 |
Личный вклад в решение проблемы
|
|
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего образования
«Пермский национальный исследовательский
Политехнический университет»
факультет Строительный
кафедра Строительное производство и геотехника
Зав. кафедрой СПГ
/Пономарев А.Б. /
"" 2016 г.
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
(магистерская диссертация)
направление подготовки 08.04.01– Строительство,
магистерская программа «Подземное и городское строительство»
Тема: АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ФИБРОАРМИРОВАННОГО ПЕСКА ПРИ УСТРОЙСТВЕ НАСЫПЕЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Утверждена приказом по университету №________от_________________2016г.
магистрант________________________/ Колесова А.С. /
Состав выпускной квалификационной работы:
1. Пояснительная записка настр.
2. Графическая часть на ______ листах.
Руководитель выпускной квалификационной работы
_______________ / Гришина А.С. /
Пермь, 2016 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….....4
Глава I. Обзор и анализ современного состояния вопроса ………………...9
1.1 Исследование насыпей автомобильных дорог……………………………...9
1.1.1 Обзор существующих конструкций насыпей …………………..…9
1.1.2 Анализ основных положений расчета насыпей автомобильных дорог на устойчивость ………………………………………………………………...13
1.2 Армирование в дорожном строительстве………………………………….19
1.3 Применение фибры в дорожном строительстве ………………………..22
1.4 Патентное исследование по вопросу фиброармирования насыпей……....27
1.4.1Проведение патентного исследования……………………………..27
|
|
|
1.4.2Результаты патентного исследования……………………………...29
1.5 Выводы по главе ………………………………………………………….36
Глава II. Лабораторные исследования физических и механических характеристик песков и фибропесков ……………………………………………37
2.1 Применяемые материалы…………………………………………………...37
2.2 Определение физических характеристик ………………………………39
2.3 Определение механических характеристик………………………………..43
2.4 Выводы по главе……………………………………………………………..52
Глава III. Расчет на устойчивость песчаных и фибропесчаных насыпей …………………………………………………………………………………53 3.1. Аналитический метод расчета устойчивости насыпей автомобильных дорог……………………………………………………………………………………..53
3.2.Численный метод расчета устойчивости откосной части насыпи и сравнение его с аналитическим………………………………………………………..58
3.3.Технико-экономическое обоснование применения фиброармированного грунта при устройстве насыпей автомобильных дорог...……………………………61
3.4.Выводы по главе……………………………………………………………..63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………….64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ …………………….....66
ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………....69
ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………70
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время активно возводятся такие земляные сооружения, как насыпи автомобильных дорог. Насыпи широко распространены в транспортном и городском строительстве. В настоящее время одной из главных проблем применения насыпей в развивающихся городах является неэффективное использование площадей городских территорий. Данная проблема возникает вследствие того, что насыпь, возведенная из несвязных грунтов, имеет малый угол заложения, что предполагает значительное уширение основания насыпи.
|
|
|
Одним из путей повышения эффективности использования городских территорий является уменьшение величины основания насыпи, т.е. придание откосам большей крутизны. Этого эффекта можно достигнуть, используя различные технологии армирования насыпи. На данный момент существует множество способов армирования насыпей геосинтетическими материалами: геомембранами, геосетками, георешетками и пр.
В выпускной квалификационной работе исследуется эффективный метод создания насыпей под автомобильные дороги – использование фиброармированного песка в качестве основного материала насыпи. Данный метод позволит увеличить крутизну откосов насыпи и, как следствие, уменьшить ширину ее основания, что приведет к более рациональному использованию площадей городских территорий.
Цель исследований
Целью выпускной квалификационной работы является исследование влияния фиброармирования на геометрические параметры насыпей под автомобильные дороги.
Задачи исследования
Для достижения поставленной цели в выпускной квалификационной работе решаются следующие задачи:
1.Проведение обзора нормативной и технической литературы, патентного поиска по вопросу армирования насыпей фиброй;
2.Лабораторные экспериментальные исследования физических и механических характеристик песков и фибропесков с целью выявления влияния фиброармирования на прочностные свойства грунта;
3.Определение геометрических параметров неармированных и армированных равнопрочных насыпей с использованием аналитического и численного методов расчета;
4.Сопоставление и экономическое обоснование полученных результатов расчета;
5. Анализ полученных результатов.
Объект исследования
Объектом исследования являются насыпи, возведенные из песчаного и фибропесчаного грунта и являющиеся основанием под автомобильные дороги.
Предмет исследования
Предметом исследования является влияния фиброармирования насыпей на их геометрические параметры.
Методика исследований
Экспериментальные лабораторные исследования физических и механических характеристик образов песчаного и фибропесчаного грунта и аналитический расчет равнопрочных армированных и неармированных насыпей на устойчивость.
|
|
|
Достоверность
Достоверность исследования и полученных результатов определяется проведением экспериментов и расчетов согласно нормативным документам, использованием сертифицированного оборудования, многократной повторяемостью.
Практическое значение работы
Практическое значение работы заключается в обосновании эффективности применения фибропесков для создания насыпей под автомобильные дороги.
Апробация работы
- VII Всероссийская молодежная конференция аспирантов, молодых ученых и студентов «Современные технологии в строительстве. Теория и практика» 25-27 марта 2015г.;
- VIII Научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Геология в развивающемся мире» с международным участием 23-26 апреля 2015г.;
- VII Международная заочная научно-практическая конференция «Наука в современном информационном обществе» 09-10 ноября 2015г.;
- VII Международная заочная научно-практическая конференция «Фундаментальная наука и технологии – перспективные разработки» 01-02 декабря 2015г.;
- VIII Всероссийская молодежная конференция аспирантов, молодых ученых и студентов «Современные технологии в строительстве. Теория и практика» 06-08 апреля 2016г.
Публикации
Промежуточные результаты исследований были опубликованы в следующих источниках:
- Колесова А.С. Поведение грунта под динамическими нагрузками//Геология в развивающемся мире: сб. науч. тр. (по материалам VIII науч.-практ. конф. студ., асп. и молодых ученых с междунар. участием): в 2 т. / отв. ред. П.А. Белкин; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2015, –Т.2. С. 62-65.
- Колесова А.С., Кузнецова А.С. Анализ изученности вопроса о динамических свойствах грунтов// Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: сб. науч. ст. (по материалам IV Всероссийской науч.-практ. конф.): ред. В.С. Глухов; Пенз. гос. ун-т. арх. и стр. – Пенза, 2014, - с. 41-46.
- Колесова А.С., Гришина А.С. Методы определения свойств грунта, находящегося под динамическими нагрузками// Строительство и архитектура. Опыт и современные технологии. Геотехника и геотехнологии: сб. науч. ст. (по материалам VII Всероссийской молодежной конф. асп., молодых ученых и студ. «Современные технологии в строительстве. Теория и практика»); электрон. научн. журн. 2015. Вып. 4, - С. 9, - URL: http://sbornikstf.pstu.ru/council/?n=&s=247 (Дата обращения 22.03.2016г.)
|
|
|
- Колесова А.С. К вопросу изучения фибрового армирования грунта // Наука в современном информационном обществе: материалы VII международной научно-практической конференции, North Charleston, USA, 09-10 ноября 2015г. - North Charleston, 2015. –T. 2, –С.6-8.
- Колесова А.С, Клевеко В.И., Шаньгина Ю.М. Влияние армирования грунта фибровыми волокнами на его плотность для использования в качестве обратной засыпки в подземном строительстве // Наука в современном информационном обществе: материалы VII международной научно-практической конференции, North Charleston, USA, 09-10 ноября 2015г. - North Charleston, 2015. –T. 2, –С.146-148.
- Колесова А.С., Клевеко В.И. Исследование влияния фибрового армирования на геометрические параметры равнопрочных насыпей // Фундаментальная наука и технологии – перспективные разработки: материалы VII международной научно-практической конференции, North Charleston, USA, 01-02 декабря 2015г. – North Charleston, 2015. –T. 1, –С. 131-133.
- Колесова А.С., Шаньгина Ю.М., Гришина А.С. Анализ эффективности применения фиброармированного песка при устройстве насыпей автомобильных дорог и обратной засыпки подпорных стен // Геомаркетинг, 2016.
Личный вклад в решение проблемы
Данная выпускная квалификационная работа опирается на результаты экспериментальных и аналитических исследований, проведенных непосредственно автором.
В первой главе проведен обзор и анализ нормативной и технической литературы, патентный поиск.
Во второй главе представлены методика и результаты лабораторных экспериментальных исследований.
В третьей главе приведен аналитический расчет и представлено экономическое обоснование эффективности использования предложенной технологии.
Настоящая работа выполнялась автором в период пребывания в магистратуре по направлению 270100.68 «Строительство» магистерской программы «Подземное и городское строительство» Пермского национального исследовательского политехнического университета в период с 2014 по 2016гг.
|
|
|
