Россия
Петрозаводск, Россия
УДК 630 Лесное хозяйство. Лесоводство
Производственно-технологическая возможность уменьшения расхода цемента и модификатора грунтов при сохранении соответствия модулей упругости и деформации нормативным значениям является актуальной задачей при дорожном строительстве, особенно на нестабильных, слабых грунтах. В районе освоения лесосырьевой базы Олонецкого района Республики Карелия исследовано влияние добавки цемента не более 2 % по массе и модификатора на модуль упругости и модуль деформации грунта земляного полотна автомобильной дороги с учетом нормативных показателей стабилизированных грунтовых смесей для дорожного строительства. Для получения количественных оценок использована авторская экспериментальная методика, отличающаяся тем, что модуль упругости определяется в точке перегиба восходящей ветви графика “напряжение–относительная деформация” с использованием условия равенства нулю второй производной. Получены значения модулей упругости 165±24 МПа (p < 0.05) и деформации 16±3 МПа (p < 0.05), которые превышают рекомендуемые значения, указанные в ОДМ 218.3.076-2016 и ГОСТ 25100-2020. Дополнительное исследование физико-механических свойств местных грунтов для дорожного строительства по рассмотренной методике позволяет получить технико-экономический эффект от 1 до 8%, в зависимости от местных почвенно-климатических условий) за счет оптимизации расхода цемента и модификатора грунта для земляного полотна автомобильной дороги. В перспективе на стадии проектирования должны быть приняты во внимание и другие характеристики, указанные в ОДМ 218.3.076-2016, которые также требуют экспериментального уточнения с учетом особенностей местных грунтов. Например, капиллярное водонасыщение грунта земляного полотна лесовозной автомобильной дороги не должно превышать 6 %.
модуль упругости, модуль деформации, земляное полотно, стабилизирующие добавки, лесовозная автомобильная дорога
1. Сокол П.А., Божко А.В., Новикова Т.П., Ребко С.В. Гидромеханические трансмиссии лесотранспортных машин: технологическая связь с воздействием на почвенно-растительную среду. Лесотехнический журнал. 2023; 2 (50): 179-197. DOI: http://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.2/10. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54525091.
2. Гудков В.В., Сокол П.А., Божко А.В., Новикова Т.П., Ребко С.В. Двухосные сочлененные лесотранспортные машины в условиях лесосеки: оценка применимости. Лесотехнический журнал. 2022; 4 (48): 77-95. DOI: http://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.4/6. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50018835.
3. Бехтерев Р.А., Юркин Ю.В., Авдонин В.В., Басалаев А.А. Обзор методов стабилизации пучинистых грунтов Кировской области. Инженерный вестник Дона. 2022; 6 (90): 356-374. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=49066629.
4. Дмитриева Т.В., Маркова И.Ю., Строкова В.В., Безродных А.А., Куцына Н.П. Эффективность стабилизаторов различного состава при укреплении грунтов минеральным вяжущим. Строительные материалы и изделия. 2020; 3 (1): 30-38. DOI: https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-1-30-38. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42657334.
5. Kianimehr M., Shourijeh P.T., Binesh S.M., Mohammadinia A., Arulrajah A. Utilization of recycled concrete aggregates for light-stabilization of clay soils. Construction and Building Materials. 2019; 227. DOI: https://doi.org/10.1016 / j.conbuildmat.2019.116792.
6. Du Ch., Yang G., Zhang T., Yang Q. Multiscale study of the influence of promoters on low-plasticity clay stabilized with cement-based composites. Construction and Building Materials. 2019; 213: 537 – 548. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.04.094.
7. Кабалин М.Д., Замуруев А.В., Курлыкина А.В., Кузнецов Д.А. Теоретические аспекты укрепления грунта в дорожном строительстве. Вестник ГГНТУ. Технические науки. 2023; 3 (33): 64-74. DOI: https://doi.org/10.26200/GSTOU.2023.13.29.007. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54720068.
8. Ngo’o Ze A., Ndzié Mvindi A. T., Lobe Bille J. F., Mvindi Mvindi W. P., Mebouinz D. L., Onana V. L. Ex-situ and In-situ Manufacturing Procedures for Optimizing the Characteristics of a Soil Concrete Based on Lateritic Gravels and Granitic Aggregates: Application in Road Construction. International Journal of Pavement Research and Technology. 2022; 17 (2): 1-14. DOI: https://doi.org/10.1007 / s42947-022-00231-5.
9. Sarath Chandra K., Sahile K., Krishnaiah S. Utilization of Red Mud-Fly Ash Reinforced with Cement in Road Construction Applications. Advances in Materials Science and Engineering. 2021; 31. DOI: https://doi.org/10.1155 / 2021 / 3728652.
10. Jassim N.W., Hassan H.A., Mohammed H.A., Fattah M.Y. Utilization of waste marble powder as sustainable stabilization materials for subgrade layer. Results in Engineering. 2022; 14 (2): 100436. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100436.
11. Грачева Ю.В., Тарасеева Н.И., Иванов Н.М. Длительная водостойкость модифицированных геосинтетических вяжущих для дорожного строительства. Региональная архитектура и строительство. 2021; 1 (46): 63-69. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44867750.
12. Ojuri O.O., Ramdas V., Aderibigbe E.A., Williams C.G., Ramchuran S., Al-Nageim H. Improving strength and hydraulic characteristics of regional clayey soils using biopolymers. Case Studies in Construction Materials. 2022; 17: e01319. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01319.
13. Yang B., Li H., Li H., Ge N., Ma G., Zhang H., Zhang X., Zhuang L. Experimental investigation on the mechanical and hydraulic properties of urease stabilized fine sand for fully permeable pavement. International Journal of Transportation Science and Technology. 2022; 11 (1): 60–71. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijtst.2020.12.002.
14. Lunev, A.A., Sirotyuk, V.V. Stress distribution in ash and slag mixtures. Magazine of Civil Engineering. 2019; 86 (2): 72–82. DOI: https://doi.org/10.18720/ MCE.86.7.
15. Lunev, A.A., Sirotyuk, V.V. Prediction of the Stress State of Pond Ash Road Embankments. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2021; 58: 1-9. DOI: https://doi.org/10.1007/s11204-021-09700-8.
16. Лыткин А.А., Долгих Г.В., Пролыгин А.С. Пути увеличения межремонтных сроков службы автомобильных дорог. Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2024; 2 (96): 290-313. DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2024-21-2-290-313. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=65735918.
17. Shekov V., Kolesnikov G. Differential Energy Criterion for Brittle Fracture: Conceptualization and Application to the Analysis of Axial and Lateral Deformation in Uniaxial Compression of Rocks. Materials. 2023; 16 (13): 4875. DOI: https://doi.org/10.3390/ma16134875.
18. Катаров В.К., Алешина Н.В., Сюнёв В.С., Ратькова Е.И., Марков В.И. Оценка уплотненного состояния почвогрунтов при строительстве лесной дороги. Лесной вестник. Forestry Bulletin. 2021; 6: С. 106-117. DOI: https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-6-106-117. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47326208.
19. Пролыгин А.С., Александров А.С., Долгих Г.В. Модуль деформации грунтощебеночной смеси для проектирования дорожных одежд. Образование. Транспорт. Инновации. Строительство. 2022; 414-422. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=49344736.
20. Хитров Е.Г., Просужих А.А., Рудов С.Е., Куницкая О.А., Григорьев И.В. Исследование взаимосвязей свойств почвогрунтов как опорных поверхностей движения лесных машин. Resources and Technology. 2020; 2: 45-79. DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2020.5282. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44261048.
21. Графова Е.О., Степанов А.В., Сюнёв В.С., Катаров В.К. Повышение экологической безопасности трассы Р-21 "КОЛА" как центрального элемента лесной инфраструктуры Карелии. Resources and Technology. 2023; 1: 112-128. DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2023.6823. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=50510688.
22. Графова Е.О., Сюнёв В.С., Горбач В.В. Анализ факторов негативного воздействия лесозаготовительного производства на природную среду Северо-Западного региона РФ. Лесотехнический журнал. 2023; 2 (50): 5-24. DOI: http://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.2/1. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54525077.
