ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 5
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ И
ИЗМЕНЕНИЯ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА11
1.1 Особенности развития деформаций морозного пучения на
участках автомобильных дорог ........................................................... 11
1.2 Факторы возникновения морозного пучения в земляном
полотне автомобильных дорог ............................................................ 20
1.3 Особенности и механизмы влагопереноса в промерзающих
грунтах ................................................................................................... 25
1.4 Способы регулирования водно-теплового режима и
влагопроводных свойств грунтов земляного полотна ...................... 31
1.5 Способы изменения свойств грунтов эксплуатируемого
земляного полотна ................................................................................ 35
1.5.1 Способы укрепления и уплотнения грунтов......................... 36
1.5.2 Способы инъектирования грунтов......................................... 41
1.5.3 Вяжущие материалы для инъектирования грунтов ............. 45
1.6 Цель и задачи исследования .......................................................... 46
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА СОЗДАНИЯ ЗАКРЫТОЙ
СИСТЕМЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА ДЛЯ СУЩЕСТВУЮЩЕГО
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА.................................................................................... 49
2.1 Мониторинг эксплуатируемых участков земляного полотна
при закрытой и открытой системах промерзания ............................. 49
2.1.1 Выбор участка мониторинга................................................... 49
2.1.2 Проведение мониторинга........................................................ 51
2.1.3 Анализ результатов мониторинга относительной
влажности грунта земляного полотна при промерзании.............. 60
2.2 Концепция капиллярного барьера в земляном полотне из
стабилизированных грунтов ................................................................ 61
3
2.3 Моделирование работы капиллярного барьера в земляном
полотне из стабилизированного грунта.............................................. 64
2.4 Расчетно-теоретическое обоснование параметров
капиллярного барьера........................................................................... 67
2.4.1 Решение для определения глубины капиллярного барьера 68
2.4.2 Решение для определения мощности капиллярного
барьера ............................................................................................... 76
2.5 Выводы по главе 2 .......................................................................... 80
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ
СИСТЕМЫ ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО – КАПИЛЛЯРНЫЙ БАРЬЕР ПРИ
ПРОМЕРЗАНИИ ................................................................................................... 82
3.1 Экспериментальное определение двухпараметрического
температурного критерия начала интенсивного криогенного
влагопереноса в грунтах земляного полотна ..................................... 82
3.1.1 Постановка и проведение лабораторного эксперимента на
грунтовых моделях с капиллярным барьером ............................... 82
3.1.2 Результаты определения двухпараметрических
температурных критериев начала интенсивного криогенного
влагопереноса под капиллярным барьером ................................... 88
3.2 Экспериментальное исследование коэффициентов
влагопроводности силикатизированных грунтов при промерзании94
3.2.1 Постановка и проведение лабораторного эксперимента
для силикатизированных грунтов ................................................... 94
3.2.2 Результаты лабораторного эксперимента по определению
коэффициентов влагопроводности силикатизированных
грунтов ............................................................................................. 101
3.2.3 Оценка влияния процесса промерзания на коэффициенты
влагопроводности силикатизированных грунтов........................ 104
3.3 Экспериментальное исследование коэффициентов морозного
пучения силикатизированных глинистых грунтов.......................... 108
4
3.4 Выводы по главе 3 ........................................................................ 114
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАПИЛЛЯРНОГО БАРЬЕРА
В ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ............................ 116
4.1 Алгоритм проектирования капиллярного барьера .................... 116
4.2 Описание способа создания капиллярного барьера .................. 123
4.3 Верификация методики определения глубины расположения
капиллярного барьера......................................................................... 127
4.4 Оценка экономической эффективности применения
обоснованной конструкции капиллярного барьера......................... 133
4.5 Выводы по главе 4 ........................................................................ 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 140
Список литературы ............................................................................................. 142
Приложение А. Акты о внедрении результатов исследований...................... 159
Приложение Б. Технологическая карта на устройство капиллярного
барьера способом газовой силикатизации........................................................ 161
Приложение В. Технологическая схема на устройство капиллярного
барьера способом газовой силикатизации........................................................ 162
