Анализ физико-механических характеристик грунтов земляного полотна автомобильных дорог в зонах расположения железобетонных водопропускных труб

   В статье выполнен анализ физико-механических характеристик грунтов земляного полотна в зонах расположения железобетонных водопропускных труб на основании изысканий, проведенных на одной из важнейших для Сибирского региона автомобильных дорог. Определены физико-механические характеристики грунтов земляного полотна в зонах расположения железобетонных водопропускных труб и объединены в инженерно-геологические элементы, приведены графики зависимости коэффициента уплотнения грунта от глубины проходки шурфа и динамического сопротивления грунтов, сопоставлены значения физико-механических характеристик грунтов и состояние дорожного покрытия в зонах расположения железобетонных водопропускных труб.
   Установлено, что в зонах расположения железобетонных водопропускных труб при приближении к трубе увеличивается количество дефектов и деформаций дорожного покрытия. Физико-механические характеристики грунтов земляного полотна, расположенного вблизи железобетонной водопропускной трубы и на расстоянии 30 м от оси трубы, различаются. При удалении от оси железобетонной водопропускной трубы физико-механические характеристики грунтов улучшаются. Проведенные визуальные, натурные, лабораторные исследования и динамическое зондирование подтверждают этот вывод. Так, в пазухах водопропускных труб установлено динамическое сопротивление грунта земляного полотна 3 МПа, а на расстоянии 30 м от оси железобетонной водопропускной трубы – 4 МПа.
   Рассматриваемое направление исследований является актуальным, так как своевременная, точная и быстрая оценка физико-механических характеристик грунтов земляного полотна автомобильных дорог необходима для снижения дорожно-транспортных происшествий, рационального содержания и ремонта.

1. Семенова Т. В., Кузин Н. В. Влияние влажности и степени уплотнения грунта земляного полотна на параметры прочности и деформируемости // Научный альманах. 2016. № 7-1 (21). С. 451–453.

2. Николенко Д. А., Кмета А. Г. Прогнозирование деформаций и разрушений дорожных конструкций автомобильных дорог // Строительство. 2014. С. 35–36.

3. Воробьев В. С., Карелина Е. Л., Репина И. Б. Мониторинг несущей способности основной площадки земляного полотна автомобильных дорог в зоне расположения водопропускных труб // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 4 (63). С. 106–113.

4. Разуваев Д. А. Определение деформационных параметров верхней части рабочего слоя земляного полотна // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2013. № 4 (32). С. 71–75.

5. Schanz T. Experimental Unsaturated Soil Mechanics : book. Berlin : Springer Proceedings in Physics, 2007. 494 p.

6. Seed H. B., Mittchel J. K., Chan C. K. The strength of Compacted Cohesive Soils. Research conference on Shear strength of cohesive soils // ASCE Conference Proceedings. [S. l.] : Univ. of Colorado, 1960. P. 877–964.

7. ГОСТ 5180–2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик : взамен ГОСТ 5180-84 : дата введения 2016-04-01. Москва : Стандартинформ, 2016. 21 с.

8. ГОСТ 12248.1–2020. Грунты. Определение характеристик прочности методом одноплоскостного среза : утвержден приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 октября 2020 г. № 821-ст : введен в действие с 1 июня 2021 г. Москва : Стандартинформ, 2020. 14 с.

9. ГОСТ 22733–2016. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности : утвержден приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2016 г. № 891-ст : введен в действие с 1 января 2017 г. Москва : Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2016. 15 с.

10. Карелина Е. Л. Мониторинг и прогнозирование физико-механических характеристик грунтов в зоне расположения водопропускных труб автомобильных дорог : специальность 2.1.8 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Карелина Елена Леонидовна ; Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет. Омск, 2023. 24 с.

11. Статистические модели физико-механических характеристик грунтов автомобильных дорог в зоне расположения водопропускных труб / В. С. Воробьев, Е. Л. Карелина, О. А. Бендер, К. В. Каталымова // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2018. Т. 15, № 4 (62). С. 560–573.