WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

0,100

-

III

2,40

0,120

0,160

0,240

Таблица 2

Предельные минимальные величины коэффициента вязкости

для грунтов насыпей высотой Н=15 м и с крутизной откосов

1 : 1,5 и различных типов дорожных покрытий ()

Категория

дороги

Параметр

, м2

Минимально допустимый

коэффициент вязкости ·1011, Па·с

усоверш. (капитальные)

усоверш.

жесткие

нежесткие

облегченные

I

0,75

0,95

0,72

-

II

1,50

0,54

0,36

-

III

2,40

0, 30

0,23

0,15

Полученные нами значения коэффициента вязкости (а·1011- а·1012 Па·с) оказываются выше минимальных значений, указанных в табл. 2, что свидетельствует о возможности их практического использования.

К изложенному можно добавить, что исходя из предельно допустимых величин осадки бровок откосов насыпей и сроков межремонтных работ можно оценить максимально допустимые средние скорости деформации бровок откосов, что может быть полезно для мониторинга состояния конструкций в полевых условиях, используя при этом только их периодическую нивелирование. Эти данные приведены в табл. 3.

Таблица 3

Предельные минимальные величины средней скорости осадки бровок насыпей с крутизной откосов 1 : 1,5 и различных типов дорожных покрытий

Категория

дороги

Предельная

осадка

бровки, см

Средняя скорость осадок бровки откоса, см/год

усоверш. (капитальные)

усоверш.

жесткие

нежесткие

облегченные

I

16

0,80

1,07

-

II

23

1,15

1,53

-

III

29

1,45

1,93

2,90

Из данных табл. 3 следует, что средняя скорость деформации обочин насыпей с капитальным типом покрытий не должна быть больше 1...2 см в год, тогда как при облегченном покрытии она может быть увеличена до 3 см в год.

Сравнение полученных данных с ранее опубликованными (Добров Э.М., Грицюк Л.В. и др.) результатами полевых наблюдений за деформациями бровок откосов насыпей на ряде участков автомобильных дорог показало, что для шести насыпей высотой от 3 до 10 м деформации ползучести бровок изменялись от 12 см/год до 0,51 см/год, При этом вязкость грунтов варьировала в пределах 0,93·1010...0,15·1013 Па·с, а накопленная деформация обочин в одном случае (при скорости 12 см/год) приводила к разрушению ограждений, а в другом, более благоприятном (0,7...0,5 см/год) деформации ограждений не превышали допустимых величин.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

  1. Анализ опыта эксплуатации автомобильных дорог в горных условиях показывает, что весьма часто конструкции насыпей испытывают длительные деформации, которые развиваются во времени постепенно и захватывают бровку откоса, а затем обочину, ограждающие конструкции и края дорожных одежд, что приводит в конечном итоге к их разрушению и снижению безопасности движения автотранспортных средств.
  2. Одной из причин неудовлетворительной работы земляного полотна в период его эксплуатации является несовершенство существующих методов оценки реологических характеристик грунтов. Использование для отсыпки насыпей в этих условиях покровных делювиальных грунтов или грунтов скальных выемок, содержащих значительное (более 10 %) количество крупнообломочного скального материала, практически полностью исключает возможность оценки их реологических характеристик с применением таких распространенных методик, как “длительный сдвиг” или “шариковая проба” из - за существенного влияния на получаемые результаты скальных обломков.
  3. Невозможность оценки реологических характеристик подобных грунтов и, в первую очередь их динамической вязкости, в свою очередь затрудняет применение в практическом плане существующих теоретических методов прогноза и учета опасности развития во времени подобных деформаций земляного полотна.
  4. Обобщение накопленного опыта в области изучения прочностных и реологических свойств глинистых грунтов и методик их определения показал, что применительно к оценке динамической вязкости грунтов, в составе которых находится значительное (более 10 %) количество обломков крупнообломочной фракции, в наибольшей степени подходит схема релаксационного деформирования образца грунта в условиях его одноосного динамометрического сжатия, предложенная ранее С.С. Вяловым применительно к более общему случаю ускоренного изучения особенностей ползучести глинистых грунтов вообще при переменных внешних нагрузках.
  5. Выполненный нами теоретический анализ показал, что применительно к данной схеме испытания “грунтовый образец плюс пружина динамометра” можно рассматривать как единый неразрывный комплекс, для характеристики поведения которого во времени может быть применена обобщенная реологическая модель типа Бингама - Шведова, в которой грунт представлен вязкопластическим телом при параллельном соединении элементов сухого трения Сен - Венана и вязкого тела Ньютона. Данное допущение позволяет, используя уравнение релаксации напряжений реологической модели Бингама - Шведова, по полученной в опыте величине периода релаксации напряжений Тrel и исходя из известной жесткости пружины, определить искомую динамическую вязкость грунта.

При этом жесткость пружины следует назначать исходя из предельно возможных абсолютных деформаций образца грунта в условиях его одноосного допредельного нагружения вертикальной нагрузкой.

  1. Изучение особенностей компрессионных свойств глинистых грунтов показало, что их компрессионная сжимаемость уменьшается, если содержание крупнообломочной фракции (2...10 мм) превышает 10 % по весу. При этом влажность тонкодисперсной его части к моменту завершения процессов компрессионного уплотнения (консолидации) увеличивается.
  2. Экспериментальные исследования характера релаксации напряжений на динамометрическом приборе показали, что остаточная (пороговая) нерелаксирующая часть напряжений увеличивается, а релаксирующая наоборот, уменьшается с увеличением содержания в грунте частиц крупнообломочной фракции. При этом для образцов грунта с нулевым или 10 % - ным содержанием обломков величина остаточных напряжений обусловливается только прочностью тонкодисперсной составляющей, которую она приобрела при предварительном уплотнении. При большем содержании обломков величина остаточных напряжений обусловлена все возрастающей ролью скальных обломков, формирующих все более и более жесткий и менее деформируемый скелетный каркас.
  3. Величина динамической вязкости грунтов при увеличении содержания в гранулометрическом составе крупнообломочной фракции от 10 до 30 % возрастает на порядок, несмотря на возрастание влажности его тонкодисперсной составляющей, что свидетельствует о превалирующей роли жесткости скелетного каркаса.
  4. Изучены особенности развития прогнозируемых деформаций ползучести обочин дорожных насыпей, и определены минимальные допускаемые величины динамической вязкости грунтов насыпей, при которых деформация ограждающих конструкций не превышает их допускаемых значений с учетом категории автомобильной дороги, типа покрытия и межремонтного срока его службы.
  5. Найденные величины динамической вязкости исследуемых грунтов, содержащих крупнообломочную фракцию в количестве 10...30 %, находятся в пределах а·1011...а·1012 Па·с, что оказывается не менее допускаемых величин вязкости, свидетельствуя о реальных возможностях разработанной методики динамометрического испытания грунтов.
  6. Для возможности ориентировочного контроля нивелировкой темпов ползучести обочин в период эксплуатации автомобильной дороги получены значения допустимых величин скоростей ползучести бровок откосов насыпей, учитывающих категорию дороги, капитальность ее покрытия и сроки службы до капитального ремонта.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

  1. Реологические характеристики делювиальных грунтов в дорожном строительстве. // Автомобильные дороги в Монголии. 2007. - №3. - С. 22 - 24.
  2. Оценка реологических характеристик делювиальных грунтов. // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2008. - №1. - С. 29 - 30.
  3. Прогноз ползучести обочин дорожных насыпей из крупнообломочных грунтов. // Транспортное строительство. - 2008. -№5. – С. 26 - 27
Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»