ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО
Прочность при растяжении
Прочность при изгибе
Прочность
при кручении
Прочность узла
Рис. 5. Составляющие комплексной прочности двухосной георешетки
на
испытательном
стенде
в лабо-
ратории
кафедры
строительства
и
исследования
железных
дорог
(КгБаТН) Университета г. Жилина
(Словакия).
Внутренние силы, действующие
в георешетке
В
ребрах
георешетки
действу-
ют изгибающие и растягивающие
силы, а в узлах — срезающие силы
и
моменты
(см.
рис.
2).
Внутрен-
ние
(эндогенные)
силы
возника-
ют в виде реакций на внешние и яв-
ляются статистическим эквивален-
том
поверхностных
сил
армируе-
мого слоя, т.е. представляют собой
напряжения, действующие в георе-
шетке. которая является частью на-
гружаемого армированного слоя, и
влияющие на ее пространственную
деформацию. Соотношения между
напряжениями и соответствующи-
ми
им деформациями
зависят от
физических свойств полимера, из
которого изготовлена георешетка.
Свойства
материала
георешет-
ки
можно определенно выразить,
как
минимум,
модулем
упруго-
сти при растяжении
Е,
коэффици-
ентом Пуассона, геометрией (фор-
мой и габаритами) элементов гео-
решетки и способом ее изготовле-
ния, прежде всего узлов. Названные
характеристики считаются
основ-
ными
физическими
параметрами
георешетки, на основе которых за-
тем определяют технические пара-
метры — прочность узлов на растя-
жение, изгиб и срез, прочность при
кручении
в
плоскости
георешет-
ки
и др.
Поскольку
количествен-
но достаточно трудно оценить как
геометрию
георешетки, так
и
си-
лы. передаваемые гранулами и за-
висящие от плотности, размера и
ориентации последних в георешет-
ке, то гарантировать ее работоспо-
собность тоже сложно. В настоящее
время практически нет общих пред-
писаний, в которых были бы при-
ведены минимальные значения па-
раметров
георешетки
выбранной
конструкции. Тем не менее, поль-
зуясь известными значениями этих
параметров, можно охарактеризо-
вать так называемую эффективную
георешетку.
Параметр прочности
(при раз-
рушении или при значительной де-
формации)
георешетки,
уложен-
ной в подшпальном основании, не
позволяет
оценить
ее
поведение
при деформации.
Допустимая де-
формация георешетки определяет-
ся
требованиями,
предъявляемы-
ми
к
конструкции
пути,
и
глуби-
ной укладки. В принципе, для сло-
ев конструкции
путей сообщения
(автомобильных
и
особенно
же-
лезных дорог)
допускается
лишь
незначительная
деформация,
ле-
жащая в миллиметровом диапазо-
не. Важной задачей является опре-
деление параметров георешетки в
данном диапазоне, причем важнее
найти параметры, определяющие ее
деформацию, а не прочность.
Минимальная прочность георе-
шетки на растяжение соответствует
требованиям Инструкции STN EN
ISO
10319 (5/2000)
и представля-
ет собой линейную константу про-
порциональности в диапазоне опре-
деленной деформации структуры
георешетки.
Для
железнодорож-
ного
строительства
принято,
что
максимальные значения деформа-
ций
конструкции
пути,
вызывае-
мых силами растяжения, находятся
в диапазоне от 0,1 до 0,5%. Дефор-
мация георешетки при поперечном
растяжении определяется диапазо-
ном от 0 до 0,1%. При рассмотре-
нии реального распределения сил
в слое конструкции пути
(рис. 5)
прочность георешетки на растяже-
ние
следует рассматривать,
исхо-
дя из сил, направленных от центра
решетки и лежащих в ее плоскости.
Двухосная георешетка обладает го-
раздо более высокой
прочностью
при растяжении в направлении ре-
бер, чем, например, под углом 45°,
когда она самая низкая. В этом на-
правлении сопротивление возмож-
ному горизонтальному сдвигу зерен
щебня тоже самое низкое. Гораздо
более высокую радиальную проч-
ность имеет трехосная георешетка
(ей свойственна треугольная струк-
тура), у которой ребра соединяются
между собой под углом 60°.
Прочность на
изгиб
характери-
зует упругость
георешетки
в
вер-
тикальном направлении. Эту проч-
ность определяют при испытании
на
изгиб
образца
длиной
864 мм
и шириной, равной размеру ячеек.
Горизонтальные
нагрузки
георе-
шетка выдерживает благодаря сво-
ей прочности на растяжение, а вер-
тикальные — изгибной прочности.
74
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, №9
предыдущая страница 75 Железные дороги мира 2011 09 читать онлайн следующая страница 77 Железные дороги мира 2011 09 читать онлайн Домой Выключить/включить текст