ПІДВИЩЕННЯ НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ СЛАБКИХ ВОДОНАСИЧЕНИХ ГЛИНИСТИХ ОСНОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.290823.7.965Ключові слова:
слабкі водонасичені глинисті грунти, основа земляного полотна, автомобільні дороги, біополімери, ксантанова камедь, вапно, несуча здатність, деформації, показник текучості грунтуАнотація
Постановка проблеми. Для відновлення і розвитку інфраструктури України, ліквідації наслідків руйнувань, пов’язаних із бойовими діями, і в повоєнній відбудові країни, у першу чергу, необхідне відновлення мережі автомобільних доріг і аеродромів України, а також цивільних і промислових об’єктів. Для безперебійної роботи інфраструктурних об’єктів, які перебувають у складних інженерно-геологічних умовах, необхідне підвищення несучої здатності основ, на яких планується відбудова, реконструкція, будівництво або капітальний ремонт цих об’єктів. Підвищення несучої здатності слабких водонасичених глинистих грунтів виконується такими традиційними методами як застосування геосинтетичних матеріалів або вапна, а також новими альтернативними методами − додаванням біополімерів. Мета статті − аналіз зарубіжного досвіду застосування ефективних і екологічних матеріалів для закріплення і підвищення несучої здатності слабких водонасичених глинистих ґрунтів та обґрунтування доцільності їх використання в умовах України на основі виконаних лабораторних досліджень ґрунтів із додаванням вапна і біополімеру – ксантанової камеді. Висновок. Виконано аналіз зарубіжних методик щодо застосування вапна і біополімерів для закріплення і підвищення несучої здатності слабких водонасичених глинистих ґрунтів. Проаналізовано дослідження щодо підбору концентрації вапна і біополімерів у грунтовій суміші. Виконано лабораторні експериментальні дослідження зі слабкими водонасиченими глинистими грунтами з різним показником текучості грунту і вмістом вапна 2−4 % та ксантанової камеді 2−4 %. Результати досліджень показали значне зменшення деформацій слабких грунтів у разі закріплення їх біополімером.
Посилання
Проект Плану відновлення України : матер. роб. гр. «Відновлення та розбудова інфраструктури». Національна рада з відновлення України від наслідків війни. 2022. 178 с. URL: https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/recoveryrada/ua/restoration-and-development-of-infrastructure.pdf
Yuliia Balashova, Viktor Demianenko, Nataliia Tkach, Hennadii Karasev. Ensuring the sustainability of the roadbeds in the zones of the underground mine works. Scopus, ISSN: 25550403. DOI: 10.1051/e3sconf/201912301041. Vol. 123. EDP Sciences, 2019. Рр. 01041. 13 р. URL: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId= 57211522441&eid=2-s2.0-85074287353
Солодкий С. Й., Топилко Н. І., Турба Ю. В., Гримак О. Я., Новицький Ю. Л. Оптимізація складу цементогрунту з метою підвищення його фізико-механічних показників. Вісник НУ «Львівська політехніка». 2018. С. 199− 205. URL: https://science.lpnu.ua/sites/default/files/journal-paper/2018/may/12259/31165.pdf
Bell F. G. Lime stabilization of clay minerals and soils. ELSEVIER : Engineering Geology. Vol. 42. 1996. Рр. 223−237. URL: https://www.academia.edu/2006280/Lime_stabilization_of_clay_minerals_and_soils
Sudhakar M. R., Shivananda P. Compressibility behaviour of lime-stabilized clay. Geoechnical and Geological Engineering. 2005. Vol. 23 (3). Pp. 309−319. URL: http://dx.doi.org/10.1007/s10706-004-1608-2 URL: https://www.researchgate.net/publication/227226920_Compressibility_behaviour_of_lime-stabilized_clay
Russell L. Buhler, Amy B. Cerato. Stabilization of Oklahoma expansive soils using lime and class c fly ash. GeoDenver : New Peaks in Geotechnics. GSP 162 : Problematic Soils and Rocks and In Situ Characterization. Denver. CO. Feb. 18−21, 2007. CD Proceedings. URL: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi =10.1.1.561.6106 &rep=rep1&type=pdf
Yunus N. Z. M, Wanatowski D. Shear strength and compressibility behaviour of lime-treated organic clay. KSCE Journal of Civil Engineering. 2016. Vol. 20 (5). Pp. 1721−1727. ISSN 1226-7988. URL: https://doi.org/10.1007/s12205-015-0438-5; URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s12205-015-0438-5
Manoharan A. K., Kulanthaivel P. Strength Behaviour of Clay Soil Stabilized With Lime. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 961 (1). Pp. 012003. DOI: 10.1088/1757-899X/961/1/012003. URL: https://www.researchgate.net/publication/346802448_Strength_Behaviour_of_Clay_Soil_Stabilized_With_Lime
Vivek Kumar. Xanthan gum: introduction, structure, applications and production. January 3, 2021. URL: https://microbiologynotes.org/xanthan-gum-introduction-structure-applications-and-production/
Chandravanshi G., Jain S. K. Application of xanthan gum biopolymer for treatment of expansive soil : a review. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). E-ISSN: 2395-0056. Vol. 08, iss. 07. July 2021. URL: www.irjet.net p-ISSN: 2395-0072; URL: https://www.irjet.net/archives/V8/i7/IRJET-V8I7472.pdf
Chang I., Im J., Prasidhi A. K., Cho G-C. Effects of Xanthan gum biopolymer on soil strengthening. ELSEVIER: Construction and Building Materials. Vol. 74. 2015. Pp. 65−72. URL: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2014.10.026; URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/abs/pii/S0950061814011702
Ayeldeen M., Negm A., El-Sawwaf M., Kitazume M. Enhancing mechanical behaviors of collapsible soil using two biopolymers. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. Vol. 9. 2017. Pp. 329−339. Elsevier: URL: https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2016.11.007; URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S1674775516302736?via%3Dihub
Lee S., Chung M., Park H. M., Song K., Chang I. Xanthan Gum Biopolymer as Soil-Stabilization Binder for Road Construction Using Local Soil in Sri Lanka. August 2019. Journal of Materials in Civil Engineering. Vol. 31 (11). Pp. 06019012-1. DOI:10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002909. URL: https://www.researchgate.net/ publication/335393440_Xanthan_Gum_Biopolymer_as_Soil-Stabilization_Binder_for_Road_Construction_Using_ Local_Soil_in_ Sri_Lanka
Soldo A., Miletić M., Auad M. L. Biopolymers as a sustainable solution for the enhancement of soil mechanical properties. Scientific Reports. Vol. 10. Article number: 267. 2020. URL: https://doi.org/10.1038/s41598-019-57135-x; URL: https://www.nature.com/articles/s41598-019-57135-x#citeas
ASTM D6276-19. 2019. Standard Test Method for Using pH to Estimate the Soil-Lime Proportion Requirement for Soil Stabilization. URL: https://www.astm.org/d6276-19.html
NF EN 459-1. 2015. Norme Envigueur Chaux de construction. Partie 1 : définitions, spécifications et critères de conformité. URL: https://www.boutique.afnor.org/fr-fr/norme/nf-en-4591/chaux-de-construction-partie-1-definitions-specifications-et-criteres-de-co/fa183246/45742
S. P. Singh and R. Das. 2019. Geoengineering properties of expansive soil treated with Xanthan Gum biopolymer. Geomechnics and Geoengineering. Vol. 15. Pp. 107−122. URL: https://doi.org/10.1080/ 17486025.2019.1632495
Chang I., Lee M., Tran A. T. P., Lee S., Kwon Y-M., Im J., Cho G-C. Review on biopolymer-based soil treatment (BPST) technology ingeotechnical engineering practices. ELSEVIER : Transportation Geotechnics. Vol. 24. 2020. Pp. 100385. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.trgeo.2020.100385; URL: https://www.researchgate.net/ publication/342073899_Review_on_biopolymer-based_soil_treatment_BPST_technology_in_geotechnical_ engineering_practices
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Балашова Ю. Б., Дем’яненко В. В., Усиченко О. Ю., Тиквенко П. А., Балашов А. О.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https:/ /i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png" /></a><br />Ця робота ліцензована за <a rel="license" href="http://creativecommons.org /licenses/by/4.0/">Міжнародна ліцензія Creative Commons Attribution 4.0</a>.
