CC BY
9
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА
УДК 625.122:624.154.5
В. Д. ПЕТРЕНКО1, О. Л. ТЮТЬК1Н2, I. О. СВЯТКО3*, Д. О. ЯМПОЛЬСЬКИЙ4
1 Кафедра «Мости та тунелЬ>, Дшпропетровський нацiональний унiверситет 3anÎ3HK4Horo транспорту iMeHi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дшпропетровськ, Украша, 49010, тел. +38 (050) 708 50 69,
ел. пошта petrenko1937@mail.ru, ORCID 0000-0003-2201-3593
2 Кафедра «Мости та тунелЬ>, Дшпропетровський нaцiонaльний унiверситет зaлiзничного транспорту iменi aкaдемiкa В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел. +38 (066) 290 45 18,
ел. пошта tutkin@mail.ru, ORCID 0000-0003-4921-4758
3* Кафедра «Мости та тунелЬ>, Днiпропетровський нaцiонaльний ушверсптет зaлiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел. +38 (097) 623 00 70, ел. пошта i-svjatko@yandex.ua, ORCID 0000-0002-7099-2637
4 Приватне ВКП «Технотранспроект», вул. Криворiзькa, 72, Дншропетровськ, Украша, 49035, тел. +38 (067) 779 90 20, ел. пошта yamp@inbox.ru, ORCID 0000-0003-7039-3633
АНАЛ1З УКР1ПЛЕННЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОНА ЗАЛ1ЗОБЕТОННИМИ ПАЛЯМИ
Мета. Одшею iз важливих проблем в обласп будiвництвa i експлуатаци зaлiзничноï колiï е розробка ва-рiaнтiв укрiплення земляного полотна з метою тдвищення довговiчностi та зменшення собiвaртостi ремон-тних робiт. Метою дaноï роботи е проведення aнaлiзу вaрiaнтiв укрiплення земляного полотна за допомогою зaлiзобетонних паль, а також дослщження впливу зaлiзобетонних паль на напружено-деформований стан i деформaцiï системи земляне полотно - пaлi укршлення. Методика. В даному дослiдженнi було розглянуто двi моделi земляного полотна: 1) вузького насипу пiд одноколшну дiлянку руху; 2) широкого насипу пiд одноколiйну дiлянку руху з перспективою розширення. Чисельнi експерименти були виконаш за допомогою сучасного программного забезпечення. Для дослiдження деформованого стану земляного полотна створено просторову модель iз к1нцевих елементiв у програмному комплексi SCAD. Дослвдженням передбачено про-aнaлiзувaти укрiплення земляного полотна за дешлькома вaрiaнтaми, в тому чи^ при укрiпленнi пвд подошвою баласту та у вiдкосaх насипу. Деформацшш характеристики, як1 прийнятi у модел^ вiдповiдaють значенном, отриманим пiд час дослвдження грунтiв земляного полотна. Результати. Виконаш дослвдження укршлення земляного полотна зaлiзобетонними палями. Для цього проведено серш розрахунк1в зпдно з запропонованими вaрiaнтaми укрiплення, а також контрольш розрахунки неукрiпленого масиву. Було вико-нано велику шльшсть розрaхункiв в зонi розташування зaлiзобетонних паль укрiплення, i проведено деталь-ний aнaлiз напружено-деформованого стану системи. Результати розрахуншв перемiщень у системi «верхня будова колiï-зaлiзобетоннi пaлi» подаш у виглядi iзополiв розподiлу перемщень у грунтовому мaсивi. Наукова новизна. На шдсташ теоретичних дослвджень i виконаних розрахунк1в за допомогою методу скш-чених елементiв, в робот виявлена основна зaкономiрнiсть перерозподiлення напружень i деформaцiй пiсля укрiплення земляного полотна зaлiзобетонними палями, що е науковою новизною проведених дослвджень. Практична значимкть. Зaпропоновaнi вaрiaнти укрiплення для зменшення вертикальних i горизонтальних перемщень в тш насипу земляного полотна на глибину до 6 м.
Ключовi слова: земляне полотно; укршлення; метод скшчених елеменпв; деформований стан; aнaлiз де-формaцiй
Вступ
Викривлення перер1зу земляного полотна змушуе зменшувати швидюсний режим руху i призводить до тдвищення витрат на переве-зення вантаж1в i пасажир1в, а також на утри-мання верхньо1 будови коли, дорожнього одягу, земляного полотна.
Одшею ¡з важливих проблем в област буд1-вництва i експлуатаци зал1знично1 коли е розробка вар1анпв укршлення земляного полотна з метою тдвищення довгов1чносп та зменшення соб1вартосп ремонтних робгг. [1, 2, 13].
Використання зал1зобетонних паль в якосп матер1алу укршлення стало можливим завдяки
Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2016, № 9
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА
технолопям, якi кожного року стають дедалi бiльш сучасними i новггшми. [5, 7].
Мета
Метою дано! роботи е дослiдження особли-востей використання затзобетонних паль для укршлення земляного полотна, а також вико-нання порiвняльного аналiзу варiантiв укршлення земляного полотна.
Методика
Розрахунковi схеми грунтового масиву не завжди в повнш мiрi вiдповiдають дшсносп. Це викликано такими факторами, як неоднорщ-нiсть грунтiв, пружнiсть, ашзотрошя та довшь-нiсть геометрично! форми насипу. Внаслiдок цього, напружено-деформований стан земляно-
го полотна не завжди можливо визначити за допомогою класичних аналiтичних методiв.
Метод скiнченних елементiв, який став най-бiльш поширеним в останш роки, е бiльш ефек-тивним. Даний метод структурного анатзу до-зволяе розраховувати напруження i перемщен-ня у дво- i тривимiрних структурах. [3, 6, 11].
В даному дослщженш було розглянуто двi моделi земляного полотна:
- вузького насипу тд одноколiйну дшян-ку руху;
- широкого насипу тд одноколшну дiля-нку руху з перспективою розширення.
Чисельнi експерименти були виконаш за допомогою сучасного програмного забезпечен-ня. Розрахунковi параметри, застосоваш пiд час моделювання наведет в табл. 1.
Таблиця 1
P03paxyHK0Bi параметри застосоваш пiд час чисельних експериментiв
№ з/п Тип елементу Матер1ал Модуль пружносл, кН/м2 Щшьшсть, кН/м3 Коефщент Пуассона
1 Рейка Метал 2 06x108 77,085 0,3
2 Шпала Зал1зобетон 3,247х107 24,525 0,2
3 Баласт Щебшь 10000 22 0,2
4 Тшо насипу Суглинок 25000 19 0,3
5 Паля д1аметром 150 мм Зал1зобетон 3,247x107 24,525 0,2
В основу методики розрахунку покладено метод скiнчених елеменпв на основi розрахун-кового комплексу Structure CAD (SCAD) [10]. Тип сюнченого елементу, який застосовано у розрахунку, визначасться його формою, функ-щями, якi визначають залежнiсть мiж перем> щеннями в вузлах сюнченого елементу i вузлiв системи, фiзичним законом, який визначае за-лежшсть мiж внутрiшнiми зусиллями i внутрь шнiми перемiщеннями, i набором параметрiв (жорсткостей), якi входять в опис цього закону та шше [4, 8, 12].
Для дослщження деформованого стану земляного полотна створено просторову модель iз об'емних елеменпв (рис. 1 i 2). Висота насипу становить 6 м.
Просторова модель на основi об'емних кш-цевих елементiв, для кращого врахування реа-льних характеристик грунтового масиву, вщпо-
вiдае всiм геометричним характеристикам i на-турним розмiрам земляного полотна та верх-ньо1 будови коли, яка прийнята на територи Украши.
Рис. 1. Схема розрахунково1 модел широкого насипу земляного полотна висотою 6 м для подальшого укршлення
Рис. 2. Схема розрахунково! моделi вузького насипу земляного полотна висотою 6 м для подальшого укршлення
Деформацшш характеристики, яю прийнят у модел1, вщповщають значенням, отриманим шд час дослщження Грунт1в земляного полотна.
Щд час моделювання застосоваш таю об-меження (граничш умови):
- на низ модел1 накладено заборону перем> щень у напрямку трьох осей - X, У, 2;
- боков1 граш основи мають заборону перемщень по осям X та У;
- поперечш сторони модел1 - заборона перемщень по ос У (умова плоско! деформаци).
Схема розташування створ1в чисельного анал1зу розрахунюв вар1ант1в шдсилення в моделях широкого та вузького насипах висотою 6 м наведено на рис. 3 та 4.
Рис. 3. Схема розташування створiв в моделi широкого насипу висотою 6 м
Рис. 4. Схема розташування створiв в моделi широкого насипу висотою 6 м
В даному дослщженш запропоновано розг-лянути види укршлення земляного полотна, представлен! на рис. 5, 6, 7 1 8.
Рис. 5. Схема розташування залiзобетонних паль укршлення в баласл в моделi широкого насипу ви-сотою 6 м
Рис. 6. Схема розташування залiзобетонних паль укршлення на вщкосах земляного полотна в моделi широкого насипу висотою 6 м
Рис. 7. Схема розташування залiзобетонних паль укршлення в баласп в модел1 вузького насипу висо-тою 6 м
Рис. 8. Схема розташування зал1зобетонних паль укршлення на вщкосах земляного полотна в модел1 вузького насипу висотою 6 м
Дослщження передбачае розгляд варiантiв укршлення земляного полотна з розташуван-ням затзобетонних паль вiдповiдно пiд шдош-вою баласту, а також у вщкосах насипу.
Результати
Виконаш дослiдження укршлення земляного полотна затзобетонними палями.
Для цього проведено серда розрахунюв зп-дно з запропонованими варiантами укрiплення,
а також контрольн1 розрахунки неукршленого масиву.
Було виконано велику кшьюсть розрахунюв в зош розташування затзобетонних паль укршлення, i проведено детальний анал1з на-пружено-деформованого стану системи.
Результати розрахунюв перемiщень у сис-темi «верхня будова колil-залiзобетоннi палЬ> поданi у виглядi iзополiв розподiлу перемiщень у грунтовому масиву
Результати розрахунку приведенi на рис. 10, 9, 10, 11 i 12.
Рис. 9. Результати розрахунку модел1 широкого насипу висотою 6 м. 1зополя перемщень
Рис. 10. Результати розрахунку модел1 широкого насипу висотою 6 м за вар1антами посилення вщкосу
насипу. 1зополя перемщень
Рис. 11. Результати розрахунку модел вузького насипу висотою 6 м за вар1антами посилення верхньо!
будови коли. 1зополя перемщень
Рис. 12. Пщсилення тдошви баласту верхньо! будови коли. Перемщення по створу 1
Приймаючи до уваги результати розрахун-kîb i отримаш значення перемщень по осям Z та X можна зробити висновки, що Bei запропо-новаш варiанти укрiплення не суттево вплива-ють на стан земляного-полотна.
Вертикальш перемiщення по створу 1 -центру насипу земляного полотна свщчать про зменшення деформацш на рiвнi пiдошви баласту i становлять 6...7 мм замiсть 10 мм без укршлення.
Найменш ефективними варiантами укрш-лення виявились варiанти номер два i чотири -в цих випадках деформаци зменшились менше нiж на 1 мм.
Найбшьш ефективними можна назвати перший, п'ятий та восьмий варiанти - деформаци за такими розташуваннями паль укрiплення майже однаковi, i меншi нiж в неукрiпленому масивi майже на 3 мм.
Вертикальш перемiщення по створу два -посилення тдошви баласту верхньо1 будови коли, показують, що укршлення залiзобетон-ними палями впливае на деформаци земляного полотна на рiвнi 1.3 мм. На глибиш п'яти ме-трiв деформацiï залишаються такими ж, як i в неукршленому масивь
Горизонтальнi перемiщення пiдошви баласту верхньоï будови колiï по створу два - пщош-ва баласту земляного полотна свщчать про ная-вшсть деформацiй на рiвнi 0,75 мм без укршлення i на рiвнi 0,25 мм при укршленш за вар> антом номер два, який виявився найбшьш ефективним.
При укршленш вщкошв насипу земляного полотна спостершаеться мшмальний вплив на напружено-деформований стан i перемiщення, як по створу один - по центру насипу земляного полотна, так i по створам два - пiдошвi баласту, i три - брiвцi насипу земляного полотна.
Найбшьш помггними е зменшення перемь щень при укршленш вщкошв за варiантами шють i им у створi три.
Вертикальнi перемщення (рис.12) при по-силеннi тдошви баласту по створу один свщчать про те, що найбшьш ефективним е укршлення за варiантом номер 11 - деформаци зменшились на 5 мм, з 10 до 5 мм.
Слщ зазначити, що посилення вщкоив за вима варiантами не призвело до очшуваного
ефекту. Зменшення як вертикальних, так i гори-зонтальних перемщень складае близько 0,5 мм.
При укршленш за варiантами номер 10, 11 та 12 по створу два спостершаеться зменшення горизонтальних перемщень на рiвнi вщ 0,5.1 м до 4,0 м, при цьому деформаци тд пщошвою баласту залишаються майже без змш, а в деяких випадках навт збшьшуються на 0,5 мм.
Вертикальнi перемщення по створу два за цими ж варiантами зменшуються на майже 1,5 мм.
Наукова новизна i практична значимкть
На пiдставi теоретичних дослщжень i вико-наних розрахунюв за допомогою методу скш-чених елементiв, в роботi виявлена основна за-кономiрнiсть перерозподiл напружень i деформацш шсля укрiплення земляного полотна зал> зобетонними палями, що е науковою новизною проведених дослщжень.
Запропоноваш варiанти укрiплення для зменшення вертикальних i горизонтальних перемщень в тш насипу земляного полотна на гли-бину до 6 м.
Висновки
Техшчний стан земляного полотна вщшрае головну роль при експлуатаци дшянки коли. Детальний аналiз, виконаний на основi проведених розрахункiв вказуе на необхщшсть про-ведення заходiв щодо укрiплення земляного полотна.
Дiючi нормативш документи обмежуються загальними рекомендацiями щодо проектуван-ня i обслуговування об'екпв залiзничноï колiï, у зв'язку з чим виникае необхщшсть досл> дження iндивiдуальних методiв пiдсилення для аналопчних об'ектiв.
Не змiнюючи геометричних параметрiв земляного полотна можливо покращити напруже-но-деформований стан i зменшити деформаци за рахунок укршлення залiзобетонними палями. Використання залiзобетонних паль дозволить зменшити обласп розущiльнення грунту, що полшшить напружено-деформований стан системи в цшому.
Для цього необхiдно бшьш детально розiб-рати процеси впливу i взаемоди мiж палями i тiлом насипу.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. ДБН В.2.1-10:2009. Об'екти буд1вництва та промислова продукщя буд1вельного призначен-ня. Основи та фундаменти будиншв 1 споруд. Основи та фундаменти споруд. Основш положения проектування [Текст]. - Надано чинносп 2009-01-07. - Ки!в : М1нрег1онбуд Укра!ни, 2009. - 107 с.
2. Державна цшьова програма реформування заль зничного транспорту на 2010-2019 роки : [законопроект Укра!ни ввд 16 грудня 2009 р. № 1390 [Електрон.ресурс]. - Режим доступу : http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1390
3. Литовченко, П. А. Численное моделирование взаимодействия буроинъекционной сваи с локальным закреплением в грунте и окружающего ее грунтового массива [Текст] / П. А. Литов-ченко // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. научн. трудов. - Дн-вск, ГВУЗ ПГАСА, 2013. - Вып. 69. - С. 322-327.
4. Петренко, В. Д. Пор1вняльний анал1з метод1в укршлення земляного полотна [Текст] / В. Д. Петренко, I. О. Святко, Д. О. Ямпольський // Строительство, материаловедение, машиностроение: сб. научн. трудов. - Дн-вск, ГВУЗ ПГАСА, 2013. - Вып. 69. - С. 369-373
5. ЦП-0117. Правила розрахуншв зал1знично! коли на мщшсть 1 стшшсть [Текст]. - Затв. наказом Укрзал1знищ ввд 13.12.2004 р. № 960-ЦЗ. - Ки!в : ЦП УЗ, 2004. - 69 с.
6. Строкова, Л. А. Применение метода конечных элементов в механике грунтов [Текст] : учебное пособие / Л. А. Строкова. - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 143 с.
7. Тимофеева, Л. М. Сучасш методи посилення слабких основ автомоб№них дор^ [Текст] / Л. М. Тимофеева, Е. С. Краснов // Мости та тунелг теорiя, дослвджения, практика. - 2012. -Вип. 3. - С 217-220.
8. Тютькин, А. Л. Сравнительный анализ конечно-элементных моделей свайного фундамента при взаимодействии с основанием [Текст] / А. Л. Тютькин, А. В. Гулак // Вюник Дшпро-петр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Ла-заряна. - Дншропетровськ, 2010. - Вип. 32. -С.122-126
9. ЦП-0138. 1нструкщя з улаштування та утриман-ня коли залiзниць Украши [Текст] / Е. I. Даш-ленко, В. О.Яковлев, А. М.Орловський та ш. -Кив : НКТБ колшного господарства Укрзалiз-нищ, 2006. - 56 с.
10. Карпиловский, В. С. SCAD для пользователя [Текст] / В. С. Карпиловский, Э. З. Криксунов, А. В. Перельмутер и др. - Киев : ВВП «Компас», 2000. - 332 с.
11. Moayed R. Z. Janbaz. M. Effective parameters on modulus of subgrade reaction in clayey soils. J. Applied Sci., 9: 2009, рр. 4006-4012.
12. Simi H. Building Simulation Tools for Retrofitting Residential Structures. Energy Engineering, Volume 109, Issue 3, 2012, рр. 53-74.
13. Szabo L., Somogyi M., Horvath G. The Initiation of Safety-Enhancing Ac-tions in Railway Crossings Using Modelling Pro-cedures. Acta Technica Jaurinensis, 2015, no2, pp. 96-112, doi: 10.14513/actatechjaur.v8.n2.328.
В. Д. ПЕТРЕНКО1, А. Л. ТЮТЬКИН2, И. А. СВЯТКО3*, Д. А. ЯМПОЛЬСКИЙ4
1 Кафедра «Мосты и тоннели», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (050) 708 50 69, эл. почта petrenko1937@mail.ru, ОЯСГО 0000-0003-2201-3593
2* Кафедра «Мосты и тоннели», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (066) 290 45 18, эл. почта tutkin@mail.ru, ОЯСГО 0000-0003-4921-4758
3* Кафедра «Мосты и тоннели», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (097) 623 00 70, эл. почта i-svjatko@yandex.ua, ОЯСГО 0000-0002-7099-2637
4* Частное ВКП «Технотранспроект», ул. Криворожская, 72, Днепропетровск, Украина, 49035, тел. +38 (067) 779 90 20, эл. почта yamp@inbox.ru, ОЯСГО 0000-0003-7039-3633
АНАЛИЗ УКРЕПЛЕННЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОНА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМИ СВАЯМИ
Цель. Одной из важных проблем в области строительства и эксплуатации железнодорожного пути является разработка варианта укрепления земляного полотна с целью повышения долговечности и уменьшения себестоимости ремонтных работ. Целью данной работы является проведение анализа вариантов укрепления земляного полотна с помощью железобетонных свай, а также исследование влияния железобетонных свай на напряженно-деформированное состояние и деформации системы земляное полотно - сваи укрепления. Методика. В данном исследовании были рассмотрены две модели земляного полотна: 1) узкого насыпи под однопутного участка движения; 2) широкого насыпи под однопутного участка движения с перспективой расширения. Численные эксперименты были выполнены с помощью современного программного обеспечения. Для исследования деформированного состояния земляного полотна создан пространственную модель с конечных элементов в программном комплексе SCAD. Исследованием предусмотрено проанализировать укрепления земляного полотна по нескольким вариантам, в том числе при укреплении под подошвой балласта и в откосах насыпи. Деформационные характеристики, принятых в модели, соответствующие значениям, полученным в ходе исследования почв земляного полотна. Результаты. Выполненные исследования укрепления земляного полотна железобетонными сваями. Для этого проведена серия расчетов согласно предложенным вариантам укрепления, а также контрольные расчеты неукрепленного массива. Было выполнено большое количество расчетов в зоне расположения железобетонных свай укрепления, и проведен детальный анализ напряженно-деформированного состояния системы. Результаты расчетов перемещений в системе «верхнего строения пути - железобетонные сваи» представлены в виде изополей распределения перемещений в грунтовом массиве. Научная новизна. На основании теоретических исследований и выполненных расчетов с помощью метода конечных элементов, в работе обнаружена основная закономерность перераспределения напряжений и деформаций после укрепления земляного полотна железобетонными сваями, что является научной новизной проведенных исследований. Практическая значимость. Предложенные варианты укрепления для уменьшения вертикальных и горизонтальных перемещений в теле насыпи земляного полотна на глубину до 6 м
Ключевые слова: земляное полотно; усиление; метод конечных элементов; деформированное состояние; анализ деформаций
V. D. PETRENKO1, O. L. TYUTKIN2, I. O. SVIATKO3*, D. O. YAMPOLSKIY4
1 Department «Bridge and Tunnels», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan Str., 2, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (050) 708 50 69, e-mail petrenko1937@mail.ru, ORCID 0000-0003-2201-3593
2 Department «Bridge and Tunnels», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan Str., 2, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (066) 290 45 18, e-mail tutkin@mail.ru, (ORCID 0000-0003-4921-4758
3* Department «Bridge and Tunnels», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan Str., 2, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (098) 768 49 21, e-mail i-svjatko@yandex.ua, 4ORCID 0000-0002-7099-2637
4 Private PVKP "Tehnotransproekt", Krivorozhskaya Str, 72, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49035, tel. +38 (067) 779 90 20, e-mail yamp@inbox.ru, ORCID 0000-0003-7039-3633
ANALYSIS SUBGRADE STRENGTHENING USING REINFORCED CONCRETE PILES
Purpose. One of the important problems in the field of construction and operation of the railway line is to develop options to strengthen the roadbed in order to improve durability and reduce repair costs. The purpose of this paper is to analyze the options for strengthening-of subgrade using concrete piles, as well as the study of the effect of reinforced concrete piles on the stress-strain state and strain the system roadbed - pile strengthening. Methodology. In this study, two models of subgrade were considered: 1) a narrow embankment under the singletrack section of the movement; 2) a wide mound under the single-track site traffic with the prospect of enlargement. Numerical experiments were carried out with the help of modern software. To investigate the strained state of the roadbed built spatial model with finite element software complex SCAD. The study provides analysis of subgrade strengthening on several options, including the strengthening of the ballast under the sole and the slopes of the mound. Deformation characteristics, taken in the model, the corresponding values btained in the study of soil subgrade. Findings. The studies strengthen roadbed reinforced concrete piles. To this end, a series of calculations in accordance with the proposed options to strengthen and control calculations unfortified array. It holds a large number of calculations in the concrete piles to strengthen location area, and a detailed analysis of the stress-strain state of
the system. The results of calculations of displacements in the system "track structure, reinforced concrete piles" are presented as contour plots displacement distribution in the ground array. Originality. On the basis of theoretical research and the calculations using the finite element method, the detected primary voltage redistribution pattern and strain after strengthening roadbed reinforced concrete piles, which is a scientific novelty of the research. Practical value. he proposed options to strengthen in order to reduce vertical and horizontal movements of the body embankment subgrade to a depth of 6 m.
Keywords: subgrade; strengthening ; finite element method; deformed condition; strain analysis
REFERENCES
1. DBN V.2.1-10-2009. Obyekty budivnytstva ta promyslova produktsiya budivelnoho pryznachennya. Osnovy ta fundamenty budynkiv i sporud. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennya proektuvannya. [State Standard V.2.1-10-2009. Objects of construction and industrial products for construction purposes. Bases and foundations of buildings and structures. Bases and foundations of buildings. Basic design requirements], Kyyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2009. 107 p.
2. Derzhavna ciljova proghrama reformuvannja zaliznychnogho transportu na 2010-2019 roky [State Program of reforming the railway transport in the years 2010-2019]. Available at: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/1390
3. Litovchenko P. A. Chislennoe modelirovanie vzaimodeystviya buroinektsionnoy svai s lokalnym zakrepleniem v grunte i okruzhayushchego ee gruntovogo massiva [Numerical simulation of CFA piles with local fixation in the soil and its surrounding soil mass]. Sbornik nauchnykh trudov: Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Bulletin Construction, materials science, mechanical engineering]. 2013, Issue69, pp.322327.
4. Petrenko V. D., Svjatko I. O., Jampoljsjkyj D. O. Porivnjaljnyj analiz metodiv ukriplennja zemljanogho polotna [Comparative analysis of methods for strengthening roadbed]. Sbornik nauchnykh trudov: Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Bulletin Construction, materials science, mechanical engineering], 2013, pp. 369-373.
5. CP-0117. Pravyla rozrakhunkiv zaliznychnoji koliji na micnistj i stijkistj [Terms of payments railway line for strength and stability]. Kyyiv, 2004. - 69 p.
6. Strokova L. A. primenenie metoda konechnykh elementov v mekhanike gruntov [Application of the method of finite elements in soils mechanics]. Tomsk, 2010. - 143 p.
7. Tymofeeva L. M., Krasnov E. S. Suchasni metody posylennja slabkykh osnov avtomobiljnykh dorigh [Modern methods of strengthening the weak foundations of roads]. Mosty ta tuneli: teorija, doslidzhennja, praktyka -Bridges and tunnels: theory, research, practice, 2012, issue 3, pp. 217-220.
8. Tyutkin A. L., Gulak A. V. Sravnitelnyy analiz konechno-elementnykh modeley svaynogo fundamenta pri vzaimodeystvii s osnovaniem [Comparative analysis of finite element models of pile foundation in interaction with the base]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 32, pp. 122-126.
9. Danilenko E. I., Jakovlev V. O., Orlovsjkyj A. M. CP-0138. Instrukcija z ulashtuvannja ta utrymannja koliji zaliznycj Ukrajiny [Instructions for ordering and keeping track of railways Ukraine]. Kyyiv, 2006. - 56 p.
10. Karpilovskiy V. S., Kriksunov E. Z., Perelmuter A. V. SCAD dlya polzovatelya [User is for SCAD]. Kyyiv, VVP «Kompas» Publ., 2000, 332 p.
11. Moayed R. Z. Janbaz. M. Effective parameters on modulus of subgrade reaction in clayey soils. J. Applied Sci., 9: 2009, рр. 4006-4012.
12. Simi H. Building Simulation Tools for Retrofitting Residential Structures. Energy Engineering, Volume 109, Issue 3, 2012, рр. 53-74.
13. Szabo L., Somogyi M., Horvath G. The Initiation of Safety-Enhancing Ac-tions in Railway Crossings Using Modelling Pro-cedures. Acta Technica Jaurinensis, 2015, no2, pp. 96-112, doi: 10.14513/actatechjaur.v8.n2.328.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.т.н., проф. М. М. Бтяевим (Украта), д.т.н., проф. З. Я. Бл1харським (Украта).
Надшшла до редколеги 11.08.2016 Прийнята до друку 26.09.2016
