Регулирование водного режима оснований дорожных и аэродромных одежд

• Автор: Блинов, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 189 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
1.1. Требования нормативных документов к проектированию дренирующих слоев аэродромных и дорожных одежд
1.1.1. Условия применения дренирующих слоев в конструкциях аэродромных и дорожных одежд
1.1.2. Порядок проектирования дренирующих слоев
1.1.3. Мероприятия по предотвращению переувлажнения грунтового основания
1.2. Исследования неустановившегося движения грунтовых вод. Основные допущения и недостатки
1.3. Обобщение имеющегося материала, основные выводы и направления проводимых исследований
1.4. Выводы по первому разделу
1.5. Задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДРЕНИРУЮЩИХ СЛОЕВ
2.1. Условия поступления влаги в дренирующие слои
2.2. Закономерности движения влаги в дренирующих слоях дорожных и аэродромных одежд
2.3. Основные предпосылки для расчетных закономерностей
2.4. Выводы по второму разделу
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФИЛЬТРАЦИИ В ОСНОВАНИЯХ ДОРОЖНЫХ И АЭРОДРОМНЫХ ОДЕЖД
3.1. Выбор модели для экспериментальных исследований
3.2. Теория щелевого лотка. Критерии подобия
3.3. Моделирование процесса растекания бугра грунтовых вод на наклонном водоупоре
3.3.1. Описание лабораторной установки
3.3.2. Планирование эксперимента
3.4. Соответствие экспериментальных исследований полученным теоретическим предпосылкам
3.5. Выводы по третьему разделу
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ
ДРЕНИРУЮЩИХ СЛОЕВ
4.1. Условия применения дренирующих слоев
4.2. Методика расчета и основные расчетные закономерности
4.3. Экономический анализ
4.4. Выводы по четвертому разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Воздушный и автомобильный транспорт - наиболее быстрый и мобильный вид перевозок. Весь опыт нашего столетия убедительно доказал их преимущества как в мировом, так и в местном масштабе.
Необходимым условием четкой и бесперебойной работы этих видов транспорта является высокое качество дорожных магистралей и аэродромов, их своевременный ремонт и качественное техническое обслуживание. От состояния искусственных покрытий в целом зависит безопасность, пропускная способность, качество и скорость движения. Качество и состояние покрытия - одно из составляющих системы безопасности полетов и дорожного движения.
Для повышения надежности и долговечности покрытий постоянно уделяется внимание совершенствованию методов их проектирования. Разрабатываются и совершенствуются методы, в которых наиболее полно учитываются условия взаимодействия колес с покрытием, физические процессы, происходящие в основаниях при деформации покрытий, влияние различных климатических факторов на работу оснований и др. Несмотря на многочисленные исследования по этим проблемам, многие вопросы, в том числе, регулирование водного режима оснований, полностью еще не решены.
В последние годы во многих странах стали пересматривать методы проектирования оснований автомобильных дорог и аэродромов. Пересмотр вызван разрушением покрытий, в том числе и бетонных, при тяжелом интенсивном движении вследствие недостаточной прочности оснований и земляного полотна. Основная причина разрушения покрытий связана с переувлажнением земляного полотна и основания из-за неудовлетворительного состояния дренирующих и водоотводных устройств.

(1.36)
Таким образом, уравнение Буссинеска описывает неустановившееся движение грунтовых вод со слабо изменяющейся свободной поверхностью. Поверхность водоупора является горизонтальной, тогда как, дорожные (аэродромные) покрытия обязательно проектируются с поперечным уклоном, т. е. грунтовое основание под дренирующим слоем всегда имеет уклон. Поэтому перейдем к рассмотрению неустановившегося движения грунтовых вод к каналу в случае с наклонным водоупором, которое описано в работе [53].
Рассматривается такая задача - водоупор имеет уклон (рис. 1.7). Поверхность грунтовых вод в начальный период времени представляет собой прямую с малым уклоном /у
В канале поддерживается уровень воды На+Ні. Имеется выпадение осадков, просачивание воды после полива или просачивание весенних вод, которое обозначается через со0 - интенсивность инфильтрации (количество
У = Н0 + 12х , І2=
(1.37)
осадков выпавших в единицу времени на единицу площади), (м3/м2сут). В такой постановке решается уравнение:
дН _ Кк д2Н Щ дН |
ді т дх2 т дх т
(1.38)
где К - коэффициент фильтрации; т - недостаток насыщения; И - среднее значение высоты от водоупора, принимаемое Ь = Н0 + /; Н(х, 1) - высота грунтовых вод, отсчитываемая от водоупора.