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