НАТУРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цели и задачи экспериментальных исследований

Экспериментальные исследования, выполнены на Горно-обогатительном комбинате им. М.В. Ломоносова. Основные автомобили – автосамосвалы БелАЗ грузоподъемностью до 200т.

Цель натурных исследований:

•  определить эффективность армирования несущего слоя основания дорожных одежд из зернистых материалов синтетическими георешетками.

Задачи натурных исследований:

•  Определить деформационные характеристики (общий модуль деформации, общий модуль упругости) дорожных одежд на экспериментальных участках посредством проведения штамповых испытаний.

•  Установить влияние армирования крупнозернистых материалов георешетками на несущую способность дорожных конструкций.

•  На основе результатов, полученных при проведении штамповых испытаний, оценить влияние армирования крупнозернистых материалов георешетками на общий модуль деформации, общий модуль упругости конструкции, соотношение упругих и общих деформаций.

•  Выявить влияние армирования крупнозернистых материалов георешетками на величину и скорость накопления остаточных деформаций дорожных конструкций при воздействии многократных кратковременных нагрузок.

Неармированная и армированная дорожные одежды состояли из следующих конструктивных слоев (рис. 7, 8).

Усредненные результаты испытаний приведены на рис. 9-11.

Рис.12 Экспериментальные участки

Натурные исследования выполнялись в апреле 2005 г. на учебном полигоне.

В качестве грунтов основания применялись водонасыщенные пески мелкие, имеющие модуль деформации не выше 50 кгс/см² (5 МПа), по которым без проведения дополнительных мероприятий было невозможно обеспечить пропуск транспортного средства.

Исследования проводились в 2 этапа:

На первом этапе производилось:

•  Выбор участка проведения испытаний;

•  определение деформационных характеристик грунтового основания с помощью штамповых испытаний;

•  укладка георешетки на экспериментальных участках;

•  закрепление георешетки в узлах;

•  проведение штамповых испытаний участков с армированными конструкциями.

Давление под подошвой штампа составляло 4 кгс/см² (0,4 МПа), что соответствует реальной величине напряжений, возникающих под колесами транспортного средства.

На втором этапе исследований использовался автомобиль на базе МАЗ-7917 общим весом более 105 т, состоящий из 7 осей. Нагрузка на каждую ось составляет 15 т, нагрузка на колесо равна 7,5 т, давление воздуха в шинах составляет 4 кгс/см².

В ходе проведения штамповых испытаний установлено, что применение георешетки позволяет увеличить как общий модуль деформации конструкции, так и ее несущую способность (рис. 13, 14).

Модуль деформации армированной конструкции превышает модуль деформации неармированной конструкции примерно в 2,5 раза:

Применение георешетки позволило увеличить несущую способность дорожной конструкции более чем в 2 раза:

Несмотря на то, что по данным штамповых испытаний (по одноштамповой схеме) несущая способность армированной конструкции составляет всего 3,4 кгс/см² , при проезде транспортного средства предельное состояние конструкции не было достигнуто даже при многократных проездах техники. Это объясняется тем, что благодаря георешетке в работу включается большая площадь основания – в «колейной» зоне и между колесами соседних осей.

После 30 проходов техники конструкция, армированная георешеткой, осталась работоспособной и имеет удовлетворительные транспортно-эксплуатационные показатели.