6.2. Расчет оснований (проведение экспериментальных исследований)

Процесс проведения экспериментальных исследований осуществлялся в грунтовом лотке, размеры которого в плане 3,0·2,1 м, глубина - 1,40 м. Искусственные грунтовые основания послойно устраивались из средней крупности песка с уплотнением до момента получения требуемого коэффициента пористости.

При расчете оснований верхний слой дорожных одежд выполнялся из гранитного щебня толщиной 100, 200, 300 мм., фракции 20 - 40 мм. Армирующим материалом выступала геосетка одного из ведущих производителей геосинтетических материалов. Геосетки укладывались в основание дорожных одежд на стыке слоев щебня и песка после определения характеристик деформации и расчета песчаного снования.

Нагружения при расчете конструкций дорожных одежд производились при помощи гидравлических домкратов штампами диаметров 385 и 450 мм., устанавливаемых на слой щебня. При конструировании покрытий вокруг установленных штампов организовывался пригруз, который был эквивалентен весу вышележащих слоев покрытия дорожных одежд. Таким образом воссоздавались реальные условия функционирования промежуточного слоя из щебня.

Для измерения величин нагрузок использовались измерители нагрузок торсионного типа, установленные на гидравлическом стенде. Показатели осадки штампов измерялись по показаниям трех прогибомеров типа 6-ПАО, которые располагались на реперной системе, независимой от лотка.

При расчете оснований проводились серии статических нагружений конструкций дорожных одежд, при которых показания прогибомеров фиксировались без использования дополнительных технических средств (визуально). При многократных кратковременных нагружениях привлекалось дополнительное оборудование для фиксирования показаний приборов - видеокамеры и магнитные носители.

В ходе испытания дорожных одежд каждая конструкция подвергалась серии из 100000 кратковременных и 11 статических нагружений.

Модельные экспериментальные исследования позволили осуществить сравнительную характеристику неармированных конструкций дорожных одежд и армированных геосинтетическими материалами.

Sупр./Sост.=0,5/3,965=0,126 и Sупр./Sост.=0,389/2,003=0,194 соответственно.

Был осуществлен расчет конструкций дорожных одежд и сравнительный анализ остаточных деформаций при многократных кратковременных нагрузках.

6.3. Итоговые результаты расчета оснований дорожных одежд

В результате проведенных расчетов оснований дорожных одежд и сравнительного анализа полученных данных было установлено: увеличение общего модуля упругости конструкции дорожных одежд на 14-36% достигается путем армирования слоя щебня геосинтетическими материалами.

• Применение различного рода геосинтетических материалов при проектировании дорог и расчете оснований дорожных одежд благотворно влияет на величину необратимых деформаций , снижая их. Как следствие - благотворное влияние и на величину касательных напряжений в слое, который подстилает щебень. Армирование щебня геосинтетическими материалами значительно снижает остаточные деформации (почти в 2 раза), что показывают сравнительные графики деформаций конструкций дорожных одежд при многократных нагружениях.

• При многократных кратковременных нагружениях увеличение деформаций конструкций дорожных одежд (армированных) подчиняется логарифмическому закону распределения, что устремляет их и обуславливает действующим методом расчета оснований нежестких дорожных одежд.

Условия для образования в конструкциях дорожных одежд "жесткой прослойки" создаются наличием в верхней части их - покрытия, которое способно сопротивляться прилагаемому растяжению при изгибе, а в промежуточном слое - щебня, армированного геосеткой. Стоит также заметить, что модуль упругости жесткой прослойки может быть больше модуля упругости слоя, который лежит выше.

Несущая способность дорожных одежд, армированных геосеткой, увеличивается приблизительно в 2 - 2,85 раза.

Расчет оснований и обследование дорог - профильные направления деятельности компании АзъПроектСтрой. На любые научные работы, проводимые компанией (проектирование дорог, штамповые испытания, расчет конструкций жестких дорожных одежд, вертикальная планировка и др.) распространяется гарантия.