Введение к работе
Актуальность теми. Цри строительстве насьшей автомобильных дорог на слабых основаниях, кроме необходимости обеспечения их устойчивости, возникает обычно проблема, связанная с предварительной оценкой интенсивности нарастания деформаций осадок дорожных конструкций во времени, йэобходимость выполнения такого прогноза обусловливается потребностью оценки достаточно точного врекэни строительства конструкций дородных одежд во избежание их возможного разрушения от неравномерных осадок земляного полотна Развитие деформаций осадок дорожных насыпей на слабых грунтах обычно связано и обусловлено процессами их консолидации, т.е. их уплотнения во времени под воздействием статической нагрузки от веса грунта, отсыпанного на поверхность слабого слоя при сооружении конструкции земляного полотна.
Проблемы теории консолидации водояасшцеяньк"грунтов,' применительно к основаниям инженерных сооружений, рассматривались, как известно, в различное время КТерцаги, Е М. Герсевановым, В. А. Флоринам, Био, Карилло, Тан-Тьснг-Ки, Гибсоном, П. К. Зарецким, &Г. Тер-Марти-' росяном, П. А. Коноваловым и др.
Применительно к проблемам дорожного строительства и, в частности, вопросам прогноза осадок насыпей на слабых грунтах, посвящены исследования Л.С. Акаряна, R Д. Казарновского", И."Е. Евгеньева, ЕЕЯромко, Ю. Ы. Васильева, Э. К. Кузахметовой и др.
Вместе с тем полевые паблвдения за осадками реальных дорожных объектов привели к выводу, что прогнозируемая интенсивность развития осадок дорожных насыпей во времени не полностью соответствует реальным процессам консолидации слабых оснований. В этой связи в последние 20 лет значительное внимание начало уделяться поиску путей, в больней степени отражающих особенности реального процесса консолидации грунтов под статической нагрузкой. В частности, оказалось, что суіцественную роль в интенсивности нарастания деформаций уплотнения грунта во времени игралт явления, связанные с ползучестью скелета грунта или так называемой, "вторичной консолидации".
В плане совершенствования методики прогноза консолидации слабых грунтов Э.М. Добровыы в конце 60-х годов было получено решение, которое принципиально отличалось от ранее применяемых. В данной методике принималось, что в момент приложения на водокасыщепный грунт вневней статической нагрузки вся она воспринимается скелетом грунта, и только затем, по мере его объемного деформирования, постепенно передает-
" 4 "
ся на порозув жидкость, вызызая ее обжатие.
Вместе с тем необходимо отметить, что полученная 3. it ДоброБнм зависишсть позволяет определить только время достижения требуемой плотности элемента слоя грунта мощностью И на заданном горизонте % от дренирукздей поверхности. В то же самое время при прогнозе интенсивности накопленая осадок насыпи или другого инженерного сооружения необходимо иметь возможность оценивать на тог или иной момент времени степень консолидации слоя грунта в целом, а не только его отдельных элементов.
В этой связи основной целью настоящей диссертационной работы было намечено разработать практическую штодику по прогнозу степени консолидации з целом слоя слабых грунтов, залегаящих в основании до-рожнах насыпей с учетом переменности во времени физических свойств их оснований.
Методически работа базируется на теоретических и экспериментальных исследованиях процесса консолидации связных грунтов во времени с учетом переменности их характеристик фильтрационной способности, и объемной вязкости.
Научная новизна работы, диссертация развивает голодания научных исследований, относящихся к изучении процессов длительной деформируемости слабых оснований дорожных насыпей за счет явлений их объемного уплотнения во времени.
Теоретически проанализированы различные способы оценки прогнозируемой степени консоліщации слоя слабого грунта в целом с учетом его переменности во времени физических свойств, и выявлена наиболее приемлемая методзша прогноза этой характеристики в условиях дорожного строительства.
Экспериментально определены и изучены особенности консолидаци-онных характеристик различных разновидностей связных грунтов, отражавших характер накопления (в процессе их консолидации) происходящих изменений фильтрационных свойств и объемной вязкости скелета.
Установлен характер взаимосвязи прогнозируемой степени консолидации слоя слабого грунта в целом со степенью консолидации его отдельных элементов.
Разработана методика практического (в том числе и упрощенная) прогноза степени консолидации слоя грунта е целом, учитывающая характер переменности во времени физических параметров слабых грунтов.
- 5 -Достоверность научных подоланий, выводов и рекомендации обоснована:
теоретическим анализом, базирующимся на фундаментальных положениях механики грунтов;
результатами экспериментальных исследования консолидациопных параметров связных грунтов различных разновидностей и иатема-ткческим моделированием прогноза осадок -инженерных сооружений на слабых грунтах.
Практическая ценность работа Разработана графо-аналитическая методика прогноза степени консолидации слабого основания дорожных насыпей в целом, что позволяет более надежно выполнить оценку характера развития их осадок во времени и более достоверно определить время устройства дорожных одежд.
Разработана упрощенная методика прогноза осадок насыпей, сооружаемых на консолидируемых слабых основаниях, учитываспря разновидность грунта и прогнозируемую степень его консолидации.
Апробация работы. Отдельные вопросы диссертации были доложены автором на научно-исследовательских конференциях МАЛИ в 1992-93 гг.
Объем диссертации. Диссертационная работа состот-Тта введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложения. Диссертация содержит 184 страниц кашшгописного текста, из них 75 рисунка и 24 таблиц и 15 страниц приложения.
