Numerical evaluation of stability and deformability of earth embankment structure by replacing weak soil on weak foundations

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A pressing issue for the railway industry is to enhance the stability and reduce the deformability of earth embankment structures constructed on weak foundations using the method of replacing weak soil. The authors determined the width of the weak soil at the base, requiring replacement, taking into account the requirements for deformability indicators that ensure the specified geometric parameters of the earth embankment under various soil foundation conditions. The numerical modeling was based on established theoretical principles in accordance with the sequence of construction stages for a high-speed railway line on weak foundations using the geotechnical software Plaxis 2D. By considering and evaluating different thicknesses of the weak soil layer to be replaced, the authors constructed a graph of the dependence of deformation on the principal stress at the point of plastic deformation development, and determined the value of the stable safety factor. The research made it possible to propose a numerical method for determining the slope stability coefficient. Analysis of current regulatory documents and calculation methods for earth structures on weak soils has confirmed the need to refine existing calculation methods

About the authors

Trung Hieu Lе

Russian University of Transport (MIIT)

Email: letrunghieu531996@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6346-8829

Xuan Hung Ngo

Hanoi University of Mining and Geology

Email: ngoxuanhung@humg.edu.vn
ORCID iD: 0000-0003-2868-6342

References

  1. Карасева А. А., Васильева М. А. Анализ мирового опыта развития высокоскоростного железнодорожного транспорта. Молодой ученый. 2016;6:114–117. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/110/26636/.
  2. Федоров В. П., Комаров Т. А. Анализ целесообразности строительства и эксплуатации высокоскоростных магистралей в России. В сб.: Актуальные вопросы экономики транспорта высоких скоростей: сборник научных статей национальной научно-практической конференции. Т. 2. Санкт-Петербург: Институт независимых социально-экономических исследований – оценка; 2020. С. 274–280. Режим доступа: https:// elibrary.ru/item.asp?id=44513403.
  3. Колос А. Ф., Петряев А. В., Колос И. В., Говоров В. В., Шехтман Е. И. Основополагающие требования к конструкции земляного полотна высокоскоростных железнодорожных линий. Бюллетень результатов научных исследований. 2018;1:36–48. Режим доступа: https://elibrary.ru/ywedxq.
  4. Горлов А. В. Инновационный подход к реконструкции земляного полотна. Мир транспорта. 2016;14(3):106–122. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2016-14-3-10
  5. Цытович Н. А., Тер-Мартиросян З. Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве. Москва: Высшая школа; 1981. 320 с.
  6. Desai C. S., Lightner J. G. Mixed finite element procedure for soil-structure interaction and construction sequences. International Journal for Numerical Methods in Engineering. 1985;21(5):801–824. https://doi.org/10.1002/nme.1620210504
  7. Shahraki M., Sadaghiani M. R. S., Witt K. J., Meier T. 3D Modelling of Train Induced Moving Loads on an Embankment. Plaxis Bulletin. 2014:Autumn issue. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/279484965_3D_Modelling_of_Train_Induced_Moving_Loads_on_an_Embankment.
  8. Колос А. Ф., Крюковский Д. В. Особенности колебательного процесса грунтов насыпей, опирающихся на торфяное основание, при движении поездов. Известия Петербургского университета путей сообщения. 2013;2:120–126. Режим доступа: http://izvestiapgups.org/assets/files/10.20295-1815-588X-2013-2/10.20295-1815-588X-2013-2-120-126.pdf.
  9. Бондаренко И. А. Предложения по оценке деформативности железнодорожного пути. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна. 2008;23:117–122. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_23497715_60994088.pdf.
  10. Лебедев А. В. Анализ состояния земляного полотна. Путь и путевое хозяйство. 2017;8:8–10.
  11. Шапетько К. В. Влияние неровностей продольного профиля на деформативность пути, безопасность движения и расход энергии на тягу поездов: дисс. канд. техн. наук. Москва: Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта; 2020. 185 с. Режим доступа: https://www.dissercat.com/content/vliyanie-nerovnostei-prodolnogo-profilya-na-deformativnost-puti-bezopasnost-dvizheniya-i-ras.
  12. Коссов В. С., Краснов О. Г., Никонова Н. М. О деформативности деятельной зоны земляного полотна при воздействии состава с повышенными осевыми нагрузками. Мир транспорта. 2018;16(4):32–50. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2018-16-4-3
  13. Уланов И. С., Горлов А. В. Оценка деформаций конструкции участка переходной жесткости земляного полотна и ИССО высокоскоростной магистрали. Евразийский Союз Ученых. 2019;3(60):46–55. Режим доступа: https://euroasia-science.ru/wp-content/uploads/2019/04/46-55-Teplukhin-V.G.-Shabalin-D.N.pdf.
  14. Уланов И. С. Отечественные и зарубежные подходы при постановке задачи обеспечения стабильности земляного полотна на слабом основании. В сб.: Транспортное строительство. Москва: Перо; 2022. С. 328–340. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_54473708_15685098.pdf.
  15. Ухов С. Б., Семенов В. В., Знаменский В. В., Тер-Мартиросян 3. Г., Чернышев С. Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. Москва: АСВ; 1994. 566 с. Режим доступа: https://vk.com/doc284718893_560626623?hash=zAreSXjsf15pZhX4hHiGv6szPx8ELyXzg9mXS3u9wec.
  16. Шапиро Д. М., Ким М. С., Ким В. Х., Агарков А. В. Решение задач механики грунтов аналитическими и численным методами. Воронеж: Воронежский государственный технический университет; 2019. 85 с. Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/epd-reader?publicationId=93288.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».