Transporto eismo zonų dangos konstrukcijų pralaidumo vandeniui funkcionalumo tyrimas

Abstract

Šiame baigiamajame magistro darbe analizuojama šalčiui nejautrių, atsparių sluoksnių savybių įtaka pralaidumo vandeniui funkcionalumui. Siekiant išvengti ar bent sumažinti dangos paviršiaus deformacijas, būtina užtikrinti pakankamą konstrukcijos sluoksnių pralaidumą vandeniui ir gruntinio vandens lygio kontrolę. Itin svarbūs rodikliai tinkamam vandens pralaidumui yra naudojamų mineralinių medžiagų mišinių ar gruntų granuliometrinė sudėtis, jų užterštumas, soties laipsnis ir oro tuštymių kiekis sluoksniuose, sluoksnių tankiai. Pralaidumo vandeniui koeficiento nustatymo bandymas remiasi Darsi (Darcy) dėsniu, kuris teigia, jog pralaidumas vandeniui (taip pat žinomas kaip hidraulinis pralaidumas) yra lygus slėgių pokyčiui per tam tikro ilgio kūną. Tradiciškai geotechninėje inžinerijoje, įsotintos medžiagos pralaidumas vandeniui gruntams ir mineralinėms medžiagoms nustatomas naudojant pastovaus spūdžio pralaidumo vandeniui koeficiento nustatymo įranga. Siekiant įvertinti rezultatų tinkamumą, būtina atsižvelgti į bandomojo objekto frakciją ir atlikti bandymą esant skirtingiems hidrauliniams nuolydžiams. Šiame darbe atlikti eksperimentiniai tyrimai pralaidumo vandeniui funkcionalumo gerinimui. Apžvelgiama užsienio šalių patirtis, visuotinai taikomi principai bei norminiai dokumentai, kuriuose aprašomi pralaidumo vandeniui koeficiento reikalavimai. Eksperimentinio tyrimo metu nustatytos šios mineralinių medžiagų savybės: granuliometrinė sudėtis, dalelių tankis, Proktoro tankis, optimalus drėgnis, pralaidumas vandeniui esant skirtingam sutankinimui ir hidrauliniams nuolydžiams. Remiantis gautais tyrimo rezultatais pateikiamos išvados bei pralaidumo vandeniui funkcionalumo gerinimo dangos konstrukcijose ir tolimesnių tyrimų rekomendacijos. Darbo apimtis – 81 puslapis teksto be priedų, 30 paveikslų, 13 lentelių.

This master’s degree thesis analyzes the influence of frost-susceptible layers’ properties on water permeability functionality. In order to prevent or at least reduce the deformation of road surface, it is necessary to ensure adequate water permeability of the structural layers and control of groundwater level. Particularly important factors for proper water permeability are the particle size distribution composition of the mineral aggregates mixtures or used soil, their contamination, degree of saturation and the number of air voids in the layers, the density of the layers. The test for determination of the water permeability coefficient is based on the Darcy law, which states that water permeability (also known as hydraulic permeability) is equal to the pressure variation over a body of a certain length. In geotechnical engineering, the water permeability of the mineral aggregates or soils is determined using a constant head water permeability apparatus. In order to assess the suitability of the results, it is necessary to take into account the fraction of the test object and perform the test at different hydraulic ramps. In this work, tests were done to improve the functionality of water permeability. An overview of foreign experience, universally applicable principles and normative documents describing the requirements for water permeability coefficient was made. The following properties have been determined during the tests: particle size distribution, particle density, Proctor density, optimum water quantity, water permeability under different compaction and hydraulic slopes. Based on the results of the research, conclusions and recommendations for further research and for improvement of water permeability functionality in the road pavement are presented. Thesis consist of 81 pages of text without appendixes, 30 pictures, 13 tables.