Воробьев Валерий Степанович – доктор технических наук, профессор, декан факультета «Строительство железных дорог», заведующий кафедрой «Технология, организация и экономика строительства»
630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчука, 191
Valery S. Vorobjev – doctor of technical science, Professor, Dean of the Rail Road Construction Faculty, Head of the Construction Technology, Organization and Economics Department
630049, Novosibirsk, 191,D. Kovalchuk St.
Карелина Елена Леонидовна (г. Новосибирск, Россия) – аспирант кафедры «Технология, организация и экономика строительства»
630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчука, 191
Karelina Elena Leonidovna – graduate student of the Construction Technology, Organization and Economics Department
630049, Novosibirsk, 191,D. Kovalchuk St.
Бендер Оксана Анатольевна – кандидат технических наук, доцент кафедры «Изыскания, проектирование и постройка железных и автомобильных дорог»
630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчука, 191
Bender Oxana Anatolievna – candidate technical science, associate professor of the Researches, Design and Construction of Railway and Highways Department
630049, Novosibirsk, 191,D. Kovalchuk St.
Каталымова Ксения Валерьевна – кандидат технических наук, директор по правовой и кадровой работе
630099, г. Новосибирск, ул. Каменская,19
Katalymova Ksenia Valeryevna – candidate technical science, Director of Legal and Personnel Department
630099, Novosibirsk, 19, Kamenskaya St.
Введение. Возросшие технические требования к автомобильным дорогам, связанные с увеличением осевых нагрузок, интенсивности и скорости движения транспортных средств с учетом фактического технического состояния ряда дорог, инженерных сооружений, в том числе водопропускных труб, активизацией федеральных и региональных служб по приведению параметров дорожных покрытий к мировым стандартам ставят задачу разработки методов математического моделирования физико-механических характеристик грунтов в зоне расположения водопропускных труб, позволяющих снизить экономические затраты и время на проведение экспериментальных исследований деформаций по результатам мониторинга грунтов земляного полотна и дорожной одежды.
Материалы и методы. Рассмотрен порядок исследования технического состояния водопропускных труб, дорожной одежды и физико-механических характеристик грунтов, методы и способы экспериментальных исследований. Обоснован подход к проведению опытных работ по проходке шурфов в местах появления деформаций и на незначительном от них удалении. Выполнена оценка состояния грунтов земляного полотна и затрубного пространства водопропускных труб в местах их устройства.
Результаты. Определены модули деформации и упругости, плотность, влажность, консистенция, число пластичности, показатель текучести, производные физических характеристик грунта. Применительно к поставленной задаче исследований определены инженерно-геологические элементы, установлены средние значения плотности, влажности и коэффициента уплотнения, а также получены расчетные значения модулей деформации на основе компрессионных и штамповых испытаний, модуль упругости.
Обсуждение и заключение. Установлена зависимость дефектности дорожного покрытия от физико-механических характеристик грунтов земляного полотна.
По результатам экспериментальных работ выполнен корреляционно-регрессионный анализ характеристик грунтов. Получены уравнения регрессии в затрубном пространстве водопропускных труб и на удалении ±30 м от них. Установлено, что наблюдаются нарушения ровности покрытия дорожных одежд, вызванные просадками в барьерных местах. С удалением от водопропускных труб улучшаются физико-механические характеристики грунта и повышаются их прочностные характеристики.
Практическое значение. Применение моделей физико-механических характеристик грунта в совокупности с экспериментальными исследованиями позволяет снизить трудозатраты, время и стоимость испытаний.
Introduction. Increased technical requirements for roads, associated with increasing axial loads, the intensity and speed of vehicles, with the actual technical condition of the roads number, engineering structures, including culverts, activation of federal and regional services to bring the parameters of road surfaces to the world standards, all listed parameters pose the task in developing the mathematical modeling methods of physical-mechanical characteristics of soils in the culverts area. Therefore, such methods allow to reduce economic costs and time for carrying out experimental research of deformations based on the monitoring results of the soil roadbed and pavement.
Materials and methods. The order of technical condition of the culverts’ research, pavement and physico-mechanical characteristics of soils, methods of experimental research were discussed in the article. Moreover, the approach to carrying out experimental works on penetration of pits in places of deformations and nearby was approved. Additionally, the evaluation of the soils condition on the roadbed and the annular space of the culverts was made.
Results. The schemes of deformation and elasticity, density, humidity, consistency, plasticity number, fluidity, and physical properties of the soil are determined. The engineering-geological elements, mean values of density, humidity and compaction factor are established according to the research aim. Consequently, the values of the strain modules and the modulus of elasticity are calculated on the basis of compression and stamp tests.
Discussion and conclusions. The dependence of the pavement on the physic-mechanical characteristics of the soil of the roadbed is proved. The correlation-regression analysis of soil characteristics is performed on the basis of experimental research. As a result, the regression equations are obtained in the annular space of culverts and at the distance of ± 30 m nearby. As could be proved, there are irregularities in the coverage of road clothes caused by drawdown in barrier locations. The physic-mechanical characteristics of the ground and strength characteristics are increased by culverts’ transfer on distance. The application of physic-mechanical characteristics of the soil together with experimental studies makes it possible to reduce labor costs, time and cost of testing.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.