Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2567

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
19.12 Mб
Скачать

деформации основания; канальная суффозия, возникающая в виде так называемых грифонов, когда наиболее мелкие частицы грунта во взвешенном состоянии перемещаются по каналам сосредоточенных выходов фильтрационного потока из толщи основания (рис. 1, г).

Рис. 1. Схемы четырех разновидностей внутренней суффозии нескальных грунтов: а - объемная; б - фронтальная;

в- контактный размыв мелкозернистого пропластка; г – канальная

Проявление любого из первых пяти видов внешней суффозии обусловлено возможностью свободного перемещения в порах обратного фильтра или в неплотностях (щелях) под подошвой сооружения отдельных частиц грунта, либо их агрегатов, которые под действием фильтрационных сил оказались оторванными от контактной поверхности. Для предотвращения этих видов внешней суффозии достаточно правильно подобрать обратный фильтр по крупности зерен его материала исходя из условия «непросыпаемости» частиц защищаемого грунта и сохранения их устойчивости в зоне контакта с обратным фильтром.

Необходимым условием возникновения первых трех разновидностей внутренней суффозии в нескальных основаниях (исключая суффозию при возникновении грифонов), является возможность перемещения мелких «незащемленных» частиц в поровых каналах грунта. Данное условие с некоторым запасом может быть выражено неравенством:

dм > d0,

(1)

где dм – размер мелких частиц (заполнителя грунта); d0 – расчетный поперечник поровых каналов в грунте (рис. 2).

Гидромеханическое условие возникновения внутренней суффозии заключается вспособности фильтрационного потока перемещать впорах грунта мелкиеего частицы. Это условие может бытьзаписано в виде неравенства:

31

i > iсф,

(2)

где i – градиент напора фильтрационного потока в грунте; iсф – градиент напора, при котором возникает внутренняя суффозия.

Условия суффозионного разрушения связных грунтов, характеризуемые индексом пластичности Ip > 0,03, будут существенно отличаться от условий, при которых возникает суффозия грунтов несвязных.

Критическая скорость движения воды в порах обратного фильтра определяется по формуле:

,

(3)

где D0,гидравлический эквивалентный диаметр пор грунта или

зернистого материала; скорость фильтрации;

коэффициент формы

сечений поровых каналов в грунте.

 

При оценке фильтрационной прочности основания следует учитывать, что механическая суффозия можетпредставлять опасность лишь вслучаях, когда имеются условия для транспортировки (удаления)фильтрационным потоком продуктов суффозии за пределы той зоны, где развивается суффозия. Если же зона оказывается замкнутой, то суффозионные процессы в нейбыстро затухают после незначительного переотложения мелких частиц и закупорки ими участков выхода фильтрационного потока из этой зоны.

Рис. 2. Вспомогательное графическое построение

для определения расчетного диаметра пор зернистого материала d0

Одним из самых главных моментов в оценке устойчивости грунта к внутренней суффозии является определение расчетного поперечника d0 поровых каналов в грунте, который примерно равен просвету в местах их сужений и может быть принят в качестве гидравлически эквивалентного диаметра поровых каналов (рис. 2). Величину d0 надо определять,

32

основываясь на геоструктурных и фильтрационных характеристиках грунта.

На основании вышеизложенного можно сделатьвывод, что необходимость использования обратногофильтра экономически целесообразна по отношениюк замене грунта в теле инженерныхсооружений. В настоящее время вкачестве обратного фильтра используются геосинтетические материалы. Суффозийный процесс сопровождается кольмотацией грунта (геотекстиля):осаждением или закупориванием пор фильтра. Необходимо обязательно учитывать кольматационные свойства при устройстве обратных фильтров.

Библиографический список

1.Ананьев В.П. Инженерная геология: Учебн. для строит. спец. вузов /В.П. Ананьев, А.Д. Потапов. – 4-е изд. М.: Высш. шк., 2006. – 575 с.

2.Рекомендации по методике лабораторных испытаний грунтов на водопроницаемость и суффозийную устойчивость. П 12-83. ВНИИГ. Ленинград. – 1983 г.

Научный руководитель ст. преподаватель В.А. Шнайдер

УДК 005.6:625.7/.8

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СРО В СООТВЕТСТВИИ С ЗАКОНОМ «О ТЕХНИЧЕСКОМ РЕГУЛИРОВАНИИ»

К.А. Кузнецов, Е.А. Постолатий, А.Л. Калинин, студенты Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, г. Омск

Качество выполнениядорожно-строительныхработвсегдабылоочень важнымиделикатнымвопросом. ФЗ №184 от27декабря2002г «О техническом регулировании»былпервойступеньювулучшении качества строительныхуслуг. Этотзакон регулируетотношениянавсехэтапах строительства (отизысканийдосдачи вэксплуатацию),атакжеопределяет права иобязанности участниковпроведенияработ. Затембыл введенФЗ №148, которыйотменяетлицензии.Создаются саморегилируемые строительные организации(СРО).Осуществлятьдеятельностьвстроительствесмогуттолько теорганизации,которые получатсвидетельство очленстве встроительной саморегулируемой организации,на осовании которой выдаетсясвидетельствоо допускекопределеннымвидам строительныхработ.Отмена лицензированияи введениесвидетельстваодопускекдорожно-строительным работам, выдаваемоеспециалистами-строителями,безусловно повышаеткачество работ, но необеспечиваетдальнейшегоразвития. Основныепринципысистемы управлениякачествомпроизводстваи услугврыночной экономике закреплены

33

вмеждународныхстандартахMSISO 9000 (ГОСТРИСО 9001-2001.Изм. ИУС 10-2003,ГОСТРИСО19011-2003). Нельзя пренебрегатьзаложеннымивэти стандартыпринципами,обобщающими международныйопытповышения качествапроизводства влюбыхотрасляхпромышленностиисельского хозяйства. Это приведетгосударство кбольшимэкономическимпотерям,а предприятиякбанкротству.

Основные цели создания СРО заключаются вобеспечении положений закона «О техническом регулировании» № 184-ФЗ от 27.12.2002г. в строительстве, а именно, наиболее полноеудовлетворение требований потребителя, заказчика по качеству строительства. При этом СРО должны:1) обеспечить предупреждение возможностипричинения вреда жизни, здоровью или имуществу физических или юридических лиц, здоровью животных, растений, а также объектам культурного наследия;2)обеспечить внедрение системы всемерного повышения качествана всех этапах строительства.

Для продолжения своей деятельности предприятия должны вступить в СРО. Основные требования к некоммерческим организациям:

1) для организаций, выполняющих инженерные изыскания необходимо:

объединение ее членов не менее 50 индивидуальных предпринимателей или юридических лиц;

создание компенсационного фонда из взносов ее членов в размере 500000 рублей на члена или 150000руб. на члена СРО в случае, если все члены привлечены к страхованию гражданской ответственности.

2) для организаций, предоставляемых строительные услуги:

необходимо объединение членов не менее 100 индивидуальных предпринимателей или юридических лиц;

создание компенсационного фонда из взносов ее членов вразмере 1000000руб. на одного члена или вслучае страхования гражданской ответственности членоворганизации– размер фонда равняется 300000 руб. на члена.

Руководство в СРО осуществляют (рис. 1):

1) постоянно-действующий коллегиальный орган управления (Совет НП СРО);

2) исполнительный орган СРО – это президент и, подчиненная ему, исполнительная дирекция.

Все пункты ФЗ №148 направлены:

а) на обеспечение внедрения системы всемирного повышения качества на всех этапах строительства;

б) на выполнение ФЗ №184 «О техническом регулировании». Однако в законе отсутствует положение о защите коммерческой

тайны членов СРО, а также нет положения о цивилизованной конкуренции между членами СРО.

34

Рис. 1. Структура СРО

Внедрение новых технологий и нормативов остается на усмотрение организации. Законом оно не оговаривается. Проведение конкурса на право выполнения работ может стимулировать рост внедрением в производственный процесс инновационных технологий.

На первых этапах ввода допусков на право проведения работ у организаций возникнут трудности с оформлением необходимой документации, компенсационным фондом и объединением необходимого количества юридических лиц или индивидуальных предпринимателей в союз. Для решения этой возможной проблемы необходимо ужесточить контроль за СРО. Контроль осуществляется Национальным объединением СРО.

ВозможнамонополизацияоднойСРО всвоемрегионе. Взаконе упущен тотфакт,чтосуществуютмалочисленныесферы производства идля набора необходимого количества членовприходитсябратьвсвоиряды все предприятияэтогонаправленияиздругих регионоввключительно. В соответствиисдопуском опроведенииработ,составуработСРОприходится искатьузконаправленныхспециалистов.ТакойразнообразныйсоставСРО затрудняетпринятиеи внедрение узконаправленныхстандартови нормативов.Затруднен клнтролькачестваработчленовСРО.С ведениемСРО Институты, НИИ идругиенаучныецентры окончательно потеряли возможностьприменитьсвоюнаучнуюбазувпроизводственныхработах,что нарушаетсистемуподготовки кадров.

ФЗ №148 является существенной ступенью в улучшении качества строительства в соответствии с международными стандартами. Но закон имеет ряд недоработок:

35

создание фондов;

неоговорено создание узконаправленных СРО;

отсутствие пунктов внедрения новых методов, инноваций, нормативов в производственный процесс;

ужесточение контроля над соблюдением СРО и ее обязательств;

ограничение возможности ВУЗов и НИИ в принятии участия в производственном процессе.

Библиографический список

1.Холмянский И.А. Качество, стандартизация, сертификация в дорожном строительстве: учебное пособие. – Омск: СибАДИ, 2009. – 156 с.

2.Сборник «Дороги и мосты». Выпуск 23/1. Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное Дорожное агентство (РОСАВТОДОР). – М.: 2010. – 265 с.

Научные руководители: д-р техн. наук, профессор И.А. Холмянский; ст. преподаватель В.А. Шнайдер

УДК 625.731

ИССЛЕДОВАНИЕ АРМИРОВАННОЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ПУТЕМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Е.А. Мартынов, канд. техн. наук, доцент; Н.Н. Литвинов, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, г. Омск

Уже долгое время проявляется интерес к дорожным одеждам, армированным геосетками и георешетками. Считается, что они способны улучшить работу конструкции и сократить расход материалов, тем самым повышая надежность и экономичность конструкции.

Исследованию этих качеств армирования посвящена эта статья.

Вкачестве предмета исследования выбрана двухслойная дорожная одежда, приведенная на рисунке 1.

В[1] исследованы реальные дорожные конструкции с различными геометрическими и жесткостными характеристиками. На основании анализа этих данных для эксперимента выбираются варьируемые параметры, значение которых изменяется от минимального до максимального.

Вкачестве метода исследования выбран численный эксперимент. Расчет конструкции проводился в ПК Lira [2]. Расчетная модель представлена объемными конечными элементами. Размеры в плане: 1,6х1,6м; высота от 1,32 до 1,64м. Шаг сетки в плане 4х4 см, толщина верхнего слоя – переменная, толщина нижнего слоя – 1,16м. По высоте сетка 4х4 см для верхнего слоя, для нижнего: первый ряд – 4см, остальные

8см. Всего модель насчитывает 33760 элементов. Армирование

36

моделировалось стержнями сечением 10х1мм, с шагом 4 см. Закрепление от бокового смещения по осям, и от вертикального – по подошве второго слоя. Конструкция загружена расчетной нагрузкой – 60кН, распределенной по площадке 32х32 см.

Рис. 1. Расчетная схема

Экспериментпланировался исходя из метода математического планирования эксперимента[3], который позволяет теоретически обоснованно установить минимальное число и состав экспериментов, получив при этом зависимости между изучаемым параметром и влияющимина него факторами.

Вкачестве влияющих факторов в эксперименте были выбраны:

1.Модуль упругости первого слоя

2.Модуль упругости второго слоя

3.Модуль упругости арматуры

4.Толщина верхнего слоя

Интервалы варьирования были назначены исходя из среднего значения факторов.

Результаты выбора приведены в табл. 1:

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Условия планирования численного эксперимента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Факторы

Уровень варьирования

Интервал

 

натуральный

кодированный

 

 

 

 

-1

0

+1

варьирования

 

вид

вид

 

 

 

 

 

 

E1, МПа

X1

400

1700

3000

1300

 

37

(первый слой)

 

 

 

 

 

E2, МПа

X2

100

550

1000

450

(второй слой)

 

 

 

 

 

E3, МПа

X3

4000

102000

200000

98000

(арматура)

 

 

 

 

 

h1, м

X4

16

32

48

16

Таким образом, планируемый эксперимент является четырехфакторным, для которого предпочтительным является трехуровневый композиционный план типа В4, близкий по свойствам к оптимальному.

Матрица планирования плана В4 представлена на табл. 2:

Таблица 2

Матрица планирования

Точки

 

Матрица планирования

 

плана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X1

 

X2

X3

 

X4

1

+1

 

+1

+1

 

+1

2

+1

 

+1

+1

 

-1

3

+1

 

+1

-1

 

+1

4

+1

 

+1

-1

 

-1

5

+1

 

-1

+1

 

+1

6

+1

 

-1

+1

 

-1

7

+1

 

-1

-1

 

+1

8

+1

 

-1

-1

 

-1

9

-1

 

+1

+1

 

+1

10

-1

 

+1

+1

 

-1

11

-1

 

+1

-1

 

+1

12

-1

 

+1

-1

 

-1

13

-1

 

-1

+1

 

+1

14

-1

 

-1

+1

 

-1

15

-1

 

-1

-1

 

+1

16

-1

 

-1

-1

 

-1

17

+1

 

0

0

 

0

18

-1

 

0

0

 

0

19

0

 

+1

0

 

0

20

0

 

-1

0

 

0

21

0

 

0

+1

 

0

22

0

 

0

-1

 

0

23

0

 

0

0

 

+1

24

0

 

0

0

 

-1

В матрице за уровень «-1» принято минимальное значение фактора, «0» - среднее, «+1» - максимальное.

По полученным результатам строим уравнение регрессии в кодированном виде для горизонтальных нормальных напряжений второго слоя:

38

σx2=(6.9385+2.14170X1-2.0395X2-0.5491X3-1.7331X4- 0.6991X12+1.2565 X22+0.2311 X32-0.2471 X42-

0.8423X1X2+0.1102X1X3-0.7534X1X4+0,3852

X2X3+0.6965X2X4+0.3062X3X4)2

По уравнению регрессии строим график зависимости нормальных напряжений при различных модулях упругости арматуры.

Рис. 2. График зависимости горизонтальных нормальных напряжений от модуля упругости второго слоя

Из графика видно, что наибольший эффект армирования

e

xmin

1

196кПа

1 48%

 

 

xmax

132кПа

достигается при малом модуле упругости нижнего слоя, где e - эффект армирования, %

σxmin - напряжения при минимальном модуле упругости арматуры; σxmsx - напряжения при максимальном модуле упругости арматуры.

Библиографический список

1. Типовые конструкции дорожных одежд городских дорог. Москва, Стройиздат, 1984

39

2.Гензерский Ю.В., КуценкоА.Н., Марченко Д.В., Слободян А.Е., Титок В.П. Примеры расчета и проектирования. Приложение к учебному пособию Лира 9.2 / К:, Издательство НИАСС, 2006 –124 с.

3.Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в технологии бетона. М., НИИЖБ Госстроя СССР. 1982, с. 103.

Научный руководитель д-р техн. наук, профессор С.А. Матвеев

УДК 625.032

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗНАЧЕНИЙ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ

В.В. Мизонов, А.Н. Тиратурян, инженеры Ростовский государственный строительный университет, г. Ростов-на-Дону

Современная автомобильная дорога представляет собой сложное инженерное сооружение, подвергающееся непрерывному воздействию природных факторов, и движущегося потока многоосных транспортных средств, с нагрузками на ось нередко превышающими нормативные. В таких условиях особую актуальность приобретает задача своевременной диагностики состояния дорожной конструкции.

На данный момент диагностика состояния дорожной одежды осуществляется по показателю общего модуля упругости дорожной одежды. Будучи достаточно информативным с точки зрения оценки общей несущей способности дорожной одежды, данный показатель не позволяет выявить наиболее ослабленный элемент дорожной одежды, являющийся очагом растущих разрушений.

В мировой практике оценка состояниядорожной конструкции выполнятся с использованием метода «обратного» расчета (backcalculation) [1]. Метод обратного расчета основывается наэкспериментальной регистрации чаши динамических прогибовна поверхности дорожной конструкции с помощью установокдинамического нагружения. По математической модели входными данными для которой служат проектные величины модулей упругости, коэффициентов Пуассона, плотностей слоевдорожной конструкции, осуществляется построениепроектной чаши динамических прогибовповерхности дорожной конструкции. Восстановление эксплуатационных значенийдинамических модулей упругости слоев дорожной одежды осуществляется таким образом, чтобысмещения точек покрытия, рассчитанные по модели, имели наименьшее отклонение от замеренных (до 5 %) в полевых условиях величин.

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]