О необходимости учёта генетики грунтов при их комплексном укреплении

Решение актуального вопроса обеспечения межремонтных сроков автомобильных дорог на территории России возможно за счёт технологии укрепления грунтов земляного полотна цементом. Грунты представляют собой оригинальную многокомпонентную систему, оказывающую влияние на деформационные и прочностные характеристики композиции (цемент и грунт). Композиция цементогрунта имеет ряд недостатков, особенно для районов с сезонным промерзанием, влияющих на её долговечность.

С целью повышения эффективности работы композиции при укреплении грунтов земляного полотна цементом применяют полимерно-минеральную добавку Nicoflok. Однако влияние регионально-генетического типа грунта на прочностные характеристики композиции цементогрунт + Nicoflok в настоящее время не изучено.

В статье выполнен факторный анализ влияния генетики грунтов на прочностные характеристики композиции. Исследование многокомпонентной системы включало в себя построение поверхности отклика факторов генетики грунтов на прочностные показатели композиции. Для перехода от качественного влияния генетики грунтов на композицию (цементогрунт + Nicoflok) к количественной оценке требуются дополнительные исследования. Эти исследования необходимо проводить по единой схеме, которая учитывает специфику сезонного промерзания грунтов земляного полотна северных районов Европейской России и Западной Сибири.

1. McDowell C. Stabilization of soils with lime, lime-flyash, and other lime reactive materials // Highway Res Board Bull. 1959. 231: P. 60–66.

2. Физико-химическая механика почв, грунтов, глин и строительных материалов / под ред. П.А. Ребиндера, К.С. Ахмедова. Ташкент : ФАН, 1966. 476 с.

3. Saussaye L., Boutouil M., Baraud F., Leleyter L. Influence of sulfate and chloride ions on the geotechnical and microstructural properties of soils treated with hydraulic binders: individual and coupling effects. EngGeol. 2015. 189. P. 98–103.

4. Comite Euro-International du Beton (CEB), Durable Concrete Structures Design Guide, Thomas Telford Services Ltd., London, England, 1989.

5. Bensted J., Rbrough A., Page M.M. Durability of Concrete and Cement Composites // Civil and Structural Engineering. 2007. URL: https://doi.org/10.1533/9781845693398.86

6. Fabbri A., Morel J.C. Earthen materials and constructions // Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering. 2020. 14. URL: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-1027042.00014-7

7. Lu Y., Liu S., Zhang Y. et al. Freeze-thaw performance of a cement-treated expansive soil // Cold Regions Science and Technology. 2020. URL: https://doi.org/10.1016/j.coldregions. 2019.102926

8. Максимов А.Т., Собко Г.И. Применение полимерной добавки Nicoflok для укрепления и стабилизации грунтов. Москва : ВТУ Спецстроя России, 2006. 89 с.

9. Dokuchaev V.V. Russian Chernozem // Selected Works. 1883. V. 1. P. 14–419.

10. Сибирцев Н.М. Почвоведение: Лекции, читаные студентам Института сельского хозяйства и лесоводства в Ново-Александрии. Санкт Петербург, 1909. 534 с.

11. Почвенная карта России (скорректированная цифровая версия Почвенной карты РСФСР масштаба 1:2 500 000) / под ред. В.М. Фридланда, 2007.

12. Афиногенов О.П., Ефименко С.В., Афиногенов А.О. Совершенствование методов проектирования автомобильных дорог на основе дифференциации районирования // Вестник КГУСТА. 2016. № 1. С. 29–33.

13. Ефименко С.В., Краевский А.А., Чурилин В.С. Особенности генезиса, состава и свойств глинистых грунтов Западной Сибири // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 2. С. 177–181.

14. Ефименко С.В., Чурилин В.С., Бадина М.В. Особенности гранулометрического и минералогического состава грунтов Западно-Сибирского региона // Труды XX Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых учёных. Томск : ТПУ, 2016. С. 142–143.

15. Коробкин В.И. Литология и условия образования плиоцен-четвертичных пылеватоглинистых отложений Юга европейской части России : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Новочеркасск, 1993. 58 с.

16. Ефименко В.Н. Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог при глубоком промерзании грунтов (На примере Юго-Востока Западной Сибири) : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ефименко Владимир Николаевич. Москва, 1978. 216 с.

17. Охотин В.В. Влияние отдельных факторов на физико-механические свойства глинистых частиц // Труды юбилейной научной сессии ЛГУ, секция геолого-почвенных наук / ЛГУ. Ленинград, 1952. С. 146162.

18. Пучение промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружений / под ред. В.О. Орлова. Ленинград : Стройиздат, 1977. 184 с.

19. Ефименко С.В., Чурилин В.С., Бадина М.В. Минералогические особенности грунтов и состава обменных катионов земляного полотна автомобильных дорог Западной Сибири // Труды XXI Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых учёных. Томск : ТПУ, 2017. С. 100–101.

20. Лабораторный контроль выпуска и укладки полимер-цементо-грунтовой смеси при строительстве участка автомобильной дороги к деревне Гаврилово Шатковского района Нижегородской области : научно-технический отчет. Омск : ОАО «Омский Союз ДорНИИ», 2007. 48 с.

21. Техническое заключение по результатам испытаний полимер-минеральной композиции Nicoflok и расчетов вариантов конструкций дорожных одежд с целью применения в дорожном строительстве Республики Беларусь. Минск : Государственное предприятие «БелдорНИИ», 2011. 34 с.

22. Укрепление местных грунтов портландцементом с применением добавки Nicoflok : научно-технический отчет. Барнаул : Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, 2010. 131 с.

23. Лабораторные испытания свойств полимерно-минеральной композиции «NICOFLOK» и минеральных наполнителей. Ч. 1, 2 : научно-технический отчет. Томск : ООО Научно-производственный центр «Дорстройконтроль, 2013. 28 с.