Сухоруков А.В.

УДК 624.131.22.001.5 (571.1)

СУХОРУКОВ АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, аспирант,

homesuhov@mail.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

ОБОСНОВАНИЕ РЕГИОНАЛЬНЫХ НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С УЧЁТОМ ИЗМЕНЧИВОСТИ ГЕОКОМПЛЕКСА ТЕРРИТОРИЙ*

В статье отражён процесс развития норм проектирования нежёстких дорожных одежд на территории Российской Федерации в части уточнения расчётных характеристик грунтов земляного полотна. Рассмотрены некоторые аспекты исследований, направленных на обеспечение качества проектирования автомобильных дорог за счёт более полного учёта признаков географического комплекса отдельных административно-территориальных образований России. Показаны основные подходы к определению влажности грунтов земляного полотна в расчётный период года. Установлены зависимости изменения модуля упругости глинистых грунтов от их относительной влажности. Приведены расчётные значения характеристик влажности, прочности и деформируемости глинистых грунтов рабочего слоя земляного полотна.

Ключевые слова: автомобильная дорога; влагонакопление; расчётные характеристики; глинистые грунты; функциональные зависимости; нормирование характеристик.

* Работа поддержана грантом РФФИ (проект № 14-07-00673 А).

Библиографический список

  1. Жизнь и научно-педагогическая деятельность : биобиблиогр. указ. / сост.: Е.А. Макарова, О.Б. Пилипенкова, Н.К. Фетисова, Н.В. Шашина ; под общ. ред. Н.В. Шашиной. – М. : МАДИ, 2013. – 70 с.
  2. Смирнов, А.В. Расчёт дорожных конструкций автомагистралей на прочность и выносливость: монография / А.В. Смирнов. – Омск : СибАДИ, 2012. – 116 с.
  3. Методические рекомендации по совершенствованию проектирования дорожных одежд нежесткого типа / Минтрансстрой СССР. – М. : Транспорт, 1978. – 74 с.
  4. Белоусов, Б.В. Строительство эффективных оснований дорожных одежд : автореф. дис. … докт. техн. наук. – Омск : Омский Союздорнии, 2001. – 42 с.
  5. Пилипенко, А.С. Сдвигоустойчивость глинистых грунтов в основании дорожных одежд под действием кратковременных многократных нагрузок : автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1990. – 20 с.
  6. Стандартизация расчетных значений характеристик глинистых грунтов Кузбасса для обеспечения качества проектирования автомобильных дорог / С.В. Ефименко, В.Н. Ефименко, М.В. Бадина, А.В. Сухоруков, В.С. Чурилин, А.О. Афиногенов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2015. – № 5. – С. 173–183.
  7. Ефименко, С.В. Учёт территориальной однородности географических комплексов при проектировании автомобильных дорог / С.В. Ефименко // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2015. – № 3. – С. 226–236.
  8. Сергеев, Е.М. Сущность процесса облессования в подзолистой зоне / Е.М. Сергеев, А.В. Миневрин // Вестник Моск. ун-та. Серия геология. – 1960. – № 3. – С. 3–14.
  9. Трофимов, В.Т. Грунтоведение / В.Т. Трофимов, В.А. Королев, Е.А. Вознесенский [и др.]. – М. : Изд-во МГУ, 2005. – 1024 с.
  10. Швецов, Г.И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты / Г.И. Швецов. – М. : Высшая школа, 1997. – 319 с.
  11. Учёт особенностей распространения геокомплексов при территориальной организации дорожно-климатического районирования / С.В. Ефименко, В.Н. Ефименко, М.В. Бадина, А.О. Афиногенов // Дороги и мосты. – 2014. – № 31. – С. 42–52.
  12. Технология учёта региональных природно-климатических условий при проектировании транспортных сооружений (на примере территории Западной Сибири) / В.Н. Ефименко, С.В. Ефименко, М.В. Бадина, А.В. Григорьев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2011. – № 4 (33). – С. 221–227.
  13. Учёт региональных природно-климатических условий при уточнении норм проектирования автомобильных дорог / В.Н. Ефименко, С.В. Ефименко, М.В. Бадина, А.В. Григорьев // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2012. – № 1. – С. 15–17.
  14. Пузаков, Н.А. Теоретические основы накопления влаги в дорожном полотне и их практическое применение / Н.А. Пузаков // Проектирование и возведение земляного полотна железных и автомобильных дорог : сб. – М. : Изд-во АН СССР, 1950. – С. 59–88.
  15. Ефименко, С.В. Обоснование расчётных значений характеристик глинистых грунтов Западно-Сибирского региона / С.В. Ефименко, А.В. Сухоруков, В.Н. Ефименко // Известия вузов. Строительство. – 2015. – № 7. – С. 69–77.
  16. Zapata, C.E. Calibration and validation of the enhanced integrated climatic model for pavement design / C.E. Zapata, W.N. Houston // Transportation Res. Board. – 2008. – 62. – 61 c.
  17. Metcalf, J.B. Application of full-scale accelerated pavement testing / J.B. Metcalf // Transportation Research Board. – 1996. – Т. 235. – 11 c.
  18. Choi, J.H. Validation of Permanent Deformation Model for Flexible Pavement using Accelerated Pavement Testing / J.H. Choi, Y.G. Seo, Y.C. Suh // Journal of The Korean Society of Civil Engineers. – 2009. – Т. 29. – №. 4D. – С. 491–497.
  19. Spesial report 61-G (1962) The AASHO ROAD TEST, Report, Highway research Board.
  20. Ильин, С.В. Уникальный объект на автомагистрали / С.В. Ильин, Е.В. Углова, С.С. Саенко // Автомобильные дороги. – 2014. – № 03 (988). – С. 10–13.
  21. Углова, Е.В. Оптимизация расчетных моделей для проектирования нежестких дорожных одежд / Е.В. Углова, С.С. Саенко // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2014. – № 6. – С. 182–190.
  22. Ефименко, В.Н. Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог при глубоком промерзании грунтов (на примере Юго-Востока Западной Сибири) : дис. … канд. техн. наук. – М., 1978. – 216 с.
  23. Ефименко, С.В. Обоснование расчётных значений характеристик глинистых грунтов для проектирования дорожных одежд автомобильных дорог (на примере Западной Сибири) : дис. … канд. техн. наук. – Омск, 2006. – 217 c.
  24. Бадина, М.В. Обеспечение качества проектирования дорожных конструкций на основе учёта региональных природно-климатических условий (на примере Западной Сибири) : дис. … канд. техн. наук. – Омск, 2009. – 25 с.
  25. Киряков, Е.И. Краткосрочный прогноз состояния нежестких дорожных одежд в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов : дис. … канд. техн. наук. – М., 2001. – 200 с.
  26. Маркуц, В.М. Установление расчётных характеристик земляного полотна нефтепромысловых дорог Западной Сибири с учетом особенностей водно-теплового режима : автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1986. – 20 с.
  27. Полянская, К.С. Исследование морозного пучения городских дорог : дис. ... канд. техн. наук. – Л., 1976. – 20 с.
  28. Золотарь, И.А. Прогноз влажности грунта земляного полотна в целях назначения его прочностных характеристик / И.А. Золотарь // Материалы Всесоюзной межвузовской научно-технической конференции по прочности дорожных одежд. – Харьков : Изд-во ХГУ, 1969. – С. 100–105.
  29. Козлов, П.Г. К вопросу о расчётных характеристиках глинистых грунтов земляного полотна при проектировании и реконструкции дорожных одежд (на примере Юга Дальнего Востока) / П.Г. Козлов, Р.С. Федюк, Д.А. Храмов // Современная техника и технологии. – 2016. – № 1. – С. 119–123.
  30. Стрижевский, А.М. Развитие и обоснование метода оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года : автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 2003. – 24 с.
  31. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд / под. ред. И.А. Золотаря, Н.А. Пузакова, В.М. Сиденко. – М. : Транспорт, 1971. – 416 с.
  32. Ефименко, С.В. Совершенствование норм проектирования автомобильных дорог Российской Федерации в части методологии учёта особенностей природно-климатических условий / С.В Ефименко, В.Н. Ефименко, А.В. Сухоруков // Вестник КГУСТА. – 2016. – № 1. – С. 53–59.
  33. Ефименко, С.В. Совершенствование норм проектирования дорожных одежд в части уточнения дислокации дорожно-климатических зон для субъектов Российской Федерации / С.В. Ефименко, В.Н. Ефименко, М.В. Бадина // Мир дорог. – 2014. – № 74. – С. 21–23.

 ______________________________

ALEKSEI V. SUKHORUKOV, Research Assistant,

homesuhov@mail.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

REGIONAL STANDARDS FOR PAVEMENT DESIGN ACCOUNTING FOR GEOGRAPHIC COMPLEX VOLATILITY

The article describes the elaboration of design standards for flexible pavements in the Russian Federation and focuses on specifying the estimated characteristics of subgrade soils. The aspects of research aimed at the quality improvement of road design are considered herein which can be provided due to observations of the geographic complex of administrative units of the country. The basic approaches to the determination of subgrade soil humidity are shown for the base period of the year. The dependences between the Young’s modulus of clay soils and relative humidity are obtained. The estimated values of subgrade soil humidity, Young’s modulus, strength and deformation are given in this paper.

Keywords: road; moisture accumulation; calculated values; clay soils; functional dependences; standardization of properties.

References

  1. Makarova E.A., Pilipenkova O.B., Fetisova N.K., Shashina N.V. Zhizn' i nauchno-pedagogicheskaya deyatel'nost' [Life and research and pedagogical activity]. Moscow : MADI Publ., 2013. 70 p. (rus)
  2. Smirnov A.V. Raschet dorozhnykh konstruktsiy avtomagistraley na prochnost' i vynoslivost' [Strength and durability analyses of highways]. SibADI Publ., 2012. 116 p. (rus)
  3. Metodicheskie rekomendatsii po sovershenstvovaniyu proektirovaniya dorozhnykh odezhd nezhestkogo tipa [Methodical recommendations for flexible pavements design improvement]. Moscow : Transport Publ., 1978. 74 p. (rus)
  4. Belousov B.V. Stroitel'stvo effektivnykh osnovanii dorozhnykh odezhd: avtoreferat dis. ... doktora tekhnicheskikh nauk [Construction of efficient pavement subgrades. DSc Thesis]. 2001. 42 p. (rus)
  5. Pilipenko A.S. Sdvigoustoichivost' glinistykh gruntov v osnovanii dorozhnykh odezhd pod deistviem kratkovremennykh mnogokratnykh nagruzok : avtoreferat dis. ... kandidata tekhnicheskikh nauk [Shear strength clay soils in the bottom of pavements under the influence of short-term repeated loads. PhD Abstract]. 1990. 20 p. (rus)
  6. Efimenko S.V., Efimenko V.N., Badina M.V., Sukhorukov A.V., Churilin V.S. Afinogenov A.O. Standartizatsiya raschetnykh znacheniy kharakteristik glinistykh gruntov Kuzbassa dlya obespecheniya kachestva proektirovaniya avtomobil'nykh dorog [Standardization of estimated values of clayey soil properties for the quality assurance in road design in Kuzbass]. Vestnik TSUAB. 2015. No. 5. Pp.173–183. (rus)
  7. Efimenko S.V. Uchet territorial'noy odnorodnosti geograficheskikh kompleksov pri proektirovanii avtomobil'nykh dorog [Territorial homogeneity of geographic complexes in design of automobile roads]. Vestnik TSUAB. 2015. No. 3. Pp. 226–236. (rus)
  8. Shvetsov G.I. Inzhenernaya geologiya, mekhanika gruntov, osnovaniya i fundamenty [Engineering geology, soil mechanics, foundation and basement]. Moscow : Vysshaya Shkola Publ., 1997. 319 p. (rus)
  9. Trofimov V.T., Korolev V.A., Voznesenskiy E.A. et al. Gruntovedenie [Ground science]. Moscow : MSU Pub., 2005. 1024 p. (rus)
  10. Sergeev E.M., Minevrin A.V. Sushchnost' protsessa oblessovaniya v podzolistoy zone [The loessification process in podsolic zone]. Moscow University Geology Bulletin. 1960. No. 3. Pp. 3–14. (rus)
  11. Efimenko S.V., Badina M.V., Afinogenov A.O. Uchet osobennostey rasprostraneniya geokompleksov pri territorial'noy organizatsii dorozhno-klimaticheskogo rayonirovaniya [Geocomplex distribution in territorial organization of road-building climatic zoning]. Dorogi i mosty. 2014. No. 31. Pp. 42–52. (rus)
  12. Efimenko V.N., Efimenko S.V., Badina M.V., Grigor'ev A.V. Tekhnologiya ucheta regional'nykh prirodno-klimaticheskikh uslovii pri proektirovanii transportnykh sooruzhenii (na primere territorii Zapadnoi Sibiri) [Technology of accounting regional climatic conditions in transport facilities design (Western Siberia case study)]. Vestnik TSUAB. 2011. No. 4. Pp. 221–227. (rus)
  13. Efimenko V.N., Efimenko S.V., Badina M.V., Grigoryev A.V. Uchet regional'nykh prirodno-klimaticheskikh usloviy pri utochnenii norm proektirovaniya avtomobil'nykh dorog [Regional nature-climatic conditions in specification of design road standards]. Science and Engineering for Highways. 2012. No. 1. Pp. 15–17. (rus)
  14. Puzakov N.A. Teoreticheskie osnovy nakopleniya vlagi v dorozhnom polotne i ikh prakticheskoe primenenie [Theoretical foundations of moisture accumulation in pavements and their practical application]. Proektirovanie i vozvedenie zemlyanogo polotna zheleznykh i avtomobil'nykh dorog. USSR Academy of Sciences Publ., 1950. Pp. 59–88. (rus)
  15. Efimenko S.V., Sukhorukov A.V., Efimenko V.N. Obosnovanie raschetnykh znacheniy kharakteristik glinistykh gruntov Zapadno-Sibirskogo regiona [Estimated values of clay soil properties in West Siberian region]. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2015. No. 7. Pp. 69–77. (rus)
  16. Zapata C.E., Houston W.N. Calibration and validation of the enhanced integrated climatic model for pavement design. Transportation Res. Board. 2008. No. 62. 61 p.
  17. Choi J.H., Seo Y.G., Suh Y.C. Validation of permanent deformation model for flexible pavement using accelerated pavement testing. Journal of The Korean Society of Civil Engineers. 2009. V. 29. No. 4D. Pp. 491–497.
  18. Metcalf J.B. Application of full-scale accelerated pavement testing. Transportation Research Board. 1996. V. 235. 11 p.
  19. Special report 61-G. The AASHO road test, Report, 1962, Highway Research Board.
  20. Uglova E.V., Saenko S.S. Optimizatsiya raschetnykh modeley dlya proektirovaniya nezhestkikh dorozhnykh odezhd [Optimization of flexible pavement design models]. Vestnik TSUAB. 2014. No. 6. Pp. 182–190. (rus)
  21. Il'in S.V., Uglova E.V., Saenko S.S. Unikal'nyy ob"ekt na avtomagistrali [Unique object on the highway]. Avtomobil'nye dorogi. 2014. No. 3. Pp. 10–13. (rus)
  22. Efimenko V.N. Vodno-teplovoi rezhim zemlyanogo polotna avtomobil'nykh dorog pri glubokom promerzanii gruntov (Na primere Yugo-Vostoka Zapadnoi Sibiri) [Water-and-thermal regime of subgrades during deep freezing of soils (On the example of the South-East of Western Siberia) PhD Thesis]. 1978. 216 p. (rus)
  23. Efimenko S.V. Obosnovanie raschetnykh znachenii kharakteristik glinistykh gruntov dlya proektirovaniya dorozhnykh odezhd avtomobil'nykh dorog (na primere Zapadnoi Sibiri) [Estimated values of clay soil properties for road pavement design (Western Siberia case study). PhD Thesis]. 2006. 217 p. (rus)
  24. Badina M.V. Obespechenie kachestva proektirovaniya dorozhnykh konstruktsiy na osnove ucheta regional'nykh prirodno-klimaticheskikh usloviy (na primere Zapadnoy Sibiri) [Quality assurance of road design based observing regional climate and environment conditions (Wes­tern Siberia case study). PhD Thesis]. 2009. 200 p. (rus)
  25. Kiryakov E.I. Kratkosrochnyy prognoz sostoyaniya nezhestkikh dorozhnykh odezhd v rayonakh s glubokim sezonnym promerzaniem gruntov [Short-term prediction of flexible pavements state in areas of deep seasonal freezing of soils. PhD Thesis]. 2001. 200 p. (rus)
  26. Markuts V.M. Ustanovlenie raschetnykh kharakteristik zemlyanogo polotna neftepromyslovykh dorog Zapadnoy Sibiri s uchetom osobennostey vodno-teplovogo rezhima [Establishment of the subgrade calculated characteristics of Western Siberia oilfield roads observing of water and thermal regime peculiarities. PhD Abstract]. 1986. 20 p. (rus)
  27. Polyanskaya K.S. Issledovanie moroznogo pucheniya gorodskikh dorog [The study of frost heave of city roads. PhD Thesis]. 1976. 20 p. (rus)
  28. Zolotar' I.A. Prognoz vlazhnosti grunta zemlyanogo polotna v tselyakh naznacheniya ego prochnostnykh kharakteristik [Prediction of subgrade soil moisture content for its strength characteristics]. Proc. All-Union Sci. Conf. on pavement strength. Khar'kov : KNU Publ., 1969. Pp. 100–105. (rus)
  29. Kozlov P.G., Fedyuk R.S., Khramov D.A. K voprosu o raschetnykh kharakteristikakh glinistykh gruntov zemlyanogo polotna pri proektirovanii i rekonstruktsii dorozhnykh odezhd (na primere Yuga Dal'nego Vostoka) [Estimated characteristics of clayey subgrade soils for pavement design and reconstruction (in Southern Far East)]. Modern Scientific Researches and Innovations. 2016. No. 1. Pp. 119–123. (rus)
  30. Strizhevskiy A.M. Razvitie i obosnovanie metoda otsenki prochnosti nezhestkikh dorozhnykh odezhd v neraschetnye periody goda [Development and substantiation of strength analysis method for flexible pavements in off-design period. PhD Abstract]. 2003. 24 p. (rus)
  31. Zolotar' I.A., Puzakov N.A., Sidenko V.M. Vodno-teplovoi rezhim zemlyanogo polotna i dorozhnykh odezhd [Water and thermal conditions of subgrades and road pavements]. Moscow : Transport Publ., 1971. 416 p. (rus)
  32. Efimenko S.V., Efimenko V.N., Sukhorukov A.V. Sovershenstvovanie norm proektirovaniya avtomobil'nykh dorog Rossiyskoy Federatsii v chasti metodologii ucheta osobennostey prirodno-klimaticheskikh usloviy [Improving highway design standards of the Russian Federation accounting for natural-climatic conditions]. Vestnik KSUCTA. 2016. No. 1. Pp. 53–59. (rus)
  33. Efimenko S.V., Efimenko V.N., Badina M.V. Sovershenstvovanie norm proektirovaniya dorozhnykh odezhd v chasti utochneniya dislokatsii dorozhno-klimaticheskikh zon dlya sub"ektov Rossiyskoy Federatsii [Improvement of pavement design standards in terms of road-building climatic zoning for subjects of the Russian Federation]. Mir dorog. 2014. No. 74. Pp. 21–23. (rus)

Статья | (417 Кб)