Транспортное строительство
В данной работе вертикальные деформации были определены осадкой штампа , но не было проанализировано влияние геосинтетических материалов на изменение горизонтальных напряжений и деформаций в слое щебня , поэтому полученные данные недостаточны для утверждения об эффективности применения геосинтетических материалов для армирования .
Не менее важной характеристикой армирующего материала является его осевая жесткость , т . е . усилие , вызывающее удлинение на 2 %. На рынке появляются новые геосинтетические материалы с различными ориентацией и размером ячеек , необходимые расчетные характеристики которых содержатся в ограниченном количестве на интернет-ресурсах компаний-производителей [ 6 ]. На рис . 1 ( слева ) представлена круговая диаграмма жесткости материала с треугольными ячейками , по которому ввиду отсутствия цифр трудно сделать однозначный вывод о преимуществе мультиориентированной георешетки .
Для того чтобы разобраться в этом вопросе можно обратиться к исследовательской работе [ 7 ], результатом которой стала иная круговая диаграмма , представленная на рисунке 1 справа . Оказалось , прочность даже при диагональном растяжении у двуосно-ориентированных георешеток может быть выше , чем у мульти-ориентированных .
В 2010 г . специалистами инженерного факультета Университета Вуллонгонг ( Австралия ) была выполнена серия экспериментальных исследований деформационных характеристик балластной призмы , усиленной геосинтетическими материалами [ 8 ].
Испытания проводились с циклическим приложением нагрузки к смоделированному железнодорожному пути в приборе истинного трехосного сжатия . Измерялись вертикальные и горизонтальные деформации балласта , армированного различными типами геосинтетических материалов , которые сравнивались с результатами испытаний неармированного балласта .
Измеренные относительные боковые деформации ( ε 2 , ε 3
) наблюдались в меньшей степени у балластного слоя , армированного геокомпозитом , представленным нетканым иглопробивным геотекстилем , упроченным высокомодульными полиэфирными нитями с низким удлинением . В этом эксперименте была проделана большая работа по моделированию условий испытания , приближенных к реальным . Были получены данные , относительно точно описывающие поведение армированного и неармированного балласта при приложении циклической нагрузки .
Сегодня появляются все большие возможности для проведения различных исследовательских работ при помощи компьютерного моделирования , в том числе с дискретными средами .
Специалистами Университета штата Иллинойс ( Эрбана , США ) был выполнен ряд экспериментов на сдвигоустойчивость зернистого грунта армированного георешетками с квадратной ( двуосноориентированной ) и треугольной ( мультиориентированной ) ячейкой [ 9 ]. Экспериментальные работы были выполнены в сдвиговом приборе , смоделированном на компьютере ( рис . 2 ) и в полевых условиях .
Оказалось , что частицы зернистой среды имеют большую устойчивость на сдвиг при армировании мультиориентированными георешетками . В отчете о проделанной работе присутствуют графики о высокой сходимости результатов компьютерного моделирования и реального эксперимента , но не приводится информация о способах формирования структуры армированного слоя в каждом из вариантов . Также отсутствует информация о количестве выполненных экспериментов для проведения статистического анализа .
Согласно стратегии развития железнодорожного транспорта РФ до 2030 года ОАО « РЖД » предусматривает повышение грузооборота за счет увеличения осевых нагрузок . В этом случае применение типовых решений для балластной призмы будет не достаточно . В свою очередь , выполнение индивидуальных расчетов балластного слоя для отдельных участков пути под увеличенные осевые нагрузки потребует усовершенствования имеющихся или со-
Рис . 1 . Круговые диаграммы жесткости мульти- и двуосноориентированных георешеток . Слева – компания производитель ; справа – повторный эксперимент
Территория геотехники № 1 / 2016 17