Выпуск №3, Т. 21
Чудинов С. А., Васильев Е. Г., Ладейщиков Н. В., Ладейщиков К. В. Исследование деформационных характеристик фиброцементогрунтовых конструкций лесовозных автомобильных дорог // Resources and Technology. 2024. №3, Т. 21. С. 1–16.


УДК 624.138.232

DOI: 10.15393/j2.art.2024.7703

Исследование деформационных характеристик фиброцементогрунтовых конструкций лесовозных автомобильных дорог

Чудинов С. А.ФГБОУ ВО "Уральский государственный лесотехнический университет", chudinovsa@m.usfeu.ru
Васильев Е. Г.ФГБОУ ВО "Уральский государственный лесотехнический университет", geomera@list.ru
Ладейщиков Н. В.ФГБОУ ВО "Уральский государственный лесотехнический университет", uralberg@yandex.ru
Ладейщиков К. В.ФГБОУ ВО "Уральский государственный лесотехнический университет", k1272@mail.ru
Ключевые слова:
фиброцементогрунт; лесовозная дорога; деформация; осадка; боковое смещение; эпюра главных напряжений		 Аннотация: Эффективность функционирования лесозаготовительной отрасли зависит от развития и качества транспортной инфраструктуры лесосырьевых баз. Лесовозные автомобильные дороги должны обеспечивать нормативные транспортно-эксплуатационные показатели в течение всего срока их службы. Поэтому при строительстве лесовозных автомобильных дорог требуется применение обоснованных конструктивных решений дорожных одежд с использованием прочных и долговечных дорожно-строительных материалов. Устройство дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог из каменных материалов является одной из распространённых технологий в районах, имеющих данную ресурсную базу. На территориях с дефицитом каменных материалов целесообразно применять альтернативные технологии дорожного строительства, одной из которых является устройство конструктивных слоёв дорожных одежд из укреплённых грунтов. Цементогрунтовые слои дорожных одежд имеют высокую прочность, морозостойкость, долговечность и хорошо себя зарекомендовали в дорожном строительстве. Однако в сложных природных условиях лесной зоны, где преобладают слабые, переувлажнённые грунты, и при высоких транспортных нагрузках цементогрунтовые слои имеют низкую трещиностойкость, что приводит к образованию дефектов на покрытии и быстрому разрушению конструкции дорожной одежды. Эффективным решением данной проблемы является технология дисперсного армирования волокнами фибры цементогрунтовых смесей. Получаемый в результате фиброцементогрунт обладает повышенными прочностными показателями, морозостойкостью и трещиностойкостью по сравнению с цементогрунтом, поскольку распределённые и прочно удерживаемые в цементогрунтовой матрице волокна фибры воспринимают внешние нагрузки за счёт своего осевого растяжения и увеличивают физико-механические показатели данного композиционного материала. В связи с изложенным актуальным является исследование деформационных характеристик дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог из фиброцементогрунтовых слоёв в сравнении с аналогичными показателями равнопрочных конструкций из цементогрунта и каменных материалов. Исследование деформационных характеристик дорожной одежды выполнено с использованием программного комплекса геотехнических расчётов PLAXІS 2D по методу конечных элементов при различных деформационных характеристиках грунта земляного полотна автомобильной дороги. Для моделирования принималась нагрузка от колеса гружёного лесовоза 55 кН/м2. Показатели структурных прочностных характеристик цементогрунта и фиброцементогрунта (модуль деформации; угол внутреннего трения; удельное сцепление) получены в лабораторных условиях. По результатам моделирования получены зависимости деформаций дорожных одежд различных типов конструкций (цементогрунт, фиброцементогрунт и щебень) от консистенции грунта основания — суглинка лёгкого пылеватого (текучепластичной, твёрдой и мягкопластичной), а также эпюры главных напряжений в конструктивных слоях под действием транспортной нагрузки. Установлено, что конструкция дорожной одежды из щебня на 12,5—22,3 %, в зависимости от консистенции грунта основания, менее подвержена деформациям по сравнению с конструкцией из укреплённых грунтов. Применение фиброцементогрунта в конструкции дорожной одежды лесовозных автомобильных дорог по сравнению с цементогрунтом без добавки фиброволокна позволяет уменьшить вертикальные (на 7,2—12,0 %) и горизонтальные (на 9,5—12,7 %) деформации в зависимости от консистенции грунта основания, причём эффективность возрастает с увеличением прочностных и деформационных характеристик грунта основания.
Просмотров: 93; Скачиваний: 48;