Визначення властивостей жорстких ґраток для армування шарів основи дорожнього одягу із зернистих матеріалів

Опубліковано:
Номер: Випуск 21(2020)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 154-167
Ключові слова: армування, видовження, дорожня конструкція, жорстка геоґратка, міцність на розрив, плоска двовісна екструдована поліпропіленова геоґратка
Як цитувати статтю: Гамеляк І. П., Бернацький І. І., Дмитренко Л. А. Визначення властивостей жорстких ґраток для армування шарів основи дорожнього одягу із зернистих матеріалів // Дороги і мости. – 2020. – Вип. 21. – С. 154-167.
Як цитувати статтю (references): Igor Gameliak, Ivan Bernatsky, Lyudmila Dmitrenko Determination of properties of rigid grids for reinforcement of the foundation layers of pavement from granular materials // Dorogi і mosti [Roads and bridges]. – 2020. – Iss. 21. – P. 154-167. [in Ukrainian].

Автори

Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-5729-4941
Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-9246-7561
Київський національний університет технологій та дизайну, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-0735-1802

Анотація

Вступ. Геосинтетичні матеріали у вигляді жорстких ґраток різних структур та сировинного складу широко використовують в сучасних технологіях будівництва доріг для армування зернистих шарів основ дорожніх одягів, що забезпечує їх довговічність та надійність.

Проблематика. При влаштуванні основи дорожнього одягу із зернистих матеріалів (щебінь, щебенево–піщані суміші тощо), внаслідок проникання окремих часток в нижні піщані шари або перемішування з ґрунтом відбувається втрата матеріалу та на поверхні дорожньої конструкції можливі надмірні деформації та руйнування у вигляді просадок, нерівності ямковості тощо. Армування зернистих шарів геоґратками, за рахунок заклинювання часток в вічках ґраток, забезпечує синергетичний ефект за рахунок включення в роботу армуючого матеріалу його розтягнення та роботи шару як плити, чого немає в вихідному зернистому шарі. Враховуючи специфіку та появу нових матеріалів є потреба в розробці нових методів випробувань та оцінки якості геосинтетиків з різною формою вічок.

Мета. Метою даного дослідження є розробка методу визначення характеристик жорстких геоґраток з різною формою вічок, призначених для армування зернистих шарів дорожнього одягу.

Матеріали та методи. Для дослідження обрано типові геоґратки однакового сировинного складу з різною формою вічок (квадратною та трикутною), що використовуються як армувальний матеріал при влаштуванні зернистих шарів дорожнього одягу автомобільних доріг.

Результати. В статті наведено експериментальні дані залежності деформації ґраток ∆l, мм, після прикладення заданого навантаження Р, кH. Розроблена методика визначення міцності та деформативності жорстких ґраток різної форми.

Для шестигранних ґраток найбільш вигідною є статично визначена схема у вигляді двох трикутників, з’єднаних  через шарнір (статично визначена схема).

Для конструкцій, що працюють в умовах плоского напружено-деформованого стану (насипи, укоси, підпірні стінки тощо) більш ефективними є двовісні ґратки.

Висновки. В Україні немає методики оцінки фізико-механічних характеристик геоґраток тривісної структури. У статті розроблено метод визначення характеристик та виконано порівняння жорстких ґраток з різною формою вічок, які призначені для армування зернистих шарів основи дорожнього одягу. Необхідно розробити нормативний документ на випробування жорстких ґраток для армування зернистих шарів дорожнього одягу автомобільних доріг.

Посилання

  1. Comparing Biaxial Grids of Different Forms. Wrekin Products Limited Europa Way, Britannia Enterprise Park, Lichfield, WS14 9TZ. URL: http://79.170.43.15/constructionlines.net/image/catalog/Wrekin-Comparing-Biaxial-Grids-of-Different-Forms.pdf (дата звернення: 20.04.2020).
  2. Koerner R.M. Designing with Geosyntheics. 5th  Edition, New Jersey, 2005. 818 p. URL: https://www.slideshare.net/AgungNoorsamsi/designing-with-geosynthetics-by-koerner-5th-edition-2005 (дата звернення: 20.04.2020).
  3. ДСТУ 8607:2015 Матеріали геосинтетичні дорожні. Методи випробувань. Київ, 2015. 63 с.  (Інформація та документація).
  4. СТБ 2398-2015 Материалы геосинтетические. Геосетки и георешетки плоские для армирования дорожных конструкций. Технические условия. Минск, 2015. 34 с. (Інформація та документація).
  5. TR 41 Non-reinforcing hexagonal geogrid for the stabilization of unbound granular layers by way of interlock with the aggregate. European Organisation For Technical Approvals. Edition October 2012. URL: http://www.sgpstandard.cz/editor/files/stav_vyr/dok_es/eta/tr/041.pdf (дата звернення: 20.04.2020).
  6. ГБН В.2.3-37641918-544:2014 Застосування геосинтетичних матеріалів у дорожніх конструкціях. Основні вимоги. Київ, 2014. 147 с. (Інформація та документація).
  7. Гамеляк І.П., Дмитренко Л.А. Дослідження властивостей геотекстильних матеріалів в умовах двовісного розтягування. Зб. доповідей 13-тої міжнародної НТК  «Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики». Київ, 2011. С. 18–24.
  8. Гамеляк І.П., Дмитренко Л.А., Шатило Т.В. Зв’язок  поверхневої густини геотекстильних матеріалів з граничною міцністю на розрив. Вісник інженерної академії наук України. Київ, 2014. № 2. С. 187- 193.