Разуваев Денис Алексеевич, канд. техн. наук, доцент
630049, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191
Denis A. Razuvaev, PhD, A/Professor
191, Dusi Koval'chuk Str., 630049, Novosibirsk
Чахлов Михаил Геннадьевич, аспирант
630049, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191
Mikhail G. Chakhlov, Research Assistant
191, Dusi Koval'chuk Str., 630049, Novosibirsk
Проблема разрушения конструкции дорожной одежды в результате действия сил морозного пучения на эксплуатируемых автомобильных дорогах для многих регионов России остается весьма актуальной.
Одним из эффективных способов регулирования величины морозного пучения земляного полотна автомобильных дорог в неблагоприятных грунтово-климатических условиях является устройство капиллярного барьера. Данный способ с использованием инъекционных методов преобразования грунтов ранее обоснован авторами по результатам полевых и лабораторных исследований.
Тем не менее для практического применения предложенного способа важнейшими нерешенными задачами исследования являются определение расчетной глубины расположения капиллярного барьера в теле земляного полотна и его оптимальной мощности.
Цель исследования: расчетное обоснование границ капиллярного барьера из инъектированного раствора для предотвращения морозного пучения земляного полотна.
Методологическую основу работы составляют методы теоретического исследования, такие как абстрагирование, анализ и синтез.
Результаты исследования: сформулировано условие перевода «открытой» системы промерзания в «закрытую» и предложены критерии при создании капиллярного барьера; получено решение для определения максимальной толщины капиллярного барьера, которое зависит от свойств его материала и коэффициента влагопроводности; представлено решение задачи о расположении капиллярного барьера в теле эксплуатируемого земляного полотна, которое основано на привязке зоны интенсивного влагопереноса к изолиниям температур в промерзающем массиве.
The problem of road pavement deterioration due to the forces of frost heave on operating roads remains highly relevant for many regions of Russia.
One of the effective methods for regulating the magnitude of frost heave in the roadbed of highways under unfavorable soil-climatic conditions is the installation of a capillary barrier. This method, using injection methods for soil transformation, has been previously justified by the authors based on field and laboratory research.
However, for practical implementation of the proposed method, the key unresolved research tasks are the determination of the calculated depth of the capillary barrier within the roadbed and its optimal thickness.
In this regard, the aim of the research is to provide a calculated justification for the boundaries of the capillary barrier made from injected solution to prevent frost heave in the roadbed.
The methodological basis of the study includes theoretical research methods such as abstraction, analysis, and synthesis.
The article formulates the condition for transitioning from an "open" freezing system to a "closed" system and proposes criteria for creating a capillary barrier. A solution is obtained to determine the maximum thickness of the capillary barrier, which depends on the properties of its material and the coefficient of moisture conductivity. The solution to the problem of locating the capillary barrier within the structure of the operating roadbed is presented, based on correlating the zone of intensive moisture transfer with the isotherms of temperatures in the freezing massif.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.