая бытовая плотность 8, 9. В ряде случаев она значительно меньше плотности грунта в период строительства. Аналогичные данные были получены Л.