Усиление слабых оснований дорожных насыпей грунтовыми сваями в геосинтетических оболочках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.11, кандидат наук До Кхань Хунг

• До Кхань Хунг
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук До Кхань Хунг

СОДЕРЖАНИЕ

стр

Введение

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Слабые грунты и слабые основания дорожных насыпей

1.2. Области распространения слабых грунтов на территории России и Вьетнама и их инженерно-геологические свойства

1.3. Основные принципы строительства автомобильных дорог на слабых грунтах

1.4. Эффективные конструктивно-технологические схемы устройства дорожных насыпей на слабых грунтах

1.4.1. Свайные основания

1.4.2. Основания с вертикальными дренами

1.5. Анализ работы свай-дрен в основаниях насыпей

1.6. Усиление слабых оснований текстильно-песчаными сваями

(геосваями)

Глава 2. Теоретический анализ влияния гибкой геосинтетической оболочки на несущую способность грунтовых свай

2.1. Дополнительный анализ оценки эффективности грунтовых свай-дрен

2.2. Анализ влияния гибкой оболочки на эффективность свай-дрен

2.3. Анализ влияния гибкой оболочки на степень эффективности работы

грунтовых свай

Глава 3 : Программа "Plaxis" и метод конечных элементов (МКЭ)

3.1. Программа Plaxis

3.2.Метод конечных элементов (МКЭ)

3.2.1. [Кс] : Матрица жесткости системы элементов скелета

(МЖС)

3.2.2. Плоские элементы метода МКЭ

3.2.3. {5c(t)} : Вектор узловых перемещений системы элементов

3.2.4. [Сс]

3.2.5. {pXt)} : Вектор поровых давлений системы элементов

3.2.6. {Fc} : Вектор заданных сил (внешних сил)

3.3. Последовательность операций при использовании

МКЭ

Глава 4. Результаты математического и физического моделирования работы грунтовых свай-дрен

4.1. Моделирование условий работы песчаных свай-дрен

4.2. Моделилование условий работы свай-дрен в геосинтетической оболочке (геосвай)

4.2.1. Степень влияния коэффициента Пуассона (и)

4.2.2. Характер влияния модуля деформации (Есв)

4.3. Краткие практические рекомендации по применению грунтовых свай-

дрен в геосинтетических оболочках (геосвай)

Общие выводы

Список литера гуры

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Усиление слабых оснований дорожных насыпей грунтовыми сваями в геосинтетических оболочках»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

При строительстве земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах, как правило, возникает несколько практических проблем, но к наиболее актуальным следует отнести, во-первых, проблему обеспечения устойчивости слабого основания в период отсыпки насыпей, особенно при высоких темпах производства земляных работ, и во-вторых, проблему сокращения величины прогнозируемых осадок и сроков их завершения. Комплексное решение этих проблем может быть, в частности, обеспечено за счет применения так называемых геосвай, представляющих собой песчаные грунтовые сваи-дрены диаметром от 40 до 150см, заключенные в гибкую цилиндрическую геосинтетическую оболочку. Эти сваи наилучшим образом совмещают в себе как функцию несущего конструктивного элемента, разгружающего слабые грунты, так и функцию вертикальных песчаных дрен, способствующих существенному ускорению процессов консолидации слабых грунтов и завершению осадок дорожных насыпей.

Однако при их применении отмечается значительная разница между фактическими и прогнозируемыми значениями расчетных параметров, что указывает на определенное несовершенство используемой аналитической модели и на необходимость дальнейшего совершенствования ее теоретических основ.

В этой связи, учитывая актуальность проблемы строительства транспортных сооружений на слабых грунтах как в условиях России, так и для условий Вьетнама, целью настоящей диссертационной работы является разработка теоретических и методических основ прогноза степени увеличения общей несущей способности слабых оснований

дорожных насыпей на основе применения вертикальных грунтовых свай-дрен в геосинтетических оболочках.

В соответствии с поставленной целыо определены следующие задачи исследований.

• Обобщить накопленный опыт отечественного и зарубежного транспортного строительства в области обеспечения стабильности дорожных конструкций на слабых грунтах с помощью фунтовых свай-дрен;

• Аналитически и средствами математического моделирования (МКЭ) выявить роль гибких геосинтетических оболочек в увеличении несущей способности грунтовых свай

• Методами математического моделирования (МКЭ) провести изучение особенностей НДС слабых оснований дорожных насыпей, усиленных грунтовыми сваями-дренами в гибких оболочках из геосинтетики;

• Разработать практические методы прогноза степени изменения деформационных свойств слабых оснований, усиленных грунтовыми сваями-дренами в гибких оболочках из геосинтетики и рекомндации по методам повышения несущей способности дорожных насыпей, сооружаемых на слабых основаниях в том числе и применительно к условиям Вьетнама.

Научная новизна работы состоит в том, что на основе выполненных теоретических исследований и моделирования работы слабых оснований методами численного анализа - метод конечных элементов (МКЭ):

• получена общая аналитическая зависимость для прогноза величины повышения несущей способности слабого основания дорожных насыпей в результате устройства как песчаных свай-дрен, так и свай-дрен в геосинтетических оболочках (геосвай)

• установлено, что повышение несущей способности слабых оснований за счет устройства свай-дрен происходит не только за счет разницы деформационных и прочностных характеристик грунта свай и слабого грунта, а и за счет увеличения диаметра свай-дрен и реактивного отпора слабого грунта в межсвайной области, развивающегося на этапе нагружения и осадки основания.

• установлено, что дополнительное, и достаточно ощутимое, повышение несущей способности слабых оснований в случае устройства геосвай обусловлено проявлением на этапе нагружения и осадки основания армирующего эффекта геосинтетической оболчки, ограничивающей боковые деформации грунтовых свай и увеличивающих их прочность за счет появления дополнительных сил псевдосцепления.

• установлено, что эффективность применения геосвай, как и свай-дрен, увеличивается с увеличением степени насыщенности ими слабого основания, однако, влияние геосинтетической оболочки снижается при росте природной плотности слабого грунта и модуля его деформации.

• установлено также, что эффективность применения геосвай увеличивается с ростом модуля упругости геосинтетической оболочки и ее толщины, но снижается с ростом диаметра геосвай.

Практическая ценность работы: заключается в дальнейшем совершенствовании методических основ проектирования земляного полотна, сооружаемого в сложных инженерно-геологических условиях, позволяющих более обосновано использовать грунтовые сваи в геосинтетических оболочках для увеличения несущей способности слабых оснований.

Апробация работы:

1. Промежуточные этапы работы докладывались на71-й научно-технических конференциях (МАДИ).

2. По материалам работы опубликованы следующие статьи в рецензируемых журналах:

• Добров Э.М., До Кхань Хунг. Влияние геосинтетической оболочки на эффективность усиления слабых оснований грунтовыми сваями. «Транспортное строительство»,№7, 2014 с. 15-17.

• Добров Э.М., До Кхань Хунг. Геосинтетическая оболочка- фактор повышения эффективности грунтовых свай. «Наука и техника в дорожной отрасли», №3,2014 с. 31-32.

3. Результаты исследований учтены в ОДМ «Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых фунтах основания», разработанных в 2014 г. ООО «Мегатех инжиниринг» совместно с ООО «Роспромтекс инжиниринг» и ЗАО «Земьспецпроект» по заказу Дорожного Агенства «Росавтодор».

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Слабые грунты и слабые основания дорожных насыпей

В соответствии с современной практикой проектирования и строительства автомобильных дорог в России и требованиями действующих в этой области нормативных документов [6, 10, 22...] к слабым грунтам относят любые связные грунты, прочность на сдвиг которых, определяемая крыльчаткой [6,10] в условиях их природного залегания и состояния, характеризуется величиной менее 0,075 МПа или, если модуль осадки составляет более 50 мм/м, полученной в условиях компрессии при нагрузке 0,25 МПа, что отвечает модулю деформации менее 5,0 МПа.

В случае отсутствия результатов сдвиговых и компрессионных испытаний к слабым в общем инженерно-геологическом смысле относят [6,10,21] природные отложения органо-минеральных и органических грунтов, которые согласно Справочного Пособия «Инженерно-геологические изыскания для строительства» [21] могут быть представлены: илами, сапропелями, торфами и заторфованными грунтами, - обладающих значительной влажностью, высокой сжимаемостью, малой прочностью и малой общей несущей способностью при показателе текучести более 0,5.

При этом к илам относят [21] осадок, как правило, морских акваторий в начальной стадии своего накопления, содержащий менее 10% органических веществ в виде растительных остатков и гумуса с коэффициентом пористости е > 0,9-1,5, влажностью \у>0,7-0,8, текучую консистенцию при индексе текучести /¿>1 и содержании частиц мельче 0,01мм от 30 до 40%.

К сапропелям относят [21] пресноводный ил, содержащий (по массе) в своем составе более 10% органических веществ с коэффициентом

пористости е>3, как правило, текучей консистенции с /¿>1 и содержанием частиц крупнее 0,25мм не более 5%.

К торфам следует относить [21]органический грунт, содержащий (по массе) в своем составе 50% и более органических веществ. К грунтам заторфованным следует относить [21] грунт, содержащий в своем составе от 10 до 50% (по массе) торфа.

Природные отложения слабых грунтов органического происхождения (болота) в зависимости от их прочности и характера поведения под весом насыпного слоя грунта, строительных механизмов или возводимого сооружения, в соответствии с п. 3.1 СТО НОСТРОЙ.2.2527-2011 рекомендуется [44] подразделять натри типа:

- основания I типа: прочность слабых грунтов органического происхождения в природном состоянии (болото) обеспечивает возможность отсыпки насыпи (технологического слоя) высотой до 3 м без бокового выдавливания слабого грунта из под ее основания;

- основания II типа: прочность слабых грунтов органического происхождения в природном состоянии (болото) позволяет исключить их выдавливание из-под насыпи высотой до 3 м только в случае ее отсыпки темпами, при которых прочность основания успевает нарастать за счет его уплотнения;

- основания III типа: прочность слабых грунтов органического происхождения в природном состоянии (болото) при вращательном срезе оказывается менее 0,014 МПа, что не может исключить опасность их выдавливания из-под насыпи высотой до 3 м при любой интенсивности ее отсыпки.

В целом, к слабым основаниям рекомендуется [22] относить основания дорожных насыпей, в пределах активной зоны которых имеются слои слабых грунтов мощностью не менее 0,5 м.

Вместе с тем следует отметить, что применительно к условиям дорожного строительства, в основе рассмотренных выше требований, связанных с разделением оснований по трем типам, лежит тесная взаимосвязь напряженно-деформированного состояния (НДС)

естественного грунтового основания насыпи и сдвиговой прочности грунта при его природной плотности-влажности. Причем, наиболее существенное значение имеет характер развития линий равных максимальных касательных напряжений тшах, имеющих, в частности, для треугольной нагрузки вид, указанный на рис. 1.1. При анализе данного графика видно, что наиболее напряженной областью основания, с точки зрения величины сдвиговых (касательных) напряжений, является область, где значения тггшх приобретают максимально возможные свои значения, т.е. когда

Тчпах^тах.тах^,256Ро , (1-0

где Р0= Упас.Нцас ; Упас,- удельный вес грунта насыпи. Применительно к основанию насыпи в целом величина величина коэффициента его устойчивости может быть определена [1] по формуле

С

К =-аа1— (1.2)

зет

т

шах тах

где ^осн- сдвиговая прочность грунта основания насыпи.

Если принять условие, что грунтовое основание однородно и ни в одной точке его прочность не нарушена, то в этом случае полагая Кми =1,0 из (1.2) получают равенство .

Учитывая, что сдвиговая прочность слабых грунтов определяется [1] главным образом силами сцепления связности Е^уводно-коллоидной природы при (р — 0. В этом случае допустимая высота насыпи, с учетом формул (1.1) и (1.2), определяется следующим образом

цдоп — пас

°>256гпас Г1

(1.3)

При загрузке слабого основания равномерным слоем грунта, его предельная мощность принимается равной

Условия (1.3) и (1.4) можно принимать за универсальные, поскольку дают возможность относить любые грунты оснований к слабым грунтам, если высота насыпи или отсыпанный слой грунта будут по высоте и мощности превосходить получаемые по этим формулам величины.

Данный анализ свидетельствует об определенной относительности применяемого в настоящее время в области строительства понятий «слабый грунт» или «слабое основание». Все зависит, как можно видеть по (1.3) и (1.4), от прочности грунта на сдвиг и величины приложенной на основание внешней нагрузки. Более того, если в качестве критерия выбрать не равенство ттах,шах= ^осн, а условие Ркр= (тг+2,5)Е\у, полученное эмпирическим путем [1] для определения предельной нагрузки на основание, при которой происходит выдавливание его грунтов, то тогда к слабым можно отнести грунты, которые могут выдержать давление слоя насыпного грунта не более

При сравнении (1.3) и (1.4) с (1.5) видно, что последнее условие является более рискованным по сравнению с ранее рассмотренным. Дополнительно можно отметить, что в случае отношения ширины насыпи по подошве к мощности слоя слабого грунта основания В/Ь>1,49, формула с учетом [Дат,дисс] принимает вид

иш, =л-_(1_ =

у у {1.4)

/ нас / пас 4 '

слоя

(1.5)

цкр _

слоя , ,

' (1-6)

где Л^-коэффициент, определяемый по графику (Рис. 1.1)

Рис. 1.1 Значение коэффициента Ые [10]

1.2. Области распространения слабых грунтов на территории России и Вьетнама и их инженерно-геологические свойства

При строительстве автомобильных дорог строителям на территории России приходится встречаться со слабыми грунтами, развитых в качестве интразональных четвертичных отложений в первую очередь в Карелии, Северо-Западных районах Европейской части РФ, а также в районах Западной Сибири, где заболоченность территории, в частности, только в Тюменской области достигает 90)%. Отложения слабых грунтов могут быть представлены различными разновидностями органических и

минеральных грунтов, отложения которых развиты на переходах через поймы рек, лиманы, озера, старицы, береговые приморские территории и т п. условиях.

Изучению инженерно-геологических характкеристик, особенно прочностных и деформационных этих фунтов, применительно, в частности, к целям дорожного строительства [1] были посвящены работы И.Е. Евгенева, В.Д. Казарновского, Л.С. Амаряна, П.А. Дрозда, М.Н. Кудрявцева, В.Н. Яромко, А.Г. Полуновского, Э.К. Кузахметовой и др. Некоторые результаты этих исследований, выполненных еще в начале 60-х годов прошлого века в связи с созданием транспортной сети для освоения богатых природных ресурсов Севера европейской части и Западной Сибири бывшего СССР, представлены в таблицах 1.1-1.4.

Паказатели сдвиговой прочности иольдиевых глин [14,19] (по данным Казарновского В.Д. и Полуновского А.Г.)

Относительная Угол трения Полное Структурное

влажность ш/Чу, (р^ град сцепление С№, Сцепление Сс,

КПа КПа

< 1,0 >7 >15 >10

1,0-1,5 7 - 3 20- 10 15-7

1,5-2,5 3-0 15 -5 7 - 3

Таблица 1.2

Сопротивляемость сдвигу сапропелевых грунтов [14,19]

Подгруппа сапропеля (потери при прокаливании, %) Разновидность сапропеля (по природной влажности, \у%) Сопротивляемость сдвигу по крыльчатке, КПа

Вприродном залегании После уплотнения Под нагрузкой 50КПа

Маловлажный

Органоминеральный (< 200) >20 >30

сапропель Средней влажности

(10-60%) (200-500) 20-10 30-15

Очень влажный

Органосапропель (500-1000) 10-1 15-3

(> 60%) Избыточно влажный

(>1000) < 1 <3

Таблица 1.3

Сопротивляемость сдвигу торфяных грунтов [14,19]

Разновид ность(по влажно - СТИ, \¥% Вид торфяного грунта (по волокнистости) Сопротивляемость сдвигу по крыльчатке, КПа

В природном залегании После уплотнения под нагрузкой 50КПа

Сухой (< 300) Волокнистый > 49 >250

Слабоволкнистый > 30 > 125

Неволокнистый > 19 >80

Маловлаж ный (300600) Волокнистый 49 - 22 250 - 90

Слабовол К11 истый 30 - 16 125 - 56

Неволокнистый 19 - 13 80-36

Средней Влажности (600-900) Волокнистый 26- 16 136-66

Слабоволкнистый 17 - 10 60 - 35

Неволокнистый 8 - 5 36-21

Очень вла жный (900 1200) Волокнистый 16- 11 87-46

Слабоволкнистый 10 - 6 42-28

Неволокнистый 5 - 3 21 - 15

Избыточно Влажный (1200-2500) Волокнистый 11-6 62 - 20

Слабоволкнистый - -

Неволокнистый - -

Сопротивляемость сдвигу болотного мергеля [14,19]

(по данным Яромко В.Н., Евгеньева И.Е., Дрозда П.А.и др.)

Разновидность болотного мергеля (по природной влажности ш%) Сопротивляемость сдвигу по крыльчатке, КПа

В природном залегании После уплотнения под нагрузкой 50КГ1а

Маловлажный (< 100) > 20 > 30

Средней влажности (100-300) 20 - 10 30- 15

Очень влажный (>300) < 10 < 15

Специфической разновидностью слабых глинистых грунтов являются грунты мокрых солончаков, обладающих применительно к величине нагрузок от дорожных насыпей обычной высоты (менее 12 м) повышенной сжимаемостью и малой сдвиговой прочностью.

Их прочностные характеристики (Каганович Е.В., 1972г.) хорошо коррелируются с показателем текучести (консистенции) независимо от содержания солей (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Паказатели сдвиговой прочности глинистых грунтов мокрых солончаков[ 14,19]

Показатель текучести Вид грунта Угол внутреннего трения (р , град Сцепление КПа

0,5-0,75 Супесчаный 35-25 70-40

Суглинистый 25 - 17 40-25

0,75-1,0 Супесчаный 25 - 18 40 - 20

Суглинистый 17- 13 25-15

1,0- 1,5 Супесчаный 18 - 10 20-10

Суглинистый 13 - 7 15-5

1,5-2,0 Супесчаный 10- 8 10-0

Суглинистый 7 - 5 5-0

>2,0 Супесчаный <8 0

Суглинистый <5 0

При этом характерно, что сопротивляемость сдвигу этих грунтов часто залегающих в основаниях дорожных насыпей определяется только, или главным образом, силами связности х^/водно-коллоидной природы при нулевых значения угла внутреннего трения, что позволяет в полевых условиях для определения этой характеристики широко использовать крыльчатку. Более подробно с особенностями свойств слабых грунтов можно ознакомиться в работе [ 2].

Слабые грунты Вьетнама обычно представлены молодыми четвертичными отложениями, приуроченными к дельтовым зонам (старой и новой) речных долин двух больших рек Красной и Тхайбань и их

притоков, врезанных в их аллювиальные отложения на равнинах Севера и Юга Вьетнама (рис. 1.2-1.3).

К наиболее распространеным типам слабых аллювиальных отложений относят [3], [4] илы, связные грунты, торфы, различные болтные грунты, грунты засоленные, распространенные в морских береговых зонах. Как правило эти грунты имеют консистенцию в диапозоне от мягкопластической до текучей. В геологическом разрезе отложения характеризуются значительной вертикальной

неоднородностью, имеют пластовый характер залегания и имеют крайне низкие геотехнические характеристики. В состоянии природного залегания слабые грунты характеризуются большими значениями коэффициента пористости, который во всех случаях превышает единицу. Природная влажность отличается очень высокими значениями, близкими к границе текучести.

В геотехнической практике Вьетнама при проектировании транспортных объектов используют [3] инженерно-геологическую классификацию торфяных грунтов (Таблица 1.6) и классификацию торфяных грунтов по физико-механческим характеристикам (Таблица 1.7).

ill ш

Gulf of Tonkin

Отложение новой дельты Наносы старой дельты

Зона сплошных холмов Зоны старых холмов

1.2. Карта четвертичных отложений слабых фунтов на равнинах Юга

Вьетнама [10].

Таблица 1.6

Инженерно-геологическая классификация торфяных грунтов во Вьетнаме

Тип торфа Консистенция Несущая способность

1 Устойчивая консистенция 1,0

II Неустойчивая консистенция 0,5-0,8

III Текучие, имеет или нет жёсткий покров на поверхности <0,3

Таблица 1.7

Классификация торфяных грунтов по физико-механческим

характеристикам

Тип торфа Устойчивость Состав зол (%) Коэффициент пористости 8 Консистенция 1ь Сцепление С(кН/м2)

I Относительная 60-90 3 0,5 0,07 4

II Неустойчивость 15-60 10 5,4 0,05 о л

III Сильная неустойчивость 10-15 15 10,3 0,03 1

Наиболее характерные [3] физико-механические характеристики слабых грунтов в районе дельты р. Красной па Севере Вьетнама представлены в таблицах 1.8. и 1.9.

Физико-механические характеристики слабых грунтов в районе

дельты р. Красной на Севере Вьетнама

11аименование грунта Количество песчаных зёрен 0<0,1 (мм) Коней стен-ция Число пласти чност и1р Естесвен ная влажное ть Преде л пласти чност и Уделный вес (кН/м3) Сцепл ение С (кН/м2 Угол внутре ннего трения <Ь..П Е0 (кН/м2 )

Ил с

органикой, маленьким глинными линзами, 35-55 >1,00 26-36 48-62 19-30 16,7-18,2 9-15 8°-12° 270600

тонкими

пылеватыми

Таблица 1.9

Физико-механические характеристики слабых глинистых грунтов в

районе дельты р. Красной на Севере Вьетнама

Естес- Коэфф Угол

Объёмн Предел Предел Коней Сцепле внут-

венная ициент

Наименование порист текуче пластич- стенц - ние реннег К«

влаж- ыйвес (кН/м2)

грунта (кН/м3) с-ти ности ия С о

ность ости (кН/м2)

XV (%) с WL(%) \¥р(%) 1ь трения О

Мягкие

0,70- 0,90-

глинистые 49-62 16-16,7 33-51 16-31 10-20 8°-14° 330-670

1,38 1,00

грунты в Ханое

Для инженерно-геологических условий Вьетнама, когда дорожное строительство осуществляется при наличии слабых грунтов, высота дорожных насыпей лежит в пределах от 4 до 6 м. При этом часто насыпь высотой 2-3 м часто является предельной и вызывает нарушения прочности оснований. Вместе с тем, на подходах к мостовым переходам появляется необходимость обеспечивать устойчивость насыпей высотой более 9 м, для чегоь нередко используются новые геотекстильные материалы и армогрунтовые конструкции.

1.3 Основные принципы строительства автомобильных дорог на слабых грунтах.

В случае необходимости строительства земляного полотна автомобильной дороги на отложениях слабых грунтов главными факторами, определяющими проектное решение, являются мощность отложений слабых грунтов и их состояние плотности-влажности, сдвиговой прочности и деформируемости (модуль деформации). В зависимости от параметров этих величин используется, как правило, одии из двух возможных принципов поиска инженерного решения, которые определенным образом отличаются друг от руга.

Принцип первый - предварительное удаление слоя слабых грунтов и замена их на привозные стабильные грунты. Этот принцип является наиболее широко используемым, но только в случаях, когда мощность отложений слабых грунтов не превышает 4-5 м и когда удаленность источников (сосредоточенный резерв, карьер) получения стабильных грунтов и их стоимость оказываются вполне приемлемыми с технико-экономической точки зрения. Строительство дорожной конструкции при использовании данного принципа, в случае надлежащего уплотнения привозных грунтов при их отсыпке вместо грунтов слабых, позволяют сразу, при минимальных сроках строительства, получить достаточно

надежное основание для устройства конструкции земляного полотна и дорожных одежд. В этом заключается, несомненно, главная выгода и положительная сторона использования данного принципа в дорожном строительстве.

Второй принцип - этоиспользование слабых грунтов в качестве естественного основания дорожных насыпей. Необходимость его применения диктуется, прежде всего, инженерно-геологическими условиями, при которых мощность отложений слабых грунтов оказывается значительной (более 5 м), и тогда технологически невозможно производить их выемку, а следовательно, и замену на привозные грунты. В этом случае перед проектировщиками возникает целый комплекс геотехнических проблем, из которых к наиважнейшим относят следующие:

• инженерно-геологические исследования прочностных, деформационных и консолидационных характеристик слабых грунтов;

• прогноз устойчивости основания и назначения темпов отсыпки насыпи, исключающих опасность развития деформаций выдавливания слабых грунтов из под наспи;

• прогноз величины конечных осадок насыпи и прогноз их развития во времени;

• назначение, при необходимости, конструктивно-технологических мероприятий, ускоряющих процессы консолидации слабых грунтов и темп нарастания осадок дорожных насыпей и их расчет.

В немалой степени широкому использованию слабых грунтов в качестве оснований сооружений способствовали достижения мировой и отечественной науки в области инженерной геологии, грунтоведения и механики грунтов.

Существенный вклад в прогресс этих областей знаний внесли К.Терцаги, Н.М.Герсеванов, Б.В. Дерягин, П.А.Ребиндер, Н.Н.Маслов,

М.Н.Гольдштейн, В.А.Флорин, Н.А.Цытович, Е.М.Сергеев, С.С.Вялов, Ю.К.Зарецкий. Л. Лемб, А. Бишоп, Р.Пек, А. Скемптон и многие другие.

Разработке теоретических основ и практических методов проектирования и строительства на слабых основаниях, в том числе и транспортных сооружений, посвящены работы известных российских ученых и в первую очередь таких как: К.П.Лундин, И.И.Вихдяев, П.А.Дрозд, А.М.Силкин, Б.И.Далматов, М.Ю. Абелев, Н.Н.Морарескуля, А.С.Строганов, Л.С.Амарян, И.М.Горькова, С.С.Корчунов, Н.Я.Денисов, И.И.Лиштван, Г.В.Сорокина, А.К.Ларионов и другие.

Строительство дорог на участках залегания слабых грунтов -комплексная многоплановая проблема, в состав которой входят исследование свойств фунтов и условий их образования, учет специфики работы дорожных конструкций и особенностей технологии производства земляных работ.

Возможность использования слабых грунтов в основаниях земляного полотна базируется на предположении, по которому слабый грунт в любом своем состоянии по плотности-влажности может быть использован в основании, если данное сооружение будет рассчитано и построено с учетом возможности проявления во времени значительной осадки. Оценивая при этом устойчивость слабого грунта по первому предельному состоянию, появляется возможность применения целого набора различных вариантов конструктивных и технологических решений, не ограничивая решение только поиском минимальных нагрузок на слабое основание.

Применительно к задачам современного дорожного строительства в составе этого направления исследований широкий круг вопросов, связанных с устройством переходов через торфяные болота, рассмотрен в работах и Е.Евгеньева, В.Д. Казарновского, Э. М. Доброва, В.Н. Яромко и др.

Из зарубежных ученых, работающих в области разработки инженерных конструкций и методов расчета оснований на слабых грунтах, можно отметить: L.Casagrande и W.Weber в США, K.Anderson, I. Mac Fariane и R.Redforth в Канаде, A.Moos и F.Jaecklin в Швейцарии, F.Bourges и G.Pilot во Франции, R.Floss и А.Ducker в Германии и многих других специалистов.

1.4 Эффективные конструктивно-технологические схемы устройства дорожных насыпей на слабых грунтах.

Итак, в случае сохранения слабых грунтов в основании дорожных насыпей требуется обеспечить устойчивость слабого основания и, как правило, сократить сроки накопления возможных осадок дорожной конструкции. Данные условия реализуются на практике за счет применения на объектах транспортного строительства тех или иных конструктивно-технологических приемов, из которых к наиболее распространенных относят: устройство: песчаных свай дрен, прорезей или горизонтальных поверхностных подушек; временной пригрузки; забивных железобетонных свай с гибким ростверком из геотекстиля; вертикальных залавливаемых геотекстильных дренирующих лент; легких насыпей из пенополистерольных плит; грунтобетонных свай (jetgrouting), а также выполнение глубинного укрепления слабых грунтов методом механического их смешивания с вяжущими и других.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук До Кхань Хунг, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абелев М.Ю. "Слабые водонасыщешые глинистые грунты как основания сооружений", М., Стройиздат, 1973, с.288.

2. Амарян JI.C. "Прочность и деформируемоеть торфяных грунтов", М., "Недра", 1969, с. 193.

3. Амарян JI.C. "Полевые приборы для определения прочности и плотности слабых грунтов", М., "Недра", 1966, с.64.

4. Антоновский Д.М. Требования к материалам, используемым в технологии песчаных свай // Красная линия. Дороги. - 2011. - Вып. 57/2011.-С. 76-77.

5. Антоновский Д.М. Учет свойств слабого основания усиленного песчаными сваями, при подборе армирующего геосинтетического материала в качестве гибкого ростверка // Красная линия. Дороги. - 2012. -Вып. 66/2012.-С. 50-51.

6. Антоновский Д.М., Решке А.Э. Мониторинг системы усиления оснований насыпных сооружений песчаными сваями в геосиптетической оболочке//Красная линия. Дороги. -2012. - Вып. 58/2012.-С. 83-84.

7. Вопросы проектирования и сооружения земляного полотна на слабых грунтах, "Труды Союздорнии", вып. 65,1973г., с.216.

8. Вопросы сооружения и эксплуатации насыпей на откосах, сборник статей (Ком. по земляному полотну при научно-техническом совете МПС и Техн. Совете Минтрансстроя), Москва, "Транспорт", 1965г, стр.160.

9. Далматов Б.И., Сахаров И.И., Сотников С.Н., Улицкий В.М., Фадеев А.Б., Механика грунтов, Часть 1 - Основы геотехники, Москва - Санкт-Петербург, 2000, стр. 140-141.

10. Дат Диссертация "Особенности напряженно - деформированного состояния (НДС) слабых оснований дорожных насыпей, усиленных грунтовами сваями".

11. Тхо Диссертация "Обеспечение стабильности слабых основании дорожных насыпейс помощью грунтоцементных сваи".

12. Добров Э.М. "Механика грунтов", М., Издательский центр "Академия",

2008.

13. Добров Э.М., Механика грунтов. М. УИЦ «Академия», 2-изд.,2013-256 с.

14. Дрозд П.А. "Сельскохозяйственные дороги на болотах", Минск, "Урожай", 1966г, с.168.

15. Дорожное полотно и способ его возведения / С.Я. Луцкий, Е.С. Ашпиз, Д.В. Долгов. — Патент № 2005104907/09 (006247). - М.: ФИПС, 2005.

16. EBGEO. Empfehlungen für den Ent-wurf und die Berechnung von Erdkörpern mit Bewehrungen aus Geokunststoffen. - Essen : Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V., 2010. - 348 S.

17. Empfehlungen des Arbeitsausschusses "Ufereinfassungen" Häfen und Wasserstraßen EAU 2004. - Berlin : Ernst&Sohn, 2005. - 672 S.

18. Евгеньев И.Е., Казарновский В.Д. "Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах", М., Транспорт, 1976, с.272.

19. Евгеньев И.Е. "Строительство автомобильных дорог через болота", М., Транспорт, 1968, с.220.

20. Евгеньев И.Е. "Земляное полотно с вертикальными дренами на болотах", М., Транспорт, 1964, с.76.

21.Инженерно-геологические изыскания для строительства, СП 11-105-97, ч.1.

22. Казарновский В.Д. Оценка устойчивости насыпей на слабых грунтах. Автомобильные дороги. - 1966. № 1. - С. 15-17.

23. Казарновский В.Д., Полуновский А.Г. и др. Синтетические текстильные материалы в транспортном строительстве. - М.: Транспорт, 1984,- 159с.

24. Казарновский В.Д. Основа обеспечения прочности и устойчивости дорожных конструкций. - М.: Техполиграфцентр, 2009. 98с.

25. Казарновский В.Д. Пути повышения надёжности и долговечности дорог в сложных природных условиях // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2002. - №2. - С. 8-9.

26. Казарновский В.Д. Основы инженерной геологии, дорожного грунтоведения и механики грунтов. - М.: Интрасдорнаука, 2007. 284с.

27. Кириллова Н.Ю., Козлова Н.Ф., Шаврин JT.A. Анализ исходных данных и проектирование фундаментов мелкого заложения. - М.: МИИТ, 2006.-38с.

27. Кириллова Н.Ю., Козлова Н.Ф. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: МИИТ, 2005. - 44с.

29. Ладнер И.С., Антоновский Д.М. Особенности технологии возведения песчаных свай // Красная линия. Дороги. - 2010.- Вып. 47/2010. - С.70-71.

30. JTe Ба Кхань. "Учёт фильтрационных сил при оценке несущей способности консолидируемых оснований дорожных насыпей", Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва - 1999г.

31. Луцкий С. Я. Экспериментальная технология в геотехнике/ С. Я. Луцкий, В. А. Шмелев, А. 10. Бурукин (стр. 17-20).

32. Маслов H.H. "Основы инженерной геологии и механики грунтов", М., "Высшая школа", 1982.

33. "Методические рекомендации по расчету и технолгии сооружения вертикальных песчаных дрен и песчаных свай при строительстве земляного полотна на слабых грунтах", М., 1974г., стр.57 (Государственный всесоюзный дорожный научно-исследов.институт).

34. Морарескул H.H. "Методы устройства оснований и фундаментов в торфяных грунтах", Л., 1973г, с.40 (Ленинградский дом научн.-техн. пропаганды).

35. Мохаммед A.C. "Повышение несущей способность слабых оснований при реконструкции автомобильных дорог", Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва - 2002г.

36. Опыт применения интенсивной технологии строительства земляных сооружений / С.Я. Луцкий, Д.В. Долгов, Ю.Н. Юдов // Транспортное строительство. — 2005. — N9 5.

37. Проектирование, строительство, эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов / Труды Союздорнии. — М.: 2005.

38. Полуновский А.Г. "Обоснование и исследование конструкции земляного полотна автомобильных дорог на участках залегания иольдиевых глин", Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва - 1972г.

39. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02-85). Союздорнии Минтрансстроя СССР. - М.: Стройиздат. 1989. - 192 с.

40. Строительные нормы и Автомобильные дороги правила СНиП, 3.06.03-85*.

41. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. Издание официальное. Минтранс России, ФДА, Москва. 2004.

42. Пузыревский Н.П. ,Фундаменты. М. , Стройиздат, 1934.

43. Потанов A.C. "Применение песчаных свай для предотвращения деформаций водопропускных труб на слабых основаниях", Автореферат кандидатской диссертации. Л., 1969.

44. СТО НОСТРОЙ_2.25.27-11 часть 5 Возведение землянного болотна на слабыхгрунтах.

45. Рекомендации по интенсивной технологии и мониторингу строительства земляных сооружений на слабых основаниях // Под ред. проф. Луцкого С.Я. — М.: ТИМР, 2005.

46. Способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна / С.Я. Луцкий, В.А. Шмелев, А.Ю. Бурукин. — Патент №2010148128/03. —М.: ФИПС, 2010.

47. Способ возведения земляного сооружения на слабых основаниях / С.Я. Луцкий, Д.В. Долгов, Д.В. Судаков. — Патент № 2337205, 2008.

48. Ткаченко А.А. "Расчет упругих осадок насыпей автомобильных дорог на болотах". - "Известия высш. учебн. заведений "Лесной журнал", Архангельск, 1961, № 2, с.73-78. "Дорожно-строительная классификация болот". "Известия высш. учебн. заведений". "Лесной журнал", Архангельск, 1962.

49. Фадеев А.Б. "Метод конечных элементов в геомеханике", Москва «Недра» 1987.

50. Эстакады на автомобильных дорогах, сооружаемых в заболоченных районах. Техническаяинформация, Москва, 1970г, стр.48.

51. Barron R.A. Consolidation of fine - grained soils by drain wells. J. Soils Mech. ASCE, June, 1947г., стр.81 1-835.

52. Bergado D.T., Chai J.С., Al faro M.С., Balasubramaniam A.S. "Improvement techniques of soft ground in subsiding and lowland environment", Division of geotechnical & transportation engineering asian institute of technology Thailand, 1992.

53. A.Kipp Moorsprengungen bei bau der Holland. "Strasse und Auctobahn" ("Улицыиавтобаны"), 1995r, 16, №5 стр.135-160.

54. A. Moss. Scweizerishe Erfahrungen im Strassenbau auf Torf. - "Strasse und Auctobahn", 1964r., 16, №8, стр.273-278.

55. PILOT G., MOREAU M. "Remblais sur sols mous équiqués de baquettes latérales - Abaques pour le calcul de stabilité", LCPC, Paris, 1973.

56. I.M. Smith and D.V. Griffiths. "Programming the finite element method", Second edition. University of Manchester, U. K, 1988.

57. Проф. Дтн. Bùi Anh Binh. "Co hoc dât", Hà noi, 2004.

/1

58. Nien giäm thöng ke näm 2006, CTp.96.

59. Pierre Lareal, Nguyen Thänh Long, Nguyen Quang Chieu, VG Due Luc, Le

60. A.Porbaha at all: " State of the art in deep mixing technology " part II and II:- Ground improvement (1998).

61. Cristian Kutzner. Grouting of rock and soil. - A.A.Balkema, 1996.

62. Angelo L. Garassino. Design Procedures for Jet-Grouting // Seminar on jet grouting. Singapore, 1997.

63. Cesare Melegari. Introduction to the Jet-Grouting Methods // Seminar on jet grouting. Singapore, 1997.

64. Raithel M. Zum Trag- und Verfor-mungsverhalten von geokunststoffummantelten Sandsäulen. - Kassel : Universität Gh Kassel, 1999.

Bä Luang "Nen diröng tren dät yeu trong dieu kien Viet Nam", Hä nöi, 2001.

-235 S.