Влияние сезоннопромерзающих грунтов на фундаменты вертикальных стержневых элементов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.02, кандидат наук Цвигунов Дмитрий Геннадиевич

• Цвигунов Дмитрий Геннадиевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Цвигунов Дмитрий Геннадиевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ РАБОТЫ СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИХ ОСНОВАНИЙ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1 Анализ процесса морозного пучения грунтов

1.2 Анализ методики исследования влияния морозного пучения на отклонение стержневых элементов в сезоннопромерзающих грунтах

1.3 Основные причины и закономерности боковых отклонений вертикальных стержневых элементов в сезоннопромерзающих грунтах

1.4 Влияние крутизны откоса и глубины заделки на боковую устойчивость вертикальных стержневых элементов при промерзании грунта

1.5 Влияние вибродинамического воздействия на вертикальные стержневые элементы

1.6 Выводы по главе

ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩЕГО ГРУНТА ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1 Построение теплофизической модели с помощью метода конечных элементов

2.2 Модель теплофизических процессов в сезоннопромерзающих грунтах с учетом фазового перехода

2.3 Определение незамерзшей влажности первоначально находящейся в порах при промерзании

2.4 Оценка процессов морозного пучения сезоннопромерзающих грунтов методами численного моделирования

2.5 Относительные деформации оттаивания водонасыщенных мерзлых грунтов

2.6 Выводы по главе

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИХ ГРУНТОВ НА ФУНДАМЕНТЫ

ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1 Исследование влияния сезоннопромерзающих грунтов на фундаменты вертикальных стержневых элементов

3.2 Стабилометрические исследования влияния влажности на изменение прочностных характеристик грунта

3.3 Составные части и регламент геотехнической диагностики работы вертикальных стержневых элементов в сезоннопромерзающих грунтах

3.4 Выводы по главе

ГЛАВА 4 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИХ ГРУНТОВ НА ФУНДАМЕНТЫ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

4.1 Исследование влажностных процессов при промерзании методами численного моделирования

4.2 Исследование процессов оттаивания сезоннопромерзающих грунтов методами численного моделирования

4.3 Численное исследование эффективности устройства конструктивных элементов в сезоннопромерзающих грунтах фундаментов вертикальных стержневых элементов для снижения морозного пучения

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В

ПРОГРАММНОМ МОДУЛЕ «ТЕКМОаЯОШБ»

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ В. СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ ФИЗИЧЕСКИХ

И МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ЖУРНАЛ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТА РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние сезоннопромерзающих грунтов на фундаменты вертикальных стержневых элементов»

Актуальность темы исследования

Обширные территории Дальневосточного федерального округа находятся в грунтовых условиях глубокого сезонного промерзания. Мощность промерзания грунтов оснований на этих обширных пространствах колеблется в диапазоне от 1,5 до 5,0 метров.

В связи с возрастанием темпов освоения этого региона вопросы повышения устойчивости, надежности и долговечности сооружений, возводимых в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях, приобретают большое практическое значение. Фундаменты сооружений объектов транспорта в сезоннопромерзающих грунтах основания подвергаются воздействию процессов: промерзания, морозного пучения, оттаивания и вибродинамики. Эти процессы особенно интенсивно проявляются в период сезонного оттаивания и промерзания. Фундаменты вертикальных стержневых элементов (ВСЭ) - это относительно легкие сооружения, которые наиболее подвержены этим негативным явлениям.

Многофакторные проблемы возникают при эксплуатации вертикальных стержневых элементов заделанных в грунтовые основания - железобетонных опор контактной сети. На участках эксплуатирующей организации Дальневосточная железная дорога - филиал ОАО «РЖД», штатно эксплуатируется 52 %, выправлено 18%, эксплуатируется с дефектами 9 %, требуют дополнительной выправка 12 %, ежегодно подвергается повторной выправке 9 %. Исходя из представленных данных, до 48 % опор контактной сети в сложных условиях эксплуатации не отвечают требованиям проектной документации.

Поэтому при разработке обоснования проектных и инженерных решений возведения зданий и сооружений в условиях холодных регионов целесообразно выполнять предпроектные и технологические проработки вариантов устройства фундаментов с достаточным запасом и учетом всех негативных процессов, возникающих в сезоннопромерзающих грунтах.

Для этого необходимо создать объективный и надежный математический аппарат исследования работы оснований фундаментов вертикальных стержневых элементов, учитывающий совместно изменяющееся во времени теплофизическое и напряженно-деформированное состояние промерзающих грунтов, что показывает на актуальность научной задачи диссертационной работы.

Степень разработанности темы

Данная работа рассматривает влияние сезоннопромерзающих грунтов на фундаменты вертикальных стержневых элементов при реконструкции и строительстве, поэтому она была направлена на изучение способов защиты и снижения сил морозного пучения с использованием эффективных конструкций утепления и устройств снижающего морозоопасность основания. Такими конструкциями могут быть термические обоймы, воспринимающие нагрузки от сил морозного пучения и вибродинамических воздействий. Исследованию основных причин и закономерностей отклонений вертикальных стержневых элементов, проектированием рациональных конструкций позволяющим снизить или нейтрализовать воздействие сил морозного пучения, посвящены работы таких ученых как Е.С. Ашпиз, Н.И. Быков, Б.И. Далматов, С.Е. Гречищев, О.Р. Голли, М.Н. Гольдштейн, Э.Д. Ершов, В.Г. Кондратьев, В.Н. Ли, М.А. Минкин, Н.Н. Морарескул, А.Л. Невзоров, В.В. Пассек, А.В. Паталеев, В.С. Сажин, А.С. Сапов, Г.М. Стоянович, Г.М. Фельдман, Н.А. Цытович, Л.В. Чистотинов, В.Б. Швец и другие авторы. Исследования в этом направлении перспективны, но их результаты пока еще недостаточны для практического применения вследствие ежегодного деформирования ВСЭ.

Объект исследования: область основания сезоннопромерзающих грунтов вокруг вертикальных стержневых элементов.

Предмет исследования: теплофизическое и напряженно-деформированное состояние грунтовых оснований фундаментов вертикальных стержневых элементов под воздействием процессов: промерзания, морозного пучения, оттаивания и вибродинамики.

Целью исследования является снижение или ликвидация деформаций грунтов основания, действующих на конструкции вертикальных стержневых элементов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) выполнить натурные исследования в годичном цикле процессов: промерзания, морозного пучения с учетом миграции грунтовой влаги, оттаивания и вибродинамического воздействия;

2) провести полевые исследования по оценке влияния основных факторов, влияющих на деформативность грунтов основания вертикальных стержневых элементов;

3) выполнить эксперименты в лабораторных условиях на приборе трехосного сжатия для оценки влияния влажности на прочностные свойства грунта;

4) разработать математическую модель сезоннопромерзающего грунта, учитывающую накопление миграционной влаги в промерзающих глинистых грунтах и влияние ее на снижение прочностных и деформационных характеристик грунтов основания вокруг вертикальных стержневых элементов при оттаивании;

5) получить разрешающее уравнение процесса приращения относительных деформаций грунта;

6) выявить связь влияния деформативности грунта на устойчивость вертикальных стержневых элементов;

7) развитие численной методики расчета влияния промерзания и оттаивания, вибродинамического воздействия применительно к Дальневосточному региону;

8) предложить конструктивное решение снижающее деформативность грунтов основания вертикальных стержневых элементов в сезоннопромерзающих грунтах.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1) выявлен годичный цикл изменения температуры грунта, миграции грунтовой влаги, амплитуды колебаний вибродинамического воздействия от проходящего транспорта;

2) предложен поправочный сезонный коэффициент на снижение прочностных свойств грунта за счет влияния вибродинамического воздействия;

3) выявлена связь и предложена формула для оценки сопротивления грунта сдвигу от его влажности;

4) предложен регламент работ по диагностике опор вертикальных стержневых элементов;

5) предложено конструктивное решение фундаментной части вертикальных стержневых элементов снижающее влияние теплопередачи фундамент-грунт.

Методология и методы исследования

Методологической основой для решения задач является системный подход, включающий проведение лабораторного, натурного и численного моделирования. Натурное моделирование проводилось на вертикальных стержневых элементах с применением устройства конструктивных элементов для снижения миграции влаги в сезоннопромерзающих грунтах на действующих объектах Дальневосточной железной дороги - филиала ОАО «РЖД». Расчеты теплофизического и напряженно-деформированного состояния грунтов выполнены с использованием метода конечных элементов в программном комплексе FEM models по программе «TERMOGROUND», разработанной геотехниками Санкт-Петербурга под руководством профессора В.М. Улицкого.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) разработана математическая модель сезоннопромерзающего грунта, учитывающая накопление миграционной влаги в промерзающих глинистых грунтах и влияние ее на снижение прочностных и деформационных характеристик грунтов основания вокруг вертикальных стержневых элементов при оттаивании;

2) получено разрешающее уравнение процесса приращения относительных деформаций грунта;

3) предложена экспоненциальная зависимость сопротивления грунта сдвигу от его влажности;

4) выявлена зависимость прочностных характеристик грунта при вибродинамическом воздействии, в зависимости от его температуры.

Положения, выносимые на защиту:

1) результаты экспериментальных исследований изменения температуры при промерзании и оттаивании грунта, миграции влаги в грунте, амплитуды колебаний при вибродинамическом воздействии;

2) математическая модель грунта, позволяющая учитывать влияние накопленной миграционной влаги в сезоннопромерзающих глинистых грунтах на снижение значений прочностных и деформационных характеристик грунтов основания ВСЭ от влажности и вибродинамического воздействия;

3) связь сопротивления грунта сдвигу от его влажности;

4) влияние вибродинамики на прочностные свойства грунта в зависимости от его температуры.

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных результатов подтверждается:

- применением поверенного и сертифицированного оборудования и средств измерения при выполнении исследования;

- проведением значительных серий полевых методов определения деформационных характеристик грунтовых массивов;

- воспроизводимостью результатов, подтвержденных значительным объемом выполненных полевых экспериментов, проводимых в разные времена года в течение десяти лет;

- применением методики исследования, основанной на использовании современных средств сейсмозондирования, стабилометрических и вибродинамических данных;

- эффективными результатами внедрения предложенного конструктивного решения, снижающего деформативность ВСЭ на эксплуатируемых морозоопасных участках Дальневосточной железной дороги - филиала ОАО «РЖД».

Результаты исследований автора докладывались на региональных, Российских и международных конференциях и семинарах, часть из которых: «Научно-практические и теоретические проблемы геотехники» (Санкт-Петербург, 2007), «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (Хабаровск, 2007), «Криогенные ресурсы полярных регионов» (Салехард,

2007), «Geotechnical engineering for disaster prevention and reduction» (Yuzhno-Sakhalinsk, 2007), «Геотехника: научные и прикладные аспекты строительства надземных и подземных сооружений на сложных грунтах» (Санкт-Петербург,

2008), «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования» (Хабаровск, 2008), «Extended Abstracts. Ninth International Conference on Permafrost. Institute of Northern Engineering» (Alaska, Fairbanks, 2008), «Актуальные научно-технические проблемы современной геотехники» (Санкт-Петербург, 2009), «Основы совместных расчетов оснований и сооружений. Совместные инженерно-геологические изыскания как информационная основа для совместных расчетов» (Санкт-Петербург, 2011), «Геотехника строительства промышленных и транспортных сооружений Азиатско-Тихоокеанского Региона» (Южно-Сахалинск, 2018).

Личный вклад автора. Автором лично выполнены все основные исследования, включая постановку цели и задач работы, обоснование методик исследований, лабораторные и полевые эксперименты, интерпретацию и обобщение полученных результатов. Участие автора подтверждается значительным числом публикаций по теме диссертации, а также результатами апробации на республиканских и международных научных конференциях.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в пятнадцати печатных работах общим объемом 6,56 печ. л.,

среди них четыре работы объемом 4,56 печ. л. - в ведущих рецензируемых научных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и четырех приложений. Она имеет объем 133 страницы печатного текста, 63 рисунка, 3 таблицы. Список литературы включает 136 наименований, в том числе на иностранном языке.

ГЛАВА 1

АНАЛИЗ РАБОТЫ СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИХ ОСНОВАНИЙ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1 Анализ процесса морозного пучения грунтов

Морозное пучение это процесс увеличения объёма грунтов следствие расширения грунтовой влаги и подтянутой к фронту промерзания в процессе миграции влаги при фазовом переходе системы вода - лёд.

Большой вклад по изучению процесса морозного пучения и его воздействия на фундаменты зданий и сооружений внесли русские строители и ученые: Е.С. Ашпиз, С.С. Вялов, С.Е. Гречищев, О.Р. Голли, М.Н. Гольдштейн, Б.И.Далматов, Б.Н. Достовалов, В.В. Докучаев, П.И. Дыдышко, Э.Д. Ершов, В.Д. Карлов, М.Ф. Киселев, Я.А. Кроник, В.А. Кудрявцев, С.А. Кудрявцев, А.В. Ливеровский, Н.Н. Морарескул, А.Л. Невзоров, В.Н. Парамонов, В.В. Пассек, А.В. Паталеев, В.И. Пусковой, Л.Т. Роман, В.О. Орлов, В.С. Сажин, И.И. Сахаров, М.И. Сумгин, Г.М. Шахунянц, Н.А. Перетрухин, В.М. Улицкий, С.Б. Ухов, Г.М. Фельдман, Л.Н. Хрусталев, А.А. Цернант, Н.А. Цытович, Л.В. Чистотинов, В.Б. Швец, В.И. Штукенберг и другие. Из зарубежных ученых наиболее значительный вклад изучения процессов промерзания, морозного пучения внесли: G. Beskow, J.M. Konrad, S. Knutsson, ^ Kujala, N.R. Morgenstem, Т. Ishikawa R, ^ Ueda и др.

В связи бурным строительством железных дорог в холодных регионах морозное пучение вызывало повреждения многих инженерных сооружений, особенно тех, которые сильно чувствительны к деформациям и это негативное явление вызывало большие неприятности для проектировщиков и строителей.

В своей работе В.И. Штукенберг [119, 120] рассмотрел явление морозного пучения грунтов и описал мероприятия по их устранению. Он исследовал процесс миграции к фронту промерзания в полевых условиях и установил механизм образования пучин.

Изучая изменение объема грунта при замерзании в лабораторных условиях, С.Г. Войслав [7] определил количество влажности в грунте при циклическом процессе сезоннопромерзающего грунта.

Опыты С.Г. Войслава являются пионерной экспериментальной работой по изучению процесса морозного пучения грунтов в лабораторных условиях.

Работа Л.Н. Любимова [49] явилась одной из первых монографий посвященной пучению грунта при замерзании. Данное заключение актуально и в настоящее время.

В работе М.И. Сумгина [81] было описано распространение вечной мерзлоты и дана гипотеза возникновения мерзлоты, что дало начало к возникновению науки мерзлотоведение.

В российской науке исследования по изучению процессов промерзания и морозного пучения придают практическое направление.

В свои докладах Н.А. Цытович [107 - 114] обосновал механику мерзлых грунтов, которая имеет большое значение для строительства в районах сезонного промерзания грунтов.

П.И. Андрианов. [1] исследовал возникновение напряженного состояния сезоннопромерзающего грунта.

Б.И. Далматов [17, 18] предложил классификацию на пучинистое или непучинистое состояние грунтов. Он разработал расчет сооружений при использовании сезоннопромерзающих грунтов основываясь на современный принцип расчета фундамента по предельным состояниям и совместную работу системы "основание- фундамент - надземное сооружение".

В своде правил [79] указывается на проектирование с изменением физического состояния грунтов промерзающего основания.

Н.А. Цытович [107] выполнял расчеты влияния влажности на возникновение явления морозного пучения. Для этого он сравнивал значения влажности находящейся в грунте Ж с предельной Жсг.

В.А. Кудрявцев [41] предложил определять влажность при которой начинается и заканчивается процесс морозного пучения грунтов в глинистых грунтах.

Исследованиями советских ученых В.О. Орлова [57], М.Ф. Киселева [33], М.Н. Гольдштейна [14], установлено, что значения критической влажности и влажности на нижнем пределе раскатывания Жр, у многих грунтов близки.

В.М. Карповым [32] и В.Д. Карловым [27] установлены значения естественной влажности меньше указанных пределов, что вызывает при промерзании пучение грунтов. Существенное влияние на морозное пучение оказывает плотность грунта и скорость промерзания.

В своде правил [79] рекомендован расчет деформаций фундаментов от сил морозного пучения грунтов.

В.О. Орловым [57], Ю.Д. Дубновым [20], Н.Д. Меренковым [51], показатель, по которому оценивается степень пучинистости песчаных грунтов. Это критерий дисперсности Э, песчаных грунтов.

Скорость морозного пучения определяется температурным режимом

В работах Н.А. Цытовича, Б.И. Далматова, Н.Н. Морарескула, Э.Д. Ершова, В.Г. Чеверева и других определена зависимость внешней нагрузки на скорость миграции грунтовой влаги.

Н.Е. Цытович предложил подразделять силы морозного пучения на нормальные и касательные.

П.И. Андрианов [1], Н.Н. Морарескул [54] определили нормальные силы морозного пучения в закрытом контуре. Из анализа получено, что глубина заложения фундаментов должна быть ниже отметки действия нормальных сил пучения. Касательные силы морозного пучения возникают в грунте по боковой поверхности фундамента вследствие превращения грунтовой воды в лед.

В работах отечественных ученых [16, 17] касательные силы морозного пучения целесообразно принимать равными силам смерзания. Максимальные касательные силы пучения появляются от поверхности грунта до трети глубины промерзания.

В работах В.М. Улицкого [83] и Б.И. Далматова [18] показан эффект снижения касательных сил пучения при потеплении температуры за счет снижения внутренних напряжений.

И.И. Сахаров [76] разработал методику моделирования грунтовых теплофизических процессов в нелинейной постановке.

О.Р. Голли [13] установлена оценка физических явлений морозного пучения грунтов.

Е.С. Ашпиз [3] предложил диагностику подверженных воздействию процесса морозного пучения транспортных сооружений.

Для надежного проектирования и устройства фундаментов в сезоннопромерзающих грунтах целесообразно выполнять испытания грунтов в полевых условиях.

Исследование научных публикаций зарубежных ученых в области сезоннопромерзающих грунтов выявило их пунктуальность в использовании оборудования по полевым и лабораторным экспериментам морозного пучения грунтов. Анализ работ заграничных авторов по изучению сил морозного пучения грунтов [121,136].

В работах [8, 11, 50, 84, 102] выявлено, что если напряжения в мерзлых грунтах превышают внутренние связи, то появляются морозобойные трещины. Растрескивание поверхности и по глубине промерзания мерзлых грунтов -один из распространенных криогенных процессов для холодных регионов. В условиях сезонного промерзания все строительные площадки подвержены морозобойному растрескиванию.

Вследствие миграции влаги к фронту промерзания, в процессе начала промерзания мерзлого грунта и последующего оттаивания состояние грунта становится от текучепластичного до текучего.

В период наступления положительных температур начинается процесс оттаивании мерзлых грунтов. Если грунт находится под нагрузкой от веса фундамента и надземной конструкции, то происходит резкая просадка вызывающая негативные деформации в сооружении. Исследования ученых [34,

93, 101], установили, что величины просадки при оттаивании больше значений деформаций морозного пучения грунтов.

Все расчетные аналитические методы для определения осадок оттаивающих грунтов не позволяют учесть многофакторность и поэтому имеют большую погрешность.

Г.И. Лапкин [47] осадку мерзлых грунтов при оттаивании выделил в две группы: тепловую - за счет оттавания и самоуплотнения грунта и грузовую за счет прилагаем нагрузки здания. В последствии этот принцип был предложен Н.А. Цытовичем [113, 114] и принят воснове нормативных документов.

Деформации оттаивания сезоннопромерзших грунтов в большинстве своих случаев носят нелинейный характер. Процесс деформирования мерзлых грунтов при их оттаивании значительно продолжается развиваться во времени.

Просадки оттаивания грунта пропорциональны глубине оттаивания и времени. Осадки слоя пластичномерзлого грунта развиваются только в процессе эксплуатации зданий.

Для установления качественной и количественного картины работы системы "сооружение-фундамент-основание" целесообразна разработка методики численного моделирования прогноза деформаций сезонного промерзающих грунтов в процессе эксплуатации еще на стадии предпроектных работ.

1.2 Анализ методики исследования влияния морозного пучения на отклонение стержневых элементов в сезоннопромерзающих грунтах

Н.И. Быков, П.Н. Каптерев [6] на Сковородинской мерзлотной станции проводили исследования работы отдельно стоящих вертикальных стержневых элементов в промерзающих грунтах.

В своих работах такие ученые как Б.И. Далматов [17, 18], Н.А. Перетрухин [63, 64], Н.Д. Меренков [51, 52], Н.А. Цытович [113] отмечали, что

одиночные фундаменты при определенных условиях подвергаются в процессе промерзания грунтов, не только вертикальному поднятию, но и боковым отклонениям. Эти материалы позволяют обосновать основные представления об условиях работы фундаментов вертикальных стержневых элементов в пучинистых грунтах. В 1958 г. впервые были организованы исследования вертикальных стержневых элементов в рассматриваемых условиях. Исследования устойчивости вертикальных стержневых элементов были проведены на опытных участках в пределах Дальневосточной, Забайкальской, Восточно-Сибирской железных дорог. На всех опытных участках, где установлены типовые вертикальные стержневые элементы, были организованы наблюдения с целью определить:

- отклонение вертикальных стержневых элементов в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях - перпендикулярной и параллельной оси пути;

- вертикальные поднятия вертикальных стержневых элементов;

- глубины промерзания и протаивания грунта;

- изменение физико-механических свойств грунтов.

В своей работе Н.А. Перетрухин, Н.Д. Меренков [64] дали обоснование сезонномерзлым грунтам на опытных участках, описали методику наблюдений и привели выводы результатов исследования.

В период 1961-1964 гг. Н.А. Перетрухиным [64] проведены дополнительные исследования с целью изучения основных причин и закономерностей боковых отклонений вертикальных стержневых элементов.

Боковые отклонения вертикальных стержневых элементов, возникающие при промерзании грунта, обусловлены двумя факторами:

- на откосах земляного полотна - влиянием горизонтальных сил морозного пучения грунта;

- на горизонтальных площадках, нулевых местах и широких обочинах -влиянием неравномерного пучения грунта.

При промерзании грунта в сезоннопромерзающем грунте возникают силы морозного пучения, направленные нормально к фронту промерзания, т.е. нормально к поверхности земляного полотна, в том числе и в пределах откосной части. По отношению к боковой поверхности фундамента вертикальных стержневых элементов, установленных на откосе полотна, силы пучения будут действовать перпендикулярно поверхности откоса. Эти силы можно разложить на горизонтальную N и вертикальную т составляющие (рисунок 1.1).

Воздействие горизонтальной составляющей сил морозного пучения, может вызвать горизонтальное смещение и наклон вертикального стержнего элемента, воздействие вертикальной составляющей - поднятие.

Исследование влияния промерзания грунта, действующего нормально к фундаменту и на боковую устойчивость вертикальных стержневых элементов, установленных на откосе, проводилось на опытном участке Забайкальской железной дороги, где высота насыпи составляет 1,5м. Исследовались величины горизонтальной составляющей сил морозного пучения N и ее распределение по высоте фундамента (рисунок 1.2).

В плоскости действия этих сил вертикальный стержневой элемент оставался неподвижным благодаря соединению при помощи тяги с другой анкерной опорой, установленной с противоположной стороны пути в одном поперечном створе. Вокруг анкерной опоры была устроена горизонтальная

Рисунок 1.1 - Схема воздействия сил морозного пучения на фундамент, установленный на откосе

площадка диаметром около 3,0 м с целью устранения возникновения горизонтальной составляющей сил морозного пучения около этой опоры.

Рисунок 1.2 - Схема устройства для измерения нормальных сил морозного пучения

к боковой поверхности фундамента 1 - струнные датчики; 2 - труба; 3 - распределительный щиток; 4 - мерный стержень;

5 - балластная призма; 6 - тяга; 7 - деформометр; 8 - муфта

Деформации стержня измеряли деформометром индикаторного типа. Одновременно замеряли температуру окружающего воздуха для учета температурных напряжений, возникающих в мерном стержне.

Для изучения распределения нормальных сил пучения по высоте фундамента применяли струнные датчики, размещенные в гнездах монтажных железобетонных стоек, жестко прикрепленных к фундаменту.

Провода от струнных датчиков выводили через трубу на поверхность и монтировали на распределительном щитке. Струнные датчики были протарированы в холодильной камере при температуре -8 °С.

Показания струнных датчиков и деформаций мерного стержня замеряли один раз в месяц. По результатам измерений при помощи тарировочных графиков были определены удельные напряжения о, кГ/см , возникающие по боковым граням фундаментной части вертикальных стержневых элементов, и суммарная сила пучения Р, вызывающая эти напряжения.

Вертикальные стержневые элементы, установленные на нулевых местах и широких обочинах земляного полотна, находятся в условиях неравномерного промерзания грунта вследствие неравномерного отложения снега.

Как известно, неравномерное промерзание служит одной из причин неравномерного пучения грунта. Неравномерность пучения влияет на распределение сил по поверхности фундамента и может вызывать наклоны

вертикальных стержневых элементов. Величина наклона вертикальных стержневых элементов изменяется, в зависимости от интенсивности неравномерности пучения (рисунок 1.3).

Наклон фундаментов направлен в сторону меньшей величины пучения. За критерий оценки неравномерности пучения принят коэффициент неравномерности, представляющий собой отношение разности величины пучения грунта в двух сечениях к расстоянию между ними. Изучение влияния неравномерного пучения грунта на боковую устойчивость вертикальных стержневых элементов проводилось на опытных участках в пределах Забайкальской дороги и на территории Сковородинской мерзлотной станции. Неравномерность пучения определялась путем нивелирования раз в месяц поверхности грунта у вертикальных стержневых элементов по двум взаимно перпендикулярным створам (поперек и вдоль пути).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Цвигунов Дмитрий Геннадиевич, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андрианов, П.И. Температура замерзания грунтов / П.И. Андрианов. -М. : Изд-во АН СССР, 1936. - 16 с.

2. Аппак, П.Е. Гражданское строительство в условиях вечной мерзлоты. Ч. I / П.Е. Аппак. - Свободный : Управление Амурского железнодорожного лагеря НКВД, 1940. - 123 с.

3. Ашпиз, Е.С. Мониторинг земляного полотна при эксплуатации железных дорог. - М. Путь-пресс, 2002.-112 с.

4. Богданов, Н.С. Вечная мерзлота и сооружения на ней / Н.С. Богданов. -СПб. : Изд-во Особой высшей комиссии для всестороннего исследования железнодорожного дела в России, 1912. - Вып. 33. - 220 с.

5. Бучко, Н.А. Исследование нестационарного теплообмена при использовании холода в строительстве : автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Н.А. Бучко. - Л. : ЛГИ ХП, 1977. - 54 с.

6. Быков, Н.И. Вечная мерзлота и строительство на ней / Н.И. Быков, П.Н. Каптерев. - М. : Трансжелдориздат, 1940.

7. Войслав, С.Г. О новейших исследованиях причин пучения железнодорожного полотна и о мерах к их устранению / С.Г. Войслав // Известия Совещание Инженеров Путей Сообщения. - СПб., 1891. - Т. XI. - С. 3-26.

8. Вотяков, Н.И. Физико-механические свойства грунтов Якутии / Н.И. Вотяков. - Швосибирск: Наука, 1975. - 175 с.

9. Втюрина, Е.А. Льдообразование в горных породах / Е.А. Втюрина, Б.И. Втюрин. - М. : Наука, 1970. - 280 с.

10. Гравис, Г.Ф. Морозобойное растрескивание грунтов и образование гумусовых потеков / Г.Ф. Гравис // Многолетнемерзлые породы и сопутствующие им явления на территории Якутской АССР. - М. : Наука, 1962. - С. 79-88.

11. Гречищев, С.Е. Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз / С.Е. Гречищев, Л.В. Чистотинов, Ю.Л. Шур. - М. : Недра, 1980. - 382 с.

12. Гречищев, С.Е. Теоретические и экспериментальные исследования температурных напряжений и деформаций в земляных полотнах в зимний период / С.Е. Гречищев, Ю.Б. Шешин // Тепловое и механическое воздействие мерзлых пород с инженерными сооружениями. - М. : ВСЕГИНГЕО, 1973. - С. 78-95.

13. Голли, О.Р. Интегральные закономерности морозного пучения грунтов и их использование при решении инженерных задач в строительстве : автореф. дис. докт. техн. наук / О.Р. Голли. - СПб., 2000. - 46 с.

14. Гольдштейн, М.Н. Деформации земляного полотна и оснований сооружений при промерзании и оттаивании / М.Н. Гольдштейн. - М.: Трансжелдориздат, 1948. - 212 с.

15. ГОСТ 12248-2010 - Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. М.: Стандартинформ, 2011. - 78 с.

16. Давидочкин, А.Н. Полевая оценка льдистости и просадочности мерзлых глинистых грунтов / А.Н. Давидочкин // Тр. совещ. по инженерно-геологическим свойствам горных пород и методам их изучения. - 1957. - Т. II. - С. 249-254.

17. Далматов, Б.И. Воздействие морозного пучения грунтов на фундаменты сооружений / Б.И. Далматов. - Л. : Госстройиздат, 1957. - 60 с.

18. Далматов, Б.И. Исследование касательных сил пучения и влияния их фундаменты сооружений / Б.И. Далматов. - М. : Изд-во АН СССР, 1954. - 60 с.

19. Далматов, Б.И. Устройство газопроводов в пучинистых грунтах / Б.И. Далматов, В.С. Ласточкин. - Л. : Недра, 1978. - 199 с.

20. Дубнов, Ю.Д. Лабораторные исследования касательных сил пучения / Ю.Д. Дубнов // Тр. ВНИИтрансстроя. - М. : Транспорт, 1967. - Вып. 62. - С. 61-73.

21. Егерев, К.Е. Электрический метод определения касательных реакций, распределенных по боковой поверхности вмороженной сваи / К.Е. Егерев // Тр. ин-та мерзлотоведения. - Якутск : Изд-во АН СССР, 1958. - Т. XIV. - С. 10-39.

22. Жигульский, А.А. Экспериментальные исследования сопротивления мерзлого грунта сдвигу по боковой поверхности и сжатию под торцом сваи /

A.А. Жигульский // Тр. Всесоюзн. Совещания-семинара по обмену опытом в строительстве в условиях сурового климата. - Красноярск : КрасПСНИИП, 1964. - Т. II. - С. 77-91.

23. Жуков, В.Ф. Морозобойные трещины в районах вечной мерзлоты /

B.Ф. Жуков // Тр. Ин-та мерзлотоведения. - Якутск : Изд-во АН СССР, 1944. -Т. 4. - С. 226-229.

24. Зарецкий, Ю.К. Вязкопластичность грунтов и расчеты сооружений / Ю.К. Зарецкий. - М. : Наука, 1988. - 347 с.

25. Кажарский А.В. Численное моделирование влияния миграционной влаги в промерзающем и оттаивающем глинистом грунте на прочностные характеристики основания. Диссертация кандидата технических наук : 05.13.18. - Хабаровск, 2013. - 148 с.

26. Каплина, Т.Н. О некоторых закономерностях современного роста повторно-жильных льдов на Колымской низменности / Т.Н. Каплина, В.Н. Зайцев // Тр. ПНИИС. - М., 1975. - Вып. 36. - С. 108-113.

27. Карлов, В.Д. Исследование потенциала влагопереноса в неводонасыщенном грунте / В.Д. Карлов // Механика грунтов, основания и фундаменты : сб. докл. XXVII научн. конф. ЛИСИ. - Л., 1968. - С. 41-44.

28. Карлов, В.Д. К вопросу о пучинистости крупнообломочных грунтов при промерзании / В.Д. Карлов // Основания и фундаменты: Теория и практика : межвуз. тематический сб. тр. СПбГАСУ. - СПб., 2004. - С. 140-143.

29. Карлов, В.Д. Основания и фундаменты в районах распространения вечномерзлых грунтов / В.Д. Карлов. - М., СПб. : Изд-во АСВ, 1997. - 176 с.

30. Карлов, В.Д. Принципы проектирования фундаментов при использовании в основаниях сооружений сезоннопромерзающих грунтов / В.Д.

Карлов // Геотехника. Наука и практика : сб. науч. тр. - СПб. : СПбГАСУ, 2000. - С. 15-24.

31. Карлов, В.Д. Сезоннопромерзающие грунты как основания сооружений : дис. ... д-ра техн. наук / В.Д. Карлов. - СПб., 1998. - 320 с.

32. Карпов, В.М. Исследование морозного пучения грунтов при неполном их водонасыщении / В.Д. Карлов // Научн. Тр. ЛИСИ. - Л., 1962. - Вып. 37. - С. 42-55.

33. Киселев, М.Ф. Мероприятия против деформации зданий и сооружений от воздействия сил морозного выпучивания фундаментов / М.Ф. Киселев. - М. : Стройиздат, 1971. - 79 с.

34. Киселев, М.Ф. Морозное пучение и мероприятия по уменьшению деформаций фундаментов в пучинистых грунтах / М.Ф. Киселев // Мероприятия против морозного пучения грунтов и его вредного влияния на фундаменты : сб. № 52. - М., 1963. - С. 5-41.

35. Киселев М.Ф. Способ определения относительного сжатия мерзлых грунтов при оттаивании под нагрузками по простейшим физическим характеристикам / М.Ф. Киселев // Деформации оснований при замерзании и оттаивании грунтов. - М. : Госстройиздат, 1952. - Вып. 19. - С 3-12.

36. Киселев М.Ф. Теория сжимаемости оттаивающих грунтов под давлением / М.Ф. Киселев. - Л. : Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1978. - 176 с.

37. Конюшенко, А.Г. Об увеличении объема пор в грунте при замерзании в нем влаги / А.Г. Конюшенко, Л.Г. Анисимова // Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера. - 1977. - Вып. 43. - С. 78-82.

38. Кроник, Я.А. Термомеханические модели мерзлых грунтов и криогенных процессов / Я.А. Кроник // Реология грунтов и инженерное мерзлотоведение. - М. : Наука, 1982. - С. 200-211.

39. Кроник, Я.А. Расчеты температурных полей и напряженно-деформированного состояния грунтовых сооружений методом конечных элементов / Я.А. Кроник, И.И. Демин // МИСИ. - М., 1982. - 102 с.

40. Кудрявцев, В.А. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических изысканиях / В.А. Кудрявцев, Л.С. Гарагуля, К.А. Кондратьева, В.Г. Меламед. - М. : Изд-во МГУ, 1974. - 431 с.

41. Кудрявцев, В.А. Формула расчета глубины сезонного промерзания грунтов (в случае неравных теплофизических характеристик талого и мерзлого грунтов) / В.А. Кудрявцев, В.Т. Меламед // Мерзлотные исследования. - М. : Изд-во МГУ, 1963. - Вып. III. - С. 3-9.

42. Кудрявцев С.А. Численное моделирование процесса промерзания, морозного пучения и оттаивания грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов. М., № 5. 2004. С.21-26.

43. Кудрявцев С.А. Расчетно-теоретическое обоснование проектирования и строительства сооружений в условиях промерзающих пучинистых грунтов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. ПГУПС. СПб., 2004.344.

44. Кудрявцев, С.А. Исследование линейных размеров опор контактной сети железных дорог неразрушающими методами / С.А. Кудрявцев, Д.Ю. Малеев, Д.Г. Цвигунов // Вестник гражданских инженеров. - 2009. - № 2 (19).

45. Кудрявцев, С.А. Комплексное обследование насыпи железнодорожного полотна на 8540 км участка Хабаровского отделения ДВЖД Транссибирской магистрали / С.А. Кудрявцев, Д.Г. Цвигунов // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования (22-34 апреля 2008 г.) - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2008. - Т. 2. - С. 185-187.

46. Кудрявцев, С.А., Шестаков И.В., Кажарский А.В. Геотехнический мониторинг легконагруженных сооружений опасных производственных объектов в сезоннопромерзающих грунтах. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2016. № 4 (52). С. 181-188.

47. Лапкин, Г.И. Расчет осадок сооружений на оттаивающих вечномерзлых грунтах на основе опытов с естественными образцами, проведенных в лабораторных условиях / Г.И. Лапкин // Бюл. Союзтранспроекта. - 1938. - № 12. - 12 с.

48. Ли, В.Н. Разработка способов выправки и закрепления опор контактной сети на деформируемых откосах земляного полотна : отчет о научно-исследовательской работе / В.Н. Ли, Г.М. Стоянович, В.В. Пупатенко // Влияние вибродинамического воздействия поездов. - Хабаровск : Изд-во ДВГАПС, 1995.

49. Любимов, Л.Н. Пучины на железных дорогах и меры к их устранению / Л.Н. Любимов // Сборник Института инженеров путей сообщения. - СПб., 1897. - Вып. 41. - 36 с.

50. Мазуров, Г.П. Физико-механические свойства мерзлых грунтов / Г.П. Мазуров. - Л. : Стройиздат, 1975. - 215 с.

51. Меренков, Н.Д. Об устойчивости опор контактной сети в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания / Н.Д. Меренков // Транспортное строительство. - 1963. - № 8.

52. Меренков, Н.Д. Основные причины и закономерности боковых отклонений фундаментов опор контактной сети в пучинистых грунтах / Н.Д. Меренков // Труды ВНИИТС. - М. : Транспорт, 1967. - Вып. 62.

53. Минкин, М.А. Номограммы для определения теплопроводности мерзлых и талых грунтов Западной Сибири / М.А. Минкин, А.В. Суворин, Н.И. Шульга // Материалы по проектированию сложных фундаментов и оснований и по производству изысканий // Тр. ин-та Фундаментпроект. - М., 1973. - Вып. 13. - С. 12-17.

54. Морарескул, Н.Н. Исследование нормальных сил морозного пучения : дис. канд. техн. наук / Н.Н. Морарескул. - Л., 1949. - 257 с.

55. Невзоров, А.Л. Обеспечение устойчивого функционирования системы «основание-техногенная среда» в сложных инженерно-геологических условиях : автореф. дисс. д-ра техн. наук / А.Л. Невзоров. - Л., 2004. - 41 с.

56. Невзоров, А.Л. Оценка деформаций грунтов связанных с промерзанием и оттаиванием / А.Л. Невзоров [и др. ] // Основания и фундаменты: Теория и практика : межвуз. тематический сб. тр. СПбГАСУ. -СПб., 2004. - С. 134-140.

57. Орлов, В.О. Криогенное пучение тонкодисперсных грунтов /

B.О. Орлов. - М. : Изд-во АН СССР, 1962. - 188 с.

58. Орлов, В.О. Морозное пучение промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружений / В.О. Орлов, Ю.Д. Дубнов, Н.Д. Меренков. - Л. : Стройиздат. Ленингр. от-ние, 1977. - 183 с.

59. Пассек, В.В. Тепловое воздействие гофрированных водопропускных труб большого диаметра с вечномерзлыми грунтами тела и оснований земполотна железных и автомобильных дорог / В.В. Пассек // 5-й Международный симпозиум по проблемам инженерного мерзлотоведения. Т. 2. - Якутск, 2002. - С. 94-98.

60. Паталеев, А.В. Результаты наблюдений за развитием морозобойных трещин при сезонном промерзании грунтов в районе Хабаровска / А.В. Паталеев // Устойчивость железнодорожных сооружений в условиях мерзлотных явлений. - Хабаровск : ХабИИЖТ, 1966. - Вып. 57. - С. 21-27.

61. Паталеев, А.В. Фундаменты в пучинистых грунтах / А.В. Паталеев. -Хабаровск : Книжное изд-во, 1955. - 86 с.

62. Перетрухин, Н.А. Сила морозного выпучивания фундаментов / Н.А. Перетрухин // Тр. ВНИИтрансстроя. - М. : Транспорт, 1967. - Вып. 62. -

C. 25-54.

63. Перетрухин, Н.А. Особенности проектирования фундаментов опор контактной сети врайонах вечной мерзлоты / Н.А. Перетрухин, Н.Е. Зарубин // Транспортное строительство. - 1957. - № 11.

64. Перетрухин, Н.А. Условия устойчивости опор контактной сети в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания / Н.А. Перетрухин, Н.Д. Меренков // Устройство железнодорожных сооружений вусловиях воздействия мерзлотных явлений : тр. ЦНИИСА. - М. : Транспорт, 1965. - Вып. 57.

65. Плотников, А.А. Расчет температурного режима вечномерзлых оснований / А.А. Плотников // Энерг. стр-во. - 1978. - № 8. - С. 70-73.

66. Полянкин, Г.Н. Исследование совместной работы основания и фундамента в промерзающих пучинистых грунтах : дис. ... канд. техн. наук / Г.Н. Полянкин. - Новосибирск : НИИЖТ, 1982. - 130 с.

67. Полянкин, Г.Н. Оценка напряженно-деформированного состояния промерзающего слоя грунта при его взаимодействии с боковой поверхностью фундамента / Г.Н. Полянкин, А.Ф. Ким, В.И. Пусков // Инженерно-геологические условия и особенности фундаментостроения при транспортном строительстве в Сибири. - Новосибирск : НИИЖТ, 1980. - С. 50-59.

68. Протокол совещания у начальника службы электрификации и электроснабжения филиала ОАО «РЖД» ДВЖД от 29 декабря 2010 г. Рассмотрение состояния опорного хозяйства и результаты проведённой работы по его оздоровлению.

69. Пусков, В.И. Фундаменты железнодорожных сооружений на основаниях из мерзлых грунтов / В.И. Пусков. - Новосибирск : Изд-во НИИЖТ, 1972. - 123 с.

70. Пчелинцев, А.М. Строение и физико-механические свойства мерзлых грунтов / А.М. Пчелинцев. - М. : Наука, 1964. - 158 с.

71. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов : справочник / В.П. Меченков [и др.] ; под общ. ред. В.П. Меченкова. - М. : Машиностроение, 1989. - 520 с.

72. Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах / НИИОСП. - М., 1985. - 60 с.

73. Роман, Л.Т. Мерзлые торфяные грунты как основания сооружений / Л.Т. Роман. - Новосибирск : Изд-во АН СССР, 1987. - 220 с.

74. Романовский, Н.Н. Закономерности формирования полигонально-жильных структур на основе морозобойного растрескивания : автореф. дис. ... д-ра геол.-минерал. наук / Н.Н. Романовский. - М., 1975. - 42 с.

75. Салтыков, Н.И. Основания и фундаменты в районах многолетне-мерзлых пород / Н.И. Салтыков. - М. : Изд-во АН СССР, 1959.

76. Сахаров, И.И. Физикомеханика криопроцесса в грунтах и ее приложения при оценке деформаций зданий и сооружений : автореф. дис. ... д-р техн. наук / И.И. Сахаров. - Пермь, 1995. - 44 с.

77. Свиньин, В. Деформации зданий и сооружений под действием пучащегося грунта / В. Свиньин // Инженерный журнал. - 1912. - № 10. -С. 12-26.

78. Свод правил СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83 (утв. приказом Минстроя Росиии от 16 декабря 2016 г. № 970/пр).

79. Свод правил. СП 25.13330.2012 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88 (утв. Приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 29 декабря 2011 г. № 622)

80. Справочник по климату. Хабаровский край и Амурская область. Метрологические данные за отдельные годы. Ч. 8. Температура почвы / под ред. Л.Б. Морозова. - Л. : Гидрометиоиздат, 1972. - Вып. 25. - 483 с.

81. Сумгин, М.И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР / М.И. Сумгин. - Владивосток, 1927. - 379 с.

82. Сумгин, М.И. Физико-механические процессы во влажных и мерзлых грунтах в связи с образованием пучин на дорогах / М.И. Сумгин. - М. : Транспечать, 1929. - 278 с.

83. Улицкий, В.М. Исследование особенностей работы анкерных фундаментов в пучинистых грунтах : автореф. дис. ... канд. техн. наук / В.М. Улицкий. - Л., 1969. - 24 с.

84. Ульрих, С.С. Сезонное промерзание грунтов и их взаимодействие с фундаментами зданий / С.С. Ульрих, В.И. Пусков. - Красноярск : Красноярское книжное изд-во, 1965. - 167 с.

85. Ушкалов, В.П. Исследование работы протаивающих оснований и их расчет по предельным деформациям сооружений / В.П. Ушкалов. - М. : Изд-во АН СССР, 1962. - 219 с.

86. Фадеев, А.Б. Численное моделирование процессов промерзания и пучения в системе «фундамент основание» / А.Б. Фадеев, И.И. Сахаров, П.И. Репина // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1994. - № 5. -С. 6-9.

87. Фадеев, А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике / А.Б. Фадеев. - М. : Недра, 1987. - 221 с.

88. Федосов, А.Е. Прогноз осадок сооружений при оттаивании грунтов оснований / А.Е. Федосов // Тр. Ин-та мерзлотоведения. - 1944. - Т. 4. -С. 93-124.

89. Федосов, А.Е. Физико-механические процессы в грунтах при их замерзании и протаивании / А.Е. Федосов. - М. : Трансжелдориздат, 1935. -48 с.

90. Федоров, В.И. Процессы влагонакопления и морозоопасность грунтов в строительстве / В.И. Федоров. - Владивосток : ДальНИИС, 1992. - 180 с.

91. Фотиев, С.М. Геокриологические условия Средней Сибири / С.М. Фотиев, Н.С. Данилова, Н.С. Шевелева. - М. : Наука, 1974. - 148 с.

92. Хархута, Н.Я. Деформации грунтов дорожных насыпей / Н.Я. Хархута, Ю.М. Васильев. - М. : Автотрансиздат, 1957. - 191 с.

93. Хрусталев, Л.Н. Прогноз негативных геокриологических последствий потепления климата / Л.Н. Хрусталев, Л.В. Емельянова, В.Д. Кауркин // Криосфера земли как среда жизнеобеспечения : материалы междунар. конф., посвященной 95-летию со дня рождения П.И. Мельникова (26-28 мая 2003 г.). -Пущино. - С. 122-123.

94. Цвигунов, Д.Г. Исследование линейных размеров опор контактной сети железных дорог неразрушающими методами. (Кудрявцев С.А., Малеев Д.Ю., Цвигунов Д.Г.) Вестник гражданских инженеров. СПГАСУ. №2 (19). Санкт-Петербург. 2009.С.113-115.

95. Цвигунов, Д.Г. Деформирование опор контактной сети на насыпях. (Кудрявцев С.А., Цвигунов Д.Г.) Путь и путевое хозяйство. №4. 2012. С.23-24.

96. Tsvigunov D.G. Disalgnment of railroad poles as dynamic effect of rolling stock. (Kudryavtcev S.A., Maleev D. Yu., Goncharova E.D.) 15th International scientific conference "Underground Urbanisation as a Prerequisite for Sustainable Development" 12-15 September 2016, St. Petersburg, Russia. Procedia Engineering. Volume 165, 2016, Pages 1858-1865.

97. Tsvigunov D.G., Kudryavtcev S.A., Maleev D. Yu., Kazharsky A.V., Trapeznikov V. Research into vertical axial elements in seasonally frozen grounds. MATEC Web of Conferences, Vol. 193, 05066 (2018). DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201819303043.

98. Цвигунов, Д.Г. Исследование процесса промерзания грунтов вокруг фундаментов опор контактной сети железной дороги в условиях Дальнего Востока. (Кудрявцев С.А., Цвигунов Д.Г.) Научно-практические и теоретические проблемы геотехники. Межвузовский тематический сборник трудов. СПбГАСУ. Санкт-Петербург. 2007. С. 84-87.

99. Tsvigunov D.G. Studies of the freezing soil process at the railway contact system supports to provide safety transportation and operation of facilities. Geotechnical engineering for disaster prevention and reduction» (Yuzhno-Sakhalinsk, 2007)

100. Цвигунов, Д.Г. Расчет процесса промерзания и оттаивания земляного полотна железнодорожной линии Томмот-Кердем (статья) (Кудрявцев С.А., Цвигунов Д.Г. Берестянный Ю.Б., Вальцева Т.Ю.) Труды международной конференции «Криогенные ресурсы полярных регионов», 18 -20 июня 2007. Салехард, 2007. С. 125-129.

101. Tsvigunov D.G. Rational designs of the railway roadbed of thawing permafrost soils in condition of the Far East (статья) 8th International Symposium on Cold Region Development. ISCORD 2007, September 25-27, 2007. Tampere, Finland. 2007. P. 37-38

102. Tsvigunov D.G. Studies of the freezing soil process at the railway contact system supports to provide safety transportation and operation of facilities. Extended Abstracts. Ninth International Conference on Permafrost. Institute of

Northern Engineering. University of Alaska, Fairbanks. June 29-July 3, 2008 P.155-156.

103. Цвигунов, Д.Г. Определение глубины заложения опор контактной сети железных дорог неразрушающими методами. (Кудрявцев С.А., Малеев Д.Ю., Цвигунов Д.Г.) Актуальные научно-технические проблемы современной геотехники. Межвузовский тематический сборник трудов. Том 2.. СПбГАСУ. Санкт-Петербург. 2009. С.115-118.

104. Tsvigunov D.G. Designs of the railway roadbed of thawing permafrost soils in condition of the Far East. (Kudryavtcev S.A., Berestyanyy U.B., Valtseva T.U. Mihailin R.G, Tsvigunov D.G.)18th International conference on soil mechanics and geotechnical engineering. Proceedings of the TC207 workshop on "Soil-Structure Interaction and Retaining Walls". 4 September 2013. Challenges and innovations in geotechnics. Paris.P.156-162.

105. Цернант, А.А. Сооружение земляного полотна в криолитозоне : автореф. дис. ... д-ра техн. наук / А.А. Цернант // НИИ транспортного строительства. - М., 1998. - 97 с.

106. Цырендоржиева, М.Д. Влияние режима нагружения на деформирование мерзлых грунтов : автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук / М.Д. Цырендоржиева. - М., 1994. - 17 с.

107. Цытович, Н.А. К теории равновесного состояния воды в мерзлых грунтах / Н.А. Цытович // Изв. АН СССР. - 1945. - Т. 9. - № 5-6. - С. 493-502.

- (Серия геогр. и геофиз.).

108. Цытович, Н.А. Теплофизические свойства грунтовых смесей, используемых при строительстве плотин в условиях Крайнего Севера / Н.А. Цытович, Я.А. Кроник, С.Г. Лосева // Энерг. стр-во. - 1979. - № 4.

- С. 60-63.

109. Цытович, Н.А. Механика мерзлых грунтов / Н.А. Цытович. - М. : Высш. школа, 1973. - 448 с.

110. Цытович, Н.А. Фазовый состав воды в мерзлых грунтах / Н.А. Цытович, З.А. Нерсесова // Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых грунтов. - М. : Изд-во АН СССР, 1957. - Т. 3. - С. 14-20.

111. Цытович, Н.А. Основания и фундаменты на мерзлых грунтах / Н.А. Цытович. - М. : Изд-во АН СССР, 1958.

112. Цытович, Н.А. Принципы механики мерзлых грунтов / Н.А. Цытович. - М-Л. : Изд-во АН СССР, 1952. - 168 с.

113. Цытович, Н.А. Расчет осадок фундаментов / Н.А. Цытович. - М. : Стройиздат, 1941. - 191 с.

114. Цытович, Н.А. Основания механики мерзлых грунтов / Н.А. Цытович, М.И. Сумгин. - М-Л. : Изд-во АН СССР, 1937. - 432 с.

115. Шашкин, К.Г. Использование структуры универсального конечного элемента при разработке моделей в рамках программы «FEM models» / К.Г. Шашкин // Реконструкция городов и гетехническое строительство. - 2000. -№ 2. - С. 26-32.

116. Швецов, П.Ф. Закономерности гидрогеотермических процессов на Крайнем Севере и Северо-Востоке СССР / П.Ф. Швецов. - М. : Наука, 1968. -110 с.

117. Шушерина, Е.П. Изменение физико-механических свойств грунтов под действием промерзания и последующего оттаивания / Е.П. Шушерина // Материалы по физике и механике мерзлых грунтов VII Междуведомств. совещ. по мерзлотоведению. - М., 1959. - С. 48-55.

118. Шушерина, Е.П. Исследования температурных деформаций мерзлых пород / Е.П. Шушерина, Б.С. Рачевский, О.П. Отрощенко // Мерзлотные исследования. - М. : Изд-во МГУ, 1970. - Вып. X. - С. 273-283.

119. Штукенберг, В.И. Заметка о пучинах на железных дорогах и о мерах для уничтожениях их / В.И. Штукенберг // Журнал Министерства путей сообщения. - 1985. - Т. IV. - Кн. 10. - С. 23-36.

120. Штукенберг, В.И. О борьбе с пучинами на железных дорогах / В.И. Штукенберг // Журнал Министерства путей сообщения. - 1894. - Кн. 2. - С. 515.

121. Andersland O.B. An introduction to frozen ground engineering / O.B. Andersland, B.Ladanayi. - New York : Chapman and Hall, 1994. - 352 p.

122. Comini G., Del Guidice S., Lewis R.W., Zienkiewicz O.C. Finite element solution of non-liner heat conduction problems with special reference to phase change // Int. J. Num. Meth. Engn. - 1974. - № 8. - Р. 613-624.

123. Crory F.C. Reed R. Measurement of frost heaving forces of pile. - USA CRREL. Technical Report, 1965. - 145 p.

124. Fucuda M., Kinosita S. Field prediction of the uplift force to conducts due to frost heaving // Proc. 5-th Intern. Symp. On Ground Freezing, Sapporo. -Japan, 1985. - Vol. 2. - Р. 135-139.

125. Guidice Del S., Comini G.,Lewis R.W. Finite element simulation of freezing process in soil / Int. J. Num. Anal. Meth. // Geomech. - 1978. - № 2. - Pp. 223-235.

126. Johnson I., Esch D. Trust jacking forces on piles and piles embedded in Fairbanks silt // Proc. 5-th Intern. Symp. on Ground Freezing, Sapporo. - Japan, 1985. - Vol. 2. - P. 125-133.

127. Keil L.D., Nielsen N.M., Gupta R.C. Thaw-consolidation of permafrost dyke foundations at the long spruce generation station // Proc. 26-th Can. Gotech. Conf. - Toronto, 1973. - P. 134-141.

128. Ladanyi B., Foriero A. Evolution of frost heaving stress acting on pile// Proc. 7-th Intern. Symp. on Permafrost. - Yellowknife, 1998. - P. 623-633.

129. Mackay I. Ross. The closing of ice-wedge cracks in permafrost garry Island, Nortwest territories // Canad. J. Earth Sci. - 1975. - Vol. 12. - № 9. - P. 1668-1674.

130. Penner E., Gold. L. Transfer of heaving forces by ad freezing to columns and foundation walls in frost susceptible soils // Canad. Geotechn. J. - 1971. - № 8. - P. 514-526.

131. Penner E. Uplift forces on foundations in frost heaving soils // Canad. Geotechn. J. - 1974. - № 11. - P. 323-338.

132. Saarelainen S. Modelling frost heaving and frost penetration in soil at some observation sites in Finland. The SSR model. - Espoo, 1992. - VVT, VVV Publication 95. - 120 p.

133. Speer T.L., Watson G.N., Rowley R.K. Effects of ground ice variability and resulting thaw Settlement son buried warm oil pipeline. North. Am. Contribution// Proc. 2-nd. Intern. Conf. On Permafrost. Yakutsk. - Washington : Nation. Academy of Sciences, 1973. - P. 746-751.

134. Tong Ch., Sun W. Investigation on tangential frost heaving forces // Proc. 5-th Intern. Symp. on Permafrost, Troudheim. - 1988. - Vol. 2. - P. 1181-1185.

135. Tsytovich N.A., Kronik J.A. Interrelationship of the principal phisicomechanical and thermophysical properties of coarse-grained frozen soil. Bochum, 1978. - Eng. Geol, 1979. - № 13. - P. 163-167.

136. Xu X., Wang J., Zhang L., Deng Y. Mechanisms of frost heave and salt expansion of soils. Beijing. - N.Y. : Science press, 1999. - 167 p.

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПРОГРАММНОМ МОДУЛЕ «ТЕКМОСЯОШБ»

Любая система единиц может использоваться в программе «Termoground» для исследования задач промерзания и оттаивания. В таблицах А.1-А.4 представлены наборы последовательных единиц.

Таблица А. 1 - Последовательность выбора единиц в метрах, секундах. Джоулях и градусах Цельсия

Параметр Символ Единица

Длина I. Мегр (м)

Время 1 Секунда (с)

Тепло Н Джоули (дж)

Температура т °с

Теплота фазовых превращений Н/Ь3 Дж/м3

Теплопроводность НУ(|Ь Т) = 1 Дж/(с м °С)

Объемная: теплоемкость грунта НУ(Ь3 Т) = с Дж/(м3 °С)

Полный поток р щ Дж/с

Единица потока тепла £ н/ць2) Дж/(с м2)

Таблица А.2 - Последовательность выбора единиц в метрах, днях, килоджоулях и градусах Цельсия

Параметр Символ Единица

Длина Ъ Метр, м

Время £ Д™, Ш

Тепло Н Кил о джоуль (кДж)

Температура т °С

Теплота фазовых превращений нъ3 кДж/м3

Теплопроводность Н/(|Ь Т) = X кДж/(дн. м С)

Объемная теплоемкость грунта н. (Ь3 Т) = с кДж'(м3 °С)

Полный поток р щ кД^М-

Единица потока тепла ^ н(1Ь2) кДж/(день т2)

Таблица А.3 -Последовательность выбора единиц в футах, днях, килоджоулях и градусах Цельсия

Параметр Символ Единица

Длина Ъ && (й)

Время 1 Ьоигз (Ъг)

Тепло Н ВШ (Ши)

Температура т

Теплота фазовых превращений ВЫЙ3

Теплопроводность НУ(|Ь Т) = В1и '(Ъг Й °Б)

Объемная теплоемкость грунта н. (Ь3 Т) = с Вй1(й3 °¥)

Полный ПОТОК р щ Ши/Ьг

Единица потока тепла £ н/аьз) В1и (Ьг Й2)

Таблица А. 4 - Последовательность выбора единиц в метрах, часах, кил о калориях и градусах Цельсия

Параметр Символ Единица

Длина Ъ Метр (и)

Время £ Час (ч)

Тепло Н килокалории (ккал)

Температура Т °С

¡Теплота фазовых превращений нх3 ккал/м3

Теплопроводность Н/(|Ь Г) = X ккал/(ч м °С)

Объемная теплоемкость фунта н. (Ь1 Т) = с ккал/(м3 °С)

Полный поток р т ккал/ч

Единица потока тепла д т±2) ккал/(чм2)

Примечание - Единица (Вапъгс) иногда выражается как 1 Вт-с = 1 Дж: 1 Вт ч = = 3:6 кДж: 1 Вт-сут = 86:4 кДж; 1 Ватт-декада = §64 кДж: 1 Ватт-месяц = 262Б кДж: 1 Ватт-месяц = 31536 хДж.

Теплота фазовых превращений вода-лед, выраженная в вышеупомянутых из четырех примеров единиц:

Ьо= 335 ■ 106Дж/м3 = 335 ■ 103кДж/м3 = 8975 ВШ/й3 = 79760 ккал/м3; Ьо= 334 кДж/кг - 334000 1^ж/т - 80 ккал/кг - 80000 ккал/т В программе «Termoground» все единицы устанавливаются, как только выбираются единицы теплопроводности X.

р/с)

ФИЛИАЛ ОАО «РЖД» ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДИРЕКЦИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ ДИРЕКЦИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ

ХАБАРОВСКАЯ ДИСТАНЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

АКТ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ аспиранта кафедры «Железнодорожный путь, основания и фундаменты» Дальневосточного государственного университета путей сообщения» Цвигунова Дмитрия Геннадьевича

В рамках написания диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук, Дальневосточным государственным университетом путей сообщения, Цвигуновым Д.Г. проведены исследования причин отклонения опор контактной сети в промерзающих грунтах насыпей железнодорожного земляного полотна.

Для проведения данных исследований были организованы две экспериментальные площадки на участках Транссибирской магистрали 8540 и 8544 км. на территории эксплуатирующей организации - Хабаровской дистанции электроснабжения. На экспериментальных площадках в период 2006-2012 гг. проведено комплексное обследования насыпи железнодорожного земляного полотна и положение опор контактной сети с использованием системы геотехнического мониторинга по определению температуры и влажности грунтов, сейсмического и геофизического обследования инженерно-геологических условий тела земляного полотна и основания с целью выявления основных причин и закономерностей боковых отклонений опор.

По результатам расчетно-экспериментального комплексного исследования определено фактическое распределение физико-механических показателей грунта с учетом неоднородностей земляного полотна и основания, установлена глубина заложения опор контактной сети, составлена расчетная схема для численных исследований, по которой выявлено теплофизическое и напряжено-деформированное состояния конструкций пути.

По результатам расчетно-теоретических исследований для ликвидации деформаций опор контактной сети в насыпях железных дорог целесообразно применять конструктивные мероприятия предусматривающие:

1. снижение действия горизонтальных и касательных сил морозного пучения по поверхности контакта фундаментной части с грунтом, передающихся на фундаментную часть опоры с использовании пенополистирольной муфты на фундаментной части железобетонной консольной опоры контактной сети глубиной не менее 1.5 м;

2. снижение вибродинамического воздействия поездной нагрузки

Окончание приложения Б

путем дополнительного заполнения щебенистным грунтом фракции 30-40мм обратной засыпки вокруг опор с тщательным уплотнением при выполнении мероприятий по их выправке в рабочее состояние.

Разработанные конструктивные мероприятия для ликвидации деформаций опор контактной сети в насыпях железных дорог Цвигунова Д.Г. применялись на следующих объектах:

1. Выправка опоры № 155 ПК 8540+500 с установкой пенополистирольной муфты на участке «ст. Хабаровск II - ст.Красная речка» Дальневосточной железной дороги;

2. Выправка опоры № 156 ПК 8544+350 с засыпкой в котлован щебня фракцииЗО - 40, с послойным уплотнением шпалоподбойкой с удлинённой лапой, установкой пенополистирольной муфты на участке «ст. Хабаровск II - ст.Красная речка» Дальневосточной железной дороги;

В результате численного моделирования данных участков были подобраны наиболее рациональные технические решения по уменьшению или ликвидации деформаций опор контактной сети железнодорожного земляного полотна на вечномерзлых грунтах Дальневосточной железной дороги. Для участка насыпи с опорой контактной сети с использованием конструктивных мер защиты (приложение №1), максимальная глубина промерзания грунтов составила 2.3 м на февраль месяц 2015 г. горизонтальных деформаций опор контактной сети с защитой не наблюдалось.

Главный инженер Хабаровской дистанции электроснабжения

Н.А.Лепихин

Окончание приложения Б

Схема теплоизоляционного устройства из пенополистирола на нераздельной с фундаментной частью железобетонной консольной

опоре контактной сети.

СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ ФИЗИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

Объект (пункт) - г. Хабаровск, ж.-д. путь, 8540 км

Сводная ведомость физических характеристик грунтов

Лабораторный номер образца Номер выработки Глубина отбора проб, м Влажность, % Число плас-тично-сти 1р, % Показатель текучести ь Плотность, г/см Пористость п, % Коэф-т пористости е Степень влажности ^ Наименование грунта по ГОСТ 25100-951

природная Ш на границе грунта р сухого грунта Ра частиц грунта Р5

текучести раскатывания Ш Р

1 1 1,5 23,2 27,9 20,1 7,8 0,40 1,81 1,47 2,71 45,8 0,84 0,74 Суглинок легкий песчанистый тугопластичный

2 2 3,5 29,9 34,8 21,4 13,4 0,63 1,83 1,41 2,71 47,9 0,92 0,88 Суглинок тяжелый пылеватый мягкопластичный

Сводная ведомость механических характеристик грунтов

Лабораторный номер образца Номер выработки Глубина отбора проб, м Прочностные характеристики Деформационные характе мистики

Угол внутреннего трения Ф, градус Удельное сцепление с, МПа Сопротивление недрениро-ванному сдвигу Си, МПа Метод определения характеристик по ГОСТ 12248-962 в инте Модуль деформации Е, Мпа рвале вертикального давления, МПа Коэф-т поперечной деформации V Метод определения характеристик по ГОСТ 12248-962

0-0,025 0,0250,05 0,050,10 0,100,15 0,150,20

2 2 3,5 22 0,012 - одноплоскостной срез 0,78 1,07 1,57 2,74 3,25 0,36 компрессионное сжатие (КП1)

0,80 0,89 1,39 2,30 3,38 0,36 компрессионное сжатие (КП9)

1 - в настоящее время заменён на ГОСТ 25100-2011

2 - в настоящее время заменён на ГОСТ 12248-2010

ЖУРНАЛ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТА РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ

Лаборатория ДВГУПС

ЖУРНАЛ

испытания грунта методом одноплоскостного среза по ГОСТ 12248-961

Объект (пункт) - г. Хабаровск Данные об образце грунта

Сооружение - ж.-д. путь, 8540 км Высота к, мм - 35,50

Шурф (скважина) № шурф 2 Диаметр й, мм - 71,60

Глубина отбора образца, м - 3,5 Площадь А, см2 - 40,26

Лабораторный номер образца - 07-11-02 СП-1 010 Объём V,, см3 - 142,94

Наименование грунта - суглинок Масса образца, г - 265,12

Сложение грунта - нарушенное

Вид испытания

Прибор (тип, номер) № - СП-1

Схема испытания - Сдвиг Консолидированно-дренированная

Схема фильтрации -

Сведения о замачивании - Без замачивания

Жидкость для замачивания (фильтрации) -

Дата испытаний: начало - 2/11/2007 10:32:58

окончание - 2/11/2007 11:58:07

Физические характеристики грунта Прочностные характеристики грунта

Природная влажность ю, доли единицы - 0,293 Угол внутреннего трения ф, град - 22

Плотность грунта р, т/м3 - 1,85 Удельное сцепление с, МПа - 0,012

Показатель текучести 1ь - 0,59

Описание грунта

Суглинок тяжелый

пылеватый мягкопластичный

1 - в настоящее время заменён на ГОСТ 12248-2010

Время Вертикальное напряжение а, МПа Касательное напряжение т, МПа Абсолютная деформация ЛЬ, мм Относительная деформация сдвига £ Примечание

2007 11 02 10 32 58 0,000 0,000 0,000 0,000

2007 11 02 11 05 13 0,095 0,005 0,036 0,000

2007 11 02 11 08 13 0,099 0,009 0,116 0,002

2007 11 02 11 11 13 0,099 0,015 0,283 0,004

2007 11 02 11 14 14 0,098 0,019 0,476 0,007

2007 11 02 11 18 14 0,098 0,025 0,781 0,011

2007 11 02 11 22 14 0,098 0,030 1,187 0,017

2007 11 02 11 29 15 0,097 0,035 1,714 0,024

2007 11 02 11 36 15 0,097 0,039 2,299 0,032

2007 11 02 11 45 16 0,097 0,044 3,166 0,044

2007 11 02 11 57 17 0,097 0,049 4,608 0,064 срез

2007 11 02 11 58 07 0,097 0,054 5,001 0,070

ЖУРНАЛ

испытания грунта методом одноплоскостного среза по ГОСТ 12248-961

Объект (пункт) - г. Хабаровск Данные об образце грунта

Сооружение - ж.-д. путь, 8540 км Высота к, мм - 34,90

Шурф (скважина) № шурф 2 Диаметр й, мм - 71,70

Глубина отбора образца, м - 3,5 Площадь А, см2 - 40,38

Лабораторный номер образца - 07-11-02 СП-2 020 Объём V, см3 - 140,91

Наименование грунта - суглинок Масса образца, г - 257,49

Сложение грунта - нарушенное

Вид испытания

Прибор (тип, номер) № - СП-2

Схема испытания - Сдвиг Консолидированно-дренированная

Схема фильтрации -

Сведения о замачивании - Без замачивания

Жидкость для замачивания (фильтрации) -

Дата испытаний: начало - 2/11/2007 10:50:50

окончание - 2/11/2007 12:35:31

Физические характеристики грунта Прочностные характеристики грунта

Природная влажность ю, доли единицы - 0,293 Угол внутреннего трения ф, град - 22

Плотность грунта р, т/м3 - 1,83 Удельное сцепление с, МПа - 0,012

Показатель текучести 1ь - 0,59

Описание грунта

Суглинок тяжелый

пылеватый мягкопластичный

к»

3

1 - в настоящее время заменён на ГОСТ 12248-2010

Время Вертикальное напряжение а, МПа Касательное напряжение т, МПа Абсолютная деформация ЛЬ, мм Относительная деформация сдвига £ Примечание

2007 11 02 10:50:50 0,000 0,000 0,000 0,000

2007 11 02 11:25:28 0,196 0,010 0,104 0,001

2007 11 02 11:31:29 0,197 0,020 0,322 0,005

2007 11 02 11:38:31 0,197 0,030 0,572 0,008

2007 11 02 11:45:33 0,198 0,040 0,934 0,013

2007 11 02 11:55:36 0,195 0,049 1,450 0,020

2007 11 02 12:07:40 0,197 0,059 2,189 0,031

2007 11 02 12:21:45 0,197 0,069 3,401 0,048

2007 11 02 12:34:48 0,197 0,080 4,595 0,064

2007 11 02 12:35:31 0,197 0,089 5,001 0,070 срез

испытания грунта методом

ЖУРНАЛ

одноплоскостного среза по ГОСТ 12248-961

Объект (пункт) - г. Хабаровск Данные об образце грунта

Сооружение - ж.-д. путь, 8540 км Высота к, мм - 35,50

Шурф (скважина) № шурф 2 Диаметр й, мм - 71,60

Глубина отбора образца, м - 3,5 Площадь А, см2 - 40,26

Лабораторный номер образца - 07-11-02 СП-1 015 Объём V, см3 - 142,94

Наименование грунта - суглинок Масса образца, г - 267,96

Сложение грунта - нарушенное

Вид испытания

Прибор (тип, номер) № - СП-1

Схема испытания - Сдвиг Консолидированно-дренированная

Схема фильтрации -

Сведения о замачивании - Без замачивания

Жидкость для замачивания (фильтрации) -

Дата испытаний: начало - 2/11/2007 12:49:34

окончание - 2/11/2007 14:24:28

Физические характеристики грунта Прочностные характеристики грунта

Природная влажность ю, доли единицы - 0,293 Угол внутреннего трения ф, град - 22

Плотность грунта р, т/м3 - 1,87 Удельное сцепление с, МПа - 0,012

Показатель текучести 1ь - 0,59

Описание грунта

Суглинок тяжелый

пылеватый мягкопластичный

к» 5

1 - в настоящее время заменён на ГОСТ 12248-2010

Время Вертикальное напряжение а, МПа Касательное напряжение т, МПа Абсолютная деформация ЛЬ, мм Относительная деформация сдвига £ Примечание

2007 11 02 12:49:35 0,000 0,000 0,000 0,000

2007 11 02 13:22:05 0,148 0,008 0,042 0,001

2007 11 02 13:25:06 0,148 0,015 0,119 0,002

2007 11 02 13:28:07 0,147 0,023 0,268 0,004

2007 11 02 13:33:08 0,147 0,030 0,495 0,007

2007 11 02 13:39:09 0,146 0,037 0,762 0,011

2007 11 02 13:43:10 0,146 0,044 1,081 0,015

2007 11 02 13:51:12 0,145 0,052 1,577 0,022

2007 11 02 13:59:14 0,148 0,059 2,108 0,029

2007 11 02 14:14:17 0,148 0,067 3,412 0,048

2007 11 02 14:24:19 0,148 0,074 4,766 0,067 срез

2007 11 02 14:24:29 0,148 0,081 5,002 0,070

Продолжение приложения Г ЖУРНАЛ

испытания грунта методом одноплоскостного среза по ГОСТ 12248-961

Объект (пункт) - г. Хабаровск Данные об образце грунта

Сооружение - ж.-д. путь, 8540 км Высота к, мм - 34,90

Шурф (скважина) № шурф 2 Диаметр й, мм - 71,70

Глубина отбора образца, м - 3,5 Площадь А, см2 - 40,38

Лабораторный номер образца - 07-11-02 СП-2 005 Объём V, см3 - 140,91

Наименование грунта - суглинок Масса образца, г - 258,13

Сложение грунта - нарушенное

Вид испытания

Прибор (тип, номер) № - СП-2

Схема испытания - Сдвиг Консолидированно-дренированная

Схема фильтрации -

Сведения о замачивании - Без замачивания

Жидкость для замачивания (фильтрации) -

Дата испытаний: начало - 2/11/2007 13:19:07

окончание - 2/11/2007 16:49:25

Физические характеристики грунта Прочностные характеристики грунта

Природная влажность ю, доли единицы - 0,293 Угол внутреннего трения ф, град - 22

Плотность грунта р, т/м3 - 1,83 Удельное сцепление с, МПа - 0,012

Показатель текучести 1ь - 0,59

Описание грунта

Суглинок тяжелый

пылеватый мягкопластичный

к» 7

1 - в настоящее время заменён на ГОСТ 12248-2010

Время Вертикальное напряжение а, МПа Касательное напряжение т, МПа Абсолютная деформация ЛЬ, мм Относительная деформация сдвига £ Примечание

2007 11 02 13:19:07 0,000 0,000 0,000 0,000

2007 11 02 13:52:18 0,048 0,002 0,168 0,002

2007 11 02 13:58:18 0,047 0,004 0,460 0,006

2007 11 02 14:14:19 0,046 0,008 0,843 0,012

2007 11 02 14:20:20 0,050 0,009 0,987 0,014

2007 11 02 14:25:21 0,050 0,012 1,172 0,016

2007 11 02 14:32:22 0,049 0,015 1,353 0,019

2007 11 02 14:40:23 0,049 0,017 1,549 0,022

2007 11 02 14:52:23 0,048 0,020 1,963 0,027

2007 11 02 15:05:24 0,047 0,023 2,266 0,032

2007 11 02 15:31:25 0,047 0,024 2,958 0,041

2007 11 02 15:53:25 0,046 0,028 3,506 0,049

2007 11 02 16:44:26 0,050 0,030 4,833 0,068

2007 11 02 16:49:25 0,050 0,032 5,001 0,070 срез

0,100 0,090 0,080 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010

0,000

к» 9

0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 Относительная деформация сдвига 8 07-11-02 СП-2 020 -О- 07-11-02 СП-2 005

07-11-02 СП-1 015 -О- 07-11-02 СП-2 010

0,080

ЖУРНАЛ

испытания грунта методом компрессионного сжатия по ГОСТ 12248-961

Объект (пункт) -