Строительство земляного полотна автомобильных дорог из грунтов повышенной влажности с вертикальными песчанными дренами

• Автор: Ширшов, Евгений Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 181 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВШРОСА ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА .

1.1. Использование связных грунтов повышенной влажности

1.2. Особенности технологии работ по возведению земляного полотна из связных грунтов повышенной влажности II
1.3. Анализ отечественного и зарубежного опыта строительства и содержания автомобильных дорог с вертикальными дренами

1.3.1. Обзор современных конструкций вертикального дренажа .

1.3.2. Материал дрен

1.3.3. Механизация и технология работ по устройству вертикальных дрен .

1.3.4. Теоретические положения,методы конструирования и расчета земляного полотна с вертикальныш дренами

1.4. Выводы.Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧИ ОБ
ОСУШЕНИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ИЗ ГРУНТОВ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ДРЕНАМИ .
2.1. Гипотеза о причинах миграции влаги из осушаемого грунта к вертикальным дренам .
2.2. Постановка и методика проведения поискового эксперимента .
2.3. Изменение влажности осушаемого грунта и основные
пути миграции влаги .
2.4. Изменение влажности осушаемого грунта на границе раздела с вертикальной песчаной дреной.
2.5. Начальная и конечная влажность осушаемого грунта
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ЗАВИСИМОСТИ,ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПРОЦЕСС ОСУШЕНИЯ ГРУНТА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ПЕСЧАНЫМИ ДРЕНАМИ .
3.1. Основное дифференциальное уравнение движения влаги
в грунтах .
3.2. Физические предпосылки для математической постановки задачи
3.3. Формулирование краевых условий
3.4. Постановка и решение задачи .
3.5. Реализация решения
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ .
4.1. Задачи и программа исследований .
4.2. Конструкции и способ устройства моделей .
4.3. Аппаратура и методика исследований
4.4. Результаты экспериментов на моделях
4.5. Опытное строительство и методика наблюдения за поведением конструкций в эксплуатации .
4.6. Результаты наблюдений за состоянием грунта земляного полотна на опытных и контрольном участках .
4.7. Сопоставление теоретических зависимостей с данными опыта .
4.8. Связь между параметрами осушения грунта повышенной влажности и технологией возведения земляного полотна и устройства дорожной одежды
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ
5.1. Проектирование земляного полотна из связных грунтов повышенной влажности с вертикальными песчаными дренами
5.2. Производство,организация и механизация работ
5.3. Эффективность использования вертикальных песчаных дрен
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В них указывается,что уже в проекте следует учитывать специфические качества грунтов повышенной влажности,которые зависят от степени их переувлажнения и оказывают влияние на выбор землеройных,транспортных и уплотняющих машин. Необходимо,в частности,учитывать влияние этих свойств на производительность, проходимость машин по построечным дорогам,эксплуатацию временных сооружений и т. В работах , ,,2,5 убедительно показано,что липкость грунтов зависит от зернового состава и влажности хрунта,материала рабочего органа и состояния его поверхности,силы прижатия и времени контакта с грунтом. Начало увеличения липкости наблюдается при влажности . Наибольшая липкость характерна для грунтов супесчаных,при влажности 0,8. Оц. Для повышения проходимости дорожных машин производят предварительную обработку грунта активными добавками,снижают давление в шинах и др. Главным препятствием для уплотнения машинами связных 1рунтов повышенной влажности является их недостаточная прочность. В ряде работ 6,5,5 отмечается,что такие грунты,кроме тяжелых глинистых . В тяжелых глинистых грунтах, вследствие их малой водопроницаемости,отнятие поровой воды из них одним лишь даже продолжительным многократным действием нагрузки невозможно. Кратковременное загружение по небольшой площади в процессе укатки может уменьшить объем пор,заполненных воздухом,но не водой. Продолжение укатки приводит лишь к перемя V тию грунта,снижению прочности слоя. Изложенное выше свидетельствует о том,что только технологическими мерами невозможно решить проблему использования связных грунтов повышенной влажности для возведения земляного полотна автомобильных дорог. Существенную роль в решении проблемы, на наш взгляд,могут сыграть конструктивные мероприятия. В настоящее время существует достаточно много работ,посвященных использованию вертикального дренажа при строительстве автомобильных дорог на болотах ,,,,. Имеются также исследования по устройству и работе вертикальных дрен в основаниях насыпей 4,,,,7 и насыпях существующих дорог , ,7 . Вместе с тем нет данных об осушении вертикальными дренами связных грунтов повышенной влажности в процессе сооружения вновь строящихся насыпей. Вертикальное дренирование для укрепления слабых грунтов в основании зданий и сооружений,а также для ускорения осадки сооружений нашло широкое распространение в СССР и за рубежом. Наиболее известны в этой области работы Н. А.Цытовича 6 ,М. Ю.Абелева . И.Е . Евгеньева ,В. Д.Казарновского ,. К.Терцаги 0 ,Рендулика 0 и других. Известно несколько видов конструкций вертикальных дрен полые цилиндрические и призматические. Все выше перечисленные конструкции дрен достаточно полно охарактеризованы в работах советских и зарубежных исследователей 4,9,,,,,,,,,,,,8,1,2,,4, 4,9,2,6,7. Использование полых цилиндрических и т. Картонные,бумажные,ленточные дрены из синтетических пористых материалов,обладающие малым поперечным сечением,высокой начальной продольной водопроницаемостью,не обладают свойствами песчаных столбов не уплотняют слабого грунта,не повышают устойчивости слабого основания,не разгружают слабый грунт,снимая часть нормального давления. За рубежом широко используются конструкции дрен из искусственных синтетических материалов. В СССР такие материалы не нашли ещ достаточного распространения изза их дефицитности и трудностей,связанных с созданием производственных линий по изготовлению таких дрен. По нашему мнению,наиболее рациональной является конструкция песчаной дрены с кольцевым сечением,использование которой позволяет получить при производстве работ экономию дренирующего материала, увеличить за счет кольцевого сечения площадь боковой поверхности дрен,сохранить относительную однородность осушаемого грунтового массива. Диаметр вертикальных песчаных дрен зависит от мощности имеющихся машин и надежности оборудования . В настоящее время диаметр дрен принимают равным 0,4. В том случае,когда диаметр дрен меньше 0,4 м,происходит застревание дренирующего материала в обсадных трубах,нарушение сплошности вертикального песчаного столба,иногда возникает необходимость уменьшения расстояния между дренами,что ведет к удорожанию работ и усложнению технологии строительства . Принимать диаметр дрен больше 0,5 м технически и экономически нецелесообразно.