Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время экономика Вьетнама развивается высокими темпами, в стране активизируются процессы индустриализации и модернизации. В связи с этим формирование дорожно-транспортной инфраструктуры для обслуживания потребностей народного хозяйства, обеспечения обороноспособности страны, повышения жизненного уровня населения, проживающего в отдаленных районах страны, является крайне необходимым. В процессе решения этой проблемы уже построено значительное количество линейных транспортных сооружений: автомагистраль-2, автомагистраль-3, авто-магистраль-6, автомагистраль-27 и дороги Хошимина.
Необходимо учитывать, что территория Вьетнама расположена в зонах тропических ливней (ежегодно количество выпадающих осадков составляет от 140 до 300 см), а пересеченный рельеф и множество рек негативно влияют на работоспособность транспортных сооружений. Практика показывает, что значительное количество дорог после завершения строительства и ввода в эксплуатацию теряют прочность и устойчивость земляного полотна по различным причинам: осадка основания, обвал, оползневые деформации на откосах и прилегающих склонах. Особенно остро эти вопросы стоят в северных районах страны, где, по статистическим данным последних лет, после ливней активизируются оползневые явления, которые уже стали причиной больших материальных и финансовых потерь.
Чтобы устранить разрушенные и дефектные участки, государство вынуждено выделять значительные материальные и финансовые ресурсы. Несмотря на большие затраты на ремонтные работы, все усилия пока не привело к ожидаемым результатам. Поэтому исследование причин деформаций и разрушений земляного полотна автомобильных дорог и разработка превентивных мероприятий по повышению прочности и устойчивости земляного полотна являются чрезвычайно актуальными. Это не только будет способствовать развитию экономики, но и обеспечит конкурентные преимущества Вьетнама в области дорожного строительства по сравнению с другими странами азиатского региона.
Целью работы является разработка системного подхода к обеспечению прочности и устойчивости земляного полотна автомобильных дорог для сохранения их эксплуатационных свойств в природно-климатических условиях Северного Вьетнама на весь жизненный цикл сооружений. Задачи исследований:
проанализировать и систематизировать результаты исследований различных авторов по проблемам устойчивости и прочности земляного полотна;
изучить возможность применения наиболее современных технологий и конструктивных решений по обеспечению устойчивости и прочности земляного полотна автомобильных дорог;
разработать методику комплексной защиты, позволяющую учитывать влияние различных факторов на прочность и устойчивость земляного полотна;
разработать конструктивную модель для сбора и очистки сточных вод с поверхности автомобильных дорог;
разработать технологические решения по повышению прочности и устойчивости слабых грунтов в теле земляного полотна для природно-климатических условий Северного Вьетнама;
разработать рекомендации по выбору наиболее рациональных технологий для системной защиты земляного полотна автомобильных дорог и их безопасной эксплуатации.
Научная новизна:
разработана технология стабилизации слабых грунтов земляного полотна автомобильных дорог в условиях Северного Вьетнама, отличающаяся от традиционных способов применением специальных составов для укрепления грунтов, содержащих натуральный каучук и вьетнамский ионный земляной стабилизатор;
на основе исследований процессов очистки поверхностных сточных вод с автомобильных дорог предложены композиции из керамзита, песка и геотекстиля для применения в качестве фильтрующих элементов в очистных дорожных сооружениях с обоснованием их эффективности;
предложена технология по защите земляного полотна автомобильных дорог от переувлажнения путём сбора и очистки стоков, отличающаяся возможностью использования биотехнологических методов очистки;
обоснована методика выбора нетрадиционных приёмов устранения дефектов земляного полотна автомобильных дорог с применением раскатчиков скважин, цементации, силикатизации.
Достоверность результатов обеспечена методически обоснованным комплексом исследований с использованием стандартных средств и методов измерений; применением современных физико-химических методов; использованием статической обработки результатов экспериментов; полученными данными, не противоречащими известным положениям и результатам других авторов.
Практическая ценность работы:
применение полученных закономерностей и методик при проектировании и строительстве дорожных водоочистных сооружений, предназначенных для очистки поверхностного стока с проезжей части автомобильных дорог;
разработана методика комплексной защиты земляного полотна автомобильных дорог от переувлажнения сточными водами, которая позволяет производить выбор наиболее эффективных мероприятий по обеспечению его прочности и устойчивости на весь период эксплуатации;
предложена конструкция сооружения с использованием процессов адсорбционной очистки сточных вод при их фильтрации через слои дискретного материала и геотекстиля, реализованная при разработке проектно-сметной документации на реконструкцию улицы Антонова - Овсеенко в г. Воронеже.
На защиту выносятся:
методика комплексной защиты земляного полотна автомобильных дорог от переувлажнения сточными водами;
математическая модель просачивания сточных вод через грунтовую тол-
щу и их адсорбционной очистки при фильтрации через слои дискретного материала и геотекстиля;
рекомендации по повышению прочности и устойчивости земляного полотна автомобильных дорог на основе новых технологических приемов;
конструктивные решения по сбору и очистке стоков с поверхности транспортных сооружений.
Апробация результатов исследований. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: «Высокие технологии в экологии» (г. Воронеж, 2010), «Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий» (г. Воронеж, 2010), «Второй всероссийский дорожный конгресс» (г. Москва, 2010), «Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий» (г. Воронеж, 2011), «Новые дороги России» (г. Пенза, 2011).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 10 научных работ общим объемом 52 страниц. Личный вклад автора составляет 32 страниц. Три статьи опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ: «Вестник Московского государственного строительного университета» и «Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура».
Объем и структура работы. Работа общим объемом 156 страниц машинописного текста состоит из введения, четырех глав, общих выводов, приложения и списка литературы из 119 наименований. В текст диссертации включено 25 таблиц и 49 рисунков.
