Обоснование способа возведения земляного полотна лесовозных автомобильных дорог на переувлажненных грунтах в зимнее время

• Автор: Чумаков, Владислав Федорович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1. Этапы развития и предмет изучения инженерной геокриологии

1.2. Воднотепловой режим земляного полотна в процессе возведения и эксплуатации дороги
1.3. Существующие типы дорог и технологии возведения земляного полотна на переувлажненных грунтах.
1.4. Основные положения конкурентноспособной технологии возведения земляного полотна на переувлажненных грунтах.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА.
2.1. Описание технологии возведения земляного полотна из грунта бокового резерва в зимнее время, бульдозером

2.2. Способ возведения земляного полотна из мерзлых грунтовых блоков

2.3. Анализ энергоемкостей технологических операций по существующей и предлагаемой технологии возведения земляного полотна.
2.4. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Обоснование способа укладки грунтовых блоков
3.2. Исследование сопротивления мерзлого грунта разрушению при изгибающем усилии
3.3. Проверка работоспособности земляного полотна лесовозных автомобильных дорог на переувлажненных грунтах возведенного из мерзлых грунтовых блоков.
3.4. Выводы
4. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ИЗ ГРУНТОВЫХ БЛОКОВ
4.1. Последовательная оптимизация без ограничений
4.2. Аналитический метод поиска оптимальных габаритных параметров фунтовых блоков при разработке мерзлого фунта
4.3. Применение результатов исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В. Львовым, М. И. Сумгиным [] - создателем и руководителем школы советских мерзлотоведов и другими. Первые геокриологические исследования (И. В. Мушкетов, А. И. Воейков [], В. А. Обручев [], М. А. Рыкачев, К. И. Богданович) относятся ко времени изыскания трасс и сфоительства Забайкальской и Амурской железных дорог. В дальнейшем они развивались, углублялись и совершенствовались большой фуппой ученых (С. П. Качурин [], Н. И. Толстихин, В. Ф. Тумель [], В. А. Кудрявцев [], И. Я. Баранов [], П. Ф. Швецов, В. М. Пономарев и др. Развитие общего мерзлотоведения способствовало созданию современных основ инженерного мерзлотоведения (инженерной геокриологии), большая заслуга в разработке которых принадлежит Н. А. Цытовичу [, 5], В. А. Кудрявцеву [], Н. И. Салтыкову, С. С. Вялову [], В. Ф. Жукову [], П. И. Мельникову [], Г. В. Порхаеву [], В. П. Ушкалову, А. М. Пчелинцеву [] и др. На базе инженерной геокриологии целым рядом научных и проектных коллективов (ЦНИИС, СоюзДорНИИ, ГипроДорНИИ, МАДИ, Союздорпроект, Дальстройпроект, Аэропроект, Норильскпроект, Ленгипротранс, ЛенморНИИпроект и др. Прочность и устойчивость земляного полотна, возводимого на грунтах с низкой несущей способностью, зависят, в первую очередь, ОХ состояния грунтов (мерзлых или талых) основания, которые резко меняют свои свойства в разные периоды года. Поэтому в процессе проектирования необходимо прогнозировать возможные изменения водно-мерзлотного режима грунтов сезоннооттаивающего и вечномерзлого слоя основания, режима и высоты снегоотложеинй, а также льдотермического режима водотоков, которые произойдут в результате освоения полосы отвода и эксплуатации возведенных на ней и соседних участках сооружений (водоотводных канав, наземных и подземных коммуникаций и т. Определив предмет мерзлотоведения как изучение мерзлых горных пород в их развитии, мы приходим к вопросу о существенных признаках в определении мерзлой породы. В обычной практике мерзлыми породами называются горные породы, содержащие кристаллы льда, причем подразумевается их отрицательная температура, а талыми — породы, не содержащие кристаллов льда и находящиеся при • положительной температуре. Но породы, содержащие растворы солей, и практически сухие породы могут иметь отрицательную температуру и не содержать кристаллов льда. М. И. Сумгин [] признавал отрицательную температуру более общим и существенным . Мерзлыми породами, грунтами, почвами называются такие породы, грунты, почвы, температура которых ниже 0°С независимо от состояния и содержания в них воды». Температура, равная 0°С, при которой горная порода может быть и мерзлой и талой, является, по М. И. Сумгину [], переходной температурой. Однако переход воды в кристаллическое состояние при промерзании пород существенно изменяет их физико-механические, электрические, тепловые, фильтрационные свойства, весьма важные в практическом отношении. По этим соображениям Н. И. Толстихин [] и H. A. Цытович [5] предложили следующее определение мерзлых пород: «Мерзлыми породами, грунтами, почвами называются породы, грунты, почвы, имеющие отрицательную или нулевую температуру, в которых хотя бы часть воды перешла в кристаллическое состояние». Это определение мерзлой породы принимается в настоящее время большинством мерзлотоведов. П. Ф. Швецов [] предложил породы, грунты, почвы, имеющие отрицательную температуру, но не содержащие льда, называть морозными. К мерзлым породам рекомендуется относить все породы, содержащие лед, и включать в них и крупные массы подземного льда, рассматривая последние как мономинеральную мерзлую горную породу. Своеобразие льда как породообразующего минерала подчеркивается динамичными изменениями его свойств в зависимости от температуры, давления и других факторов. По длительности существования мерзлого состояния пород принято (М. И. Сумгин и др. Глубина промерзания пород зависит от целого комплекса условий, и в том числе от длительности охлаждения. Наблюдения показывают, что мощность мерзлых толщ часто возрастает с понижением их средней годовой температуры.