Транспортное строительство
на и сетки бумагоделательных машин . Наибольшей популярностью пользовались нетканые геотекстили , на основе которых и были разработаны первые методики расчетов [ 5 , 6 ].
Одними из первых были работы М . М . Филоненко-Бородич , предложившего подход к учету влияния прослойки на мембранной модели упругого основания , ( 1940 г ); проф . В . Д . Казарновского , получившего инженерное решение , основанное на предположении о недопущении превышения заданной глубины колеи ( 1983 г ); В . Н . Трибунского , который рассматривал применение прослоек в лесовозных дорогах ( 1986 г .). Много работ по применению синтетических нетканых прослоек в автомобильных дорогах выполнено сотрудниками Гипродорнии : Фоминым А . П . Перковым Ю . Р ., Александрович В . Ф ., Барвашовым В . А ., Федоровским В . Г . и др .
Наиболее общепринятые и устоявшиеся методы включали в состав соответствующих нормативных документов . Развитие методов расчета можно проследить по выпуску отраслевых дорожных документов , посвященных геосинтетическим материалам . Таким образом , можно выделить четыре этапа , соответствующих четырем выпущенным за прошедшее время нормативным документам .
1 этап . В 1986 году вышли в свет « Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов » ( ВСН 49-86 ). В этом документе впервые было введено понятие « коэффициент усиления », который принимается по таблицам , в зависимости от модулей деформации слоев грунта и относительной глубины . Общий модуль упругости армированной дорожной конструкции определяется с учетом коэффициента усиления .
Анализ таблицы с коэффициентом усиления свидетельствует о том , что этот метод расчета не является достоверным , хотя и дает определенные результаты . Так , в процессе анализа , рассматривалась следующая схема : основание с различными значениями модуля упругости , на которое укладывается слой дородной одежды различной мощности с синтетической прослойкой . Производилось сравнение , во сколько раз изменится коэффициент улучшения армированной дорожной одежды , если ее модуль упругости увеличится в 10 раз . Например , элемент диаграммы , обозначенный цифрой 1 ( рис . 1 ), показывает , что при увеличении модуля упругости армированного слоя дорожной одежды мощностью 0,444 м ( при модуле упругости слабого основания 20 МПа ) в 10 раз , коэффициент усиления армированной дородной одежды увеличится в 1,1 раза . В целом на сравнительном графике ( рис . 1 ) видно , что коэффициент усиления не имеет четко выраженных закономерностей ( одни ряды возрастают , другие убывают ), соответственно методика ВСН 49-86 положившая начало развитию методов расчета не была проработана до конца и не является достоверной .
2 этап . В . Д . Казарновским была предложена методика расчета минимальной толщины насыпного слоя [ 5 ], которая через 20 лет была принята к внедрению в « Рекомендациях по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог » ОДМ 2003 [ 3 ]. Вышедший ОДМ 2003 отменил предыдущий ВСН 49-86 . Такой большой перерыв в разработке нормативной документации по применению геоматериалов , вероятно , связан с переменами и сложностями в нашей стране во время и после « перестройки ».
Рис . 1 . Сравнительная диаграмма коэффициентов улучшения дорожных одежд в зависимости от модуля упругости основания и вышерасположенного слоя с синтетической прослойкой между ними
За прошедшее время появились новые геосинтетические материалы , обладающие свойствами , отличными от рассматриваемых в методике В . Д . Казарновского геотекстилей , – это интегральные георешетки . Особенностями работы георешеток в щебенистых средах является увеличение угла распределения напряжений ( эффект блокировки ). Крупномодельные экспериментальные исследования дорожных одежд нежесткого типа , армированных георешетками , проведенные Военным инженерно-техническим университетом ( Санкт-Петербург ) в 2001 году , показали , что угол распределения напряжений составляет для интегральных геоматериалов – 52 – 57 °.
В 2009 г . в ДВГУПС были проведены лотковые испытания , для чего в металлический лоток размером 2 × 2 × 1,8 м был засыпан песок мощностью 0,5 м и щебеночно-песчаная смесь С5 мощностью 0,3 м . Штамповые испытания производились для указанной конструкции дорожных одежд и для конструкции с добавлением в слой С5 армирующего элемента в виде интегральной георешетки .
По результатам испытания установлено , что наличие интегральной георешетки в слое дорожной одежды , кроме снижения величины осадки , за счет распределения напряжений ( мембранный эффект ), значительно повышает сдвигоустойчивость ( эффект блокировки ). Момент наступления третьей фазы деформаций грунта , согласно положениям механики грунтов , в армированной конструкции начинается
12 Территория геотехники № 1 / 2016