Введение к работе
Актуальность работы.
В отечественной практике дорожного строительства достаточно часто возникает необходимость отсыпки насыпи на промороженный грунт. Это прежде всего имеет место при зимней технологии производства земляных работ.
Строительство на мерзлых основаниях связано, например, с сооружением насыпей на сильно заболоченных территориях, которые в теплое время года практически непроходимы для строительной техники. Проведение в этом случае земляных работ в зикнег вреыя дает возможность упростить многие технологические операции и в конечном итоге интенскфицировагь весь процесс строительства автомобильной дороги.
Зимняя технология строительства широко применяется при строительстве дорог в зоне вечной мерзлоты, в часткости, при освоение Сибиоского Севера. Сокращение сроков строительства, а также снижение его стоимости возможно здесь при сооружении земляного полотна в невысоких насыпях, основание которых мсяет оттаивать в летнее вреия на некоторую глубину (второй принцип проектирования). В этом случае возникает необходимость прогноза осадки оттаивавшего основания дорожной насыпи.
Іірогноз конечной величины осадки основания к хода ее во времени должен обосновать допустимый минимум высоты насыпей и сроки устройства дорожной одежды, что в конечном итоге обеспечивает требуемый уровень транспортно-эксплуатацдокиых качеств дороги.
Действующие нормативные документы по проектированию и строительству автомобильных дорог (в частности, ВСН 84-89) ограничиваются при прогнозе осадок насыпей на оттаивающих основаниях по существу только прогнозом конечной величины осадки, оставляя нерешенным прогноз хода осадки во времени.
Целью работы является разработка практической методики прогноза осадок оттаивавших оснований дорохных насыпей с учетом хода осадки во времени.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
- разработать расчетную схему и математическую модель для
описания осадки истаивающего основания;
разработать методику определения расчетных параметров, необходимых для описания осадхи во времени при ::омови предлагаемой модели;
исследовать при помоши 1/.ыч^. ітической модели влияние сроков сооружения насыпи на величину осадки и ход ее во времени;
оценить возможность практического применения разрабатываемой методики прогноза на основе лабораторных исследований, а также по натурным данным.
На зашиту выносятся:
методика прогноза осадок оттаивающих оснований дорокных насыпей ;
методика экспериментального определения коэффициента консолидации оттаиваюшего грунта.
Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована упрощенная расчетная схемі для описания процесса осадки оттаивающего грунтового массива под нагрузкой во времени и предложена математическая модель для прогноза осадки.
Разработана методика экспериментального определения jchobhc-го расчетного параметра модели - коэффициента консолидации оттаивающего грунта.
Выявлена зависимость осадки оттаивающего основания насыпи от сроков ее сооружения и применяемой технологии (зимняя или летняя отсыпка).
Практическая ценность работы заключается в разработке методики для прогноза осадок оттаивоютих оснований насыпей при проектировании автомобильных дорог. Предложена с^рия номограмм для упрошенных расчетов.
Реализация работы. Подготовлена методика прогноза осадок оттаивающих оснований дорожных насыпей для отдельною издания и включения в ВСН 6А-6Э при его переработке. Результаты внполно шоР работы использованы в Методических рекомендациях по целесообразным вариантам проектних редели'' промысловых автомобильных дорог Тюменской области на наиболее перспективных направлениях строительства при обустройстве Уренгойского и Ямбургского месторождений, в Пособии по строительству автомобильных дорог в условиях Западной Сибири.
Апробация работы. Основные результата исследований доложены на X научно-технической конференции "Повышение качества'строительства автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РССР" (Владимир, 1987 г.), на ХП Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Научно-техническое обеспечение рыполнения постановления по строительству автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РСФСР" (Балашиха, IS89 г.), на 50-ой (1992 г.), 51-ой (1993 г.) и 52-ой (1994 р.) научно-методических и научно-исследовательских конференциях в МАДИ.
