Стаття 9 № 4’2019

Литвиненко А. С., інженер транспорту, ORCID: 0000-0002-7414-4731

Обґрунтування сучасної методики лабораторного визначення модуля пружності зв’язних ґрунтів та їх розрахункового стану в дорожній конструкції (Частина 1) (PDF_Lytvynenko_4_2019)
DOI: 10.33868/0365-8392-2019-4-260-47-51

Анотація. За результатами лабораторних штампових випробувань, зразків (d=150мм; H=180мм) насипних з ущільненням ґрунтів, що мають коефіцієнт водонасичення Sr≥0,85 в інтервалі значень показника текучості – 0,5≤lℓ≤0,25, робиться висновок про можливість визначення практично для кожного зразка, їх модулів деформативності (Епр; Ед), розрахункового критичного опору – Ro ґрунту і його найбільшої відносної деформації  λmax.
Навантаження зразків здійснюється степеневим навантаженням із пропорційним (в 1,3 рази) збільшення тиску на зразок на кожному степені. У процесі випробування зразок не розвантажується, а доводиться до умовного руйнування, тобто непропорційного збільшення осадок штампа. Тривалість кожного степеня навантаження становить три хвилини.
Графіки параболічних функцій типу λ=aσb будують в логарифмічних координатах у вигляді двох відрізків прямих на обидва боки зламу. Показник степеню параболи «b» слугує для попередньої оцінки показника деформативності: для модуля пружності – b≈1,0±0,2; для модуля деформації – b≈2,0±0,5; для модуля текучості – b≥3,0.
Дається порівняння з аналогічними показниками деформативності інших будівельних і конструктивних матеріалів. Модуль пружності (Епр) має тільки ґрунт, який відповідає умовам стандартного ущільнення ρdmax>ρdωρ і ωo<ωρ; модуль деформації (Ед) має ґрунт коли 0<lℓ<0,5, а модуль текучості (Ет) має тільки ґрунт lℓ≥0,5. Природні структуровані ґрунти характеризуються модулем структурної міцності (Ест) в інтервалі 0<lℓ< 0, який визначається за компресійними випробуваннями.
З метою зменшення витрати ґрунту і збільшення продуктивності робіт пропонується розглядати задачу визначення показників деформативності ґрунтів для розрахунку дорожніх одягів, як контактну, і тому зменшити висоту ґрунтових зразків із 180 мм до 40 мм.
Ключові слова: ґрунт, ґрунтова інженерна споруда, ущільнений ґрунт, розрахунковий стан, модуль пружності, критичний розрахунковий опір, найбільша відносна деформація.

References
1. Belyaev, N. M. (1959). Soprotyvlenye materyalov. Fyzmathyz.
[Strength of materials]. Moscow, Fyzmathyz, 58.
2. Byrulya, A. K., Zynchenko, V. D. (1955). O prymenymosty modulya
deformatsyy dlya kharakterystyky mekhanycheskykh svoystv hruntov y dorozhnykh odezhd. Opredelenye modulya deformatsyy hruntov. [To the applicability of the deformation module to
characterize the mechanical properties of soils and road pavements.
Digest of articles. Determination of the modulus of soil deformation].
Moscow, 80.
3. Khou, B. K. (1966). Osnovy ynzhenernoho hruntovedenyya.
[Fundamentals of engineering soil science]. Moscow, Stroiyzdat, 460.
4. Byrulia, A. K. Byrulia, V. Y., Nosych, Y. A. (1951). Ustoychyvost hruntov dorozhnoho polotna v stepnykh rayonakh [Stability of roadbed soils in steppe regions]. Moscow, DORIZDAT, 176
5. Troytskaia, M. N. (1952). Ehksperymental’nye yssledovanyya modulya deformatsyy y krytycheskoho prohyba nezhestkykh dorozhnykh odezhd. Sbornyk statey. Obosnovanye raschetnykh parametrov dlya nezhestkykh dorozhnykh pokrytyy [Experimental studies of the modulus of deformation and critical deflection of non-rigid pavements. Digest of articles. Justification of the design parameters for non-rigid road surfaces]. Moscow, DORIZDAT, 159.
6. Troytskaia, M. N. (1955). K metodyke opredelenye modulya
deformatsyy hruntov zemlyanoho polotna. Sb. statey Opredelenye
modulya deformatsyy hruntov [To the technique of determining the
modulus of deformation of soil subgrade. Sat Articles Definition of the modulus of soil deformation]. Moscow, Avtotransyzdat, 80.
7. German Standard. (2001). DIN 18134:2001-09 Baugrund, Versuche
und Vercuchsgerate. Pllatendruckversuch Hrunt budivel’nyy.
Vyprobuvannya ta vyprobuval’ne obladnannya. Shtampovi
vyprobuvannya [Soil construction. Testing and testing equipment.
Stamp tests]. Berlin, retrieved from https://www.beuth.de/de/norm/
din-18134/36690224.
8. Piskunov, V. H. (1995). Opir materialiv, z osnovamy teoriyi pruzhnosti y plastychnosti. Chastyna II, knyha 5. «Rozrakhunkovo proektuval’ni ta laboratorni roboty» [Resistance of materials, with the basics of the theory of elasticity and plasticity]. Kyiv, Vyshcha Shkola, P. II, Book 5.
9. Shenk, Kh. (1972). Teoryya ynzhenernoho ehksperymenta. [Theory of Engineering Experiment]. Moscow, Mir, 381
10. Pavliuk, D. O., Shuriakov, M. V., Shuliak, I. S., Hladun, S. A. (2015).
Obgruntuvannya formul dlya vyznachennya modulya deformatsiyi yak
pokaznyka ushchil’nennya gruntiv zemlyanoho polotna. [Substantiation of formulas for defining the modulus of deformation as an indicator of soil compaction of the roadbed]. Scientific and Technical Journal “Automobile roads and road construction”, 3, 245, 38–43.
11. Kovbasa, V. P, Ali, Akhmed, Kadem, Kalinichenko, D. Yu. (2016).
Vyznachennya modulya pruzhnosti ta koefitsiyenta v”yazkosti gruntu
shlyakhom doslidzhennya yoho kolyvan’. [Determination of modulus
and coefficient of viscosity of soil by studying its fluctuations]. National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Vibrations in technology and technology, 1, 81, 36–41.
12. Korniienko, M. V., Yazvinskyi, O. V., Poklonskyi, S. V. (2013).
Kompleksna otsinka vyznachennya modulya deformatsiyi hruntu
pol’ovymy ta laboratornymy metodamy [Comprehensive assessment of the determination of soil deformation module by field and laboratory methods]. Building structures, 79, 72–79. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/buko_2013_79_11
13. Humeniuk, V. M., Drukovanyi, M. F., Blashchuk, N. V. Porivnyannya
modulya deformatsiyi ta modulya pruzhnosti gruntu. [Comparison of
modulus of deformation and modulus of soil elasticity]. Retrieved from http://blaschuk.vk.vntu.edu.ua/file/df8723670ce743a4ac3c19023677
e9e6.pdf
14. Kharkiv National Automobile and Road University. (2017).
Dovidnyk no 1 Rozrakhunkovykh kharakterystyk gruntiv, materialiv
pokryttya i osnovy dorozhn’oho odyahu ta navantazhen’ vid transportnykh zasobiv kyyiv [Handbook # 1 of the Calculation characteristics of soils, cover materials and bases of road clothing and loads from vehicles]. Kharkiv.