Композитно-модульные конструкции земляного полотна для строительства железных дорог на полуострове Ямал

• Автор: Крафт, Якоб Соломонович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 245 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, АКТУАЛЬНОСТЬ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Состояние и перспективы железнодорожного строительства

на полуострове Ямал. Актуальность работы.

1.2. Существующие конструктивнотехнологические решения земляного полотна в климатических и мерзлотногрунтовых условиях полуострова Ямал. Цель и задачи работы.

1.3. Методика исследований.

2. ВЫЯВЛЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕНИЯ ОПЫТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА

И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ НА СЕВЕРЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

2.1. Развитие нормативнометодической базы проектирования и строительства железнодорожного земляного полотна в криолитозоне

2.2. Анализ состояния существующих технических решений

на построенных и эксплуатируемых участках железных дорог на Севере Западной Сибири

2.3. Анализ путей совершенствования норм и основных концепций проектирования земляного полотна при строительстве железных дорог на Ямале
ОСОБЕННОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ГРУНТОВ
ОСНОВАНИЙ С УЧЕТОМ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
КЛИМАТА В УСЛОВИЯХ ПВА ЯМАЛ
3.1 Глобальное потепление и возможные последствия для
криолитозоны.
3.2. Исходные данные для теплофизических расчетов.
3.3. Одномерные расчеты температурного режима вечномерзлых грунтов в современных климатических условиях и с учетом прогнозируемого повышения температуры воздуха на ближайшие 5 0 лет.
3.4. Выводы по главе 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА НАСЫПЕЙ
В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
4.1. Исследование влияния различных конструктивных характеристик насыпей на температурный режим грунтов
4.2. Влияние экстремальных краткопериодных повышений среднегодовой температуры воздуха на мерзлотные условия в основании насыпей на фоне долговременных процессов изменения климата
4.3. Исследование влияния разрывов в сплошности теплоизоляции
на температурный режим подстилающих грунтов
4.4. Выводы по главе 4.
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
РЕШЕНИЙ НАСЫПЕЙ ДЛЯ ПВА ЯМАЛ.
5.1. Насыпь малой высоты
5.2. Насыпь большой высоты.
5.3. Исследование влияния композитных модулей на напряженнодеформированное состояние земляного полотна
5.4. Техникоэкономические оценки эффективности применения
композитных конструкций земляного полотна.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Средняя скорость ветра мс. Число дней с ветром более мс доходит до ст. МарреСале в октябре декабре. Повторяемость ветров со скоростями более мс 1 раз в году. Полярная ночь продолжается от нескольких дней на юге полуострова до дней на с. Суммарное годовое количество тепла, поступающее от прямой солнечной радиации, составляет немногим более ккалсм2 в год. На Ямале четко выражена природноклиматическая широтная зональность. На рис. С , , . Для северной тундры на полуострове Ямал характерен морской арктический, а для средней и южной тундры средняя часть Ямала морской субарктический климат. На юге территории лесотундры преобладает умеренноконтинентальный климат . Самый холодный месяц на Ямале февраль средняя многолетняя температура ,9 С в п. Харасавэй. Средняя годовая температура воздуха на юге полуострова равна 6,6 С, на севере ,2 С. Летний период с положительной среднесуточной температурой воздуха продолжается 2 2,5 месяца. Годовое количество осадков превышает 0 мм, из них 0 0 мм выпадает зимой в виде снега. Величина испарения в зависимости от ландшафта составляет 0 0 мм воды в год. Снеговой покров лежит на севере 9 9,5 месяцев, на юге 8 8,5 месяцев. Средняя высота снежного покрова в мартеапреле достигает см. В понижениях рельефа высота сугробов достигает и более метров. На водоразделах и возвышенных элементах рельефа толщина снегового покрова составляет лишь 5 см. Плотность снега в лесотундре составляет 0, гсм2, а в тундре 0,3 0,4 гсм, а коэффициент теплопроводности, соответственно изменяется от 0,2 Втм С до 0,4 Втм С. Одной из наиболее характерных особенностей климата Ямала являются метели. Период метелей длится с сентября по июнь, но возможны метели и в июле и в августе. Число дней с метелью колеблется от на юге до 0 на севере. Самый метельный месяц январь. Например, в Тамбее в январе дней с метелью, в Новом Порту , в Харасавэе . Рис. II средняя субарктическая II2 мелкоерниковая субарктическая III типичная тундра средняя субарктическая П северная субарктическая IV арктическая тундра. Провинции А ЗападноЯмальская предгорнонизкогорная Б ЗападноЯмальская низинная В ЮжноЯмальская низина Г ЦентральноЯмальская возвышенная Д СевероЯмальская возвышеннонизинная Е ВосточноЯмальская низинная. Продолжительность одной метели от 9 часов до 3 суток. Скорость ветра мс при метелях наблюдается в случаев, а более мс в 4. Интенсивность снегопереноса при метелях зависит от микрорельефа местности и характеризуется так называемым коэффициентом снегосноса, показывающим, какую часть выпадающего снега сносится с данной местности рис. Общий вид снегозаносов железнодорожной насыпи и последствия повышенных снегоотложений видны из рис. Величина этого коэффициента принимается равной 0,2 для равнины в холмистой тундре и 0,4 для бугристой тундры. Для нижних наветренных склонов этот коэффициент равен 0,7, на поверхности замерзших водоемов и на равнине прибрежной тундры 0,8, а на водоразделах и верхней части наветренных склонов 0,8 0,9. Геокриологические условия сильно зависят от типа ландшафта и в целом характеризуются слабой устойчивостью к нарушениям теплобалансовых характеристик поверхностей. Еще до начала строительства железной дороги отмечалось прогрессирующее ухудшение состояния оленьих пастбищ 6, 4 вызванное в основном перевыпасом и загрязнением воздуха и почв выбросами электростанций, машин и котельных на буровых установках. Экологи особо выделяют негативную роль используемого геологоразведочными партиями и частными лицами внедорожного транспорта 4. Один вездеход наносит вреда больше, чем сотни машин в пределах дороги с жестким покрытием , . Это обстоятельство в первые годы начала строительства железной дороги вызвало протесты местного населения, инициируемые зелеными 4. Потребовались годы труда по повышению технологической и экологической культуры строителей и проведение комплекса масштабных исследований на опытных участках и наблюдений по всей трассе дороги за последствиями влияния различных воздействий при строительстве, включая режим рабочего движения.