Ежемесячный информационно аналитический
журнал "Автомобильные дороги"

№ 6(1003) июнь, 2015
Издания
ВНИМАНИЕ! Идёт подписка на журнал «Автомобильные дороги» на 2015 год. Контактный телефон: (495) 748-36-84. А также в отделениях ФГУП "Почта России" по Каталогам "Газеты,Журналы" ("Роспечать") "Пресса России","Почта России","Урал-Пресс"
Об издательстве | Размещение рекламы | Подписаться | Mediakit | Новости
 Тема номера
Методы оценки трещиностойкости

АСФАЛЬТОБЕТОНЫ БЕЗ ВОЛОКНИСТОГО АДСОРБЕНТА

Импортозамещающие добавки для битума

Ускорение консолидации слабых грунтов

Стабилизаторы грунтов

Конструкции укрепления водоотводных

Расчеты уширения земляного полотна

Другой взгляд на оценку качества

[все номера]

 Вести РАДОРА
На всех стадиях жизненного цикла

[все номера]

 Инновации
Цементобетонные покрытия в США: строительство

Как эффективнее использовать гранулят

[все номера]

 Спецтехника
Утилизация. Новый раунд

Новинки эпохи экономического кризиса

[все номера]

 Весовой контроль
В лесу прифронтовом…

[все номера]

 Регион
Вологодская область

Челябинская область

Костромская область

[все номера]

 Редакция журнала
Главный редактор
Алхимова Наталья Владимировна

Помощник Главного редактора
Васильева Виолетта Александровна

Ответственный секретарь
Паршиков Семен Стефанович

Тел.: (495) 748-36-84
E-mail: vetoad@mail.ru


 Отдел подписки
Руководитель
Мартынова Инна Александровна
Тел: +7(495) 748-36-84 доб. 1047
E-mail: inna@izdatelstvo-dorogi.ru

Зам.руководителя
Тарасова Надежда Александровна
Тел: 748-36-84
E-mail: podpiska2007@list.ru

Ст.менеджер
Рассказов Игорь Александрович
Тел: 748-36-84
E-mail: podpiska2007@list.ru



 Прием рекламы
Служба рекламы, маркетинга и выставочной деятельности

Зам.руководителя по маркетингу и выставочной деятельности:
Перевезенцева
Екатерина Алексеевна
E-mail: kate@izdatelstvo-dorogi.ru
Тел./Факс: (495) 748-36-84 доб.1026
Тел.Моб.: 8 926 557-11-33
Ведущий менеджер по работе с корпоративными клиентами:
Короткова Юлия Анатольевна
E-mail: jak@izdatelstvo-dorogi.ru
Тел./Факс: (495) 748-36-84
Тел.Моб.: (8 909) 691-21-00
(8 499) 501-50-44
Специалист отдела рекламы:
Попова Вера Владимировна
E-mail: vera@izdatelstvo-dorogi.ru
Тел./Факс: (495) 748-36-84 доб. 1534
Менеджер
Кушниренко Николай Васильевич
E-mail: 4595943@gmail.com
Тел./Факс: (495) 316-48-69
Тел.Моб.: (8 916) 459-59-43
312-852-170
My status Postulat

Расчеты уширения земляного полотна

Тема номера
Одной из часто встречающихся задач, стоящих перед проектными организациями, является проектирование уширения земляного полотна. Нередко насыпи располагаются на слабых грунтах и требуют дополнительных решений по усилению.

Сложность расчетов заключается в необходимости одновременного учета консолидированного (упрочнившегося) основания под существующей насыпью и естественной прочности слабого грунта под подошвой уширяемой части. Используемые инженерные методы расчетов для учета указанной особенности требуют трудоемких расчетов и более сложных лабораторных испытаний. Применение программ численного моделирования позволяет решать эти вопросы, а кроме того, дает возможность осуществлять прогнозирование поведения сооружения при использовании различных мероприятий. В качестве примера рассмотрено применение ленточных дрен и их влияние не только на ускорение сроков консолидации, но и на укрепление грунтов.

При выполнении расчетов (подразумеваются комплексные расчеты: устойчивость, осадка, консолидация, стабильность) для уширения земляного полотна сотрудники проектных институтов сталкиваются с проблемами, связанными с упрощением расчетных методик. К ним можно отнести:

1. В расчетной схеме необходимо учесть различие в прочности грунтов. В основании существующей насыпи грунты, как правило, уже консолидированы и достигли уровня прочности, соответствующего действующим напряжениям. Основание возводимого уширения представляет собой грунты, которые находятся в процессе консолидации от собственного веса, как правило, еще не завершенной. Таким образом, прочность в рассмотренных местах следует задавать различной.

2. Для определения времени консолидации и развития осадки во времени необходимо решать сложную задачу, имеющую значительные отличия от классической одномерной теории консолидации. Во­первых, учесть влияние уже консолидированного, а следовательно, менее водопроницаемого грунта под существующей насыпью, во­вторых, учесть сложное загружение и соответствующую эпюру напряжений от внешней нагрузки, в­третьих, учесть изменение проницаемости грунтов в процессе их сжатия. Таким образом, классическое решение по определению времени консолидации применить в данном случае затруднительно.

3. Расчеты осадки, досыпки до проектной отметки, учет взвешивающего воздействия, а также влияние уширения на деформации существующего земляного полотна требуют решения сложной задачи напряженно­деформированного состояния и не могут быть решены обычным методом расчета осадки.

Современное развитие компьютерной техники и специализированного программного обеспечения позволило создать геотехнические комплексы, имеющие возможность выполнять сложные расчеты и учитывать большое количество различных факторов. Такими комплексами являются: Plaxis, Midas, Z­Soil, Phase2 и другие. Применение этих программ, основанных на методе конечных элементов (МКЭ), позволяет решать самые различные задачи, часто не имеющие решения при использовании инженерных методик. Проблемой применения этих программ является отсутствие знаний и понимания пользователей, что связано с недостатком литературы, консервативностью и сжатостью программ обучения в вузах, недостатком времени проектировщика для самостоятельного изучения и другими проблемами.

Прочность грунтов

При проектировании насыпей на слабых водонасыщенных грунтах необходимо выполнять оценку стабильности сооружения путем проверки устойчивости при быстром возведении (отсыпка земляного полотна обычным темпом) и в случае медленной отсыпки (возведение с выдержками). Принятая в практике проектирования (автомобильных дорог) методика расчета [1, 7] базируется на теории плотности­влажности
Н.Н. Маслова. В этом случае величиной меры консолидации является не поровое давление, а влажность; определение порового давления не требуется, и это обстоятельство предопределило практическое преимущество применения указанного подхода.

Согласно теории плотности­влажности в ходе лабораторных испытаний получают кривые зависимости прочностных характеристик от влажности. Имея в своем распоряжении также кривую изменения влажности от прикладываемой нагрузки, можно прогнозировать изменение прочности грунта под сооружением. Задавшись исходной влажностью, определяют устойчивость при быстром возведении, а приняв прочностные характеристики по измененной в процессе отсыпки насыпи влажности, оценивают устойчивость при медленном возведении.

Современное развитие механики грунтов, а также лабораторного оборудования и вычислительной техники позволило реализовать другой метод расчета, предложенный К. Терцаги, в основу которого положена теория полных и эффективных напряжений, а мерой степени консолидации является поровое давление.

В ГОСТ 12248­96 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости» [2] введено понятие «сопротивление недренированному сдвигу» cu, или «недренированная прочность», однако недостаток информации об этом показателе затрудняет его применение на практике. Подробную информацию можно найти в многочисленных зарубежных источниках, а также в работе  Г.Г. Болдырева [3].

Если кратко рассмотреть вопрос определения прочности грунтов, то можно выделить три состояния: 1) грунт водонасыщенный, и его прочность очень низкая; 2) грунт консолидированный, и его прочность максимальна;
3) промежуточное состояние. Первое состояние определяется по результатам неконсолидированно­недренированных (НН) испытаний в стабилометре по методу быстрого сдвига в приборе одноплоскостного среза или полевыми испытаниями крыльчаткой и применяется при проверке на быстрое возведение. При этом НН испытания и срез крыльчаткой дают значение недренированной прочности cu, а чаще проводимые испытания на одноплоскостной срез дают низкие значения с и
φ. Эта разница объясняется невозможностью провести испытания водонасыщенного грунта в срезовом приборе. Второе состояние определяется по результатам консолидированно­дренированных (КД) испытаний в стабилометре или по методу медленного сдвига в приборе одноплоскостного среза и используется при проверке конечного, стабилизированного состояния сооружения [9].

Общий смысл понятия «недренированная прочность» заключается в том, что для водонасыщенного состояния глинистого грунта его прочность не зависит от прикладываемого давления. Это связано с возникновением избыточного порового давления и в графическом представлении, в виде кругов Мора, изображается горизонтальной прямой (рис. 1). Если из полных напряжений σ вычесть поровое давление U, то получатся эффективные напряжения σ’. Касательная к кругу Мора, построенному в эффективных напряжениях, будет давать эффективные параметры прочности. На рис. 1 прямая линия (2) определяется эффективным углом внутреннего трения φ’. Здесь подразумевается так называемый кажущийся угол внутреннего трения [7], соответствующий эффективным значениям прочности. Значения φ’ могут быть высокими даже для слабых грунтов.

В программном комплексе Plaxis [4] реализована возможность выполнить проверку устойчивости в процессе моделирования возведения земляного полотна на любом шаге, одновременно решить задачу определения величины осадки и времени ее реализации (консолидация). Таким образом, применение современных программных комплексов в сочетании с возможностями со­
временных приборов лабораторных испытаний позволяет более корректно моделировать возведение насыпей и осуществлять полноценный геотехнический прогноз их стабильности.

Полную версию статьи читайте в номере.

К началу
 Читайте в номере

Содержание



Предприятия транспортного комплекса РФ 2012

"ДОН"
АВТОМАГИСТРАЛЬ М-4

«Награды транспортного комплекса»


 Подписка
Подписаться
Отписаться

 Интернет-опрос
Как вы оцениваете состояние Российских дорог
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Плохо
Ужасно


 

























© 1927-2013 Министерство Транспорта РФ, ЗАО "Издательство Дороги"
При использовании материала ссылка на сайт www.avtodorogi-magazine.ru обязательна.
107023, г. Москва, ул. Электрозаводская, д/в. 24, офис 403.
E-mail:
goldasn@mail.ru, тел: 748-36-84, тел/факс 963-22-14