автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Устойчивость дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях
Автореферат диссертации по теме "Устойчивость дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях"
На правах рукописи
Андреева Елена Владимировна
УСТОЙЧИВОСТЬ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА СЛАБОМ ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
Специальность 05.23 11 — Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Омск — 2007 003 174269
003174269
Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ)
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Смирнов Александр Владимирович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Ефименко Владимир Николаевич
кандидат технических наук, доцент Малофеев Анатолий Григорьевич
Ведущая организация: ОАО Омский Союздорнии
Защита состоится 14 ноября 2007 г в Ю00 на заседании диссертационного совета Д 212 25001 ВАК РФ при Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии по адресу 644080, г 0мск-80, проспекг Мира, 5
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ (к 3003)
Отзывы в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью учреждения, просим направлять по адресу диссертационного совета
Телефон для справок (3812) 65 - 01 - 45, факс (3812)65-03-23 Автореферат разослан 5 ноября
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук профессор
В В Сиротюк
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Методика расчета дорожных конструкций на слабых грунтах, изложенная в «Пособии по проектированию автомобильных дорог на слабых грунтах» (2004 г), не в полной мере учитывает особенности работы конструкций на слабых грунтовых основаниях и, в частности, явление тиксотропии (разжижения) под действием ускорений колебаний, создаваемых подвижными нагрузками, что обуславливает необходимость дальнейших исследований Данная методика расчета дорожных конструкций на слабых грунтах ориентирована на предельные ускорения колебаний покрытий дорог, а не слабых грунтовых оснований, в связи с чем высота земляного полотна назначается с запасом В то же время наиболее подверженной деформациям и разрушениям является зона контакта земляного полотна со слабым грунтовым основанием Исследование закономерностей реакции системы «дорожная одежда — земляное полотно — слабое грунтовое основание» в виде ускорений колебаний в граничной зоне под действием подвижной автомобильной нагрузки позволяет после уточнения этих значений обеспечить устойчивость рассматриваемых дорожных конструкций при динамических воздействиях за счет снижения высоты насыпи В результате учета вибрационного воздействия подвижных нагрузок на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» и опыта работы существующих конструкций предлагаемая методика позволяет снизить объемы земляных работ.
Основная идея заключается в том, что в отличие от предыдущих исследований настоящее рассматривает область наступления предельного состояния устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях — границу «земляное полотно — слабое грунтовое основание»
Объектом исследования является система «дорожная одежда — земляное полотно - слабое грунтовое основание»
Предмет исследования — изменение ускорений колебаний в системе «дорожная одежда — земляное полотно — слабое грунтовое основание» на границе земляного полотна со слабым грунтовым основанием под воздействием автомобилей в зависимости от высоты насыпи, модуля упругости грунта земляного полотна, мощности слабого основания и его модуля упругости
Цель исследования — выявление закономерностей реакции системы «дорожная одежда — земляное полотно — слабое грунтовое основание» в виде ускорений колебаний на границе земляного полотна со слабым грунтовым основанием под действием подвижной автомобильной нагрузки
Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:
1 Обоснована математическая модель ускорений колебаний дорожной конструкции на слабом грунтовом основании Выполнена оценка достоверности данных, полученных по модели, экспериментальным,
2 Исследованы закономерности изменения ускорений колебаний системы «дорожная одежда — земляное полотно — слабое грунтовое основание» под действием подвижной нагрузки на основе обоснованной модели
< 3 Разработана методика расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях
Методологической базой теоретического исследования являются математическое моделирование слоистых дорожных конструкций как колебательных систем, теория колебаний систем с использованием физических параметров слоев конструкций и слабых грунтов, механика деформирования сплошных слоистых систем, метод расчета дорожных конструкций по определению предельных значений колебаний земляного полотна на слабых грунтовых основаниях, математическая статистика, теория вероятности
Научная новизна1 работы состоит в обосновании расчетной схемы системы «дорожная одежда — земляное полотно — слабое грунтовое основание» при воздействии подвижной нагрузки, выявлении закономерностей реакции системы «дорожная одежда - земляное полотно — слабое грунтовое основание» в виде ускорений колебаний на границе земляного полотна со слабым грунтовым основанием под действием подвижной автомобильной нагрузки
Основные положения, выносимые на защиту математическая модель ускорений колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» при воздействии подвижной нагрузки, методика расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях
Практическая значимость работы: значения высоты насыпи, определенные по предлагаемой методике, уменьшаются по сравнению с величинами, полученными по известной методике, что позволяет говорить об уменьшении объемов работ, а следовательно, и о снижении стоимости дорожной конструкции в целом Результаты исследований могут быть использованы при подготовке инженеров по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы», а также в проектных организациях
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется удовлетворительным экспериментальным подтверждением расчетных значений ускорений колебаний на границе «земляное полотно —
слабое грунтовое основание» Максимальное отклонение этих значений составляет ± 13 %
Личный вклад в работу состоит в формулировании основной идеи, * цели и задач; выявлении основных закономерностей реакции дорожной конструкции в виде ускорений колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» на воздействие подвижной автомобильной нагрузки, получении численного результата ускорений колебаний на границе земляного полотна со слабым грунтовым основанием, сопоставлении экспериментальных результатов с расчетными значениями критерия устойчивости, разработке методики расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях.
Реализация результатов исследования:
1 Специалистами ОАО «Томскнефть» с участием автора на участке дороги протяженностью 5 км (на куст № 52) Первомайского месторождения нефти по проведенным исследованиям был выполнен расчет виброустойчивости дорожных конструкций на «слабых» торфах, мощность которых достигала 8 — 9 м и предложен ряд дорожных конструкций с учетом особенностей района строительства
2 Результаты диссертационных исследований включены в монографию Андреева Е В Параграф 5 //Механика и теплофизика дорожных конструкций / Ш М Айталиев, А В Смирнов, Б Б Телтаев, В Н Шестаков
Апробация работы осуществлялась на Международной конференции по геотехнике «Взаимодействие сооружений и оснований методы расчета и инженерная практика» (г Санкт-Петербург, 2005 г ), Международной научно-технической конференции «Современные проблемы автомобильных дорог» (г Алматы, 2005 г ), научно-техническом семинаре факультета «Автомобильные дороги и мосты» (СибАДИ, г Омск, 2007 г ), Международной научно-практической Интернет-конференции «Современные методы строительства автомобильных дорог и обеспечение безопасно- * сти движения» (г Белгород, 2007 г), II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (СибАДИ, г Омск, 2007 г )
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений Результаты исследований изложены на 112 страницах основного текста, включающего 20 рисунков, 10 таблиц, библиографию из 111 наименований, и 35 страницах приложений
Автор работы выражает признательность проф. В,IIНикитину, иод руководством которого была начата научная работа, а также всем сотрудникам факультета АДМ., оказавшим помощь в выполнении данной работы.
В первой г лаве проведен анализ исследований по оценке воздействия подвижной нагрузки на дорожные конструкции на слабом фунтовом основании, а также методики расчета дорожных конструкций на слабом грунтовом основании по критерию допустимых ускорений колебаний, в основу которой были положены работы В Н. Яромко, И.Е. Евгеньева, В.Д. Казарновского, Э,К. Кузахмстовой а др., и методики расчета по критерию допустимых амплитуд. Сформулированы цель и задачи исследования.
Во второй главе выполнено обоснование математической модели динамического воздействия подвижной нагрузки рш дородную конструкцию на слабом грунтовом основании. Рассмотрены две расчетные схемы.
В первой слои системы «дорожная одежда - земляное полотно - слабое грунтовое основание» при действии подвижной нагрузки заменены колебательной системой с одной степенью свободм с сосредоточенными массами (рис- О-
Рис. 1. Модель дорожной конструкции на слабом грултоном основании; Ах, к^, ¡ь - соответственно толщины дорожной одежды, земляного цолотна и слабой галши; Е\, Ег, Еъ — модули упругости матерка й дорожной одежды, земли нот полотна и слабого гр у я'«то то основания
На поверхности покрытия действует сосредоточенная сила Р, изменяющаяся во времени синусоидально и действующая в течение периода времени Та=0/У (где О - расчетный диаметр следа движущегося колеса автомобиля; V- скорость горизонтального движения нагрузки).
В колебательной системе вместо физических масс введены массы дорожной одежды и слоев слабого грунта, приведенные к точке по методу Г.И. Глушкова. Это приведение учитывает распределяющую способность
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
покрытий и слабых слоев грунтового основания и для двухмассовой системы записывается в виде
ml^-+c,(Ul-U2) = Psm (i)
d2U
m2—^ + c2U2-c,{U,-U2) = О, (2)
где wi — приведенная к точке масса верхней части дорожной конструкции (дорожная одежда и грунт верхней части земляного полотна), т2 - приведенная к точке масса нижней части дорожной конструкции (грунт нижней части земляного полотна и слабое грунтовое основание), си с2— коэффициенты жесткости верхней и нижней частей дорожной конструкции, Uu U2 — динамические прогибы верхней и нижней частей дорожной конструкции (f/=(7i+U2), t- время
Решив уравнения (1) и (2), получаем выражение для вычисления ускорения колебаний О массы m¡
D I О ГТ Psin я— \-т.-t^ — c.U,
. То) Л2
а =-=-, (3)
т2 х '
При сопоставлении значений ускорений колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание», полученных по данной модели, с экспериментальными данными расхождение составило 30 %
Во второй модели (рис 2) покрытие представлено плитой, которая имеет следующие характеристики толщину Ъ\, модуль упругости Е\ и коэффициент Пуассона плотность материала р 1 Земляное полотно толщиной /г2 с модулем упругости Е2 и плотностью материала р 2, опирается на слабую грунтовую толщу мощностью Лз, модулем упругости Ез коэффициентом Пуассона М з и плотностью р з Мощность сжимаемой толщи слабого основания принимается постоянной Пунктиром выделен массив дорожной конструкции, вовлекаемой в колебательный процесс
Использование в качестве упругой характеристики основания модуля упругости или коэффициента постели достаточно для решения задачи о деформациях
При ограниченной мощности сжимаемого слоя - «активной зоны» -между коэффициентом постели Аз и модулем упругости Ез существует функциональная связь
= (4)
Динамическая нагрузка, действующая на дорожную одежду, перемещается по поверхности При ее воздействии проявляются инерционные
свойства системы «дорожная одежда — земляное полотно — слабое грунтовое основание», которые учитываются введением в расчет размера массива дорожной конструкции, извлекаемого в колебательный процесс, а также его плотности.
2Е_
Вз
V / // // // // /
Рис:. 2. Расчетная схема дорожной конструкции >за слабом основании (обозначения - по тексту)
Массу дорожной конструкции, вовлекаемую в колебания, можно наши из условия, что эти колебания происходи] за счет деформации слабой толщи. Размеры зоны (размеры чаши прогибов) определяются размерами деформируемой поверхности покрытия под и из действием колеса расчетного автомобиля.
Верхний слой дорожной конструкции представляет собой плиту с цилиндрической жесткостью 01:
В - М '"12(1-^)
Радиус жесткости плиты лежащей па упругом основании, определяется по зависимости
Величина коэффициента постели к определяется из условия, что подстилающее слабую толщу устойчивое естественное основание практически не сжимается. Происходит сжатие толщи слабого грунта. В этом случае,
л= 4 \ 1,2ч - (8)
зная модуль упругости на поверхности земляного полотна, можно определить коэффициент постели
к =-^-г (7)
Радиус зоны деформирования Я в плане равен
\2Ег{\-И1)
В колебательный процесс вовлекается массив дорожной конструкции, представляющий собой усеченный конус (см рис 2)
Верхнее сечение конуса ограничено поверхностью покрытия, имеющего в плане площадь круга радиусом К Нижнее основание конуса ограничено поверхностью сжимаемой толщи и имеет форму круга Радиус круга Я\ нижнего основания составляет
К\=Я+}п^(р, (9)
где <р - средневзвешенное значение угла внутреннего трения дорожной одежды и грунта песчаной насыпи, ° Масса этого тела составит
М=я И2 И (1 + 4 + + р (Ю)
К К
где И — суммарная толщина слоев основания дорожной одежды и земляного полотна, м, р - средневзвешенная плотность материалов слоев, т/м3
Чтобы оценить характер действия нагрузки на покрытие, необходимо знать частоту собственных колебаний дорожной одежды, которая определяется по выражению
где Сс/ - жесткость слабого грунтового основания,
ССГ=клК2. (12)
Движение автомобиля по дорожной одежде, представляющей многослойную конструкцию, сопровождается прогибом покрытия и деформацией нижележащих слоев Величина прогиба зависти от величины нагрузки и жесткости дорожной конструкции Жесткость конструкции Сод при воздействии расчетной нагрузки Р, которая распределена по площади круга диаметром Э, составит
Так как величины ц, ж и И постоянные и не зависят от типа дорожных одежд, то можно ввести понятие коэффициента жесткости кж, учитывающего эти величины и имеющего числовое значение в виде
ж Б 3,14 0,37
= 0,319
(14)
4 (l-/i2) 4 (1-0,32) Таким образом, жесткость дорожной конструкции (С^) можно определить через значения модуля упругости на поверхности покрытия
Сод = £Аж= 0,319 Е (15)
Размерность жесткости дорожной одежды может быть представлена как МП а м или МН/м
Для изучения характера воздействия подвижной нагрузки на систему «дорожная одежда — земляное полотно — слабое основание» необходимо учитывать массовые силы системы Рассмотрим задачу о равномерном движении груза Р с постоянной скоростью V по ровной поверхности плиты, лежащей на упругом основании Главной особенностью такого движения является величина прогиба плиты под грузом, которая определяется жесткостью конструкции и действующей нагрузкой Поскольку конструкция дорожной одежды сохраняется неизменной, то и ее жесткость остается постоянной Форма деформируемой поверхности плиты в плоскости движения груза будет сохраняться постоянной, следовательно, постоянной будет и величина прогиба. Т е , движущийся груз будет сопровождать из-гибная бегущая волна Так как вертикальная координата груза будет оставаться постоянной, то инерционная составляющая подвижной нагрузки будет равна нулю (рис 3)
Vt Р
U
т
'X
X
Рис 3 Схема движения груза Р со скоростью V по плите, лежащей на упругом основании
Слабая толща в талом состоянии не обладает распределяющей способностью, поэтому в качестве упругой характеристики принимаем коэф-
фициент постели Причем толщина слабого грунта ограничена ниже этого слоя находится практически несжимаемое основание. Между реактивным давлением и прогибами плиты имеется линейная зависимость
Дифференциальное уравнение изгиба плиты при свободном колебании (ЯГ. Пановко, ИИ Губанова) можно представить следующим образом
D. V2V2U + m^-+kU = 0 (16)
8t v ' где D\ — цилиндрическая жесткость плиты, определяемая по (5), т — масса
д2 д2
плиты, приходящаяся на единицу площади, V2 =—-+—- - оператор Jlan-
дх ду
ласа в прямоугольных координатах (ось х — плоскость направления движения груза, ось у — ось, перпендикулярная к плоскости чертежа)
Плиту (монолитные слои покрытия) в плоскости движения груза можно представить балкой, лежащей на упругом основании. В этом случае смешанная производная, отражающая крутильную жесткость плиты, мало влияет на результаты расчета, поскольку покрытие разделено продольными и поперечными швами на отдельные блоки и наличие швов исключает крутильную жесткость плиты
На основе дифференциального уравнения (16) плита в плоскости движения груза представлена балочным набором Тогда уравнение свободных колебаний представлено в виде
d4U d2U —г + т—; дх 3t2
в котором второй и третий члены представляют собой интенсивность нагрузки в точке х в момент времени t и соответствуют инерционной нагрузке и реакции упругого основания Это уравнение совпадает с уравнением изгиба балки При решении уравнения (17) получена максимальная амплитуда бегущей волны
U = е-"' (A, sm 01 + А2 eos/?/) + eal (А3 sin /?/ + Л4 eos (Я) J=x-Vt (18)
Уравнение (18) относится к той части бегущей волны, которая находится впереди движущегося груза (те / > 0) Для другой части волны (за грузом, / < 0) уравнение будет иметь тот же вид, но с другими значениями постоянных
Ul=e'al(Blsmpi + B2cospi) + ea'(B}smfil + B4cos01) (19) Величины а и р определяются через коэффициенты уравнения по формулам
" Ib + aV2
Щ — + m—T+kU = 0, (17)
При определении восьми постоянных А1 и В1 (/=4) в уравнении (18) и (19) использованы следующие граничные условия при I = ±® прогибы и и С/1 должны быть конечными, а при / = 0 (под грузом)
С/(0) = £/,(0), У'(0) = £/,», и"(0) = и"(0), и("(0)-и"'т = ^ J (21)
При скоростях движения автомобилей до 120 км/ч различие в коэффициентах а и р не превышает 2 %, что позволяет считать их равными, а уравнение изогнутой поверхности плиты можно записать как
и I!{ыпа1 + соиа1) , 1~х- 1% (22)
где и, - прогиб плиты под грузом
Для нахождения скорости деформирования покрытия при движении автомобиля произведем дифференцирование уравнения (22) по времени
Выражение для определения ускорений колебаний на поверхности
покрытия ап принимает вид
= 2аУ2е^(зта/-со5а/)) (23)
где V— скорость движения нагрузки, и - прогиб покрытия
Ускорение колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» определяется путем введения поправочного коэффициента X , который учитывает изменение ускорений колебаний на поверхности слабого основания по отношению к величине ускорений колебаний на поверхности покрытия
___
Х ~ Л3 !ЕЪ + Ьг / Е2 + кжн/Еоа1 + \/Ех • (24) Тогда ускорение колебаний слабого грунтового основания ас может быть определено по формуле
ас= апш X (25)
Для определения времени действия нагрузки Р (рис 3) рассмотрено движение автомобиля в системе координат, связанной с точкой поверхности дорожной одежды, находящейся на полосе наката В этом случае время воздействия подвижной нагрузки на дорожную одежду определяется временем движения (качения) колеса автомобиля по участку покрытия длиной, равной диаметру деформируемой поверхности (чаши прогибов)
2Я 8
ЕЛЧ^Х!-^) (26)
Для оценки вибрационного воздействия движущегося автомобиля на дорожную одежду следует учитывать частотное воздействие нагрузки, т е какие частоты колебаний может вызвать автомобиль при движении по неровной поверхности Для этого необходимо знать такие параметры, как
- средняя длина между неровностями,
- расстояние между осями автомобилей,
- скорость движения автомобилей
При движении автомобиля по неровности покрытия, находящегося в эксплуатации, происходит удар колеса по торцу плиты, образованной в результате трещинообразования Этот промежуток времени между воздействиями составляет
(27)
где Ь — расстояние между неровностями, V - скорость движения автомобиля
При проезде неровности передней и задней осями промежуток времени между их воздействиями составит
<3=у, (28)
где В\ — расстояние между передней и задней осями двухосных автомобилей или между передней и средней осями трехосных автомобилей
Наименьшее расстояние между осями автомобиля имеет задняя тележка 1т трехосных автомобилей Промежуток времени между воздействиями в этом случае составляет
<4=~ (29)
Чтобы оценить характер действия нагрузки на покрытие, необходимо знать частоту колебаний дорожной одежды
- 1л
/ = — (30)
п
Поскольку система «дорожная одежда - земляное полотно - слабое грунтовое основание» является упругой и обладает массой, а время действия нагрузки превышает период собственных колебаний дорожной конструкции, то задача может быть рассмотрена в квазистатическом решении Например, как следует из расчетов, время действия колес автомобиля, движущихся по неровности при проезде задней тележки трехосного автомобиля, приближается ко времени воздействия нагрузки на дорожную одежду
Проведенные исследования позволяют более полно оценить значения ускорений колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание»
В третьей главе изложена оценка достоверности разработанной математической модели ускорений колебаний слабых грунтовых оснований путем сопоставления с результатами экспериментальных исследований Применение математических моделей работы дорожной конструкции позволяет решать практические задачи при назначении высоты насыпи с учетом толщины дорожной одежды и мощности слабого слоя Сибирской государственной автомобильно-дорожной академией были проведены экспериментальные работы на автомобильных дорогах Тюменского Севера по замеру величины 'ускорений колебаний слоев дорожной конструкции Во время испытаний за подвижную нагрузку был принят трехосный автомобиль массой 26 т Автомобиль в одних и тех же местах измерения значений прогибов и ускорений колебаний двигался с различными скоростями, значения которых изменялись от 5 до 60 км/ч Измерения прогибов и ускорений колебаний, возникающих в дорожных конструкциях, проводились датчиками комплекта виброизмерительной аппаратуры ВИА - 6ТН и К001 Погрешность комплекта виброизмерительной аппаратуры ВИА - 6ТН составляет ± 5%
Полученные расчетные значения ускорений колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» необходимо сравнить с экспериментальными значениями динамических прогибов и ускорений колебаний слабого грунта для оценки адекватности разработанной математической модели системы
По результатам аналитических расчетов построен график зависимости ускорений колебаний слабого грунтового основания от скорости движения автомобиля в интервале скоростей от 10 до 90 км/ч (рис 4)
Практический интерес представляет зависимость значений ускорений колебаний грунтового основания от скорости движения автомобиля V
а - 0,0182 Г-0,2329 (20йК<90) (31)
при средней ошибке аппроксимации е = 7,8 %
Для рассматриваемой задачи при доверительной вероятности а = 0,95 расчетный критерий Фишера составляет Рр = 1,24, что меньше табличного значения Рт = 6,04 и свидетельствует об адекватности уравнения (24)
Отклонение теоретических значений ускорений колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» от экспериментальных составляет 6 — 10% В 16% случаев отклонение составляет 13 % Эти расчеты позволяют считать данную модель достоверной
О 20 40 60 80 V, КЫ.Ч
Рис 4. Зависимость ускорений колебаний лс слабого основания от скорбйй движения автомобиля У\ ] - ускорении колебаний, рассыпанные но формуле (25); 2 — эксперимента, гынле значения ускорения колебаний
В четвертой главе приведена методика расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях с использованием программы Microsoft ExeII 2003. Разработанная методика расчета устойчивости дорожных конструкций позволяет определить значения ускорений колебаний на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» при заданной высоте насыпи, принятой конструкции дорожной одежды к расчетной скорости движения автомобиля, а также сравнить их с величиной допустимых значений ускорений колебаний слабого грунта «1М„.
<*е £ а,,о„ = . (32)
С учетом требуемой устойчивости конструкции необходимо знать критические ускорения колебаний Ч^ для водонасыщенных песков земляного полотна как наиболее пригодных и разрешенных нормативными документами, материалов для возведения земляного полотна на слабых грунтовых основаниях.
На основе экспериментальных данных профессора H.1L, Маслова нами приняты значения критических ускорений для водо насыщенных песков (таблица).
Выполнено теклико-зко!]омическос сравнение дорожных конструкций по действующей и разработанной методикам. Приведенная оценка экономической целесообразно с ги использования данной методики показала, что происходит уменьшение проектной высоты насыпи, а соответственно объемов грунта и себестоимости строительства 1 км дороги в еред-
нем до 35 % по сравнению с методикой «Пособия по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах» (2004 г)
Значения критических ускорений колебаний аьр мм/с2 для водонасышенного песка
Разновидность песка Значение а„р, мм/с2
Мелкозернистый 60
Среднезернистый 310
Крупнозернистый 550
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
1 Обоснованная модель ускорения колебаний дорожной конструкции на слабом фунтовом основании позволяет достоверно определить их значения на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» При сравнении значений ускорений колебаний дорожной конструкции на слабом грунтовом основании, полученных по данной модели, с экспериментальными значениями установлено, что отклонение средних значений ускорений колебаний от экспериментальных составляет 6-10% В 16% случаев отклонение составляет 13 %, что позволяет считать модель (23) - (25) достоверной
2 Установлено, что в дорожных конструкциях на границе «земляное полотно — слабое грунтовое основание» под действием подвижных нагрузок формируются ускорения колебаний при толщине плиты из цементобетона 0,14 м (Ei = 35000 МПа), изменении высоты насыпи из песка от 1,5 до 2,5 м (Е2 = 60, 80, 100 МПа) и при толщине слоя слабого грунта от 1,0 до 4,0 м (Е3 = 3, 7, 15 МПа) ускорение колебаний изменяется от 62 6 до 124 4 мм/с2, т е в пределах от 0,006 до 0,012g
3 Разработанная методика расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях с использованием программы Microsoft Exell 2003 позволяет определить ускорения колебаний на поверхности слабой толщи при заданных высоте насыпи, конструкции дорожной одежды и возможной скорости движения автомобиля Использование разработанной методики дает возможность экономить до 35 % грунта насыпи
Основные положения диссертации
опубликованы в следующих работах
1 Андреева Е В , Смирнов А В Расчет критериев виброустойчивости песчаных насыпей автомобильных дорог на слабых грунтах // Взаимодействие сооружений и оснований методы расчета и инженерная практика Тр Междунар конф по геотехнике, 26 — 28 мая 2005 г -СПб, 2005 Т2 - С 211-214 (50%)
2 Андреева Е В , Смирнов А В К вопросу расчета критериев виброустойчивости песчаных насыпей автомобильных дорог на слабых грунтах // Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук Межвуз сб тр. студентов, аспирантов и молодых ученых - Омск , 2005 -С 129-133 (50 %)
3 Андреева Е В Оценка длительности работы дорожных конструкций на слабых грунтах как упругоколебательных систем// Современные проблемы автомобильных дорог Материалы междунар науч -техн конф , 14-15 апреля 2005г -Алматы,2005 -С210-212 (100%)
4 Андреева Е В Метод расчета ускорений колебаний слабого слоя под песчаными насыпями автомобильных дорог от действия подвижной нагрузки // Научный вестник ВГАСУ — 2005 — №4 - С 26 -27 (100%)
5 Исследование и анализ свойств и видов грунтов геологического профиля дорог месторождений ОАО «Томскнефть» ВНК (Первомайское месторождение куст 52) Научно-техническое обоснование наиболее экономичного варианта конструкций автодорог Отчет о НИР / СибАДИ, Рук А В Смирнов, исполн Е В Андреева - - № ГР 01200608072, Инв №02200605220 - М , 2006 -42 с (80%)
6 Смирнов А В , Андреева Е В , Кузин Н В Гашение колебаний и резонанс в дорожных конструкциях // Наука и техника в дорожной отрасли/-2006 -№3 -С 39-41/ (50%)
7 Андреева Е В Динамический расчет дорожных конструкций на слабых грунтах // А В Смирнов «Колебания и волны в дорожных конструкциях» - Омск СибАДИ, 2006 - Гл 8 - С 57-62 (5%)
8 Александров А С , Александрова Н П , Кузин Н В , Андреева Е В Моделирование слабых оснований насыпей промысловых дорог при воздействии повторяющихся динамических нагрузок // Сб ст Дороги и мосты - М , 2006 -Вып 16/2 - С 73-85 (20%)
9 Андреева Е В Жесткость дорожной конструкции // Современные методы строительства автомобильных дорог и обеспечение безопасности движения Сб докп Междунар науч -прак Интернет-конференции -Белгород Изд-во БГТУ, 2007 - С 18-21 (100%)
10 Андреева Е В. Расчетная схема системы «дорожная одежда — земляное полотно - слабое основание» // Вестник СибАДИ Омск, 2007 Вып 5 -С 21 -24.(100%)
11 Андреева Е В Методика расчета динамической устойчивости дорожных конструкций на слабых грунтовых основаниях // Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования. Материалы II Все-рос науч -практ конф студентов, аспирантов и молодых ученых, 23 - 24 мая 2007 - Омск, 2007 Кн 1 - С 13 -17 (100%)
Подписано к печати 05 10 07 г Формат 60 х 90 Vjg Бумага писчая Отпечатано на дупликаторе Уел пл 1,16,учиздл 1,11 Тираж 130 экз Заказ №183
Отпечатано в ПО УМУ СибАДИ 644080, г Омск, пр Мира, 5
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Андреева, Елена Владимировна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ НА ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ НА СЛАБОМ ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1Л. Анализ исследований по оценке воздействия подвижной нагрузки на дорожные конструкции на слабом грунтовом основании.
1.2. Общие сведения о работе слабых грунтовых оснований.
1.3. Анализ методик расчета земляного полотна на торфяном основании по критерию допустимых амплитуд и ускорений колебаний.
1.4. Цель и задачи исследования.
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ НА ДОРОЖНУЮ КОНСТРУКЦИЮ НА СЛАБОМ ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ.
2.1. Предпосылки к разработке модели дорожной конструкции на слабом грунтовом основании.
2.2. Расчетная схема системы «дорожная одежда - земляное полотно -слабое грунтовое основание».
2.3. Жесткость дорожной конструкции.
2.4. Движение груза по плите, лежащей на упругом основании.
2.5. Время действия подвижной нагрузки.
2.6. Физическая сущность динамического разрушения слабого грунта.
2.7. Предпосылки к динамическому расчету дорожных конструкций на слабом грунтовом основании.
2.8. Выводы по главе 2.
3. ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ УСКОРЕНИЙ КОЛЕБАНИЙ СЛАБЫХ ГРУНТОВ.
3.1. Экспериментальные исследования деформационных характеристик дорожных одежд под воздействием подвижных и ударных нагрузок.
3.2. Адекватность математической модели экспериментальным данным ускорений колебаний слабых грунтов.
3.3. Выводы по главе 3.
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ ДОРОЖНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ НА СЛАБОМ ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.
4.1. Прочность водонасыщенных песков при динамическом воздействии.
4.2. Обоснование методики расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамическом воздействии.
4.3. Технико-экономический расчет высоты насыпи на слабом грунтовом основании.
4.4. Выводы по главе 4.
Введение 2007 год, диссертация по строительству, Андреева, Елена Владимировна
Актуальность темы: В наибольшей степени актуальность темы следует из характерных особенностей состояния сети дорог, построенных на слабых грунтах: непродолжительного срока службы, вызванного значительными осадками и погружением земляного полотна в слабые грунтовые основания, разрушением покрытий и наличием на них различных деформаций, снижающих скорость движения транспорта и эффективность перевозок. При этом отмечается более существенный рост деформаций на дорогах высоких категорий, свидетельствующей о недостатках дорожных конструкций в части гарантированного восприятия слабыми грунтами оснований динамического воздействия подвижной колесной нагрузки [13, 59, 61, 109]. Вследствие неупругой работы насыпей и их оснований происходит разрушение дорожных одежд [69, 82, 105, 110]. Методика расчета дорожных конструкций на слабых грунтах, изложенная в «Пособии по проектированию автомобильных дорог на слабых грунтах» (2004 г.), не в полной мере учитывают особенности работы конструкций на слабых грунтовых основаниях и, в частности, явление тиксотропии (разжижения) под действием ускорений колебаний, создаваемых подвижными нагрузками, что обуславливает необходимость дальнейших исследований. Данная методика расчета дорожных конструкций на слабых грунтах ориентированна на предельные ускорения колебаний покрытий дорог, а не слабых грунтовых оснований, в связи с чем высота земляного полотна назначается с запасом. В тоже время, наиболее подверженной деформациям и разрушениям является зона контакта земляного полотна со слабым грунтовым основанием. Исследование закономерностей реакции системы «дорожная одежда -земляное полотно - слабое грунтовое основание» в виде ускорений колебаний в граничной зоне под действием подвижной автомобильной нагрузки позволяет, после уточнения этих значений, обеспечить устойчивость рассматриваемых дорожных конструкций при динамических воздействиях за счет снижения высоты насыпи. В результате учета вибрационного воздействия подвижных нагрузок на границе «земляное полотно - слабое грунтовое основание» и опыта работы существующих конструкций предлагаемая методика позволяет снизить объемы земляных работ.
Основная идея работы заключается в том, что в отличие от предыдущих исследований настоящее рассматривает область наступления предельного состояния устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях - границу «земляное полотно - слабое грунтовое основание».
Объектом исследования является система «дорожная одежда -земляное полотно - слабое грунтовое основание».
Предмет исследования - изменение ускорений колебаний в системе «дорожная одежда - земляное полотно - слабое грунтовое основание» на границе земляного полотна со слабым фунтовым основанием под воздействием автомобилей в зависимости от высоты насыпи, модуля упругости грунта земляного полотна, мощности слабого основания и его модуля упругости.
Цель исследования -. выявление закономерностей реакции системы «дорожная одежда - земляное полотно - слабое грунтовое основание» в виде ускорений колебаний на границе земляного полотна со слабым грунтовым основанием под действием подвижной автомобильной нагрузки.
Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи:
1. Обосновать математическую модель ускорений колебаний дорожной конструкции на слабом грунтовом основании. Выполнить оценку достоверности данных, полученных по модели, экспериментальным.
2. Исследовать закономерности изменения ускорений колебаний системы «дорожная одежда - земляное полотно - слабое грунтовое основание» под действием подвижной нагрузки на основе обоснованной модели.
3. Разработать методику расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях.
Методологической базой теоретического исследования являются математическое моделирование слоистых дорожных конструкций как колебательных систем, теория колебаний систем с использованием физических параметров слоев конструкций и слабых грунтов, механика деформирования сплошных слоистых систем, метод расчета дорожных конструкций по определению предельных значений колебаний земляного полотна на слабых грунтовых основаниях, математическая статистика, теория вероятности.
Научная новизна работы состоит в обосновании расчетной схемы системы «дорожная одежда - земляное полотно - слабое грунтовое основание» при воздействии подвижной нагрузки, выявлении закономерностей реакции системы «дорожная одежда - земляное полотно -слабое грунтовое основание» в виде ускорений колебаний на границе земляного полотна со слабым грунтовым основанием под действием подвижной автомобильной нагрузки.
Основные положения, выносимые на защиту: математическая модель ускорений колебаний на границе «земляное полотно - слабое грунтовое основание» при воздействии подвижной нагрузки; методика расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях.
Практическая значимость работы значения высоты насыпи, определенные по предлагаемой методике, уменьшаются по сравнению с величинами, полученными по известной методике, что позволяет говорить об уменьшении объемов работ, а, следовательно, и о снижении стоимости дорожной конструкции в целом. Результаты исследований могут быть использованы при подготовке инженеров по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы», а также в проектных организациях.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется удовлетворительным экспериментальным подтверждением расчетных значений ускорений колебаний на границе «земляное полотно -слабое грунтовое основание». Максимальное отклонение этих значений составляет 13 %.
Личный вклад в работу состоит в формулировании основной идеи, цели и задач; выявлении основных закономерностей реакции дорожной конструкции в виде ускорений колебаний на границе «земляное полотно -слабое грунтовое основание» на воздействие подвижной автомобильной нагрузки; получении численного результата ускорений колебаний на границе земляного полотна со слабым грунтовым основанием; сопоставлении экспериментальных результатов с расчетными значениями критерия устойчивости; разработке методики расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях.
Реализация результатов исследования:
1. Специалистами ОАО «Томскнефть» с участием автора на участке дороги протяженностью 5 км (на куст № 52) Первомайского месторождения нефти по проведенным исследованиям был выполнен расчет виброустойчивости дорожных конструкций на «слабых» торфах, мощность которых достигала 8 - 9 м и предложен ряд дорожных конструкций с учетом особенностей района строительства.
2. Результаты диссертационных исследований вошли в монографию: Андреева Е.В. Параграф 5 // Механика и теплофизика дорожных конструкций / Ш.М.Айталиев, А.В.Смирнов, Б.Б.Телтаев, В.Н.Шестаков.
Апробация работы осуществлялась на Международной конференции по геотехнике «Взаимодействие сооружений и оснований: методы расчета и инженерная практика» (г. Санкт-Петербург, 2005 г.); Международной научно-технической конференции «Современные проблемы автомобильных дорог» (г. Алматы, 2005 г.); научно-техническом семинаре факультета «Автомобильные дороги и мосты» (СибАДИ, г. Омск, 2007 г.); Международной научно-практической Интернет-конференции
Современные методы строительства автомобильных дорог и обеспечение безопасности движения» (г. Белгород, 2007 г.); II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (СибАДИ, г. Омск, 2007 г.).
Публикации: по материалам диссертации опубликовано 11 работ.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Результаты исследований изложены на 112 страницах основного текста, включающего 20 рисунков, 10 таблиц, библиографию из 111 наименований и 35 страницах приложений.
Заключение диссертация на тему "Устойчивость дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях"
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Обоснованная модель ускорения колебаний дорожной конструкции на слабом грунтовом основании позволяет достоверно определить их значения на границе «земляное полотно - слабое грунтовое основание». При сравнении значений ускорений колебаний дорожной конструкции на слабом грунтовом основании, полученных по данной модели, с экспериментальными значениями установлено, что отклонение средних значений ускорений колебаний от экспериментальных составляет 6 - 10 %. В 16 % случаев отклонение составляет 13 %, что позволяет считать модель (2.47) - (2.49) достоверной.
2. Установлено, что в дорожных конструкциях на границе «земляное полотно - слабое грунтовое основание» под действием подвижных нагрузок формируются ускорения колебаний: при толщине плиты из цементобетона 0,14 м (Ei = 35000 МПа), изменении высоты насыпи из песка от 1,5 до 2,5 м (E2 = 60, 80, 100 МПа) и при толщине слоя слабого грунта от 1,0 до 4,0 м (Ез = 3, 7, 15 МПа) - ускорение колебаний на границе «земляное полотно - слабый грунт» изменяется от 62.6 до 124.4 мм/с , т.е. в пределах от 0,006 до 0,012g.
3. Разработанная методика расчета устойчивости дорожных конструкций на слабом грунтовом основании при динамических воздействиях с использованием программы Microsoft Exell 2003, позволяет определить ускорения колебаний на поверхности слабой толщи при заданных высоте насыпи, конструкции дорожной одежды и возможной скорости движения автомобиля. Использование разработанной методики дает возможность экономить до 35 % грунта насыпи.
Библиография Андреева, Елена Владимировна, диссертация по теме Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
1. Александров A.C., Александрова Н.П., Кузин Н.В., Андреева Е.В. Моделирование слабых оснований насыпей промысловых дорог при воздействии повторяющихся динамических нагрузок // Сборник ст. /Дороги и мосты. М., 2006. - Вып. 16/2. - С.73-85.
2. Андреева Е.В. Оценка длительности работы дорожных конструкций на слабых грунтах как упруго-колебательных систем.// Современные проблемы автомобильных дорог: Материалы междунар. науч.-техн. конф., 14-15 апреля 2005г.-Алматы, 2005.-С.210-212.
3. Андреева Е.В. Метод расчета ускорений колебаний слабого слоя под песчаными насыпями автомобильных дорог от действия подвижной нагрузки // Научный вестник ВГАСУ 2005. - №4. - С.26-27.
4. Андреева Е.В. Жесткость дорожной конструкции // Современные методы строительства автомобильных дорог и обеспечение безопасности движения: сб. докл. Междунар. науч.- прак. Интернет-конференции. Белгород: Изд-во БГТУ, 2007. - С. ~Я /.
5. Андреева Е.В. Расчетная схема системы «дорожная одежда земляное полотно - слабое основание» // Вестник СибАДИ - 2007. -C.PJ
6. Бабаков И.М. Теория колебаний. М.: Наука, 1968. - 620 с.
7. Бабков В.Ф. Напряжения в грунтовых основаниях дорожных одежд. Исследования по механике дорожной одежды. Труды Союздорнии, вып.Ш.-М., 1961.-С. 51 -90.
8. П.Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. -М.: Высшая школа, 1968. 360 с.
9. Бец В.А. Современный этап развития автомобильных дорог общего пользования в ХМАО / /Информ. сборник. М.: Информ. автодор, 2001. - Вып.2.
10. Болштянский М.П. Расчет прочности дорожных одежд при использовании торфа в теле насыпи и ее основании в условиях Среднего Приобья: Автореф. дис. д-ра. техн. наук. М., 1991. - 36 с.
11. Вибрация в технике: Справочник. Том. 1. Колебания линейных систем /Под ред. В.В.Болотина. М.: Машиностроение, 1978. - 352 с.
12. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд / Под ред. И.А. Золотаря, H.A. Пузакова, В.М. Сиденко.- М.: Транспорт, 1971.-295 с.
13. Вопросы дорожного строительства на V Международном конгрессе по механике грунтов и фундаментостроению. НТИ Минавтодора РСФСР. -М.: 1963.-56 с.
14. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978.-448 с.
15. Гладков В.Ю. Способ определения напряженно-деформированного состояния зернистых систем от нагрузки, передаваемой через жесткий штамп // Тр. Союздорнии. 1988. -С. 65 - 79.
16. Глушков Г.И. Повышение долговечности цементобетонных покрытий // Автомобильные дороги. -1981. № 9. -С.23 - 25.
17. Глушков Г.И. Расчет сооружений, заглубленных в грунт. -М.: Стройиздат. 1977. 405 с.
18. Глызин А.П. Исследование деформируемости дорожной конструкции на торфяном основании в зоне потенциального образования многолетнемерзлых грунтов Западной Сибири: Автореф. дис. .канд. техн наук. М.: 1981. - 24 с.
19. Гольдштейн Н.М. Механические свойства грунтов. М.: Стройиздат, 1973.-368 с.
20. Гольдштейн М.Н., Царьков A.A., Черкасов И.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Транспорт, 1981. - 320 с.
21. Гончаревич И.Ф. Виброреология в горном деле. М.: Наука, 1977. -143 с.
22. Горбунов-Пасадов М.И., Маликова Т.А., Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. М.: Стройиздат, 1973. - 679 с.
23. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: Изд-во стандартов, 1996.-29 с.
24. Действие вибраций на нелинейные механические системы (механика медленных движений, виброперемещение, виброреология). Вибрации в технике: Справочник. Том 2. Колебания нелинейных систем /Под ред. И.И.Блехмана. -М.: Машиностроение, 1979. -351 с.
25. Дорожная терминология: Справочник /Под ред. М.И.Вейцмана. М.: Транспорт, 1985.-310 с.
26. Дубровин E.H. Жесткие покрытия городских дорог. -М.: Стройиздат, 1971.-399 с.
27. Евгеньев И.Е., Казарновский В.Д. Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах. М.: Транспорт, 1976. - 271с.
28. Железодорожный путь / Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпушенко, С.И. Клинов, H.H. Путря, М.П. Смирнов: Под ред. Т.Г.Яковлевой. 2-е изд., с измен. И дополн. М.: Транспорт, 2001. - 407 с.
29. Жинкин Г.Н., Грачев И.А. Особенности строительства железных дорог в районах распространения вечной мерзлоты и болот: Учебное пособие, М.: УМК МПС России, 2000. - 420 с.
30. Земляное полотно автомобильных дорог в северных условиях / Под ред. A.A. Малышева. М.: Транспорт, 1974. - 252 с.
31. Иванов П.Л., Горелик Л.Ш. Исследования деформируемости песчаных грунтов при вибрационных воздействиях // Материалы к науч.-техн. конф. По динамическим воздействиям на грунты и одежды автомобильных дорог. Ленинград, 1964. - С. 27 - 29.
32. Инструкция по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири: ВСН 26-80 / Миннефтепром. Тюмень, 1974. - 115 с(отм.).
33. Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог нефтяных и газовых промыслов Западной Сибири: ВСН 26 90 / Минтрансстрой СССР. - Тюмень, 1990. - 120 с.
34. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа: ВСН 46-83. -М.: Транспорт, 1985. 157 с.
35. Инструкция по проектированию жестких дорожных одежд: ВСН 197-91.-М.: Союздорнии, 1992. 77 с.
36. Ишихара К. Поведение грунтов при землетрясениях: Пер. с англ. / Под ред. А.Б.Фадеева, М.Б.Лисюка / НПО «Геореконструкция -Фундаментпроект.» СПб., 2006. - 384 с.
37. Казарновский В.А., Смирнов В.М., Косарев Ю.И. Определение расчетных значений прочностных характеристик песков с учетом воздействия повторной нагрузки // Тр. Союздорнии. 1985. - С. 80 -92.
38. Карпов Б.Н., Симановский A.M., Цветков А.Б. Эффективные сборные дорожные покрытия для районов Севера и Сибири. JL: Стройиздат, 1986.-96 с.
39. Коган Б.И. Напряжения и деформации в покрытиях с непрерывно меняющимся модулем упругости по глубине // Труды ХАДИ. 1957. -Вып. 19. - С.53-66.
40. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд / Под ред. Н.Н.Иванова. М., Транспорт, 1973. - 328 с.
41. Конструкции и технологии строительства дорог в сложных природных условиях: Учебное пособие / А.В.Смирнов, В.Н.Шестаков, В.В.Сиротюк, В.П.Никитин, Т.В.Боброва, А.А.Миронов; Под ред. А.В.Смирнова. Омск: СибАДИ, 2005.- 172 с.
42. Корсунский М.Б. Пути учета фактора времени при расчете дорожных одежд. / Материалы к науч.-техн. конф. по динамическим воздействиям на грунты и одежды автомобильных дорог. Ленинград, 1964. - С.89-96.
43. Костерин Э.В.Основания и фундаменты: Учебник для вузов по спец. «Строительство автом. дорог» и «Мосты и транспортные тоннели».-3-е изд., перераб. -М.: Высш. школа, 1990. 431 с.
44. Крицук З.А. Давление на дорогу автомобиля, движущегося по неровной проезжей части // Вестник ЛПИ. 1970. -№51. - 120 с.
45. Крицук З.А. Динамическое взаимодействие автомобиля с дорогой на вертикальных вогнутых кривых. Вопросы современного строительства //Вестник ЛПИ. 1969. -№35 -135 с.
46. Крицук З.А. Колебания плиты, лежащей на упругом с последействием основании с учетом массы подвижной нагрузки // Труды IV Всесоюз. Конф. по теории оболочек и пластин. Ереван: 1964. - 180 с.
47. Леонович И.И., Макаревич С.С., Лащенко А.Н. Применение реологических моделей к расчету дорожных одежд. Минск, б.и., 1971.-184 с.
48. Леонович И.И. Исследование параметров и прочности автомобильных лесовозных дорог. ЛОЛЛАК, Ленинград. 1972. 35 с.
49. Лобанов В.И, Сильянов В.В., Сапегин Л.Н., Ситников Ю.М. Пропускная способность автомобильных дорог. -М.: Транспорт. 1975. - 320 с.
50. Майер В.Р. Исследование осадки во времени торфяных оснований насыпей автомобильных дорог с учетом особенностей их сооружения в условиях нефтепромыслов Западной Сибири: Автореф. дис. . к-та техн. наук. -М: 1979. 19 с.
51. Малофеев А.Г. Исследование динамического воздействия автомобиля на нежесткие дорожные одежды в процессе эксплуатации дорог: Автореф. дис. . к-та техн. наук. Омск: 1978.-21 с.
52. Марготьев А.Н. Напряженно-деформированное состояние многослойной среды под действием динамической полосовой нагрузки //Т. Союздорнии.- 1966.-Вып. 6. С. 125 - 165.
53. Марко Я.Ю. Исследование влияния вибродинамических воздействий на земляное полотно при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог на болотах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ленинград: 1980. -23 с.
54. Маслов Н.Н. Условия устойчивости водонасыщенных песков. -М: Госэнергоиздат, 1959. 130 с.
55. Маслов H.H., Ахмат B.K. Влияние касательных напряжений на степень динамической устойчивости затопленных песчаных откосов // Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. М., 1969. - Т.90. - 185с.
56. Матуа В.П. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций с учетом их неупругих свойств и пространственного нагружения // Автореф. дис. д-ра техн. наук. -Ростов-на-Дону, 2002 40 с.
57. Меньшов A.C. Обеспечение местной устойчивости откосов высоких насыпей автомобильных дорог из несвязных грунтов. // Автореф. дис. канд. техн наук. М., 2006. - 24 с.
58. Меркулов Е.А. Городские дороги. М.: Высшая школа, 1973. - 456 с.
59. Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд (взамен ВСН 197-91). М.: Союздорнии, 2004. - 135 с.
60. Орловский B.C. Проектирование и строительство сборных дорожных покрытий. М.: Транспорт, 1978. - 152 с.
61. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, ошибки и парадоксы. 3-е изд., перераб. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 384 с.
62. Планирование эксперимента. Программы для решения задач дорожного строительства на ЭВМ.- М.: Союздорнии, 1986. 16 с.
63. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02-85) / СОЮЗДОРНИИ Минтрансстроя СССР. М.: Стройиздат, 1989. - 192 с.
64. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах / Минтранс России. М., Транспорт, 2004. - 253 с.
65. Проектирование нежестких дорожных одежд: ОДН 218.046-01: (взамен ВСН 46-83): М.: Информавтодор, 2001. - 123 с.
66. Радовский Б.С., Малеванский Г.В. Оценка влияния автотранспортных средств на усталость дорожных покрытий // Тр.Союздорнии. 1988. -С. 37-50.
67. Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог. -М.: Транспорт, 1982.- 160 с.
68. Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в технологии бетона. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1982.- 103 с.
69. Савинов O.A. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. М.: Стройиздат, 1964. - 346 с.
70. Сааль А.О., Радовский Б.С., Высоцкая Б.А. Рациональное конструирование дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями на слабых грунтах // Тр. Союздорнии. 1985. - С. 70 - 80.
71. Самойленко Б.Б.Исследование колебаний цементобетонных дорожных покрытий на основаниях различных типов // Тр. Союздорнии. 1978. -Вып.108. - С. 78 - 93.
72. Самойленко Б.Б., Высоцкий Ю.Н. Влияние климатических условий и подвижной нагрузки на состояние дорожной одежды жесткого типа в условиях Сибири. // Тр. Союздорнии. 1975. - Вып.86. - С. 91-99.
73. Сборные покрытия автомобильных дорог /Под ред. В.М.Могилевича. Учебное пособие для вузов М.: Высшая школа, 1972. - 384 с.
74. Сибагатулин P.A. Совершенствование метода расчета дорожных конструкций с учетом особенностей их работы в условиях Сибири (на примере Ханты-Мансийского автономного округа): Дис.канд, техн. наук / СибАДИ. Омск, 2003. - 112 с.
75. Славуцкий А.К., Носов В.П. Сельскохозяйственные дороги и площадки. М.: Агропромиздат, 1986. - 447 с.
76. Смирнов A.B. Динамика дорожных одежд автомобильных дорог. -Омск: Запсибиздат, 1975. 183 с.
77. Смирнов A.B., Андреева Е.В., Кузин H.B. Гашение колебаний и резонанс в дорожных конструкциях // Наука и техника в дорожной отрасли 2006. -№3. - С.39 - 41.
78. Смирнов A.B., Емелин С.С. Динамическое напряженно-деформированное состояние слоистых сред и конструкций дорог и аэродромов повышенной долговечности // Вестник науки СибАДИ. -2000.-С.4-8.
79. Смирнов A.B., Иллиополов С.К., Александров A.C. Динамическая устойчивость и расчет дорожных конструкций. Омск: СибАДИ, 2003. -188 с.
80. Смирнов A.B. Дороги северных нефтепромыслов. Омск: ОмГТУ, 1996.- 146 с.
81. Смирнов A.B., Малышев A.A., Агалаков Ю.А. Механика устойчивости и разрушений дорожных конструкций. Омск: СибАДИ, 1997. - 91 с.
82. Смирнов A.B. Теоретические и экспериментальные исследования работоспособности нежестких дорожных одежд. Дисс. д-ра техн. наук / СибАДИ. Омск 1989. - 392 с.
83. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 80 с.
84. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1986-51 с.
85. СНиП 2.06.05-84 Плотины из грунтовых материалов. Госстрой СССР, М., 1991.-49 с.
86. СНиП 2.02.01-83*.Основания зданий и сооружений. / Госстрой СССР. -М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1995. 68 с.
87. Современные конструкции дорожных одежд // Батраков О.Т., Покутнев Ю.А., Гудзинский М.Н., Голованенко Ю.И.- Харьков, 1984. 85 с.
88. СП 23-105-2004. Свод правил. Оценка вибрации при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов метрополитена. М.: Госстрой России, 2004. - 54 с.
89. Табаков Н.В., Казарновский В.Д., Вассерман С.Н. Вопросы проектирования автомобильных дорог при освоении сильнозаболоченных территорий нефтедобывающих районов Западной Сибири. // Тр. Союздорнии. 1975. - Вып.86. - С. 12-30
90. Тимофеев A.A. Сборные бетонные и железобетонные покрытия городских дорог и тротуаров. М.: Стройиздат, 1986. - 319 с.
91. ЮО.Типовые конструкции земляного полотна нефтепромысловых автомобильных дорог Западной Сибири, (приложение к Инструкции по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири. ВСН 26-80). Тюмень, 1981. - 53 с.
92. Ю1.Тупицин Н.М. Проектирование земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (Конструкции и расчет насыпей на болотах): Учебное пособие. Омск: СибАДИ, 1982. - 82 с.
93. Ю2.Хархута Н.Я., Костельов М.П. Напряжения и деформации в грунтах при ударных нагрузках // Материалы к науч.-техн. Конференции по динамическим воздействиям на грунты и одежды автомобильных дорог. Ленинград, 1964. - С. 30 - 33.
94. Хомяков В.А., Квашнин М.Я., Исаханов Е.А. Экспериментальные данные о сопротивлении сдвигу песчаных и глинистых грунтов при вибродинамическом нагружении // Вестник КазАТК. -2004. №2(27). - С.83 - 87.
95. Цытович H.A. Механика грунтов. М.: Госстройиздат, 1963. - 636 с.
96. Ю5.Чернигов В.А. Прочность сварных соединений сборных бетонных покрытий//Автомобильные дороги. 1981. - №10. - С. 12 - 14.
97. Юб.Чернигов A.B. Учет напряженного состояния основания в расчете жесткой дорожной одежды. /Автореф. дис. канд. техн. наук. М: Союздорнии, 1990. - 19 с.
98. Юркин Р.Г. Уплотнение грунта плоским круглым штампом // Тр.
99. Результаты расчетов динамического прогиба IV н ускорений а
100. Рис79 Зависимость значений прогиба слабого грунтового основания под действием вертикальной нагрузки = 50 кН, перемещающейся горизонтально со скоростью V = 60 км/час, от высоты песчаной насыпи Ъ2 (Ег = 80 МПа) и толщины слабого основания Из (Ез=7 МПа)
101. Рис.9 Зависимость значений прогиба слабого грунтового основания под действием вертикальной нагрузки = 50 кН, перемещающейся горизонтально со скоростью V = 60 км/час, от высоты песчаной насыпи 112 (Е2 = 80 МПа) и толщины слабого основания Ьз (Ез=15 МПа)
-
Похожие работы
- Исследование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций с учетом их неупругих свойств и пространственного нагружения
- Совершенствование метода расчета дорожных конструкций с учетом особенностей их работы в условиях Сибири
- Повышение несущей способности слабых оснований дорожных насыпей сваями-дренами
- Прогнозирование величины необратимой деформации дорожной конструкции от воздействия транспортного потока
- Обеспечение экологической безопасности строительства грунтовых сооружений в сложных гидрогеологических условиях
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов