CC BY
34УДК 625.76.031
ROAD MOUNDS FROM SALINE SOILS AND METHODS FOR IMPROVING THEIR DESIGN CHARACTERISTICS
Abdubakiy KAYUMOV, Doctor of Technical sciences, professor Rashidbek HUDAYKULOV*, PhD, docent Tohirjon MIRZAEV, Senior lecturer
Tashkent Institute of Design, Construction and Maintenance of Automotive Roads
20, A. Temur str., Tashkent, Uzbekistan, 100060
Tel. +99890 959-02-08
*E-mail: Rashidbek_19_87@mail.ru
Annotation. Saline soils are widespread. On roads and railways, they are used to create a subgrade. In the world, serious attention is paid to the study of strength indicators of saline soils and, therefore, their research is relevant. The article is devoted to the substantiation of the calculated characteristics of saline soils, the constructive solution of its working layer, taking into account the water-thermal regime on existing roads. For these purposes, research methods were improved and recommendations were made on: artificially improving the properties of saline soils using surfactants and predicting their effects on the structural characteristics of soils.
Keywords: Saline soils, water-thermal regime, loess soils, compressive strength, bending strength, water resistance, swelling, organic binders.
SHO'RLANGAN GRUNTLI YO'L KO'TARMALARI VA ULARNING XISOBIY KO'RSATKICHLARINI YAXSHILASH USLUBLARI
Abdubakiy KAYUMOV, t.f.d., professor Rashidbek HUDAYKULOV*, PhD, dotsent Toxirjon MIRZAEV, katta o'qituvchi
Toshkent avtomobil yo'llarini loyihalash, qurish va foydalanish instituti 100060, O'zbekiston, Toshkent, A.Temur shoh ko'ch., 20 Tel. +99890 959-02-08 E-mail: Rashidbek_19_87@mail.ru
Аннотация. Sho'rlangan gruntlar keng tarqalgan. Ular avtomobil va temir yo'llarning yo'l poyi ko'tarmalarini barpo qilish uchun ishlatiladi. Dunyoda sho'rlangan gruntlarning barqarorlik ko'rsatkichlarini o'rganishga jiddiy e'tibor qaratilmoqda va shuning uchun ham ularni tadqiq etish dolzarbdir. Maqola mavjud avtomobil yo'llarda uchraydigan sho'rlangan gruntlarning yuk ko'tarish qobiliyatini suv-issiqlik rejimini va uning ishchi qatlamining konstruktiv echimiga hisobga olgan holda yuk ko'tarish qobiliyatini asoslashga bag'ishlangan. Buning uchun quyidagi tadqiqot uslublari takomillashtirildi: sirt faol moddalardan foydalangan holda sho'rlangan erlarning xususiyatlarini sun'iy ravishda yaxshilash va ularni yo'l poyiga bo'lgan ta'sirini bashorat qilish bo'yicha tavsiyalar berilgan.
Калит сузлар: шурланган тупроклар, сув-термик режим, юмшок тупроклар, сикиш кучи, букма кучи, сувга чидамлилик, шишиш, органик богловчилар.
ДОРОЖНЫЕ НАСЫПИ ИЗ ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТОВ И МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ ИХ РАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Абдубакий КАЮМОВ, д.т.н., профессор Рашидбек ХУДАЙКУЛОВ*, PhD, доцент Тохиржон МИРЗАЕВ, ст. преп.
Ташкентский институт проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог.
100060. Узбекистан, Ташкент, пр. А. Тимура, 20
Тел. +99890 959-02-08
E-mail: Rashidbek_19_87@mail.ru
Аннотация. Засоленные грунты имеют широкое распространение. Они используются для отсыпки насыпи земляного полотна автомобильных и железных дорог. В мире исследованиям прочностных показателей засоленных грунтов уделяется серьезное внимание и, поэтому, является актуальным. Статья посвящена обоснованию расчетных характеристик земляного полотна из засоленных грунтов, конструктивного решения его рабочего слоя с учетом водно-теплового режима на существующих автомобильных дорогах. Для чего
усовершенствованы методы исследования и даны рекомендации по: искусственному улучшению свойств засоленных грунтов с использованием поверхностно-активных веществ и прогнозированию их влияния на расчетные характеристики земляного полотна.
Ключевые слова: Засоленные грунты, водно-тепловой режим, лёссовые грунты, прочность при сжатии, прочность при изгибе, водоустойчивость, набухание, органические вяжущие.
1. ВВЕДЕНИЕ
Засоленные грунты широко распространены вдоль побережий Тихого, Атлантического, Индийского океанов и многих морей. В качестве основания сооружений засоленные грунты используются в США, Египте, Австралии, Пакистане, Индии, Иране и других странах. Широко распространены засоленные грунты и на южной территории России. Наиболее часто они встречаются в аридной и полуаридной зонах [1-5].
Площадь распространения засоленных грунтов в России составляет примерно 2213 тыс.км2, или 10% территории (только солончаки, солонцы и солоди занимают более 750тыс.км2). Основная часть засоленных грунтов находится в районах Средней Азии, Казахстана, Кавказа, Крыма и Западно-Сибирской низменности. Грунты Средней Азии и Казахстана характеризуются присутствием легко и среднерастворимых солей, сульфатным, хлоридным и смешанным типами засоления. Наиболее засолены грунты Прикаспийской, Туранской и Западно-Сибирской низменностей, плато Бетпак-Дала, Устюрт, Эмбенское и Тургайское [6-9].
Засоленные грунты, которые используются для насыпи автомобильных дорог в Узбекистане, слагают из солончаков, солоди, солонцы, такыры, которые различаются составом и содержанием легкорастворимых солей. Они в большинстве случаев формируются на пониженных элементах рельефа: шлейфах склонов, низменностях, берегах соленых озер и лиманов, во впадинах на поймах, в днищах степных блюдец суффозионного происхождения, где минерализованные воды стоят близко к земной поверхности (1 - 3 м) [69]. Главным фактором образования засоленных грунтов являются близко залегающие от поверхности минерализованные грунтовые воды и соленосные коренные породы. Бессточный характер местности и превышение процесса испарения над количеством атмосферных осадков являются основными условиями засоления.
Обоснованы актуальность и востребованность темы, сформулированы цель и задачи исследования, выявлены объект и предмет исследования, показано соответствие исследования приоритетным направлениям развития науки и технологий республики, изложены научная новизна и практические результаты исследования, обоснована достоверность полученных результатов, раскрыты теоретическая и практическая значимость полученных результатов, внедрение в практику результатов исследования, сведения по опубликованным работам и структуре статьи.
2. ИЗУЧЕНИЕ РАННИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
В Узбекистане вопросами засоления грунтов занимались Ахмедов А.У., Анорбоев С.А., Агзамова И.А., Нерозин А.Е., Панков М.А., Роговская Н.В., Султонходжаев А.Н., Ходжибаев Н.Н., Гофуров B.F. и другие учёные. Их исследования показывают, что источниками засоления почв в основании автомобильных дорог являются атмосферные и поливные воды и их испарение [10].
Учитывая особенности использования засоленных грунтов в земляном полотне и дорожных одеждах, различают следующие виды засоления: хлоридные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные, сульфатные и содовые, а также по степени засоления: слабозасоленные, среднезасоленные, сильнозасоленные и избыточно засоленные.
На разных регионах с различными природными условиями Узбекистана встречаются разные и по составу и по количеству засоленные грунты. Наиболее часто встречаются в составе грунтов соли: NaCL, NaSO+lOHO, MgSO*7H2O, MgCL^6HO, CaCLT6HO, NaHCO3, Na2CO310H2O, CaCO3 и CaSO42H2O. Содержание и количество в грунте этих легкорастворимых солей определяет физико-механические свойства грунта [10, 11].
Для улучшения физических и механических свойств грунтов поверхностно-активными веществами (ПАВ) были произведены исследования Безруком В.М., Кострико М.Т., Марковым Л.А., Парфеновым А.П., Петрашевым А.П., Пугачевым Б.В., Ребиндером П.А., Сергеевым Е.М., Серб-Сербиной Н.Н., Черкасовым И.И. а также из Узбекистана: Бабаханов П.Б.,Илёсов Н., Каландаров Т.Х., КаюмовА.Д., Рождественский Е.Д., Расулов Х.З.,Ступакова Л.Ф.,Хасанов А.З. и другие [12].
В настоящее время используемые для стабилизации физико-механических и физико-химических свойств грунтов ПАВ: T-RRP, Soiltac ®, Durasoil, Status, ECO roads - улучшают расчетные характеристики грунтов дорожных насыпей (модуль упругости, сцепление и угол внутреннего трения) [12].
Анализ исследований вышеприведенных авторов и существующих нормативных документов показывает, что приведенные в них деформационные и прочностные показатели засоленных грунтов требуют пересмотра и уточнения.
Проведенный анализ показал, что факторы, влияющие на расчётные показатели засолённых грунтов в расчетный период и определяющие их отличие от значений, приведенных в МКН 46-08 [13] (Узбекистан), могут быть следующими:
1. Особенности засоленных грунтов по сравнению с глинистыми грунтами такого же содержания, прежде всего, содержание в составе разных солей различного количества;
2. Вероятность отличия значения плотности засоленных грунтов, определённой в полевых условиях от предусмотренного в МКН 46-08;
3. Вероятность отличия конструкции рабочего слоя земляного полотна существующих дорог из засоленного грунта от приведенных в нормативных документов конструкции.
Таким образом, можно заключить, что расчётные показатели засоленных грунтов в земляном полотне дороги зависят от типа и количества солей. По этой причине, в целях определения допустимых значений показателей, важно проводить исследования в разных регионах Узбекистана и параллельно в лабораторных условиях.
3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ДОРОЖНОЙ НАСЫПИ ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТАХ
Грунты рабочих слоев дорожных насыпей, в первую очередь, находятся в напряжённом состоянии под воздействием нагрузок от транспортных средств и под влиянием водно-тепловых режимов. Исследования водного режима земляного полотна на орошаемых районах показали, что источниками увлажнения рабочих слоев дороги является режим орошения полей и режим подземных вод. Исходя из выше указанных соображений, для определения расчетных показателей дорожных насыпей из засоленных грунтов в условиях Узбекистана предложена схема указанные на рис. 1
Рис. 1. Расчётная схема -конструктивных решений дорожной насыпи
- начальная влажность, равная оптимальной влажности при уплотнении грунта земляного полотна, %;
№рас - расчетная влажность, %;
Штек - влажность при текучести грунта, %;
2а - активная зона, м.
НР - расстояние от уровня поверхности грунтовых вод до поверхности земли, м;
ИВ - растояние от поверхности грунтовых вод до низа дорожной одежды, м;
НБ - расстояние от поверхности земли до бровки земляного полотна, м;
Но - толщина дорожной одежды; по- ширина обочины, м;
I - уклон обочены;
УГВ - уровень грунтовых вод.
На схеме граница активного рабочего слоя находится от поверхности дорожной одежды на определенной глубине и на определенной высоте от уровня грунтовых вод. Грунтовые воды, по капиллярам поднимаясь вверх, увлажняют грунт. Уровень грунтовых вод со временем изменяется, соответственно изменяется и диаметр капилляров.
Анализ приведенных на рис.1 конструктивное решение показывает, что используемые при проектировании конструкции дорожных одежд прочностные и деформационные показателей засоленных грунтов зависит от его плотности, влажности, типа и количества солей. Эту функциональную зависимость можно записать по следующему:
здесь: Е - модуль упругости; С - удельное сцепление; ф - угол внутреннего трения; Куп- коэффициент уплотнения грунтов; Шрас- расчётная влажность, по отношению к влажности на границе текучести; N - количество засоления; А -тип солей.
(1)
4. ПРОВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Для определения влияния количества и качества солей, встречающих на засоленных грунтах, на водно-физико-механических свойств грунтов проведены специальные исследования в лаборатории кафедры "Гидрогеология и геофизики" Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова и в научно-исследавательском институте автомобильных дорог относящихся комитету Автомобильных дорог Республике Узбекистан. Химический состав грунтов определены в химической лаборатории ГП ГИДРОИНГЕО.
Исследования В.М. Безрука, Ю.Л. Мотылева, Л.Ф. Ступаковой показывают, что в природных условиях Узбекистана часто встречаются грунты сильно или избыточно-засоленные сульфатами и хлорид сульфатами. Поэтому нами в лабораторных условиях проведены исследования с грунтами, искусственно засоленными хлоридами (NaCL), сульфатами (NaSOfWHO, MgSO47H2O) в концентрации 1-12%, солями кристаллического гипса (CaSO42H2O) в концентрации 10-15%. Для исследования использованы два вида незасоленного лёссового грунта отобранного на участке 16-20 км 4Р1-кольцевой автодороги Ташкента.
Исследуемый грунт по количеству легкорастворимых солей относится к слабозасоленным грунтам. Гранулометрический состав грунтов определен предварительным промыванием, с помощью сита и пипетки. Грунты для исследований подготовлены в следующем порядке: высушенный в воздухе суглинок легкий пылеватый или тяжелый пылеватый супесь измельчен и пропущен через сито с отверстиями 1мм, затем добавлен водный раствор различных солей разной концентрации до требуемой количестве. Этот грунт сохранен в эксикаторе в течении трёх суток, затем осушен на воздухе и пропущен через то же сито. Пропущенный грунт через сито, исходя из целей исследования, доведен до нужной влажности и плотности [14].
Исследования в полевых условиях показали, что грунты основания дорог преимущественно представляют собой супеси тяжелые пылеватые. По этой причине исследования в лабораторных условиях проведены на засоленных супесях тяжёлых пылеватых. Образцы грунта увлажнены до (0,60; 0,70; 0,80; 0,90) WmeK и уплотнены в металлических кольцах диаметром 7,1 см и высотой 3,5 см до плотности 0,94; 0,96; 0,98; 1,00; 1,02. Затем образец грунта вместе с кольцом установлен на прибор «Маслова-Лурье» и определены показатели сцепления Си угол внутреннего трения ф.
В аналогичном порядке приготовлен образец засоленного грунта в металлическом кольце диаметром 10 см и высотой 11 см. Грунт уплотнен до требуемого значения и по нему, с помощью штампа диаметром 3 см и рычажной установки определен модуль упругости Е.
В целях для выполнения поставленные задачи и обоснования определенных экспериментами значений оценена дисперсия «воспроизводи-мости» So. В засоленных грунтах определенные в лабораторных условиях средне квадратичные отклонения сил сцепления, угол внутреннего трения и модуль упругости во всех рассчитанных случаев не превысило 5%.
Перед определением расчётных показателей искусственно засоленных грунтов в лабораторных условиях на кафедре «Инженерная геология и защита экологической среды» МГУ с помощью микроскопа HITACHI - 800 изучались увеличенным в 250-400 раз.
На рис. 2-4 показаны результаты исследования, проведенного для определения зависимости модуля упругости, силы сцепления и угла внутреннего трения засоленного грунта с хлоридными (NaCL), сульфатамы (Na2SO410H2O) и гипсами в виде кристалла (CaSO42H2O), имеющими различные влажности (0,60; 0,70; 0,80; 0,90 WW) и плотности (коэффициент уплотнения равно 0,94; 0,96; 0,98; 1,00; 1,02).
Количества соли Лг, %
Рис. 2. График зависимости модуля упругости засоленного с ЫаСЬ ом грунта от количества засоления и влажности: Ку„=1,00;1-0,60^тек;2-0,70^тек;3-0,80^тек;4-0,90^тек
3 ь э
к'шччсстна со. т .V, %
Рис. 3. График зависиости угла внутреннего трения засоленного с N010, ом грунта от количества засоления и влажности: Куп= 1,00; 1-0,60Штек;2-0,70Штек;3-0,80Штек;4-0,90Штек
п
У 0,035 3 и
4) 0.030 в
I 0,025
Й! 0.020
I б
Количества соли Лг, %
Рис. 4. График зависимости удельного сцепления засоленного с N0СЬ ом грунта от количества засоления и влажности: Куп=1,00;1^=0%; 2Х=3%;3Х=6%;4Х=9%;5Х=12%
На основе планирования экспериментов мы попытались получить математически регрессионные зависимости, характеризующие изменения расчетных показателей исследуемых сулфатно и хлоридно-сульфатных (СХС), а также хлоридно и сульфатно-хлоридных (ХСХ) грунтов в зависимости от: коэффициента уплотненияХ1-Куп; расчётной влажности Х2-Шрас и степени засоленияХз^ хлорид:
Для сульфатно и хлоридно-сулфатно засоленных грунтов:
Модуль упругости:
УСхс = 50,75 +11,75Х -18Х, - 4,75Х, + 0,25Х,Х,;
е ' ^ ' 1
Угол внутреннего трения:
У,
схс Ф
= 22,375 - 0,377Х1 - 2,124Х2 - 4,623Х3 - 0,376Х1Х2 -
-1,125 Х1Х3 +125 Х1Х2 Х3; Удельное сцепление:
УСхс = 0,037 + 0,014375Х1 - 0,011125Х2 - 0,005125Х3 + + 0,000375Х1Х2 + 0,000375Х1Х3 + 0,000375Х2 Х3 + + 0,000375Х1Х2Х3;
2)
(3)
(4)
Для хлоридно и сульфатно-хлоридно засоленных грунтов: Модуль упругости:
УЕсх = 49 + 10,5Х1 - 16,5Х2 - 5Х3 ;
(5)
Угол внутреннего трения:
ухсх = 21,075 -1,312Х1 - 2,12Х2 - 5,32Х3Х2 -
- 2,125 Х1 Х3 +1,27 Х1 Х2 Х3. Удельное сцепление:
ухсх = 0,047 + 0,014Х1 - 0,0115Х2 - 0,0055Х3; (7)
Были произведены иследовании для выявления расчетных показателей искусственных засоленных грунтов стабилизированных «Битумной эмульсией» в лабораторных условиях, а так же в полевых условиях в Ферганской области на автомобильной дорогн 4Р - 126 «Баликчи к. - Мингбулок к. - Найман к. - Пунгон к.». Были использованы рычажные приборы Маслова-Лурье и одноплоскостные срезы, используюмые при испытании грунтов.
5. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ
В таблице 1 приведены результаты лабораторных исследований стабилизированных и нестабилизированных «Битумной эмульсией» искусственно засоленных с 5% №С! супесей легких пылеватых.
Таблица1
Расчетные показатели искусственно засоленых пылеватых легких супесей стабилизированных и нестабилизированных "Битумной эмульсией"
Коэффициент уплотнения Куп Расчетные показатели грунтов
Нестабилизированных Стабилизированных
Е, МПа Ф, град. С, МПа Е, МПа Ф, град. С, МПа
0,96 56 26 0,024 65 29 0,030
0,98 65 26 0,034 75 29 0,041
1,00 78 26 0,045 89 29 0,054
Примечание: Расчетные параметры грунтов были определены при влажности 0,55Wтек.
Из результатов исследование показанные в таблице 1 выявлено, что при коэффициенте уплотнения у стабилизированного грунта повышается модуль эластичности до 89 МПа, то есть повышается на 12%; сила сцепления на 0,054 МПа, то есть повышается на 15%; угол внутреннего трения на 29 градусов, то есть повышается в порядке 10%.
Расчётные показатели засоленных грунтов, определённых в полевых и лабораторных условиях обобщены и приведены в таблицае 2, соответственно сульфатной и хлоридно-сульфатной засоленности, а также хлоридной и сульфатно-хлоридной засоленности (для Куп=0,98).
Таблица 2
Расчётные характеристики засоленных грунтов_
Коэффициент уплотнения, Куп Степень засоления, % Характеристика грунтов Хлоридно и сульфатно - хлоридно Сульфатно и хлоридно - сульфатно
Расчетные показатели
0,60 0,70 0,80 0,90 0,60 0,70 0,80 0,90
0,98 0 Е, /С, МПа Ф, град 71/0,056 55/0,045 44/0,038 38/0,033 74/0,046 56/0,035 44/0,028 38/0,023
26 24 23 22 29 26 25 24
3 Е, /С, МПа Ф, град 69/0,054 53 /0,043 42/0,036 36 /0,031 72/0,044 54/0,033 42/0,026 36/0,021
24 22 21 20 27 24 23 22
6 Е, /С, МПа Ф, град 67/0,051 22 51/0,040 20 40/0,033 19 34 /0,028 18 70/0,041 25 52/0,030 22 40/0,023 21 34/0,018 20
9 Е, /С, МПа Ф, град 64/0,048 20 48/0,037 18 37 /0,030 17 31/0,025 16 67/0,038 22 49/0,027 19 37/0,020 18 31 /0,015 17
12 Е, /С, МПа Ф, град 61/0,045 14 45/0,034 12 24/0,027 11 28/0,022 10 64/0,035 20 46/0,024 17 34/0,017 16 28/0,012 15
Для расчёта толщины дорожной одежды в полевых или лабораторных условиях определяются показатели расчетной влажности и коэффициент уплотнения, тип засоленностии затем по формулам (2) и (7) рассчитывается Е. Однако пользоваться этими формулами неудобно, так как Ев них задаётся для дискретнах значений (N=0, 3, 6, 9 и 12), коэффициент уплотнения (Куп= 0,94; 0,96; 0,98; 1,00 и 1,02), расчетные
влажности ^рас= 0,60; 0,70; 0,80 и 0,90Wтек). На практике проектирования часто употребляются и промежуточные значения. Поэтому для точного определения зависимости Е, С, ф от других показателей, мы попытались разработать аналитическое выражение для засоленных грунтов.
Есхс = AEW (Wрас -1,9 • Wpac + 0,98) -AEN(N2 + 23 • N +1.20) + АЕ3 (К2« - 0,25 • К3 - 0,64) Ехсх = AEw (Wjac -1,9 • Wpac + 0,98) - AEn(N2 + 23 • N +1.20) + АЕ3 (К2« - 0,27 • К3 - 0,64)
(8)
Ссхс = ACW (Wрас -1,99 • Wpac +1,10) - ACN (N + 0,22) + AC3 (Куп -1,8872 • К3 + 0,890) Схсх = ACw (Wpac -1,80 • Wpac + 0,88) - ACN(N + 0,33) + АС3 (К2« -1,8872 • К3 + 0,890)
(9)
Рсхс = APW (WPac - 1,82 • Wpac + 1,31) - Apn • N Рхсх=Apw (Wpac - 2,02 • Wpac + 1,89) - Apn • N
(10)
здесь:АЕ^, АЕы, АЕЗ, АСш, АСы, АСЗ, Афщи АфЫ - соответственно коэффициенты учитывающие влажность, степень засоления, коэффициент уплотнения грунтов, значения которых приведены в таблице 3.
Коэффициенты учитывающие влажность, степень
Таблица 3
АЕ w, Mna А Ей, Mna АЕ3, Mna ACw, Mna ACn, Mna AC3, Mna Ayw, гpaд. Афы гpaд.
300 0,0238 178,57 0,15 0,0009 4,4643 50 07
275 0,0238 357,14 0,325 0,0012 4,4643 25 0,7
Примечание: в числителе-для сулфатно и хлорид-сульфатно засоленных грунтов; в знаменателе - для хлоридно и сульфат-хлоридно засоленных грунтов.
Для определения степени точности (достоверности) полученных выражений (8-10), определены дисперсии неадекватности и «воспроизводи-мости».
Большинство коэффициентов корреляции для приведенных случаев было ^=0,97. Это означает, что выведенные формулы достаточно отражают протекающие процессы.
Таким образом, тип засоленности и количества соли в грунтах влияют на расчётные значения показателей грунтов земляного полотна модуль упругости Е,сила сцепленияС и угол внутренного тренияф.Ихни значение в зависимости от количество и качество засоления можно определить по формулам (8-10).
Выполнены расчёты по определению влияния легкорастворимых солей (сульфатное засоление Ыа$04) на структуру дорожной одежды, при концентрации соли 0, 2, 5 и 8%. При этом расчёты проведены по критериям упругого прогиба конструкции, сопротивлению сдвигу в слабосвязанных материалов грунта и слоев, сопротивлению растяжению при изгибе монолитных слоев. Результаты показаны таблице 4.
Таблица 4
Результаты расчёта толщины дорожной одежды_
Наименование показателей КоличествоМз^О^, %
0 2 5 8
W/Wt 0,60 0,69 0,76 0,80
ЕГР, Mna 72 47 37 30
фгр, гpaд. 24 18 15 13
СГР, Mna 0,030 0,017 0,0124 0,011
Толщина дорожной одежды, см 65 72 79 86
По результатам видно, что при содержании в грунте 2-8% легкорастворимых солей, необходимо увеличить толщину дорожной одежды (дешевле увеличить нижние слои). При содержании Ыа2^04,2 %и 8%, толщина увеличивается до 7 и 21 см.
Для достижения экономический эффективности необходимо выбрать оптимальную конструкцию дорожной одежды с учётом межремонтных сроков службы покрытия. При увеличении толщины дорожной одежды увеличивается срок службы. Это позволяет снизить себестоимость перевозок, и сократить число ДТП.
При увеличении срока службы на 2-3 года, экономическая эффективность превышает в 6,3 раза от увеличения толщины нижних слоев дорожной одежды на 12 см.
На основе результатов исследований имеем следующее заключение:
- Для прогноза расчетных характеристик дорожных насыпей из засоленных грунтов предложено расчетное конструктивное решение-схема рабочего слоя, увлажняемого капиллярными водами. Это позволяет получить функциональные зависимости для назначения расчетных характеристик рабочего слоя земляного полотна при его проектировании.
- Определены расчетные характеристики рабочего слоя земляного полотна существующих автомобильных дорог, и они дифференцированы в соответствии количество и качество солей, плотности и влажности засоленного грунта. Это позволяет создать оптимальные конструкции дорожных одежд.
- В результате исследования внесены изменения к показателям засоленных грунтов, приведенных в существующих нормативных документах. Эти изменения позволяют на 15% увеличить использование в строительстве негодных для дорожного строительство сильно засоленных грунтов.
- Научные разработки и теоретические положения, полученные в результате проведенных исследований, позволят разработать ряд нормативных документов, и они включены в учебные литературы.
6. ЛИТЕРАТУРА
1. Roads and Salinity ISBN: 0734753772 // Department of Infrastructure, Planning and Natural Resources 2003.26 b.
2. Building in a Saline Environment ISBN: 9780734759702// Department of Infrastructure, Planning and Natural Resources 2008.-18 b.
3. The Prevention and Repair of Salt Damage to Roads and Runways ISBN 99912-0-380-X // Guide to the Prevention and Repair of Salt Damage to Roads and Runways 2001.-24 b.
4. International Journal of Pavement Researchand Technology ISSN 1996-6814 //Pavement Mechanic Response of Sulfate Saline Soil Subgrade Section Basedon Fluid-Structure Interaction Model 2016 Vol. 9(1): 19.
5. Magazyn Autostrady, Budownictwo drogowo-mostowe ISSN 1730-0703 // Inteligentne Systemy Transportowe 5/2017. 57 b.
6. А.К. Киялбаев, С.Н. Киялбай. «Эксплуатация автомобильных дорог». Москва-Алматы 2017. 342с. [In Russian: A.K. Kiyalbaev, S.N. Kiyalbai (2017) Road maintenance. Moscow-Almaty].
7. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. -М.: Транспорт, 1987. -415 с. [In Russian: Babkov, V.F., Andreev, O.V. (1987) Designing of automobile roads. Moscow: Transport].
8. ШНК. 2.05.02-07 Автомобильные дороги. Нормы проектирования. Ташкент, 2007 г. 89 с. [Standards and Rules of City building. 2.05.02-07 Automobile roads. Design standards. Tashkent, 2007].
9. Научно-технический отчет по теме «Оценка влияния водно-солевого режима грунтов на основания транспортных сооружений и разработка их устойчивых конструкций». Ташкент: ТАЙИ. 2014. 154 р. [Scientific and technical report on the topic: (2014) Assesing the impact of water-salt regime of soil on the basis of transport facilities and development of sustainable constructions in Uzbekistan". Tashkent Automobile Roads Institute (TARI), Tashkent].
10. Худайкулов Р.М. «Обоснование расчетных характеристик засоленных грунтов насыпей земляного полотна». Диссертация на доктора философии (PhD) по техническим наукам. - Ташкент. 2018 г., 134 с. [In Russian: Khudaykulov, R.M. (2018) Justification of the design characteristics of saline soils of the subgrade. Thesis on the Doctor of Philosophy (PhD) on technical sciences. Tashkent].
11. Каюмов А.Д., Махмудова Д.А., Худайкулов Р.М. Поведение лессовых грунтов. Журнал Автомобильные дороги. Москва. 2014 г, № 06 (991). 93-94 с.[ In Russian: Kayumov, A.D., Makhmudova, D.A., Khudaykulov, R.M. (2014) Behavior of loess soils/ Journal of Highways. Moscow].
12. Каюмов А.Д., Худайкулов Р.М., Усманова А. Применение стабилизаторов для улучшения свойств грунтов/ Республиканской научно-практической конференции. Ташкент, 2010 г. с. 205-208. [In Russian: Kayumov, A.D., Khudaykulov, R.M., Usmanova, A. (2010) The use of stabilizers to improve the properties of soils/ Republican science science-practical conference the collection of materials. Tashkent].
13. МКН 46-2008. Инструкция по проектированию нежестких дорожных одежд. - Ташкент, 2008 г. -246 с. [In Russian: Normative Standards of Construction 46-2008. User designing of nonrigid road pavements. Tashkent, 2008].
14. Грунтоведения. Под ред. Академика Е.М.Сергеева.-М.: Изд-во МГУ, 1983ю 392 с. [(1983) Soils. Edit by Academician E.M.Sergeeva-Moscow.: MSU].
