УДК 626.862.1

БЕСПОЛОСТНАЯ ДРЕНА СОСТАВНОГО ПРОФИЛЯ, УСИЛЕННАЯ ДРЕНАЖНОЙ ТРУБОЙ Бесполостная дрена составного профиля, усиленная дренажной трубой

Опубликовано в Известия Петербургского университета путей сообщения/Proceedings of Petersburg Transport University · Том 19, Номер 4 · Страницы 665–676 · Рубрика: Общетехнические задачи и пути их решения
DOI: https://doi.org/10.20295/1815-588X-2022-4-665-676
Получено: 17.12.2022 Одобрено: 20.12.2022 Опубликовано: 20.12.2022
Цель: Расчетное обоснование конструкции бесполостного дренажа, обеспечивающей эффективное осушение слабоводопроницаемых грунтов. Ранее была разработана методика гидравлического расчета бесполостной дрены составного профиля, закладываемой с уклоном, но без включения в нее дренажной трубы. Дренажная труба усиливает водоотводящую способность бесполостной дрены с сохранением всех остальных ее преимуществ. Методы: Использовано известное дифференциальное уравнение фильтрации жидкости в грунте. Особенно важно, что метод расчета может быть использован при всех режимах движения воды в дренаже: ламинарном, переходном или турбулентном. Для переходного и турбулентного режима применены зависимости, обоснованные экспериментами, проводившимися Северным научно-исследовательским институтом гидротехники и мелиорации. Сложная форма поперечного сечения дренажа учитывается с помощью специального коэффициента, который приводит ее к эквивалентному по площади прямоугольному сечению. Доказывается, что такой переход не приводит к значимой погрешности полученных результатов. Результаты: Получены зависимости, позволяющие рассчитать расходы, протекающие по бесполостной части дрены и по дренажной трубе. Если дрена имеет большую протяженность, то от нее целесообразно периодически отводить воду в поперечном направлении коллекторами. Выведены зависимости, по которым определяется расстояние между промежуточными коллекторами, куда вода поступает от дрен, закладываемых с уклоном и глубину воды в бесполостной части дрены в характерных сечениях. Практическая значимость: Бесполостной дренаж применяется в сельском хозяйстве, в системах инженерной защиты от подтопления и загрязнения окружающей среды. Бесполостные дрены составного профиля привлекли внимание железнодорожников: обеспечивая эффективное осушение земляного полотна, они одновременно увеличивают его несущую способность. Особенно эффективно его применение в слабоводопроницаемых грунтах при заложении в зону сезонного промерзания грунтов.
Бесполостная дрена, гидравлический расчет, дренаж, земляное полотно, составное сечение
Текст Список литературы
Текст (PDF)
Читать Скачать

1. Kolos A. Reducing of negative heavy axle load impact on the railway track structure / A. Kolos, A. Petriaev, I. Kolos et al. // AIP Conference Proceedings. - 2021. - DOI:https://doi.org/10.1063/5.0063962.

2. Kolos A. Railway subgrade stressed state under the impact of new-generation cars with 270 kN axle load / A. Kolos, A. Romanov, V. Govorov et al. // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2020. - I. 49. - Pp. 343-351. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0450-1_35.

3. Kolos A. Bearing capacity of high embankment clay soils in terms of heavy axle load operation / A. Kolos, A. Romanov, E. Shekhtman et al. // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2020. - I. 49. - Pp. 403-412. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0450-1_42.

4. Lazorenko G. Dynamic behavior and stability of soil foundation in heavy haul railway tracks: A review / G. Lazorenko, A. Kasprzhitskii, Z. Khakiev et al. // Construction and Building Materials. - 2019. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.184.

5. Kolos A. Study on railway elastic substructure vibration under heavy axle load / A. Kolos, A. Petriaev, A. Konon // AIP Conference Proceedings. - 2021. - DOI:https://doi.org/10.1063/5.0063961.

6. 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. - Рp. 710-715.

7. Bogomolova N. The study of railway embankment deformations in cold regions / N. Bogomolova, M. Bryn, A. Nikitchin et al. // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2020. - Iss. 50 - Pp. 223-229. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_24.

8. Yang G. S. Study of thawing and consolidation law of ice-rich embankment / G. S. Yang, B. Bai, X. L. Yao // Yantu Lixue. Rock Soil Mech. - 2020. - Iss. 41.

9. Bogomolova N. Features of engineering surveys in areas of permafrost prevalence by the example of the project “northern latitudinal way” / N. Bogomolova, Y. Milyushkan, S. Shkurnikov et al. // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2020. - Iss. 50. - Pp. 215-221. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0454-9_23.

10. Yang G. L. Study on earth pressures in expansive soil roadbed under weather influence / G. L. Yang, X. J. Huang // Chinese J. Geotech. Eng. - 2005. - Iss. 27.

11. Nguyen T. T. Mud pumping under railtracks: Mechanisms, assessments and solutions / T. T. Nguyen, B. Indraratna, R. Kelly et al. // Australian Geomechanics Journal. - 2019. - Iss. 54(4).

12. Leus O. Strength properties of ballast layer, created from new and recycled crushed stone ballast / O. Leus, I. Menendez Pidal, A. Kolos et al. // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - Iss. 942(1). - DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/942/1/012026.

13. Kaushik M. K. Drainage Performance of Different Sizes Tire Chips used Alone and Mixed with Natural Aggregates as Leachate Drainage Layer Material / M. K. Kaushik, A. Kumar, A. Bansal // Geotech. Geol. Eng. - 2016. - DOI:https://doi.org/10.1007/s10706-015-9937-x.

14. Shtykov V. I. Hydraulic calculation of non-cavity triangular cross-section drains in transient regime / V. I. Shtykov, A. B. Ponomarev // Proceedings of Petersburg Transport University. - Saint-Petersburg, 2019. - Vol. 16., iss. 3. - Pp. 523-532. - DOI:https://doi.org/10.20295/1815-588X-2019-3-523-532.

15. Shtykov V. Hydraulic Analysis of a Sloped Trapezoidal Non-cavity Drain Improved by a Pipe Drainage / V. Shtykov, A. Ponomarev, J. Yanko // Transportation Research Procedia. - 2021. - Iss. 54. - Pp. 768-774. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.02.129.

16. Shtykov V. I. Hydraulic calculation of non-cavity complex cross-section drains / V. I. Shtykov, Yu. G. Yanko // Bulletin of scientific research results. - 2021. - Iss. 1. - Pp. 33-49. - DOI:https://doi.org/10.20295/2223-9987-2021-1-33-49.

Войти или Создать
* Забыли пароль?