УДК 625.141.1

Козлов И.С., Николайтист Д.С.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЩЕБЕНОЧНОГО БАЛЛАСТА К ВИБРОДИНАМИЧЕСКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения 

В данном докладе рассматриваются прочностные характеристики щебеночного балласта в условиях динамики

Ключевые слова: вибродинамическое воздействие, прочностные характеристики

In the given report are considered durable characteristics of crushed rocks ballast in the conditions of dynamics

Key words: vibrodynamic influence, durable characteristics

Кафедра “Управление и технология строительства” ПГУПСа принимала участие в разработке нормативов на щебеночный балласт и конструкцию балластной призмы на участках со скоростями движения более 140 км/час при совмещенном и выделенном высокоскоростном участке пассажирского движения.

В рамках разработки нормативов на щебеночный балласт были проведены испытания гранитного щебня (отобран в ПМС-88 на ст. Рябово линии Санкт-Петербург – Москва Октябрьской ж/д) и щебня из габбро-диабаза (карьер «Голодай-Гора») на вибростабилометре, который позволяет испытывать образцы грунта диаметром 70 мм и высотой 130 мм. По результатам испытаний, графически, с помощью построения кругов Мора, были получены прочностные характеристики щебня (угол внутреннего трения и сцепление).

Ввиду небольшого диаметра образца (70 мм), для испытаний отбирался щебень, фракционный состав которого соответствует ГОСТ 7392-2002 “Щебень из плотных пород для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия”, но размер самих фракций был уменьшен в 5 раз. Такой щебень получался путем дробления крупных фракций обычного гранитного щебня и щебня из габбро-диабаза. Таким образом, все исследования в вибростабилометре выполнены на смесях.

Для оценки влияния вибродинамического воздействия на прочностные характеристики щебня из гранита и габбро-диабаза использовались показатели относительного снижения сцепления, угла внутреннего трения и модуля деформации, соответственно определяемые в процентах или долях единицы.

По результатам испытаний были сделаны следующие выводы:

1. Испытание щебеночного балласта при фракциях, соответствующих ГОСТ, и фракциях, уменьшенных в 5 раз по сравнению с ГОСТом при соблюдении процентного содержания приводит к практически одинаковым с и φ при обеспечении одинаковой плотности. Это дает возможность оценить влияние вибродинамического воздействия на прочностные характеристики щебеночного балласта на смесях.
2. Частота колебаний поршня пульсатора не оказывает воздействие на прочностные характеристики щебня. При различных значениях частот (10, 25 и 55 Гц) величины сцепления и угла внутреннего трения оказываются неизменными.
3. Снижение φ при действии вибродинамической нагрузки составило 7 % для гранитного щебня и 2% для габбро. Разница в полученных результатах определяется точностью измерений и применением графических методов при определении прочностных характеристик.
4. Снижение с при действии вибродинамической нагрузки составило 6 % для гранитного щебня и 8,3% для габбро. Разница в полученных результатах также определяется точностью измерений и применением графических методов при определении прочностных характеристик.
5. В целом действие максимальной вибродинамической нагрузки приводит к незначительному уменьшению прочностных характеристик (сцепление и угол внутреннего трения) щебня из гранита и габбро-диабаза, не превышающее 10%.