Статистические модели физико-механических характеристик грунтов автомобильных дорог в зоне расположения водопропускных труб
Введение. Возросшие технические требования к автомобильным дорогам, связанные с увеличением осевых нагрузок, интенсивности и скорости движения транспортных средств с учетом фактического технического состояния ряда дорог, инженерных сооружений, в том числе водопропускных труб, активизацией федеральных и региональных служб по приведению параметров дорожных покрытий к мировым стандартам ставят задачу разработки методов математического моделирования физико-механических характеристик грунтов в зоне расположения водопропускных труб, позволяющих снизить экономические затраты и время на проведение экспериментальных исследований деформаций по результатам мониторинга грунтов земляного полотна и дорожной одежды. Материалы и методы. Рассмотрен порядок исследования технического состояния водопропускных труб, дорожной одежды и физико-механических характеристик грунтов, методы и способы экспериментальных исследований. Обоснован подход к проведению опытных работ по проходке шурфов в местах появления деформаций и на незначительном от них удалении. Выполнена оценка состояния грунтов земляного полотна и затрубного пространства водопропускных труб в местах их устройства. Результаты. Определены модули деформации и упругости, плотность, влажность, консистенция, число пластичности, показатель текучести, производные физических характеристик грунта. Применительно к поставленной задаче исследований определены инженерно-геологические элементы, установлены средние значения плотности, влажности и коэффициента уплотнения, а также получены расчетные значения модулей деформации на основе компрессионных и штамповых испытаний, модуль упругости. Обсуждение и заключение. Установлена зависимость дефектности дорожного покрытия от физико-механических характеристик грунтов земляного полотна. По результатам экспериментальных работ выполнен корреляционно-регрессионный анализ характеристик грунтов. Получены уравнения регрессии в затрубном пространстве водопропускных труб и на удалении ±30 м от них. Установлено, что наблюдаются нарушения ровности покрытия дорожных одежд, вызванные просадками в барьерных местах. С удалением от водопропускных труб улучшаются физико-механические характеристики грунта и повышаются их прочностные характеристики. Практическое значение. Применение моделей физико-механических характеристик грунта в совокупности с экспериментальными исследованиями позволяет снизить трудозатраты, время и стоимость испытаний.