Компьютерная программа "Расчет дорожных грунтовых конструкций"



Современные методы всесезонного и скоростного строительства автомобильных дорог требуют совершенствования и модернизации существующих методов проектирования, строительства и реконструкции автомобильных дорог. В современных условиях это связано с анализом инженерно-геологических особенностей строения той или иной территории, таких, как обводненность грунтов, наличие глинистых грунтов с низкой несущей способностью, сейсмичность и наличие тиксотропных грунтов и т.д., и выбором соответствующих методов оценки устойчивости и влияния на надежность и долговечность сооружения.
При этом выбор комплекса мероприятий по обеспечению надежности проектируемой конструкции наряду с оценкой местной устойчивости конструкции и конструкции в целом является одним из наиболее сложных и актуальных вопросов современного дорожного строительства. Для решения этой проблемы в Союздорнии разработана комплексная компьютерная программа, которая успешно апробирована на ряде реальных проектов.
Программа предназначена для расчета грунтовых конструкции при проектировании и реконструкции автомобильных дорог, а также позволяет вносить изменения в проект на этапе строительства в случае появления неожиданных обстоятельств, усложняющих и тормозящих строительство автомобильной дороги. При этом программа позволяет повести обоснованный выбор мероприятия для повышения устойчивости как собственно насыпи, так и ее основания.
В программе используются традиционные методы оценки устойчивости откосов - по круглоцилиндрической поверхности скольжения и склонов - по методу «горизонтальных сил» с учетом сейсмичности района, уровня грунтовых и напорных вод.
В программе предусмотрен расчет осадки насыпи как с использованием модуля деформации грунтов (СНиП 2.02.01-83), так и с применением модуля осадки, позволяющего более обоснованно и точно оценить деформацию уплотнения каждого расчетного слоя в основании насыпи и, соответственно, общую осадку насыпи. Также осуществляется прогноз осадки насыпи во времени для полностью водонасыщенных грунтов в соответствие с теорией фильтрационной консолидации Терцаги-Герсеванова и не полностью водонасыщенных по теории Н.Н. Маслова с использованием показателя степени консолидации грунтов.
При оценке стабильности насыпи в случае наличия «слабых» грунтов в ее основании программа позволяет определить зоны нестабильности и проанализировать ряд мероприятий, таких, как изменение конфигурации насыпи, устройство берм, замена грунта основания, устройство свай различного размера и из различного материала, позволяющих локализовать такие зоны или полностью их ликвидировать.
В случае необходимости программа позволяет произвести расчет без осадочной насыпи с применением гибких свайных ростверков из различных современных геосинтетических и других материалов с необходимой прочностью, деформируемостью и долговечностью.
При проектировании насыпей в стесненных пространственных условиях программа позволяет рассчитать конструкцию крутых откосов армированных различными по прочности материалами, а также насыпей на армированном основании.
В программу включены вспомогательные блоки статистической обработки результатов лабораторных испытаний грунтов, таких, как прочностные характеристики грунтов, плотность, влажность, пористость и т.д. и априорной оценки коэффициента фильтрации песков на основании определения их гранулометрического состава.
Кроме того с помощью программы можно рассчитать конструкции облегченных насыпей из легких наполнителей, например, таких, как пенополистирол и других.
Для разработки отдельных блоков программы использованы как оригинальные алгоритмы, так традиционные алгоритмы, изложенные в трудах по механике грунтов и проектированию автодорожных конструкций.



Г.Б. Гершман, к.т.н., Ю.М.Львович, П.А. Фонарев, к.т.н., В.Д. Казарновский, д.т.н.
ФГУП "СоюздорНИИ"