авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Совершенствование конструкций лесовозных дорог с гибкими геотекстильными прослойками

-- [ Страница 2 ] --

Прочность является основной характеристикой синтетического материала, определяющая способность его выполнять армирующую функцию и сохранять сплошность в процессе строительства и эксплуатации дороги. Деформируемость, как и прочность, определяет армирующий эффект геотекстильной прослойки, сохранять сплошность в процессе строительства и эксплуатации дороги и способность ее противостоять местным прорывам. Прочность и деформируемость ОСС характеризуются величинами разрывного усилия на 1 см ширины материала, относительного удлинения при разрыве и условным модулем деформации.

Высокомодульные геосинтетические материалы (сетка № 30, все марки исследуемых сукон) целесообразны для использования в качестве армирующих элементов. Низкомодульные материалы (сетка № 28) целесообразно использовать для предотвращения перемешивания на контакте различных грунтов между собой, т.е. в качестве разделительных элементов конструкции. В подавляющем большинстве отработанные сукна значительно прочнее и менее деформируемы по сравнению с геотекстилем марки «Геоком Д-450» (ТУ 8397-056-05283280-2002), а сетки по сравнению с геосеткой «ГСК 40» (ТУ 5952-062-00204984-01) и поэтому могут успешно выполнять функции геотекстилей по разделению конструктивных слоев и армированию дорожных конструкций.

По исследуемым параметрам механических свойств отработанные сукна и сетки могут быть использованы при разделении конструктивных слоев, при создании защитно-армирующих прослоек.

В четвертой главе рассмотрено влияние водно-теплового режима на качество дорожных одежд, приведены результаты экспериментальных исследований основных параметров гидравлических свойств отработанных сукон и сеток ЦБП: коэффициента фильтрации (сквозного) ОСС при давлении 2, 20 и 200 кПа, высоты капиллярного поднятия вдоль и поперек полотна, водопоглощения, определена водопроницаемость перпендикулярно плоскости материала, выполнен анализ и статистическая обработка результатов испытаний.

Водопроницаемость отработанных сукон и сеток имеет большое значение при использовании их в качестве разделительных прослоек, армирующих и дренажных элементов, фильтров. Сукно (или сетка) совместно с грунтом образуют систему, имеющую определенную толщину и направленность. Так как фильтрация воды в системе, имеющей определенную толщину и направленность, подчиняется закону ламинарной фильтрации Дарси в грунтовых массивах, то принята методика определения коэффициента фильтрации соответствующую требованиям ГОСТ 25584-90 «Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации».

Коэффициент фильтрации К10, м/сут, приведенный к условиям фильтрации при температуре 10 0С, вычисляли по формуле

, (1)

), (2)

где - объем профильтровавшейся воды при одном замере, см3;
- средняя продолжительность фильтрации (по замерам при одинаковых расходах воды), с;
- площадь поперечного сечения цилиндра фильтрационной трубки, см2;
- градиент напора;
864 - переводной коэффициент (из см/с в м/сут);
T - поправка для приведения значения коэффициента фильтрации к условиям фильтрации воды при температуре 100С;
- фактическая температура воды при испытании, 0С.

На рисунках 5, 6 приведены графики зависимости коэффициента сквозной фильтрации отработанных сеток и сукон ЦБП соответственно от внешнего давления.

Рис. 5. График зависимости коэффициента сквозной фильтрации отработанных сеток от оказываемого на них давления: 1 – сетка № 28; 2 – сетка № 30

Рис. 6. График зависимости коэффициента сквозной фильтрации отработанных сукон от оказываемого давления: 1 - сукно CAPILLAPIS; 2 - сукно HYDRO PRO;

3 - сукно LR 730; 4 - сукно ECOMAX 2834; 5 - сукно SEAMEXX;

6 - сукно TEMSEAM 9604

По результатам лабораторных испытаний отработанные сукна значительно уступают ««Геоком Д-450» (ТУ 8397-056-05283280-2002), а сетки по сравнению с геосеткой «ГСК 40» (ТУ 5952-062-00204984-01)» в сквозной фильтрации. Однако они успешно могут быть использованы в качестве капилляропрерывающих и дренирующих прослоек в дорожных конструкциях лесовозных дорог. Таким образом, отработанные сукна и сетки являются водопроницаемыми текстильными материалами, и они могут быть пригодными для строительства лесовозных дорог.

Капиллярность характеризует способность геотекстильного материала поглощать и переносить воду на какую-либо высоту под действием капиллярных сил. Мерой капиллярности является высота капиллярного поднятия. Лабораторные испытания по определению капиллярности проводились согласно ГОСТ 29104.11-91 «Ткани технические. Метод определения капиллярности». По высоте капиллярного поднятия отработанные сукна сопоставимы с геотекстильными материалами, поэтому они могут выполнять функции фильтра и дрены. Исследование отработанных сеток по данной характеристике показало, что высота капиллярного поднятия у сеток отсутствует.

Водопоглощение характеризует способность материала впитывать и удерживать в порах воду при атмосферном давлении воздуха и непосредственном соприкосновении с водой. Испытания по определению водопоглощения проводились согласно ГОСТ 3816-81 «Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств».

По исследуемым параметрам гидравлических свойств отработанные сукна и сетки могут быть использованы в качестве капилляропрерывающих и дренирующих прослоек в дорожных конструкциях лесовозных дорог, а также выполнять функции фильтра и дрены.

В таблице 1 приведены результаты лабораторных испытаний по определению основных показателей физических, механических и гидравлических характеристик отработанных сукон и сеток.

Таблица 1 Основные характеристики отработанных сукон и сеток

Показатель Сетка № 28 Сетка № 30 Сукно SEAMEXX Сукно LR 730 Сукно HYDRO PRO Сукно TEMSEAM 9604 Сукно ECOMAX 2834 Сукно CAPILLAPIS
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Размер, м 3,728 4,6 31 6,818 6,818 6,926 6,924 6,926 722
311 289 1532 1777 1476 1490 1570 1432
h2, мм 0,47 0,357 3,008 3,42 2,803 2,691 2,703 2,762
h20, мм 0,450 0,348 2,932 3,36 2,635 2,587 2,567 2,681
h200, мм 0,401 0,336 2,59 3,002 2,331 2,334 2,261 2,375
T, кН/м по: - длине - ширине 19,6 19,5 43,1 43,1 35,1 34,5 100,8 99,4 63,2 60,2 76,3 71,6 66,5 64,9 31,2 29,9
, % по: - длине - ширине 17,3 16,9 4,3 3,8 33,1 32,6 23,5 23,0 24,5 23,5 25,9 24,8 23,5 22,2 25,0 24,1
Продолжение табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1,01 1,00 1,02 1,01 1,05 1,07 1,02 1,04
, Н·м/г 63 143 23 56 42 50 42 22
Ер, кН/м 111 1430 113 400 292 546 546 132
м/сут 0,53 0,38 1,93 2,74 2,45 2,43 2,35 2,41
,м/сут 0,44 0,36 1,63 1,98 2,10 1,69 2,01 2,14
,м/сут 0,27 0,28 1,01 1,44 1,16 0,37 1,19 0,50
Hmax, мм: вдоль перек 169 108 143 90 187 135 189 145 139 129 131 71
, % 112,8 82,8 100,6 96,0 89,4 108,0

– поверхностная плотность;

h2, h20, h200 – толщина материала при давлении 2, 20 и 200 кПа соответственно;

T – предел прочности на растяжение;

– относительное удлинение при разрыве;

– коэффициент изотропности по прочности;

- удельная разрывная нагрузка;

Ер – условный модуль деформации (при растяжении);

, , – коэффициент сквозной фильтрации при давлении 2, 20, 200 кПа соответственно;

Hmax – высота капиллярного поднятия;

– водопоглощение.

Применяли специальный метод оценки истинного значения определяемой величины, основанный на использовании распределения Стьюдента. С целью выявления явных «промахов» в полученных результатах опытов, которые должны быть исключены из статистической обработки, воспользовались вероятностным критерием Греббса.

Все оценки статистических параметров случайной величины попадают в соответствующие доверительные интервалы. Относительная погрешность средних значений физических, механических и гидравлических характеристик соответствует условиям планирования эксперимента (5 %) при уровне доверительной вероятности =0,95.

В пятой главе приведена методика и результаты полевых испытаний дорожных конструкций с гибкими прослойками на прочность по упругому прогибу.

Для оценки влияния прослойки отработавших срок сукон и сеток целлюлозно-бумажного производства на прочность дорожных конструкций с гравийными покрытиями были проведены полевые испытания. Для испытания были построены опытные участки.

Опытные участки включали экспериментальные и контрольные секции, предназначенные для проведения натурных испытаний дорожных конструкций. На экспериментальных секциях укладывались прослойки из отработанных сукон и сеток в дорожную конструкцию, контрольные секции – без прослоек. Экспериментальные и контрольные секции располагались в одинаковых условиях, т.е. на протяжении секций - однородный тип местности по условиям и степени

увлажнения, грунтовые условия, рельеф местности, одинаковая толщина покрытия.

Полевые сравнительные испытания дорожной конструкции с прослойками выполнены на автомобильной дороге Архангельск – Плесецк – Каргополь – Вытегра в Архангельской области в период ее реконструкции. Кроме обычных грузов по дороге перевозятся и лесоматериалы. Отработанные сукна и сетки укладывались под новый слой покрытия (рис. 7).

Прочностные испытания дорожных конструкций на опытных участках производились методом статического нагружения колесом расчетного автомобиля с измерением упругих осадок рычажным прогибомером в соответствии с ВСН 52 – 89 (рис. 8). В результате опытов получены упругие осадки покрытия при укладке различных сукон и сеток и вычислены общие модули упругости дорожной конструкции.

вариант 1 вариант 2

Рис. 8. Расчетные схемы для оценки влияния прослойки на модуль упругости дорожной конструкции: 1 –песчано-гравийная смесь толщиной h3; 2 – прослойка из сукна или сетки толщиной h2; 3 – уплотненное грунтовое основание с модулем упругости Е1

В таблице 2 приведены данные полевых испытаний дорожных конструкций с прослойками ОСС и без них.

Таблица 2 Результаты испытаний по определению упругого прогиба покрытия

№ п/п Вид прослойки Значение (, см Упругая осадка, см Фактический общий модуль упругости дорожной одежды, МПа
1 сетка № 28 0,028 0,056 296
2 сетка № 30 0,030 0,060 277
3 сукно SEAMEXX 0,025 0,050 332
4 сукно LR 730 0,027 0,054 307
5 сукно HYDRO PRO 0,020 0,040 415
6 сукно TEMSEAM 9604 0,020 0,040 415
7 сукно ECOMAX 2834 0,023 0,046 361
8 сукно CAPILLAPIS 0,023 0,046 361
9 без прослойки 0,032 0,064 259

Установлено, что фактический общий модуль упругости дорожной одежды с прослойкой отработанного сукна увеличивается на 18 - 60 %, что подтверждает исследования Уи. Лоя, а сетки – на 7 - 14 % по сравнению с дорожной конструкцией без прослойки.

При применении прослойки важно было знать, работает ли дорожная конструкция в стадии упругих деформаций. Для этого был выполнен расчет дорожной одежды методом теории упругости с применением решений Р.М. Раппопорт и К.К. Туроверова. Для определения упругой осадки использовалось выражение

, (3)

где i - осадки в i–м слое, м;
F - функция, зависящая от упругих констант Е (модуля упругости), (коэффициента Пуассона), расположения слоя в конструкции, в котором определяются осадки, и параметра интегрирования ;
I0(), I1() - функции Бесселя соответственно нулевого и первого порядков, первого рода
- давление от колеса на поверхность покрытия, МПа.

; ; , (4)

где D - диаметр отпечатка колеса, м;
r, z - координаты, м;
H - общая толщина всех слоев, м.


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.