Учёт изменений состояния грунтов при проектировании дорожных одежд : на примере Белгородской области

• Автор: Гнездилова, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Краткий обзор исследований но учту сезонных изменений

состояния фунтов при проектировании дорожных одежд.

1.2. Обзор исследований по воднотепловому режиму земляного

полотна.

1.3. Влияние природноклиматических условий на прочностные и

деформативные свойства грунта земляного полотна.

1.4. Общие выводы, цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ИЗМЕНЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ГРУНТА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

2.1. Теоретические предпосылки.

2.2. Учт сезонного промерзания и оттаивания грунта земляного
полотна при прогнозировании модуля упругости
2.3. Прогнозирование изменения модуля упругости фунта
земляного полотна
2.4. Выводы.
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
3.1. Характеристика участков автомобильных дорог, выбранных
для обследования на территории Белгородской области
3.2. Методы и приборы проведения полевых обследований автомобильных дорог
3.3. Методы и приборы для лабораторных исследований состава и
свойств фунтов
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СОСТАВА И СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА.
4.1. Результаты лабораторных исследований свойств глинистых
фунтов земляного полотна автомобильных дорог территории
исследования
4.2. Анализ прочностных и деформативных характеристик
глинистых фунтов земляною полотна автомобильных дорог
4.3. Анализ результатов полевых исследований влажности
фунтов земляного полотна автомобильных дорог
4.4. Пример расчта изменения эквивалентного модуля упругости
с учтом сезонного промерзания и оттаивания фунта
4.5. Выводы.
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
5.1. Характеристика дорожных районов, выделенных на территории Белгородской области.
5.2. Уточнение расчтных характеристик глинистых фунтов
земляного полотна для проектирования дорожных одежд.
5.3. Обоснование экономической эффективности рекомендаций.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Этот подход характерен тем, что при расчёте дорожных покрытий выделяется расчётный период, характеризующийся минимальным значением деформативных характеристик грунтов основания. При расчёте дорожных покрытий считается, что накопление в них повреждений происходит, в основном, только в этот период []. Wp = Wтaб(l+v•t), (1. VTa6 - средняя влажность грунта в долях от влажности на границе текучести ? V - коэффициент вариации влажности. Условно принято считать, что максимальное значение влажности повторяемостью один раз за срок между капитальными ремонтами дорожной одежды может быть принято в качестве расчётной. Однако этот метод не позволяет определить, какой год межремонтного периода будет расчётным. Такой подход в отечественной практике был основным вплоть до введения в действие новой инструкции по проектированию дорожных одежд ОДН 8. В новом подходе было принято, что накопление остаточных деформаций в земляном полотне и слоях дорожной одежды происходит не только в расчётный весенний период, а в течение всего года. М.Г. Горячевым была разработана комплексная модель процесса накопления остаточных деформаций в грунте земляного полотна и определению показателя - количество расчётных дней в году. Российской Федерации []. Тогда как основные расчётные характеристики грунтов - расчётная влажность грунта земляного полотна, показатели прочности и деформируемости, полученные еще в середине прошлого столетия остались неизменными. В связи с переходом к расчёту по остаточным деформациям были уточнены характеристики - угол внутреннего трения и удельное сцепление - при расчёте дорожных одежд по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта в зависимости от расчётного числа приложений расчётной нагрузки [,,]. В -е годы в исследованиях по изучению сезонных изменений несущей способности дорожных покрытий за рубежом намечается тенденция на установление непосредственной взаимосвязи между деформативными характеристиками фунтовых оснований и параметрами их тепловлажностного состояния []. Для районов с холодным климатом научно-технической лабораторией армии США была выполнена шестилетняя программа исследований по прогнозированию промерзания грунтов в основании дорог и аэродромов [8]. В результате была предложена методика проведения испытаний по определению модуля упругости промерзших, оттаявших и восстановивших эксплуатационные свойства фунтов. С использованием стандартных методов статистического анализа были получены эмпирические зависимости для определения модуля упругости грунта в зависимости от содержания воды в мёрзлом грунте, давления влаги, напряженного состояния, а в ряде случаев — от плотности сухого и восстановившегося грунта. Деформативные свойства фунтов при наступлении отрицательных температур претерпевают изменения, что приводит к изменению их несущей способности. Прочность грунтов при промерзании мнократно увеличивается, что создает «запас» прочности для всей конструкции. В. Ф. Бабкова [2], А. К. Бируля [6,7], С. А. Голованенко [,4], H. Н. Иванова [], В. К. Некрасова, Н. В. Орнатского [1], Н. А. Я. Тулаева [,0], Н. А. Цытовича [9], И. И. Черкасова [0], O. Слащилина [], и других учёных [,, , , , , , 4]. Из зависимостей, опубликованных В. Ф. Бабковым [], В. В. Ушаковым [4], С. Л. Го-лованенко [,4], И. И. Черкасовым [0], представленных на рис. Рис. Изменение модуля упругости фунта Еу во II дорожноклиматической зоне в течение трёх лет (но данным проф. В.Ф. Из зависимости, представленной И. И. Черкасовым, можно выделить мёрзлое состояние грунта, характеризуемое высокими значениями модуля упругости [0]. По мнению В. К. Некрасова, изменение деформативных свойств грунтов в наибольшей степени влияет на прочность дорожной конструкции [1], так как при расчёте нежёстких дорожных одежд по критерию допускаемого упругого прогиба модуль упругости грунтового основания входит в расчет всей конструкции. Рис. Изменение модуля упругости грунта Еу в условиях Забайкалья в течение трех лет (по данным проф. Ушакова В. Рис. Изменение модуля упругости грунта Е (по данным С.