Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone

Stabilization of permafrost soils of the roadbed base, constructed with assumption of thawing, thanks to improvement of their strength characteristics, requires development and selection of rational structural and technological solutions. The objective of the study was to analyze the effectiveness o...

Full description

Bibliographic Details
Published in:World of Transport and Transportation
Main Authors: T. V. Shepitko, I. A. Artyushenko, P. G. Dolgov, Т. В. Шепитько, И. А. Артюшенко, П. Г. Долгов
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
English
Published: Russian University of Transport (RUT) 2019
Subjects:
Online Access:https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707
https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-68-78
id ftjwtt:oai:oai.mirtr.elpub.ru:article/1707
record_format openpolar
institution Open Polar
collection World of Transport and Transportation Journal (Moscow State University of Railway Engineering, MIIT)
op_collection_id ftjwtt
language Russian
English
topic строительство
railways
roadbed
Northern Latitudinal Railway
permafrost soils
vertical columns of crushed stone
embankment stability
construction
civil engineering
железная дорога
земляное полотно
Северный широтный ход
многолетнемёрзлые грунты
вертикальные столбы из щебня
устойчивость насыпи
spellingShingle строительство
railways
roadbed
Northern Latitudinal Railway
permafrost soils
vertical columns of crushed stone
embankment stability
construction
civil engineering
железная дорога
земляное полотно
Северный широтный ход
многолетнемёрзлые грунты
вертикальные столбы из щебня
устойчивость насыпи
T. V. Shepitko
I. A. Artyushenko
P. G. Dolgov
Т. В. Шепитько
И. А. Артюшенко
П. Г. Долгов
Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone
topic_facet строительство
railways
roadbed
Northern Latitudinal Railway
permafrost soils
vertical columns of crushed stone
embankment stability
construction
civil engineering
железная дорога
земляное полотно
Северный широтный ход
многолетнемёрзлые грунты
вертикальные столбы из щебня
устойчивость насыпи
description Stabilization of permafrost soils of the roadbed base, constructed with assumption of thawing, thanks to improvement of their strength characteristics, requires development and selection of rational structural and technological solutions. The objective of the study was to analyze the effectiveness of use of vertical columns of crushed stone in the permafrost zone and their influence on strength characteristics of the soil base. The study has used general scientific methods, modeling, simulation and comparative analysis. This article proposes a method for improving strength properties of soil of the roadbed base within Obskaya–Salekhard section of the Northern Latitudinal Railway thanks to reinforcement of the roadbed base made with vertical columns of crushed stone, which increases stability of the structure. The proposed basic technological model of construction of the roadbed includes the following main stages: preparatory stage, 1 stage – arrangement of vertical columns of crushed stone and granular subbases, 2 stage – additional compaction with a vibratory roller in case of mismatch of stability of bearing capacity and precipitation of the base to operating standards. The studied object of the transport infrastructure was simulated both without the use of technology for reinforcing it with vertical columns of crushed stone and with its use. The stability coefficient was calculated, and the theoretical surface of embankment collapse was obtained using Midas GTS NX and Plaxis 2D software packages. The stability test of this structure was carried out both in a flat and in a threedimensional setting. The efficiency of using vertical columns of crushed stone to strengthen the embankments constructed on permafrost soils has been shown. Стабилизация многолетнемёрзлых грунтов основания земляного полотна, сооружаемого с допущением оттаивания, за счёт улучшения их прочностных характеристик требует разработки и выбора рациональных конструктивно-технологических решений. Целью исследования является анализ эффективности ...
format Article in Journal/Newspaper
author T. V. Shepitko
I. A. Artyushenko
P. G. Dolgov
Т. В. Шепитько
И. А. Артюшенко
П. Г. Долгов
author_facet T. V. Shepitko
I. A. Artyushenko
P. G. Dolgov
Т. В. Шепитько
И. А. Артюшенко
П. Г. Долгов
author_sort T. V. Shepitko
title Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone
title_short Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone
title_full Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone
title_fullStr Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone
title_full_unstemmed Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone
title_sort base soil reinforcement with vertical crushed stone columns in cryolithozone
publisher Russian University of Transport (RUT)
publishDate 2019
url https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707
https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-68-78
genre permafrost
genre_facet permafrost
op_source World of Transport and Transportation; Том 17, № 4 (2019); 68-78
Мир транспорта; Том 17, № 4 (2019); 68-78
1992-3252
op_relation https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707/2096
https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707/2097
Роман Л. Т. Механика мёрзлых грунтов. – М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. – 426 с.
Цытович Н. А. Механика мёрзлых грунтов – М.: Высшая школа, 1973. – 446 с.
Pivarč J. Stone columns – determination of the soil improvement factor // Slovak journal of civil engineering. – Vol. XIX, 2011. – № 3. – рp. 17–21.
Priebe H. J. Design of vibro replacement / Ground Engineering, 1995. – Dec. – pp. 31–37.
Положительное заключение государственной экспертизы № 89-1-4-0465-12. Проектная документация и результаты инженерных изысканий (строительство новой железнодорожной линии Обская–Салехард). – Салехард, 2012. – 91 с.
Шахунянц Г. М. Земляное полотно железных дорог. Вопросы проектирования и расчёта: Учеб. пособие. – М.: Трансжелдориздат, 1953. – 828 с.
Выполненные проекты компаний с применением Midas GTS NX. Новый уровень геотехнических расчетов. – Москва, 2017. – 73 с.
СП 238.1326000.2015. Железнодорожный путь. – Москва, 2015. – 71 с.
Пособие по расчётам Midas GTS NX. – М., 2015. – 306 с.
Plaxis 2D. Руководство пользователя. – СПб: «НИПИнформатика», 2012. – 182 с.
ЦП 544. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. – М.: Транспорт, 2010. [Электронный ресурс]: https://epk-rzd.ru/wp-content/uploads/2015/09/CP-544.pdf. Доступ 22.04.2019.
Salahi A., Niroumand, H., Kassim K. Evaluation of stone columns versus liquefaction phenomenon / Scientific World Journal. – 2015. – № 20. – рp. 739–759.
https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707
doi:10.30932/1992-3252-2019-17-68-78
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_doi https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-68-78
container_title World of Transport and Transportation
container_volume 17
container_issue 4
container_start_page 68
op_container_end_page 78
_version_ 1810471269383012352
spelling ftjwtt:oai:oai.mirtr.elpub.ru:article/1707 2024-09-15T18:29:49+00:00 Base Soil Reinforcement with Vertical Crushed Stone Columns in Cryolithozone Армирование грунтов основания вертикальными столбами из щебня в криолитозоне T. V. Shepitko I. A. Artyushenko P. G. Dolgov Т. В. Шепитько И. А. Артюшенко П. Г. Долгов 2019-08-28 application/pdf https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707 https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-68-78 rus eng rus eng Russian University of Transport (RUT) https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707/2096 https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707/2097 Роман Л. Т. Механика мёрзлых грунтов. – М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. – 426 с. Цытович Н. А. Механика мёрзлых грунтов – М.: Высшая школа, 1973. – 446 с. Pivarč J. Stone columns – determination of the soil improvement factor // Slovak journal of civil engineering. – Vol. XIX, 2011. – № 3. – рp. 17–21. Priebe H. J. Design of vibro replacement / Ground Engineering, 1995. – Dec. – pp. 31–37. Положительное заключение государственной экспертизы № 89-1-4-0465-12. Проектная документация и результаты инженерных изысканий (строительство новой железнодорожной линии Обская–Салехард). – Салехард, 2012. – 91 с. Шахунянц Г. М. Земляное полотно железных дорог. Вопросы проектирования и расчёта: Учеб. пособие. – М.: Трансжелдориздат, 1953. – 828 с. Выполненные проекты компаний с применением Midas GTS NX. Новый уровень геотехнических расчетов. – Москва, 2017. – 73 с. СП 238.1326000.2015. Железнодорожный путь. – Москва, 2015. – 71 с. Пособие по расчётам Midas GTS NX. – М., 2015. – 306 с. Plaxis 2D. Руководство пользователя. – СПб: «НИПИнформатика», 2012. – 182 с. ЦП 544. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. – М.: Транспорт, 2010. [Электронный ресурс]: https://epk-rzd.ru/wp-content/uploads/2015/09/CP-544.pdf. Доступ 22.04.2019. Salahi A., Niroumand, H., Kassim K. Evaluation of stone columns versus liquefaction phenomenon / Scientific World Journal. – 2015. – № 20. – рp. 739–759. https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1707 doi:10.30932/1992-3252-2019-17-68-78 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). World of Transport and Transportation; Том 17, № 4 (2019); 68-78 Мир транспорта; Том 17, № 4 (2019); 68-78 1992-3252 строительство railways roadbed Northern Latitudinal Railway permafrost soils vertical columns of crushed stone embankment stability construction civil engineering железная дорога земляное полотно Северный широтный ход многолетнемёрзлые грунты вертикальные столбы из щебня устойчивость насыпи info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2019 ftjwtt https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-68-78 2024-09-03T03:07:10Z Stabilization of permafrost soils of the roadbed base, constructed with assumption of thawing, thanks to improvement of their strength characteristics, requires development and selection of rational structural and technological solutions. The objective of the study was to analyze the effectiveness of use of vertical columns of crushed stone in the permafrost zone and their influence on strength characteristics of the soil base. The study has used general scientific methods, modeling, simulation and comparative analysis. This article proposes a method for improving strength properties of soil of the roadbed base within Obskaya–Salekhard section of the Northern Latitudinal Railway thanks to reinforcement of the roadbed base made with vertical columns of crushed stone, which increases stability of the structure. The proposed basic technological model of construction of the roadbed includes the following main stages: preparatory stage, 1 stage – arrangement of vertical columns of crushed stone and granular subbases, 2 stage – additional compaction with a vibratory roller in case of mismatch of stability of bearing capacity and precipitation of the base to operating standards. The studied object of the transport infrastructure was simulated both without the use of technology for reinforcing it with vertical columns of crushed stone and with its use. The stability coefficient was calculated, and the theoretical surface of embankment collapse was obtained using Midas GTS NX and Plaxis 2D software packages. The stability test of this structure was carried out both in a flat and in a threedimensional setting. The efficiency of using vertical columns of crushed stone to strengthen the embankments constructed on permafrost soils has been shown. Стабилизация многолетнемёрзлых грунтов основания земляного полотна, сооружаемого с допущением оттаивания, за счёт улучшения их прочностных характеристик требует разработки и выбора рациональных конструктивно-технологических решений. Целью исследования является анализ эффективности ... Article in Journal/Newspaper permafrost World of Transport and Transportation Journal (Moscow State University of Railway Engineering, MIIT) World of Transport and Transportation 17 4 68 78