Инженерная практика
Рис . 2 . Испытания на аэродроме « Гостилицы »
Рис . 3 . Испытания на производственной базе ГК « МИАКОМ » дуля упругой деформации армирующих элементов или конструкции в целом , а производители геосинтетических материалов не предоставляют в полном объеме информацию даже о допускаемых предельных значениях характеристик этих материалов для проектировщиков . Этот факт , в свою очередь , приводит к некорректным и экономически не обоснованным проектным решениям и накладывает определенные ограничения на применение подобных материалов . Полевые испытания Для расчета нежестких покрытий в качестве основной физико-механической характеристики используется модуль упругой деформации . В рамках данной работы величины модулей конструкций определялись при помощи статических испытаний штампом марки HMP PDG-K , d = 30 см ( Рис . 2 , 3 ), в соответствии с требованиями ГОСТ 20276-99 « Грунты . Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости » [ 6 ].
В качестве экспериментальных были выбраны две опытные площадки ( аэродром « Гостилицы », расположенный в Ленинградской области , производственная база ООО « МИАКОМ СПб »), на которых были выполнены различные варианты конструкций ( Табл . 1 ).
Грунтовое основание на первой опытной площадке представлено суглинками , а на второй – насыпными техногенными грунтами .
По результатам штамповых испытаний построены зависимости осадки штампа от нагрузки для каждой конструкции покрытия ( Рис . 4 , 5 ).
Диапазон нагрузок для определения модуля упругости был принят от 1 до 2,0 т .
Покрытие из слоя песка и уложенной поверх газонной решеткой приводит к снижению деформативности конструкции в 1,5 раза . При этом естественное грунтовое основание в период выпадения обильных осадков не обеспечивает нормальную эксплуатацию аэродрома ( Рис . 4 ).
Очевидно , что менее деформируемым является покрытие из железобетонных плит , что подтверждается результатами штамповых испытаний ( Рис . 5 ), но такое покрытие также является наиболее дорогостоящим из всех представленных вариантов .
Анализируя графики 4 и 5 , можно сделать следующие выводы :
- снижение деформативности покрытия с использованием газонной решетки связано с увеличением площади опирания секции на основание ;
- зависимость « нагрузка – осадка » для песчаного слоя и естественного основания практически одинакова , что обусловлено недостаточным уплотнением песчаного слоя , а также небольшой конечной нагрузкой прикладываемой на штамп ;
- применение в конструкции щебня позволяет существенно уменьшить деформативность покрытий ( Рис . 4 ). Для нагрузок 1,0 – 2,0 т применение полиэфирных армирующих геосеток не дает значительного уменьшения значения параметра - упругого прогиба конструкции . В среднем модули упругости повышаются на 6,5 %.
Геосетка обеспечивает , преимущественно снижение не вертикальных , а касательных напряжений , возникающих в слое армированного щебня , т . е . повышает сдвигоустойчивость слоев [ 7 ]. Расчетно-теоретическая часть Газонная решетка имеет ячеистую структуру , стенки которой обладают высокой сопротивляемостью сжатию , но целая секция не имеет большой прочности на изгиб и , как следствие , не может оказывать значительного влияния на уменьшение относительного прогиба покрытия .
В качестве рекомендаций по усилению аэродромных покрытий с использованием газонной решетки авторы приводят расчеты , которые опираются на работу [ 8 ], где проанализированы особенности взаимодействия системы « конструкция - упругое основание » под действием нагрузки . Если балочная конструкция опирается по всей плоскости касания на упругое основание , то ее изгиб под действием нагрузки определяется не только реактивным действием конструкции покрытия , но и отпором основания , т . е . работа балки и основания становится совместной . Речь идет о железобетонной балке , лежащей на упругом основании . В нашем случае балка представлена газонной решеткой ( Рис . 6 ).
Территория геотехники № 1 / 2016 49