Повышение устойчивости земляного полотна лесовозных автомобильных дорог на косогорах (на примере Пермского края) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Сергеев Андрей Сергеевич

• Сергеев Андрей Сергеевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Сергеев Андрей Сергеевич

1.2 Расчетная нагрузка на дорожную конструкцию лесовозных автомобильных дорог

1.3 Современные представления о промерзании дисперсных грунтов

1.4 Распределение влажности в промерзающих дисперсных грунтах

1.5 Криосолифлюкция дисперсных грунтов на косогорах

1.6 Опыт применения мероприятий и конструкций дорожных одежд в дорожной отрасли по устранению процессов криосолифлюкции на косогорах. 29 Выводы по главе

Глава 2 ТЕОРЕТИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОСАДКИ, ПОЛЗУЧЕСТИ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ И УСТОЙЧИВОСТИ КОСОГОРА

2.1 Расчет устойчивости косогора в программном комплексе Plaxis

2.2 Теоретико-математический прогноз осадки оттаивающих дисперсных грунтов

2.3 Расчет ползучести косогора при линейной и нелинейной вязкоупругости.. 47 Выводы по главе

Глава 3 ЛАБОРАТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИЧИН ОБРАЗОВАНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ТРЕЩИН НА КОСОГОРАХ

3.1 Планирование численного эксперимента

3.2 Экспериментальное лабораторное исследование по определению миграции воды при промерзании дисперсного грунта

3.3 Лабораторное исследование по выявлению зон промерзания водонасыщенного дисперсного грунта

3.4 Определение линейного смещения дорожной конструкции по косогору

3.5 Исследования по установлению условий ширины раскрытия поперечных трещин в конструкции дорожной одежды на косогорах

3.6 Описание закономерностей образования поперечных трещин на лесовозных

автомобильных дорогах, устраиваемых на косогорах

Выводы по главе

Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА КОСОГОРАХ

4.1 Установление закономерностей смещения разнообразных вариантов конструкций дорожной одежды лесовозных автомобильных дорог, устраиваемых на косогоре

4.2 Экспериментальное сравнение двух конструкций дорожных одежд, устраиваемых на косогоре, с использованием геосинтетических материалов ... 95 Выводы по главе

Глава 5 ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРАКТИКУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА

5.1 Внедрение метода борьбы с образованием поперечных трещин при разработке проектной документации на капитальный ремонт автомобильной дороги «Карагай - Нердва - Ст. Пашня» км 8 + 600 - км 9 + 150 Пермского края (2015 г.)

5.2 Внедрение метода борьбы с образованием поперечных трещин при разработке проектной документации на капитальный ремонт автомобильной дороги «Карагай - Нердва - Ст. Пашня» км 9 + 300 - км 11 + 00, км 22 + 100 -км 24 + 00, км 27 + 00 - км 28 + 00 Пермского края (2016 г.)

5.3 Внедрение метода борьбы с образованием поперечных трещин при разработке строительно-технической документации на объекте «Жилая малоэтажная застройка северо-западнее поселка Архиерейка» (2016 г.)

5.4 Внедрение метода борьбы с образованием поперечных трещин при ремонте автомобильных дорог по улицам Южная, Уральская, Солнечная, Вишневая, Сибирская в д. Поповка в Кунгурском районе Пермского края (2017 г.)

5.5 Внедрение при ремонте автомобильных дорог по улицам Октябрьская,

Труда, Свободы, Центральная в с. Березовка Березовского района Пермского

края (2017 г.)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А Расчеты конструкций дорожных одежд в опытах 1-5 гл

Приложение Б Технико-экономическое сравнение вариантов дорожных одежд 141 Приложение В Обработка лабораторных экспериментальных данных с

определением достоверности полученных результатов

Приложение Г Акты о внедрении научно-исследовательской работы в практику проектирования и строительства

Г.1 Акт внедрения на предприятии ООО «УралДорПроект» (2015 г.)

Г.2 Акт внедрения на предприятии ООО «УралДорПроект» (2016 г.)

Г.3 Акт внедрения на предприятии ООО «Строительная компания Ива 3» (2016 г.)

Г.4 Акт внедрения на предприятии ООО «Строительная компания Ива 3» (2016 г.)

Г.5 Акт внедрения в учебный процесс на кафедре «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «ПНИПУ» (2016 г.)

Г.6 Выписка из протокола заседания кафедры «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «ПНИПУ» (2016 г.)

Г.7 Акт внедрения в учебный процесс на кафедре «Промышленного транспорта, строительства и геодезии» ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (2017 г.)

Г.8 Письмо Администрации Кунгурского муниципального района Пермского края (2017 г.)

Г.9 Акт внедрения Администрации Кунгурского муниципального района Пермского края (2017 г.)

Г.10 Письмо Администрации Березовского сельского поселения Березовского муниципального района Пермского края (2017 г.)

Г.11 Акт внедрения Администрации Березовского сельского поселения Березовского муниципального района Пермского края (2017 г.)

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментального исследования по государственному конкурсу научных проектов «Конкурс научных проектов, выполняемых молодыми учеными под руководством кандидатов и докторов наук в научных организациях Российской Федерации» (протокол № 5 (175) от 22.04.2016), номер проекта 16-38-50086, название проекта «Решение задач по борьбе с образованием трещин на асфальтобетонных покрытиях лесовозных дорог, устраиваемых на косогорах», совместно кафедрой «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» (ПНИПУ) в лице асп. Сергеева Андрея Сергеевича и кафедрой «Промышленный транспорт, строительство и геодезия» ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова» (ВГЛТУ) в лице зав. кафедрой д.т.н., профессора Сушкова Сергея Ивановича.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение устойчивости земляного полотна лесовозных автомобильных дорог на косогорах (на примере Пермского края)»

Актуальность темы исследования.

В дорожных одеждах лесовозных автомобильных дорог, в том числе расположенных в зонах интенсивного перемещения лесоматериалов автопоездами, широко используется асфальтобетоны различных составов. Научные исследования, при поддержке РФФИ, на лесовозных дорогах Пермского края выявили образования поперечных трещин в покрытии асфальтобетона уже через год после строительства или капитального ремонта на косогорах. Через 2 года эксплуатации дороги количество поперечных трещин увеличивается в 2-3 раза, а у существующих увеличивается ширина раскрытия с 2-5 мм до 10-30 мм, в зависимости от погодно-климатических условий. Постоянный текущий ремонт асфальтобетонного покрытия ввиде заливки битумом или битумной мастикой дает только временный эффект не устраняя причину возникновения поперечных трещин, не восстанавливает сплошность и монолитность покрытия. После 5-10 периодов системы «замораживание-оттаивание» гидроизоляция трещин органическими вяжущими нарушается. На 3 год круглогодичного использования дороги участки на косогорах выходят из строя из-за частичного разрушения асфальтобетонного покрытия ввиде раскрытия и образования сетки трещин, выбоин, сдвига конструктивных слоев вниз по склону. В связи с этим приходится через 3-4 года применять дорогостоящий капитальный ремонт этих участков с

заменой основания земляного полотна на высокодренирующие слои из песка или песчано-гравийную смесь, или усиливать железобетонными сваями или геосинтетическими решетками. Также себестоимость самого асфальтобетона высока и имеет тенденцию расти с каждым годом. Поэтому в настоящее время поиск перспективных материалов, которые противодействуют криосолифлюкционным процессам, а также разработка технических и технологических решений, направленных на увеличение срока службы лесовозных автомобильных дорог на косогорах является актуальной задачей, имеющей научную и практическую значимость.

Степень разработанности темы. В настоящее время научные исследования отечественных и зарубежных ученых направлены на изучение водно-теплового режима земляного полотна и устройства основания на слабых грунтах посвящены работы: Ю.М. Абелева,

В.Д. Казарновского, М.Б. Корсунского, А.Я. Тулаева, В.Ф. Бабкова, Н.А. Пузакова, Я.А. Калужского, В.К. Курьянова, L. Casagrande, K. Anderson, I. Mac Fariane, R. Redforth, A. Moos, F. Jaeckiin, F. Bourges, G. Piiot и др., а также на изучение процесса морозного пучения грунтов: В.И. Штукенберг, С.Г. Войслав, Н.С. Богданов, Н.А. Цытович, М.Н. Гольдштейн, Н.В. Орнатский, Б.И. Далматов, Н.А. Пузаков, А.М. Пчелинцев, С. Тебер, Д. Буюкос, Г. Беск, Р. Рюкли и др.

Благодаря научным трудам вышеизложенных был разработан целый комплекс мероприятий (инженерно-мелиоративные; строительно-конструктивные; физико-химические; физические) по укреплению слабых грунтов. Однако, в известных работах не разработаны технические и технологические решения по противодействию криосолифлюкционным процессам на косогорах. Не существует единого набора мероприятий, применив которые можно гарантированно обезопасить дорожную конструкцию на косогорах от образования поперечных трещин на лесовозных автомобильных

дорогах, поэтому была поставлена цель и для ее достижения сформированы задачи исследования.

Целью диссертационной работы разработка технических и технологических решений, позволяющий повысить устойчивость земляного полотна лесовозных автомобильных дорог на косогорах к образованию поперечных трещин, вызванных криосолифлюкционными процессами.

Научно-технические задачи, поставленные в диссертационной работе:

1. изучить имеющийся опыт строительства лесовозных автомобильных дорог на косогорах, в основании которых залегают глинистые грунты. Проанализировать нормативную базу применения различных технологий по улучшению их свойств;

2. установить причины и раскрыть механизм образования поперечных трещин в дорожных конструкциях на косогорах лесовозных автомобильных дорог;

3.разработать технические и технологические решения, препятствующие образованию поперечных трещин на косогорах лесовозных автомобильных дорог;

4. внедрить результаты диссертационной работы в практику строительства или капитального ремонта лесовозных автомобильных дорог на косогорах Пермского края.

Объектом исследования является дорожная одежда лесовозных автомобильных дорог, устраиваемых на косогорах.

Предметом исследования является усиленное геосинтетическими материалами основание земляного полотна на косогорах лесовозных автомобильных дорог.

Методы исследования.

Исследования выполнены с использованием методов математической статистики; испытаний строительных материалов; дифференциального и интегрального исчисления; теории вероятности и планирования эксперимента; активного эксперимента; фотохронометражных наблюдений и обработки

полученных данных с помощью специальных программных пакетов Plaxis, Credo Radon.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. расчет ползучести косогора при линейной вязкоупругости;

2. результаты экспериментальных исследований, выполненные в лабораторных условиях;

3. описание закономерностей образования поперечных трещин в дорожных конструкциях лесовозных автомобильных дорог, устраиваемых на косогорах;

4. технические и технологические решения усиления основания земляного полотна, предотвращающие образование поперечных трещин в дорожных конструкциях на косогорах лесовозных автомобильных дорог.

Научная новизна диссертационной работы заключается:

1. в получении уравнения ползучести косогора при линейной вязкоупругости при помощи теории линейной наследственной ползучести Больцмана - Вольтерра и релаксации напряжений во времени;

2. в экспериментальном установлении закономерностей смещения разнообразных вариантов дорожной конструкции, устраиваемой на косогоре, в лабораторных условиях;

3. в разработке технических и технологических решений усиления земляного полотна при помощи внедрения геосинтетических материалов, предотвращающих образование поперечных трещин в дорожных конструкциях на косогорах лесовозных автомобильных дорог;

4. в разработке и применении геосинтетической решетки с ячеистой структурой в форме сот для усиления основания земляного полотна.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что определены закономерности, которые позволяют установить причину образования поперечных трещин на асфальтобетонных покрытиях лесовозных автомобильных дорог. На основании выявленных закономерностей научно обоснованы математические расчеты, описывающие ползучесть косогора и реологические

свойства сезоннопромерзающих грунтов при системе «замерзание - оттаивание», позволяющие выявлять криосолифлюкционные процессы с целью разработки эффективных мер по их ликвидации.

Практическая ценность работы заключается в разработке на стадии проектирования и технической документации по выбору эффективных технических и технологических решений по усилению основания земляного полотна на косогорах. Это позволит увеличить долговечность, срок службы и круглогодичность функционирования лесовозных автомобильных дорог. Результаты экспериментальных исследований используются в учебном процессе и при выполнении выпускных квалификационных работ в бакалавриате, магистратуре.

Соответствие диссертационной работы паспорту научной специальности.

Диссертационное исследование соответствует п. 15 «Обоснование схем транспортного освоения лесосырьевых баз, поставки лесной продукции, выбора техники и способов строительства лесовозных дорог и инженерных сооружений» списка областей исследования паспорта специальности 05.21.01 - «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства».

Степень достоверности и апробация результатов исследования подтверждаются:

1. Использованием в работе стандартных методов исследования, основанных на применении современных представлений о сопротивлении материалов, механике деформирования грунтов, теории упругости;

2. Выполнением комплексных лабораторных и полевых экспериментальных исследований с использованием апробированных контрольно-измерительных комплексов, тарированных первичных преобразователей и поверенных средств измерения;

3. Сравнением полученных экспериментальных положительных результатов исследований с погрешностью не более 5% при доверительной

вероятности не менее 95 % с аналитическими данными и данными расчетов по нормативной литературе и в программных комплексах Plaxis, Credo Radon;

4. Апробацией на административных и производственных предприятиях Пермского края: ООО «УралДорПроект», ООО «Строительная компания Ива 3», Администрация Кунгурского муниципального района; Администрация Березовского сельского поселения Березовского муниципального района.

5. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на международных научно-технических конференциях: «Инновации в транспортном комплексе. Безопасность движения. Охрана окружающей среды», ПНИПУ, г. Пермь, 2010 г., «Новые дороги России», Пензенский университет архитектуры и строительства, г. Пенза, 2011 г., «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе», ПНИПУ, г. Пермь, 2012 г., «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе», ПНИПУ, г. Пермь, 2013 г., «Форум нового облика отечественной науки», Украина, г. Киев, 2014 г., «Наука как основа мирного диалога», Украина, г. Донецк, 2014 г., «Science XXI century», Чехия, г. Карловы Вары, 2015 г., «Science and Practice: new Discoveries», Чехия, г. Карловы Вары, 2015 г., «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе», ПНИПУ, г. Пермь, 2015 г., «Молодежный форум: технические и математические науки», ВГЛТУ, г. Воронеж, 2015 г., «Нанотехнологии и альтернативная энергетика в транспортно -технологическом комплексе: системный подход», ВГЛТУ, г. Воронеж, 2016 г., «Транспорт: проблемы и перспективы», КИЖТ УрГУПС, г. Курган, 2016 г.;

- на всероссийских научно-практических конференциях: «Современные научные исследования в дорожном и строительном производстве», ПНИПУ, г. Пермь, 2011 г., «Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика», ПНИПУ, г. Пермь, 2013 г., «Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика», ПНИПУ, г. Пермь, 2015 г., «Химия. Экология. Урбанистика», ПНИПУ, г. Пермь, 2017 г.

Реализация научных результатов исследования:

1. В государственном конкурсе научных проектов РФФИ «Конкурс научных проектов, выполняемых молодыми учеными под руководством кандидатов и докторов наук в научных организациях Российской Федерации» 2016 г.;

2. В совершенствовании конструкции дорожной одежды при разработке проектной документации на капитальный ремонт автомобильной дороги «Карагай

- Нердва - Ст.Пашня (уч. Карагай - Нердва)», 2015 г.;

3. В совершенствовании конструкции дорожной одежды при разработке проектной документации на капитальный ремонт автомобильной дороги «Карагай

- Нердва - Ст.Пашня (уч. Карагай - Нердва)», 2016 г.;

4. В совершенствовании конструкции дорожной одежды при разработке строительно-технической документации по капитальному строительству автомобильной дороги на объекте «Жилая малоэтажная застройка северо-западнее поселка Архиерейка Мотовилихинского района г. Перми», 2016 г.;

5. В совершенствовании конструкции дорожной одежды при ремонте автомобильных дорог по улицам Южная, Уральская, Солнечная, Вишневая, Сибирская в д. Поповка Кунгурского района Пермского края, 2017 г.;

6. В совершенствовании конструкции дорожной одежды при ремонте автомобильных дорог по улицам Октябрьская, Труда, Свободы, Центральная в с. Березовка Березовского района Пермского края, 2017 г.;

7. В учебном процессе на кафедре «Промышленный транспорт, строительство и геодезия» ФГБОУ ВО ВГЛТУ по проблеме «Повышение устойчивости основания дорожных конструкций лесовозных автомобильных дорог в сложных рельефных условиях» по курсу дисциплин: «Сухопутный транспорт леса», «Транспортная логистика», «Лесотранспорт - как система водитель, автомобиль, дорога, окружающая среда», 2016 г.;

8. В СТО 01-2013 «Методические рекомендации по восстановлению дорожных одежд на участках с пучинистыми грунтами. Способы ликвидации пучинообразований», ФГБОУ ВО «ПНИПУ», 2013 г.;

9. В учебном пособии «Геология для линейного строительства», предназначенном для бакалавров специальностей «Автомобильные дороги и аэродромы», «Мосты и транспортные тоннели», «Строительство железнодорожных путей» по направлению 08.03.01 «Строительство», ФГБОУ ВО «ПНИПУ», 2017 г.

Личное участие автора в получении результатов.

Диссертационная работа является результатом 7 - летних исследований, выполненных лично автором в ходе сбора материалов на автомобильных дорогах Пермского края. Разработка технических и технологических решений, программы исследований, математического и физического моделирования процессов ползучести, устойчивости, криосолифлюкции косогоров, проведения большого количества экспериментальных исследований, обработки экспериментальных данных, анализа, обобщения и внедрения результатов работы в дорожных организациях Пермского края.

Публикации.

По теме диссертационной работы автором опубликовано 50 печатных работ: 9 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, 17 статей в материалах международных и всероссийских научно-технических конференций, 14 методических указаний, 1 учебное пособие и 1 стандарт организации.

Структура и объем работы:

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав с выводами по каждой, основных выводов и рекомендаций, 3 приложений на 35 с., 8 актов о внедрении, 2 писем, списка использованной литературы, включающего 104 наименования. Основное содержание работы изложено на 135 страницах машинописного текста, иллюстрированного 90 рисунками, 60 таблицами и 22 графиками.

Перспективы дальнейшей разработки темы.

В дальнейшем предполагается создание конструктивно-технологического образца геосинтетической решетки в форме сот в масштабах промышленности РФ, проведение производственных испытаний и применение разработок в других

областях дорожного строительства, например, в инженерных сооружениях или для дорог общего пользования.

Соискатель выражает слова благодарности профессору кафедры «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «ПНИПУ» Юшкову Борису Семеновичу за помощь на всех этапах выполнения диссертации.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Лесопромышленный комплекс и лесовозная дорожно-транспортная

обстановка Пермского края

Пермский край обладает эффективной структурой экономики и относительно высокими темпами экономического роста, является активным участником мировой торговли. Внешнеэкономические связи поддерживаются со 116 странами мира. Краевая экономика в большинстве своем ориентирована на экспорт, на долю которого приходится почти четверть валового регионального продукта. Предприятия края экспортируют главным образом продукцию лесного, нефтехимического и топливно-энергетического комплексов, черные и цветные металлы и изделия из них. Значительная доля экспорта приходится на минеральные удобрения и газетную бумагу.

Лесопромышленный комплекс Пермского края базируется на использовании богатейших лесных ресурсов Прикамья. Лесозаготовительные мощности расположены преимущественно на севере края. Крупнейшие компании лесной отрасли: ОАО «Пиломатериалы Красный Октябрь», ООО «Пермский Картон», ООО «Усть - Нытва-Лес», ОАО «Кыновской ЛПХ», ОАО «Закамская мебельная фабрика». В крае расположено четыре целлюлозно - бумажных комбината, которые производят около 20% от общероссийского объема бумаги различного назначения: в Красновишерске, Краснокамске, Перми и Соликамске. Из-за больших объемов производства газетной бумаги АО «Соликамскбумпром» является крупнейшим потребителем и заготовителем древесины в Пермском крае. Потребность предприятия в древесине елово-пихтовых пород около 1,5 млн. м3 в

год. Для обеспечения бумажного производства древесиной с 1992 года развивает собственные лесозаготовки. Общая площадь арендованных предприятием лесов составляет 937 тыс. га с расчетной лесосекой 1,7 млн. м3, в том числе по хвойному хозяйству 1,1 млн. м3.

Развитие лесозаготовок производится на базе существующих дочерних обществ, расположенных в Коми-Пермяцком округе и в Красновишерском районе. В настоящее время реализуется стратегическая задача обществ по увеличению доли древесины собственной заготовки до 70%, что составит не менее 1 млн. м3 в год. В настоящее время на заготовке древесины работает 19 современных многофункциональных лесозаготовительных комплексов JohnDeer и Tigercat (рис. 1.1), что позволяет снизить затраты на заготовку древесины, а также уменьшить негативное влияние лесозаготовок на окружающую среду: сохранить подрост, снизить степень повреждения плодородного слоя почвы.

Рисунок 1.1 - Многофункциональные лесозаготовительные комплексы

Заготовленная древесина отправляется на предприятие лесовозным автотранспортом по дорогам общего пользования, поскольку транспортная инфраструктура развита слабо, особенно это касается природных ресурсов северных районов. Отсутствуют лесовозные дороги круглогодичного пользования для вывозки леса. Кроме того, их состоянии не соответствуют социально-экономическим потребностям, что является проблемой лесной отрасли Пермского края. Наличие в составе транспортного потока лесопоездов с большой грузоподъёмностью не только вызывает снижение средней скорости потока, но и приводит к сокращению срока службы дорожной конструкции. Наиболее

интенсивному разрушению в Пермском крае подвергаются участки дорог, расположенные на косогорах. Это связано с низкой устойчивостью земляного полотна на косогорах и образованием поперечных трещин (рис. 1.2 и 1.3).

На основе исследований в апреле 2017 г. дорожного движения лесовозных поездов в Кунгурском районе Пермского края было установлено, что скорость на косогорах снижается в 2 раза - до 25-35 км/ч (подробнее об этом см. гл. 5.4).

Такое резкое снижение скорости вызвано необходимостью объезда лесовозным автопоездам локальных разрушений асфальтобетонного покрытия в виде поперечных трещин и просадок, что приводит к снижению пропускной способности всей дороги на данных участках.

Рисунок 1.2 - Образование поперечных трещин на косогоре по ул. Трактовая Кунгурского района

Рисунок 1.3 - Организация ремонтных работ для ликвидации поперечных трещин на косогоре по ул. Трактовая Кунгурского района

Таким образом, более 40 % лесовозных автомобильных дорог Пермского края не отвечают нормативным и допустимым требованиям к транспортно-эксплуатационному состоянию.

В целях повышения эффективности производственной лесной сферы Пермского края должны ставиться новые цели и предлагаться иные пути решения задач улучшения качества транспортной инфраструктуры, повышения конкурентоспособности экономики региона, усиления его инновационной деятельности. Реализация планов производственного развития требует продуманной на перспективу региональной транспортной политики в сфере транспортной инфраструктуры, учитывающей ее особенности, роль и значение в производственных, экономических, социальных процессах, а также внутрирегиональных взаимосвязях.

В рамках диссертационной работы необходимо провести теоретические, математические, лабораторные, экспериментальные исследования в области повышения устойчивости земляного полотна на косогорах; описать причины образования поперечных трещин; разработать методику борьбы с их появлением, которая позволит осуществить скоростную круглогодичную доставку лесоматериалов на промышленные предприятия Пермского края.

1.2 Расчетная нагрузка на дорожную конструкцию лесовозных

автомобильных дорог

По территории Пермского края для перевозки хлыстов и полухлыстов применяют автомобильные поезда, состоящие из автомобилей-тягачей и прицепов-роспусков. В качестве автомобилей-тягачей используются автомобили на базе МАЗ - 6303А8, Урал - 43204, Урал - 55571, КамАЗ - 43118, КамАЗ - 5320, КамАЗ - 55111, КамАЗ - 65225, Краз - 64372.

К автомобилям - тягачам российского производства выпускаются прицепы-роспуски: Сармат 8802, ТМЗ 9851-012-01, 949173-Р5, ПРХ-0920, СЗАП-83551.

Для вывозки и перевозки сортиментов используются автопоезда с краном - манипулятором: ОНС-6.0, ТМ-45, ТМ-79, ЛТ-43, КМУ ЛВ-185, ЛТ-150, СЗАП-83551.

Изучение интенсивности и состава транспортного потока показало, что на дорогах Пермского края интенсивно используются для транспортировки сортиментов лесовозные автопоезда на базе автомобилей Урал - 43204 (рис. 1.4) и КамАЗ - 43118 (рис. 1.5). Численность лесовозных автопоездов на их базах составляет 38 % от общего парка автомобилей Пермского края.

Анализ эксплуатации лесовозных автопоездов в Пермском крае показал, что технические возможности роспуска не используются в полную силу, а коники автомобилей перегружены.

Рисунок 1.4 - Лесовозный автопоезд на базе автомобиля Урал-43204

Рисунок 1.5 - Лесовозный автопоезд на базе автомобиля КамАЗ-43118

В дальнейшем это приводит к быстрому износу не только деталей и узлов автомобилей, но и дорожной конструкции лесовозных автомобильных дорог из-за повышенных осевых нагрузок.

Согласно нормам ОДН [35] за расчётную нагрузку принимают автомобили группы А1, А2 и А3 с нормативной статической нагрузкой на ось 100; 110 и 130 кН. Предельные значения осевых масс для двухосных автотягочей и двух-трехосных прицепов-роспусков составляют 10; 11 и 13 т, а полная масса автопоезда - до 44 т, (рис. 1.6).

Величина расчетной нагрузки определяется по формуле

^нагр ^дин^пер^ст (1.1)

где ^дан - динамический коэффициент;

£пер - коэффициент, учитывающий возможную перегрузку расчетного колеса; Рст - статическая нормативная нагрузка на колесо, кН.

Рисунок 1.6 - Общий вид и расчетные параметры лесовозного автопоезда на базе

автомобиля КамАЗ-43118

Благодаря исследованиям интенсивности и состава транспортного потока в Кунгурском районе Пермского края (см. прил. В.8) установлен статический перегруз расчетного колеса лесовозного автопоезда, который был рассчитан с помощью коэффициента, равного для тягача лесовозного автопоезда на базе КамАЗ - 43118 1,37, а для прицепа СЗАП - 83551 - 1,26 (рис. 1.5).

В результате исследования состава транспортного потока на лесовозных дорогах в Кунгурском районе Пермского края выявили, что грузоподъемность автопоездов значительно превышает нормативные значения в 1 ,8 раза.

Перегруз лесовозного автопоезда приводит к уменьшению срока службы автомобильной дороги, что требует проведения дополнительных работ по усилению дорожной конструкции и основания земляного полотна с целью сохранения транспортно-эксплуатационных показателей. Наиболее ярко это выражается в виде образования поперечных трещин на асфальтобетонном покрытии лесовозных автомобильных дорог, расположенных на косогорах. Например, наблюдения в 2014 - 2017 годах за федеральной автомобильной дорогой «Кунгур - Соликамск» позволили сделать выводы о том, что покрытие из асфальтобетона типа А марки 1 достаточно долговечно в условиях интенсивного движения транспортных средств, обладает хорошей влагостойкостью и сцеплением с нижележащим слоем. При всех хороших качествах верхнего слоя покрытия было обнаружено образование поперечных трещин на косогорах уже после первого года эксплуатации, а именно после интенсивных климатических температурных переходов от + 1 до - 2°С (система «промораживание - оттаивание»). Следовательно, процесс образования поперечных трещин на косогорах лесовозных автомобильных дорог требует более полных исследований.

1.3 Современные представления о промерзании дисперсных грунтов

Для повышения прочности и долговечности дорожной конструкции на косогорах необходимо провести теоретические исследования в области промерзания дисперсных грунтов (как в зимне-весенний период года), которые залегают в основании лесовозных автомобильных дорог Пермского края.

Промерзание влажных дисперсных грунтов сопровождается рядом физических, физико-механических и физико-химических процессов. Исследования таких ученых как Н.А. Цытович [90, 91], М.Н. Гольдштейн [9], М.И. Сумгин [78], Н.А. Пузаков [40], В.О. Орлов [36, 37], И.А. Тютюнов [83],

A.М. Пчелинцев [41], З.А. Нерсесова [34] G.I. Bouyouces [97], G. Beskow [96], S. Taber [99] и др., показывают, что главным процессом в промерзающих дисперсных грунтах является перераспределение влажности по причине перемещения воды в область льдовыведения и промерзания.

При кристаллизации в породах грунта воды происходит резкое и скачкообразное изменение их свойств и существенно повышается объем мерзлого дисперсного грунта, который рассредоточивается неравномерно. При температуре начала замерзания не вся вода в грунте переходит в лед. Дальнейшее понижение температуры грунта приводит к уменьшению количества незамерзшей воды.

Существенное изменение содержания незамерзшей влаги в грунтах происходит в области переходов температуры от 0 до - 5°С. Количество незамерзшей влаги в грунтах зависит от их гранулометрического и минералогического состава, состояния грунта, внешнего давления, концентрации и химического состава грунтового раствора.

Морозное пучение грунтов относится к физико-механическим процессам, в результате которых промерзающий грунт приобретает напряженно -деформированное состояние под действием термодинамических изменений. Внешние проявления морозного пучения - неравномерное поднятие земной поверхности, а при оттаивании - осадка слоя промерзшей породы. Морозное пучение образуется при отрицательных температурах вследствие кристаллизации воды в породах, тем самым происходит образование ледяных прослоек и линз.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сергеев Андрей Сергеевич, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агейкин В.Н. Несущая способность водонасыщенных глинистых грунтов в основании дорожной конструкции / Тюмен. гос. архит.-строит ун-т. Тюмень, 2007. - 10 с.

2. Бартоломей А.А. Прикладные реологические уравнения на основе дробнолинейного ядра ползучести / А.А. Бартоломей, Г.Б. Кузнецов, Б.С. Юшков // Основания, фундаменты и механика грунтов. № 3. - М.: Стройиздат, 1996.

3. Бартоломей А.А. Уравнения релаксации простой и ступенчатой ползучести / А.А. Бартоломей, Г.Б. Кузнецов, Б.С. Юшков // Вестник

4. Близнин Г.Я. Влажность почвы по наблюдениям Елисаветградской метеорологической станции. 1887-1889 г.г. СПб, 1890.

5. Богданов Н.С. Вечная мерзлота и сооружения на ней / Издание комиссии всестороннего исследования ж.-д. дела в России,- С.-Петербург, 1912, 29 с.

6. Боженова А.П. Некоторое развитие опытов Тэбера по получению грунтов с вертикальной слоистостью / А.П. Боженова // Труды геологического института АН СССР. - 1940. - Вып. 22.

7. Бредюк Г.П. Об учете пучения при исследованиях процессов промерзания-оттаивания глинистых грунтов // Материалы 8-го Всесоюзного межведомственного совещания по мерзловедению. №4. - Якутск, 1966. - С. 16-21.

8. Быков Н.И., Каитерев П.Н. Вечная мерзлота и строительство на ней. Трансжелдориздат, 1940.

9. Гольдштейн М.Н. Деформации земляного полотна и оснований сооружений при промерзании и оттаивании / М.И. Гольдштейн. - М.: Трансжелдориздат, 1948. - 211 с.

10. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация. М.: Стандартинформ, 2013. - 34 с.

11. ГОСТ 26262-2014. Грунты. Методы полевого определения глубины сезонного оттаивания. М.: Стандартинформ, 2015. - 5 с.

12. ГОСТ 28622-2012. Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости. М.: Стандартинформ, 2013. - 13 с.

13. ГОСТ 30416-2012. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. М.: Стандартинформ, 2013. - 30 с.

14. ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. М.: Стандартинформ, 2016. - 24 с.

15. ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».

16. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия».

17. ГОСТ 9128-09 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия».

18. ГОСТ Р 50779.21-2004. Статистические методы. Правила определения и методы расчета статистических характеристик по выборочным данным. Ч. 1. Нормальное распределение. М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 42 с.

19. Далматов Б.И. Величина касательных сил морозного пучения грунтов. В кн.: Основы геокриологии (мерзловедения), ч. 2. Москва, Издательство АН СССР, 1959.

20. Далматов Б.И. Воздействие морозного пучения грунтов на фундамент сооружений / Б.И. Далматов. - Л.: Госстройиздат, 1957. - 60 с.

21. Далматов Б.И. Механика грунтов. Основания и фундаменты / Б.И. Далматов / 3-е изд. - Спб.: Изд-во Лань, 2012. - 416 с.

22. Добров Э.М. Обеспечение устойчивости косогоров и откосов в дорожном строительстве с учетом ползучести грунтов. М., «Транспорт», 1975 г., 215 с.

23. Емельянова Е.П. О режиме устойчивости косогоров и особенностях стадий развития оползней разных типов / Е.П. Емельянова // Вопросы изучения оползневых процессов и факторов, их вызывающих. Тр. ВСЕГИНГЕО. Вып. 29. -М., 1970. - С. 4-37.

24. Земятченский П.А. Глины СССР. Общая часть. М.-!Ь: Изд-во АН \ СССР, 1935.-359 с.

25. Золотарев Г.С. Опыт оценки устойчивости косогоров сложного геологического строения расчетом методом конечных элементов и экспериментами на моделях / Г.С. Золотарев // М.: МГУ, 1973.

26. Казарновский В.Д. Слабые грунты как основания насыпей автомобильных дорог: Автореф. Дис. . д-р.техн.наук.- М.,1975,- 58 с.

27. Киселев М.Ф. Зависимость морозного пучения от глубины залегания промерзающего слоя грунта. // Сб. «Деформации основания при замерзании и оттаивании грунтов». -№19. М.: Госстройиздат. -1952. С.13-26.

28. Киселев М.Ф. Предупреждение деформаций грунтов от морозного пучения. М.: Стройиздат, 1985. - 129 с.

29. Кострико М.Т. Изменение физико-механических свойств грунтов синтетическими смолами: Тез. докл. и сообщ. по теорет. основам техн. мелиорации грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1960.

30. Кулижников А.М. Пути повышения межремонтных сроков службы автомобильных дорог //Дорожная держава. - 2016. - N0 66. - С. 47-51.

31. Любимов П.Н. Пучины на железных дорогах и меры к их устранению. М., 1925, 18 с.

32. Маров Э.Л. Определение касательных и нормальных сил морозного пучения в полевых условиях / Э.Л. Маров // Материалы по проектированию сложных фундаментов и оснований и по производству изысканий: сб. науч. трудов / Фундаментпроект. - М., 1974. - Вып. 14. - С. 40-49.

33. Маслов Н.Н. Физико-техническая теория ползучести глинистых грунтов в практике строительства / Н.Н. Маслов. - М.: Энергия, - 1968.

34. Нерсесова З.А. Влияние обменных катионов на миграцию воды и пучение грунтов при промерзании / З.А. Нерсесова // Исследования по физике и механике мерзлых грунтов. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - Вып. 4.

35. ОДН 218.046-2001 Проектирование нежестких дорожных одежд. -Введ. 01.01.2001. -М.: Изд-во стандартов, 2001.-93 с.

36. Орлов В.О. Пучение промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружений / В. О. Орлов, Ю. Д. Дубнов, Н. Д. Меренков. -М.: Стройиздат, 1977. 176 с.

37. Орлов, В.О. Закономерности морозного пучения грунтовых оснований и методы его оценки в практике строительства: дис. д-ра техн. наук / Орлов В.О. -М., 1977. - 465 с.

38. Павлов A.B. Теплообмен почвы с атмосферой в северных и умеренных широтах территории СССР.- Якутск, 1975.- 300 с.

39. Павлов А.П. О рельефе равнин и его изменениях под влиянием работы подземных и поверхностных вод / А. П. Павлов // Землеведение. 1898. - Т.5, кн. 34. - С. 91-147.

40. Пузаков Н.А. Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог / Н.А. Пузаков. - М.: Транспорт, 1960.

41. Пчелинцев А.М. Строение и физико-механические свойства мерзлых грунтов. -М.: Наука, 1964. -260 с.

42. Рувинский В.И. Основы прогноза доуплотнения грунтов повышенной влажности при промерзании земляного полотна / В. И. Рувинский, А. Е. Кобранов //Совершенствование конструктивно-технологических решений земляного полотна автомобильных дорог / СибАДИ. - М., 1987. - С. 43-55. - Библиогр.: с. 5455.

43. Салихов М.Г. Исследование изменения вертикальных перемещений от нагрузки лесовозных автопоездов в конструкции дорожной одежды и земляного полотна методом конечных элементов / Современные проблемы науки и образования.- М.: Изд-во РАЕ, 2012.- № 6, ч. 4.

44. Саваренский Ф.П. Инженерная геология. 2-е изд. — М.; ГОНТИ, 1939,

489 с.

45. Сергеев А.С. Алгоритм образования трещин на покрытии лесовозных дорог устраиваемых на косогоре, в основании которых залегает глинистый грунт // А.С. Сергеев, С.И. Сушков // Лесотехнический журнал, №1, г. Воронеж, 2017 г.

46. Сергеев А.С. Влагоперенос и трещинообразование при промерзании глинистых грунтов в основании автомобильных дорог / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков [и др.] // Сборник «Транспорт: проблемы и перспективы», КИЖТ УрГУПС, г. Курган, 2016 г., Стр. 154.

47. Сергеев А.С. Влияние вибрации на основание автомобильной дороги на косогоре / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Электронный научный журнал «Современные проблемы науки и образования», №2, ч. 2. - 6 с. 2015 г.

48. Сергеев А.С. Влияние нагрузок от транспортных средств на автомобильных дорогах / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика», ВГЛТУ, г. Воронеж, №8, ч. 3(19-3), 2015 г., Стр. 104-108.

49. Сергеев А.С. Водно-тепловой режим земляного полотна лесовозных дорог / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков [и др.] // Сборник «Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования», ВГЛТУ, г. Воронеж, Т3, ч. 3(6), 2016 г., Стр. 357.

50. Сергеев А.С. Движение конструкции дорожной одежды автомобильных дорог по склону и образование трещин / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник Естественные и технические науки №8, г.Москва, 2015г., Стр. 112.

51. Сергеев А.С. Изучение строительства лесовозных дорог на слабых водонасыщенных глинистых грунтах / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков [и др.] // Сборник «Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования», ВГЛТУ, г. Воронеж, Т3, ч. 3(6), 2016 г., Стр. 364.

52. Сергеев А.С. Исследование зависимости величины морозного пучения глинистых грунтов от скорости промерзания / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Электронный научный журнал «Транспорт. Транспортные сооружения. Экология», №4., 2015 г., Стр. 130-140.

53. Сергеев А.С. Комплексная оценка транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков [и др.] // Сборник «Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования», ВГЛТУ, г. Воронеж, Т3, ч. 3(6), 2016 г., Стр. 370.

54. Сергеев А.С. Консолидация грунта в основании автомобильной дороги / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Новые дороги России», г.Пенза, 2011 г., Стр. 266-277.

55. Сергеев А.С. Линейные уравнения наследственной ползучести в глинистых грунтах / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник "Дороги и мосты", г. Москва, Вып. 30/2, 2013г., Стр. 45-59.

56. Сергеев А.С. Методические рекомендации по восстановлению дорожных одежд на участках с пучинистыми грунтами. Способы ликвидации пучинообразований // А.С. Сергеев, Б.С. Юшков, А.М. Бургонутдинов [и др.]// Стандарт организации, Введ. 2014-01-01, ПНИПУ, г.Пермь, 2013 г., 85 с.

57. Сергеев А.С. Методы и мероприятия по укреплению лесовозных дорог, устраиваемых на слабых глинистых грунтах / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков [и др.] // Сборник «Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования», ВГЛТУ, г. Воронеж, Т3, ч. 3(6), 2016 г., Стр. 376.

58. Сергеев А.С. О промерзании глинистого грунта и миграции воды в конструкции дорожной одежды / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Электронный научный журнал «Транспортные сооружения», т. 1, №1. - 15 с., 2014 г.

59. Сергеев А.С. Образование поперечных трещин в асфальтобетонных покрытиях лесовозных дорог, устраиваемых на косогорах / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков [и др.] // Сборник «Альтернативные источники энергии в транспортно -технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования», ВГЛТУ, г. Воронеж, Т3, ч. 3(6), 2016 г., Стр. 380.

60. Сергеев А.С. Причины возникновения дефектов на дорогах и пути их решения / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика», ВГЛТУ, г. Воронеж, №8, ч. 3(19-3), 2015 г., Стр. 97-104.

61. Сергеев А.С. Причины трещинообразования и ползучесть глинистых грунтов на косогорах автомобильных дорог / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков //

Сборник "Формирование современного облика отечественной науки", г. Киев, февраль 2014 г., Стр. 31-39.

62. Сергеев А.С. Проблемы выявления консолидационных параметров глинистых грунтов в основании автомобильной дороги / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе», ПНИПУ, г.Пермь, 2013г., Т. 3, Стр. 529-536.

63. Сергеев А.С. Проведение натурных экспериментов по исследованию конструкций дорожных одежд устраиваемых на косогоре в основании которых водонасыщенный глинистый грунт / / А.С. Сергеев, С.И. Сушков // Лесотехнический журнал, №1, г.Воронеж, 2017 г.

64. Сергеев А.С. Результаты экспериментальных исследований деформирования оттаивающего грунта отобранных из основания автомобильной дороги на косогоре при различных способах нагружения / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Электронный научный журнал «Современные проблемы науки и образования», №2, ч. 2. - 5 с. 2015 г.

65. Сергеев А.С. Совершенствование инженерных методов оценки устойчивости косогоров сложного геологического строения на основе численных расчетов напряженно-деформированного состояния массивов глинистых грунтов / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник "Наука как основа мирного диалога", г. Донецк, март 2014, Стр. 32-33.

66. Сергеев А.С. Строительство автомобильных дорог на косогорах, на примере Пермского края / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Science XXI century», Czech Republic, Karlovy Vary - Russia, Moscow, 30 июля 2015г., Стр. 146155.

67. Сергеев А.С. Строительство лесовозных дорог на слабых водонасыщенных глинистых грунтах / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков [и др.] // Сборник «Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом

комплексе: проблемы и перспективы рационального использования», ВГЛТУ, г. Воронеж, Т3, ч. 3(6), 2016 г., Стр. 387.

68. Сергеев А.С. Теории консолидации грунта в основании автомобильной дороги / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник Proceedings of the 1st International Academic Conference «Applied and Fundamental Studies», St.Louis, Missouri, USA, 2012г, Volume 1, Стр. 204-212.

69. Сергеев А.С. Три экспериментальных лабораторных исследований связанных с образованием поперечных трещин на косогорах автомобильных дорог / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник Научно-технический Вестник Поволжья №4, г.Казань, 2015г., Стр. 163-172.

70. Сергеев А.С. Укрепление водонасыщенных глинистых грунтов комбинированным методом на примере ферритовых отходов доломита Филипповского карьера, Пермский край / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник "Наука как основа мирного диалога", г. Донецк, март 2014, Стр. 36-37.

71. Сергеев А.С. Улучшение свойств глинистых грунтов химическим способом на косогорах автомобильных дорог / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник "Формирование современного облика отечественной науки", г. Киев, февраль 2014 г., Стр. 39-46.

72. Сергеев А.С. Учет влияния кратковременных технологических нагрузок на автомобильных дорогах от воздействия транспортных средств / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Строительство и архитектура» Вестник ПНИПУ, г.Пермь, 2014 г., Стр. 27-31.

73. Сергеев А.С. Экспериментальное сравнение двух конструкций дорожных одежд с применением георешеток, устраиваемых на косогорах лесовозных дорог в основании которых водонасыщенный глинистый грунт / / А.С. Сергеев, С.И. Сушков // Лесотехнический журнал, №1, г.Воронеж, 2017 г.

74. Сергеев А.С. Экспериментальные исследования затухающей ползучести грунтов в условиях компрессии / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Научно-технический Вестник Поволжья №6», г.Казань, 2012г., Стр. 458-465.

75. Сергеев А.С. Экспериментальные исследования работы глинистых грунтов в нелинейной стадии / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Наука как основа мирного диалога», г. Донецк, март 2014, Стр. 30-31.

76. Сергеев А.С. Экспериментальные лабораторные исследования сдвиговой ползучести глинистых грунтов / А.С. Сергеев, Б.С. Юшков // Сборник «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе», ПНИПУ, г.Пермь, 2013г., Т. 3, Стр. 537-543.

77. СП 34.13330.2012. Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85* (утв. Приказом Минрегиона России от 30.06.2012 N 266) из информационного банка «Строительство».

78. Сумгин М.И. Физико-механические процессы во влажных и мерзлых грунтах в связи с образованием пучин на дорогах. М.: Транспечать, 1929. 278 с.

79. Терцаги К. Теория механики грунтов. М.: Госстройиздат, 1961. - 507 с.

80. ТУ СТО 18603495.002-2010 Д. Геотекстиль тканый марки "ГЕОСПАН ТН". Технические условия (с Изменением N 1). ООО "Гекса-нетканые материалы", 2010. - 15 с.

81. ТУ СТО 218.3.003-2006. Геосетки полимерные дорожные марки Славрос СД и Славрос СО. ООО «НПО Протэкт», 2006. - 24 с.

82. ТУ СТО 39164675.004-2016. Георешетки полимерные дорожные «Славрос СД» и «Славрос СО», материал полимерный дорожный «Славрос композит». Технические условия. ООО «НПК Славрос», 2016. - 13 с.

83. Тютюнов И.А. Природа миграции воды в грунтах при промерзании и основы физико-химических приемов борьбы с пучением. Изд-во АН СССР, 1963. 160 с.

84. Федоров В.И. Процессы влагонакопления и морозоопасность грунтов в строительстве. Владивосток: ДальНИИС, 1993. -178 с.

85. Федосов Г.М. Физико-механические процессы в грунтах при их промерзании и оттаивании / Г.М. Федосов. - М.: Трансжелдориздат, 1935.

86. Филатов М.М. Почвы и грунты в дорожном деле // Дорожное грунтоведение. — М.-Л., 1932. — 304 с.

87. Филатов М.М. Стабилизация дорожных грунтов прогревом, солями, битуминозными, дегтевыми и другими материалами // В сб.: Стабилизация грунтов. — М.: Изд-во Гушосдор, 1938. — С. 5—33.

88. Филатов М.М. Улучшение глинистых грунтовых дорог обжигом. — М., 1928.

89. Хейли Дж.Ф. Изучение мерзлотных воздействий в грунтах в холодильной камере / Дж.Ф. Хейли, Ч.У. Каплар // Мерзлотные явления в грунтах [пер.с англ.]. - М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1955. - С. 297-322.

90. Цытович Н.А. Вопросы промерзания грунтов при определении глубины заполнения фундаментов / Н.А. Цытович // Глубина замерзания фундаментов малоэтажных зданий: сб. тр. - М., 1946.

91. Цытович Н.А. Механика мерзлых пород / Н.А. Цытович. - М.: Высшая школа, 1973. - 448 с.

92. Чириков Ф.В. Ход влажности в подзолистой почве при промерзании / Ф.В. Чириков, А.В. Малюгин // Научно-агрономический журнал. - М., 1926. - № 1.

93. Шахунянц Г.М. Принципы проектирования мероприятий по стабилизации земляного полотна / Г.М. Шахунянц // Борьба с оползнями, обвалами и размывами на железных дорогах Кавказа. Труды совещания. -ДИИТ, 1961.-С. 5-14.

94. Штаерман И.Я. Контактные задачи теории упругости / И.Я. Штаерман-М.- JL: Гостехиздат, 1949-220с.

95. Штукенберг В.И. Заметка о пучинах на железных дорогах и о мерах для уничтожениях их. «Инженер» - журнал Министерства Путей сообщения. Том IV, книга 10. Санкт-Петербург. 1885. С. 23-36.

96. Beskow G. Freezing and Heaving with Special Application tj Roads and Railways// Sver. Geol. Unders., ser. №375. Traus. Technical Institute, Northwestern Univ., Evanston. III. 1947. pp. 340 - 364.

97. Bouyouces G.I. Movement of soil moisture from small capillaries to the large capillaries of the soil upon freezing//Agric. Res. 1923. Vol.24, №5. Pp. 126-157.

98. Sergeev A.S. On the clay soil freezing and water migration in the pavement design / A.S. Sergeev, B.S. Yushkov // Сборник «Science and Practice: new Discoveries», Czech Republic, Karlovy Vary - Russia, Moscow, 24 декабря 2015г., Section 4, Стр. 149-161.

99. Taber S. Freezing and thawing of soils as a factor in destruction of road pavements//Public Roads. 1930. Vol. 11, №6. Pp. 113-132.

Используемые программные комплексы

100. Plaxis - ООО «НИП-Информатика».

101. Credo Radon - ООО «КОМПАНИЯ «КРЕДО-ДИАЛОГ».

102. Microsoft Word - ООО «Майкрософт Рус».

103. Microsoft Exel - ООО «Майкрософт Рус».

Приложение АРасчеты конструкций дорожных одежд в опытах 1-5 гл.4

Расчеты дорожных одежд произведены по методике ОДН [35] и в программном комплексе «Credo Radon» [101].

Начальные данные расчетов для Пермского края сведены в таблицы А1; А2; А3; А4. Результаты прочностных характеристик конструкций дорожных одежд сведены в таблице А5.

Таблица А. 1 - Климатические характеристики

Дорожно-климатическая зона 2

Подзона 2

Схема увлажнения рабочего слоя 1

Регион Уральский

Рельеф района Равнинный

Количество расчетных дней в году, дней 135

Номер изолинии границы термического сопротивления дорожной одежды VII

Глубина промерзания грунта, см 180

Среднегодовая температура, градусы 1.0

Таблица А.2 - Данные о дороге

продолжение таблицы А2

Общие данные:

Категория дороги IV

Количество полос движения 2

Номер расчетной полосы 1

Тип конструкции дорожной одежды Усовершенствованный облегченный

Срок службы покрытия, лет 10

Коэффициент надежности 0.95

139 окончание таблицы А2

Профиль:

Поперечный профиль дороги Двускатный

Ширина полосы движения, м 3.00

Ширина обочины, м 2.00

Ширина укрепленной части обочины, м 0.50

Заложение откоса, 1:т 1 : 3

Вогнутость продольного профиля:

- уклон до перелома профиля, %о 60.00

- уклон после перелома профиля, %о 60.00

Высота насыпи, м 1.50

Грунт:

Грунт рабочего слоя Глина

Коэффициент уплотнения 0.98

Расчетная влажность грунта, доли ед. Вычислена по методике: 0.73

Частичная замена грунта Не предусмотрена

Источник увлажнения Отсутствует

Особенности:

Конструктивные мероприятия, снижающие влажность и/или влияющие на расчет дренирующего слоя Не предусмотрены

Таблица А.3 - Состав автомобильного потока

Состав движения Неизвестен

Суммарное расчетное число приложений на полосу за весь срок службы, авт. 117632

Требуемый модуль упругости, МПа 150

Таблица А.4 - Расчетная нагрузка

Нагрузка определяется по ОДН [35]

Расчетная нагрузка От лесовозного автопоезда на базе автомобиля Камаз- 43118

Вид расчетной нагрузки Динамическая

Тип колеса Двухбаллонное

Нагрузка Qрасч, кН 130.00(100.00 x 1.3)

Давление в шинах р, МПа 0.60

Диаметр штампа D, см 37.14

Таблица А.5 - Результаты прочностных характеристик конструкций дорожных

одежд

Расчет конструкции по допустимом у упругому прогибу Расчет по условию сдвигоустой чивости подстилаю щего грунта Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе. Проверка дорожной конструкции на морозоустойч ивость Расчет на осушение конструкции дорожной одежды.

Опыт №1 1,64 (+38%) 1,04 (+4%) 1,76 (+64%) обеспечена обеспечена

Опыт №2 1,64 (+38%) 1,04 (+4%) 1,76 (+64%) обеспечена обеспечена

Опыт №3 1,77 (+43%) 1,05 (+5%) 1,76 (+64%) обеспечена обеспечена

Опыт №4 1,52 (+30%) 1,24 (+24%) 1,56 (+56%) обеспечена обеспечена

Опыт №5 1,52 (+30%) 1,41 (+41%) 1,56 (+56%) обеспечена обеспечена

Приложение Б Технико-экономическое сравнение вариантов дорожных

одежд

Таблица Б.1 - Расчет стоимости дорожной одежды варианта №1 из гл. 5.1

Наименование слоя Ед. изм. Количество в ед. изм. Стоимость руб. за ед. изм. Итого, руб.

Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД марки 90/130, Тип А, Марка I, h=3см т 254 3037,65 771866,86

Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД марки 90/130, Крупнозернистый, Марка I, h=6см т 508 2592,05 1317279,81

Щебень легкоуплотняемый фракции 40-80 (80-120) мм с заклинкой фракционированным мелким щебнем, И=34см м3 1485 1306,30 1939855,50

Песок средней крупности с содержанием пылевато-глинистой фракции 0%, h=38см м3 3067 704,53 2160 788,34

Всего в ценах II кв. 2015 года Пермский край 6189790,51

Всего в ценах IV кв. 2016 года Пермский край 9570494,034

Таблица Б.2 - Расчет стоимости дорожной одежды варианта №2 из гл. 5.1

Наименование слоя Ед. изм Количество в ед. изм. Стоимость руб. за ед. изм. Итого, руб.

Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД марки 90/130, Тип А, Марка I, h=3см т 254 3037,65 771866,86

Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД марки 90/130, Крупнозернистый, Марка I, h=6см т 508 2592,05 1317279,81

Щебень легкоуплотняемый фракции 40-80 (80-120) мм с заклинкой фракционированным мелким щебнем, И=24см м3 1035 1306,30 1352020,50

Песок средней крупности с содержанием пылевато-глинистой фракции 0%, h=50см м3 3778 704,53 2661707,97

Пространственная георешетка «Славрос ГР 10.22.230.635» м2 7942 187,68 1490554,56

Всего в ценах I [I кв. 2015 г. 7548011,14

Всего в ценах IV кв. 2017 г. 11670539,65

Из вышеперечисленных экономических расчетов можно сделать вывод, что вариант №2 материально дороже варианта №1 на 21,9% в связи с использованием армирующего материала «Славрос ГР».

Таблица Б.3 - Расчет стоимости дорожной одежды варианта №2 из гл. 5.2

Наименование слоя Ед. изм Количество в ед. изм. Стоимость руб. за ед. изм. Итого, руб.

Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД марки 90/130, Тип А, Марка I, h=3см т 254 3037,65 771866,86

Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД марки 90/130, Крупнозернистый, Марка I, h=6см т 508 2592,05 1317279,81

Щебень легкоуплотняемый фракции 40-80 (80-120) мм с заклинкой фракционированным мелким щебнем, И=21см м3 947 1306,30 1237066,10

Песок средней крупности с содержанием пылевато-глинистой фракции 0%, h=20см м3 1642 704,53 1156838,26

Пространственная георешетка «Славрос ГР 10.22.230.635» м2 7942 187,68 1490554,56

Всего в ценах II кв. 2015 г. 5973605,59

Всего в ценах IV кв. 2017 г. 8851702,39

Из вышеперечисленных расчетов можно сделать вывод, что вариант №2 экономически выгоднее на 7,51% варианта №1, так как из-за снижения толщин дорожной конструкции снижены расходы на материалы: на 36,2% щебня и на 53,5 % песка.

Таблица Б.4 - Локальный сметный расчет №1 на дорожную одежду из гл. 5.4 - «Ремонт автомобильных дорог по улицам Южная, Уральская, Солнечная, Вишневая, Сибирская в д. Поповка (2300 м)» в Кунгурском районе Пермского края

Стоимость единицы, руб. Общая стоимость, руб.

№ Обоснование Наименование Ед. изм. Кол. В том числе В том числе

пп Всего Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех Всего Осн.З/ п Эк.Маш З/пМе х

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 ФЕР01-01-030-02 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Разработка грунта с перемещением до 10 м бульдозерами мощностью: 59 кВт (80 л.с.), группа грунтов 2 1000 м3 0,3375 (0,3*7,5*150) /1000 752,3 752,3 146,74 254 254 50

2 ФЕР01-01-030-10 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 При перемещении грунта на каждые последующие 10 м добавлять: к расценке 01-01-030-02 (до 50м ПЗ=4 (ОЗП=4; ЭМ=4 к расх.; ЗПМ=4; МАТ=4 к расх.; ТЗ=4; ТЗМ=4)) 1000 м3 0,3375 (0,3*7,5*150) /1000 2573,88 2573,88 502,04 869 869 169

3 ФЕР27-04-001-02 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Устройство подстилающих и выравнивающих слоев оснований: из песчано-гравийной смеси, дресвы 100 м3 1,2375 (0,15*5,5*150) /100 2381,84 126,07 2238,69 187,96 2948 156 2770 233

4 ФССЦ-02.2.04.030014 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Смесь песчано-гравийная природная м3 150,98 123,75*1,22 82,8 12501

продолжение таблицы Б.4

Стоимость единицы, руб. Общая стоимость, руб.

№ пп Обоснование Наименование Ед. изм. Кол. Всего В том числе Всего В том числе

Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

5 ФЕР27-04-001-04 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Устройство подстилающих и выравнивающих слоев оснований: из щебня 100 м3 2,8875 (0,35*5,5*150) /100 3551,63 195,7 3338,85 278,65 10255 565 9641 805

6 ФССЦ-02.2.05.040089 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Щебень из природного камня для строительных работ марка: 600, фракция 40-70 мм м3 363,83 288,75*1,26 98,6 35874

7 ФЕР27-04-001-01 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Устройство подстилающих и выравнивающих слоев оснований: из песка 100 м3 2,475 (0,3*5,5*150) /100 2281,99 126,07 2143,72 177,59 5648 312 5306 440

8 ФССЦ-02.3.01.020014 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Песок природный для строительных: работ повышенной крупности и крупный м3 272,25 247,5*1,1 59,99 16332

Итого прямые затраты по смете в ценах 2001г. 84681 1033 18840 1697

ВСЕГО по смете в ценах 2017 г. 620314

Таблица Б.5 - Локальный сметный расчет №2 на дорожную одежду из гл. 5.4 - «Ремонт автомобильных дорог по улицам Южная, Уральская, Солнечная, Вишневая, Сибирская в д. Поповка (2300 м)» в Кунгурском районе Пермского края

№ Стоимость единицы, руб. Общая стоимость, руб.

Обоснование Наименование Ед. изм. Кол. Всего В том числе Всего В том числе

пп Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 ФЕР01-01-030-02 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Разработка грунта с перемещением до 10 м бульдозерами мощностью: 59 кВт (80 л.с.), группа грунтов 2 1000 м3 0,3375 (0,3*7,5*150) / 1000 752,3 752,3 146,74 254 254 50

2 ФЕР01-01-030-10 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 При перемещении грунта на каждые последующие 10 м добавлять: к расценке 01-01-030-02 (до 50м ПЗ=4 (ОЗП=4; ЭМ=4 к расх.; ЗПМ=4; МАТ=4 к расх.; ТЗ=4; ТЗМ=4)) 1000 м3 0,3375 (0,3*7,5*150) / 1000 2573,88 2573,88 502,04 869 869 169

9 ФЕР01-02-003-14 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Уплотнение грунта вибрационными катками 2,2 т типа "DYNAPAC", "HAMM", "BOMAG" на первый проход по одному следу при толщине: 30 см 1000 м3 0,3375 (0,3*7,5*150) / 1000 952,18 952,18 163,08 321 321 55

10 ФЕР27-06-049-01 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Стабилизация грунта решеткой геосинтетической в виде сот при толщине слоя основания 30 см 1000 м2 0,825 (5,5*150) /1000 2528,61 507,57 1172,47 121,54 2086 419 967 100

продолжение таблицы Б.5

№ пп Обоснование Наименование Ед. изм. Кол. Стоимость единицы, руб. Стоимость единицы, руб.

Всего В том числе Всего В том числе

Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

11 ФССЦ-01.7.12.090125 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Решетка геосинтетическая в виде сот (размер ячейки 320х320 мм) м2 867,9 16,62 14424

12 ФЕР27-04-016-04 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Устройство прослойки из нетканого синтетического материала (НСМ) в земляном полотне: сплошной 1000 м2 0,825 (5,5*150) /1000 740,03 244,16 495,09 64,5 611 201 408 53

13 ФССЦ-01.7.12.050108 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Геоспан ТС 90 10 м2 82,5 (5,5*150) /10 60,9 5024

3 ФЕР27-04-001-02 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Устройство подстилающих и выравнивающих слоев оснований: из песчано-гравийной смеси, дресвы 100 м3 0,66 (0,08*5,5*150) / 100 2381,84 126,07 2238,69 187,96 1572 83 1478 124

4 ФССЦ-02.2.04.030003 Приказ Минстроя России №1039/пр Смесь песчано-гравийная природная м3 80,52 66*1,22 60 4831

окончание таблицы Б.5

№ Стоимость единицы, руб. Стоимость единицы, руб.

Обоснование Наименование Ед. изм. Кол. Всего В том числе Всего В том числе

пп Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех Осн.З/п Эк.Маш. З/пМех

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

5 ФЕР27-04-001-04 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Устройство подстилающих и выравнивающих слоев оснований: из щебня 100 м3 2,0625 (0,25*5,5*150) / 100 3551,63 195,7 3338,85 278,65 7325 404 6886 575

6 ФССЦ-02.2.05.040089 Приказ Минстроя России №1039/пр от 30.12.2016 Щебень из природного камня для строительных работ марка: 600, фракция 40-70 мм м3 259,88 206,25*1,26 98,6 25624

Итого прямые затраты по смете в ценах 2001 г. 62941 1107 11183 1126

ВСЕГО по смете в ценах 2017 г. 463660

Приложение В Обработка лабораторных экспериментальных данных с определением достоверности полученных результатов

Моделирование позволяет показать величину этой зависимости (коефициенты), благодаря которым можно делать непосредственно прогноз и осуществлять какое-то планирование, опираясь на эти прогнозы. Также, опираясь на регрессионный анализ, можно принимать решения, направленные на стимулирование приоритетных причин, влияющих на конечный результат, собственно модель и поможет выделить эти приоритетные факторы.

Общий вид модели линейной регрессии:

Y = а0 + а1х1 + а2х2 + а3х3 (В.1)

где а - параметры (коэффициенты) регрессии, х - влияющие факторы, к - количество факторов модели.

Таблица В.1 - Результаты лабораторных экспериментальных исследований

Опыт Х1 Х2 Х3 У

1 36 42 49 127

2 23 27 31 81

3 17 20 25 62

4 2 8 10 20

5 2 4 5 11

6 0 1 1 2

Таблица В.3 - Регрессионная статистика

Множественный R 0,930210607

Я-квадрат 0,865291774

Нормированный R-квадрат 0,764260604

Стандартная ошибка 15,81311704 Наблюдения 8

Я-квадрат - коэффициент детерминации, показывающий что на 86,5% расчетные параметры модели, то есть сама модель, объясняют зависимость и изменения изучаемого параметра - У от исследуемых факторов - Х. Это показатель качества модели и чем он выше тем лучше. Он не может быть больше 1 и считается неплохо, когда выше 0,8, а если меньше 0,5, то резонность

такой модели можно смело ставить под большой вопрос.

Таблица В.4 - Дисперсионный анализ

Значимость

_#_^ МБ_£_1<

Регрессия 3 6424,856 2141,619 8,564602 0,032456

Остаток 4 1000,219 250,0547

Итого_7 7425,075_

Таблица В.5 - Коэффициенты

Коэффициенты Стандартная ошибка статистика Р- Значение Нижние 95,0% Верхние 95,0%

У- пересечение 2079,855305 143,8182 14,4617 0,000133 1680,552 2479,159

Переменная X 1 -0,005611169 0,002403 -2,33517 0,079799 -0,01228 0,00106

Переменная X 2 -0,00265813 0,023877 -0,11133 0,916719 -0,06895 0,063634

Переменная X 3 0,002767323 0,007395 0,374211 0,727239 -0,01776 0,023299

Таблица В.6 - Вывод остатка

Наблюдение Предсказанное Y Остатки

1 127 -1,42

2 81 0

3 62 -7,10

4 20 0

5 11 3,55

6 2 3,10

Рисунок В.1 - График остатков переменной Х1

Рисунок В.2 - График остатков переменной Х2

Рисунок В.3 - График остатков переменной Х3

Конечный вариант модели по расчитанным парамметрам

У = 2079,85 - 0,0056x1 - 0,0026x2 + 0,0028x3

Коефициент детерминации R2

0,865 или 86,5%

Приложение Г Акты о внедрении научно-исследовательской работы в практику проектирования и строительства

Г.1 Акт внедрения на предприятии ООО «УралДорПроект» (2015 г.)

УралДорПроект

Общество с ограниченной ответственностью ИНН 5904152430, КПП 590401001, ОГРН 1065904125264

Юридический адрес: 614007, г. Пермь, ул. Революции, 3/7 Почтовый адрес: 614077, г. Пермь, ул. Гайдара, 86, офис 305; тел./факс: [phone]; сот. 8 [phone]; e-mail: udp-nerm и vaiitlex.ru

«УТВЕРЖДАЮ» Директор ООО «УралДорПроект»

_(Морозов П. М.)

« 15» ноября 2015 г.

АКТ

на внедрение научно-исследовательской работы

выполненной по договору между КГБУ «Управление автомобильных дорог и транспорта» Пермского края и ООО «Уральский институт дорожного проектирования».

Мы, ответственные исполнители НИР директор ООО «УралДорПроект» Морозов Павел Михайлович, заведующий кафедрой АДМ ПНИПУ, профессор Юшков Борис Семенович, аспирант кафедры АДМ ПНИПУ Сергеев Андрей Сергеевич, магистр кафедры АДМ ПНИПУ Рожкова Анна Александровна составили настоящий акт.

В результате совершенствования конструкции дорожной одежды, при разработке проектной документации на капитальный ремонт автомобильной дороги «Карагай — Нердва — Ст. Пашня (уч. Карагай — Нердва)» км 8+600 — км 9+150 Пермского края, предложено использование пространственной георешетки «Славрос ГР 10.22.230.635» между дополнительным слоем основания (песок средней крупности) и грунтом земляного полотна (глинистый грунт). Выполнены теоретические исследования влияния морозного пучения и солифлюкционных процессов на образование поперечных трещин на

1

T'W/Ь -

автомобильной дороге на склоне. Для обоснования качественного аспекта были проведены испытания конструкции дорожной одежды в лабораторных условиях на кафедре Автомобильные дороги и мосты ПНИПУ. Использование научно-технического решения позволило: уменьшить толщину несущего слоя и расход строительных материалов на 2%; исключить неравномерные просадки дорожной одежды от сил морозного пучения; увеличить несущую способность дорожной одежды в результате восприятия геосинтетическим слоем растягивающих напряжений на стыке дополнительного слоя - песка и глинистого грунта на 20 %; что позволит уменьшить эксплуатационные затраты и увеличить межремонтные сроки в 1,5 раза.

Исполнители НИР

(Рожкова А. А.)

(Юшков Б. С.)

(Сергеев А. С.)

Г.2 Акт внедрения на предприятии ООО «УралДорПроект» (2016 г.)

УралДорПроект

Общество с ограниченной ответственностью ИНН 5904152430, КПП 590401001, ОГРН 1065904125264 Юридический адрес: 614007, Россия, г. Пермь, ул. Революции, 3/7 Почтовый адрес: 614077, г. Пермь, ул. Гайдара, 8«Б», оф. 305; Тел./факс [phone]; e-mail: utlp-permVf vantlex.ru

Дирекп

«У ральс

ИНСТИ"

дорож

пооектир (

си..ская о^дераци

С" г nep«bV л'

«УТВЕРЖДАЮ» О «УралДорПроект»

(Морозов П.М.)

13 » сентября 2016г.

АКТ

на внедрение научно-исследовательской работы

выполненной по договору между КГБУ «Управление автомобильных дорог и транспорта» Пермского края и ООО «Уральский институт дорожного проектирования».

Мы. ответственные исполнители НИР директор ООО «УралДорПроект» Морозов Павел Михайлович, заведующий кафедрой АДМ ПНИПУ. профессор Юшков Борис Семенович, аспирант кафедры АДМ ПНИПУ Сергеев Андрей Сергеевич, магистр кафедры АДМ ПНИПУ Прокопец Анна Сергеевна составили настоящий акт.

В результате совершенствования конструкции дорожной одежды, при разработке проектной документации на капитальный ремонт автомобильной дороги «Карагай — Нердва - Ст. Пашня (уч. Карагай - Нердва)» км 7+600 - км 9+150, км 9+300 - км 11+000. км 22+100 - км 24+000. км 27+000 - км 28+000, в т. ч. ремонт моста через р. Сюрва км 27+294 в Карагайском районе Пермского края. предложено использование пространственной геосинтетической решетки «Славрос ГР 10.22.230.635» на глубине 30 см от поверхности основания земляного полотна, устраиваемого на водонасыщенном суглинке. Выполнены теоретические исследования и компьютерное моделирование влияния морозного пучения и склоновых криосолифлюкционных процессов на образование поперечных трещин в асфальтобетонном покрытии дорожных одежд автомобильных дорог. Для получения закономерностей, отражающих качественную

1

сторону работы дорожной одежды на водонасыщенном суглинке с использованием пространственной геосинтетической решетки и геотекстильного материала на глубине 30 см от поверхности основания земляного полотна, были проведены натурные экспериментальные исследования на кафедре Автомобильные дороги и мосты ПНИПУ. Использование научно-технического решения в проектной документации позволило: исключить неравномерные просадки конструкции дорожной одежды от сил морозного пучения; увеличить несущую способность дорожной одежды в результате восприятия геосинтетическим слоем вертикальных и горизонтальных напряжений; уменьшить смещение конструкции дорожной одежды из-за склоновых криосолифлюкационных просессов.

Исполнители НИР

(Прокопец А.С.)

(Сергеев А.С.)

(Юшков Б.С.)

Г.3 Акт внедрения на предприятии ООО «Строительная компания Ива

3» (2016 г.)

Общество с ограниченной ответственностью «Строительная компания Ива-3»

Юридический адрес: 614023 г. Пермь. Пермский край, ул. Калинина д. 64 к. 121 ИНН 5908999675 КПП 590801001 ОГРН 1145958061402 р/с 40702810349770015478 к/с 10101810900000000603 в ОАО Западно-Уральском банке Сбербанка России в г. Перми

выполненной по договору между ООО «ЛОНА» и ООО «Строительная компания Ива 3».

Мы, ответственные исполнители НИР директор ООО «Строительная компания Ива 3» Ткаченко Николай Степанович, заведующий кафедры АДМ ПНИПУ профессор Юшков Борис Семенович, аспирант кафедры АДМ ПНИПУ Сергеев Андрей Сергеевич составили настоящий акт.

В результате совершенствования конструкции дорожной одежды, при строительно-технической документации по капитальному строительству внутриквартальных проездов автомобильной дороги на объекте «Жилая малоэтажная застройка северо-западнее поселка Архиерейка Мотовилихинского района г. Перми» Трасса 1 пк 0+20 — пк 5+00; пк 6+80 — пк 1 1+40 и трасса 2 пк 1+60 — пк 5+40, предложено применить геосинтетическую решетку «Славрос ГР 10.22.230.635» и геотекстильного материала «Геоспан ТС 90» на глубине 30 см от поверхности основания земляного полотна в глинистый грунт, как метода борьбы с образованием

«УТВЕРЖДАЮ» Директор ООО «Строительная компания Ива-3»

«18» октября 2016г.

АКТ

о внедрение научно-исследовательской работы

поперечных трещин и с грунтовыми процессами криосолифлюкции на склоне. I ¡рименение па глубине 30 см от поверхности основания земляного полотна геосинтетической решетки и геотекстильного материала исключило накопление влаги и водонасыщение глинистого грунта на стыке с дренирующем слоем из песка; увеличилась несущая способность дорожной одежды в результате восприятия геосинтетическим слоем растягивающих напряжений; исключило появления неравномерных просадок дорожной одежды от сил морозного пучения; уменьшилась толщина несущего слоя и расход строительных материалов дорожной одежды.

Исполнители НИР

/ (Сергеев А .С.)

Г.4 Акт внедрения на предприятии ООО «Строительная компания Ива

3» (2016 г.)

Общество с ограниченной ответственностью «Строительная компания Ива-3»

Юридический адрес: 614023 г. Пермь. Пермский край. ул. Калинина д. 64 к. 121 ИНН 5908999675 КПП 590801001 ОГРН 1145958061402 р/с 40702810349770015478 к/с 10101810900000000603 в ОАО Западно-Уральском банке Сбербанка России в г. Перми

«УТВЕРЖДАЮ» Директор ООО «Строительная компания Ива-3»

^л^/^Гк^ченко Н. С. «19» октября 2016г.

АКТ

о внедрение научно-исследовательской работы

выполненной по договору между ООО «ЛОНА» и ООО «Строительная компания Ива 3».

Мы, ответственные исполнители НИР директор ООО «Строительная компания Ива 3» Ткаченко Николай Степанович, заведующий кафедры АДМ ПНИПУ профессор Юшков Борис Семенович, аспирант кафедры АДМ ПНИПУ Сергеев Андрей Сергеевич составили настоящий акт.

В результате совершенствования конструкции дорожной одежды, при строительно-технической документации по капитальному строительству внутриквартальных проездов автомобильной дороги на объекте «Жилая малоэтажная застройка северо-западнее поселка Архиерейка Мотовилихинского района г. Перми» Трасса 1 пк 0+00 — пк 0+20; пк 5+00 — пк 6+80; пк 11+40 — пк 1 1+60 и трасса 2 пк 0+00 — пк 1+60, предложено применить георешетку с ячеистой структурой в виде сот и геотекстильного материала «Геоспан ТС 90» на глубине 30 см от поверхности основания земляного полотна устраиваемого на суглинистом грунте, как метода

борьбы с образованием поперечных трещин и снижению смещения дорожной конструкции вниз по склону.

Применение на глубине 30 см от поверхности основания земляного полотна геотекстильного материала исключило накопление влаги и водонасыщение суглинистого грунта на стыке с дренирующем слоем из песка.

Геосинтетическая решетка в форме сот состоит из внутренних треугольных ячеек направленных в центр. образуя правильный шестиугольник. Решетка изготовлена из полимерных лент, установленных на ребра соединенных между собой сварными швами. Эти ленты образуют шесть треугольников, которые в свою очередь формируют один правильный шестиугольник с шестью угловыми узлами и одним центральным. В растянутом «рабочем» положении уложенная на место георешетка представляет собой структуру в виде сот. которая заполнялась суглинистым грунтом. Полимерные ленты выполнены из композиции на основе полиамида с 30 мас.% полиэтилена, полисульфона. Элементарная ячейка решетки в рабочем положении составляет в продольном и поперечном направлениях 600 мм при толщине полимерной ленты 1,6 мм. Длина решетки в «рабочем» положении составляет 3 м, ширина 3,5 м, а высота 2200 мм. Применен ввод в состав материала полимерной ленты углерода для повышения на 35-55% устойчивости решетки к действию водной эрозии, на 30-40% устойчивости конструкции дорожной одежды к процессам криосолифлюкции суглинистого грунта на склоне. Выполнение лент таким способом повысила в целом опорную площадь ячеистой структуры, что позволило усилить ее несущую способность, увеличить в целом ее прочности на разрыв при приложении к ней максимальных по величине усилий в направлении параллельном или под углом, устранить эффект «домино» разрушения одинаково расположенных элементов ячеистых

структур.

Исполнители 11ИР

/ (Сергеев А.С.) /(Юшков Б.С.)

Г.5 Акт внедрения в учебный процесс на кафедре «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «ПНИПУ» (2016 г.)

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Комсомольский проспект, д.29, г.Пермь, 614990 Тел.: [phone]. Факс: [phone]. E-mail: rector(e)pstu.ru

о внедрение научно-исследовательской работы в учебный процесс

выполненной по государственному конкурсу КИАС РФФИ «молнр Конкурс научных проектов, выполняемых молодыми учеными под руководством кандидатов и докторов наук в научных организациях Российской Федерации», номер проекта 16-38-50086, название проекта «Решение задач по борьбе с образованием трещин на асфальтобетонных покрытиях лесовозных дорог устраиваемых на склонах», кафедрой «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «Пермского национального исследовательского политехнического университета» в лице асп. Сергеева Андрея Сергеевича и кафедрой «Промышленного транспорта, строительства и геодезии» ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова» в лице д.т.н. Сушкова Сергея Ивановича.

Результаты научно-исследовательской работы внедрены в учебный процесс 2016/17 годов бакалавров, магистров, аспирантов, преподавателей строительных специальностей «Строительство автомобильных дорог», «Мосты и транспортные тоннели», по дисциплинам: «Механика фунтов», «Геология», «Научно-исследовательская работа», «Изыскание и проектирование автомобильных дорог», «Технология и организация строительства автомобильных дорог», «Реконструкция автомобильных дорог», «Материаловедение в приложении к отрасли», «Основание и фундаменты».

_№_

На № О г/ от 6 О

"УТВЕРЖДАЮ" Заведующий кафедры АДМ

доцент,

кандидат технических наук Юшков Борис Семенович

I»

АКТ

подпись ,/оси* 4

заверяю! S «

Ш

Г.6 Выписка из протокола заседания кафедры «Автомобильные дороги и мосты» ФГБОУ ВО «ПНИПУ» (2016 г.)

ПРИСУТСТВОВАЛО: 12 членов кафедры и 2 члена вспомогательного персонала. СЛУШАЛИ:

1) Бургонутдинов Альберт Масугутович. кандидат технических наук, доцент.

2) Санникова Ольга Андреевна инженер

3) Кузнецов Антон Геннадьевич ст. преподаватель.

4) Бартоломей Игорь Леонидович, доцент, кандидат технических наук.

5) Глушков Илья Вячеславович, кандидат технических наук, доцент.

6) Екимова Светлана Сергеевна старший преподаватель, ведущий инженер лаборатории механики фунтов.

7) Овчинников Игорь Георгиевич профессор, д.т.н.. действительный член PAT.

8) Добрынин Антон Олегович, кандидат технических наук, доцент.

9) Карпушко Марина Олеговна, кандидат технических наук, доцент.

10) Похмельных Витатий Юрьевич, старший преподаватель.