Обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі. В статті на базі досвіду, отриманого в області підвищення міцності та стійкості об’єктів, зведених з ґрунту, та на основі ранжування параметрів доводиться гіпотеза про найбільшу ефективність вертикальних елемен-тів підсилення на відміну від всіх інших у випадку перевлаштування під суміщену колію (1520/1435 мм). Методика. Розглянуто регламентовані ЦП-0204 «Правила улаштування основної площадки земляного по-лотна при виконанні капітального ремонту та модернізації колії» варіанти підсилення земляного полотна геотекстилем або георешіткою, а також шаром, що мало деформується. Проаналізовано розроблені і впрова-джені в Європейському Союзі три концепції підсилення за допомогою: 1) геосинтетичних матеріалів; 2) ве-ртикальних паль або мікропаль; 3) комбінації геосинтетичних матеріалів з палями. Результати. Проведене ранжування методів підсилення земляного полотна за позитивними та негативними параметрами, які харак-теризують ситуацію розміщення в ґрунтовій матриці елементів підсилення. Параметри підсилення розділені на позитивні (зменшення горизонтальних та вертикальних деформацій) та негативні (параметри технології). Визначено, що максимальне значення позитивного впливу на зменшення вертикальних деформацій надають варіанти вертикальних паль або мікропаль, створених на основі бурозмішувальної технології або jet-grouting. Наукова новизна. Вперше на основі формул ранжування за позитивними та негативними парамет-рами виконане обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі. Практична значимість. Будь-який метод підсилення до його практичної реалізації може бути ранжований, тобто може бути визначена його ефективність та раціональність під час впровадження в конкретних ситуа-ціях експлуатації залізниці, земляне полотно якої потребує підсилення.
ENG: Purpose. Substantiating the concepts of subgrade’s strengthening in Ukraine and the European Union. In the work, based on the experience gained in the field of increasing the strength and stability of objects constructed from the soil, based on the ranking of parameters, the hypothesis about the greatest effectiveness of vertical strengthening elements, unlike all others, in the case of transition to a combined track (1520/1435 mm) is proven. Methodology. The options for strengthening the subgrade with geotextile or geogrid, as well as a rigid layer, are considered, as regulated by CP-0204 "Rules for the arrangement of the main subgrade site during major repair and modernization of the track". Three concepts of strengthening developed and implemented in the European Union with the help of: 1) geosynthetic materials; 2) vertical piles or micropiles; 3) combinations of geosynthetic materials with piles (Geo-synthetic-Reinforced-Pile-Supported) are analyzed. Findings. The ranking of the methods of strengthening the sub-grade was carried out according to positive and negative parameters that characterize the situation of placement of reinforcement elements in the soil matrix. Reinforcement parameters are divided into positive (reduction of horizon-tal and vertical deformations) and negative (technology parameters). It was determined that the maximum value of the positive impact on the reduction of vertical deformations is provided by options of vertical piles or micropiles created on the basis of Boring and Mixing Technology or Jet-grouting. Originality. For the first time, on the basis of the ranking formulas for positive and negative parameters, the justification of the concepts of subgrade’s strengthening in Ukraine and the European Union was performed. Practical value. Any method of strengthening can be ranked before its practical implementation. That is, its efficiency and rationality can be determined during implementation in specific situations of railway operation, with subgrade that needs strengthening.
ENG: Purpose. Substantiating the concepts of subgrade’s strengthening in Ukraine and the European Union. In the work, based on the experience gained in the field of increasing the strength and stability of objects constructed from the soil, based on the ranking of parameters, the hypothesis about the greatest effectiveness of vertical strengthening elements, unlike all others, in the case of transition to a combined track (1520/1435 mm) is proven. Methodology. The options for strengthening the subgrade with geotextile or geogrid, as well as a rigid layer, are considered, as regulated by CP-0204 "Rules for the arrangement of the main subgrade site during major repair and modernization of the track". Three concepts of strengthening developed and implemented in the European Union with the help of: 1) geosynthetic materials; 2) vertical piles or micropiles; 3) combinations of geosynthetic materials with piles (Geo-synthetic-Reinforced-Pile-Supported) are analyzed. Findings. The ranking of the methods of strengthening the sub-grade was carried out according to positive and negative parameters that characterize the situation of placement of reinforcement elements in the soil matrix. Reinforcement parameters are divided into positive (reduction of horizon-tal and vertical deformations) and negative (technology parameters). It was determined that the maximum value of the positive impact on the reduction of vertical deformations is provided by options of vertical piles or micropiles created on the basis of Boring and Mixing Technology or Jet-grouting. Originality. For the first time, on the basis of the ranking formulas for positive and negative parameters, the justification of the concepts of subgrade’s strengthening in Ukraine and the European Union was performed. Practical value. Any method of strengthening can be ranked before its practical implementation. That is, its efficiency and rationality can be determined during implementation in specific situations of railway operation, with subgrade that needs strengthening.
Description
О. Дубінчик: ORCID 0000-0003-4059-2357,
В. Мірошник: ORCID 0000-0002-8115-0128,
О. Тютькін: ORCID 0000-0003-4921-4758
Keywords
земляне полотно, підсилення, напружено-деформований стан, геосинтетичні матеріали, ґрунтоцемент, ранжування параметрів, subgrade, strengthening, stress-strain state, geosynthetic materials, soil cement, ranking of parameters, КТІ
Citation
Дубінчик О. І., Мірошник В. А., Тютькін О. Л. Обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2023. Вип. 24. С. 22–30. DOI: 10.15802/bttrp2023/291779.