2567

связано со снижением трудозатрат на изготовление арматурных каркасов и сеток по сравнению с традиционным армированием;

необходимо выполнить ряд исследований, которые позволят определить области эффективного применения МСФ в конструкциях и будут способствовать ее широкому использованию в конструкциях;

необходимо совершенствование отечественной нормативной базы в направлении разработки методик расчета и концепций проектирования ФБ конструкций на основе МСФ.

71

72

Библиографический список

1.Ф.Н. Рабинович. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции: /Монография - М.: Издательство ДСВ, 2004. - 560с.

2.В.Е. Русанов. Обоснование конструктивных параметров сборных обделок

транспортных тоннелей и метрополитенов из сталефибробетона/ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

3. Elasto Plastic Concrete Barchip synthetic structural fibres .. Электронный ресурс : http://www.elastoplastic.com (дата обращения: 15.03.2011)

Научный руководитель канд. техн. наук, ст. преподаватель В.Е. Русанов

УДК 625.7/8.004(075.8)

ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ НА КУБАНИ

А.А. Шевченко, аспирант Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар

Проблемы транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог на Кубани заключаются в низкой прочности дорожных одежд и большом объёме грузовых перевозок, осуществляемых по дорогам крупнотоннажными автомобилями.

Мониторинг транспортно-эксплуатационного состояния (ТЭС) дорожной сети Краснодарского края осуществляется с применением разных технических средств. Малое предприятие «Автодордиагностика» выполняет, так называемую, «визуальную» диагностику ТЭС дорог краевого значения. Научное учебно-внедренческое предприятие «ФАКАД» КубГТУ осуществляет инструментальную диагностику ТЭС отдельных участков дорожной сети во время сдачи их в эксплуатацию после ремонта или реконструкции. Новым направлением в этом деле является использование оборудования постов весового контроля (ПВК) для целей мониторинга ТЭС дорожной сети региона.

Оборудование ПВК включает различные измерительные системы, которые позволяют производить взвешивание проходящих транспортных средств, учёт состава и интенсивности движения, измерение параметров погодно-климатических характеристик района расположения ПВК.

В условиях роста объемов производства в целом по Российской Федерации, обусловленного экономическим подъемом последних лет, наблюдается оживление международных перевозок тяжеловесных и крупногабаритных грузов морским транспортом через южные порты России на Азовском и Черном морях. В этой связи Правительством

73

Российской Федерации утверждена государственная "Программа развития морских портов России", предусматривающая одновременную модернизацию их инфраструктуры. Эта программа включает различные сухопутные пути сообщения, в том числе автомобильные подъездные дороги. Кроме того, получило развитие создание автомобильных терминалов, один из которых построен на подъезде к Новороссийскому морскому порту на побережье Черного моря. Сюда устремились потоки большегрузных автомобилей из Турции и других причерноморских стран, круглосуточно движущихся по дорогам Кубани. Особенно интенсивное движение тяжеловесных и крупногабаритных автомобилей наблюдается на региональных автодорогах Краснодарского края.

Изнашивающее воздействие на дорожную одежду таких автомобилей значительно превосходит воздействие обычных стандартных транспортных средств [1]. В связи с этим актуальной научной и практической проблемой является разработка методического и программного обеспечения организации пропуска тяжеловесных и крупногабаритных грузов по эксплуатируемой сети автомобильных дорог с учетом стоимости причиняемого ущерба дорожному хозяйству в условиях ограничения финансирования дорожно-ремонтных работ [2].

Созданная в Управлении «Краснодаравтодор» система организации пропуска тяжеловесных и крупногабаритных транспортных средств оказывает определенное стабилизирующее воздействие на сохранность региональных автомобильных дорог, препятствуя их преждевременному и катастрофическому разрушению. Однако, до настоящего времени отсутствовали научные исследования экономической эффективности регулирования пропуска тяжеловесных и крупногабаритных автотранспортных средств по региональным автомобильным дорогам, получаемой в результате работы постов весового контроля [3].

Создание сети постов весового контроля на региональных автомобильных дорогах Краснодарского края было обусловлено необходимостью обеспечить сохранность конструкций дорожных одежд в условиях массового движения большегрузных и крупногабаритных автотранспортных средств на дорожной сети Кубани.

Размещение постов весового контроля в узловых точках региональной дорожной сети диктовалось следующими обстоятельствами: появлением на сети автомобильных дорог автотранспортных средств, осевые нагрузки и общая масса которых значительно превышают допустимые пределы; преждевременным разрушением дорожных одежд.

В ведении Управления «Краснодаравтодор» находится 8909,4 км автомобильных дорог. Темпы разрушения дорожных одежд значительно опережают темпы их восстановления и усиления, прежде всего из-за недостаточного финансирования дорожных работ. В то же время движение автотранспортных средств со сверхнормативными нагрузками

74

существенно влияет на ухудшения транспортно-эксплуатационного состояния сети автодорог.

За последние 10 лет в Краснодарском крае наблюдается рост объемов перевозимых грузов, следующих как к черноморским портам, так и в обратном направлении. Это было подтверждено при проведении подсчета интенсивности в 2010 году и проведенному анализу ранее полученных данных за период с 2006 по 2009 года.

Всвязи с создании Госкомпании «Автодор» и введения платы за проезд по федеральным дорогам, включая автомагистраль М-4 «Дон», ожидается сброс значительной части транспортных потоков на краевую дорожную сеть. Это обстоятельство обостряет данную проблему.

Одновременно законодательным путем решается вопрос о формировании федерального и территориальных дорожных фондов.

Поэтому в целях повышения безопасности и эффективности дорожного движения, обеспечения сохранности автомобильных дорог общего пользования от преждевременного разрушения при осуществлении перевозок крупногабаритных и тяжеловесных грузов, Управлением «Краснодаравтодор» были определены и реализованы меры по созданию системы весового контроля.

Для формирования бюджета на ремонт и поддержание работоспособности дорог, собирается налог с грузового автотранспорта. Но проведенный анализ данных по поступлению средств от налога, показал, что данный способ поддержания бюджета не эффективен и требует доработок. Данная проблема является одной из задач решаемых в диссертационной работе.

Для обоснования размеров тарифов для расчета компенсации ущерба от единовременного проезда тяжеловесных и (или) крупногабаритных автотранспортных средств по автомобильным дорогам, находящимся в государственной собственности Краснодарского края, было выполнено научным учебно-внедренческим учреждением «ФАКАД» Кубанского государственного технологического университета.

Входе диссертационной работы проводится диагностика автомобильной дороги Темрюк – Краснодар – Кропоткин на участке Краснодар – Кропоткин, которая предназначена для постоянного контроля над износом дорожной одежды. Также с ее помощью планируется доказать, необходимость изменения плана бюджета на ремонт автомобильной дороги с помощью изменения плана тарифных ставок. Состояние дорожных одежд определялось их капитальностью по фактическим модулям упругости, полученным в результате полевых испытаний и оценки прочности одежд на дороге.

Четырехлетний мониторинг транспортно-эксплуатационного состояния фрагментов дорожной сети Краснодарского края, расположенных в зоне действия трёх стационарных ПВК, выявил большую

75

эффективность влияния последних на сохранность дорожных одежд и повышение их долговечности.

Библиографический список

1.Радовский Б. С, Супрун А. С, Козаков К. И. Проектирование дорожных одежд для движения большегрузных автомобилей. – К.: Будивэльник, 1989. – 168 с.

2.Цезар Кейрос. Технико-экономические проблемы ремонта и содержания автомобильных дорог. – М. МАДИ, 1995. – 57 с.

3.Коганзон М. С, Красиков О. А., Немчинов М. В. и др. Прогнозирование транспортно-

эксплуатационных показателей нежестких дорожных одежд: Учебное пособие / Минтрансстрой РК. – Алма-Ата, 1992. – 108 с.

Научный руководитель канд. техн. наук, доцент С.С. Близниченко

УДК 624.131

ГРУНТОВО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.А. Широватова, учебный мастер; Ю.В. Полехина, магистрантка С.В. Панченко, магистрант

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, г. Омск

Аннотация: Рассматриваются особенности гранулометрического, хи- мико-минералогического состава и морфометрических свойств дисперсных грунтов различного генезиса. Даны предложения по их использованию для возведения земляного полотна и укреплению вяжущими.

Введение

Стоимость строительства автомобильных дорог, их долговечность и надежность эксплуатации во многом зависят от грунтово-гидрогеологиче- ских условий территории, формирующихся в процессе её геологического развития.

На территории Омской области отсутствуют месторождения каменных материалов, пригодных для дорожного строительства, и нет геологических перспектив для их выявления. Для строительства автомобильных дорог используются местные дисперсные грунты, имеющие повсеместное распространение на территории области. Их применяют для возведения земляного полотна, а при укреплении вяжущими и для устройства дорожных одежд. Применение укреплённых грунтов – взамен привозного щебня значительно снижает стоимость строительства.

Пригодность грунтов для возведения земляного полотна зависит главным образом от их гранулометрического состава и морфологических особенностей песчаной фракции. При оценке пригодности грунтов к укрепле-

76

нию вяжущими важное значение имеет их химический состав и минералогический состав глинисто-коллоидных частиц. Эти свойства грунтов в значительной степени определяются условиями их образования (генезисом).

Генетические типы грунтов

По генетическим особенностям на территории Омской области выделяют следующие основные типы грунтов: элювиально-делювиальные (edQIII), эоловые верхнечетвертичные отложения (vQIII), озерно-аллюви- альные нижнесреднечетвертичные отложения (laQI-QIII), верхнечетвертичные (aQIII) и современные аллювиальные отложения (aQIV), озерно-болот- ные современные отложения (lbQIV). Элювиально-делювиальные верхнечетвертичные отложения широко распространены в южной половине области. Они почти сплошным чехлом перекрывают отложения водораздельных равнин, аллювий древних надпойменных террас Иртыша и его притоков и отложения коренного склона. Отсутствуют такие грунты в местах развития озёрно-болотных отложений, на первых надпойменных и пойменных террасах, а также на пониженных участках и склонах вторых надпойменных террас. Мощность этих отложений на водоразделах достигает 14-15 м. На окраинах водораздельных равнин и в пределах вторых надпойменных террас их мощность, как правило, не превышает 5-6 м.

Представлены элювиально-делювиальные отложения чаще всего суглинками лёгкими, лёссовидными, реже супесями, глинами и песками.

Характерной особенностью этих грунтов является их макропористость, наличие карбонатов и значительное количество пылеватых частиц. В химическом составе преобладают оксиды кремния (60-70 %), оксиды кальция (до 8%) и полуторные оксиды (20-25%). Среда нейтральная или слабощелочная (pH=7-8).

Вминералогическом составе лёгкой фракции преобладает кварц (7080%); полевые шпаты содержатся в количестве от 20 до 25%, слюда составляет не более 2%. Из аутигенных минералов чаще всего встречаются карбонаты, реже глауконит и опал.

Всоставе глинисто-коллоидной части преобладают каолинит и гидрослюды. Монтмориллонит, оказывающий отрицательное влияние на прочность и морозостойкость грунтов, укрепленных цементом, содержится в этих грунтах в незначительных количествах. Благодаря наличию карбоната кальция, глинисто-коллоидная часть лёссовидных грунтов находится в скоагулированном состоянии, что благоприятно сказывается при укреплении их вяжущими. Рыхлое сложение этих грунтов, связанное с высокой структурной пористостью, облегчают их разработку и размельчение.

Лёссовидные грунты, особенно лёгкие их разновидности, при укреплении цементом образуют материалы (цементогрунты) с высокой прочностью и, что особенно важно, высокой морозостойкостью. Эти грунты рекомендуется использовать для устройства цементогрунтовых оснований взамен щебня и для возведения земляного полотна автомобильных дорог [1].

77

Эоловые верхнечетвертичные отложения (vQIII) обуславливают современный гривный рельеф, четко прослеживающийся на фоне равниннозападинной поверхности. Мощность осадков, слагающих гривы, находится

впределах от 3 до 10 м. До глубины 2-2,5 м гривы сложены преимущественно суглинками, часто макропористыми. В нижней части грив преобладают пески с известково-мергелистыми включениями. Отложения грив обычно находятся в пределах зоны аэрации. Грунтовые воды иногда отмечаются лишь в их основании.

Эоловые отложения, слагающие гривы, могут быть использованы для возведения земляного полотна автомобильных дорог, а при укреплении цементом или битумом, и для устройства дорожных одежд.

Озёрно-аллювиальные отложения (laQI-QIII) занимают значительные территории в северной половине области. Они представлены суглинками тяжёлыми и глинами, часто слюдистыми, иногда с известковым гравием, прослойками торфа, сапропеля и диатомита. К этому генетическому типу грунтов относятся все осадки озёр, существовавших в различные отрезки четвертичного периода, а также отложения, в которых речные фации тесно переплетаются с озёрными.

Вхимическом составе этих отложений преобладают оксиды кремния (80-85%), до 15% содержится оксидов алюминия. Содержание оксидов кальция значительно снижается по сравнению с лёссовидными грунтами и обычно не превышает 1%. Иногда присутствует незначительное количество оксидов натрия. Среда в грунтах кислая и слабокислая (.pH=4-6).

По составу поглощённых катионов грунты озёрно-аллювиального генезиса отличаются от лёссовидных значительно меньшим количеством поглощённого кальция (до 20 мг/экв), а также наличием в обменном состоянии водорода и алюминия.

Минеральный состав глинисто-коллоидной фракции преимущественно монтмориллонитовый.

Вгранулометрическом составе суглинков и глин озёрно-аллювиаль- ного генезиса глинистая фракция содержится в количествах от 18 до 60%, достигая в отдельных случаях 85%. Содержание пыли изменяется от 20 до 65%. Количество песчаных частиц находится в пределах от 10 до 50%.

Повышенная обводнённость этих грунтов способствует широкому развитию процессов заболачивания и торфообразования.

Кислая среда и преобладание в составе глинисто-коллоидной части монтмориллонита отрицательно сказываются на процессах формирования структуры цементогрунта. Для укрепления цементом озёрноаллювиальные отложения непригодны.

Для возведения земляного полотна такие грунты также малопригодны

всвязи с переувлажнённостью, большим количеством глинисто-коллоид- ных частиц и преобладанием в их составе гидрофильного минерала монтмориллонита.

78

Аллювиальные отложения (aQIII) представлены комплексом перемежающихся песков, супесей, суглинков и глин. Аллювием сложены русла рек, старицы, мели, косы, пойменные и более древние надпойменные террасы.

Гранулометрический и химико-минералогический состав этих грунтов самый разнообразный. Среди русловых отложений чаще всего встречаются пески. В террасовом комплексе преобладают глинистые грунты (суглинки, супеси, глины). Песчаные грунты имеют подчинённое значение в составе террасовых отложений, образуя прослои и линзы среди связных (глинистых) грунтов.

Минеральный состав тонкодисперсной части глинистых грунтов смешанный: каолинитово-гидрослюдисто-монтмориллонитовый. Среда – от кислой до щелочной (pH=5-8).

Ввиду большого разнообразия гранулометрического, химического и минерального составов грунтов аллювиального генезиса при оценке пригодности их к укреплению цементом и для возведения земляного полотна необходим дифференцированный подход с всесторонним учётом их свойств в каждом конкретном случае. Наиболее пригодны к укреплению цементом грунты лёгкого гранулометрического состава (пески, супеси, суглинки лёгкие) со щелочной или нейтральной реакцией, наличием в их составе карбонатов и с преобладанием в составе глинисто-коллоидной фракции каолинита. Менее пригодны к укреплению цементом грунты тяжёлого гранулометрического состава (суглинки тяжёлые, глины), без карбонатные, кислые, с преобладанием в глинистой фракции монтмориллонита. Высокое содержание в составе лёгкой фракции слюд и присутствие пирита отрицательно сказываются на формировании кристаллизационной структуры цементогрунта.

Для возведения земляного полотна ниаболее пригодными из песчаных грунтов являются пески крупные, средней крупности и мелкие. Пылеватые пески не рекомендуется применять для возведения земляного полотна в местах интенсивного увлажнения. При оценке строительных свойств песков необходимо учитывать морфологические особенности песчаных зёрен, влияющие на эффект зацепления, их адсорбционную способность, образование цементационных связей, а также на прочностные и деформационные свойства песков. Исследования, включающие морфометрию и морфоскопию, показали, что в составе песчаных грунтов первых надпойменных террас преобладают малоокатанные и окатанные несферичные и малосферичные зёрна кварца с мелкоямчатой и гладкой поверхностью. Среди пойменных отложений встречаются пески с незначительно угловатыми зёрнами [2].

Из глинистых грунтов наиболее пригодны для сооружения земляного полотна супеси песчанистые, близкие по гранулометрическому составу к оптимальным грунтовым смесям. Суглинки песчанистые также пригодны для сооружения земляного полотна, но требуют защитных мер против избыточного увлажнения.

79

Озёрно-болотные современные отложения (lbQIV) развиты на участках с западинными формами рельефа. Они занимают значительные территории в северной половине области. Представлены эти отложения в основном глинами, суглинками и торфом [3]. Иногда в озёрных котловинах встречаются илы и сапропели. Большую часть года эти отложения находятся в водонасыщенном состоянии. Максимальная мощность зоны аэрации 0,5-1,0 м. Грунтово-гидрогеологические условия строительства автомобильных дорог в районах развития озёрно-болотных современных отложений весьма неблагоприятные. Для отсыпки земляного полотна требуется завоз грунтов элювиально-делювиального либо аллювиального генезиса.

Выводы

На территории Омской области отсутствуют месторождения каменных материалов, пригодных для дорожного строительства и нет геологических перспектив для их выявления.

Дисперсные грунты, имеющие повсеместное распространение, представлены различными геолого-генетическими комплексами. Наиболее пригодными для дорожного строительства являются покровные отложения элювиально-делювиального генезиса, занимающие водораздельные пространства в южной половине области, а также аллювиальные отложения древних террас Иртыша.

В северных районах области, относящихся к зоне избыточного увлажнения и характеризующихся высокой заболоченностью, условия для строительства автомобильных дорог весьма сложные. Широко развитые здесь озёрно-аллювиальные отложения переувлажнены и малопригодны как для возведения земляного полотна, так и для укрепления вяжущими.

Библиографический список

1.Дорожные одежды из цементогрунта // В.М. Могилевич, Р.П. Щербакова, О.В. Тю-

менцева. – М.: «Транспорт», 1973. – 216 с.

2.Тюменцева О.В. Морфологические исследования песчаных грунтов г.Омска

//Повышение качества материалов дорожного и строительного назначения. – Омск:

Изд-во СибАДИ. 2001. – С. 91-93.

3. Тюменцева О.В. Особенности структурно-неустойчивых грунтов Омского Прииртышья//Фундаментостроение в сложных инженерно-геологических условиях. Труды Международного геотехнического симпозиума. – Санкт-Петербург, 16 сентября 2003 г. –

С. 224-225.

Научный руководитель канд. техн. наук, доцент, профессор О.В. Тюменцева

УДК 625.7/.8

СПОСОБЫ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА

О.В. Якименко, ст. преподаватель; М.А. Мигалкина, Н.В. Слепцова, студентки

80