автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Противодинамическая стабилизация железнодорожного земляного полотна путем цементации грунтов основной площадки

На правах рукописи

колос

Алексей Федорович

УДК 625.12.033.38

^ ол

ПРОТИВОДИНАМИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПУТЕМ ЦЕМЕНТАЦИИ ГРУНТОВ ОСНОВНОЙ ПЛОЩАДКИ

Специальность 05.22.06 — Железнодорожный путь

Ав торефер аг диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2000

Работа выполнена в Петербургском государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель —

заслуженный деятель науки РФ доктор технических наук, профессор ПРОКУДИН и. в.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор САХАРОВ И. И.;

кандидат технических наук, профессор КОВАЛЕВ И. В.

Ведущее предприятие — «Ленгипротранс».

Защита состоится 30 июня 2000 г. в 11 час на заседании диссертационного совета К 114.03.06 Петербургского государственного университета путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., '9, ауд. 1-418.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Университета.

Автореферат разослан 30 мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. техн. наук, доцент Н. С. БУШУЕВ

ОЩ-ОбМ09,0

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации. Введение скоростного движения поездов на сета железных дорог России тесно связано с обеспечением необходимого уровня надежности железнодорожного пути, в том числе земляного полотна, как его несущей конструкции.

Одной из причин, которые вызывают деформации земляного полотна, является увеличение вибродинамического воздействия от скоростного движения. Данные последних лет свидетельствуют, что на магистралях, где внедряется такое движение поездов, отмечается некоторое увеличение числа больных участков земляного полотна, причем появление интенсивных деформаций совпадает с началом эксплуатации этих составов. Такая ситуация в совокупности со сложными экономическими условиями, в которых сейчас пребывает железнодорожный транспорт, потребовала от Министерства Путей Сообщения проведения ужесточенной политики ресурсосбережения на сети железных дорог Российской Федерации. В связи с этим большую актуальность приобрели вопросы создания условий для надежной и стабильной работы железнодорожного пути при оптимизации затрат на его реконструкцию и содержание. Выполнение поставленных задач невозможно без ликвидации деформаций земляного полотна.

Многолетние исследования и опытно-производственные работы ПГУПСа на Октябрьской, Северной, Юго-Западной дорогах показали эффективность применения способа усиления земляного полотна, предусматривающего предварительное смешивание грунтов зоны основной площадки с вяжущими материалами и последующее их уплотнение. Однако анализ существующих работ показывает, что недостаточно широко изучено напряженное состояние грунтов земляного полотна, усиленного под-балластным грунтобетонным слоем, а вопросам распространения колебаний внимания практически не уделялось. В то же время известно, что су-

щественное влияние на величину несущей способности оказывает величина вибродинамического воздействия.

В предыдущих работах и исследованиях не получили широкого рассмотрения вопросы, связанные с расчетом несущей способности с учетом вибродинамического воздействия слоистого земляного полотна, каким оно является в случае укрепления слоем грунтобетона.

Цель работы: разработка методики расчета несущей способности слоистого земляного полотна при использовании слоя закрепленного грунта в качестве мероприятия снижающего динамическое воздействие на грунты земляного полотна.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить особенности и закономерности распространения колебаний в теле земляного полотна и за его пределами при устройстве подбал-ластного слоя грунтобетона. Оценить влияние этого слоя на характер колебательного процесса грунтов, слагающих земляное полотно.

2. Изучить особенности напряженного состояния укрепленного под-балластным слоем земляного полотна при вибродинамическом воздействии поездов. Оценить степень влияния слоя грунтобетона на распределение напряжений в теле земляного полотна.

3. Исследовать влияние подбалластного грунтобетонного слоя на несущую способность грунтов земляного полотна.

Методика исследований. Для решения поставленных задач выполнялись теоретические и полевые исследования. Натурные эксперименты выполнены на скоростной линии Санкт-Петербург - Москва Октябрьской железной дороги. При разработке основных принципов предлагаемой методики использовались результаты в основном российских ученых в об-

ласти механики грунтов и земляного полотна железных и автомобильных дорог, опыт их эксплуатации.

В работе выполнены многовариантные расчеты на ЭВМ по оценке несущей способности укрепленного земляного полотна, воспринимающего вибродинамическую нагрузку.

Научная новизна. 1. На основе полевых и теоретических исследований доказана эффективность использования подбалластного грунтобетон-ного слоя как мероприятия для снижения вибродинамического воздействия, возникающего при движении поездов. 2. На основе натурных экспериментальных исследований впервые получена закономерность распространения колебаний в грунтах земляного полотна, усиленного слоем из грунтобетона. 3. Выявлены особенности напряженного состояния укрепленного подбалластным слоем грунтобетона земляного полотна при проходе поездов. 4. Решена задача теории предельного равновесия с учетом слоистости земляного полотна, воспринимающего вибродинамическое воздействие.

Практическая ценность работы. Заключается в возможности использования проектными организациями разработанных методик при расчетах несущей способности слоистого земляного полотна с учетом вибродинамического воздействия. Практическую ценность представляют результаты исследований по влиянию толщины слоя грунтобетона, величины вибродинамического воздействия, прочностных характеристик укрепленного слоя на несущую способность. В работе предложен состав вяжущего взамен традиционного портландцемента. На данное вяжущее получено положительное решение на выдачу патента на изобретение. Предложенные методики позволяют более обоснованно проектировать и разрабатывать мероприятия по усилению земляного полотна.

Реализация исследований. Результаты исследований нашли практическое применение в проектном институте «Ленгипротранс» при обосновании выбора способа усиления основной площадки земляного полотна для реконструируемой под скоростное движение линии Санкт-Петербург -Москва. Удельные затраты (на 1 км пути) на выполнение работ по укреплению цементом подбалластного основания в сравнении с традиционным методом усиления (замена слабого глинистого грунта основной площадки дренирующим), ниже в 1,5 раза.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии и технические средства на Октябрьской железной дороге» (Санкт-Петербург, 1999 г.), на научно-методической конференции «Проблемы строительства, реконструкции и капитального ремонта зданий и сооружений на железнодорожном транспорте» (Санкт-Петербург, 1997 г.), на научно-технической конференции аспирантов СпбГТи (ТУ), посвященной памяти М.М. Сычева (Санкт-Петербург, 1997 г.), на Третьей Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов (Санкт-Петербург, 1998 г.)

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 5 статей.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем составляет 156 страниц машинописного текста, в том числе 127 страниц основного текста, 53 рисунка, 9 таблиц. Список литературы включает 121 наименование работ отечественных и зарубежных авторов.

Содержание работы.

Введение посвящено обоснованию актуальности диссертационной работы, постановки ее цели, изложению основных положений методики исследования, обоснованию научной новизны и практической ценности результатов исследований.

В первой главе проведен анализ существующих работ по изучению методов и способов стабилизации земляного полотна, обобщен опыт исследований колебательного процесса и напряженного состояния грунтов для типовых и нетиповых конструкций земляного полотна, влияния вибродинамической нагрузки на несущую способность основной площадки железнодорожного земляного полотна.

В результате роста скоростей движения поездов увеличились нагрузки на земляное полотно, при этом возникающие колебания грунтов, как известно, способствуют образованию дефектов в земляном полотне, обуславливая снижение несущей способностью. Это привело к тому, что насыпи, возведенные, как правило, в прошлом веке уже не отвечают современным требованиям. К тому же до настоящего времени мало уделяли внимания основной площадке, состояние которой существенно влияет на стабильность пути в целом. Поэтому развились балластные углубления, разупрочнились грунты основной площадки, появились сезонные деформации (пучины и т.д.). Как правило, такие деформации развиваются за счет проникновения балласта в разжиженный грунт основной площадки, что сопровождается его выдавливанием в поры балласта (диффузия балласта в грунт) и за счет пластического выдавливания грунта на откосы и в кюветы (расползание основной площадки). В связи с этим приходится оздоравли-вать те насыпи, технические параметры которых (устойчивость, несущая способность, геометрия) больше не соответствуют современным требованиям.

Обзор ранее выполненных работ показал, что традиционные способы усиления имеют существенные недостатки. Так замена грунта в больших масштабах при движении поездов по соседнему пути трудоемка и дорогостояща. К тому же большую актуальность приобрела проблема снижения затрат на содержание пути при сохранении его надежности и стабильности. Поэтому на железных дорогах России и за рубежом широко применяют ресурсосберегающие технологии, позволяющие значительно снижать деформации верхнего строения пути при минимальных затратах.

В качестве мероприятий по повышению несущей способности земляного полотна является укладка в путь геосинтетических материалов, таких как пенопласт, геоячейки, геосетки и т.д. Все они играют положительную роль в стабилизации деформирующейся основной площадки, что связано по мнению Коншина Г.Г. с особенностями передачи нагрузки от поездов на земляное полотно, а именно в перераспределении возникающих напряжений, снижение напряжений в подрельсовом сечении за счет их увеличения по оси пути и у торца шпалы. Однако данные материалы обладают достаточно высокой стоимостью и как правило выпускаются зарубежными фирмами.

В настоящее время перспективным направлением в области стабилизации основной площадки земляного полотна является искусственное закрепление грунтов неорганическими вяжущими материалами. Наиболее распространенными из них являются цементация, смолизация, силикатизация, обработка грунтов кремнийорганическими соединениями, известкование. Выполнение такого рода мероприятий ведет к созданию подбалла-стного укрепленного слоя грунта, способного воспринимать повышенные вибродинамические нагрузки. Исследованиям в этой области посвящены работы О.М. Резникова, С.А. Косенко, Л.А. Смоляницкого, А.Н. Марготь-ева, М.С. Каримова, В.И. Тихомирова и др.

Исследования последних лет свидетельствуют о влиянии вибродинамического воздействия на несущую способность земляного полотна. Экспериментальные исследования, выполненные Аверочкиной М.В., Барканом Д.Д., Виноградовым В.В., Великотным В.П., Гольдштейном М.Н., Жинкиным Г.Н., Ершовым В.А., Костюковым И.И., Лагойским А.И., Про-кудиным И.В., Петряевым A.B., Соколовым И.И., Стояновичем Г.М., Улицким В.М., Шахунянцом .Г.М., Яковлевым В.Ф. показывают, что под действием подвижной нагрузки в грунтах возникают полигармонические колебания с широким амплитудно-частотным спектром. Величина такого воздействия, определяемая амплитудой колебаний, как показано в работах этих авторов существенно снижает прочностные характеристики грунтов земляного полотна и как следствие его несущую способность. Обобщая результаты, полученные вышеназванными авторами, можно сказать, что характер колебательного процесса грунтов земляного полотна существенно зависит от скорости движения поезда, нагрузки на ось, состояния верхнего строения пути, состава и состояния подстилающих грунтов.

Для расчета распределения амплитуд колебаний в теле земляного полотна и за его пределами предлагались зависимости разного вида, экспоненциальные, степенные, логарифмические, однако все они имели недостатки. Так зависимость, предложенная Галициным Б.Б. и Барканом Д.Д., отражает реальную картину распределения лишь на расстоянии свыше 12 м от источника воздействия, а зависимость Ершова В.А. и Костюкова И.И., наоборот, лишь до расстояния 8 м. Практика инженерных расчетов показала, что наилучшую сходимость расчетных амплитуд с опытными значениями дает формула И.В. Прокудина, который исследовал распределение колебаний на железнодорожных насыпях.

Экспериментальные исследования показали, что значительная часть земляного полотна находится в неравномерном напряженном состоянии.

Экспериментальные данные Вериго М.Ф., Коншина Г.Г., Титова В.П., Лы-сюка B.C., Хромова В.И., Жинкина Г.Н., Прокудина И.В., Блажко Л.С., Стояновича Г.М., Великотного В.П., Иванова П.В. свидетельствуют о влиянии скорости движения поездов, конструкции верхнего строения пути, его состояния, качества подбивки шпал на величину и характер распределения напряжений. Многочисленные опыты показывают, что максимальные напряжения фиксируются в подрельсовом сечении, а минимальные по оси пути. При этом, с увеличением глубины эпюра распределения напряжений выравнивается.

Анализ работ многочисленных авторов показывает, что вопросы влияния подбалластных слоев из грунтобетона на колебательный процесс и напряженное состояние грунтов земляного полотна не нашли должного рассмотрения в работах вышеназванных авторов, особенно это касается колебательного процесса, а ведь именно он существенным образом влияет на несущую способность земляного полотна. Не разработана также и методика расчета несущей способности основной площадки земляного полотна с учетом его слоистости при действии вибродинамических нагрузок. Все это требует дополнительных экспериментальных и теоретических исследований.

Во второй главе приведены результаты натурных исследований колебательного процесса грунтов земляного полотна до и после устройства подбалластного грунтобетонного слоя. Эксперименты проводились на 126 пикете (13 км) линии Санкт-Петербург - Москва (I главный путь), где в июле 1998 года проводился плановый капитальный ремонт пути. Участок расположен на прямой, земляное полотно представлено нулевым местом, общее под 3 пути, рельсы Р65, сваренные в плети , шпалы железобетонные типа С-56 с эпюрой 1840 шт/км, скрепления КБ.

Исследование колебательного процесса в земляном полотне осуществлялось сейсмоприемниками типа СМ-3. В комплект были включены три датчика, позволяющие измерять три составляющие амплитуды колебаний: вертикальную {£), горизонтальную вдоль оси пути (X) и горизонтальную поперек пути (У). В зависимости от величины параметров колебательного процесса выходные сигналы датчиков корректировались регулятором увеличений и записывались на фотобумагу осциллографом Н-700. Осциллограф включался в сеть переменного тока через блок питания П-001. Для получения на фотобумаге амплитуд колебаний и соответствующих им частот применялись интегрирующие гальванометры типа М-002. В экспериментальных исследованиях использовались 2 комплекта датчиков.

Обработке подвергались результаты по каждой составляющей амплитуд колебаний. В результате получались средние и максимальные вероятные значения амплитуд колебаний. Уровень вероятности во всех случаях составлял 0,995.

Исследование колебательного процесса проводилось в 2 два этапа. На первом этапе исследовался колебательный процесс до закрепления, на втором - после закрепления. Сравнение данных до закрепления и после усиления показывает, что:

1. На уровне основной площадки вертикальная составляющая колебаний после закрепления имеет в отличие от данных, записанных до закрепления, довольно устойчивый характер и выражается одной среднечас-тотной гармоникой. Величина амплитуд вертикальных колебаний после закрепления на этом уровне уменьшается в среднем в 5 раз. Так, при движении локомотива 2ВЛ-10 со скоростью 50 км/ч она составила соответственно 318 мкм до закрепления и 74 мкм после закрепления, что в 4,3 раза меньше. На этом же уровне горизонтальная составляющая вдоль оси пути уменьшается в среднем в 2,2 раза. По характеру горизонтальной поперек

оси пути составляющей колебаний до и после закрепления выявлены существенные отличия на уровне основной площадки земляного полотна. Величина амплитуды колебаний этой составляющей в 3 раза превышает значения, зарегистрированные до устройства слоя. Например, до закрепления амплитуда колебаний составила 172 мкм, а после закрепления 500 мкм при проходе локомотива 2ВЛ-10 со скоростью 50 км/ч. При этом результирующая амплитуда смещений на основной площадке увеличивается в среднем с 390 мкм до 520 мкм или в 1,3 раза.

2. Под слоем грунтобетона все составляющие и результирующая амплитуды колебаний уменьшаются по сравнению с данными до закрепления на этом уровне (30 см от основной площадки) в 1,3 для горизонтальной вдоль оси пути составляющей ( в среднем с 67 мкм до 50 мкм), в 1,2 раза для горизонтальной поперек оси пути (с 134 мкм до 115 мкм), в 6 раз для вертикальной (с 204 мкм до 34 мкм) и в 1,5 раза для результирующей ( с 272 мкм до 183 мкм). Таким образом, под слоем величина вибродинамического воздействия оказывается существенно ниже, чем до усиления.

3. По сравнению с типовой конструкцией земляного полотна на отметке 30 см от уровня основной площадки происходит существенное сни-

& jaaucu r-f(?c/77tf 0О1 cKä»i?c/7)cs жение ийтенсивности роста амплитуд колебаний всех составляющих^/Та-

кое снижение составило 4 раз для горизонтальной вдоль оси пути составляющей, 7,6 раза для горизонтальной поперек оси пути и 6 раз для вертикальной. При этом интенсивность роста результирующей амплитуды уменьшается на этом уровне в 7 раз по сравнению с данными над слоем. Заметим, что до закрепления на глубине 30 см от уровня основной площадки интенсивность роста результирующей амплитуды уменьшается в 1,5 раза. Таким образом, сформированный под балластной призмой слой грунтобетона позволяет в значительной степени снизить влияние скорости подвижного состава на колебания грунтов, залегающих ниже его подошвы.

4. Анализ затухания колебаний по глубине земляного полотна, показывает, что в пределах толщины подбалпастного слоя результирующая амплитуда снижается в среднем в 2,5 раза; до закрепления такое снижение составило 1,3 раза. Следовательно, в пределах толщины слоя происходит более интенсивное снижение амплитуд смещений результирующих колебаний, чем до усиления. При этом ее абсолютное значение на глубине 30 см от уровня основной площадки составило 292 мкм до устройства слоя и 210 мкм после устройства при движении локомотива 2ВЛ-10 со скоростью 50 км/ч, что в 1,4 раза меньше. Таким образом, грунты, залегающие ниже подошвы укрепленного слоя воспринимают меньшую часть вибродинамического воздействия. На рис. 1 представлено сопоставление затухания результирующих амплитуд колебаний по глубине земляного полотна до и после закрепления. На этом графике по оси ординат отложено значение коэффициента К\, определенного как, = А(А0 где А0 - амплитуда колеба ний на основной площадке, а А - амплитуда на некоторой глубине от ее уровня.

5. Затухание колебаний в горизонтальном направлении перпендикулярном оси пути, происходит более интенсивно после закрепления, чем до устройства слоя. Так при удалении на 1 м от источника воздействия результирующая амплитуда снижается в -1,3 раза до закрепления и в 5,3 раза после закрепления, при этом зона интенсивного затухания колебаний сократилась с 7,5 м до 1,6 м. Все это позволяет говорить о положительном влиянии грунтобетонного слоя на увеличение интенсивности снижения амплитуд колебаний в поперечном оси пути направлении. На рис. 2 представлено затухание результирующих колебаний в поперечном направлении до и после закрепления. На этом графике по оси ординат отложено значение коэффициента К2, определенного как К2 = А/А0, где А -

Глубина от основной площадки, м

| ж После закрепления ♦ До закрепления ^

ПГБС - подбалластный грунтобетонный слой г ^

Рис. 1 Затухание колебаний до и после закрепления по глубине земляного полотна

расстояние от торца шпалы, м | ♦ после закрепления ■ до закрепления {

Рис. 2 Затухание колебаний в поперечном направлении до и после закрепления

амплитуда на некотором расстоянии от торца шпалы.

Для определении в дальнейшем несущей способности земляного полотна с учетом вибродинамического воздействия необходимо установить зависимость распространения колебаний в теле земляного полотна и за его пределами. Результирующую амплитуду колебаний в любой точке земляного полотна, усиленного подбалластным грунтобетонным слоем, по результатам полевых исследований можно определить выражением:

А -АоеЧ$1)-ф) + 1пд\-у'{г) + 1п4 -рМ + Ь^2-р'Ы, мкм О

где:

А„ - результирующая амплитуда колебаний над слоем, мкм;

коэффициент, учитывающий снижение амплитуд колебаний по глубине в пределах толщины слоя, ¿1 =0,380 1/м;

31 - коэффициент, учитывающий снижение амплитуд колебаний по глубине ниже подошвы слоя, =0,624 1/м;

5,' - коэффициент, учитывающий снижение амплитуд колебаний в поперечном направлении в первой зоне, 5\ =0,235 1/м.

51 - коэффициент, учитывающий снижение амплитуд колебаний в поперечном направлении во второй зоне, =0,844 1/м.

В третьей главе изложены результаты полевых исследований напряженного состояния грунтов земляного полотна до и после закрепления.

Эксперименты проводились на том же участке магистральной линии, описанной во второй главе. Исследование напряженного состояния грунтов земляного полотна при движении поездов осуществлялось с использованием 22 мессдоз конструкций ЦНИИСК с гидропреобразователем типа М-70/11-4 на глубинах 40, 70, 150, 200 см от уровня подошвы шпалы. Сигналы мессдоз усиливались полупроводниковым усилителем «Топаз-1» и записывались на фотобумагу шлейфовым светолучевым осциллографом Н-12 5 с гальванометрами типа М-400 - М-1200.

Результаты исследования затухания вертикальных напряжений в подрельсовом сечении до устройства плиты хорошо согласуются с данными Коншина Г.Г. и описываются предложенной им экспоненциальной зависимостью. Эксперименты, проведенные после закрепления основной площадки, убедительно свидетельствуют о существенном изменении напряженного состояния грунтов земляного полотна. Для оценки влияния плиты на возникающие вертикальные напряжения в теле земляного полотна на рис. 3 представлено сопоставление экспериментальных данных по их затуханию в подрельсовом сечении, полученных до и после устройства грунтобетонного слоя при движении грузовых поездов с локомотивом 2BJI-10 со скоростью 50 км/ч. Так до закрепления на уровне 40 см под шпалой полные вертикальные напряжения составили 0,42 кгс/см2, а на глубине 70 см - 0,34 кгс/см2. После устройства слоя эти величины составили соответственно 0,48 кгс/см2 и 0,28 кгс/см2. Таким образом, при увеличении глубины на 30 см в подрельсовом сечении вертикальные напряжения уменьшились в 1,2 раза до закрепления и в 1,7 раза после закрепления Если же сравнить абсолютные значения напряжений до и после закрепления на глубине 70 см под шпалой в подрельсовом сечении, то на этом уровне произошло уменьшение силового воздействия в среднем на 20 %.

? 0.35 i

I

% 0,30

I °'25 a t

8 0.20

0,15 0,10

30 40 50 60 70 BO 90 100 110 120 130 140 150

глубина от подошвы шпалы, см [ +до устройства слоя___и после устройства слоя ]

Рис. 3. Влияние грунтобегониого слоя на затихание вертикальных напряжений в подрельсовом сечении по глубине земляного полотна.

0,8 ]

0,5 <

й 0,4

й 0.3 1

1.50 2,00 2,50

Расстояние ьт торца пл«ть», м

3,50

♦—нал слоем —■—■под споем

Рис. 4. Распределение вертикальных напряжений над слоем н под слоем.

Распределение вертикальных напряжений по ширине рельсошпаль-ной решетки над и под слоем, приведено на рис. 4. Из этого рисунка видно, что распределение напряжений над слоем хорошо согласуется с ранее выполненными экспериментами по изучению характера распределения вертикальных напряжений на основной площадке земляного полотна. При этом, максимальные напряжения фиксируются в подрельсовом сечении, а наименьшие в сечении по оси пути. Анализ возникающих напряжений под слоем показывает, что эпюра их распределения оказывается более сглаженной. Если при движении грузового поезда со скоростью 50 км/ч действующие вертикальные напряжения над слоем в сечении по оси пути составили 0,17 кгс/см2, в сечении у торца шпалы 0,36 кгс/см2, а в подрельсовом сечении — 0,48 кгс/см2, то под слоем они составили соответственно 0,22 кгс/см2, 0,19 кгс/см2, 0,27 кгс/см2 Тогда коэффициенты неравномерности распределения напряжений, введенные Коншиным Г.Г., будут равны для уровня над слоем у0^0 = 0,35, ус_к = 0,75, а под слоем у0_0 =0,81 и То-к = 0.70- Эти соотношения показывают, что под укрепленным грунтом происходит более равномерное распределение вертикальных напряжений по ширине земляного полотна, при этом, нижележащие грунты оказываются более равномерно загруженными, что в конечном итоге положительно сказывается на несущей способности.

Анализируя данные экспериментальных исследований, можно утверждать, что с появлением жесткой прослойки в теле земляного полотна происходит более интенсивное затухание горизонтальных напряжений в толще слоя. До закрепления до глубины 70 см под шпалой в подрельсовом сечении интенсивность затухания горизонтальных напряжений составила при скорости 50 км/ч 0,15 кгс/см2-м, а после закрепления 0,4 кгс/см2-м, т.е в 2,6 раза больше. При скоростях 20 30, 40 км/ч эта разница составляет соответственно 2,1, 2,2 и 2,3 раза. Это говорит о том, что в пределах тол-

16

щины слоя происходит значительное гашение уровня горизонтальных напряжений, вызванных проходом осей подвижного состава. На рис. 5 показано сопоставление экспериментальных данных при движении грузового поезда с локомотивом 2ВЛ-10 со скоростью 50 км/ч до закрепления и после закрепления для наглядной оценки влияния грунтобетонного слоя на характер затухания горизонтальных напряжений по глубине земляного полотна в подрельсовом сечении.

Распределение горизонтальных напряжений по ширине земляного полотна, полученное в результате полевых экспериментов представлено на рис. б. Из графика видно, что над слоем напряжения изменяются в широком диапазоне и их характер распределения хорошо согласуется с данными экспериментов, проведенных до закрепления на основной площадке. Устройство грунтобетонного слоя позволило снизить значения горизонтальных напряжений в подрельсовом сечении с 0,21 кгс/см2 над слоем до 0,12 кгс/см2 под ним за счет их увеличения в сечениях по торцу плиты с 0,07 кгс/см2 до 0,12 кгс/см2, в сечении по торцу шпалы с 0,12 кгс/см2 до 0,13 кгс/см2 и в сечении по оси пути с 0,08 кгс/см2 до 0,14 кгс/см2.

Следует отметить, что такое распределение вертикальных и горизонтальных напряжений под плитой (выравнивание по ширине земляного полотна) проявляется по данным Коншина Г.Г. при типовых конструкциях на глубинах свыше 1,5 м от подошвы шпалы. В нашем случае такое распределение происходит на отметках 0,7 м под шпалой или 0,30 м от уровня основной площадки. Таким образом, из всего вышесказанного следует, что применение грунтобетонного слоя позволяет снизить величины действующих напряжений в подрельсовом сечении и распределить их равномерно по ширине слоя ниже его подошвы.

Результаты исследования влияния скорости поезда на действующие вертикальные и горизонтальные напряжения свидетельствуют о прямопро-

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Глубина под шпалой, см

¡♦до устройства слоя ■ после устройства слоя |

Рис. 5. Сопоставление затухания горизонтальных напряжений по глубине земляного полотна в подрельсовом сечении до и после закрепления.

0,50 1.00 1,50 2,00 2,50 3,00 2.50 А, ОС

Расстояние от торца слоя, и ( ¿ над споем —под спосм]

Рис 6. Распределение горизонтальных напряжений в поперечном сечении земляного полотна над и йод слоем.

порциональном росте напряжений от скорости движения как до так и после закрепления. Однако, после закрепления, как показывают результаты, снижается влияние скорости движения поездов па уровень вертикальных напряжений на отметках шоке уровня подошвы слоя. Так на глубине 70 см под шпалой интенсивность роста напряжений над слоем составила 0,18 кгс/см2, а под слоем 0,05 кгс/см2 на каждые 10 км/ч увеличения скорости, что в 3,6 раза меньше. Исследование роста величин горизонтальных напряжений от скорости движения приводит к выводу о несущественном снижении прироста горизонтальных напряжений.

В четвертой главе изложена методика расчета несущей способности неоднородного земляного полотна с учетом вибродинамического воздействия. Предлагаемая методика основывается на теоретических решениях плоской задачи теории предельного равновесия, разработанной Проку-диным И.В.

Задача о несущей способности неоднородного земляного полотна, воспринимающего вибродинамические нагрузки, каким оно является в нашем случае, решается методом характеристик и приводит к построению сетки линий скольжения с вычислением координат узлов сетки, значения угла наклона первого главного напряжения к положительной горизонтальной оси и среднего напряжения в этих узлах. Все вычисления производятся с учетом инерционных сил, затухания по телу полотна амплитуд колебаний и снижения под ее влиянием прочностных характеристик грунтов, слагающих земляное полотно. Амплитуда колебаний в любой точке земляного полотна определяется согласно формулы (1), в которую в случае расчета насыпи необходимо добавить коэффициент 83, учитывающий характер изменения амплитуд колебаний в откосной части насыпи. В этом случае формула (1) примет вид:

Аху = Л0еХп{-ё 1 > '+ 1п^ • + 'Р(>') +1п^ • *>'(?) + • * (2)

1.5 [ 0, если у ¿а

«1 - угол заложения реального откоса насыпи, рад.,

а - ширина обочины земляного полотна, м.

Снижение прочностных характеристик грунтов, слагающих земляное полотно, в зависимости от амплитуды колебаний определяется следующими зависимостями:

Сдн=Сст[к'с^Кс.е^~А^ (4)

Ран=?>ст[*; +Кр^"*4"'] (5)

где:

С*, срдн ~ прочностные характеристики грунтов, определенные при действии динамической нагрузки;

Сст, (рст - то же, при действии статической нагрузки;

К'с, К у - минимальные показатели соотношения характеристик сцепления и внутреннего трения:

К'с =^¡212. К'т =

<Ртт

(б)

п —V

'-*ст Фет

Ан - начальная амплитуда колебаний, при которой снижение характеристик не превышает 3-5 %, мкм;

Ст;„, (рты ~ наименьшие величины соответственно сцепления и угла внутреннего трения, определяемые экспериментально при наибольшем вибродинамическом воздействии;

К„ - максимальные величины показателей относительного снижения прочностных характеристик,

Кс=\-К'с Ку^Х-К'у (7)

К— коэффициент виброразрушения.

Значение коэффициентов в вышеназванных формулах определяются исходя из характеристик слоя, в котором находится соответствующий узел сетки.

Расчет начинается с определения угла 5 и среднего напряжениясг на поверхности условного откоса по формулам:

1 . . Сдн+ <p(a)tg<pd„ cos а - 7(Сдн + <р(а) cos а ■ tg(pdH )2 sin 2 <?ÓH -5 ~ — arcsuW í>(a) sin a-f---

2 I cos <Рдн ¡(í^C'ar)sin a ■ tg<p¿H) +

i~ ifP{a) sin a ■ sin <pd„ )2 „

{Сдн+¡p(a) cos a-tg<pdH)2j 4 <p(a) cos a + C¿H cos cos 2{8 - a)

a =

(8)

(9)

1 - sin p¿H cos 2(<У - яг) где <p{a) пригрузка условного*откоса кН/м2.

О, при у> а + h„ac -ctgcn

n

f(a) = \T,b'i-yítga-tgaJ+Yi-a-tgai), npna <y¿kmc-ctga{ (10)

/=1

n

Zn-y-íga, при y <a

/=1

где:

a - угол наклона условной поверхности откоса к горизонту, рад.; y¡ - объемный вес грунта /-го слоя, кН/м3; п - количество слоев.

Имея эти величины для двух соседних точек Q-IJ) и(у-1) определяются координаты в точке (/'/) в результате решения уравнений характеристик:

dz^dytg(s^~±0,5<рди) (11)

С учетом полученных координат определяют величины Sy a¡j путем решения дифференциальных соотношений вдоль характеристик:

da + 2eÖHtgq>d„dS = (/ + В) ■ (dz + dytgpdH )+D-(dy± dztg<pÖH ) (12)

где:

В = 0.1 SyH - 0\r¡sin 28 + п cos 28}• [pcmK9(adll cos q,ön - CÖH sin<рдн ) + CcmKc cos <¡>d„ J D = QMyH + i>[«sin 28-ij cos 25} ■ [p^K^ (adH cos <pÖH - Сдн sin <pd„ ) + Ccm Kc cos ip¿H j

(13)

H = eb(öl) • <p(z) + !n5 2 • (¡>\2) + In4 - ,¡>{y) + taS2 . í)'(y) (14)

<t> = K-Azy-exp(-K-Azy) (15)

{In S}, при z< 0.3 m

2 7 =

ln<?j ,приг>0.3м

5\ - 8-¡tgai, если .у > any <2.95- B0 /2

S\ - $itgai,ezmy> any > 2.95 - B0 12 (16)

¿2, если у <аку <2.95-Ва/2 ¿2i если у <, а и у > 2.95 -Ва/ 2

/?0 - ширина загружения основной площадки, м.

Величины предельных напряжений в точках на поверхности основной площадки, определяющие несущую способность земляного полотна, определяются из выражений:

af cos2<S)-C¡¡H cos<pdH cos2¿ (17)

o"? = <r(l + sin рдн eos28) + CáH cos<pd„ eos 28 (18)

Напряжения, возникающие в теле земляного полотна не должны превышать предельно допустимые, определяемые по формулам (17) и (18) с определенным коэффициентом запаса.

По данным Лапидуса Л.С., Прокудина И.В. условие прочности железнодорожного земляного полотна выражается следующими соотношениями:

<т2 <0,8■ а"р и ау<0Я-ог? (19)

\

где:

ст., ау - наибольшие вертикальные и горизонтальные напряжения,

кПа.

(20)

где:

ст1р - вертикальные напряжения на основной площадке от подвижной нагрузки, кПа;

а6™ - вертикальные напряжения на основной площадке от балластного слоя, кПа;

^Гбал-Ыап (21)

где:

У бал - объемный вес балласта, кН/м3; к6ал - мощность балластной призмы, м;

РШР

а-2 ' вертикальные напряжения на основной площадке от рельсо-шпальной решетки, кПа.

<ту=о"уР + (22)

где:

а-уР - горизонтальные напряжения на основной площадке земляного

полотна от подвижной нагрузки, кПа;

[} - коэффициент бокового давления в балласте.

Результаты многовариантных расчетов на ЭВМ свидетельствуют о существенном влиянии толщины грунтобетонного слоя на несущую способность основной площадки земляного полотна. Результаты такого исследования представлено на рис. 7.

Полученные зависимости имеют сложный характер. В пределах от 0.25 м до 0.6 м в подрельсовом сечении происходит увеличение несущей

23

способности как в вертикальной так и в горизонтальной плоскостях. Такое обстоятельство объясняется следующим: по мере увеличения толщины грунтобетонного слоя увеличивается количество линий скольжения, которые полностью лежат в толще слоя, следовательно и величина несущей способности будет увеличиваться, поскольку значения угла наклона первого главного напряжения и среднего приведенного напряжения будут определяться только прочностными характеристиками этого слоя, которые по сравнению с неукрепленным грунтом имеют значения в несколько раз выше. Увеличение толщины слоя свыше 0.6 м практически не оказывает существенного влияния на несущую способность земляного полотна в подрельсовом сечении. Несущая способность будет в этом случае увеличиваться в точках, лежащих правее от подрельсового сечения.

Одним из факторов, вызывающих снижение несущей способности земляного полотна, сложенного глинистыми грунтами, как известно, является величина вибродинамического воздействия. Общая зависимость несущей способности от величины вибродинамического воздействия описывается экспоненциальной зависимостью. Наибольшее снижение наблюдается в интервале амплитуд от 50 до 180 мкм. Дальнейшее увеличение вибродинамического воздействия существенно не влияет на несущую способность земляного полотна. При этом даже при амплитуде в 500 мкм величина предельно допустимых напряжений составила для вертикальной плоскости 3,8 кгс/см2 и для горизонтальной 1,5 кгс/см2. Таким образом, при наличии грунтобетонного слоя существенного влияния на снижение устойчивости и стабильности земляного полотна величина вибродинамического воздействия не оказывает.

В работах огечественых и зарубежных авторов показано, что укрепление земляного полотна возможно с использованием различного рода вяжущим материалов, таких как золы уноса, известь, различных видов смол.

0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 О,В 0,65 0,7

Толщина закрепленного слоя, м

Рис. 7 Зависимость несущей способности от мощности грунтобетонного слоя.

В рамках данной диссертационной работы автором совместно с сотрудниками кафедры "Инженерная химия и защита окружающей среды" ПГУПСа разработан фосфатный состав вяжущего для укрепления основной площадки земляного полотна. Для данного вяжущего был выполнен расчет несущей способности земляного полотна, который показал, что в нодрель-совом сечении предельная нагрузка на основную площадку составила для вертикальной плоскости 197 кПа, а для горизонтальной 64 кПа. Сравнивая действующие напряжения с полученными предельными, приходим к выводу, что стабильность земляного полотка обеспечивается. На данный состав получено положительное решение на выдачу патента на изобретение.

Основные результаты исследования и выводы по работе

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Устройство подбалластного грунтобетонного слоя является эффективным средством для снижения вибродинамического воздействия, возникающего при проходе подвижного состава.

2. Интенсивность затухания колебаний в теле земляного полотна, усиленного подбалластньш грунтобетонным слоем выше, чем при обычной конструкции пути. В пределах первого полуметра от уровня основной площадки интенсивность затухания увеличивается в 2 раза по сравнению с типовой конструкцией. Т.е. слой позволяет передать на нижележащие грунты земляного полотна значительно меньшую часть вибродинамического воздействия.

3. Устройство слоя грунтобетона позволяет сократить размер зоны интенсивного затухания амплитуд результирующих колебаний в направлении поперек пути, вызванных пульсацией напряжений, с 7,5 м для земляного полотна, сложенного обычными глинистыми грунтами, до 1,6 м.

4. Подбалластный грунтобетонный слой значительно снижает влияние скорости поездов на амплитуды колебаний. Интенсивность роста результирующей составляющей под слоем в среднем в 7 раз меньше, чем над ним. Это свидетельствует о его положительном влиянии в снижении уровня вибродинамического воздействия, передающегося нижележащим грунтам земляного полотна.

5. Грунтобетонный слой позволяет снизить действующие вертикальные напряжения в пределах своей толщины в подрельсовом сечении в 1,7 раза. До закрепления эта разница составила 1,2 раза.

6. Устройство слоя укрепленного грунта позволяет сгладить эпюру распределения вертикальных напряжений под слоем. Значение коэффициентов неравномерности у 0-о и Уо-к составили соответственно 0,81 и 0,70 (до закрепления эти величины составили соответственно 0,35 и 0,75). Таким образом, нижележащие грунты земляного полотна оказываются равномерно загруженными. Это позволяет исключить возможность появления локальных зон пластических деформаций в особенности в подрельсовом сечении.

7. В пределах толщины слоя в подрельсовом сечении происходит значительное снижение уровня горизонтальных напряжений, которое составило в среднем 2 раза.

8. Устройство грунтобетонного подбалластного слоя снижает значения горизонтальных напряжений в подрельсовом сечении, при этом наблюдается их рост в сечениях у конца шпалы, у конца плиты и по оси колеи. Таким образом, эпюра распределения имеет сглаженный вид, что еще раз подтверждает перераспределяющую способность подбалластного слоя.

9. Увеличение несущей способности земляного полотна при укреплении основной площадки слоем из грунтобетона достигается за счет его высоких прочностных характеристик.

Ю.Существенное влияние на величину несущей способности как в горизонтальной так и вертикальной плоскости, оказывает мощность слоя. Наибольшее увеличение несущей способности в подрельсовом сечении происходит при толщине 0.6 м. Однако, достаточная несущая способность основной площадки, как показывают расчеты достигается и при толщине в 0,25 м. Увеличение вибродинамического воздействия вызывает некоторое снижение несущей способности земляного полотна. Но даже при достаточно высоких амплитудах колебаний (400-500 мкм) действующие напряжения оказываются ниже предельно допустимых.

11 .В качестве вяжущего для укрепления основной площадки применяются различные вяжущие. Автором разработан состав фосфатного вяжущего, применение которого позволяет увеличить несущую способность земляного полотна в подрельсовом сечении до 197 кПа в вертикальной плоскости и до 64 кПа в горизонтальной плоскости. На разработанный состав получено положительное решение на выдачу патента на изобретение.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Колос А.Ф. Возможности новых решений по использованию эко-материалов для закрепления грунтов // Тез. докл. 57 науч.-технич. конференции Неделя науки - 97. - СПб.: ПГУПС, 1997. - С.133.

2. Колос А.Ф. Расчет несущей способности земляного полотна железнодорожного пути в пространственной постановке // Тез. докл. 58 науч.-технич. конференции Неделя науки - 98. - СПб.: ПГУПС, 1998. -С.144.

3. Колос А.Ф. Влияние рельсового транспорта на грунты оснований, зданий и сооружений // Тез. докл. Третьей Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов. - СПб., 1998. - С. 80

4. Колос А. Ф., Латутова М.Н., Макарова О.Ю. Использоваше глинфобетона для стабилизации железнодорожного пути И Сб. науч. тр. Проблемы инженерной экологии на железнодорожном транспорте. - СПб.: ПГУПС, 1999.-С. 73-75.

5. Прокудин И.В., Колос А.Ф., Купрашевич М.В. Сбережение ресурсов в путевом хозяйстве за счет использования подбалластного слоя грунтобетона для усиления земляного полотна // Тез. докл. науч.-технич. конференции Ресурсосберегающие технологии и технические средства на Октябрьской железной дороге. - СПб.: ПГУПС, 1999. - С. 105-107.

/

Подписано к печати 26.05.2000 г. Усл.п.л. 1,8

Печать офсетная Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1/16

Заказ № 578 Тираж 100 экз._

Тип. ПГУПС 190031 С-Петербург, Московский пр.,9

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. методы повышения несущей способности основной площадки земляного полотна, воспринимающего вибродинамическую нагрузку.

1.2. вибродинамическое воздействие поездов на железнодорожное земляное полотно.

1.2.1. Колебательный процесс грунтов.

1.2.2. Напряженное состояние тела земляного полотна.

1.3. выводы по главе 1.

1.4. задачи исследований.

2. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА, УСИЛЕННОГО ПОДБАЛЛАСТНЫМ ГРУНТОБЕТОННЫМ СЛОЕМ.

2.1. Характеристика участков проведения экспериментов.

2.2. Характеристика измерительной аппаратуры.

2.3. Технология проведения исследований.

2.4. Обработка результатов исследования.

2.5. Исследование вибродинамического воздействия поездов на грунты земляного полотна, усиленного подбалластным грунтобетонным слоем.

2.5.1. Распространение колебаний в грунтах земляного полотна до закрепления.

2.5.1.1. Характер колебательного процесса.

2.5.1.2. Зависимость колебаний грунтов от скорости движения поездов.

2.5.1.3. Распространение колебаний грунтов в теле земляного полотна и за его пределами.

2.5.2. Влияние грунтобетонного подбалластного слоя на колебательный процесс грунтов земляного полотна.

2.5.2.1. Отличительные особенности характера колебательного процесса после закрепления.

2.5.2.2. Влияние грунтобетонного слоя на амплитуды колебаний грунтов в зависимости от скорости движения поездов.

2.5.2.3. Особенности распространения колебаний грунтов в теле земляного полотна и за его пределами.

2.6. Выводы по главе 2.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРИ ВИБРОДИНАМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ДО И ПОСЛЕ УСТРОЙСТВА ГРУНТОБЕТОННОГО СЛОЯ.

3.1. Методика проведения полевых экспериментов.

3.1.1. Измерительные приборы для исследования напряжений.

3.1.2. Установка датчиков в поперечном сечении.

3.1.3. Обработка результатов эксперимента.

3.2. Распределение вертикальных и горизонтальных напряжений в земляном полотне до и после закрепления.

3.2.1. Распределение вертикальных напряжений в поперечном сечении земляного полотна.

3.2.2. Распределение горизонтальных напряжений в поперечном сечении земляного полотна.

3.2.3. Изменение напряжений в зависимости от скорости движения поездов.

3.2.3.1. Зависимость вертикальных напряжений от скорости поезда.

3.2.3.2. Зависимость горизонтальных напряжений от скорости движения поездов.

3.3. Выводы по главе 3.

4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С УЧЕТОМ ЕГО СЛОИСТОСТИ И ВИБРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

4.1. Общие положения.

4.2. Теоретические основы определения несущей способности неоднородного земляного полотна.

4.3. Численное решение задачи о несущей способности земляного полотна, усиленного подбалластным слоем грунтобетона.

4.4. Пример расчета несущей способности основной площадки земляного полотна, усиленного подбалластным грунтобетонным слоем.

4.4.1. Исследование влияния толщины подбалластного слоя на несущую способность земляного полотна.

4.4.2. Зависимость несущей способности от величины вибродинамического воздействия.

4.4.3. Исследование влияния различных видов грунтобетонов на несущую способность земляного полотна.

4.5. Выводы ПО ГЛАВЕ 4.

Актуальность темы диссертации. Введение скоростного движения поездов на сети железных дорог России тесно связано с обеспечением необходимого уровня надежности железнодорожного пути, в том числе земляного полотна, как его несущей конструкции.

Одной из причин, которые вызывают деформации земляного полотна, является увеличение вибродинамического воздействия от скоростного движения. Данные последних лет свидетельствуют, что на магистралях, где внедряется такое движение поездов, отмечается некоторое увеличение числа больных участков земляного полотна, причем появление интенсивных деформаций совпадает с началом эксплуатации этих составов. Такая ситуация в совокупности со сложными экономическими условиями, в которых сейчас пребывает железнодорожный транспорт, потребовала от Министерства Путей Сообщения проведения ужесточенной политики ресурсосбережения на сети железных дорог Российской Федерации. В связи с этим большую актуальность приобрели вопросы создания условий для надежной и стабильной работы железнодорожного пути при оптимизации затрат на его реконструкцию и содержание. Выполнение поставленных задач невозможно без ликвидации деформаций земляного полотна.

Многолетние исследования и опытно-производственные работы ПГУПСа на Октябрьской, Северной, Юго-Западной дорогах показали эффективность применения способа усиления земляного полотна, предусматривающего предварительное смешивание грунтов зоны основной площадки с вяжущими материалами и последующее их уплотнение. Однако анализ существующих работ показывает, что недостаточно широко изучено напряженное состояние грунтов земляного полотна, усиленного подбалластным грунтобетонным слоем, а вопросам распространения колебаний внимания практически не уделялось. В то же время известно, что существенное влияние на величину несущей способности оказывает величина вибродинамического воздействия.

В предыдущих работах и исследованиях не получили широкого рассмотрения вопросы, связанные с расчетом несущей способности с учетом вибродинамического воздействия слоистого земляного полотна, каким оно является в случае укрепления слоем грунтобетона.

Цель работы: разработка методики расчета несущей способности слоистого земляного полотна при использовании слоя закрепленного грунта в качестве мероприятия снижающего динамическое воздействие на грунты земляного полотна.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить особенности и закономерности распространения колебаний в теле земляного полотна и за его пределами при устройстве подбалластного слоя грунтобетона. Оценить влияние этого слоя на характер колебательного процесса грунтов, слагающих земляное полотно.

2. Изучить особенности напряженного состояния укрепленного подбалластным слоем земляного полотна при вибродинамическом воздействии поездов. Оценить степень влияния слоя грунтобетона на распределение напряжений в теле земляного полотна.

3. Исследовать влияние подбалластного грунтобетонного слоя на несущую способность грунтов земляного полотна.

Методика исследований. Для решения поставленных задач выполнялись теоретические и полевые исследования. Натурные эксперименты выполнены на скоростной линии Санкт-Петербург - Москва Октябрьской железной дороги. При разработке основных принципов предлагаемой методики использовались результаты в основном российских ученых в области механики грунтов и земляного полотна железных и автомобильных дорог, опыт их эксплуатации.

В работе выполнены многовариантные расчеты на ЭВМ по оценке несущей способности укрепленного земляного полотна, воспринимающего вибродинамическую нагрузку.

Научная новизна. 1. На основе полевых и теоретических исследований доказана эффективность использования подбалластного грунтобетонного слоя как мероприятия для снижения вибродинамического воздействия, возникающего при движении поездов. 2. На основе натурных экспериментальных исследований впервые получена закономерность распространения колебаний в грунтах земляного полотна, усиленного слоем из грунтобетона. 3. Выявлены особенности напряженного состояния укрепленного подбалластным слоем грунтобетона земляного полотна при проходе поездов. 4. Решена задача теории предельного равновесия с учетом слоистости земляного полотна, воспринимающего вибродинамическое воздействие.

Практическая ценность работы. Заключается в возможности использования проектными организациями разработанных методик при расчетах несущей способности слоистого земляного полотна с учетом вибродинамического воздействия. Практическую ценность представляют результаты исследований по влиянию толщины слоя грунтобетона, величины вибродинамического воздействия, прочностных характеристик укрепленного слоя на несущую способность. В работе предложен состав вяжущего взамен традиционного портландцемента. На данное вяжущее получено положительное решение на выдачу патента на изобретение. Предложенные методики позволяют более обоснованно проектировать и разрабатывать мероприятия по усилению земляного полотна.

Реализация исследований. Результаты исследований нашли практическое применение в проектном институте «Ленгипротранс» при обосновании выбора способа усиления основной площадки земляного полотна для реконструируемой под скоростное движение линии Санкт7

Петербург - Москва. Удельные затраты (на 1 км пути) на выполнение работ по укреплению цементом подбалластного основания в сравнении с традиционным методом усиления (замена слабого глинистого грунта основной площадки дренирующим), ниже в 1,5 раза.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии и технические средства на Октябрьской железной дороге» (Санкт-Петербург, 1999 г.), на научно-методической конференции «Проблемы строительства, реконструкции и капитального ремонта зданий и сооружений на железнодорожном транспорте» (Санкт-Петербург, 1997 г.), на научно-технической конференции аспирантов СпбГТи (ТУ), посвященной памяти М.М. Сычева (Санкт-Петербург, 1997 г.), на Третьей Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов (Санкт-Петербург, 1998 г.)

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 5 статей.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем составляет страниц машинописного текста, в том числе страниц основного текста, 53 рисунка, 9 таблиц. Список литературы включает 121 наименование работ отечественных и зарубежных авторов.

5. Общие выводы по работе.

На основании анализа предыдущих исследований, результатов полевых исследований и теоретических разработок сделаны следующие выводы:

1. Устройство подбалластного грунтобетонного слоя является эффективным средством для снижения вибродинамического воздействия, возникающего при проходе подвижного состава.

2. Интенсивность затухания колебаний в теле земляного полотна, усиленного подбалластным грунтобетонным слоем выше, чем при обычной конструкции пути. В пределах первого полуметра от уровня основной площадки интенсивность затухания увеличивается в 2 раза по сравнению с типовой конструкцией. Т.е. слой позволяет передать на нижележащие грунты земляного полотна значительно меньшую часть вибродинамического воздействия.

3. Устройство слоя грунтобетона позволяет сократить размер зоны интенсивного затухания амплитуд результирующих колебаний в направлении поперек пути, вызванных пульсацией напряжений, с 7,5 м для земляного полотна, сложенного обычными глинистыми грунтами, до 1,6 м.

4. Подбалластный грунтобетонный слой значительно снижает влияние скорости поездов на амплитуды колебаний. Интенсивность роста результирующей составляющей под слоем в среднем в 7 раз меньше, чем над ним. Это свидетельствует о его положительном влиянии в снижении уровня вибродинамического воздействия, передающегося нижележащим грунтам земляного полотна.

5. Грунтобетонный слой позволяет снизить действующие вертикальные напряжения в пределах своей толщины в подрельсовом сечении в 1,7 раза. До закрепления эта разница составила 1,2 раза.

6. Устройство слоя укрепленного грунта позволяет сгладить эпюру распределения вертикальных напряжений под слоем. Значение коэффициентов неравномерности у00 и у0к составили соответственно 0,81 и 0,70 (до закрепления эти величины составили соответственно 0,35 и 0,75). Таким образом, нижележащие грунты земляного полотна оказываются равномерно загруженными. Это позволяет исключить возможность появления локальных зон пластических деформаций в особенности в подрельсовом сечении.

7. В пределах толщины слоя в подрельсовом сечении происходит значительное снижение уровня горизонтальных напряжений, которое составило в среднем 2 раза.

8. Устройство грунтобетонного подбалластного слоя снижает значения горизонтальных напряжений в подрельсовом сечении, при этом наблюдается их рост в сечениях у конца шпалы, у конца плиты и по оси колеи. Таким образом, эпюра распределения имеет сглаженный вид, что еще раз подтверждает перераспределяющую способность подбалластного слоя.

9. Увеличение несущей способности земляного полотна при укреплении основной площадки слоем из грунтобетона достигается за счет его высоких прочностных характеристик.

10.Существенное влияние на величину несущей способности как в горизонтальной так и вертикальной плоскости, оказывает мощность слоя. Наибольшее увеличение несущей способности в подрельсовом сечении происходит при толщине 0.6 м. Однако, достаточная несущая способность основной площадки, как показывают расчеты достигается и при толщине в 0,25 м. Увеличение вибродинамического воздействия вызывает некоторое снижение несущей способности земляного полотна. Но даже при доста

1. Скубак В.Ф., Першин В.П. Земляное полотно: вчера, сегодня, завтра // Путь и путевое хозяйство. 1998. - №.- С. 23-25.

2. Коншин Г.Г. Пенопласт перераспределяет нагрузки на земляное полотно // Путь и путевое хозяйство. 1997 - №9 - С. 20-21.

3. Резников О.М. // Вопросы геотехники: Сб. научн. тр. / ДИИТ- Днепропетровск,-1970.-№19.

4. Смоляницкий JI.A., Резников О.М., Тубольцев В.М., Боголюбчик B.C.

5. Подбалластные железобетонные плиты // Геотехника в строительстве: Сб. научн. тр. / ДИИТ- Днепропетровск, 1971.- вып. 5. - С. 55-60.

6. Стоянович Г.М., Цветков В.Ф. Нагрузку на земляное полотно можно уменьшить // Путь и путевое хозяйство 1993.- №8. - С. 19-20.

7. Низовкин Г.А. Механизация работ по оздоровлению основной площадки земляного полотна. -М.: Трансжелдориздат, 1957.-150 с.

8. Дыдышко П.И., Шарапов С.Н. Защитные слои подрельсового основания // Вестник ВНИИЖТа. -1998.-№4.- С.23-27.

9. Гринченко Б.К. Шлакобетонные плиты для лечения больных мест земляного полотна. М.: Желдортранспорт, 1956.- №5, С.80.

10. Калитин С. В. Применение геотекстиля в борьбе с выплесками в балластном слое железнодорожного пути. Дисс. канд. техн. наук. JI., 1987.- 114 с.

11. Соколов В.В. Устройство покрытий из нетканых материалов // Путь и путевое хозяйство. 1984. - №8. -С.45.

12. Исследование влияния армирования на напряженное состояние глинистых грунтов основной площадки земляного полотна в зоне уравнительных пролетов.: Отчет о НИР / ЛИИЖТ; Руководитель Жинкин Г.Н. Л., 1990.-50 с.

13. Безрук В.М., А.Н. Марготьев Укрепление грунтов основной площадки земляного полотна // Железнодорожный транспорт.- 1962.- 44, №6- С. 57-59.

14. Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве. -М.: Транспорт, 1971.-С. 247.

15. Марготьев А.Н. Повышение несущей способности основной площадки земляного полотна // Желдортранспорт. 1964. - № 46, (II).- С.44-47.

16. Каримов М.С. Укрепление основной площадка земляного полотна // Вестник ЦНИИ МПС. -1960.-№19, (8)-С. 46-49.

17. Хаяси К., Кавасаки X. Способы укрепления слабого грунта с исполнением извести в качестве основного материала / Пер. с япон. // Сэко гидзюцу. -1974.- № 10, (7). С. 49-56.

18. Каримов М.С. Применение искусственного укрепления основной площадки земляного полотна цементом на Западно-Сибирской железной дороге // Материалы к пятому совещанию по закреплению и уплотнению грунтов / Новосибирск, 1966г.

19. Прокудин И.В., Перминов Н.А., Волков Ю.Е. Опыт укрепления подбал-ластного слоя земляного полотна // Сб. научи, тр. / МИИТ М.: 1996 г.

20. Эпштайн Р. Исследования по укреплению глинистых грунтов основной площадки земляного полотна золой уноса для железных дорог ГДР: Дис. канд. техн. наук. -Л., 1979.-181 с.

21. Исследование возможности противодинамической стабилизации основной площадки земляного полотна.: Отчет о НИР / ЛИИЖТ; Руководитель Жинкин Г.Н. Л., 1986. - 83 с.

22. Чепелев В.В., Калинина В.В. Укрепляющие добавки из отходов // Путь и путевое хозяйство. 1987. - №2. -С. 15.

23. Чепелев В.В., Калинина В.В. Повышение эффективности железнодорожного строительства за счет широкого использования физико-химических способов закрепления грунтов // Сб. научи, тр. / ЛИИЖТ Л., - 1985. - С. 50-54.

24. Коншин Г.Г. Армирующая функция защитных покрытий из синтетических материалов // Путь и путевое хозяйство. 1998. -№12. -С. 22-26.

25. Безрук В.М. Укрепленные грунты. -М.: Транспорт, 1982. -231 е.

26. Мищенко Н.Ф. Химическое укрепление грунтов в аэродромном и дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1967. -210 с.

27. Васильев Ю.М. и др. Дорожные одежды с основаниями из укрепленных материалов. М.: Транспорт, 1989. -190 с.

28. Выродов И.П. О некоторых основных аспектах теории гидратации и гидрата-ционного твердения вяжущих веществ // Материалы VI международного конгресса по химии цемента. М.: Стройиздат, 1976. - С. 68-73.

29. Безрук В.М. Укрепление грунтов. -М.: Транспорт, 1965. -340 с.

30. Цветков B.C., Либермарман М.А., Шестоперов C.B. Особенности смешения грунта с цементом //Автомобильные дороги. 1970. - № 1, (44). - С. 12-13.

31. Левчановский Г.Н., Марков JI.A. Укрепление грунтов известью в дорожном и аэродромном строительстве. М.: Транспорт, 1977. - 149 с.

32. Ганчиц В.В., Пантюхов И.В., Петряев А.В. Цементация стабилизирует путь // Путь и путевое хозяйство. 1999. №1. -С. 13.

33. Титов В.П. Земляное полотно и безопасность движения // Путь и путевое хозяйство. 1996. - №№ 6-7.

34. Титов В.П. Усиление земляного полотна длительно эксплуатируемых железных дорог. М.:Стройиздат, 1980.-272 с.

35. Яковлева Е.В. Влияние армирования на деформации основной площадки. // Железнодорожный транспорт. 1998. -№11,- С.24-26

36. ЦПИ-24. Технические указания по устранению пучин и просадок железнодорожного пути. М.: Транспорт, 1998. 74 с.

37. Разработка рекомендаций по усилению земляного полотна путем цементации подбалластного слоя на 13 км линии С.Петербург-Москва.: Отчет о НИР / ПГУПС; Руководитель Прокудин И.В. СПб., 1998. - 52 с.

38. Васютинский А.Н. Наблюдения над упругими деформациями железнодорожного пути. -М., 1899. 134 с.

39. Волобуев C.K. Обвалы и исправления пути. М., 1905. - С.360.

40. Голицин Г.Г. Избранные труды. Том П. Сейсмология. Изд-во АН СССР, 1960.- 400 с.

41. Баркан Д.Д. Инженерный сборник. Т.З. Экспериментальные исследования сотрясений вызываемых паровозом.- М.: АН СССР, 1946. вып. 1. - С. 15-88.

42. Соколов В.А. К вопросу учета динамических нагрузок от подвижного состава при расчете устойчивости откосов земляного полотна. // Сб. научи, тр. / ВНИИЖТ- М., 1956. вып. XII. - С.30-39.

43. Маслов H.H. Условия устойчивости водонасыщенных песков. М.: Госэнер-гоиздат, 1959. - 328 с.

44. Кистанов А.И. Исследование вибродинамического воздействия поездов на глинистые грунты земляного полотна: Дис. канд. техн.наук. JL, 1968. -170 с.

45. Кистанов А.И. Исследование распространения волн в железнодорожном земляном полотне. // Волны в грунтах и вопросы виброметрии: Сб. научи, тр. / Та-шИИТ-Ташкент, 1975. С.172-182.

46. Ершов В.А., Костюков И.И. Колебания грунтов в железнодорожных насы-пях.//Сб. научи, тр./ЛИСИ-Л., 1970.-вып. 61.-С.41-57.

47. Великотный В.П. Исследование деформируемости глинистых грунтов железнодорожного земляного полотна при вибродинамических нагрузках: Дис. . канд. техн. наук. Л., 1980. -210 с.

48. Исследование колебаний земляного полотна.: Отчет о НИР / МИИТ; руководитель Шахунянц Г.М., М., 1955. - 120 с.

49. Жинкин Г.Н., Зарубина Л.П., Кейзик Л.М. Исследование колебаний грунтов железнодорожного земляного полотна, вызываемых движущимися поездами. // Волны в грунтах и вопросы виброметрии: Сб. научи, тр. / ТашИИТ -Ташкент, 1975. С.137-142.

50. Зарубина Л.П. Исследование влияния динамических нагрузок на прочностные свойства глинистых грунтов земляного полотна: Дис. . канд.техн.наук. Л., 1969.- 169с.

51. Аверочкина М.В. Об особенностях распространения колебаний в железнодорожном земляном полотне. // Волны в грунтах и вопросы виброметрии: Сб. научн. тр. /ТашИИТ-Ташкент, 1975. С. 206-209.

52. Аверочкина М.В. Влияние стыковых неровностей на вибрации в грунте земляного полотна. // Вестник ВНИИЖТа. 1982. - № 5. - С. 49-51.

53. Стоянович Г.М. Исследование несущей способности глинистых грунтов железнодорожных выемок при вибродинамическом воздействии поездов: Дис. . канд.техн.наук. Л., 1985. - 207 с.

54. Кейзик Л.М. К вопросу повышения устойчивости глинистых грунтов железнодорожного земляного полотна. : Дис. канд.техн.наук. Л, 1970. - 288 с.

55. Коншин Г.Г. Спектральный состав пространственных колебаний грунта основной площадки земляного полотна //Вестник ВННИЖТа 1977.- №4. - С. 39-43.

56. Кудрявцев И.А. О колебаниях грунта на поверхности железнодорожной насыпи. / БелИИЖТ, Гомель, 1987. - 14 с. - Деп. в ЦНИИТЭЧ МПС ЗОН, 87, № 4262 - жд 87.

57. Прокудин И.В. Колебания глинистых грунтов земляного полотна при высокоскоростном движении поездов. // Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте: Сб. научн. тр. / ДИИТ-Днепропетровск, 1979.-вып. 203/28.-С. 43-51.

58. Прокудин И.В. Прочность и деформативность железнодорожного земляного полотна из глинистых грунтов, воспринимающих вибродинамическую нагрузку: Дис. докт.техн.наук. Л., 1982. - 455 с.

59. Прокудин И.В. Исследование вынужденных собственных колебаний насыпей // Вопросы повышения надежности земляного полотна на дорогах Дальнего Востока: Сб. научн. тр. / ХабИИЖТ-Хабаровск, 1984. С. 48-54.

60. Виноградов В.В. Экспериментальное исследование распространения колебаний в грунтах насыпей. — Труды МИИта, вып. 452, 1976. С. 80-107.

61. Вериго М.Ф. О напряженном состоянии балластного слоя. В сб.: Вопросы воздействия подвижного состава на путь. Труды ВНИИЖТа, вып. 33. М. Транс-желдориздат, 1949, С. 69-121.

62. Вериго М.Ф. Расчет напряжений в балластном слое и на основной площадке земляного полотна. В сб.: Взаимодействие пути и подвижного состава и вопросы расчетов пути. Труды ВНИИЖТа, вып. 97, М., Трансжелдориздат, 1955, С. 326-352.

63. Попов С.Н. Профили балластного слоя нужно улучшить — Путь и путевое хозяйство, № 5, 1962, С. 26-31.

64. Голованчиков A.M. Вертикальные нормальные напряжения в балластной призме железнодорожного пути. В сб.: Расчет и проектирование балластной призмы. Труды ВНИИЖТа, вып. 387, М., Транспорт, 1970, С. 81-120.

65. Хромов В.И. Применение метода угловых точек при оценке напряженного состояния земляного полотна от поездной нагрузки. Вестник ВНИИЖТа, № 5, 1973, С. 25-30.

66. Жинкин Г.Н., Стоянович Г.М. Исследование напряженного состояния грунтов выемок на магистральной линии при проходе поездов // Сб. научи, тр. / Ха-6ИИЖТ Хабаровск, 1984. - вып. 50. - С. 43-48.

67. Коншин Г.Г., Титов В.П., Хромов В.И., Наумова Н.В. Напряжения и упругие деформации в земляном полотне под действием поездов // Сб. научи, тр. / ЦНИИ МПС М., 1972. - вып. 460. - 128 с.

68. Коншин Г.Г. Экспериментальные исследования распределения динамических напряжений в теле земляного полотна // Сб. научи, тр. / МИИТ-М., 1965.-вып. 210. С. 42-59.

69. Коншин Г.Г. Динамическое воздействие поездной нагрузки на грунты земляного полотна в зависимости от скорости движения // Динамические воздействияна грунты и одежды автомобильных дорог: Материалы науч. техн. конф. М., Стройиздат, 1964. - С. 127-130.

70. Тихомиров В.И. Экспериментальные исследования напряженного состояния оснований под железобетонными плитами железнодорожного пути в эксплуатационных условиях // Сб. научн. тр. / ВЗИИТ М., 1965.- вып. 17.-С. 123-164.

71. Прокудин И.В. Натурные исследования напряженного состояния земляного полотна скоростной железной дороги // Механика земляного полотна и оснований: Сб. научн. тр. / ДИИТ-Днепропетровск, 1986. С. 13-19.

72. Петряев A.B. Основы методики расчета несущей способности железнодорожного земляного полотна при оттаивании грунтов, воспринимающих вибродинамическую нагрузку: Дис. канд.техн.наук. JI., 1989. - 190 с.

73. Иванов П.Л., Итина Л.И., Поспелов В.А. Влияние динамических нагрузок на прочность песчаных грунтов // Динамика оснований, фундаментов и подземных сооружений: Тез. докл. IV всесоюзн. науч. тех. конф. / Ташкент, 1977. С. 200-203.

74. Технические указания по стабилизации деформирующейся основной площадки железнодорожного земляного полотна подбалластными плитами.

75. Днепропетровск : ЦП МПС, 1975.

76. Великотный В.П., Петряев A.B., Гордиенко А.Ф. Стабилизация тиксотроп-ных глинистых грунтов при проектировании земляного полотна железнодорожной линии // Сб. научн. тр. / ЛИИЖТ-Л., 1985. - С.59-63.

77. Морин Ю.И. Виброметрия. Госнаучтехиздат машиностроительной литературы, 1963,771 с.

78. Правила производства расчетов верхнего строения железнодорожного пути на прочность. М., 1954. -112 с.

79. Покровский Г.И., Эрлих П.А., Лопатин Н.В., Лаш Ф.А., Булычев В.А. Новые методы исследования сжимаемости и внутреннего трения в грунтах // Вестник Военно-инженерной Академии Р*ККА. М., 1934.-142 с.

80. Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. М.: Госэнергоиздат, 1962. -260 с.

81. Гольдштейн М.Н. Внезапное разжижение песка // Гидротехническое строительство. 1952 -№ 8.-С. 30-33.

82. Ставницер Л.Р., Карпушина З.С. Динамические трехосные испытания песчаных грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1973,- № 1, - С. 23-25.

83. Поспелов В.А. Определение механических характеристик песков на стаби-лометре с динамическими нагрузками. // Динамика оснований фундаментов и подземных сооружений: Материалы 111 всесоюзн. науч. тех. конф. / Ташкент, 1977.-С. 200-203.

84. Преображенская H.A., Савченко И.А. О влиянии вибрации на сопротивление глинистых грунтов сдвигу // Сб. научн. тр. / НИИ оснований и фундаментов. -М.: Стройиздат, 1958. С. 89-92.

85. Ермолаева H.H., Сенин Н.В. Сопротивление грунтов сдвигу при колебаниях // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1968. -№1.-С. 8-10.

86. Стороженко В.И. Вопросы прочности и деформативности связных грунтов при действии циклических нагрузок // Вопросы геотехники. М.: Транспорт, 1965.-№9.-С. 68-78.

87. Лагойский А.И. Исследование тиксотропных изменений глинистых грунтов в железнодорожном земляном полотне. Дис. канд.техн. наук. Л., 1962. -171 с.

88. Жинкин Г.Н„ Прокудин И.В. Результаты лабораторных исследований прочностных характеристик глинистых грунтов при динамических нагрузках // Сб. научн. тр./ЛИИЖТ-Л., 1975.-вып. 387.-C.3-51.

89. Прокудин И.В. Исследование изменения прочностных характеристик пла-стичномерзлых глинистых грунтов железнодорожного земляного полотна при действии вибродинамической нагрузки: Дис. канд.техн.наук. JL, 1970. -288 с.

90. Баранов Д.С. Выбор основных параметров грунтовых мессдоз из условия наименьшего искажения измеряемых давлений. // Развитие проволочной тензометрии: Сб. научи, тр. /ЦНИИСК. М.: Госстройиз-дат, вып. 14, 1962. - с. 40-84.

91. Лапидус Л.С. Несущая способность основной площадки железнодорожного земляного полотна. М.: Транспорт, 1978. - 125 с.

92. Лысюк B.C., Поздняков Б.И., Титов В.П. Методика расчета несущей способности основной площадки эксплуатируемого земляного полотна / Сб. научи, тр. / ВНИИЖТ М., 1971. - вып. 451.-110 с.

93. Указания по расчету несущей способности земляного полотна, сложенного глинистыми грунтами, воспринимающими повышенную вибродинамическую нагрузку.: Отчет о НИР / ЛИИЖТ; руководитель Прокудин И.В. -Л., 1982. -61 с.

94. Марготьев А.Н. Оценка прочности балластного слоя и земляного полотна по предельному состоянию. -М.: Транспорт, 1970.-152 с.

95. Прокудин И.В. Указания по расчету несущей способности земляного полотна, сложенного глинистыми грунтами, воспринимающими повышенную вибродинамическую нагрузку. -Л.: ЛИИЖТ, 1981.-47 с.

96. Прокудин И.В., Черников А.К., Стоянович Г.М. Упруго-пластическое деформирование слабого основания земляного полотна железных и автомобильных дорог//Изв. Вузов Строительство. -1997. -№ 11.-С. 102-109.

97. Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог / Под ред. А.Ф.Подпалого, М.А. Чернышева, В.П.Титова. М.: Транспорт, 1978.766 с.

98. Черников А.К. Теоретические основы геомеханики. : Учеб. пособие.-СПб: ПГУПС, 1994. 187 с.

99. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.

100. ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. М.: Гос. ком. по делам сто-роительства, 1982. - 9 с.

101. СН 25-74. Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. -М.: Стройиздат, 1975. 127 с.

102. Нормативы упругих осадок (деформаций) основной площадки земляного полотна и методика проектирования рабочей зоны земляного полотна для подготовки пути к скоростному движению пассажирских поездов.- М.:1. МПС России, 1998.-9 с.

103. СПРиТ. Стандартные проектные решения и технологии усиления земляного полотна при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов. М.: Транспорт, 1997. - вып №1 -172 с.

104. R. Schilder, A. Hettlev Fabric-reinforced ballast layer // Eisenbahntechisch Rundschau 1986. - №11. - P. 747-751.

105. Goetextils and Geomembranes in Civil Engineering /Ed/ By G.P.T.M. van Santvoot. A.A. Balcema, Rotterdam, 1994, 595 p.

106. Ernest T. Selig, John M. Waters Track geotechnology and substructure management. Great Britain.: Redwook Book, 1994. 290 p.

107. Matharu M S Geogrids cut ballast settlement rate on substructures // Railway Gazette International. 1994. - № 3.

108. G. Brau Geoplastics in railway line construction // Eisenbahningenieur, 1993. -№2.-P. 85-91.

109. J.G. Rose Rail reaps benefits from asphalt trackbeds // Intentional Railway Journal, 1998.-№ 9.-P. 21-25

110. Gemot Arnold New Hannover-Berlin HS line has rigid track bed // International Railway Journal, 1998. № 9. -P. 15-19.

111. Fras Klosters NS to start ballastless track trials next month // International Railway Journak, 1998. № 9. -P. 27-29.139

112. ИЗ. Испытания армированного основания пути // Путь и путевое хозяйство, 1999. № 5, С.39-40.

113. Новые способы оздоровления земляного полотна // Путь и путевое хозяйство, 1999. № 7, С.39-40.

114. Геопластмассы в земляном полотне // Путь и путевое хозяйство, 1999. -№ 3, С.39-40.

115. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды // М., 1960. - 243 с.

116. Березанцев В.Г. Осесимметричная задача теории предельного равновесия // М., 1953.-67 с.

117. Цытович Н. А. Механика грунтов // М., 1951. 430 с.

118. Флорин В.А. Основы механики грунтов// т. 1, Госстройиздат, 1959. 357 с.

119. Флорин В.А. Основы механики грунтов // т. 2, Госстройиздат, 1959. 543 с.121. 3. Собботка Осесимметричные и трехмерные задачи предельного равновесия неоднородных сред //Механика, сб. пер., №5, 69, 1961.

120. Справка №21 от 15 января 1999 г.об исследовании метрологических характеристик сейсмометрического комплекса

121. Исследовался сейсмометрический комплекс в составе сейсмопреобразователей СМ-3 Х°№390, 383, 371, 375, 380, 479 и регистратора на базе светолучевого гальванометрического осциллографа Н-700.

122. Исследования проведены на установках УСГ-2 и УСВ-1, входящих в состав Государственного специального эталона единиц длины, скорости и ускорения для сейсмометрии (ТЭТ 159-97).

123. Значения коэффициента преобразования комплекса (мкм/мм) приведены в таблице1. СМ-3 Канал Частота, Гц 1 | 1.5 2 2.5 3 3.5 | 4 5 7 10 20 30 60