Учет особенностей водно-теплового режима земляного полотна в местах расположения бесканальных тепловых сетей для обеспечения требуемых сроков службы дорожных одежд

• Автор: Давидяк, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Актуальность вопроса. Обзор литературы. Цель и задачи исследований водно-теплового режима в зоне подземной прокладки теплосетей

1.1 Актуальность вопроса исследования

1.2 Водно-тепловой режим системы «дорожная одежда - земляное полотно» и расчеты температурных фронтов
1.3 Особенности работы теплосетей. Методы расчета бесканальных теплопроводов в пенополиуретановой изоляции
1.4 Оценка факторов, влияющих на теплопроводность грунтовой среды земляного полотна. Выводы по главе

1.5 Цель и задачи исследования .'

Глава 2. Оценка возможности применения и доработка модели определения температуры системы «дорожная одежда - земляное полотно» с внутриг-рунтовым источником тепла

2.1 Разработка модели прогнозирования температурных фронтов

2.2 Оценка работоспособности предложенной расчетной модели

2.3 Выводы по главе
Глава 3. Проведение экспериментальных исследований особенностей
водно-теплового режима на опытных- участках
3.1 Цель, задачи и методика экспериментальных исследований
3.2 Характеристика экспериментальных участков
3.3 Ход эксперимента и его этапы
3.4 Полученные результаты и выводы по главе
Глава 4. Регулирование температуры грунта в местах пролегания беска-
нально расположенного 2-трубного теплопровода и оценка принятых решений
4.1 Оценка проектных решений по регулированию теплового воздействия при устройстве бесканального теплопровода

4.2 Обоснование предложения по использованию пенополиуретановых плит при регулировании теплового воздействия на систему «дорожная одежда — земляное полотно»
4.3 Сравнение экономических показателей вариантов пересечения 2-трубного теплопровода с автомобильной дорогой
4.4 Выводы по главе
Глава 5. Технико-экономическое обоснование проектных предложений по
регулированию водно-теплового режима для повышения работоспособности дорожных одежд в зоне пересечения с бесканальным теплопроводом
5.1 Оценка работоспособности дорожной одежды на участках (автомобильной дороги) с бесканальным 2-трубным теплопроводом при уложенной теплоизолирующей плите
5.2 Технико-экономическое обоснование предложенного варианта расположения бесканального трубопровода в фунте земляного полотна автомобильной дороги
5.3 Выводы по главе
Выводы по работе
Список использованной литературы
Приложение 1. Сводный сметный расчет вариантов пересечения автомобильной дороги тепловыми сетям
Приложение 2. Температурные расчеты с использованием предложенной модели
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В «Федеральной адресной целевой программе на 2011 год и на плановый период 2012 и 2013 годов» [94], а также в Федеральной целевой программе «Развитие транспортной системы России (2010 - 2015 гг.)» [1] отмечается необходимость скорейшего развития, улучшения существующей сети автомобильных дорог, а также строительства новых транспортных объектов. Намечается реконструкция, возведение большого количества зданий и сооружений дорожного хозяйства. Следует учитывать, что автомобильные дороги федерального значения на значительном протяжении проходят по территории городов и других населенных пунктов, что приводит к снижению скорости движения транспортных потоков, и росту численности дорожно-транспортных происшествий [1]. При этом планируется начать реконструкцию муниципальных дорог, связующих населенные пункты с устройством твердого покрытия на всем их протяжении. В этой связи приобретает важное значение обеспечение заданной прочности и бездефектности дорожных одежд, особенно в условиях интенсивной застройки. Разрушение дорожных одежд и нарушение проектных параметров земляного полотна наблюдаются в местах пересечений с подземными инженерными коммуникациями, особенно значительно такое количество локальных повреждений приходится на расположение тепловых сетей в грунтовом массиве автомобильных дорог.
Помимо этого отмечается развитие тепловых коммуникаций. Из доклада министра регионального развития Российской Федерации В.Ф. Басаргина на 10-м Всероссийском Форуме жилищно-коммунального хозяйства, первое — это повышение устойчивости функционирования отрасли и проведение капитального ремонта, модернизация инженерной инфраструктуры, ликвидация аварийного жилья [4]. По официальной информации «Минэнерго РФ» от 2000 г., в России «суммарная протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении составляет около 183 300 км», «средний процент износа [теплосетей] оценивается в 60...70 %. По экспертной оценке, 15 % тепловых сетей требуют безотлагательной замены... Для приведения системы транспорта теплоносителя в

Параметры влажности и плотности очень чётко коррелируют в следующем отношении. Чем выше влажность и плотность грунта, тем выше его теплопроводность и ниже температура в рассматриваемой точке массива (рис. 1.9). Это объясняется объёмом заполненных воздухом пор: чем больше этот объём, тем более выражены теплоизоляционные свойства грунта. Параметры данных значений представлены в табл. 1.3. На графике температурных изменений, можно легко проследить что вид грунта может повысить температуру вблизи бесканальных теплосетей на 6 °С и существенно повлиять на водно-тепловой режим «системы дорожная одежда-земляное полотно».
Таблица
Параметры плотности грунта при заданной влажности
Влажность грунта XV (%) Плотность грунта р, кг/м3 Т еплопроводность различных грунтов X ,Вт/(м °С)
песок супесь суглинки- глины
1400 1,45 1,02 0
15 1600 1,86 1,28 1
1800 2,20 1,52 1
2000 2,55 1,74
Рис. 1.9. Г рафик зависимости температуры грунта земляного полотна возле футляра от его разновидности при переменной плотности (температура носителя 105/70 °С)