Методика расчета и конструктивно-технологические решения армированного объемными георешетками земляного полотна на вечномерзлых грунтах

• Автор: Челобитченко, Светлана Андреевна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 224 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Причины нарушения и методы расчетов устойчивости и стабильности земляного полотна в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания

1.1 Нагрузки и воздействия

1.2 Дефекты и деформации.

1.3 Современные методы расчета

1.4 Анализ существующих способов усиления земляного полотна

2. Оценка применимости геосинтетических материалов для усиления земляного полотна

2.1 Опыт применения геосинтетических материалов в транспортных грунтовых и армогрунтовых сооружениях.

2.1.1 Отечественный опыт применения геосинтетических материалов

2.1.2 Зарубежный опыт применения геосинтетических материа

2.2 Условия и область применения геосинтетических материалов для земляного полотна в вечномерзлых и сезонномерзлых грунтах.
2.2.1 Классификация геосинтетических материалов
2.2.2 Принципы работы геоматериалов в транспортных соору
жениях.
2.2.3 Свойства геосинтетических материалов
3. Выбор методов расчета армогрунтовых конструкций с объемными георешетками
3.1 Анализ и оценка современных методик расчета армированных сооружений
3.2 Рекомендации по методике расчета объемных георешеток при армировании дорог на вечномерзлых грунтах.
4. Определение эффективных параметров объемных георешеток при армировании земляного полотна на вечномерзлых грунтах.
4.1 Условия применения объемных георешеток в земляном полотне
на слабых основаниях
4.2 Моделирование фрагментов конструкций армированного объемной георешеткой грунтового массива.
4.3 Экспериментальные расчеты и их оценка
4.4 Оценка результатов численных экспериментов и сопоставление
с данными лабораторных испытаний и натурных исследований.
5. Эффективность применения объемных георешеток в конструкциях автомобильных и железнодорожных насыпей в районах Сибири и Дальнего Востока.
Основные выводы.
Список использованной литературы


ЗП - инженерное сооружение, выполняемое из грунтов, порой некачественных (что обуславливается дефицитом кондиционных грунтов), имеющих нестабильные, трудно прогнозируемые свойства, которое работает в сложных условиях напряженно-деформированного состояния (НДС) и весьма чувствительно к неблагоприятным воздействиям климатических и инженерно-геологических факторов, при недостаточной защите от которых под воздействием нагрузок происходят деформации [ 1 ]. Наиболее опасными являются деформации ЗП, сооружаемого из местных мерзлых грунтов, поэтому эх применение ограничено нормами [5 - ], хотя в рамках проводимой на дорогах РФ политики ресурсосбережения и ужесточением режима экономии использование местных грунтов решает проблему доставки дорогостоящего дренирующего грунта и сезонности ведения земляных работ. К тому же строительство в зимний период целесообразно с позиции экологической безопасности, что становится необходимым в связи с введением экологического кодекса и отвечает требованиям []. В целом состояние сети железных и автомобильных дорог не удовлетворяет растущей интенсивности перевозок, увеличению скоростей движения, возрастающим нагрузкам, и соответственно требованиям безопасности и надежности. В связи с этим представляются актуальным исследования НДС ЗП и способов по его стабилизации. Целесообразно рассмотреть внешние факторы воздействия (нагрузки) на ЗП, как отклик на них - дефекты и деформации ЗП и мероприятия, позволяющие предупредить последние. Рвс) (рис. Р„) (рис. Рис. Рис. Изменяющиеся условия эксплуатации ж. ЗП, подтолкнули ученых к более углубленному изучению его напряженного состояния. Исследования Коншина Г. Г., Тихомирова В. И. Прокудина И. В. и др. ЗП, а также позволили установить, что на уровне основной площадки и по глубине ЗП в сечении по оси рельса необходимо учитывать и горизонтальные поперечные силы, образующиеся в точке контакта колеса с рельсом. В результате анализа литературных источников выявлено, что наибольший показатель напряжений приходится на верхние слои насыпей, и там же происходит их распределение. В ЗП ж. С учетом этого при выборе превентивных мероприятий необходимо ориентироваться на методы защиты ЗП от возникновения дефектов и деформаций грунтов в верхних слоях насыпей, как от вертикальных нагрузок, так и горизонтальных. Рис. Рис. Дефектами ЗП являются любые недостатки в его конструкции, возникшие в результате нарушения технических условий, норм и правил производства инженерно-геологических изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации. При определенных условиях дефекты способствуют развитию деформаций (изменений во времени первоначальной формы, размеров и литологического строения ЗП, вызываемые неблагоприятным воздействием природных и антропогенных факторов), повреждений и даже разрушений или являются их причиной []. Классификацией охвачено основных видов деформаций, повреждений и разрушений ЗП, все они разделены на пять групп []. Классификация основных дефектов и деформаций ЗП, предложенная Т. Яковлевой, представлена в следующей структурной схеме (рис. Из-за . Рис. Классификация дефектов и деформаций ЗП Наиболее распространенным видом деформаций ЗП в условиях распространения ВМГ являются осадки насыпей на протаивающем основании. Они проявляются как в виде резких локальных просадок пути, так и в виде протяженных "волнообразных" участков. При этом осадки протекают крайне неравномерно, приводя к значительным расстройствам рельсовой колеи ж. По причине этих деформаций снижается безопасность движения поездов (автомобильного транспорта), что приводит к значительному увеличению количества ограничений скорости (увеличению числа дорожно-транспортных происшествий (ДТП)). Кроме многолетних осадок из-за деградации мерзлоты на невысоких насыпях, где сезонное промерзание достигает основания, возможно морозное пучение с последующей при оттаивании осадкой. Неравномерность сезонного промерзания и осадок по поперечному профилю создает предпосылки к расползанию откосных частей насыпи. Для предотвращения и своевременного выявления и устранения дефектов и деформаций необходимо применять превентивные мероприятия, основываясь на расчетах прочности и устойчивости ЗП и его основания.