Выбор скоростных режимов уплотнения снега дорожными машинами

• Автор: Котельников, Владимир Валерьевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Содержание
Введение
Г лава 1. Анализ методов уплотнения снега
при возведении зимних дорог
1.1. Сравнение методов возведения зимних дорог
1.2. Классификация зимних дорог
1.3. Конструкции зимних дорог
1.4. Технология строительства зимних дорог
1.5. Уплотняющие машины, используемые
при строительстве зимних дорог
1.6. Методы достижения высокой плотности полотна зимних дорог
Выводы к 1 главе
Глава 2. Влияние параметров уплотняющих машин
и физико-механических свойств снега на
эффективность его уплотнения
2.1. Структура снега и его свойства
2.2. Физические процессы, протекающие при уплотнении снега
2.3. Определение основных факторов, влияющих на
эффективность уплотнения снега
2.4. Описание процесса уплотнения снега под действием нагрузки
Выводы ко 2 главе
Глава 3. Экспериментальное изучение уплотнения снега
3.1. Лабораторное изучение уплотнения сухого снега
3.1.1. Применение математического планирования многофакторного эксперимента для исследования процесса уплотнения снега
3.1.2. Оборудование для проведения лабораторных исследований
3.1.3. Результаты экспериментальных исследований

3.1.4. Выявление закономерности изменения плотности уплотняемого снега в зависимости от его физико-механических свойств,
а также технологических параметров уплотнения
3.1.5. Анализ результатов экспериментальных исследований
3.2. Лабораторное изучение уплотнения
увлажненного снега
Выводы к 3 главе
Глава 4. Практическое использование результатов исследований
4.1. Разработка методики выбора скоростных режимов работы снегоуплотняющих машин
4.2. Внедрение результатов исследований, их техникоэкономическая эффективность
Выводы к 4 главе
Общие результаты и выводы
Список использованной литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Развитие Западно-Сибирского региона, являющегося основной топливно-энергетической базой России, предопределяет интенсивное строительство, ремонт и реконструкцию магистральных и межпромысловых трубопроводов. По Тюменской области в год строится 3...5 тыс. км и ремонтируется от 7,5 до 10 тыс. км. магистральных и промысловых трубопроводов. Строительство и ремонт трубопроводов производится в условиях почти полного отсутствия проездов вдоль трасс строящихся линий электоропередач, нефтегазопроводов и других линейно-протяженных коммуникаций. Общий уровень расходов в связи с перемещением центра нефтегазовой добычи в новые, более удаленные необжитые районы с экстремальными природно-климатическими условиями, остается высоким. Суровый климат, заболоченность и высокая обводнённость грунтов (в Западной Сибири 60 % трасс проложено в болотах) делают практически невозможным летнее строительство без применения специальной вездеходной техники, поэтому единственно приемлемым и экономически целесообразным в настоящее время остается зимний период времени года. В такой ситуации для упомянутых почвенно-грунтовых условий наиболее применимым вариантом проездов вдоль трасс строящихся линий электоропередач, нефтегазопроводов и других линейно-протяженных коммуникаций является устройство зимних автомобильных дорог - зимников, позволяющих доставлять грузы и технику в любые районы строительства и эксплуатации месторождений. Создание временных дорог, полотно и дорожная одежда которых выполняются из снега, льда и мерзлого грунта, в зимнее время года также позволяет снизить затраты на сооружение их за счет использования холода как благоприятного фактора для получения дорожного полотна [28, 50, 54, 56, 65].
Временные зимние дороги в условиях Севера обладают такими достоинствами, как возможность быстрого сооружения с полной механизацией работ и минимальная потребность в привозных строительных материалах.

Метаморфизм значительно ускоряется при наличии жидкой воды. Крупные зёрна (>1мм) быстро растут за счёт мелких зёрен, так как при наличии жидкой фазы ускоряются диффузионные процессы. Там, где снежный покров смочен, значение поверхностной энергии гораздо больше, чем в случае сухого снега.
Весной снег периодически оттаивает и снова замерзает. В результате повторения циклов таяния — замерзания образуются крупные, грубозернистые агрегаты - так называемый зернистый снег.
В снежном покрове, залегающем круглый год, в результате повторения циклов таяния — замерзания, а также под действием давления вышележащих слоев снег превращается в фирн, характеризующийся высокой плотностью (более 500 кг/м3) и грубозернистой текстурой спекания [55].
Особенностью снежного покрова является наличие ледяных прослоек, оказывающих существенное влияние на характеристики и параметры снега. Снежный покров имеет ярко выраженную слоистость, обусловленную различными метеорологическими условиями, при которых происходило отложение снега. Горизонты, которые формируют почвенный разрез, в некотором смысле аналогичны слоям, слагающим толщу снежного покрова. Указанные характеристики являются основными причинами неоднородности свойств снега.
Существуют множество классификаций строения снежного покрова. Для исследования снежного покрова с точки зрения его физико-механических свойств, приемлемой можно считать классификацию, включающую как качественные, так и количественные характеристики снега [55].
Основные характеристики, используемые при описании снежного покрова, приведены в табл. 2.1., но они полностью не исчерпывают потребности в формировании описаний такой специфической системы, как снежный покров при разработке различных математических и физических моделей [55].