Дослідження роботи дренажів мілкого закладання за інтенсивністю водовідведення з урахуванням впливу вібрації

Опубліковано:
Номер: Випуск 21(2020)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 201-216
Ключові слова: вібрація, дорожня конструкція, дренаж мілкого закладання, дренуючий шар, дренажна труба, щебеневе ядро
Як цитувати статтю: Славінська О. С., Бубела А. В., Бондаренко Л. П., Чечуга О. С. Дослідження роботи дренажів мілкого закладання за інтенсивністю водовідведення з урахуванням впливу вібрації // Дороги і мости. – 2020. – Вип. 21. – С. 201-216.
Як цитувати статтю (references): Olena Slavinska, Andrii Bubela, Lyudmila Bondarenlko, Oleksandr Chechuha Research of the work of small drainage drainage on the intensity of drainage, taking into account the influence of vibration // Dorogi і mosti [Roads and bridges]. – 2020. – Iss. 21. – P. 201-216. [in Ukrainian].

Автори

Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
http://orcid.org/0000-0002-8239-065X
Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-5619-003X
Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-9709-0078
Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
http://orcid.org/0000-0003-1643-6354

Анотація

Вступ. Суттєвим наслідком недостатнього водовідведення та перезволоження дорожньої конструкції є зниження її міцності та несної здатності внаслідок зменшення модуля пружності ґрунтів земляного та шарів основи дорожнього одягу. Не завжди ефективні спроби герметизації дорожнього покриття, погіршення його транспортно-експлуатаційного стану в процесі експлуатації не можуть забезпечити зменшення інтенсивності проникнення води в дорожню конструкцію. Це потребує влаштування особливо на перезволожених ділянках доріг дренажних конструкцій мілкого закладання.

Проблематика. Дренажі мілкого закладання влаштовують в робочі зоні земляного полотна, вони є підземними спорудами, що унеможливлює проводити спостереження за режимом їх роботи. Наведений в роботі аналіз досліджень обумовлює необхідність визначення ефективності роботи дренажних конструкцій мілкого закладання, як за інтенсивністю водовідведення, так і під впливом вібраційної дії транспортних засобів. Єдиним шляхом вирішення цієї актуальної проблеми є проведення експериментальних досліджень на великомасштабних моделях, що максимально відповідають натурним умовам.

Мета. Метою даної роботи є дослідження режиму роботи поперечних ДМЗ (ПДМЗ) за інтенсивністю водовідведення з урахуванням впливу вібрації на лабораторній установці дорожньої конструкції.

Матеріали та методи. В навчально-науковій лабораторії кафедри транспортного будівництва та управління майном Національного транспортного університету на експериментальні установці дорожньої конструкції було проведено серію досліджень роботи двох типів дренажних конструкцій мілкого закладання, з трубчастою дреною, обсипаною крупнозернистим піском та з щебеневим ядром. Параметри установки відповідають ІІІ та ІV категорії автомобільної дороги. Відповідно до проведених натурних вимірювань показників вібрації, було спроєктовано та побудовано установку імітації вібрації від дії транспортних засобів. Експерименти проводилися, як з вібраційним впливом від транспортних засобів, так і без нього. Установка дорожньої конструкції оснащена системою імітації дощових опадів, яка працювала в режимі інтенсивності дощових опадів 5 %.

Результати. Під час досліджень визначено режими формування водного потоку та виміряно інтенсивність водовідведення дренажної траншеї з трубчастою дреною та дренажної траншеї зі щебеневим ядром. За результатами вимірів проаналізовано вплив вібрації від дії транспортних засобів на два типи дренажних конструкцій та отримано кореляційно-регресійні залежності для визначення їх інтенсивності водовідведення залежно від початкової вологості земляного полотна.

Висновки. Згідно з результатами експериментальних досліджень конструкція дренажу мілкого закладання з щебеневим ядром відводить більшу кількість води в середньому на 10 % без впливу вібрації, та на 14 % більше під впливом вібрації, за часом, відповідно, в 7 та 11 разів швидше, ніж конструкція з трубчастою дреною. Це підтверджує її більш високу ефективність роботи. При порівнянні відповідних типів дренажних конструкцій між собою без дії вібрації та з нею, можна дійти висновку, що на інтенсивність водовідведення конструкції з трубчастою дреною вібрація майже не впливає

Посилання

  1. Dawson A. Water in Road Structures: Movement, Drainage and Effects (Geotechnical, Geological and Earthquake Engineering). Springer Netherlands. 2009. Volume 7. 464 p.
  2. Slavinska O., Savenko V., Bubela A., Yaremov A. Investigation of the work of the road construction at the sites by pipedrenes from materials of different origin. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Volume 2, Issue 7-92. C. 18–26. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126512 (дата звернення: 20.04.2020).
  3. Agostinacchio M., Ciampa D., Olita S. The vibrations induced by surface irregularities in road pavements – a Matlab®approach. European Transport Research Review. 2014. Volume 6. Р. 267–275. DOI: https://doi.org/10.1007/s12544-013-0127-8 (дата звернення: 20.04.2020).
  4. Долгов Д.В. Влияние частоты и амплитуды вибрационного воздействия на характер деформационного поведения связанных грунтов. Строительные и дорожные машины. 2013. № 6. С. 45–47.
  5. Довідник № 4. Кліматичні характеристики та кліматичне районування території України для регулювання водно-теплового режиму в дорожньому будівництві. UKRAVTODOR: NTU. 2018. 98 с. (Інформація та документація).
  6. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб пособие для вузов. 9-е изд. Москва, 2003. 479 с.
  7. Огірко О.І., Галайко Н.В. Теорія ймовірностей та математична статистика: навчальний посібник. Львів, 2017. 292 с.