Нашли ошибку на сайте?Сообщите нам:
НОВОСТИ
25.03.24
08.02.24
20.12.23
13.11.23
|
| |
|
Архив выпусков
Выпуск 2 (54), 2019
Исследования влияния влажности и плотности грунтов земляного полотна на накопление остаточных деформаций
Матуа В. П., Исаев Е. Н.
Матуа В. П., д-р техн. наук, проф. кафедры автомобильных дорог, Донской государственный технический университет, Россия, г. Ростов-на-Дону, тел.: +7-928-226-58-07, e-mail: vpmatua@mail.ru Исаев Е. Н., аспирант кафедры автомобильных дорог, Донской государственный технический университет, Россия, г. Ростов-на-Дону, тел.: +7-918-576-86-39, e-mail: evgenyisaev91@mail.ru | | | | | Постановка задачи. Исследуется влияние влажности грунта на накопление остаточных деформаций и влияние плотности грунта на интенсивное капиллярное водонасыщение в лабораторных условиях. На участках автомобильной дороги проводятся измерения влажности и остаточных деформаций в грунте земляного полотна с разными коэффициентами уплотнения.
Результаты. Представлены результаты испытаний грунтов с различной влажностью на приборе динамических испытаний. Выполнено исследование грунтов с различной плотностью на интенсивное капиллярное водонасыщение. Проведен анализ измерений влажности и остаточных деформаций в грунте земляного полотна с разными коэффициентами уплотнения.
Выводы. В результате исследования влияния влажности грунта на накопление остаточных деформаций под воздействием динамических нагрузок было выявлено, что общая величина остаточных деформаций и интенсивность ее накопления в образцах грунта существенно зависит от влажности. Анализ полученных данных интенсивности капиллярного водонасыщения показал, что изменение влажности связных грунтов существенно зависит от коэффициента уплотнения грунта. Таким образом, установлена необходимость повышения коэффициента уплотнения на участках автомобильной дороги с высокой вероятностью переувлажнения грунта земляного полотна в расчетный период.
| | | | Ключевые слова: влажность, грунт, остаточные деформации, плотность, прибор динамических испытаний. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.54.2.008 | | | Библиографический список 1. Бабков, В. Ф. Основы грунтоведения и механики грунтов / В. Ф. Бабков, В. М. Безрук. — М.: Высш. шк., 1986. — 239 с.
2. Берлинер, М. А. Измерения влажности / М. А. Берлинер. — Изд-е 2-е, перераб. и доп. — М.: Энергия, 1973. — 400 с.
3. Васильев, А. П. Методические указания по расчету нежестких дорожных одежд / А. П. Васильев, Ю. М. Яковлев, М. С. Каганзон, В. К. Пашкин. — М. — Иркутск: МАДИ (ТУ) — ИРДУЦ, 1998. — 55 с.
4. Ефименко, В. Н. Назначение расчетной влажности глинистых грунтов земляного полотна для проектирования дорожных одежд на территории Западной Сибири / В. Н. Ефименко, С. В. Ефименко, А. Д. Бердников // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. — 2012. — № 1. — С. 160—169.
5. Жустарева, Е. В. Влияние плотности связного грунта в рабочем слое земляного полотна на остаточные деформации нежестких дорожных одежд: автореф. дис. … канд. техн. наук / Е. В. Жустарева. — М., 2000. — 20 с.
6. Илиополов, С. К. Необходимо разработать новые критерии расчета и конструирования дорожных одежд / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова // Наука и техника в дорожной отрасли. — 2000. — № 3. — С. 13—15.
7. Илиополов, С. К. Разработка основ комплексного учета динамических воздействий для расчета и конструирования дорожных одежд: автореф. дис. … д-ра техн. наук / С. К. Илиополов. — М., 1999. — 35 с.
8. Илиополов, С. К. Уточненный метод расчета напряженно-деформированного состояния системы «дорожная одежда — грунт» / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев. — Ростов-н/Д: МП «Новая книга», 1997. — 142 с.
9. Каныгина, С. Ю. Прогнозирование остаточных деформаций дорожных одежд нежесткого типа на земляном полотне из глинистых грунтов: автореф. дис. … канд. техн. наук. — М., 1999. — 20 с.
10. Леонович, И. И. Водно-тепловой режим земляного полотна / И. И. Леонович, Н. П. Вырко. — Минск: БНТУ, 2013. — 332 с
11. Мавлединов, З. А. Определение глубины активной зоны грунта земляного полотна / З. А. Мавлединов // Проблемы строительства и эксплуатации, автомобильных дорог: сб. науч. тр. МАДИ-ТУ. — М., 1998. — С. 45—47.
12. Матуа, В. П. Испытание материалов / В. П. Матуа, Д. В. Чирва, С. А. Мирончук // Автомобильные дороги. — 2012. — Вып. 7 (968). — С. 86—89.
13. Матуа, В. П. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций с учетом их неупругих свойств и пространственного нагружения: автореф. дис. … д-ра техн. наук / В. П. Матуа. — МАДИ, 2002. — 484 С.
14. Матуа, В. П. Методика исследования связных грунтов на накопление остаточных деформаций / В. П. Матуа, Д. В. Чирва, Е. Н. Исаев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. — 2016. — № 3 (56). — С. 186 — 194.
15. Матуа, В. П. Новое лабораторное оборудование и методика проведения испытаний дорожно-строительных материалов под воздействием динамических нагрузок / В. П. Матуа, С. А. Мирончук // Наука и техника в дорожной отрасли. — 2012. — № 4 — С. 16—18.
16. Матуа, В. П. Применение датчика WaterScout для мониторинга влажности грунта земляного полотна / В. П. Матуа, С. А. Мирончук, Е. Н. Исаев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. — 2017. — № 5. — С. 192 — 199.
17. Матуа, В. П. Энергоэффективное оборудование для обеспечения качества асфальтобетонов. / В. П. Матуа, С. А. Мирончук, Ю. Я. Никулин, Е. Н. Исаев // Научное обозрение. — 2014. — № 7, ч. 3. — С. 884—887.
18. Пат. 152287 Российская Федерация, МПК51 G01N 3/36 (2006.01). Прибор динамических испытаний / В. П. Матуа, Д. В. Чирва, Д. Ю. Снитко [и др.]; заявитель и патентообладатель Государственная компания «Российские автомобильные дороги» (Государственная компания «Автодор»). — № 2014137088; заявл. 12.09.14; опубл. 20.05.15, Бюл. № 14. — 3 с.
19. Чмшкян, А. В. Совершенствование методов расчета просадочных деформаций / А. В. Чмшкян // Инженерный вестник Дона. — 2012. — № 4, ч. 2. — URL: ivdon. ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1256.
20. Masrouri, F. Laboratory hydraulic testing in unsaturated soils / F. Masrouri, K. V. Bicalho, K. Kawai // Geotechnical and Geological Engineering. — 2008. — Vol. 26, № 6. — P. 691—704.
21. Tuller, M. Water Retention and Characteristic Curve / M. Tuller, D. Or // Encyclopedia of Soils in the Environment. — Elsevier Ltd., 2015. — P. 278—289.
22. Parikh, A. K. Тranscendental Solution of Fokker-Planck Equation of Vertical Ground Water Recharge in Unsaturated Homogeneous Porous Media / A. K. Parikh, M. N. Mehta, V. H. Pradhan. // International Journal of Engineering Research and Applications. — 2011. — Vol. 1, № 4. — P. 1904—1911.
23. Zhang, J. Nondestructive Measurement of Water Content and Moisture Migration of Unsaturated Red Clays in South China / J. Zhang, Q. Jiang, Y. Zhang, L. Dai, H. Wu // Advances in Materials Science and Engineering. — 2015. — № 1. — P. 1—7. — DOI: 10.1155/2015/542538.
| | | | | Ссылка для цитирования Матуа, В. П. Исследования влияния влажности и плотности грунтов земляного полотна на накопление остаточных деформаций / В. П. Матуа, Е. Н. Исаев // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 2 (54). - С. 89-97. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.54.2.008. | | | | | | | | | English version | | | Studies of the Influence of the Moisture Content and Density of Subgrade Soil on the Accumulation of Residual Strain | Matua V. P., Isaev E. N. | | | | | Matua V. P., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Highways, Don State Technical University, Russia, Rostov-on-Don, tel.: +7-928-226-58-07, e-mail: vpmatua@mail.ru Isaev E. N., PhD student of the Dept. of Highways, Don State Technical University, Russia, Rostov-on-Don, tel.: +7-918-576-86-39, e-mail: evgenyisaev91@mail.ru |
| | | Statement of the problem. The influence of soil moisture on the accumulation of residual deformations and the effect of soil density on intense capillary water saturation in the laboratory is studied. The humidity and residual deformation in the soil of the roadbed is measured on sections of highways with different coefficients of compaction.
Results. The results of soil tests with a varying humidity on the dynamic test device are presented. The investigation of soils with a varying density for intensive capillary water saturation was carried out. The analysis of the measurements of humidity and residual deformation in the soil of the roadbed with varying compaction coefficients was carried out.
Conclusions. As a result of the study of the influence of soil moisture on the accumulation of residual deformations under the influence of dynamic loads, it was found that the total value of residual deformations and the intensity of its accumulation in soil samples significantly depend on the humidity. The analysis of the obtained data on the intensity of capillary water saturation showed that change in the humidity of cohesive soils depends significantly on the soil compaction coefficient. Thus, there is a need to increase the coefficient of compaction on the sections of the road with a high probability of waterlogging the soil of the roadbed in the design period.
| | | | Keywords: moisture, soil, residual strain, density, device for dynamic tests. |
DOI: 10.25987/VSTU.2019.54.2.008
References 1. Babkov, V. F. Osnovy gruntovedeniya i mekhaniki gruntov / V. F. Babkov, V. M. Bezruk. — M.: Vyssh. shk., 1986. — 239 s.
2. Berliner, M. A. Izmereniya vlazhnosti / M. A. Berliner. — Izd-e 2-e, pererab. i dop. — M.: Energiya, 1973. — 400 s.
3. Vasil'ev, A. P. Metodicheskie ukazaniya po raschetu nezhestkikh dorozhnykh odezhd / A. P. Vasil'ev, Yu. M. Yakovlev, M. S. Kaganzon, V. K. Pashkin. — M. — Irkutsk: MADI (TU) — IRDUTs, 1998. — 55 s.
4. Efimenko, V. N. Naznachenie raschetnoi vlazhnosti glinistykh gruntov zemlyanogo polotna dlya proektirovaniya dorozhnykh odezhd na territorii Zapadnoi Sibiri / V. N. Efimenko, S. V. Efimenko, A. D. Berdnikov // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. — 2012. — № 1. — S. 160—169.
5. Zhustareva, E. V. Vliyanie plotnosti svyaznogo grunta v rabochem sloe zemlyanogo polotna na ostatochnye deformatsii nezhestkikh dorozhnykh odezhd: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk / E. V. Zhustareva. — M., 2000. — 20 s.
6. Iliopolov, S. K. Neobkhodimo razrabotat' novye kriterii rascheta i konstruirovaniya dorozhnykh odezhd / S. K. Iliopolov, M. G. Seleznev, E. V. Uglova // Nauka i tekhnika v dorozhnoi otrasli. — 2000. — № 3. — S. 13—15.
7. Iliopolov, S. K. Razrabotka osnov kompleksnogo ucheta dinamicheskikh vozdeistvii dlya rascheta i konstruirovaniya dorozhnykh odezhd: avtoref. dis. … d-ra tekhn. nauk / S. K. Iliopolov. — M., 1999. — 35 s.
8. Iliopolov, S. K. Utochnennyi metod rascheta napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya sistemy «dorozhnaya odezhda — grunt» / S. K. Iliopolov, M. G. Seleznev. — Rostov-n/D: MP «Novaya kniga», 1997. — 142 s.
9. Kanygina, S. Yu. Prognozirovanie ostatochnykh deformatsii dorozhnykh odezhd nezhestkogo tipa na zemlyanom polotne iz glinistykh gruntov: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. — M., 1999. — 20 s.
10. Leonovich, I. I. Vodno-teplovoi rezhim zemlyanogo polotna / I. I. Leonovich, N. P. Vyrko. — Minsk: BNTU, 2013. — 332 s.
11. Mavledinov, Z. A. Opredelenie glubiny aktivnoi zony grunta zemlyanogo polotna / Z. A. Mavledinov // Problemy stroitel'stva i ekspluatatsii, avtomobil'nykh dorog: sb. nauch. tr. MADI-TU. — M., 1998. — S. 45—47.
12. Matua, V. P. Ispytanie materialov / V. P. Matua, D. V. Chirva, S. A. Mironchuk // Avtomobil'nye dorogi. — 2012. — Vyp. 7 (968). — S. 86—89.
13. Matua, V. P. Issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya dorozhnykh konstruktsii s uchetom ikh neuprugikh svoistv i prostranstvennogo nagruzheniya: avtoref. dis. … d-ra tekhn. nauk / V. P. Matua. — MADI, 2002. — 484 S.
14. Matua, V. P. Metodika issledovaniya svyaznykh gruntov na nakoplenie ostatochnykh deformatsii / V. P. Matua, D. V. Chirva, E. N. Isaev // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. — 2016. — № 3 (56). — S. 186 — 194.
15. Matua, V. P. Novoe laboratornoe oborudovanie i metodika provedeniya ispytanii dorozhno-stroitel'nykh materialov pod vozdeistviem dinamicheskikh nagruzok / V. P. Matua, S. A. Mironchuk // Nauka i tekhnika v dorozhnoi otrasli. — 2012. — № 4 — S. 16—18.
16. Matua, V. P. Primenenie datchika WaterScout dlya monitoringa vlazhnosti grunta zemlyanogo polotna / V. P. Matua, S. A. Mironchuk, E. N. Isaev // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. — 2017. — № 5. — S. 192 — 199.
17. Matua, V. P. Energoeffektivnoe oborudovanie dlya obespecheniya kachestva asfal'tobetonov. / V. P. Matua, S. A. Mironchuk, Yu. Ya. Nikulin, E. N. Isaev // Nauchnoe obozrenie. — 2014. — № 7, ch. 3. — S. 884—887.
18. Pat. 152287 Rossiiskaya Federatsiya, MPK51 G01N 3/36 (2006.01). Pribor dinamicheskikh ispytanii / V. P. Matua, D. V. Chirva, D. Yu. Snitko [et al.]; zayavitel' i patentoobladatel' Gosudarstvennaya kompaniya «Rossiiskie avtomobil'nye dorogi» (Gosudarstvennaya kompaniya «Avtodor»). — № 2014137088; zayavl. 12.09.14; opubl. 20.05.15, Byul. № 14. — 3 s.
19. Chmshkyan, A. V. Sovershenstvovanie metodov rascheta prosadochnykh deformatsii / A. V. Chmshkyan // Inzhenernyi vestnik Dona. — 2012. — № 4, ch. 2. — URL: ivdon. ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1256.
20. Masrouri, F. Laboratory hydraulic testing in unsaturated soils / F. Masrouri, K. V. Bicalho, K. Kawai // Geotechnical and Geological Engineering. — 2008. — Vol. 26, № 6. — P. 691—704.
21. Tuller, M. Water Retention and Characteristic Curve / M. Tuller, D. Or // Encyclopedia of Soils in the Environment. — Elsevier Ltd., 2015. — P. 278—289.
22. Parikh, A. K. Тranscendental Solution of Fokker-Planck Equation of Vertical Ground Water Recharge in Unsaturated Homogeneous Porous Media / A. K. Parikh, M. N. Mehta, V. H. Pradhan. // International Journal of Engineering Research and Applications. — 2011. — Vol. 1, № 4. — P. 1904—1911.
10. Zhang, J. Nondestructive Measurement of Water Content and Moisture Migration of Unsaturated Red Clays in South China / J. Zhang, Q. Jiang, Y. Zhang, L. Dai, H. Wu // Advances in Materials Science and Engineering. — 2015. — № 1. — P. 1—7. — DOI: 10.1155/2015/542538.
|
|
|
|
|
