Структурно-модульный подход к проектированию земляного полотна автомобильных дорог в условиях многолетнемерзлых грунтов на основе линейного районирования

• Автор: Дубенков, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 202 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И СТРУКТУРНАЯ
СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Особенности проектирования автомобильных дорог, связанные с
влиянием сложных геокриологических условий
1.2 Современные подходы к моделированию конструктивных решений
земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах
1.3 Анализ методов организационно-технологического моделирования
при строительстве земляного полотна в условиях криолитозоны
1.4 Цель, задачи и структура исследования
Глава 2. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ИНЖЕНЕРНОМУ
РАЙОНИРОВАНИЮ ТРАССЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ПО
2.1 Общие принципы и цели линейного дорожного районирования в
условиях криолитозоны
2.2 Концептуальная модель и параметры многоуровневого инженерного
районирования трассы дороги
2.3 Показатели для оценки классификационных признаков линейного
дорожного районирования
2.4 Математическое моделирование и алгоритмы классификации линейных
дорожных комплексов
2.5 Реализация моделей линейного районирования и оценка их
адекватности в условиях ММГ
2.6 Выводы к главе
Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
НА УЧАСТКАХ ЛИНЕЙНЫХ ДОРОЖНЫХ КОМПЛЕКСОВ
3.1 Принципы формирования рациональных конструктивных решений
земляного полотна на ММГ с использованием баз данных
3.2 Автоматизация расчетов конструкций земляного полотна на участках

3.3 Привязка конструктивных решений к участкам ЛДК
3.4 Влияние линейного дорожного районирования на качество и

надежность конструктивных решений земляного полотна
3.5 Выводы к главе
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МОДУЛЯХ
4.1 Структура и взаимосвязь проектно-технологических модулей земляного

полотна, модулей ресурсного и фронтального обеспечения строительства
4.2 Моделирование параметрами отрядов при строительстве земляного

полотна на участках проектно-технологических модулей
4.3 Имитационная модель проектирования организации строительства

дорог на многолетнемерзлых грунтах
4.4 Оценка экономической эффективности проектных решений земляного
полотна на ММГ с учетом прогнозирования состояния дорожной конструкции
4.5 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А ПЕРЕЧЕНЬ ОБЪЕКТОВ ОПЫТНОГО ВНЕДРЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ПО ЛИНЕЙНОМУ
ДОРОЖНОМУ РАЙОНИРОВАНИЮ НА ОБЪЕКТАХ ВНЕДРЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ В ПРИМЕРЫ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
ПРИЛОЖЕНИЕ Г ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВАРИАНТОВ
ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
ПРИЛОЖЕНИЕ Д ДОКУМЕНТЫ ВНЕДРЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время предусматривается реализация ряда крупных проектов транспортного строительства в северных регионах России, в т.н. в рамках государственной программы «Социально-экономического развития Арктической зоны РФ на период до 2020 года». Сложные природно-климатические условия северных территорий требуют разработки специальных инженерных мероприятий, тщательного анализа принимаемых решений в процессе проектирования,строительства и эксплуатации объектов.
Обследование существующих дорог в зоне многолетнемерзлых грунтов показывает, что значительная часть из них имеет многолетние затухающие, а затем вновь продолжающиеся неравномерные осадки, что приводит к ухудшению условий движения автомобильного транспорта. Одной из существенных причин снижения транспортно-эксплуатационных качеств дорог являются повреждения земляного полотна из-за недостаточного учета изменчивости геокриологических условий по длине дороги.
Актуальность темы исследования. В резолюции научно-практической конференции (Якутия, 2012г.) отмечается необходимость «более глубокой аналитической проработки исходной информации по результатам инженерных изысканий для детального учета инженерно-геологических условий при проектировании дорожных объектов» на многолетнемерзлых грунтах (ММГ). Предупреждение недопустимых деформаций оснований земляного полотна должно базироваться на данных комплексного анализа изменчивости инженерногеологических и мерзлотно-грунтовых условий района строительства. Применение результатов этого анализа для проектирования устойчивых конструкций земляного полотна, разработки эффективных организационнотехнологических решений в составе проектов организации строительства связано с новыми научными разработками, основанными на структурно-модульном проектировании, обеспечивающем учет взаимовлияния природных

рабочих процессов, управление графиком. Кроме того, данные предложения направлены в первую очередь на строительство земляного полотна железных дорог, и не учитывают организационных особенностей строительства автомобильных дорог.
В работе [31] рассматриваются вопросы декомпозиции объектов строительства на проектно-технологические модули. Такой подход вполне применим для организации строительства магистралей в сложных природных условиях.
Из известных моделей наиболее соответствуют условиям транспортного строительства модели , представленные в работах [28,94,142].
Для целей проектирования графиков строительства земляного полотна автомобильных дорог на ММГ специализированными отрядами поточно участковым (или параллельно-поточным) методом более приемлема имитационная модель [17], так как в большей степени учитывает технологические и организационные факторы при строительстве автомобильных дорог.
Проблемы формирования и выбора вариантов решений применительно к условиям строительства земляного полотна на ММГ возникают как на стадии проектирования, так и в процессе осуществления строительства из-за возможного изменения природных факторов в период реализации проекта.
Основой для выбора рациональных схем производства работ могут быть типовые решения , принимаемые ранее в аналогичных условиях. В то же время необходимо на основе ситуационного подхода учитывать изменения в материальном и техническом обеспечении строительства, особенности действия внешних природных и экономических факторов.
В работах [12,75,128] предлагается осуществлять эту процедуру с использованием методов функционально-стоимостного анализа (ФСЛ). В работе [127] этом метод рассмотрен ограниченно как структурный и функциональный анализ организационно-технологических систем (ОТС). В более универсальном виде использование методики ФСА применительно к дорожному строительству продемонстрировано на отдельных примерах возведения земляного полотна из