Применение стабилизаторов для улучшения свойств связных грунтов

Для получения уравнения регрессии согласно [23-24] результаты экспериментальные работы по определению расчетных характеристик лессовых грунтов в зависимости от коэффициента уплотнения (КУ), расчетной влажности (WР) и числа пластичности (IР) в дальнейшем будем называть факторами.

Для уточнения основных факторов, влияющих на величину расчетных характеристик, мы обследовали существующие и опытные участки автомобильных дорог.

Обследования показывают, что в натурных условиях существуют:

- коэффициент уплотнения КУ = 0.94 ? 1.00;

- расчетная влажность WР = 0.55? 0.70;

- число пластичности лессовых супесчаных грунтов IР = 1.0? 7.0 %

и суглинистых грунтов7.0? 17.0 %.

Определяем коэффициенты уравнения регрессии, позволяющие оценить вклад различных факторов для расчетных характеристик грунтов, в частности, модуля упругости лессовых супесей пылеватых

Ебез ста-б, согласно зависимости:

Е = f (КУ, WР, IР) (3.10)

Диапазон изменения факторов назначаем согласно таблице 3.5.

Таблица 3.5 Диапазон изменения факторов

Факторы	Предел	Интервалы
	нижний	средний	верхний
КУ	0.94	0.97	1.0	0.03
WР	0.55	0.625	0.7	0.075
IР	1	4	7.0	3

Обозначим переменные величины - коэффициент уплотнения КУ, расчетной влажности WР и число пластичности IР соответственно через Z1, Z2, Z3 (таблице 3.6), “Е” через “У”. Данные столбца таблице 3.3.6, Zi - интервалы варьирования, получены согласно выражению:

Таблица 3.6 Диапазон изменения факторов Z1, Z2, Z3

Факторы	Предел	Интервалы
	нижний	средний	верхний
Z1	0.94	0.97	1.0	0.03
Z2	0.55	0.625	0.7	0.075
Z 3	1	4	7.0	3

Zi = (Zimax-Zimin) / 2 (3.11)

где Zimax и Zimin - максимальные и минимальные значения факторов.

Выражение (3.10) представим в виде:

У=f (Z1, Z2, Z3) (3.12)

так как вид этой функции точно неизвестен, т. е. согласно работам [23, 24] в случае полного фактора эксперимента (3.12) можно разложить в степенной ряд вида:

У = а0 + а1Z1 +а2Z2 + а3Z3 + а12Z1Z2 + а13Z1Z3 + а23Z2Z3 +а123Z1Z2Z3 (3.13)

В уравнении (3.13) коэффициенты а0,а1,а2,а3,… находятся на основе экспериментальных данных, для получения которых проведены эксперименты по плану ортогонального планирования [23].

При планировании эксперимента производится кодирование факторов по формуле:

Хi= (Zi- Zi(n))/ Zi (3.14)

где Zi - максимум и минимум значения i - го фактора;

Zi(n) - значение i - го фактора, выбранного между max и min значениями.

В результате кодирования факторы Z1, Z2, Z3, Z4 соответствуют Х1, Х2, Х3, Х4 и примут вид на нижнем уровне -1, в среднем 0 , на верхнем + 1, т.е. таблице 3.12, примет вид таблице 3.13 а уравнения (3.13) - (3.15)

Таблица 3.7 Кодирование факторов

Факторы	Предел
	Нижний	Средний	Верхний
Х1	- 1	0	+ 1
Х2	- 1	0	+ 1
Х3	- 1	0	+ 1

У=а0+а1Х1+а2Х2+а3Х3+а12Х1Х2+а13Х1Х3+а23Х2Х3+а123Х1Х2Х3 (3.15) Используя значения уровней факторов, составим план полного факторного эксперимента, приводя как натуральные значения, так и кодированные значения факторов (таблице 3.8).

Таблица 3.8 План полного факторного эксперимента

№	Натуральные значения	Кодовые значения
	Z1	Z2	Z3	Х1	Х2	Х3
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.	1.0 1.0 1.0 1.0 0.94 0.94 0.94 0.94	0.7 0.7 0.55 0.55 0.7 0.7 0.55 0.55	7 1 7 1 7 1 7 1	+ + + + - - - -	+ + - - + + - -	+ - + - + - + -

На основе этого плана по разработанной методике последовательно были проведены все 8 опытов в трехкратной повторности.

С целью обобщения результатов проведенных экспериментов установим эмпирическую зависимость Уn = f (КУ, WР, IР). Для этого определим коэффициенты а0, а1, а2, а3, а4, а12, …,а1234, входящих в уравнение (3.15). Наиболее характерные результаты экспериментов приведены в таблице 3.15 которые используются при получении упомянутой эмпирической зависимости.

Сделаем оценку коэффициентов линейного приближения по следующим формулам [24]:

(3.16)

(i, j, ?, ? = 1, 2, 3; i < j < ?)

где Xin, Xjn, Xn, - значения переменных в соответствии со столбцом матрицы планирования;

Уn - результаты n-го эксперимента;

N - общее число элементов в матрице планирования (количество опытов).

С помощью формул (3.16) суммированием результатов экспериментальных данных Уn соответствующих факторов и факторов взаимодействий в матрице планирования определим каждый коэффициент регрессии уравнения (3.15). Найденные таким образом значения коэффициентов следующие:

а0 = 81.39; а1 = 13.60; а2=-4.52; а3= -6.10; а12= -0.56; а13= -0.44;

а23= -0.31; а123= 0.06;

Тогда напишем уравнение линейного приближения в следующем виде:

У=81.39+13.60X1-4.52X2-6.10X3-0.56X1X2-0.44X1X3-0.31X2X3±0.06X1X2X3 (3.17)

Проверим значимость коэффициентов в уравнении регрессии. Предварительно по данным таблице 3.9, как и выше определим дисперсии воспроизводимости, сумма которых равно:

Таблица 3.9 Результаты экспериментов

№	Натуральное значение	Кодовое значение	Уп,МПа
	Ку	Кув	Wр	Iр	X1	X2	X3	X4	1	2	3	Среднее значение
1	1.0	1.0	0.70	7	+	+	+	+	89	87	85	87
2	1.0	1.0	0.70	1	+	+	+	-	80	81	79	80
3	1.0	1.0	0.55	7	+	+	-	+	101	100	105	102
4	1.0	1.0	0.55	1	+	+	-	-	89	91	93	91
5	0.94	0.7	0.70	7	-	-	+	+	71	72	67	70
6	0.94	0.7	0.70	1	-	-	+	-	64	60	60	62
7	0.94	0.7	0.55	7	-	-	-	+	86	81	82	83
8	0.94	0.7	0.55	1	-	-	-	-	72	75	72	73

Дисперсия оценок коэффициентов

Находим величину ошибки в определении оценок:

По 23, табл. П 1.2 находим величину критерия Стьюдента tК, соответствующую 7 степеням свободы при 5 % уровне значимости, которая равна tК = 2.13.

Рассчитаем расчетную величину tР Стьюдента по формуле

tiР = аi / S(У)

Результаты расчета приведены в таблице 3.10

Таблица 3.10 Значения величины Стьюдента

Для коэффициента	А0	а1	А2	А2	а12	а13
t iР	2.86	6.42	2.25	2.90	0.26	0.20

На принятом 5% уровне ошибки значимыми являются коэффициенты, для которых tР tК = 2.13. Следовательно, коэффициенты а12, а13, а23, а34, незначимые. Теперь уравнение линейного приближения (3.15) можно записать в следующем виде:

УЕ = 81.31 + 13.69X1 - 6.81X2 + 4.56X3 (3.18)

Согласно (3.3.8) после раскодирование уравнение (3.18) будет иметь вид:

УЕ = -288.9 + 453.472КУ - 81.389WР + 1.493IР (3.19)

Чтобы убедиться в том, что полученное уравнение с достаточной точностью описывает изучаемый процесс, рассчитываем с его помощью результаты элементов в матрице полного факторного эксперимента. Для этого в уравнение (3.18) подставим значение Хi (+1 и -1) для каждой строчки.

Результаты расчета приведены в таблице 3.17

Сопоставляя полученные результаты, Ур с данными эксперимента , видим, что уравнение (3.18) воспроизводит процесс с некоторой погрешностью (см. таблице 3.17). Величина этой погрешности определяется дисперсии.

Таблица 3.11 Расчетные значения модуля упругости лессового грунта

№	Среднее опытное значение , МПа	Расчетное значение Ур, МПа	Ошибка / - Ур/	/- Ур/2
1	2	3	4	5
1	87	87.91	-0.91	0.83
2	80	79.89	0.11	0.01
3	102	101.06	0.94	0.88
4	91	92.10	-1.1	1.21
5	70	70.68	-0.68	0.46
6	62	61.72	0.28	0.08
7	83	82.89	0.11	0.01
8	73	73.93	-0.93	0.86

ей неадекватности и может быть рассчитана по формуле:

SАД = (- Ур)2 / (N1-е1) (3.20)

где е1 - число значимых коэффициентов в уравнении регрессии, включая а0;

N1 - число членов в уравнении регрессии.

Тогда расчетное значение

S2АД = 14.3 / (8 - 5) = 4.76

Когда известна дисперсия воспроизводимости и дисперсия неадекватности, то можно определить отношение Fр, которое представляет собой расчетное значение критерия Фишера:

Fр = S2АД / S2ВОСП = 4.76 / 4.56 = 1.04

Полученное значение Fр сравниваем с ее приведенным в 23] значением.

При К1 = 3 и К2 = 8 FТАБЛ находим по таблице (см. П-1.4) 23] и получаем FТАБЛ = 2.45.

Когда FР FТАБЛ, данное уравнение (3.318) достаточно хорошо описывает экспериментальные результаты, т.е. является адекватным, а разброс экспериментальных точек относительно этого уравнения соизмерим с ошибкой воспроизводимости.

Измерителем качества подобного уравнения регрессии может служить коэффициент множественной корреляции, расчет которого обычно ведется по формуле:

где lN = (см. таблице 3.17).

Поэтому на основе приведенных выше расчетов получим lN2 = 18.64. Как отмечается в 23], чем ближе R= ± 1, тем лучше подобрано уравнение регрессии. В данном случае

lN2 = 18.64, N1 = 8;

= / 8 = 648 / 8 = 81.0

Согласно таблице 3.9 ()2 = 732 = 5329; R = 0.99.

Найденное нами уравнение регрессии подобрано достаточно точно и хорошо описывает происходящий процесс.

На основе расчетов получено уравнение регрессии для описания прочностных характеристик - удельное сцепление и угол внутреннего трения лессовых супесей пылеватых (грунты № 1, см. таблице 3.1) в зависимости от

КУ, WР, IР в следующем виде:

Удельное сцепление

УС=0.036+0.012X1-0.006X2+0.003X3 (3.21)

Угол внутреннего трения

У?=29.25-3.12X2-1.37X3 (3.22)

Уравнение регрессии для описания деформационных и прочностных характеристик - модуль упругости, удельное сцепление и угол внутреннего трения лессовых суглинков легких пылеватых (грунты № 2,см. таблице 3.1) в зависимости от КУ, КУВ, WР, IР имеет вид:

Модуль упругости

УЕ = 79.69 + 13.7X1 -16X2+ 3.56X3 -2.56X1X2 (3.23)

Удельное сцепление

УС = 0.043 + 0.013X1- 0.008X2 + 0.002X3 (3.24)

Угол внутреннего трения:

У? = 23.10-7.37X2+3.25X1X3-1.13X2X3 - 1.62X2X3 (3.25)

3.3.3 Деформационные и прочностные характеристики лессовых грунтов в полевых условиях

В полевых условиях в каждой точке проводили испытания рычажным навесным прессом (рис. 3.12).



Рис. 3.12

Удельные нагрузки на лессовые грунты земляного полотна прикладывали в соответствии с предложением 27. В зависимости от влажности грунтов при испытании и способа нагружения удельные нагрузки имели значения 0.030.2 МПа.

В таблице 3.12 приводятся расчетные значения модулей упругости грунта ЕГР, при статическом действии нагрузки, определенные с применением зависимости (3.8).

Таблица 3.12 Расчетные значения модулей упругости лессового грунта при статическом действии нагрузки

Грунт	Расчетная влажность
	0.55	0.60	0.65	0.70
Супеси пылеватые, суглинки легкие пылеватые	75	69	48	42

Наряду с определением статических и динамических модулей упругости рабочего слоя земляного полотна на опытном участке и на существующих автомобильных дорогах, устанавливали прочностные характеристики лессового грунта - угла внутреннего трения и сцепления-непосредственно на опытной секции с помощью специально сконструированного и изготовленного нами прибора одноплоскостного вращательного среза (а.с. № 1678969) 28.

Конструкция прибора позволяет также контролировать степень уплотнения грунта - коэффициент уплотнения (приложение № 3).

Прочностные характеристики, определенные прибором одноплоскостного вращательного среза, для контроля сопоставляли со значениями угла внутреннего трения и удельного сцепления, полученного в лабораторных условиях прибором Маслова-Лурье при испытании отобранных с места строительства монолитов грунта.

После статистической обработки, обобщенные и осредненные (табл. 3.13 и 3.14) значения модуля упругости, сцепления и угла внутреннего трения слессового грунта, определенные в лабораторных и полевых условиях в зависимости от коэффициента уплотнения и расчетной влажности с учетом выше указанных коэффициентов вариации были рекомендованы их расчетные значения.

Таблица 3.13 Расчетные характеристики лессовых грунтов без стабилизатора

Грунт	Коэффициент уплотнения КУ	Расчетные характеристики, при расчетной влажности, доли WТ
		0.55	0.60	0.65	0.70
1	2	4	5	6	7
Супеси пылеватые	0.94 0.96 0.98 1.00	70/31 0.031 76/31 0.039 86/31 0.049 96/31 0.060	67/27 0.028 73/27 0.036 82/27 0.044 91/27 0.054	62/24 0.024 69/24 0.031 77/24 0.040 89/24 0.049	58/23 0.019 65/23 0.027 74/23 0.036 84/23 0.043

Таблица 3.14 Расчетные характеристики лессовых грунтов с стабилизаторами

Грунт	Коэффициент уплотнения КУ	Расчетные характеристики, при расчетной влажности, доли WТ
		0.55	0.60	0.65	0.70
1	2	4	5	6	7
Супеси пылеватые	0.94 0.96 0.98 1.00	78/33 0,036 85/33 0.045 96/33 0.056 107/33 0.069	75/28 0.032 82/28 0.041 92/28 0.051 102/28 0.062	69/25 0.028 77/25 0.036 86/25 0.046 100/25 0.056	65/24 0.022 73/24 0.031 83/24 0.041 94/24 0.049

Примечание: 1. В числителе: слева - модуль упругости, МПа; справа угол внутреннего трения, град.; знаменатель - удельное сцепление, МПа.

Для расчета толщины дорожной одежды, зная расчетную влажность, коэффициент уплотнения и тип грунта, можно воспользоваться формулами (3.18) и (3.23), в которых учтены расчетные значения модулей упругости. Однако данными формул (3.18) и (3.23) при многих аргументах пользоваться не всегда удобно, так как значения модуля упругости в ней даны для дискретных коэффициентов уплотнения (КУ=0.92-1.00), расчетных влажностей (Wp=0.55,0.60,065,0.70WT), число пластичности (IР=1?7, IР=8?17). В практике проектирования дорожных одежд часто используются промежуточные значения КУВ, WT и IР. Поэтому нами сделана попытка получить аналитическую зависимость модуля упругости от отмеченных выше показателей, позволяющую более точно определить его значения.

По данным табл. 313а построены графики изменения модуля упругости лессовых супесей пылеватых в зависимости от Ку , Wр и Iр которые показаны по рис 1 и 2. Из анализа этих графиков можно сделать следующие выводы.



Граф. 1.Зависить упругости от коэффициент упругости грунтов при W = 0.55Wт

При значениях Ку =0.94, Iр =const, зависимости Е1Wр (рис.1) представлен прямым линиям. Зависимость Е1Wр можно аппроксимировать следующим выражением:

(3.26)

Однако зависимость (1) единица измерения модуль упругости грунта получается неопределенными. Поэтому используя некоторый математический прём в месте (1) получим следующие:

(3.27)

где: Е0 -значение модуль упругости грунта при Wр =0.55, т.е. Е0=72 МПа. Изменение Wр от 0.55 до 0.70 приводить уменьшение модуля упругости в среднем на 14 МПа.

С увеличением Ку растет значение Е1. При других значениях Ку достаточно знать приращение Еу (рис.2), которое увеличивается с увеличением Ку и прибавляется к значению по формуле (2).

Граф. 1.Зависить модуль упругости лессовых грунтов от влажности Ку =0.94

Зависимость Еу Ку при Wр=0.55 можно аппроксимировать выражением:

(3.28)

или:

(3.29)

где: - значения приращения модуля упругости грунта при Ку=1.0 т.е. =26 МПа.

При изменение Ку от 0.94 до 1.0 модуля упругости грунтов увеличивается в среднем на 26 МПа.

В итоге зависимость Е=f (Ку,Wр) для данного грунта при

Iр= const будет иметь вид:

(3.30)

Сравнение приведенных цифровых значений 14 МПа и 26 МПа позволяет сделать вывод о том, что модуль упругости грунтов при Iр =const, особое влияние оказывает плотность грунтов, далее влажность грунтов при испытании.

Полученные таким образом характеристики лессовых грунтов рабочего слоя со и без стабилизатора от коэффициента уплотнения Ку и влажности грунтов при испытаний Wр имеют вид:

(3.31)

где: - приращения сцепления грунтов, увеличиваются с увеличением коэффициент уплотнения.

При: Ку=1.0; =0.029 МПа; =0.031; =310;

определение угол внутреннего трение уменьшение с увеличением влажности. При Wр = 0,55, =310;

Чтобы убедиться, что полученное уравнение действительно с достаточной точностью описывает изучаемый процесс, определяли дисперсией неадекватности и дисперсией воспроизводимости.

Когда известна дисперсия воспроизводимости и дисперсия неадекватности, определяют отношение FР, представляющее собой расчетное значение критерия Фишера:

FР = S2АД / S2ВОСП (3.32)

Полученное значение FР сравниваем с ее табличным значением FТАБ по табл. П-1.3 и П-1.4 23].

Расчеты показывают, что во всех случаях FР ‹ FТАБ. Следовательно данное уравнение достаточно хорошо описывает результаты экспериментов, т. е. является адекватным, а разброс экспериментальных точек относительно этого уравнения соизмерим с ошибкой воспроизводимости.

Измерителем качества подбора уравнения служит коэффициент множественной корреляции R.

Как отмечается в 23, чем ближе Rк + 1, тем лучше подобрано уравнение. В нашем случае R = 0.99, это подтверждает, что найденное нами уравнение подобрано достаточно точно и хорошо описывает происходящий процесс.

Результаты исследований свойств грунтов и пробные расчеты конструкции дорожных одежд свидетельствуют о том, что при расчете дорожных одежд прочность в условиях засушливого климата и использовании лессовых грунтов при расчетной влажности и требуемом коэффициенте уплотнения критерий сдвигоустойчивости (в соответствии с ВСН 46-83) практически всегда обеспечивается. В худшем случае (при влажности 0.7W0) ?ДОП/ ?= 4 и условие Kпр<?ДОП/ ? (где КПР - минимальное значение коэффициента прочности, определяемое с учетом заданного уровня надежности; ?ДОП допустимое напряжение сдвига в грунте; ? - активное напряжение сдвига в грунте от действия кратковременной или длительной нагрузки) выполняется.

В реально применяемых конструкциях, при снижении влажности уплотнения, модуль упругости (при расчетной влажности) существенно повышается (до 18%), что отражается на конструкции дорожной одежды, рассчитанной по критерию упругого прогиба. Поэтому в этих условиях модуль упругости является в большинстве случаев определяющим.

Выводы по 3 главе

1. Экспериментальные исследования проведенных в лабораторных условиях показали, что при применение стабилизатора T-RRP оптимальная влажность у супесей снижается на 25%, а максимальная плотность сухого грунта возрастает на 3%.

2. Размыкаемый системы «лессовый грунт - T-RRP» снижается в 2 раза по сравнению с необработанным грунтом.

3. Объем величины деформации пучения грунта, обработанного стабилизатором, на 11,5% меньше общей величины деформации изучения грунта, не обработанного стабилизатором.

4. Следствием более высокой степени уплотнения грунтов, обработанных стабилизаторами и понижение влажности, является повышение избыточности, снижение деформируемости, повышение устойчивости к неблагоприятным геологическим процессам.

4. Научные и производственные рекомендации по применению стабилизированных грунтов

4.1 Расчетные характеристики стабилизированных грунтов

1. В расчетах дорожных конструкций на прочность используют модуль упругости грунта Егр, коэффициент Пуассона ?гр, угол внутреннего трения ?гр, и удельное сцепление Сгр.

2. Расчетные характеристики грунта можно определить как при непосредственных испытаниях образцов в лаборатории, так и по данным пробного нагружения подстилающего грунта земляного полотна при расчетном состоянии. Расчетные характеристики допускается устанавливать в зависимости от вида грунта и его расчетной влажности, обусловленной природными условиями и особенностями его работы, по таблицам и графикам, приведенным в настоящем приложении.

При проектировании усиления или реконструкции дорожной одежды расчетные характеристики грунта могут быть получены расчетом («обратным») существующей дорожной конструкции с учетом ее поведения в процессе многолетней эксплуатации.

3. Значения характеристик грунтов определяют в два этапа: сначала-расчетную влажность Wр, а затем параметры Егр, ?гр и Сгр при расчетной влажности. Начальная плотность грунта, для которой устанавливают расчетную влажность WР, должна соответствовать требованиям ШНКа по проектированию автомобильных дорог.

4. Влажность грунта в активной зоне земляного полотна зависит от природно-климатических условий местности, а также от конструктивных особенностей участка дороги (вида грунта, конструкции земляного полотна, теплофизических свойств слоев дорожной одежды, наличия тех или иных мер по регулированию водно-теплового режима дорожной одежды и земляного полотна и др.).

Активной зоной считают верхнюю часть земляного полотна от низа дорожной одежды до глубины 1.3-1.6 м от поверхности покрытия. В этой зоне распространяются значительные напряжения от временных нагрузок, а водно-тепловой режим и состояние грунта наиболее изменчивы и зависят от погодно-климатических условий.

5. Для определения расчетной влажности Wр грунта необходимо располагать данными о его средней многолетней влажности . Средние значения влажности грунта в активной зоне земляного полотна автомобильных дорог с усовершенствованными покрытиями и традиционными основаниями дорожных одежд (щебень, гравий и др.), наблюдавшиеся в наиболее неблагоприятный (весенний) период года, приведены в МКН 44-2008 и МКН 46-2008

Расчетную влажность грунта следует устанавливать вероятностным методом ввиду временной (по сезонам и годам) изменчивости влажности грунта земляного полотна и необходимости рассчитывать дорожную конструкцию на прочность с заданным уровнем проектной надежности.

Под расчетной влажностью WР грунта в этом случае подразумевают максимальное значение влажности грунта в пределах активной зоны земляного полотна, наблюдающееся в наиболее неблагоприятный период года (время, в течение которого грунт активной зоны наиболее увлажнен) хотя бы в одном году за срок между капитальными ремонтами дорожной одежды.

Расчетную влажность дисперсного грунта Wp (в долях от влажности на границе текучести Wm) при суммарной толщине слоев дорожной одежды m определяют по формуле [МКН 46-2008]:

(4.1)

где - среднее многолетнее значение относительной (в долях от границы текучести) влажности грунта, наблюдавшееся в наиболее неблагоприятный (весенний) период года в рабочем слое земляного полотна, отвечающего нормам ШНК по возвышению над источниками увлажнения, на дорогах с усовершенствованными покрытиями и традиционными основаниями дорожных одежд (щебень, гравий и т.п.), и при суммарной толщине одежды до 0,75 m, в зависимости от дорожно-климатической зоны и подзоны, схемы увлажнения земляного полотна и типа грунта;

- поправка на особенности рельефа территории;

- поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин;

?3- поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды;

i - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности;

8. Для районов, характеризующихся влажностью грунта, не превышающей оптимальной, в расчетах используют значения влажности, определенные экспериментальным путем.

9. Деформационные и прочностные характеристики грунтов как стабилизированные, так и не стабилизированные зависят от их влажности и коэффициент уплотнения. Нормативные значения расчетных характеристик глинистых грунтов в зависимости от коэффициента уплотнения и расчетной относительной влажности приведены в (табл. 3.13 и 3.14).

4.2 Экономические аспекты использования стабилизированных грунтов в земляное полотна автомобильных дорог

Степень адекватности ввыполнения проекта. Заинтересованными предприятиями от выполнения проекта являются: ОО «FAYAN TRANS» и СДРСО «Автомагистраль» ГАК «Узавтойул».

Значимость окончательных результатов: предлагаемые методы строительства дорог, по сравнению с традиционными способами дает следующее преимущество:

- допустимая нагрузка на дорог, построенных с применением стабилизаторов, увеличивается более чем вдвое по сравнению с дорогами, построенными обычным способом;

- уменьшение толщины дорожной одежды более чем на 25% на грунте, обработанном с помощью стабилизаторов;

- построенные с применением стабилизаторов дороги из года в год увеличивают свою прочность;

- улучшается прочность и устойчивость, водно-физических свойств глинистых грунтов используемых при возведении автомобильных дорог, аэродромов, гидротехнических сооружений;

- строительство с применением стабилизаторов отвечает требованиям экологии, так как при этом не производится вредное влияние на грунтовые воды.

Кроме выше отмеченных применении стабилизатора позволяет:

- увеличить срок службы покрытий;

- получать экономию средств на содержание и ремонт;

- повысить темпы строительства;

- повысить качества возводимых сооружений.

Применение стабилизаторов в дорожном строительстве, в частности Т-RRP, дает следующие преимущества:

1. Экономия времени при строительстве.

2. Экономия обычных строительных материалов.

3. Отпадают транспортные расходы.

4. Экономия финансовых работ впоследствии.

5. Отсутствие ремонтных работ впоследствии.

6. Минимальное использование машин.

7. Минимальное использование рабочей силы.

Пример ожидаемой экономической эффективности после завершения проекта: сопоставляем себестоимость строительства автомобильных дорог «Обход г. Гулистан» соответственно по проектному и предлагаемому методу:

По проекту	По предлагаемой методике
конструкция	себестоимость строительства, сум.	конструкция	себестоимость строительства, сум.
Покрытие	Покрытие
Мелкозернистый плотный а/б, 5см	+	Мелкозернистый плотный а/б, 5см	+
Крупнозернистый пористый а/б, 7см	+	Крупнозернистый пористый а/б, 7см	+
Основание	Основание
Черный щебень, 10см	57599000	Смесь: грунт (60%) + песок (40%), стабилизированный с Т-RRP, 40см	55232799
ГПС, 32см	17076172
Всего	74675172		55232799
Земляное полотно: грунт- пылеватый суглинок	Земляное полотно: грунт-пылеватый суглинок
Итого:	74675172		55232799
Ожидаемый экономический эффект - за 500м - 19442373., а за 1км - 38884746сум.

Общие выводы

1. Применение стабилизаторов позволяет получить системы «глинистые грунты-гидрофобизирующее ПАВ» с управляемыми физическими свойствами.

2. Эффективность применения стабилизаторов возрастает по мере увеличения в грунтах связанной воды и будет тем больше, чем больше в грунте глинистых частиц.

3. Получение практического эффекта от обработки грунта возможно только после его уплотнения, степень которого будет выше, чем у исходного грунта.

4. Стабилизаторы с кислой реакцией типа Роадбонд нецелесообразно с использовать для карбонатных грунтов, имеющих щелочную реакцию. Стабилизатор T-RRP можно применять для этих грунтов без ограничения.

5. В системах «глинистый грунт-гидрофобизирующее ПАВ» снижается общая величина деформаций морозного пучения на 30-50%.

6. Экономический эффект от применения таких систем требует контроля и оценки в каждом конкретном случае, но может достигать 30% от стоимости дороги за счет применения местных стабилизированных грунтов, возможности снижения толщины дорожной одежды или повышения ее долговечности вследствие роста прочности обработанных стабилизатором грунтов.

Список использованной литературы

1. Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве. М: Транспорт,1971.

2.Указ и Постановление президента Республики Узбекистан № УП-4058 от 28 ноября 2008г, № ПП-1103 от 22апреля 2009г.

3.Информационный центр по автомобильным дорогам. Информационный сборник. Выпуск 5.Москва,1998.

4.Безрук В.М. Методы укрепления грунтов в дорожном строительстве США. М., Оргтрансстрой, 1961.

5.Проф., д-р геол-минерал. наук. В.М.Безрук Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве Издательство «Транспорт» Москва 1971, с 245

6.Сергеев Е.М. Грунтоведение. М., Изд МГУ, 1959.

7.Ребиндер П.А. Адсорбционные слои и их влияние на свойства дисперсных систем. № 6, 1936.

8.Серб-Сербина Н.Н., Ребиндер П.А. Структурообразование в водных суспензиях бентонитовых глин. Коллоидный журнал, 1947, №5.

9.Кострико М.Т. Новый метод химического укрепления грунтов. Журнал « Автомобильные дороги »,1955,№4.

10.Марков Л.А., Парфенов А.П., Петрашев А.П., Пугачев Б.В., Черкасов И.И., Улучшение свойств грунтов поверхностноактивными и структуроогбразующими веществами «Автотрансиздат» Москва 1963,с 175.

11.Каюмов А.Д. II Республиканская научно- техническая конференция «Проблемы внедрения инновационных идей, технологий и проектов в производство» Сборник научных трудов 14-15 Май 2010, с 120-121.

12.«Методические рекомендации» по применению обеспыливающих материалов на дорогах с низшими типами покрытий, P PK 218-63 -2007 Астана 2008, с 110

13.Градостроительные нормы и правила «ШН? 2.05.02-07» Автомобильные дороги, Ташкент 2008, с 180

14.A experimental study on stability of lime stabilized soil under environmental effects / Gu Huan-da, Gu Xi. J. Univ. Sci. and Technol. Suzhou Eng. And Technol. 2004,N1,p 46-50.

15.Soil reinforcement with adhesive-coated fiberis/Brabston W.N.,Malone Ph G/USA Secretary of the Army. N880414; Заявл. 8.5.92; Опубл. 31.12.96.

16.Москалин Федор Николаевич, Розенфельд А.А., Бейлин Я.Л. и др. Способ закрепления грунтов /Автомобильные дороги, 2000, №9, с 19-22.

17. Журнал «Автомобильные дороги» 9/2005.

18. Морозова С.А Строительство лесовозных автомобильных дорог из стабилизированного грунта. Гослесбумиздат, 1960

19.Зельдович Я.Б., Мышкис А. Д. Элементы прикладной математики. М: Наука 1965, с 616

24.Ровенькова Т.А. Планирование эксперимента в производстве химических волокон. М: Химия 1977, с 176

20. ГОСТ 22733-77. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности. Введ 01.07.78. М:Изд-во стандартов, 1987

21. Чаповский Е.Г. Лабораторн?е работ? по грунтоведению и механике грунтов. М: Недра 1966

22. Министерство транспортного строительства. ВСН 46-83. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа, «Транспорт» Москва 1985. с 156

23. А. с № 1678969./ Устройство для определения свойств грунтов. Бюлл. Изобр. 1991. № 35.

24. Постановление президента Республики Узбекистан № ПП-1446 от 21 декабр 2010г.

25. Шалфеев В. Силикатированное шоссе, ОГИЗ 1992.

26.Штюпель Г. Синтетические моющие и очищие средства. М, Госхимиздат, 1960.

Размещено на Allbest.ur

...