Kelio konstrukcijos sutvirtinimo geotinklu vertinimas

Abstract

Tvariam ir ilgalaikiam automobilių kelių dangos konstrukcijų funkcionalumui užtikrinti, kai žemės sankasoje yra organinių gruntų sluoksnių, būtina naudoti papildomas medžiagas žemės sankasos sutvirtinimui. Grunto sutvirtinimui geosintetinės medžiagos pasauliniu mastu yra naudojamos jau daugiau nei 40 metų, o Lietuvoje 20 metų. Žemės sankasos sutvirtinimo virš silpnų gruntų problemoms spręsti, geotinklų pritaikymas Lietuvoje naudojamas pastaruosius 10 metų. Disertacijoje yra nagrinėjama virš silpnų gruntų esančios geotinklais sutvirtintos kelio dangų konstrukcijos ir (arba) žemės sankasos įtaka kelio konstrukcijos degradacijai. Disertacijos tikslas – sudaryti geotinklų naudojimo poreikio nustatymo ir parinkimo schemą eksperimentiniais tyrimais nustačius dangų konstrukcijos ir (arba) žemės sankasos sutvirtinimo geotinklais poveikį automobilių kelio konstrukcijos degradacijai. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados ir rekomendacijos, naudotos literatūros šaltinių ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai, santrauka anglų kalba ir 6 priedai. Įvadiniame skyriuje suformuluojama problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai bei disertacijos struktūra. Pirmame skyriuje pateikiama mokslinės literatūros analizė apie grunto sutvirtinimo geotinklais principus, geotinklų savybių analizė, geotinklų savybių ir jų kitimo įtaka kelio konstrukcijos pastovumui, silpnos žemės sankasos sustiprinimo metodų analizė, geotinklų parinkimo bendrieji principai, geotinklų panaudojimą žemės darbams keliuose reglamentuojančių dokumentų analizė Lietuvoje bei kitose šalyse. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateikti automobilių kelių dangos konstrukcijų eksperimentiniai tyrimai. Aprašomas eksperimentinio tyrimo planas ir metodika, nustatomi tiriamieji ruožai ir dangos konstrukcijų tipai, pateikiama žemės sankasos geologinės sandaros analizė bei tiriamųjų kelių ruožų dangos apkrovų, nelygumo ir konstrukcijos sluoksnių tamprumo modulių rezultatai. Trečiajame skyriuje pateikta eksperimentinio tyrimo rezultatų statistinė analizė. Atliktas optimalaus geotinklu sutvirtintos žemės sankasos varianto parinkimas taikant daugiakriterinį SAW metodą, geotinklo naudojimo tikslingumo ir svarbiausių savybių vertinimas. Sudaroma geotinklų naudojimo poreikio nustatymo ir parinkimo schema. Disertacijos tema paskelbti 6 straipsniai: trys – mokslo žurnaluose, įtrauktuose į Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazę, trys – tarptautinių konferencijų leidiniuose, referuotose Clarivate Analytics duomenų bazėje Proceedings. Disertacijos tema perskaityti 3 pranešimai tarptautinėse konferencijose.

In order to ensure sustainable and long-term functioning of the road pave-ment structure over the subgrade with organic soil layers, it is necessary to use additional materials to improve earth subgrade strength. Geosynthetic materials are used worldwide for soil reinforcement for more than 40 years, when in Lithuania for 20 years. To solve road subgrade strengthening prob-lems over soft soils, geogrids in Lithuania are used over the last decade. The dissertation examines the influence of geogrid reinforced pavement and (or) subgrade on the road structure degradation. The aim of the dissertation is to develop the geogrid usage demand assessment and selection scheme by determining the effect of pavement structure and (or) earth subgrade reinforcement with geogrids on the degra-dation of a road structure through the experimental investigations. The dissertation consists of an introduction, three chapters, general conclusions and recommendations, references and a list of scientific publications by the author on the topic of the thesis, summary in English and six annexes. The introduction reveals the investigated problem, relevance of the the-sis, describes the object of thesis, formulates the aim and tasks of the paper, research methodology, scientific novelty of the thesis, the practical value of the research findings, defended statements and the structure of the disserta-tion. Chapter 1 revises used scientific literature and provides an analysis of soil reinforcement principles and geogrid characteristics, analysis of geogrid properties and their variation influence on the permanence of the road structure, analysis of weak subgrade strengthening methods, geogrid se-lection principles, an analysis of the documents regulating the use of geog-rids for earthworks in Lithuania and other countries. At the end of the chap-ter, conclusions are drawn and the tasks of the dissertation are reconsidered. Chapter 2 provides the experimental research of road pavement structures. It describes the experimental research plan and methodology, identifies the tested pavement structure types, geological structure, the results of road pa-vement loading, roughness and road structure layer elasticity modulus. Chapter 3 provides the statistical analysis of the results of the experimental study. Indicates the rational geogrid reinforced subgrade option using the multi-criteria SAW method, evaluates the purposefulness and the most im-portant properties of geogrid. Provides the geogrid usage demand assessment and selection scheme. On the topic of the thesis, 6 scientific articles were published: three – in scientific journals included in the Clarivate Analytics Web of Science data base, three – in the international conferences Clarivate Analytics Procee-dings data base. 3 presentations on the subject have been given in confe-rences at international level.