ПІДВИЩЕННЯ НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЗАЛІЗНИЧНОЇ КОЛІЇ (ОГЛЯД)

new site

Даний сайт більше не оновлюється!
Новий сайт журналу знаходиться за адресою https://visnyk.lnup.edu.ua/

 

Вісник ЛНАУ: Архітектура і сільськогосподарське будівництво 2021 №22: 54-61

ПІДВИЩЕННЯ НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЗАЛІЗНИЧНОЇ КОЛІЇ (ОГЛЯД)

І. Кравець, аспірант
ORCID ID: 0000-0002-2239-849X
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

https://doi.org/10.31734/architecture2021.22.054

Анотація

Розглянуто важливе для транспортного будівництва питання – несучу здатність земляного полотна. Описано проблеми, які виникають у процесі експлуатації земляного полотна, а саме – підвищення швидкостей руху та збільшення навантаження на вісь, що призводить до розвитку залишкових деформацій та накопичення дефектів, зменшення несучої здатності земляного полотна, збільшення кількості ділянок із обмеженнями швидкості. Проаналізовано стан земляного полотна залізницями України.

Розглянуто вплив динамічної роботи транспортних одиниць на ґрунти земляного полотна та їх фізико-механічні характеристики.

Проведено критичний аналіз методів підвищення несучої здатності земляного полотна, серед яких: застосування геосинтетичних армуючих матеріалів, ін’єктування у баластний шар розчинів, струминна цементизація, встановлення у тіло земляного полотна об’ємних елементів, влаштування дренажних конструкцій. Щодо кожного з цих методів наведено приклад застосування, переваги та недоліки. Встановлено, що у застосуванні різних методів підсилення залишилось невирішеним питання ефективного відведення води з тіла земляного полотна. Також доведено, що перезволоження земляного полотна призводить до зменшення його міцнісних характеристик. Тому слід очікувати зниження несучої здатності і втрати стійкості за дії тимчасових навантажень від транспортних засобів.

Установлено, що більш прогресивним методами відведення води від земляного полотна є застосування трубчастих дренажів, оскільки на ділянках, де влаштовані дренажі, менше розладнань геометрії колії, а несуча здатність земляного полотна вища за аналогічні ділянки без влаштування дренажів.

Запропоновано спосіб підвищення несучої здатності земляного полотна залізничної колії, що реалізується шляхом застосування комбінованого розташування дренажних труб у вертикальному та горизонтальному напрямках у тілі насипу земляного полотна, що є засобом усунення фактору, який спричиняє його деформації та дефекти, а саме – відведення води. Також наведено результати дослідження напружено-деформованого стану земляного полотна, підсиленого трубчастими дренажами, методом скінченних елементів.

Ключові слова

земляне полотно, несуча здатність, дренаж, проколювання, підсилення

Повний текст

pdf

Посилання

  1. Стратегія АТ «Укрзалізниця» на 2019–2023 роки. URL: https://www.uz.gov.ua/files/file/Strategy-5-Typography-%D0%B0%D0%BD%D0%B3.pdf (дата звернення: 15.04.2021).
  2. Железнов М. М. и др. Влияние длительности и частоты приложения нагрузки на напряженно-деформированное состояние пути. Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2018. 77 (6). С. 364–367.
  3. Коншин Г. Г. Оценочные критерии воздействия на земляное полотно вагонов с повышенными осевыми нагрузками. Труды Международной научно-практической конференции «Транссибирская магистраль на рубеже XX-XXI веков: пути повышения эффективности использования перевозочного потенциала». Москва, 2003. С. 367–369.
  4. Petrenko V. D. Research of parameters of the modernized subgrade. Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport. 2012. №. 41. С. 164–169.
  5. Briggs K. M. Failures in transport infrastructure embankments. Engineering Geology. 2017. Vol. 219. P. 107–117.
  6. Даніленко Е. І. Залізнична колія: підручник для вищих навчальних закладів (у 2-х томах). Київ: Інпрес, 2010. Том 2. 456 с.
  7. Шахунянц Г. М. Земляное полотно. Москва: Гос. транспорт. ж.-д. изд-во, 1946. 342 с.
  8. Ланис А. Л. Армирование эксплуатируемых высоких насыпей с иньектированием твердеющих растворов: дис. док. тех. наук: 05.22.06 «Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог». Новосибирск, 2019. 409 с.
  9. Лучко Й. Й. Ґрунтознавство, механіка ґрунтів, основи та фундаменти: навч. посіб. Львів: Каменяр, 2013. 320 c.
  10. Luchko J., Kovalchuk V., Kravets I., Gajda O. Determining patterns in the stressed-deformed state of the railroad track subgrade reinforced with tubular drains. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. № 5/7 (107). P. 6–13.
  11. Гуртіна Л. Г., Хлапук М. М., Шумінський В. Д. Застосування армування грунтових споруд в гідротехнічному та цивільному будівництві. Гідроенергетика України: науково-виробничий журнал. 2019. № 1–2. С. 72–75.
  12. Забезпечення стійкості баластної призми на слабкій основі при модернізації залізничної колії / А. В. Ніколайчук та ін. Наука та прогрес транспорту: вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту. 2011. № 38. С. 157–161.
  13. Баль О. М., Ковальчук В. В., Костик Б. В. Дослідження ефективності застосування геотекстилю в конструкції залізничної колії. Збірник наукових праць Української державної академії залізничного транспорту. 2014. № 148 (2). С. 162–170.
  14. Скрипник Т. В., Малько М. М., Скрипник В. Ю. Доцільність армування земляного полотна геосинтетичними матеріалами. Автомобільні дороги і дорожне будівництво. 2010. № 79. С. 27–32.
  15. Утешбаева А., Жанабергенова Ж. Причины вызывающие деформации и разрушения земляного полотна. Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика. 2017. С. 218–221.
  16. Торик Д. Р., Желновач В. С., Шахматов В. А. Применение геосинтетических материалов для борьбы с растительностью. Науково-технічний збірник ХНАГХ. 2010. № 97. С. 106–112.
  17. Гармаш А. И., Костенко А. Н. Новая технология укрепления щебеночного балласта железнодорожного полотна. Будівельні матеріали, вироби та санітарна техніка. 2012. Вип. 45. С. 141–143.
  18. Малинин А. Г. Струйная цементация грунтов. Москва: ОАО Издательство «Стройиздат». 2010. 226 с.
  19. Тер-Мартиросян З. Г., Струнин П. В. Усиление слабых грунтов в основании фундаментных плит с использованием технологии струйной цементации грунтов. Вестник МГСУ. 2010. С. 4–2.
  20. Сайт компанії Railsystem. URL: http://www.railsystem.net/jet-grouting/ (дата звернення: 15.04.2021).
  21. Сайт компанії Geopier. URL: http://www.geopier.com (дата звернення: 15.04.2021).
  22. Ланис А. Л. Способы усиления земляного полотна инъектированием. Известия Транссиба. Омск. 2016. № 3 (27). С. 117–124.
  23. Problems with Railway Track Drainage in Finland / Latvala J. et al. Procedia Engineering. 2016. Vol. 14. P. 1051–1058.
  24. Tasalloti A. Geocellular railway drainage systems: Physical and numerical modelling. / Tasalloti A. et al. Transportation Geotechnics. 2020. Vol. 22. P. 100–299.
  25. Спосіб підвищення несучої здатності дефектного земляного полотна автомобільних доріг та залізничної колії: пат. 146420 Україна. № u 2020 06783; заявл. 22. 10.2020 р., опубл. 17.02.2021. Бюл. № 7.
  26. Васильев С. Г., Лещенко А. В. Технологические процессы проведения горизонтальных выработок. Львов: Свит, 1993. 160 с.
  27. Luchko J. J., Leshchenko A. A. Determination of a ground fluctuation zone caused by piping. In processing of conference «Concrete bridges». Kosice, 1997. P. 298–303.
титулка Буд