Анализ результатов лабораторных испытаний морозного пучения грунтов

Актуальность. В Указе Президента Российской Федерации № 309 от 7 мая 2024 г. «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 г. и на перспективу до 2036 г.» определены показатели для достижения национальной цели «Комфортная и безопасная среда для жизни». Согласно документу, к 2030 г. доля автомобильных дорог, соответствующих нормативным требованиям, должна составить: для дорог федерального значения и крупнейших городских агломераций − не менее 85 %; для опорной сети автомобильных дорог − не менее 85 %; региональных или межмуниципальных дорог − не менее 60 %. Однако для Западной Сибири существуют риски недостижения установленных показателей из-за недостаточного учета пучинистых свойств глинистых грунтов земляного полотна. Изменения в ГОСТ 28622–2012, внесенные в 2022 г., и появление новой приборной базы для оценки степени пучинистости грунтов обусловливают необходимость сопоставления результатов исследований, выполненных с применением различного оборудования.

Цель исследования: выполнить анализ результатов лабораторных испытаний степени пучинистости грунтов на установках различной конструкции для оценки целесообразности объединения их в единую генеральную совокупность.

Методы исследования включают сравнительные испытания на приборах различной конструкции, а также применение методов математической статистики для обработки и сопоставления полученных результатов.

Результаты. Выявлены существенные различия в результатах испытаний на установках ППГ1-М и ГТ 1.1.8. Показано, что объединение данных, полученных на разных установках, в единую генеральную совокупность для выявления новых связей и закономерностей нецелесообразно.

1. Орлов В.О., Дубнов Ю.Д., Меренков Н.Д. Пучение промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружений. Ленинград : Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1977. 184 с.

2. Casagrande A. Discussion of Frost Heaving // Highway Research Board Proceedings. 1931. V. 11. P. 168–172.

3. Невзоров А.Л., Болдырев Г.Г., Скопинцев Д.Г. Определение деформаций морозного пучения грунтов в лабораторных условиях // Геотехника. 2014. № 3. С. 26–31. EDN: TCYVZD

4. Afridi M.A., Erlingsson, S., Sjögren, L. Municipal street maintenance challenges and management practices in Sweden. Frontiers in Built Environment. 2023. V. 9. DOI: 10.3389/fbuil.2023.1205235. EDN: LTNTPE

5. Фурман Б.В., Ярмолинский А.И. Причины и способы борьбы с морозным пучением на автомобильных дорогах // Материалы 57-й студенческой научно-технической конференции инженерно-строительного института ТОГУ, Хабаровск, 17–27 апреля 2017 г. Хабаровск : Тихоокеанский государственный университет, 2017. С. 323–329. EDN: YTGFHD

6. Чурилин В.С., Базуев В.П., Бадина М.В. Некоторые результаты испытания пучинистых свойств глинистых грунтов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 6 (47). С. 191–196. EDN: TBZNJH

7. Тулаев А.Я. Обзор литературных работ, посвященных изучению пучин и мерам борьбы с ними, опубликованных до 1938 года // ДорНИИ, Исследование пучин на автомобильных дорогах : сб. научных трудов. Вып. 11. Москва : Дориздат, 1941. С. 13–86.

8. Zhou S., Zhou C., Sun Y., et al. Predicting mechanical properties of freeze-thaw clay under varying compaction levels and confining pressures utilizing GABP network and machine learning-aided Duncan-Chang constitutive model // Environ Earth Sci. 2025. № 84. P. 331. DOI: 10.1007/s12665-025-12346-6

9. Sun Y., Meng S., Wang M., et al. Deterioration effect of freeze-thaw on mechanical properties of roadbed clay under unfavorable conditions // Bull. Eng. Geol. Environ. 2021. № 80. P. 4773–4790. DOI: 10.1007/s10064-021-02203-8. EDN: PXLBUI

10. Isakov A., Bukhov S. Estimation of the Height of Frost Heaving of Clayey Soil of the Subgrade in a Closed System of Freezing // International Journal of Geomechanics. 2023. V. 23. № 7. P. 04023096. DOI: 10.1061/IJGNAI.GMENG-7710. EDN: GPXCPS

11. Васильев Ю.М. Расчет морозозащитных слоев дорожных одежд городских дорог. Ленинград : Автотрансиздат, 1965. 111 с.

12. Бадина М.В. Лабораторные исследования величины морозного пучения грунтов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2009. № 3 (24). С. 150–156. EDN: KXDSWD

13. 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.

14. Ефименко С.В. Развитие теоретических положений учета особенностей признаков геокомплекса при формировании региональных норм проектирования автомобильных дорог : специальность 05.23.11 : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Ефименко Сергей Владимирович. Новосибирск, 2016. 462 с. EDN: QOZNWU

15. Kettle M.R.J., Williams R.I.T. Frost heave testing // Matériaux et Constructions. 1976. V. 9 (4). P. 310.