СОВЕШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ЭКСПРЕСС КОНТРОЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ В ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ ЛЕСНЫХ ДОРОГ. ЧАСТЬ 1. ОБОБЩАЮЩАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Александрова Н. П.¹, Семенова Т. В.²

¹ORCID: 0000-0002-5534-6338, ²ORCID: 0000-0002-1921-8531, Кандидаты технических наук, Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

СОВЕШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ЭКСПРЕСС КОНТРОЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ В ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ ЛЕСНЫХ ДОРОГ. ЧАСТЬ 1. ОБОБЩАЮЩАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Аннотация

В публикации авторами проанализированы приборы и оборудование, применяемые непосредственно на строительной площадке при ускоренном измерении модуля упругости (деформации), и различных других показателей деформируемости и прочности грунтов, которые коррелируют с величиной коэффициента уплотнения. Решение обратной задачи, выполненное авторами, позволяет вычислять значения коэффициентов уплотнения грунта в земляном полотне в зависимости от измеренных характеристик. Раскрыт подход к математическому моделированию зависимости коэффициента уплотнения грунта от показаний приборов, применяемых при ускоренной оценке качества уплотнения грунта.

Ключевые слова: Земляное полотно, грунт, коэффициент уплотнения.

Aleksandrova N. P.¹, Semenova T. V.²

¹ORCID: 0000-0002-5534-6338, ²ORCID: 0000-0002-1921-8531, PhD in Engineering, Siberian State Automobile and Highway Academy

IMPROVEMENT OF METHODS FOR MONITORING THE EXPRESS COMPACTED SOIL SUBGRADE FOREST ROADS

Abstract

The publication by the authors analyzed the instruments and equipment used at the construction site during acceleration measuring modulus of elasticity (strain), and various other indicators of strength and deformability of soils that correlate with the magnitude of the compaction factor. The solution of the inverse problem, made by the authors, allows to calculate the values ​​of soil compacting subgrade coefficients depending on the measured characteristics. Disclosed is an approach to mathematical modeling of soil compaction factor depending on the readings used in the accelerated compacting soil quality assessment.

Keywords: The roadbed, soil, compaction ratio.

Литература

1. СиденкоВ.М., Батраков О.Т., Покутнев Ю.А. Дорожные одежды с парогидроизоляционными слоями. – М. : Изд-во Транспорт, 1984. – 142 с.
2. Строкова, Л.А. Учет переуплотнения грунтов в расчетах оседания земной поверхности при сооружении туннелей / Л.А. Строкова // Известия Томского политехнического университета. – 2010. – Т. 316. – № 1. – С. 147 – 151.
3. Болдырев, Г.Г. Методы определения механических свойств грунтов. Состояние вопроса. – Пенза: ПГУАС, 2008. – 696 с.
4. Lade P.V., Duncan J.M. Elastoplastic stress-strain theory for cohesionless soil / Journal. Geotechnical Engineering Division, ASCE. – Vol. 101. – No. 10. – 1975. – P. 1037-1053.
5. Matsuoka H., Nakai T. Relationship among Tresca, Mises, Mohr–Coulomb and Matsuoka–Nakai failure criteria. // SOILS ÂND FOUNDATION. – 1985. – Vol.25, No 4. – Pp. 123-128.
6. Drucker D.C., Prager W. Soil mechanics and plastic analysis of limit design. Quarterly of applied mechanics. 1952. Vol. 10. №2. pp. 157 – 165.
7. Александров, А.С. Применение теории наследственной ползучести к расчету деформаций при воздействии повторных нагрузок / А.С. Александров. – Омск: СибАДИ, 2014. – 152 с.
8. Hu M. att all. Stress-induced anisotropy in sand under cyclic loading // Granular Matter. – 2010. – Vol. 12. – Pp. 469–476.
9. Wichtmann T., Niemunis A. Triantafyllidis Th. Strain accumulation in sand due to drained cyclic loading: on the effect of monotonic and cyclic preloading (Miner's rule) // Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2010. Vol.30, No8, Pp.736 – 745.
10. Долгих, Г.В. Расчет грунтов земляного полотна по критерию безопасных давлений / Г.В. Долгих // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии / СибАДИ. – Омск: СибАДИ, 2013. – Вып. 6 (34). – С.43–49.
11. Александров, А.С. О допускаемых давлениях на грунты земляного полотна и слои дорожной одежды / А.С. Александров, Г.В. Долгих, А.Л.Калинин // Наука и техника в дорожной отрасли, 2012, № 2. – С. 10-13.
12. Александрова, Н.П., Применение измерителя жесткости грунта Geogauge для оценки качества уплотнения при операционном контроле / Н.П. Александрова, Н.А. Троценко // Вестник СибАДИ, 2014, № 3 – С. 40 – 47.
13. Александрова, Н.П. Совершенствование методов экспресс оценки качества уплотнения грунтов земляного полотна строительства автомобильных дорог / Н.П. Александрова, Т.В. Семенова, К.Ю. Стригун // Вестник СибАДИ. – 2015. – № 4. – С. 46-57.

References

1. Sidenko V.M., Batrakov O.T., Pokutnev Ju.A. Dorozhnye odezhdy s parogidroizoljacionnymi slojami. M. : Izd-vo Transport, 1984. – 142 p. (rus).
2. Strokova L.A. Uchet pereuplotneniya gruntov v raschetakh osedaniya zemnoi poverkhnosti pri sooruzhenii tunnelei [Accounting soil overconsolidation in calculations of earth surface settlement at tunnel construction]. Bulletin Of The Tomsk Polytechnic University. 2010 Vol. 316. No. 1. Pp. 147 – 151. (rus).
3. Boldyrev, G.G. Metody opredelenija mehanicheskih svojstv gruntov. Sostojanie voprosa. – Penza: PGUAS, 2008. – 696 p. (rus).
4. Lade P.V., Duncan J.M. Elastoplastic stress-strain theory for cohesionless soil / Journal. Geotechnical Engineering Division, ASCE. – Vol. 101. – No. 10. – 1975. – P. 1037-1053.
5. Matsuoka H., Nakai T. Relationship among Tresca, Mises, Mohr–Coulomb and Matsuoka–Nakai failure criteria. // SOILS ÂND FOUNDATION. – 1985. – Vol.25, No 4. – Pp. 123-128.
6. Drucker D.C., Prager W. Soil mechanics and plastic analysis of limit design. Quarterly of applied mechanics. 1952. Vol. 10. №2. pp. 157 – 165.
7. Aleksandrov A.S. Primenenie teorii nasledstvennoi polzuchesti k raschetu deformatsii pri vozdeistvii povtornykh nagruzok [Application of hereditary creep theory to the calculation of deformation when subjected to repeated loads]. Omsk : SibADI, 2014. – 152 p. (rus).
8. Hu M. att all. Stress-induced anisotropy in sand under cyclic loading // Granular Matter. – 2010. – Vol. 12. – Pp. 469–476.
9. Wichtmann T., Niemunis A. Triantafyllidis Th. Strain accumulation in sand due to drained cyclic loading: on the effect of monotonic and cyclic preloading (Miner's rule) // Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2010. Vol.30, No8, Pp.736 – 745.
10. Dolgikh, G.V. Raschet gruntov zemlyanogo polotna po kriteriyu bezopasnykh davlenii [Calculation of subgrade soil by criteria of safety pressures]. Vestnik 2013. Vol. 6 (34). Pp. 43–49. (rus).
11. Aleksandrov A.S., Dolgikh G.V., Kalinin A.L. O dopuskaemykh davleniyakh na grunty zemlyanogo polotna i sloi dorozhnoi odezhdy [About permitted ground pressure of subgrade and pavement layers]. Science & Engineering for Roads. 2012, No. Pp. 10-13. (rus).
12. Aleksandrova N.P., Trotsenko N.A. Primenenie izmeritelya zhestkosti grunta Geogauge dlya otsenki kachestva uplotneniya pri operatsionnom kontrole. [Applying the soil’s rigidimeter Geogauge for assessment of consolidation’s quality at operational control]. Vestnik 2014, No. 3. Pp. 40 – 47. (rus).
13. Aleksandrova N.P., Semenova T.V., Strigun K.Yu. Sovershenstvovanie metodov ekspress otsenki kachestva uplotneniya gruntov zemlyanogo polotna stroitel'stva avtomobil'nykh dorog [Improving the methods for express evaluation of the quality of a road bed’s soil compaction during construction of automobile roads] Vestnik SibADI. 2015. No. 4 (44). Pp. 46-57. (rus).