Научные основы создания комплексов машин для строительства временных зимних дорог в районах Севера и Сибири

• Автор: Мерданов, Шахбуба Магомедкеримович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 327 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1 Транспортные сети Севера России

1.1 Особенности транспортных сетей

1.2.Природно-климатические условия

1.3 Виды зимних автодорог

1.4 Конструкции снеголедовых дорог

1.5 Экологические аспекты строительства зимних дорог

1.5.1 Влияние зимних дорог на окружающую среду

1.5.2 Влияние толщины снега и увеличения срока пребывания растительности под снеголедовым покровом на жизнедеятельность растений

1.5.3 Влияние транспортных нагрузок на моховой и растительный покров

1.5.4 Экологические проблемы строительства зимних дорог
1.5.5 Мероприятия по охране окружающей среды строительства зимних дорог
1.6 Исследование процесса уплотнения снега как строительного материала
1.6.1 Структура снега и его свойства
1.6.2 Теплотехнические характеристики снега
1.6.3 Механика снега, взаимодействие рабочих органов машин и снега
1.6.4 Виды разрушения снега
1.6.5 Методы достижения высокой плотности полотна зимних дорог75
1.7 Анализ технологий строительства снеголедовых дорог
Выводы по главе
Г лава 2 Методологические основы взаимодействия механизированных комплексов со средой,при строительстве зимних дорог
2.1 Основная идея исследования
2.1.1 Парадигма работы
2.1.2 Методология работы
2.1.3 Концепция работы
2.1.4 Противоречия, на решение которых направленно исследование87
2.2 Основная рабочая гипотеза
2.3 Логико-структурная схема исследований
2.4 Описание процесса уплотнения снега рабочими органами машин
2.4.1 Описание процесса уплотнения снега под действием нагрузки
2.4.2 Планирование многофакторного эксперимента
2.4.3 Обоснование выбора факторов, влияющих на эффективность уплотнения снега
2.5 Математическое моделирование процесса уплотнения снега
2.5.1 Обоснование скорости изменения уплотняющей нагрузки кратности ее воздействия
2.5.2 Выявление закономерности изменения плотности снега в зависимости от его физико-механических свойств и технологических параметров уплотнения
2.5.3 Выбор скоростных режимов работы снегоуплотняющих машин
2.5.4 Методика расчета климатических условий районов строительства зимних дорог
2.5.5 Определение параметров поперечного профиля незаносимой
' снеголедовой дороги для северных регионов
2.6 Принципы формирования механизированных комплексов для
возведения зимних дорог
Выводы по главе

Глава 3 Экспериментальные исследования процесса уплотнения снега
3.1 Применение математического планирования многофакторного эксперимента для исследования процесса уплотнения снега
3.2 Экспериментальное оборудование для проведения лабораторных исследований
3.2.1 Оборудование для исследования процесса уплотнения снега штампом
3.2.2 Оборудование для исследования процесса уплотнения снега пневматическим катком
3.2.3 Оборудование для исследования процесса уплотнения снега с изменением скорости приложения нагрузки
3.2.4 Оборудование для уплотнения снега в замкнутом объеме
3.3 Результаты экспериментальных исследований
3.3.1 Результаты экспериментальных исследований процесса уплотнения снега штампом
3.3.2 Результаты экспериментальных исследований процесса уплотнения снега пневматическим катком
3.3.3 Результаты экспериментальных исследований процесса уплотнения снега с изменением скорости приложения нагрузки
3.4 Выявление закономерностей изменения плотности от различных факторов
3.4.1 Выявление закономерности изменения плотности уплотняемого снега в зависимости от его физико-механических свойств и технологических параметров уплотнения
3.4.2 Зависимость конечной плотности снега от уплотняющей нагрузки
3.4.3 Зависимость конечной плотности снега от его температуры
3.4.4 Зависимость конечной плотности снега от скорости изменения нагрузки

балок, на участках с резкими переломами продольного профиля зимние дороги делаются с полотном в виде насыпи из снега (рис. 1.10). Насыпь возводят с увлажнением и уплотнением снега. Откосы насыпи должны иметь крутизну не более 1:3. При этом плотность снега в нижних слоях

должна быть не менее 500 кг/м , а в верхних - не менее 550 кг/м . Минимальное возвышение покрытия над поверхностью снежного покрова должно составлять 0,3...0,4 м [148].

Рис. 1.10. Поперечный профиль автозимника в местах оврагов, болот и пересеченной местности: 1 - снеговой покров, 2 - насыпь из уплотненного снега, 3 - оледенелый слой снега на проезжей части
С целью сокращения стоимости подъездных дорог и ускорения их строительства вместо дорог со сплошным ледяным покрытием возводят так называемые колейно-усиленные дороги. Усиленное уплотнение их полотна (с увлажнением) проводят только вдоль колейных полос. Остальную часть полотна перед уплотнением подвергают слабому предварительному растеплению.
С целью продления срока действия зимних дорог на весенний период полотно дорог закрывают теплоизоляционным слоем. В качестве теплоизолирующих материалов используют местные материалы - мох, торф, лесосечные остатки, грунт. Могут быть применены и искусственные материалы - пенополистиролы, синтетические быстротвердеющие пены на основе карбомидных смол. С той же целью для дорог, проложенных по