Экспериментальные исследования армированных глинистых оснований лесовозных дорог

Аннотация

Строительство и эксплуатация лесовозных дорог зачастую происходит в неблагоприятных инженерно-геологических условиях. Очень часто в основаниях лесовозных дорог залегают глинистые грунты, имеющие плохие физико-механические и прочностные характеристики. Улучшение этих грунтовых характеристик является актуальной задачей. Для этого применяются армирование грунтовых оснований с помощью геотекстильных материалов. Чаще всего используется горизонтальное расположение армирующих геосинтетических прослоек. К настоящему времени имеется большое количество исследований армогрунтовых конструкций лесовозных дорог, но в основном они касаются использования геосинтетиков в песчаных грунтах. Исследований же в  глинистых грунтах недостаточно. Поэтому были выполнены экспериментальные исследования работы армированных оснований в глинистых грунтах. В работе приведены результаты штамповых испытаний глинистых грунтов, армированных горизонтальными армирующими прослойками. Исследования проводились в две стадии. На первой стадии были выполнены штамповые модельные исследования, которые позволили установить оптимальные конструкции армированных глинистых оснований. По результатам этой стадии была выбраны однослойная горизонтальная армирующая прослойка из геосинтетического материала с жесткостью на растяжение 2100 кН/м, наружным диаметром, равным трем диаметром штампа, расположенная на глубине равной 0,25 диаметра штампа. Грунт основания представлял собой мягкопластичную глину. На второй стадии были выполнены полевые штамповые испытания армированного и неармированного глинистого основания. Для изучения напряженно-деформированного основания были подобраны датчики давления для измерения вертикальных нормальных напряжений и измерительная система для их регистрации. Вертикальные перемещения в различных точках активной зоны грунтовых оснований оценивались грунтовыми марками, имеющими проволочную связь с прогибомерами. Результаты штамповых испытаний показали, что несущая способность армированного основания в 1,5 раза превышает несущую способность неармированного основания. Модуль деформации армированного основания в 1,18 разы выше неармированного основания в интервале нагрузок от 0 до 100 кПа. Армирующая прослойка включается в работу при осадках штампа более 30 мм. Напряженно-деформированное состояние армированного основания имеет существенные отличия от неармированного основания. Армирующая прослойка значительно уменьшает вертикальные напряжения в верхней части активной зоны основания, в среднем на 22 %. Проведенные экспериментальные штамповые испытания позволили получить качественную и количественную картину работы армированных глинистых  оснований лесовозных дорог.