Россия
Россия
Россия
Цель: Гидрологическое обоснование конструкций дренажных систем, эффективно осушающих слабоводопроницаемые грунты земляного полотна. В результате переувлажнения грунтов атмосферными осадками и грунтовыми водами верхнее строение пути подвергается деформации и теряет свою прочность. Для исключения неблагоприятных процессов применяют различные водоотводные устройства и дренажные системы. В современном мире значительно возросли скорость движения и количество грузоперевозок и увеличилась нагрузка на верхнее строение пути. Для снижения рисков к конструкциям дренажных систем необходимо применять гидрологические требования по обеспечению влажностного режима грунтов земляного полотна. Методы: Применительно к новым конструкциям используется традиционный воднобалансовый метод оценки эффективности дренажа, учитывающий два основных типа увлажнения: атмосферный и смешанный. Для атмосферного питания приводятся данные по расчетному притоку воды к дренажу в Северо-Западной зоне России. Атмосферное питание может отсутствовать в случае применения геомембран на основной площадке земляного полотна. Расстояние между коллекторами определено по авторской методике, полученной аналитическим методом. Результаты: Предложена новая конструкция бесполостной дрены. Доказано, что предложенная конструкция в слабоводопроницаемых грунтах дренирует земляное полотно эффективнее, чем подкюветный дренаж. Приведен пример гидравлического расчета такой дрены, определено расстояние между отводящими коллекторами в заданных условиях. Практическая значимость: Благодаря применению бесполостного дренажа влажность грунтов земляного полотна снизится, что приведет к увеличению его несущей способности. Результаты могут быть использованы в слабоводопроницаемых грунтах, распространенность которых достаточно велика. Конструкции, включающие бесполостной дренаж, могут использоваться в комплексе с традиционными.
Земляное полотно, слабоводопроницаемые грунты, дренаж, инфильтрация, грунтовые воды, атмосферные осадки, сроки осушения, геотекстильный материал, геомембрана, расчетный приток, водный баланс, расчетная обеспеченность
1. СП 32-104-98. Проектирование земляного полотна железнодорожной колеи 1520 мм. - М.: Госстрой России. 2001.
2. Канцибер Ю. А. Гидрологические требования к режиму осушения грунтов земляного полотна / Ю. А. Канцибер, А. Б. Пономарев, М. А. Васильева // Сборник трудов X Международной конференции по проблемам прочности материалов и сооружений на транспорте. СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2018.
3. Штыков В. И. Гидравлический расчет дрен треугольного профиля, усиленных дренажной трубой / В. И. Штыков, А. Б. Пономарев // Известия Петербургского государственного университета путей сообщения. СПб.: ПГУПС, 2020. - Т. 17. - Вып. 1. - С. 144-156
4. Пономарев А. Б. Влияние систем бесполостного дренажа на несущую способность железнодорожного земляного полотна / А. Б. Пономарев, В. В. Конюшков, В.В. Лушников и др. // Вода и экология: проблемы и решения. - 2019. - № 4(80). С 47-53
5. Штыков В. И. Гидравлический расчет бесполостных дрен треугольного поперечного сечения при переходном режиме / В. И. Штыков, А. Б. Пономарев // Известия Петербургского государственного университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2019. - Т. 16. - Вып. 3. - С. 523-532
6. Штыков В. И. Гидравлический расчет бесполостного пластового дренажа при грунтовом напорном питании / В. И. Штыков, А. В. Козлова // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. - 2007. - Т. 247. - С. 84-90.
7. Shtykov V. I. The performance of geotextile materials used for filtration and separation in different structures as an important part of geotextiles requirements / V. I. Shtykov, L. S. Blazhko, A. B. Ponomarev // Procedia Engineering. - 2017. - Pp. 247-251.
8. Blazhko L. S. Enhancement of Subgrade's Bearing Capacity in Low Water Permeable (Clay) Soils / L. S. Blazhko, V. I. Shtykov, E. V. Chernyaev // Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 189. - Pp. 710-715.
9. Пособие по проектированию методов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна (к СНиП 2.05.02-85). - М.: Стройиздат. 1989. - 97 с.
10. Канцибер Ю. А. Расчетная приточность к дренируемым площадям в условиях Северо-Запада России / Ю. А.Канцибер, В. И. Штыков // Сб. Акад. чтения к 200-летию ПГУПС. - СПб: ПГУПС. 2009. - С. 88-90.
11. Справочник по климату СССР. ч. 1-1У. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972.
12. Технические указания по устройству дренажей для осушения основной площадки земляного полотна в комплексе с ремонтами пути. - М.: Изд. МГУПС, 1999. - 33 с.
13. Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях. Спр. пособие к СНиП 2.06-15-85. - М.: Стройиздат, 1991. - 272 с.
14. Shtykov V. Hydraulic Design of a Component Cavity-Free Drains at Transient Water Flow in the Aggregate / V. Shtykov, A. Ponomarev; A. Manakov, A. Edigarian (eds.) // International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia - 2021. TransSiberia 2021. Lecture Notes in Networks and Systems. - Springer, Cham, 2022. - Vol 402. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-96380-4_36.
