ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ СКЛАДОВИХ КОМПОНЕНТІВ І МЕТОДУ ОТРИМАННЯ ҐРУНТОЦЕМЕНТНОГО ЕЛЕМЕНТУ ДЛЯ ПІДСИЛЕННЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2023/292006Ключові слова:
земляне полотно; ґрунтові основи; підсилення; ґрунтоцемент; ґрунтоцементні елементи; бурозмішувальна технологіяАнотація
Мета. Обґрунтування вибору складових компонентів і методів отримання ґрунтоцементного елементу для підсилення земляного полотна в Україні з урахуванням європейського досвіду. Методика. Проаналізовано розроблені і впроваджені в Україні і Європейському Союзі концепції підсилення земляного полотна за допомогою горизонтального підсилення (геосинтетичні матеріали), вертикального підсилення (вертикальні палі або мікропалі) та комбінації геосинтетичних матеріалів з палями. Розглянуті переваги і недоліки фізико-хімічних і механічних методів підсилення. Результати. Проведено обґрунтування матеріалу та складових компонентів ґрунтоцементних елементів і методів їх створення для підсилення земляного полотна залізниць. Одним з ефективних напрямків отримання вертикальних армуючих елементів і зниження вартості робіт з підсилення і укріплення земляного полотна є використання суміші ґрунту з додаванням цементу, отриманих за бурозмішувальною технологією. Для модифікування структури ґрунтоцементу і мінімізації витрати цементу, пропонується застосування в якості армуючих компонентів фіброві волокна, хімічні добавки і тонкодисперсні відходи промисловості у вигляді золи чи меленого шлаку. Проведено дослідження щодо встановлення базових параметрів складу ґрунтоцементу для подальшого модифікування структури елементу під конкретні ситуаційні умови земляного полотна. Наукова новизна. Наукову новизну роботи складають результати обґрунтування напрямів підсилення земляного полотна вертикальними ґрунтоцементними елементами при різному напружено-деформованому стані ґрунтових основ і складу вертикальних елементів в Україні та Європейському Союзі. Практична значимість. Практична значимість викладеного дослідження полягає в тому, що вибираючи той або інший метод підсилення ґрунтових основ, підбирається відповідний склад матеріалу підсилення, тобто може бути визначена його ефективність та раціональність під час впровадження в конкретних умовах експлуатації залізниці для земляного полотна, яке потребує підсилення.
Посилання
Alsirawan, R. (2021). Review of Geosynthetic-Reinforced Pile-Supported (GRPS) embankments – parametric study and design methods. Acta Technica Jaurinensis, 14(1), 36-59. (in English)
Fan, J., Wang, D., & Qian, D. (2018). Soil-cement mixture properties and design considerations for reinforced excavation. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 10, 791-797. (in English)
Fischer, S. (2022). Investigation of the Horizontal Track Geometry regarding Geogrid Reinforcement under Ballast. Acta Polytechnica Hungarica, 19(3), 89-101. (in English)
Pshinko, O., Petrenko, V., Tiutkin, А., et al. (2019). Comparative analysis of calculation results of supporting structure of soil-cement piles. Transport Means 2019. Sustainability: Research and Solutions, II, 820-828. (in English)
Zotsenko, M. L. (2013). Gruntotsementni pali, shcho vyhotovliaiutsia burozmishuvalnym metodom. Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo, 3 (38), 110-122. (in Ukrainian)
Novytskyi, O. P. (2012). Vplyv plastyfikuiuchykh dobavok na mitsnist gruntotsementu. Haluzeve mashy-?obuduvannia, budivnytstvo, 4 (34), 171-177. (in Ukrainian)
Petrenko, V. D., Andrieiev, V. S., & Kharchenko, V. V. (2021). Porivnialnyi analiz tekhnolohii vlashtuvannia mikropal pid chas pidsylennia slabkykh gruntovykh osnov. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 19, 69-77. (in Ukrainian)
Petrenko, V. D., Huzchenko, V. T., Tiutkin, A. L., & Alkhdur, A. M. M. (2010). Rezultaty analizu parametriv eksperymentalnykh doslidzhen armuvannia heotekstylem zemlianoho polotna. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 34, 131-135. (in Ukrainian)
Petrenko, V. D., Tiutkin, O. L., Krysan, V. I., & Krysan, V. V. (2019). Vidnovlennia mitsnosnykh ta deformatyvnykh kharakterystyk zemlianoho polotna ta yoho osnovy armuvanniam gruntotsementnymy elementamy. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 16, 65-74. (in Ukrainian)
VSN 40-88 (1998). Proektuvannia i vlashtuvannia fundamentiv iz tsementohruntu dlia malopoverkhovykh silskykh budynkiv. Kyiv: Derzhavnyi ahropromyslovyi komitet. (in Ukrainian)
TsP-0204 (2009). Pravyla ulashtuvannia osnovnoi ploshchadky zemlianoho polotna pry vykonanni kapitalnoho remontu ta modernizatsii kolii. Kyiv: Ukrzaliznytsia. Holovne upravlinnia koliinoho hospodarstva. (in Ukrainian)
