Исследование воздействия морозного пучения грунтов на водопропускные трубы в суровых климатических условиях

• Автор: Топеха, Альберт Александрович
• Шифр специальности: 05.23.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 275 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .

1. Состояние изученности вопроса и задачи исследования II

1.1. Деформации и повреждения водопропускных труб вследствие воздействия морозного пучения грунтов . II

1.2. Противопучинные мероприятия для водопропускных труб.

1.3. Температурный режим грунтов, окружающих водопропускную трубу.

1.4. Взаимодействие промерзающего пучинистого грунта с боковыми поверхностями элементов трубы .

1.5. Способы расчета элементов водопропускных труб

на выпучивание

1.6. Сезонные неровности в профиле железнодорожного пути над водопропускными трубами

1.7. Цель и задачи исследования

2. Анализ деформаций и повреждений водопропускных труб
на Восточном участке БАМ
2.1. Краткая характеристика природных условий района исследований .
2.2. Типы труб. Противопучинные мероприятия
2.3. Деформации и повреждения труб.
3. Экспериментальные исследования воздействия морозного
пучения грунтов на водопропускные трубы
3.1. Вводные замечания
3.2. Методика исследований и выбор объектов
3.3. Краткая характеристика объектов исследований
3.4. Оборудование труб и методика наблюдений
3.5. Результаты экспериментальных исследований .
4. Экспериментальные исследования температурного режима грунтов, окружающих водопропускные трубы .
4.1. Вводные замечания .
4.2. Методика исследований .
4.3. Результаты исследований .
5. Исследования взаимодействия промерзающих пучинистых грунтов с боковой поверхностью секций водопропускных труб.
5.1. Выбор методов исследования. Область исследования
5.2. Теоретическое исследование
5.3. Экспериментальные исследования
6. Методика расчета элементов системы пучинистый грунт секция водопропускной трубы по устойчивости на воздействие сил морозного пучения грунтов .
6.1. Вводные замечания .
6.2. Оценка устойчивости элементов системы .
6.3. Определение максимальных сил выпучивания, действующих со стороны промерзающего грунта на боковые поверхности элементов секции
6.4. Определение вертикальной составляющей суммарной силы пучения, действующей на окружающий секцию трубы массив сезонномерзлого грунта .
6.5. Расчет на устойчивость по разработанной методике секции трубы и сопоставление результатов расчета с данными натурных наблюдений .
7. Мероприятия по учету воздействия морозного пучения
грунтов на элементы водопропускных труб
7.1. Расчетный анализ устойчивости в пучкнистых грунтах применявшихся ранее и применяющихся в настоящее время конструктивных решений секций труб . .
7.2. Рекомендуемые противопучинные мероприятия для но
вых труб
7.3. Рекомендуемые противопучинные мероприятия для эксплуатируемых водопропускных труб
7.4. Техникоэкономическая эффективность предлагаемых противопучинных мероприятия
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В Дополнении к этому проекту, предназначенному для применения в районах с расчетной температурой воздуха ниже минус С 8 и в Информационном письме по вопросам его применения оговаривается, что при расчетной глубине промерзания 2 м и более должна быть проверена устойчивость элементов оголовков на выпучивание приводится методика такого расчета. В Проектное задание унифицированных водопропускных сборных бетонных и железобетонных труб для железных и автомобильных дорог в условиях низких температур, вечной мерзлоты и наледей, разработанное Ленгипротрансыостом в году , учитывая имеющиеся сведения о воздействии морозного пучения грунтов на трубы, в том числе некоторые результаты исследований автора, включены варианты конструктивного оформления оголовков и секций с противопучинными мероприятиями. На основе этого Проектного задания в году разработан типовой проект прямоугольных железобетонных труб инв. В нем предусмотрены фундаменты под откосными стенами оголовков и оголовочныыи звеньями с анкерными выступами, засыпка пазух котлованов на 0,5 их глубины песчанощебенистой смесью с тщательным послойным см уплотнением, засыпка оголовков дренирующим грунтом, а также проверка откосных стенок и фундаментов оголовочных секций на выпучивание. В дополнение к этим мероприятиям, устройство наклонных боковых граней фундаментов предусмотрено в типовом проекте прямоугольных бетонных труб инв. Ленгипротрансыостом в году для тех же условий. Для искусственных сооружений, предназначенных для возведения в районах вечной мерзлоты и сурового климата, предшествующими исследователями предложен сравнительно большой перечень противопучинных мероприятий. Часть из этих мероприятий включена в нормы проектирования, а также применена в типовых проектах водопропускных труб. Мнения исследователей о целесообразности того или иного противопучинного мероприятия часто не совпадали. Большинство авторов предлагали противопучинные мероприятия в целом для искусственных сооружений, без какихлибо оговорок, связанных с конструктивными особенностями трубы. Не изученным остался также вопрос о рациональных для труб противопучинных мероприятиях. В нормах на проектирование года, а также ряда таких норм х годов оговаривается необходимость расчета элементов водопропускных труб на воздействие сил морозного пучения грунтов, содержатся методики таких расчетов. Сведений о проверке в практике эксплуатации водопропускных труб эффективности противопучинных мероприятий, предлагавшихся исследователями, а также включенных в нормативные документы на проектирование и примененных в типовых проектах, не выявлено. Нет также сведений об устойчивости эксплуатирующихся водопропускных ТРУ5, рассчитанных на выпучивание по методикам, изложенным в нормах и типовых проектах. Основными такими показателями, по мнению автора, являются конфигурация и динамика формирования вокруг элементов трубы ореола сезонномерзлого грунта, характеристики мерзлого слоя, промерзающего со стороны отверстия трубы и температурный режим вечномерзлых грунтов основания у фундаментов трубы в период сезонного промерзания грунтов деятельного слоя. Данные натурных наблюдений за температурным режимом труб имеются в работах О. В.Снежко 0,3, а также Ю. О.В. Снежко приводит результаты температурных наблюдений за овоидальной трубой, расположенной в насыпи автомобильной дороги в районе глубокого сезонного промерзания, 0 и двумя трубами овоидальной и прямоугольной, расположенными в железнодорожной насыпи в районе с наличием вечномерзлых грунтов, 3. Срок наблюдений на автодорожной трубе в работе не указан, на железнодорожных было сделано семь замеров температуры грунтов в течение одного зимнего сезона. Результаты наблюдений, представленные в виде термоизоплет в грунте вокруг трубы в наиболее характерные периоды их промерзания и оттаивания, позволяют проследить за процессом роста вокруг звена трубы ореола мерзлого грунта. При этом из материалов наблюдений следует, что грунт насыпи промерзает значительно быстрее над трубой, чем вдали от нее в стороны от звена грунт насыпи промерзает на меньшую величину, чем над трубой максимальную амплитуду температуры имеет грунт насыпи, расположенный над трубой.