ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Покрытие в условиях оттаивания промерзшего грунта из "Аэродромные покрытия Современный взгляд " Деградация сезонной мерзлоты в основаниях аэродромных покрытий может создавать весьма неблагоприятные условия для их работы при воздействии эксплуатационной нагрузки. Это вызвано тем, что в процессе оттаивания непосредственно под аэродромным покрытием образуется слой водонасыщенного грунта с низкими деформативными характеристиками. При этом распределение влаги в оттаявшем слое зависит от конкретных природно-климатических условий и водно-физических свойств грунтов. [c.346] Выбор плана эксперимента производился по рекомендациям [26]. Выбран композиционный симметричный ротатабельный униформный план 171 как один из наиболее эффективных по разным статистическим критериям для модели второго порядка с тремя факторами. [c.348] Вычисление коэффициентов уравнений регрессии производилось по программе, составленной с использованием стандартной схемы [26]. Значения их для единичной нагрузки и разных начальных глубин промерзания приведены в табл. 9.9. [c.348] Для оценки точности модели рассчитаны разности между экспериментальными значениями и значениями выходных параметров, предсказанными по уравнениям регрессии в проверочных точках. В качестве проверочных точек выбраны точки плана. Процентное отклонение результатов колебалось в пределах 0,5-10%. [c.348] В качестве плана эксперимента принят центральный композиционный симметричный ротатабельный униформный план с полным ядром (план 86 [26]) при числе опытов для ядра модели п = 32. [c.349] Общий вид уравнений регрессии с пятью переменными аналогичен уравнению (9.57) при п = 5. [c.349] Значение коэффициентов уравнения регрессии для единичной нагрузки для схем 2 и 3 приведены в табл. 9.10. Начальная глубина промерзания принята равной 1,5 м. [c.349] Оценка точности производилась по аналогии с оценкой точности для схемы 1. Отклонения результатов составили 0,5—10 %. [c.349] Результаты расчетов многочисленных примеров, где изменялись толщина слоев, характеристики материалов, глубины промерзания и их соотношения, позволили судить о соответствии принятой математической модели описываемому физическому явлению, а также оценить влияние на результаты расчета отдельных входных факторов. [c.349] На рис. 9.11 и 9.12 представлены зависимости от значений некоторых входных факторов для схемы 3 (рис. 9.6). Анализ данных, полученных в результате расчетов, показывает, что рассматриваемая схема деградации сезонной мерзлоты является наиболее благоприятной с точки зрения работы покрытия при воздействии силовой нагрузки, поскольку величина модуля упругости влажного грунта Е вл не оказывает существенного влияния на величину (рис. 9.11), а увеличение толщины оттаявшего слоя, находящегося во влажном состоянии ведет к значительному снижению уровня (рис. 9.12). Влияние на величину модуля упругости мерзлого грунта Ещ, модуля упругости водонасыщенного грунта Е вн и суммарной толщины водонасыщенного h a и влажного слоев соответствует влиянию этих факторов на уровень для схемы 2. [c.352] Кроме того, оценивалось влияние оттаивания грунтового основания на конструктивные особенности аэродромного покрытия. Сравнительные расчеты выполнялись для двухслойного и однослойного цементобетонных покрытий. Оба типа конструкций покрытий рассматривались на однородном оттаивающем основании. Из расчетов следует, что влияние оттаивания грунтового основания на параметры напряженно-деформированного состояния покрытий различных типов также существенно различно. Так, при одинаковых условиях (Л,вн = = 1,45 м Е вн = 1МПа, = 4000 МПа) коэффициент влияния оттаивания на уровень изгибных напряжений для однослойного покрытия составляет 1,31, а для двухслойного — 1,31 1,22 1,26 соответственно для прослойки с коэффициентом жесткости f = 10 , 10 и 10 МН/м . [c.352] Анализ влияния различных факторов на напряженное состояние покрытия в период оттаивания сезонной мерзлоты, позволяет заключить, что для наилучшей работы покрытия в этот период грунтовые основания должны обеспечить быстрый отвод влаги из-под покрытия, а герметизация швов и дренажные системы — обеспечить минимальное попадание поверхностной воды в оттаивающий слой грунтового основания. Этот вывод совпадает с выработанными на основе опыта проектирования и эксплуатации покрытий положениями, не получившими до настоягцего времени количественной оценки. [c.353] Результаты расчетов показали возможность использования разработанного аппарата для оценки влияния оттаивания грунтовых оснований на напряженно-деформированное состояние покрытий при силовом воздействии на них эксплуатационных нагрузок. [c.353] Вернуться к основной статье