Теоретические основы и практические методы сооружения насыпей с использованием мерзлых глинистых и торфяных грунтов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.13, доктор технических наук Шуваев, Анатолий Николаевич

• Шуваев, Анатолий Николаевич
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Шуваев, Анатолий Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общая характеристика работы

Введение

I. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований

1.1.Грунтовые насыпи при обустройстве нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири

1.2.Транспортные насыпи с использованием мерзлых глинистых и торфяных грунтов, применяемые при освоении нефтяных и газовых месторождений

1.2.1.Состояние транспортных сооружений, построенных с использованием мерзлых глинистых и торфяных грунтов в теле насыпи земляного полотна

1.2.2.Процессы формирования во времени насыпей в районах распространения вечномерзлых грунтов

1.2.3.Анализ действующих нормативных документов, используемых при строительстве насыпей промысловых дорог на вечномерзлых грунтах и заболоченных территориях

1.3.Прогнозирование теплофизических процессов в насыпях

пи

2.1.Общая методика исследований 2.2. Теоретические исследования...

.91

2.3.Лабораторные исследования по определению физико-механических и теплофизических характеристик талых и мерзлых грунтов нарушенной

структуры

2.4.Опыты по определению напряженно-деформированного состояния

мерзлых грунтов при оттаивании в грунтовом лотке

2.5.Изучение температурного режима и консолидации мерзлых грунтов

при оттаивании в модельной насыпи

2.5.1 .Моделирование геометрического и механического подобия насыпи из мерзлого комковатого грунта

2.5.2.Испытание мерзлого грунта в модельной насыпи

2.5.3.Полевые испытания напряженно-деформированного состояния и водно-теплового режима насыпи

3. Исследования по применению торфяных грунтов в теле насыпи

3.1.Общая методика исследований

3.2. Отработка технологии производства работ в полевых условиях

4.Теоретические предпосылки формирования насыпей из мерзлых и торфяных грунтов во времени

4.1. Математическое моделирование водно-теплового режима и напряженно-деформированного состояния мерзлых грунтов нарушенной структуры в теле насыпи

4.2. Основы комплексного (сопряженного) расчета водно-теплового режима и напряженно-деформированного состояния грунтов насыпи

4.3. Математическое моделирование температурного режима насыпи из мерзлых грунтов при решении частных задач

4.3.1. Расчет теплового режима

4.3.2.Влияние геометрических размеров насыпи и снежного покрова на температурное поле земляного полотна

4.4. Устойчивость торфяного основания при возведении земляного полотна с использованием торфа в нижней его части

4.5. Обеспечение местной устойчивости и проходимости дорожно-строительных машин при возведении торфяных насыпей

4.6. Разработка технологии работ по устройству нижнего слоя насыпи из торфа

5. Результаты исследований по формированию насыпей, построенных с использованием мерзлых грунтов

5.1. Динамика стабилизации температурного режима насыпи, сооружаемой с использованием мерзлых грунтов

5.2. Консолидация мерзлых грунтов в насыпи

5.3. Стабилизация физико-механических характеристик мерзлых грунтов в насыпи

5.4. Полевые обследования насыпей, построенных с использованием мерзлых грунтов

5.5. Лабораторные исследования мерзлого грунта при оттаивании в грунтовом лотке

5.6. Рыхление мерзлых грунтов

5.7. Управление водно-тепловым режимом насыпи, отсыпанной из мерзлого грунта

5.8. Организационно-технологические методы

5.9. Инженерные методы

6. Результаты исследований формирования земляного полотна с нижним слоем из торфяных грунтов

6.1. Формирование слоя из торфяного грунта в процессе технологического цикла

7.Оценка технико-экономической эффективности применения земляного полотна с использованием "нестабильных" слоев при оптимальном процессе формирования насыпей из мерзлых и торфяных грун-

tob

Заключение

Литература

Приложения

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из основных проблем, которая серьезно осложняет реализацию программ освоения нефтянных и газовых месторождений и транспортного строительства, предусмотренных "Основными направлениями развития энергетического комплекса РФ" и " Дороги России", является обеспечение требуемых обьемов грунта для отсыпки площадок под обьекты при обустройстве нефтяных и газовых месторождений, а также, для возведения земляного полотна транспортных сооружений в районах распространения вечной мерзлоты и болотистой местности.

Эти районы, занимающие 69 % территории РФ, характеризуются суровыми климатическими и неблагоприятными грунтово-геологичес-кими условиями, отсутствием талых дренирующих грунтов. Для обеспечения прочности и устойчивости грунтовых насыпей в таких районах, выполняют большой обьем земляных работ при значительной дальности возки грунта и проведении подготовительных работ по его сушке.

Одним из основных путей решения указанной проблемы является переход к нетрадиционным ( специальным ) способам возведения насыпей, где в качестве исходного материала применяются переувлажненные мерзлые глинистые и торфяные грунты. Их применение позволяет уменьшить стоимость и ускорить темпы строительства при обустройстве месторождений.

Исследования сооружения насыпей нетрадиционными способами проводились автором с 1970 по 1996 гг. в рамках выполнения тематического плана научно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ Минтрансстроя СССР, Министерства нефтяной и газовой промышленности, Министерства высшего и среднего образования РФ.

Целью исследования являлась разработка научных основ сооружения насыпей различного назначения, отсыпаемых при строительстве трубопроводов, баз и хранилищ из переувлажненных мерзлых глинистых и торфяных грунтов с установлением механизма формирования тела насыпи и обоснования основных методов управления процессом формирования насыпи при производстве работ в районах вечной мерзлоты.

Научная новизна работы заключается в установлении основных закономерностей водно-тепловых процессов и изменений напряженно-деформированного состояния насыпей во времени и пространстве, определяющих характер и величину изменений плотности, влажности, температуры грунта и осадки насыпей, сооружаемых из переувлажненных мерзлых глинистых и торфяных грунтов в районах вечной мерзлоты.

В рамках решения этой задачи:

- разработана комплексная модель для сопряженного расчетно-теоретического анализа и прогнозирования водно-теплового режима и напряженно-деформированого состояния переувлажненных глинистых мерзлых грунтов нарушенной структуры в теле насыпи в процессе ее формирования (технологии строительства) и эксплуатации;

- рассмотрены различные модификации нестандартных моделей (трехмерная, квазитрехмерная, двухмерная, одномерная ) в интегральной и дифференциальной формах, для обеспечения универсальности моделей и простоты анализа отдельных определяющих явлений;

- разработан алгоритм и компьютерная программа для реализации расчета нестандартных моделей нестационарных процессов при формировании и эксплуатации насыпей из мерзлых переувлажненных глинистых и торфяных грунтов;

- обосновано введение безразмерного критерия начала локального морозного пучения грунта, при этом параметры интенсивности кристаллизации льда, объемной деформации, остаточного (защемленного) объема газа и относительных объемов фаз находятся в предложенном вычислительном процессе;

- разработаны основные организационно-технологические способы формирования насыпей из нестабильных слоев, отсыпанных из переувлажненных мерзлых глинистых грунтов нарушенной структуры ;

- разработана технология возведения насыпей из торфяных грунтов, используемых в нижней части земляного полотна и условия обеспечения местной устойчивости и проходимости землеройно-транспортных машин в процессе технологического цикла.

На защиту выносятся: механизм формирования насыпей, отсыпаемых из переувлажненных мерзлых глинистых и торфяных грунтов нарушенной структуры и метод прогнозирования водно-теплового режима и напряженно-деформированного состояния грунтовых сооружений в районах, занятых вечной мерзлоты.

Достоверность научных положений и рекомендаций по технологии и организации строительства, содержащихся в диссертационной работе, подтверждена результатами комплекса экспериментов, выполненных в лаборатории, на стендах, полигонах, при строительстве опытных участков, на эксплуатируемых насыпях, а также, данными систематических многолетних наблюдений за элементами, формирующими водно-тепловой режим и напряженно-деформированное состояние земляного полотна на участках дорог, обслуживаемых постоянными станциями, и эпизодических наблюдений на специальных постах. При проведении исследований использованы современная стандартная, в том числе радиометрическая аппаратура для измерения физико-

механических и теплофизических характеристик и созданные автором стенды, аппаратура и приборы.

Практическая значимость работы состоит в решении крупной народно - хозяйственной проблемы при строительстве насыпей обьек-тов нефтегазового комплекса, автомобильных и железных дорог, в гидротехническом строительстве за счет более широкого и обоснованого использования местных переувлажненных мерзлых глинистых и торфяных грунтов в теле насыпей, на основе выявленных закономерностей механизма формирования насыпных конструкций из этих грунтов.

Реализация работы. Результаты исследований использованы при составлении "Методических рекомендаций по использованию торфа в нижней части насыпи при строительстве автомобильных дорог на болотах". Москва, СоюзДорНИИ, 1973 г.. Инструкции по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири. ВСН 2680. - Тюмень, Гипротюменьнефтегаз, 1981г.. Инструкция по проектированию и строительству промысловых автодорог на нефтяных и газовых месторождениях Западной Сибири. ВСН 26-90. - Тюмень, 1991г..

Апробация работы. Содержание работы и результаты исследований в полном объеме доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях в ТюмИСИ, Союздорнии, ТИИ (1972-1997). На научно-производственных конференциях и совещаниях " Нефть и газ Западной Сибири", " Проблемы обустройства ЗСНГК", " Проблемы повышения качества строительства промысловых автомобильных дорог" в г. Новый Уренгой, Нижневартовск , Тобольск, Сургут, Надым, Салехард, Тюмень (1972-1997). На кафедре "Автомобильные дороги" Томского государственного архитектурно-строительного университета (1997), на заседании Ученого Совета по защите докторских диссертаций Тюменского государственного университета (1997). На научно-технических совеща-

ниях в рамках государственной научной программы комитета ВО РФ "Строительство " (1992, 1993 ) в г. Воронеж, Белгород.

Публикации. Основная часть выполненных теоретических и экспериментальных исследований по указанной проблеме вошла в книгу "Земляное полотно из мерзлых грунтов", Недра, Москва., 1997г., 154стр. По теме диссертационной работы опубликовано 28 печатных работ, из них в центральной печати 17.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения и семи глав, объемом 289 стр.; в том числе: основного текста 285 стр., 62 рисунка, 5 таблиц на 5 стр., списка использованной литературы из 188 наименований, 3 приложения на 4 стр.

Работа выполнена на кафедре "Автомобильные дороги" Тюменской государственной архитектурно-строительной академии. Автор выражает глубокую признательность специалистам, оказавшим помощь в проведении работы на разных ее этапах : Заслуженному деятелю науки и техники РФ, академику Академии транспорта РФ, доктору технических наук, профессору Казарновскому В.Д., доктору технических наук, академику РАЕН А.Б.Шабарову, доктору технических наук, профессору Лин-церу A.B., кандитату технических наук, чл.-кор. Академии транспорта В.А.Кретову, кандидату технических наук, доценту Болштянскому М.П., главному инженеру треста Уренгойдострой Н.Л. Шварцману, управляющему трестом Надымдорстрой В.Д. Блинову, доктору физико-математических наук, профессору Б.Г.Аксенову, сотрудникам кафедры "Автомобильные дороги" И.А.Солдатову, В.В.Скрипке.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основы и практические методы сооружения насыпей с использованием мерзлых глинистых и торфяных грунтов»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие Западно-Сибирского региона, являющегося основной топливно-энергетической базой России, предопределяет интенсивное строительство, ремонт и реконструкцию промышленных и гражданских объектов с использованием больших земляных масс. Это связано с тем, что наличие вечной мерзлоты и торфяных болот не позволяет применять естественные грунты природного залегания в качестве оснований возводимых сооружений. Строительство производится на насыпях, отсыпаемых из местных грунтов. В Западной Сибири за последние 15 лет по нефтяной отрасли производится до 130 млн. кубометров грунта в год по газовой, только в системе Минтрансстроя, до 32 млн. кубометров.

Интенсивное развитие нефтегазового комплекса в настоящее время осуществляется за счет ввода новых месторождений на территориях наиболее удаленных от развитых районов нефтегазодобычи. Современные магистральные трубопроводы являются сложными комплексами, включающими, кроме собственно трубопроводов и промежуточных перекачивающих станций, транспортные, промышленные, административные, хозяйственные и другие сооружения.

Поэтому общий уровень расходов по земляным работам в трубопроводном строительстве не снижается, а остается достаточно высоким и является одним из факторов высокой себестоимости энергетической продукции. Низкие темпы производства земляных работ и значительные затраты иногда сдерживают на несколько лет добычу полезных ископаемых в удаленных и труднодоступных районах Западной Сиби-ри(Заполярье, Ямбург, п-ов Ямал и т.д.). Основной причиной такого положения является отсутствие возможности использовать традиционные способы и методы возведения насыпей.

Действующие нормы по проектированию и строительству насыпей объектов нефтегазового комплекса, в промышленно-гражданском, гидротехническом и транспортном (автомобильные и железные дороги) строительстве предусматривают в основном использование грунта в конструкциях в талом виде. Однако, в естественных условиях существует период с отрицательными температурами, и грунт в конструкциях земляного полотна обязательно оказывается в течении того или иного времени в мерзлом состоянии. При последующем переходе грунтов в талое состояние возникают соответствующие деформации грунтов насыпи. При определенных условиях эти деформации могут быть настолько значительны, что неучет их может повлиять на устойчивость и прочность, находящихся на них сооружений.

Реально эта проблема может возникнуть при использовании мерзлых грунтов для возведения насыпи ( например, при производстве работ в зимнее время или при отсутствии сыпуче- или сухомерзлых грунтов). И конечно, всегда такая ситуация возникает при строительстве в зимнее и в летнее время в районах распространения многолетне-мерзлых грунтов.

Значительный регион в России занят многолетнемерзлыми породами (более 11 млн.км2, что составляет почти 69 % территории РФ) с уникальными по сложности и разнообразию условиями , создающими значительные трудности при проектировании и строительстве инженерных сооружений. Сложность условий определяется:

а) наличием огромных территорий, занятых многолетнемерзлыми грунтами , марями и болотами;

б) практически повсеместным отсутствием каменных материалов и широким распространением пылеватых, тонкодисперсных глинистых переувлажненных грунтов;

в) наличием предпосылок для переувлажнения местности над-мерзлотными грунтовыми водами;

г) очень коротким теплым периодом года, когда можно вести большинство строительных работ в более или менее нормальных условиях ; суровыми длинными зимами ( до 7-9 мес.) с очень низкими отрицательными температурами воздуха (до -60°С);

д) наличием в северных и центральных районах многолетне-мерзлых грунтов, жильных, погребенных льдов , вытаивание которых приводит к катастрофическим термокарстам , просадкам и провалам;

е) распространение в этих районах мерзлотно-геоморфологических образований (бугры пучения, морозобойные трещины, наледи и термокарстовые явления) ;

ж) значительной удаленностью от экономически развитых районов страны и слабым развитием транспортной сети ( менее 0,2 км на 100 км2 территории ) ;

з) отдаленностью от экономически развитых районов страны, в результате чего стоимость строительного комплекса в 3 раза , а в отдельных районах в 5-6 раз выше , чем в центральных районах страны.

Долговременная программа комплексного освоения Западно -Сибирского нефтегазоносного района является одной из важнейших социально-экономических программ, актуальность которой, начиная с 1964 года, постоянно возрастает. Основной фронт нового обустройства месторождений перемещается на север, в Заполярье, где особенно неблагоприятны инженерно-геологические и погодно-климатические условия. В субарктической и арктической тундре природные условия становятся все более суровыми . Наибольшие сложности возникают из-за крайнего дефицита талых и дренирующих грунтов, пригодных для использования в насыпи по традиционным технологиям.

Обеспечение устойчивости и прочности земляного полотна, возводимого на просадочных (при оттаивании) многолетнемерзлых грунтах, - одна из наиболее сложных и пока еще недостаточно разработанных проблем строительства в этих условиях. По этой причине действующие нормативные документы требуют, чтобы при решении практических задач осуществлялось индивидуальное проектирование. Однако методика его остается недостаточно разработанной.

В зоне вечной мерзлоты сосредоточена большая часть осваиваемых месторождений полезных ископаемых и тех, которые еще предстоит освоить. Освоение зоны вечной мерзлоты имеет свою историю, которая позволила накопить как положительный, так и отрицательный опыт.

Во избежание неудач, вызванных разрушением фундаментов зданий и сооружений, а также оснований насыпей промысловых автомобильных и железных дорог вследствие оттаивания многолетне-мерзлых грунтов, в течение долгих лет, как в промышленном и гражданском, так и в транспортном строительстве, отдавали предпочтение первому принципу проектирования, который заключается в сохранении грунта основания в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации сооружения.

Безусловно, первый принцип необходим и в тех районах строительства, где получили развитие мерзлотные процессы и явления: бугры пучения, жильные и погребенные льды, термокарст и т.д. Такие основания могут обладать несущей способностью только в мерзлом состоянии. Однако повсеместное применение первого принципа имеет свои недостатки. Повышение высоты насыпи, необходимое для реализации первого принципа, связано с удорожанием строительства и уменьшением его темпов. Кроме того, реализация первого принципа

может существенно влиять на водно-тепловой и гидрологический режимы в полосе отвода.

Поднятие мерзлоты до подошвы насыпи и выше нее нарушает режим надмерзлотных вод, что приводит к образованию наледей, а увеличение мощности деятельного слоя в результате сооружения инженерной конструкции способствует проявлению значительных по величине необратимых деформаций насыпи.

Поэтому в строительстве в последнее время все чаще стали переходить ко второму принципу проектирования, связанному с допущением частичного оттаивания основания насыпей. Независимо от принятого принципа проектирования ( в отношении основания насыпи) при

\

производстве работ в зимнее время часто практикуют использование;: мерзлых грунтов в теле насыпи. Однако в существующих нормативных^ документах как общероссийского, так и ведомственного значения, регламентирующих принципы проектирования конструкций, технологию и организацию строительства в зоне вечной мерзлоты, нет требований к сухомерзлым и твердомерзлым грунтам, как к материалу для возведения земляного полотна. Нормативные документы не разрешают сооружать насыпи полностью из мерзлых грунтов, но допускают наличие "нестабильных слоев", деформирующихся при оттаивании мерзлых грунтов, из которых отсыпаются эти слои.

Единственный в мировой практике многолетний опыт строительства железных и автомобильных дорог на вечномерзлых грунтах в России , затем в бывшем СССР , а позднее в США и Канаде, доказал целесообразность и правильность проектирования и строительства земляного полотна, в основном, в насыпях ( выемки составляют менее 2-3 %) и из несцементированных обломочных грунтов. Однако, применение несцементированных обломочных грунтов в качестве материала насыпи еще не решает проблемы стабильности земляного полотна (из-за воз-

можных деформаций основания насыпи) и приводит к высокой стоимости строительства.

Наиболее эффективными и реальными путями снижения стоимости и повышения темпов строительства насыпей в рассматриваемых районах следует считать расширение объемов применения местных мерзлых глинистых и торфяных грунтов. Длительная прочность и устойчивость земляного полотна обеспечивается при условии всестороннего учета специфических особенностей рассматриваемой зоны при проектировании конструкций.

Острой проблемой в случае допущения нестабильных слоев в насыпи является прогнозирование и управление их водно-тепловым режимом и напряженно-деформированным состоянием.

Эти проблемы - наиболее сложные и пока еще недостаточно изучены. Последнее обусловлено, с одной стороны, необходимостью соответствующего учета температурного фактора при разработке конструкций насыпей в сложных мерзлотно-грунтовых условиях , так как устойчивость сооружений будет зависеть от процессов замерзания-оттаивания грунтов насыпи и основания. С другой стороны - крайней недостаточностью, противоречивостью, а часто и малой достоверностью опубликованных в специальной технической литературе фактических данных, освещающих закономерности теплового и механического взаимодействия различных конструкций земляного полотна, как с атмосферой, так и с толщей вечномерзлых пород в различных природно-климатических районах зоны вечной мерзлоты.

ЦНИИСТом и СоюзДорНИИ совместно с его Омским филиалом были разработаны методические рекомендации и ВСН для транспортных сооружений при строительстве на вечномерзлых грунтах. Однако, некоторые научные исследования, представленные в них, требуют дальнейшего развития, как с точки зрения теоретических обоснований,

так и на основе данных практики. Приведенные в нормах методики расчета осадок грунтов насыпей, незначительно отличаются от методик расчета осадок грунтов оснований. Не учитывается ряд значимых факторов, влияющих на водно-тепловой режим и напряженно-деформированное состояние насыпи во времени. К этим факторам следует отнести, прежде всего, дисперсное состояние грунтов, имеющих агрегатное состояние до момента окончания оттаивания и переходящих в дальнейшем в дисперсное. Не отражена связь между физико-механическими характеристиками грунта и его теплотехническими параметрами в процессе его оттаивания. Отсутствие физической модели, учитывающей все процессы и явления формирования насыпи из мерзлых грунтов, не позволило разработать универсальную математическую модель водно-теплового режима и напряженно-деформированного состояния насыпи. Поэтому существующие методики, основанные на упрощенном подходе к учету осадок оттаивающих грунтов, позволяют получить лишь ориентировочные результаты, без учета временного фактора.

Исследования торфяных грунтов показали на возможность их использования в насыпи. Но отсутствие правил и технологии производства работ является сдерживающим фактором по их внедрению на практике, как в качестве материала насыпи, так и в качестве слоев регулирования водно-теплового режима.

В данной работе автор обобщает результаты своих многолетних исследований, выполненных на кафедре "Автомобильные дороги" Тюменской государственной архитектурно-строительной академии.

Исследования включали разработку теоретических предпосылок по использованию мерзлых и торфяных грунтов в насыпи, проведение лабораторных и полевых экспериментальных исследований.

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований

1.1. Грунтовые насыпи при обустройстве нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири

Нефтяные и газовые месторождения - это комплекс сложных инженерных сооружений, предназначенный для непрерывного функционирования оборудования по добыче, обработке и транспортировке полезных ископаемых. Созданию этого комплекса, включающего в себя систему скважин, дожимных и кустовых насосных станций, товарных парков, кустовых сборных пунктов, водозаборов и т.д., предшествуют работы подготовительные и основные. И, как показывает опыт освоения месторождений Западной Сибири, подготовительные работы являются зачастую основополагающими по темпам, затратам и возможности обустройства новых территорий. Уникальные, довольно сложные условия не позволяют использовать традиционные способы и методы проектирования, строительства и эксплуатации нефтяных и газовых объектов.

Наличие вечной мерзлоты и торфяных болот предопределяют расположение всех нефтегазопромысловых сооружений не на поверхности земли , а на грунтовых искусственно отсыпаемых насыпях. Это относится также и к транспортным объектам: промысловым автомобильным дорогам, подъездным и построечным проездам.

Данная ситуация требует выполнения громадных земляных работ на всех этапах обустройства месторождений. Так, по данным Табакова Н.В. ( Гипротюменнефтегаз ), за последние десять лет обьем земляных работ по нефтяной отрасли Западной Сибири составлял от 120 до 160 млн.м3 грунта в год, из них около 100 млн.м3 - гидронамывные пески. Из этого объема 60-65 % приходится на возведение насыпей под объекты

нефтегазового комплекса. Стоимость одного м3 грунта в ценах 1989 года составляла шесть рублей.

Объем земляных работ при строительстве на вечномерзлых грунтах в системе только Минтрастроя составляет до 32 млн.м3 грунта в год при стоимости одного кубометра грунта от 10 до 12 рублей в ценах 1989 года. При этом, необходимо отметить почти полное отсутствие су-хомерзлых и сыпучемерзлых грунтов, а также применение гидронамыва.

При строительстве и эксплуатации трубопроводов подъездные и вдольтрассовые дороги предназначаются для перевозки грунта, труб, изоляционных и сварочных материалов, железобетонных и металлических конструкций, прохождения сварочных и изоляционных колонн и механизмов при эксплуатации трубопроводов. Движение тяжелого автотранспорта, трубоукладчиков и перевозка тяжелых грузов (масса трубы диаметром 1420 мм составляет 7,2 т ) требует наличия построечных грунтовых проездов, способных выдержать достаточно большие нагрузки и значительные грузоперевозки (до 6000 т на 1 км трубопровода).

Из всех объектов, в конструктивных элементах которых находят применение грунты, особого внимания, заслуживают автомобильные и железные дороги. Многовековой мировой и отечественный опыт по применению грунтов в транспортном строительстве, как в научном плане так и на практике, накопил громадный материал, использование которого и позволило решить поставленные перед автором задачи.

Кроме того, высокие требования, предъявляемые к дорогам, а также наиболее жесткие и неблагоприятные условия их работы, определили транспортные сооружения, как один из объектов исследований, оценивающих использование мерзлых глинистых и торфяных грунтов для отсыпки насыпей под объекты нефтегазового комплекса Западной Сибири.

Анализируя вышеизложенное, можно сказать, что в существующих суровых климатических и сложных грунтово-геологических условиях, проектирование и строительство объектов нефтегазового комплекса возможно только с размещением их на насыпях. Отсутствие скальных горных пород и дренирующих грунтов предопределяет использование для возведения насыпей мерзлых глинистых и торфяных грунтов. Предварительный вывод о возможности применения этих грунтов может дать анализ их работы в земляном полотне транспортных сооружений (автомобильные и железные дороги).

1.2. Транспортные насыпи с использованием мерзлых глинистых и торфяных грунтов, применяемые при освоении нефтяных и газовых месторождений

1.2.1. Состояние транспортных сооружений, построенных

с использованием мерзлых глинистых и торфяных грунтов в теле земляного полотна

Освоение необжитых территорий России, особенно Западной и Восточной Сибири, потребовало создания транспортных сетей. Использование традиционных методов и способов их проектирования и строительства не обеспечивало требуемых темпов и долговечности дорожных конструкций.

Это связано, прежде всего, с довольно коротким летним строительным сезоном и отсутствием пригодных местных строительных материалов. Практика транспортного строительства за последнее десятилетие накопила опыт и расширила перечень применяемых местных (некондиционных ) материалов, одними из которых являются мерзлые

грунты (наиболее распространенные и единственные) в конструкциях насыпей земляного полотна автомобильных и железных дорог.

Приходится использовать мерзлые грунты - и работать с ними при следующих случаях:

- возведении земляного полотна в зимний период;

- строительстве насыпей под объекты нефтегазовых сооружений в районах распространения вечно мерзлых грунтов;

- строительстве внутрипостроечных, временных и подъездных дорог, предназначенных для транспортного обеспечения при обустройстве нефтегазопроводов и сооружений топливно-энергетического комплекса.

Даже в благоприятных климатических и грунтово-геологических условиях производство работ в зимнее время вызывает необходимость соблюдения дополнительных правил. Нормативными документами введены ограничения к содержанию в грунте мерзлых комьев и их размерам. При современных средствах уплотнения грунтов содержание мерзлых комьев не должно превышать 25-30 %, а максимальные их размеры не должны быть больше половины толщины уплотняемого слоя грунта (СНиП 2.05.02-85) [115,119]. Для уплотнения чаще всего применяют катки на пневматических шинах, при которых толщина уплотняемых слоев не превышает 35-40 см, поэтому размеры мерзлых комьев грунта не должны быть больше 15-20 см.

Достижение высоких плотностей, установленных для верхних слоев грунта земляного полотна, сопряжено с известными трудностями, возрастающими в зимнее время.

В тех случаях, когда на насыпи, возведенной в зимнее время, и устроенном на ней основании, сразу открывается движение, требования к плотностям грунтов в соответствии с ВСН 84-89 [62] могут быть

несколько снижены. Однако, такое снижение возможно лишь в случае, если оно не повлечет за собой недопустимых деформаций.

Осадки грунта насыпей во времени при сниженной плотности происходят особенно интенсивно в первый год (60-70 % общей деформации). За последующий период произойдет только 30-40 % деформации, что и дает основание для некоторого снижения требуемых плотностей грунтов.

В настоящее время деформации насыпей, построенных в зимнее время, значительно превышают значения, характерные для насыпей, возведенных в летнее время. Причинами такого явления являются нарушения правил производства работ и неучет некоторых спецефиче-ских факторов, возникающих при зимней технологии.

Для работы зимой назначаются крупные сосредоточенные объекты, т.е. высокие насыпи, что обуславливает разработку грунта в глубоких резервах или карьерах, а это, в свою очередь, дает возможность возводить земляные сооружения из талых грунтов или же из грунтов, содержащих незначительную примесь мерзлых комьев. В этом случае в первую очередь должны быть использованы дренирующие грунты. Строительство из глинистых грунтов производится только при отсутствии песчаных грунтов. Установлено , что непосредственно после оттаивания связных грунтов модуль деформации снижается до 25-50 % величины , характерной для этих грунтов в летнее время. Для песчаных грунтов отмечена несколько меньшая (до 20 % модуля) деформация.

За последние 30 лет накоплен огромный опйт строительства транспортных сооружений) в особых условиях. Это, прежде всего, сооружение БАМа и обустройство нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири, природно-климатические условия которых близки.

Особенно остро стоял вопрос о строительстве промысловых дорог в Среднем Приобъе и в районах распространения вечной мерзлоты.

Первые километры, построенные в середине шестидесятых годов в этих районах с применением традиционных решений, основанных на методах удаления торфа из основания земляного полотна и использования только сыпучемерзлых и сухомерзлых грунтов в теле насыпи, показали [58,65,95,110,111,124] нереальность выполнения требуемого объема земляных работ.

Результаты обследований (СоюзДорНИИ, ТюмИСИ, ЦНИИС, Си-6АДИ) участков промысловых дорог с использованием мерзлых глинистых грунтов в теле насыпи, построенных по второму принципу на севере Западной Сибири-Ямбурге, указывают на сложные процессы формирования грунтов земляного полотна и основания. Осадка и глубина оттаивания изменяется по поперечнику насыпи и имеет тенденцию увеличения по направлению от бровки земляного полотна к откосной части; в связи с этим для ее прогноза надо рассматривать двухмерную задачу.

Выявлены закономерности изменения влажности и плотности грунтов земляного полотна и основания насыпи, как по глубине, так и по ширине насыпи.

Если насыпь транспортного сооружения возводится из твердо-мерзлых или льдистых грунтов, то в течении более 10 лет эксплуатации она подвержена необратимым вертикальным и поперечным деформациям. Вследствие чего снижаются функциональные критерии качества (коэффициентов устойчивости и прочности), что вызывает необходимость увеличения затрат на ремонтно-восстановительные работы насыпи в период эксплуатации.

Практика строительства железных и автомобильных дорог показала, что для талых дренирующих грунтов, из которых возведено земляное полотно, стабилизация, т.е. достижение термодинамического равновесия, происходит в значительно меньший промежуток времени (1-2 года) , независимо от того, уплотнен или недоуплотнен грунт до

нормативного коэффициента уплотнения. Технико-экономический анализ и фактический опыт первых лет эксплуатации насыпей, сооруженных на термопросадочных вечномерзлых грунтах Байкало-Амурской железной дороги, показывают, что их эксплуатация, по существу, превращается в медленное, растянутое на многие годы достраивание земляного полотна.

Объемы работ, денежные, материальные и трудовые затраты по эксплуатации многих сотен километров деформирующихся насыпей не укладываются в представление о материальных затратах и ресурсах, необходимых на "нормальную" эксплуатацию и содержание насыпи. Они намного, иногда в несколько раз превышают те среднесетевые материальные затраты, которые устанавливаются по нормам содержания эксплуатируемого земляного полотна и, по существу, превращаются в величины, соизмеримые с капитальными затратами, необходимыми на возведение новой насыпи. Между тем, эта специфическая особенность содержания земляного полотна в условиях распространения высокотемпературной, а иногда низкотемпературной вечной мерзлоты совершенно не учитывается, нужные материально-технические трудовые и финансовые ресурсы не планируются, а если и выделяются, то в совершенно недостаточном объеме.

Анализ показывает, что для обеспечения нормальной работы путейских подразделений по эксплуатации земляного полотна в условиях БАМжд необходимо проводить заблаговременный учет и планирование этих дополнительных перманентных затрат, особенно значительных в начальный период эксплуатации, измеряемый десятью годами, и компенсировать эти затраты службе и дистанциям пути. Вид этих компенсаций может быть различным в зависимости от характерных особенностей проводимых мероприятий по стабилизации деформирующихся насыпей.

Несмотря на широкое внедрение в практику строительства и эксплуатации железных дорог в районах вечной мерзлоты технологических приемов обеспечения устойчивости земляного полотна, следует признать, что существенным их недостатком является низкая эффективность. Объясняется это тем, что применяемые способы не устраняют причин деформаций, а лишь на некоторое время ликвидируют их последствия. В то же время процесс стабилизации, как показывают последние исследования в данной области [41,102,107,135] , может растягиваться на 20-30 и более лет. Результаты технико-экономических расчетов обеспечения устойчивости насыпей на оттаивающих вечномерз-лых грунтах путем их подъемок в период эксплуатации, в частности, для условий восточного участка БАМ [1,51,52102], показывают, что эксплуатационные затраты на содержание таких насыпей оказываются сопоставимыми с их строительной стоимостью, а во многих случаях и значительно превышают ее. В этих условиях служба эксплуатация по существу занимается не содержанием и ремонтом земляного полотна, а ведет его достройку, в связи с чем, правомерно рассматривать выделяемые ей для этих целей средства как единовременные строительные затраты.

В условиях высокотемпературной вечной мерзлоты в результате строительства и последующей эксплуатации земляных сооружений (насыпей и выемок) под ними происходит многолетнее оттаивание веч-номерзлых грунтов с образованием в основании сооружений несквозных таликовых зон, получивших название "чаши" или "ложа" протаива-ния.

Грунты в "чаше" под влиянием ежегодного избыточного увлажнения поверхностными и надмерзлотными водами и в результате сезонного промерзания и оттаивания резко снижают свои деформативные и прочностные характеристики, переходя в неустойчивое состояние. Под воздействием веса насыпи и динамической подвижной нагрузки в не-

устойчивых грунтах основания возникают области пластических сдвигов (течений) , расположенных преимущественно под откосными зонами сооружений, что приводит к боковому выдавливанию слабых грунтов из "чаши" ("ложа") протаивания. Процесс бокового выдавливания грунтов из под сооружения сопровождается нарушением его общей устойчивости и проявляется в виде погружения (осадки) тела сооружения в слабые грунты "чаши протаивания" и расползания откосных блоков (нарушения местной устойчивости откосов) сооружения по слабым грунтам периферийных зон "чаши протаивания".

Снятие постоянно действующих ограничений скоростей движения поездов на участках неустойчивого земляного полотна в условиях постоянной эксплуатации является в настоящее время первоочередной задачей.

На Байкало-Амурской железной дороге после ввода отдельных ее участков в постоянную эксплуатацию происходят деформации земляного полотна, которые влияют на бесперебойное и безопасное движение поездов. Деформации проявляются в виде осадок, пучин, обвалов, сплывов, оползней, водоразмывов. По данным дорожной путеобследо-вательской станции на 1 января 1986 г. после 7 лет эксплуатации на восьми дистанциях пути, принятых в постоянную эксплуатацию: Киренг-ской, Северо-Байкальской, Тындинской, Беркакитской, Дипхунской, Ур-гальской,Тырминской и Амгуньской общим протяжением 1568 км происходят деформации земляного полотна, протяженность которых составляет 265,14 км (17%).

Наибольшее количество деформаций (731) обусловлено развитием неблагоприятных мерзлотных процессов - многолетним оттаиванием вечномерзлых грунтов основания и сезонным промерзанием-оттаиванием грунтов, следствием которых является массовое распространение осадок и пучин земляного полотна. Осадки и пучины состав-

ляют 81,9 % всех деформаций. При этом более половины участка дороги имеет ограничения скоростей 15 и 25 км/час и эксплуатируется в крайне неблагоприятных условиях.

В 1986 г. ХабИИЖТом собраны данные о состоянии земляного полотна и условиях его эксплуатации на Амгуньской дистанции пути БАМжд и произведено обследование земляного полотна. Согласно данным службы дистанции, деформации (осадки) протекают на участках, приуроченных преимущественно к участкам с островной вечной мерзлотой.

На обследованном участке с момента сдачи дороги в эксплуатацию и до настоящего времени периодически на 10-12 участках устанавливают ограничения скоростей движения поездов от 15 до 40 км/ч при установленной скорости 60 км/ч.

Обследование опытных объектов показало, что под насыпями и бермами произошло значительное, по сравнению с 1981 г. , понижение границы вечной мерзлоты, сопровождающееся осадками насыпей и берм от 15 до 130 см.

Средняя интенсивность осадки по всем участкам деформаций различна и зависит , во-первых, от мерзлотно-грунтовых условий, особенно от категории термопросадочности грунтов и , во-вторых, от гидрогеологических условий, которые влияют на обводненность территории. Осадки развиваются с момента сдачи дороги во временную эксплуатацию. Интенсивность осадки различна. Максимальные деформации произошли на подходных к мостам насыпях и на участках с естественным уклоном местности более 2 %0.

Строительство промысловых автомобильных дорог на Ямбурге осуществлялось в специфических условиях Приполярной и Заполярной тундры севера Западной Сибири и не имеет прямых аналогов в мировой практике. Сплошное распространение вечномерзлых льдонасыщенных

мелких пылеватых песков и супесей на одной трети участка не позволило применить ни традиционные конструкции, ни традиционные технологии сооружения земляного полотна.

Проектами предусматривалось применение талых, сухомерзлых и твердомерзлых (до 50 % объема) песчаных грунтов. Применение конструкций насыпей с замкнутыми и полузамкнутыми обоймами из геотекстиля позволило шире использовать местные пылеватые твердомерз-лые грунты и, за счет значительного сокращения дальности и объемов возки среднезернистых сухомерзлых грунтов, повысить производительность труда и темпы строительства дорог в Заполярной тундре.

Все принятые проектные решения по конструкциям и технологии сооружения насыпей, в том числе из твердомерзлых грунтов, себя оправдали. Технология сооружения насыпей из твердомерзлых грунтов отличается от нормативной при использовании кондиционных грунтов тем, что их разработку, транспортирование, укладку и уплотнение производят при мерзлом состоянии грунта.

Твердомерзлые грунты не уплотняются до нормативной плотности даже в лабораторных условиях. Статистическая обработка результатов замеров плотности мерзлых грунтов на эталонных и опытных участках, а также контрольные замеры радиоизотопным прибором, не выявили,практически.,значимой разницы в степени уплотнения с применением и без применения грунтоуплотняющих машин. Значения коэффициента уплотнения имеют разброс в интервале 0,67 - 0,9.

Неравномерное уплотнение твердомерзлого грунта неизбежно обусловливает неравномерные осадки в период его оттаивания. Чем больше размер комьев и их количество, тем больше величина и неравномерность осадок.

Осадка насыпей неравномерна в плане и в профиле (а/д "Н-Уренгой- Яммбург-280", а/д "Тундра-Песцовое"). Наибольшие величины осадок (до 100см) имеют насыпи около водопропускных труб и мостов.

Коэффициент уплотнения оттаявшего грунта в верхней части под основной площадкой относительно равномерен. В первый год он был равен 0,85, через два года достиг 0,95 при нормативном значении 0,90. Размеры отдельных твердомерзлых комьев, укладываемых в насыпи, явно выраженного влияния на осадку не оказывают. Отрицательные последствия обнаруживаются только в начальный период оттаивания. И как показали обследования, после 11 лет эксплуатации осадка насыпи достигала до 50% от толщины оттаявшего слоя в зависимости от вида и влажности применяемых грунтов, параметров насыпи и толщины снежного покрова.

Для Среднего Приобъя основным фактором , осложнившим строительство дорог, явилось повсеместное распространение сплошь заболоченных территорий до 50%, в отдельных районах до 70-80 %. Суровый климат, избыточное увлажнение при плохом испарении и плоском рельефе благоприятствуют образованию болот.

Болота Западной Сибири - молодые, чаще всего неглубокие, 1-го строительного типа, заполненные торфом низкой степени разложения [10,11,21,45,124]. Зольность его очень низка, порядка 1-6 % и достигает в исключительных случаях 10-12 %, в то время, как зольность торфов Европейской части колеблется в очень широких пределах (3-36 %).

Исходя из имевшегося к этому времени уровня развития дорожной науки и практики, были выработаны предложения по удешевлению и ускорению дорожного строительства на сильно заболоченных территориях. Предложение СоюзДорНИИ [10,11,45,46] основывалось на принципе о возможности и целесообразности использования слабых грунтов в основании земляного полотна при условии, что конструк-

тивные и технологические решения будут учитывать специфику и условия залегания этих грунтов.

Второе предложение, сделанное СоюзДорНИИ и Тюменским инженерно-строительным институтом, основывалось на расширении принципа возможности использования слабых грунтов в основании земляного полотна путем распространения его и в само тело насыпи [64,145-152] .

Имеющийся опыт строительства промысловых дорог в рассматриваемом районе показал, что стоимость одного километра дороги в этих условиях, в среднем, в 5 раз выше, чем в средней полосе страны. Неблагоприятные условия увеличивают стоимость возведения насыпей и снижают темпы строительства. Это положение ставит под угрозу запланированные темпы прироста добычи нефти.

В настоящее время уже довольно четко вырисовываются пути, намеченные многими научными коллективами для решения этой задачи. Это, в первую очередь, широкое использование местных строительных материалов, их улучшение, использование прогрессивных методов строительства. Одним таким местным материалом является торфяной грунт.

Существующие строительные нормы на проектирование и строительство автомобильных дорог запрещают применять торф для возведения насыпей. Главными причинами отказа от применения торфа в средней полосе страны (а именно на основе опыта строительства в средней полосе и разработаны нормативные документы) являются его низкие технико-экономические показатели по сравнению с минеральным грунтом (меньшая прочность на единицу затрат) и малая изученность свойств.

Необычно высокая стоимость минерального грунта на севере Сибири, в районах распространения вечной мерзлоты и на заболочен-

ных территориях, в ряде случаев приводит к тому, что технико-экономические показатели торфа в несколько раз превосходят показатели минерального грунта. Это позволило предложить при соответствующем технико-экономическом обосновании применять торф в качестве материала насыпей [64,65,83,145-152].

Экономические расчеты показывают, что в условиях нефтегазо-промысловых районов Западной Сибири, применение торфа в насыпях снижает их стоимость в 2-3 раза по сравнению с конструкциями, где земляное полотно устраивается полностью из минеральных грунтов.

Второй областью применения торфа, как влагоемкого грунта в теле земляного полотна, является использование его в качестве тепловых диодов. Торф укладывается в нижней части насыпи и служит устройством для управления теплооборотом в грунтовом массиве. Это основано на создании температурной сдвижки за счет циклических (сезонных) изменений плотности теплового потока.

В этих условиях совершенно очевидны высокие технико-экономические показатели торфа,,как материала для устройства земляного полотна. Имеется опыт использования торфа, как строительного материала, в качестве естественных оснований.

Общая изученность района, с точки зрения дорожного строительства, достаточна для решения принципиальных вопросов, однако решение большинства конкретных технических вопросов требует детальных исследований.

Опыт применения мерзлых глинистых и торфяных грунтов на БАМе и на транспортных сооружениях Западной Сибири показал пригодность их в конструкциях насыпей. Разработанные нормативно-технические документы на проектирование, строительство и эксплуатацию недостаточно полно отражают и не учитывают всех явлений, происходящих в процессе формирования земляного полотна из

"непригодных" грунтов. Это обуславливает большую продолжительность формирования насыпи, что приводит приводит к значительным затратам в процессе эксплуатации насыпи, на период свыше 10 лет .

1.2.2. Процессы формирования во времени насыпей в районах распространения вечномерзлых грунтов

Грунтовые насыпи в отдаленных северных районах подвержены воздействию суровых климатических условий. Первостепенное влияние на их эксплуатационные свойства оказывает вечная мерзлота. Земляное полотно, возведенное на поверхности, является природосберегающим фактором, так как его наличие исключает проезд транспорта вне отведенной зоны по уязвимому ландшафту; в то же время, такое капитальное сооружение оказывает дестабилизирующее влияние на геокриологическую обстановку.

Комплексный системный анализ земляного полотна, как объекта управления, рассматриваемого с позиций термодинамики, позволяет объяснить физический смысл процессов техногенеза грунтового массива земляного полотна, сооружаемого из мерзлых грунтов. Установлено, что естественный ход термодинамической стабилизации, сопровождающийся оттаиванием, обезвоживанием, уплотнением и консолидацией грунта и возникновением структурных связей продолжается в течение многих лет и носит затухающий характер.

Повышение или понижение верхнего горизонта вечной мерзлоты (глубины оттаивания-замерзания) в пределах полосы отвода вызывается изменением водно-теплового режима насыпи. Мерзлотный прогноз, подтвержденный надежным теплофизическим расчетом, определяет дальнейшую судьбу конструкции и прилегающей к ней территории. Непредусмотренная деградация вечной мерзлоты приводит к нарушению

устойчивости и прочности конструкции и резко повышает расходы на ее содержание.

Задачи и методы управления напряженно-деформированным состоянием земляного полотна при его сооружении из талых и мерзлых грунтов существенно различаются. Однако^по отношению к земляному полотну, предназначенному для эксплуатации в течении длительного времени, задача сводится в обеих случаях к обеспечению прочности основания насыпи и гарантированию общей и местной устойчивости земляного полотна, исключающих развитие деформаций. Состав, структура и свойства грунтов насыпей, как и естественных пород, зависят от совокупности процессов, под влиянием которых идет их формирование. В отличие от грунтовых массивов естественного сложения, процесс формирования искусственно создаваемых (техногенных) массивов сознательно управляем и направлен на достижение требуемого их качества.

В технологических операциях сооружения земляного полотна, включающих операции разработки, перемещения, укладки и уплотнения грунта , независимо от их состава, последовательности и режимов выполнения операций, начальная плотность упаковки частиц грунта близка к предельно рыхлому состоянию. Операции разравнивания и уплотнения грунта, осуществляемые различными методами, обеспечивают повышение плотности скелета грунта от предельно рыхлого (насыпного) до предельно плотного.

При этом значительная доля уплотнения грунтового массива приходится на воздействие уплотняющих средств в процессе строительства, а остальное уплотнение происходит под воздействием собственного веса и веса инженерных сооружений, расположенных на насыпи.

После возведения земляного полотна начинается длительный период формирования термодинамически равновесного состояния грунтового массива, характеризующегося подвижным равновесием внешних и внутренних сил, действующих на грунт (эпигенез). Процесс формирования свойств грунтового массива достаточно длительный и состоит из двух этапов - техногенеза и эпейрогенеза.

Практическое и методическое значение выделения этих этапов заключается в том, что в зависимости от вида грунтов, принятой технологии и условий эксплуатации грунтового сооружения, можно более точно назначать нормы технологического уплотнения, исходя из требований рациональной экономии трудовых и материальных ресурсов.

Недоуплотнение грунта на этапе техногенеза, по сравнению с его термодинамически равновесным состоянием, позволяет снизить строительные затраты.

Для связных грунтов процесс достижения термодинамически равновесного состояния грунтового массива в значительно большей степени зависит от начальных параметров состояния грунта - от плотности и влажности. При недостаточном начальном уплотнении и избыточном увлажнении деформации, сопутствующие консолидации, могут протекать многие годы. Поэтому, при возведении насыпей из связных грунтов, уровень технологической дисциплины^ в части соблюдения нормативных требований по уплотнению, всегда должен быть выше, чем при возведении насыпей из песчаных грунтов.

Основываясь на теоретическом анализе и результатах экспериментов, можно констатировать, что прослеживается определенная взаимосвязь между исходной плотностью, влажностью грунта, коэффициентом его водонасыщения, величиной нагрузки на расчетный слой и характером (этап, скорость) консолидации грунта при данных условиях.

Мерзлый грунт в конструкции земляного полотна традиционно рассматривался как потенциальная потеря ее устойчивости или фактор повышенной деформативности. Мерзлые связные грунты представляют собой сложное многофазное физико-химическое образование, отличающееся гетеропористостью и полидисперсностью, и состоящее из различных по свойствам компонентов, которыми являются минеральные частицы, вязкопластичные агрегаты льда, жидкая незамерзшая прочносвязанная вода и газообразные включения - пары и газы [29, 30, 32, 47, 59, 60, 90, 91, 111, 132, 137].

В отличии от несвязных грунтов мерзлые глинистые грунты претерпевают значительные изменения в процессе технологического цикла и после него. На первом этапе, разработанный в карьере и уложенный в тело насыпи грунт, в течении морозного периода относится к дискретным (зернистым) материалам.

Наиболее общим свойством объектов материального мира следует признать диалектическое сочетание дискретности и непрерывности их структуры. Все строительные материалы по структурному строению подразделяются на дисперсные и сплошные (терминология профессора И.И.Кандаурова и др.) или на зернистые и связные (терминология профессора Н.Н.Иванова и др.).

Задача проектирования и создания объектов строительства представляется, в первую очередь, задачей формирования оптимальной структуры с учетом свойств дискретности и сплошности. Эти фундаментальные, а потому наиболее общие свойства объектов строительства, должны определять процесс формирования объектов, что , как показано ниже, позволяет теоретически предсказать количественное и качественное поведение объектов во времени и запроектировать оптимальную структуру объекта.

Лед в мерзлых грунтах присутствует в качестве породообразующего минерала, что является их отличительной особенностью. Содержание и текстурные формы льда в таких грунтах изменяются в самых широких пределах в зависимости от генезиса, состава, состояния породы, а также термодинамических условий ее возникновения [6, 37, 47, 57, 79, 85, 125, 131, 136, 138,139-141]. Все компоненты мерзлого грунта, обладая специфическими свойствами, находятся во взаимодействии друг с другом, а также под влиянием внешних воздействий - температуры, давления и т. д.. Количество, состав и свойства незамерзшей воды и льда, содержащихся в мерзлом грунте, не остаются постоянными, а изменяются с изменением внешних воздействий, находясь в динамическом равновесии с последними.

Под действием двух разнонаправленных процессов - агрегации и дробления грунтовых конгломератов происходит преобразование всей структуры, агрегаты уплотняются, образуя при этом устойчивую криотекстуру, где поровый лед занимает равномерно распределенные полости, которые частично смыкаются при оттаивании, а при последующем промерзании вновь заполняются. Фильтрация влаги происходит по одним и тем же микротрещинам. Наличие этих обстоятельств -постоянные разработанные пути фильтрации и обезвоженность мерзлых грунтов обусловили высокий коэффициент фильтрации при их оттаивании.

Формирование мерзлых пород вблизи постоянных источников воды имеет свои особенности. Промерзающий в таких условиях грунт испытывает давление со стороны воды, направленное к фронту промерзания. В случае, когда величина напора внедряющейся воды превышает локальное сопротивление мерзлой породы на разрыв и бытовое давление, происходит образование прослоя инъекционного (внедрившегося) льда, взламывающего существующую криогенную

текстуру; дальнейший рост прослоя уже не встречает сопротивления, поскольку связь лед-лед в растущем прослое менее прочна, чем связь лед -минеральная частица. Наличие внедрившегося льда свидетельствует о том, что грунт перешел в иное качественное состояние и может содержать значительное количество неравномерно распределенных прослоев льда. Такие грунты при оттаивании дают просадки, которые сложно прогнозировать из-за их неравномерности [29, 34, 47, 53, 54, 76, 107,132].

Натурные наблюдения показывают, что, при прочих равных условиях, степень влияния насыпи на первоначальное состояние грунтов основания тем значительнее, чем большую площадь занимает насыпь и чем существеннее отличаются значения установившейся среднегодовой температуры грунтов на поверхности всех элементов насыпи от температуры вечномерзлых пород на глубине нулевых амплитуд в пределах полосы отвода. Если, например, среднегодовые температуры грунтов на всех элементах насыпи будут ниже, чем температура вечно-мерзлых пород в зоне нулевых амплитуд, то такая насыпь будет оказывать охлаждающее влияние на первоначальное тепловое состояние грунтов основания. Обратное соотношение указанных температур будет свидетельствовать об отепляющем влиянии насыпи на грунты основания. Из изложенного следует, что определенные геометрические параметры насыпи будут способствовать охлаждению подстилающих грунтов, а следовательно, и повышению ее устойчивости тогда и только тогда , когда установившаяся среднегодовая температура поверхности грунта под насыпью окажется ниже, чем температура вечномерзлых пород в естественных условиях. В противном случае эти условия будут оказывать отепляющее влияние на грунты основания.

Анализ многочисленных данных показал, что в рассматриваемом природно-климатическом районе при нормальной работе водоотводных

канав в основании насыпей высотою до 0,6м , отсыпанных в любое время года из любых дренирующих материалов , глубокого оттаивания грунтов основания не наблюдается.

Формирование нового деятельного слоя в основании таких насыпей, независимо от времени производства работ по их отсыпке, завершается в течение 3-5 лет. Весьма важным в данном случае является, также^и то обстоятельство, что в первые годы существования насыпей высотою 2,0 - 5,0 м, независимо от времени производства работ по их отсыпке, нулевая изотерма проникает в их основание практически на одинаковую глубину, значение которой, как правило, не превышает мощности деятельного слоя в ненарушенных естественных условиях. Сказанное выше свидетельствует о том , что в первые 2 - 3 года после возведения земляного полотна, влияние высоты и конструкции насыпи на глубину сезонного оттаивания подстилающих грунтов проявляется крайне слабо. Объясняется это явление преобладающим влиянием на формирование слоя сезонного оттаивания грунтов в основании насыпей, отсыпанных из дренирующего материала, тепла атмосферных вод, проникающих к поверхности основания путем инфильтрации. Особенно велико влияние инфильтрации на температурный режим в основании и теле насыпей, отсыпанных в зимнее время из сыпучемерзлых грунтов. Отсутствие в таком грунте порового льда-цемента обусловливает высокую его водопроницаемость, благодаря чему такие насыпи при высоте их до 5,0 м после выпадения первых летних дождей, как правило, пол-

ипртк1Л пттамва1лт \Л пмши гп\/гта гппа ппопа г»т^1_1П1/и осилпаилгл пп.

Заключение диссертации по теме «Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ», Шуваев, Анатолий Николаевич

Выводы

1. Разработано два варианта технологии - " зимняя"и "летняя" производства земляных работ по использованию торфа в нижней части насыпи. Составлены технологические карты. Скомплектованы машино-дорожные отряды, отвечающие требованиям проходимости и местной устойчивости ведущих и вспомогательных машин и обеспечивающие производительность МДО 80-100 м/смену.

2. Разработанные технологии прошли производственную проверку и внедрены на нефтегазопромысловых автомобильных дорогах в Среднем Приобье и на Ямбургской группе месторождений I ДКЗ, где торфяные грунты используются в нижних слоях насыпи, взамен минеральных грунтов и для устройства " тепловых диодов".

3. Определены области применения землеройно-транспортных машин и условия выполнения основных и вспомогательных операций для "зимней"и "летней" технологии производства работ. На болотах первого типа возможна работа экскаваторов болотной модификации без специальных приспособлений, с обычной ходовой частью - на инвентарных щитах. Операции разравнивания и уплотнения выполняются при влажности торфа, соответственно 900 % и 700 %. Определена оптимальная величина временного "перегруза" и динамика осадки основания.

4. Продолжительность устройства торфяного слоя на болотах для зимней технологии составляет 3-5 суток, для летней 8-10 суток. В процессе технологического цикла за счет применения метода "пригруза" обеспечивается осадка основания до 80 % от полной, а характеристики плотности , влажности и прочность при сдвиге торфа принимают нормативные значения, соответственно 0.15 г/см 3, 450 %, 0.018 Мпа.

5. Штамповые испытания показали, что при толщине слоя минерального грунта 40-60 см, модуль упругости на поверхности земляного полотна находится в пределах 18.0-26.0 МПа, что соответствует насыпям из минеральных грунтов. В целом, конечные показатели массива торфяной насыпи и торфяного основания после окончания работ, близки к нормативным и результаты многолетних наблюдений за физикомеханическими свойствами торфяного грунта в конструкциях показывают их стабильность.

7. Оценка технико-экономической эффективности применения земляного полотна с использованием "нестабильных" слоев при оптимальном процессе формирования насыпей из мерзлых и торфяных грунтов

Согласно "Методическим указаниям по определению экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в строительстве" годовой экономический эффект от новых конструкций и способов, обеспечивающих экономию производственных ресурсов при выпуске одной и той же продукции, определяется по формуле

Э = (Зб - 3|)* А2 (7.1)

В развернутом виде формула (7.1) имеет вид

Э = [(Се + Ен* Кб) - (С, + Ен* КО * А2, где Зб , 3¡ - приведенные затраты на осуществление базового и нового способа строительства и эксплуатации насыпи, обеспечивающем требуемые транспортно-эксплуатационные показатели, руб/км; Сб, C¡ - эксплуатационные затраты по вариантам, руб/км; Кб, К . дополнительные капитальные затраты на осуществление противодеформационных мероприятий по вариантам, руб/км;

Ен . нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, 0,8;

А2 . объем производимой продукции новым способом в расчетном году. Все расчеты экономической эффективности для линейных объектов производятся на единицу длины, т.е. на 1 км насыпи. Д в этом случае равняется 1. Формула (7.1 ) примет окончательный вид Э = [(Сб + Ен* Кб) - (С, + Ен* К,). (7.2 )

Таким образом, экономический эффект выражается в экономии в части приведенных затрат по вариантам.

Капитальные затраты и эксплуатационные расходы по вариантам определяются только по разнице видов и объемов работ, т.е. следовательно, без учета стоимости строительства земляного полотна.

Годовой экономический эффект определяется на 10 год постоянной эксплуатации.

Экономическая оценка базового варианта. В качестве базового варианта выбирается применяемое на практике мероприятие, позволяющее поддерживать насыпь в эксплуатационном состоянии. В условиях эксплуатации земляного полотна, возведенного на просадочных при оттаивании вечномерзлых грунтах, таким наиболее распространенным мероприятием является двухстадийное возведение насыпи. На первой стадии производится возведение земляного полотна из мерзлых переувлажненных глинистых и торфяных грунтов. На второй стадии осуществляется досыпка земляного полотна до проектных отметок из сыпуче- или сухомерзлых грунтов.

Формула для определения годового экономического эффекта по вариантам примет вид:

Э, = (Се - С,) - ЕН*К] ( 7.3 ) где Сб = Сбэ, + Ен * Кен + СбЭ||

СбЭ| - эксплуатационные затраты по базовому варианту между второй и первой стадией строительства;

Кем - дополнительные капитальные затраты II стадии строительства;

Сбэм - эксплуатационные затраты по базовому варианту после второй стадии строительства.

Эксплуатационные расходы по базовому варианту определяются по формуле: сбэ! = сб.11 + сб.21 + сб,з' + сб.41 + сб.51, ( 7.4 ) где Сб1! - расходы на рабочую силу по текущему ремонту, руб/км в год;

Сб.21 - расходы на досыпку насыпи, руб/км в год;

Сб,з' - расходы на досыпку земляного полотна до проектных отметок, руб/км в год;

Сб.41 - расходы, связанные с наличием нарушением устойчивости инженерных конструкций, руб/км в год;

Сб.51 " амортизационные отчисления от стоимости осуществления мероприятий, тыс.руб/км,

Аналогичная формула и для Сбэц

Сбэп = СбУ + Сб.г" + ^б>3" + + ^6,5", (7.5 )

Эксплуатационные расходы на рабочую силу по текущему содержанию Сб,1П определяют после второй стадии по формуле:

Сб,1П= IV С«* «12*1,885, (7.6) где N¡ - контингент ремонтеров, установленный исходя из требуемого расхода рабочей силы на текущее содержание насыпи с учетом процесса стабилизации земляного полотна, чел/км. Данные по трудозатратам, полученные на основании обобщения опыта содержания насыпи, следующие:

Сср - среднемесячная заработная плата рабочих после первой стадии составляет 342,4 руб; между стадиями 288,2 руб.

1,885 - коэффициент, учитывающий начисления на социальное страхование в размере 10 % , прочие расходы, основные общие и общехозяйственные, Кроме того, учитывается доля материальных благ, получаемых трудящимися через общественные фонды потребления.

Расходы по досыпке первой стадии определялись согласно нормативу Госстроя, который равен 5 % от общего количества.

Потребный объем досыпок земляного полотна с учетом затухания осадок во времени определялся в соответствии с главой 4. С учетом величины осадок насыпей на вечномерзлых слабых при оттаивании грунтах, потребный объем досыпок достигает на данный момент 60-70м3/1000м2. Средняя фактическая стоимость Сб,з выполнения на 1000м2 насыпи ремонта базового варианта, с учетом досыпок, составит на расчетный период 1,75тыс.руб.

Экономическая эффективность предлагаемого способа стабилизации насыпей выражается в экономии приведенных затрат по предлагаемому способу, в сравнении с базовым.

В разд. 5 изложена техническая сущность предложенных способов, откуда следует, что через 2-3 года эксплуатации объектов происходит стабилизация уровня вечной мерзлоты, вследствие чего прекращаются осадки насыпей. Исходя из этого, при определении величины эксплуатационных расходов принимается, что земляное полотно после осуществления этих способов стабильно.

Экономический эффект на третий год эксплуатации составляет 0,37тыс.руб/1000м2, на десятый - 0,78тыс.руб/1000м2 (в ценах 1989 г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Решена крупная научная проблема, имеющая важное народнохозяйственное значение, заключающаяся в обосновании возможности и условий использования переувлажненных мерзлых глинистых и торфяных грунтов нарушенной структуры для возведения насыпей в районах распространения вечной мерзлоты.

2. Установлены основные закономерности температурных и деформационных процессов во времени и пространстве, определяющих характер и величину изменений плотности, влажности, температуры и осадки грунтов насыпи и ее основания в периоды строительства и эксплуатации насыпи. На основе этих закономерностей определены условия формирования во времени насыпей из переувлажненных мерзлых глинистых и торфяных грунтов.

3. Предложена и разработана комплексная модель для прогнозирования параметров водно-теплового режима и напряженно деформированного состояния мерзлых грунтов нарушенной структуры в теле насыпи, в рамках которой учитывается взаимное влияние температурного поля, распределение влажности и льдистости, напряжений и деформаций. Модель основана на сочетании в единой связанной системе уравнений основных физических законов сохранения массы и энергии, механики и теплофизики многофазных сред с учетом фазовых превращений и обобщенных опытных данных , о коэффициентах тепловлагопере-носа наряду с уравнениями консолидации грунтов. Влияние климатических условий, характерных для условий Севера, учтено соответствующими начальными и граничными условиями для различных периодов строительства и эксплуатации насыпи. Рассмотрены различные модификации нестандартных моделей (трехмерная, квазитрехмерная, двухмерная, одномерная) в интегральной и дифференциальной формах, что обеспечивает как универсальность моделей, так и простоту анализа отдельных определяющих явлений.

4. На основе комплексной модели водно-теплового и напряженно-деформированного состояния насыпи предложено и обосновано введение безразмерного критерия начала локального морозного пучения грунта К3 = ар/2з' + + +с№*> 1, где параметры интенсивности кристаллизации льда /23', объемной деформации еу, остаточного (защемленного) объема газа и относительных объемов фаз бч* находятся в предложенном вычислительном процессе. С использованием критерия К8 определяется интегральная величина видимого пучения, которая учитывается при выборе рациональных вариантов конструкций насыпи.

5.Разработан алгоритм и компьютерная программа, реализующая расчет квазитрехмерных нестационарных процессов в теле насыпи. Использован метод контрольного объема , позволяющий непосредственно, минуя переход к дифференциальным операторам, аппроксимировать интегральные соотношения алгебраическими зависимостями, что существенным образом упрощает расчетный анализ. Алгоритм позволяет проводить расчеты для различных фаз строительства и эксплуатации конструкции, начиная с отсыпки насыпи из мерзлых комковатых грунтов, оттаивания, осушения, уплотнения, изменения свойств грунта в процессе строительства и эксплуатации в различные времена года.

Расчетный аппарат позволяет разрабатывать и обосновывать решения по обеспечению устойчивости и прочности насыпи, основанные: на методах управления водно-тепловым режимом грунтовых массивов путем регулирования составляющих внешнего и внутреннего (в грунтовых массивах) теплообмена с целью сохранения вечной мерзлоты в теле насыпи или ограничения глубины ее протаивания; на применении конструкций грунтовых сооружений, приспособленных к знакопеременным перемещениям, возникающим при сезонном промерзании-оттаивании грунтов, а также к повышенным необратимым неравномерным осадкам, возникающим в результате многолетнего оттаивания вечной мерзлоты.

6. Предложена и разработана модель для прогнозирования параметров температурного режима мерзлых грунтов нарушенной структуры в насыпи. Модель основана на решении задачи о фазовом переходе в области неправильной формы с переменными коэффициентами, отражающими теплофизические свойства среды - неоднородного грунтового массива в плоской области.

Влияние геометрических параметров насыпи, характеристик снежного покрова, состояния грунтов (агрегатного или сплошного) и его влажности, плотности учтено соответствующими начальными и граничными условиями.

7. На основе модели температурного поля предложен и обоснован способ управления положением верхней границы мерзлоты в насыпи, являющейся основополагающим фактором устойчивости и прочности конструкции.

8. Разработанные в результате исследований рекомендации использованы при строительстве инженерных объектов нефтегазового комплекса и сети промысловых автомобильных дорог в Среднем Прио-бье и на Ямбургской группе месторождений I ДКЗ а/д Н-Уренгой - Ям-бург-280, Тундра-Песцовое, Н-Уренгой - Коротчаево, Медвежье-Ямбург.

9. Результаты выполненной работы могут быть использованы для решения задачи снижения стоимости земляных работ и ускорения темпов обустройства нефтяных и газовых месторождений на широко распространенных территориях с переувлажненными мерзлыми глинистыми и торфяными грунтами. Устойчивость и прочность проектируемых грунтовых сооружений обеспечивается регулированием и управлением водно-теплового режима и напряженно-деформированного состояния насыпей на стадиях их проектирования, строительства и эксплуатации.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Шуваев, Анатолий Николаевич, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах.- М.: Стройиздат, 1983,- 248с.

2. Адрианов В.Н. Основы радиационного и сложного теплообмена.- М.; Энергия, 1972.,-464с.

3. Аксёнов Б.Г. Оценки решения одномерной задачи Стефана,-Теплофиз. выс. температур, 1989, т.27, N5, с.900-906.

4. Аксёнов Б.Г. Численное решение одномерных многофронтовых задач Стефана.- Изв.СО АН СССР, серия техн.наук, 1987, N18, вып.5, с.120-123.

5. Аксенов Б.Г., Шуваев А.Н. Механизм влагопереноса при консолидации промерзающих грунтов,- Известия вузов. Строительство, N4, 1994г., с.57-61.

6. Аксенов Б.Г.,Даниэлян Ю.С. Исследование теплообмена в мерзлых грунтах и массивах льда.- Сб."Инженерно-геокриологическое обеспечение строительства сооружений'УСб. научных трудов,- Новосибирск: Наука, 1989, с.43-52.

7. Аксёнов Б.Г.,Медведский Р.И. Приближённое решение внутренней и внешней задачи Стефана для области с осевой симметрией.-Изв.СО АН СССР, сер. техн.наук, N15, вып.4, 1988, с.21-24.

8. Аксенов Б.Г.,Даниэлян Ю.С. Приближенное решение нелинейной одномерной задачи теплопроводности при выделении тепла в некотором интервале температур,- Теплофизика высоких температур, т.21, N5, 1983г., с.23-29.

9. Алаев Э.Б. Экономико-геотрофическая терминология.- М.: Мысль, 1977. - 200с.

10. Амарян Л.С. Прочность и деформируемость торфяных грун-тов.-М.: Недра, 1969. - 187 с.

11. Амарян Л.С., Королев A.C., Трофимов В.Л. Исследование физико-механических свойств болотных грунтов Среднего Приобья. - В кн.: Материалы к первой Всесоюзной конференции по строительству на торфяных грунтах. Под ред. проф. Л.С.Амаряна. Калинин, 1972, ч. I, с. 186-190.

12. Андерсленд О., Андерсон Д. Геотехнические вопросы освоения Севера,- М.: Недра, 1983.-454с.

13. Ананян A.A. Перемещение влаги в мёрзлых горных породах под влиянием сил электроосмоса.- Коллоид.журн., 1952, т.14, N1, с.1-9.

14. Бабенко К.И. Основы численного анализа.- М.:Наука, 1986,-

744с.

15. Базаров И.П. Термодинамика. Учеб.пособие для ун-тов. Изд. 2-е, перераб. и доп.- М.:Высшая школа, 1976,- 447с.

16. Бакакин В.П. Опыт управления теплообменом деятельного слоя мёрзлых горных пород в целях повышения эффективности их разработки.- М.:Изд- во АН СССР, 1955,- 88с.

17. Балобаев В.Т. Сезонное протаивание мёрзлых горных пород.-В кн.: Геотеплофизические исследования в Сибири.- Новоси-бирск:Наука, 1978, с.4-32.

18. Балобаев В.Т. Протаивание мёрзлых горных пород при взаимодействии с атмосферой,- В кн.:Тепло-и массообмен в мёрзлых толщах земной коры. М.:Изд-во АН СССР, 1963, с.105-116.

19. Балобаев В.Т..Павлов А.В.,Перльштейн Г.З. и др. Теплофи-зические исследования криолитозоны Сибири,- Новосибирск: Наука, 1983.- 216с.

20. Беляев Н.М.,Рядно A.A. Методы теории теплопроводности.-М.:Высшая школа, 1982,- ч.1: 327с., ч.2: 304с.

21. Бирюков Н.С., Казарновский В.Д., Мотылев Ю.Л. Методическое пособие по определению физико-механических свойств грунтов. М.: Недра, 1975, -175с.

22.Богословский В.Н. Строительная теплофизика.- М.: Высшая школа, 1970 ,- 376с.

23. Бондарик Г.К. Классификация инженерно-геологических прогнозов и перспектива развития методов прогнозирования.- В кн.Современные методы изучения физико-механических свойств горных пород. Ротапринт. ВСЕГИНГЕО, М., 1972, с.4-12.

24. Братцев Л.А., Кузнецова И.П. Дороги на болотах. М.: 1936.

25. Будак Б.М.,Васильев Ф.П..Успенский А.Б. Разностные методы решения некоторых краевых задач типа Стефана.- В кн.: Численные методы в газовой механике, т.4: Изд-во Моск. ун-та, 1965а, с. 139-183.

26. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд/ H.A. Пузаков, И.А. Золотарь, В.М. Сиденко и др.; Под ред. И.А. Золотаря, H.A. Пузакова, В.М. Сиденко. М.: Транспорт, 1971.410 с.

27. Винокуров Ф.П., Тетеркин А.Е., Питерман М.А. Строительные свойства торфяных грунтов. - Минск: изд. АН БССР, 1962. - 281 с.

28. Вихляев И.И. Торф в гидротехническом строительстве. - М.: Энергия, 1965. - 194 с.

29. Вотяков И.Н. Физико-механические свойства мёрзлых и оттаивающих грунтов Якутии.- Новосибирск: Наука, 1975,- 176с.

30. Вотякова Н.И. Расчёт промерзания намывной насыпи и её основания,- В кн.:Строение и тепловой режим мёрзлых пород. Новосибирск: Наука, 1981, с.36-42.

31. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов.- М.: Высшая Школа, 1978,-448с.

32. Вялов С.С.,Мельников П.И.,Порхаев Г.В.,Снежко О.В., Цыто-вич H.A. Мерзлотоведение и опыт строительства на вечномёрзлых грунтах в США и Канаде.- М.:Изд-во лит-ры по строит-ву, 1968,- 96с.

33. Гольдтман В.Г.,Знаменский В.В.,Чистопольский С.Д. Гидравлическое оттаивание мерзлых горных пород,- Тр. ВНИИ-1, Магадан, 1970, т.30, 432с.

34. Гольдштейн М.Н. Деформации земляного полотна и оснований сооружений при промерзании и оттаивании,- Труды Всес. н.-и. ин-тажел.-дор. трансп. М.:Трансжелдориздат, 1948, вып.16, 212с.

35. ГОСТ 24586-81. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов. Введ. 01.01.82. М.: 1981.

36. ГОСТ 25585-83. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.

37. Гречищев С.Е. Межфазное взаимодействие в поровой влаге и термореологическая модель мерзлых грунтов.- Инженерная геология, 1979, N4, с.72-85.

38. Гречищев С.Е.,Чистотинов Л.В.,Шур Ю.Л. Основы моделирования криогенных физико-геологических процессов.- М.:Наука, 1984.-230с.

39. Гречищев С.Е. Основы моделирования криогенных физико-геологических процессов,- М.:Наука, 1984.-230с.

40. Давыдов В.А. Особенности изысканий и проектирования автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты.- Учебное пособие .Омск: СибАДИ, 1979,- 79с.

41. Давыдов В.А. Обоснование рациональных дорожных конструкций для строительства автомобильных дорог и аэродромов на вечномерзлых грунтах Сибири и Крайнего севера России.- Изв. ВУЗ.-Строительство, 1993, N 9, 119 -123 с.

42. Даниэлян Ю.С..Аксёнов Б.Г. Тепловлагоперенос и деформация в промерзающих рыхлых грунтах.- Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, N2, 1991, с. 177-182.

43. Даниэлян Ю.С.,Яницкий П.А. Приближённое решение нелинейных задач Стефана,- В сб..Проблемы нефти и газа Тюмени.

1979,N43, с.79-82.

44. Достовалов Б.Н.,Кудрявцев В.А. Общее мерзлотоведение,-Изд-во Моск. ун-та, 1967,-403с.

45. Евгеньев И.Е., Казарновский В.Д. Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах. М.: Транспорт, 1976, -270с.

46. Евгеньев И.Е. Строительство автомобильных дорог через болота.- М.: Транспорт, 1968.-220 с.

47. Ершов Э.Д. Физико-химия и механика мерзлых пород. М.: Изд. МГУ, 1986,-336с.

48. Ершов Э.Д. Влагоперенос и криогенные текстуры в дисперсных породах,- М.:Изд-во Моск. ун-та, 1979, 213с.

49. Ершов Э.Д. Общая геокриология.- М.:Недра, 1990, 559с.

50. Ершов Э.Д..Акимов Ю.П.,Чеверев В.Г.,Кучуков Э.З. Фазовый состав влаги в мёрзлых породах,- М.:Изд-во Моск. ун-та, 1979, 188с.

51. Заболотник С.И..Голубых Л.П. Условия формирования и динамика сезонной криолитозоны в Средней Сибири,- В кн.:Мерзлотные исследования в осваиваемых районах СССР. Новосибирск: Наука,

1980, с.113-120.

52. Зарецкий Ю.К. Вязко-пластичность грунтов и расчеты сооружений. М.: Стройиздат, 1988, -349с.

53. Зарецкий Ю.К. К расчету осадок оттаявшего грунта.- Основания и фундаменты, 1966, N3, с.3-6.

54. Зарецкий Ю.К. Теория консолидации грунтов.- М.:Наука, 1967, 270с.

55. Зарубин B.C. Инженерные методы решения задач теплопроводности.- М.:Энергоатомиздат, 1983.- 328с.

56. Зельдович Я.Б.Машкис А.Д. Элементы математической физики,- М.:Наука, 1973.- 348с.

57. Золотарь И.А. Расчёт промерзания и величины пучения грунта с учётом миграции влаги.- В сб.:Процессы тепло-и массообмена в мёрзлых горных породах,- М.:Наука,1965. с.19-25.

58. Золотарь И.А. и др. Автомобильные дороги Севера.-М.Транспорт, 1981.- 247с.

59. Золотарь И.А. Теоретические основы применения тонкодисперсных грунтов при возведении земляного полотна автомобильных дорог в северных районах области многолетнемерзлых грунтов. - П., 1961.-422 с.

60. Иванов Н.С.,Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства мёрзлых пород. Справочное пособие.- М.:Наука, 1964.- 73с.

61. Иванов В.Н. Деформативные свойства насыпей на вечно-мерзлых грунтах. - Автомобильные дороги, 1979, №12, с.20-22.

62. Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты. ВСН 84-89. М.: Минтрансстрой СССР, 1990,-271 с.

63. Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог для обустройства нефтяных и газовых месторождений на севере Тюменской области и в других районах тундры с аналогичными условиями: ВСН 201-85 /Минтрансстрой: Введ.01.07.85. М.: Союздор-нии, 1985.

64. Инструкция по проектированию и строительству промысловых автодорог на нефтяных и газовых месторождениях Западной Сибири. ВСН 26-90. - Тюмень, 1991, с.

65. Казарновский В.Д. Вопросы проектирования земляного полотна на слабых грунтах. Труды/Союздорнии, 1967, вып.18,с.5-69.

66. Казарновский В.Д. -Осадка насыпи, армированной геотекстилем, на слабом основании. -" Автомобильные дороги", 1990, N 2.

67. Канторович Л.В., Крылов В.И. Приближённые методы высшего анализа.- М.-Л.:Физматгиз., 1962.- 676с.

68. Карслоу Г.,Егер Д. Теплопроводность твёрдых тел,- М.:Наука, 1964,- 487с.

69. Колесников А.Г.,Мартынов Г.А. О расчёте глубины промерзания и оттаивания грунтов.- В кн.: Материалы по лабораторным исследованиям мёрзлых грунтов. Сб.1. М.:Изд-во АН СССР, 1953, с.13-36.

70. Лукьянов B.C., Головко М.Д. Расчет глубины промерзания грунтов.М.: Трансжелдориздат, 1957,-163с.

71. Лыков A.B. Тепломассообмен (Справочник).- М..Энергия, 1978.-480с.

72. Лыков A.B. Теплопроводность и диффузия в производстве кожи, заменителей и других материалов,- М.-Л.:Гизлегпром, 1941,- 196с.

73. Лыков A.B. Теория теплопроводности.- М.:Высшая школа, 1967.- 599с.

74. Любов Б .Я. Теория кристаллизации в больших объёмах.-М.:Наука,1975,-256с.

75. Маликов Ю.К.,Лисиенко В.Г. Численный метод решения задачи теплопроводности для двухмерных тел сложной формы,- Инж.-физ. журнал, 1981, т.40, N3, с.503-509.

76. Малышев М.В. Расчет осадки фундаментов на оттаивающем грунте. - Основания и фундаменты, 1966, N4

77. Маслов H.H. Основы механики грунтов и инженерной геологии. М.: Высшая школа, 1968, -629с.

78. Медведский Р.И. Метод приведения осесимметричных задач напорной фильтрации к плоскосимметричным.- В сб.: Разведка, каптаж и охрана подземных вод Тюменской области. Тюмень, ЗапСибНИГ-НИ, 1986, Вып. 204, с. 187-194.

79. Медведский Р.И. Плавление порового льда с образованием изотермической зоны.- ИФЖ, т.52, N5, с.731-736.

80. Медведский Р.И., Аксенов Б.Г. Приближенный метод решения осесимметричных задач фильтрации нефти и газа,- Известия СО АН СССР, Серия техн. наук, 1989, N5, с.51-56.

81. Меламед В.Г. Тепло- и массообмен в мёрзлых горных породах при фазовых переходах,- М.:Наука, 1980, 228с.

82. Мельников В.П., Цибульский В.Р., Китаев В.В. Временные ряды в геокриологии,- Новосибирск: Наука, 1992, 124с.

83. Методические рекомендации по проектированию и строительству автомобильных дорог на промороженных основаниях в заболоченных районах Западной Сибири,- М.: 1975,- 56с.

84. Мигляченко В.П. Отвалка земляного полотна лесовозных дорог зимой,-Автомобильные дороги. 1993, N4, с. 11-12.

85. Нерсесова З.А. Изменение льдистости грунтов в зависимости от температуры.-Докл.АН СССР, 1950, т.25, N6, с.845-846.

86. Нерсесова З.А.,Коннонова О.С. Инструктивные указания по определению теплоёмкости мёрзлых грунтов.- В кн.: Материалы по лабораторным исследованиям мёрзлых грунтов. Сб.2. М.:Изд-во АН СССР, 1954, с. 100-110.

87. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред.- М: Наука, 1987.-ч.1: 464с., ч.М: 360с.

88. Никитенко H.H. Исследование нестационарных процессов тепло-и массобмена методом сеток.-Киев: Наукова думка, 1971.-265с.

89. Нори Д.,де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов.-М.:Мир.- 304с.

90. Общее мерзлотоведение. / Под ред. П.И.Мельникова, Н.И. Толстихина. - Новосибирск: Наука, 1974.- 292с.

91. Общее мерзлотоведение (геокриология), изд.2, перераб. и доп. Учебник/ Под ред. В.А.Кудрявцева.- М.:Изд-во Моск. ун-та, 1978,-464с.

92. Основы геокрилогии (мерзлотоведения). Часть первая. Общая геокрилогия./Ред. П.Ф. Швецов и Б.Н. Доставалов. - М.: изд. АН СССР, 1959.-432с.

93. Основы геокрилогии (мерзлотоведения). Часть вторая. Инженерная геокрилогия. /Ред. прф.Н.И.Салтыков.- М.: изд. АН СССР, 1959.-366с.

94. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях. - М.:Изд-во Моск. ун-та, 1974,-431с.

95. Отчет о НИР. Исследование особенностей поведения дорожных конструкций с геотекстильными материалами и грунтами повышенной влажности. Москва, СоюзДорНИИ, 1987. инв.№ 3736/8СП-2.

96. Павлов A.B. Изменчивость теплофизических характеристик поверхостного слоя грунтов.- В кн.: Проблемы геокриологии. Новосибирск: Наука, 1973, с.64-69.

97. Павлов A.B. Расчёт и регулирование мерзлотного режима почвы,- Новосибирск: Наука, 1980,- 240с.

98. Павлов A.B. Теплофизика ландшафтов,- Новосибирск: Наука, 1979,- 284с.

99.Павлов A.B. Теплообмен почвы с атмосферой в северных и умеренных широтах территории СССР.- Якутск, 1975.- 302с.

100. Павлов A.B..Пермяков П.П.,Бараней Т.В. Разностный метод решения задач промерзания при фазовых переходах в спектре темпе-

ратур,- В кн.: Процессы переноса в деформируемых дисперсных средах. Якутск, 1980, с.48-56.

101. Пассек В.В. Расчет температурного режима оснований и тела транспортных сооружений. М.: Транспорт, 1982, -38с.

102. Позовская В.Г. Экспериментальные исследования осадки оттаивающих грунтов. - Инженерная геология, 1985, N5.

103.Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02-85) М.: Транспорт, 1989, -191с.

104. Потрашков Г.Л., Хрусталев Л.Н. О влиянии температуры отта явших глинистых грунтов на их прочность и фильтрационные свойства. Изв. СО АН СССР, 1961, N1.

105. Пригожин Л.Б.,Булгач A.A. Численное решение одномерных задач Стефана в теплопроводности и диффузии,- Числ. методы механики сплошной среды, 1981, т.12, N2, с.285-291.

106. Пузаков H.A. - Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог. - М. Автотрансиздат, 1960.

107. Пшеничникова Е.С. Прогноз осадок оттаивающих оснований насыпей.-Автомобильные дороги, N1, 1993, с.23-24.

108. Рувимский В.И. Оптимальные конструкции земляного полотна. Москва,Транспорт,1982.

109. Савко Н.Ф.ДИ.Сизиков, Н.М.Тупицын и Г.Г.Тришин. Физико-механические свойства снега,льда и мерзлых грунтов как строительных материалов.-Чита, 1972.

110. Савко Н.Ф., Тупицын Н.М., Юшков Ю.В., Илясов Б.Ф. Возведение земляного полотна на промороженном торфяном основании.- Автомобильные дороги, 1972, №10, с.4-5.

Ш.Савко Н.Ф., Тупицын Н.М. Дороги на промороженных основаниях. - В кн.: Использование снега, льда и мерзлых грунтов в дорожном строительстве. Чита, 1972, с.70-106.

112. Саккаев Ю.Г., Казарновский В.Д. Расчет устойчивости основания насыпи в процессе его консолидации.- М.: СоюздорНИИ, 1974,-44с.

113. Сиванбаев A.B. Расчет глубины промерзания и оттаивания грунтов,-Автомобильные дороги, 1968, N10, с.25-26.

114. Справочник по строительству на вечномёрзлых грунтах./Под ред. Ю.А.Велли, В.И.Докучаева, Н.Ф.Фёдорова.- Л.:Стройиздат, Ле-нингр. отд-ние, 1977,- 552с.

115. СНиП 2.02.04-89. Основания и фундаменты на вечномерз-лых грунтах. Госстрой СССР, М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990,-56с.

116. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. -М.:ЦИНТП Госстроя СССР ,1986.-56 с.

117. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномёрзлых грунтах.

118. СНиП 2-18-76. Основания и фундаменты на вечномёрзлых грунтах.

119. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР.-М.:ЦИНТП Госстроя СССР, 1986. - 111 с.

120. Сумгин М.И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР. 2-е изд.- М.: Изд-во АН СССР, 1937,- 379с.

122. Сумгин М.И., Качурин С.П., Толстихин Н.И., Тумель В.Ф. Общее мерзлотоведение.- Л.-М.:Изд-во АН СССР, 1940.- 347с.

123.Тихонов А.Н..Самарский A.A. Уравнения математической физики. 4-е изд., испр,- М.:Наука, 1966.- 735с.

124. Тришин Г.Г., Самойлов Г.И., Шалыгин М.И. Использование торфов Западной Сибири в качестве несущего основания земляного по-

лотна автомобильных дорог низких категорий. - Труды/ СоюздорНИИ, 1969, вып. 29(1), с. 46-57.

125. Тютюнов И.А., Нересова З.А. Природа миграции воды в грунтах и основы физико-химических приёмов борьбы с пучением.-М.:Изд-во АН СССР, 1963.- 158с.

126. Фельдман Г.М. Методы расчета температурного режима мерзлых грунтов. М.: Изд. Наука, 1973,-254 с.

127. Фельдман Г.М. Решение одномерной задачи консолидации оттаивающих грунтов с учетом переменной проницаемости и сжимаемости. М-лы VIII Всесоюзного междувед. совещания по геокриологии. Вып.5, Якутск, 1966, с. 185-191.

128. Фельдман Г.М. Прогноз температурного режима грунтов и развития криогенных процессов,-Новосибирск: Наука, 1977.- 192с.

129. Фридман А. Уравнения в частных производных параболического типа.- М.:Мир, 1968,- 427с.

130. Хаин В.Я. Глубина промерзания грунта при наличии миграции и зоны фазовых превращений грунтовой влаги,- В кн.: Криогенные процессы.- М.:Наука, 1978, с. 156-169.

131. Хрусталев Л.Н. Водопроницаемость глинистых грунтов слоя сезонного промерзания-протаивания. Тр. СО НИИОСП, Вып.2, Изд. АН СССР, 1962.

132. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов. М.: Высшая школа, 1973,-445с.

133. Цытович H.A., Сумгин М.И. Основы механики мерзлых грунтов. М.: Изд. АН СССР, 1937,-163с.

134. Цытович H.A. Принципы механики мерзлых грунтов. М.: Изд. АН СССР, 1952,-166с.

135. Цытович H.A., Григорьева В.Г., Зарецкий Ю.К. Исследования консолидации оттаивающих льдонасышенных грунтов.- Сб. науч. тр.

Основания и фундаменты N56.- М.: Изд. литературы по строит., 1966, -с.97-142.

136. Цытович H.A. К теории равновесного состояния воды в мёр-лых грунтах,- Изв.АН СССР. Сер. геогр. и геоф., 1945, т.9, N5-6, с.493-502.

137. Цытович H.A., Тер-Мартиросян З.Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве,- М.: Высшая Школа, 1981,- 318с.

138. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов. М.: Гос. изд. литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1963,-636с.

139. Чистотинов Л.В. Влияние миграции валги на промерзание грунтов.- В кн.:Сезонное протаивание и промерзание грунтов на тери-тории Северо-Востока СССР. М.:Наука, 1966, с.77-84.

140. Чистотинов Л.В. Миграция влаги в промерзающих неводо-насыщенных грунтах. М.:Наука, 1973.-212с.

141.Чистотинов Л.В., Мандаров A.A. Градиенты влажности в промерзающих неводонасыщенных грунтах,- В кн.: Мерзлые породы и снежный покров. М.: Наука, 1977, с. 58-74.

142. Чудновский А.Ф. Теплообмен в дисперсных средах.- М.: Гостехиздат, 1948,-444с.

143. Чудновский А.Ф. Теплофизика почв.- М.:Наука, 1976.- 352с.

144. Чудновский А.Ф. Теплофизизические характеристики дисперсных материалов,- М.:Физматгиз, 1962,- 456с.

145. Шуваев А.Н., Линцер A.B., Болштянский М.П. и др. Применение торфа в качестве материала для возведения нижней части земляного полотна при строительстве нефтепромысловых автомобильных дорог в Западной Сибири. - М.: РНТС ВНИИОЭНГ: Нефтепромысловое строительство, N8, 1971, с. 15-18.

146. Шуваев А.Н., Линцер A.B., Семенов В.А. и др. Применение торфа в конструкциях нефтепромысловых автомобильных дорог Западной Сибири. - Калинин: Материалы к первой Всесоюзной конференции по строительству на торфяных грунтах, 1972, с.24-30.

147. Шуваев А.Н., Архипова В.Ф. и др. Уплотнение торфа, используемого в насыпях нефтепромысловых автомобильных дорог Западной Сибири. - РНТС ВНИИОЭНГ: Нефтепромысловое строительство, N1,

1972, с. 6-9.

148. Шуваев А.Н., Линцер A.B., Болштянский М.П. и др. Методические рекомендации по использованию торфа в нижней части насыпи при строительстве автомобильных дорог на болотах. - СоюзДорНИИ,

1973.

149. Шуваев А.Н. Отчет по госбюджетной теме программы "Строительство" ГК по ВСО РФ, № Н 13692/93.

150. Шуваев А.Н. и др. Технология возведения торфяных насыпей при строительстве внутрипромысловых автомобильных дорог Западной Сибири. - М. Нефтепромысловое строительство, N9, 1974, с.6-10.

151. Шуваев А.Н., Семенов В.А., Архипова В.Ф. и др. Применение торфа в качестве материала насыпи при строительстве подземных внутрипромысловых автомобильных дорог Западной Сибири. - Труды ТИИ, вып.29, 1974, с.14-18.

152. Шуваев А.Н., Болштянский М.П. и др. Инструкция по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири. ВСН 26-80. - Тюмень, Гипротюменьнефтегаз, 1981.

153. Шуваев А.Н. Исследование водно-теплового режима автомобильных дорог на севере Тюменской области. - Тюмень: Сборник трудов ТюмИСИ, 1990, с. 32-34.

154. Шуваев А.Н. Алгоритм расчета времени консолидации насыпи частично построенной из мерзлого грунта. - M., НТС, ВпИИОЭпГ, 1990, с. 15-19.

155. Шуваев А.Н. Расчет осадки нижнего слоя насыпи из льдистых грунтов в обойме из геотекстиля. - Тюмень: Сборник трудов ТюмИ-СИ, 1992, с. 15-18.

156. Шуваев А.Н., Аксенов Б.Г. Алгоритм и програмные средства для прогноза процесса консолидации насыпи автомобильных дорог, построенных из мерзлых грунтов. - М.,НТС, ВНИИОЭНГ, 2 выпуск, 1992, с.8-11.

157. Шуваев А.Н., Аксенов Б.Г., Фаттахов Б.Р. Моделирование процесса консолидации насыпи автомобильной дороги, отсыпанной из мерзлых грунтов,-Новосибирск:Изв. вузов. Строительство, N10, 1993, с.99-104.

158. Шуваев А.Н., Аксенов Б.Г. Механизм влагопереноса при консолидации промерзающих грунтов. - Новосибирск: Изв. вузов. Строительство, N4, 1994, 67-71 с.

159. Шуваев А.Н. Разработка конструкции и технологии строительства автодорог с использованием ресурсосберегающих местных дорожно-строительных материалов. - Омск: Совершенствование методов проектирования и строительства автомобильных дорог России, 1994, с. 56-57.

160. Шуваев А.Н. Температурное поле земляного полтна, возведенного из мерзлых переувлажненных грунтов. - Кемерово: Сборник научных трудов "Совершенствование методов проектирования и строительства автомобильных дорог горнодобывающих предприятий", 1997, с.72-77.

161. Шуваев А.Н. Стабилизация земляного полотна, возведенного из мерзлых грунтов. - Кемерово: Сборник научных трудов

"Совершенствование методов проектирования и строительства автомобильных дорог горнодобывающих предприятий", 1997, с. 77-82.

162. Шуваев А.Н. Экспериментальные исследования осадки земляного полотна, возведенного из мерзлых грунтов, при их оттаивании. -Кемерово: Сборник научных трудов "Совершенствование методов проектирования и строительства автомобильных дорог горнодобывающих предприятий", 1997, с. 82-87.

163. Шуваев А.Н. Земляное полотно из мерзлых грунтов. - М.: Недра, 1997, с. 154.

164. Anderson D.,Tice A.,McKim Н. The Unfrozen Water and the Apparent Specific Heat Capacity of Frozen Soils.- In: Permafrost. II Internat. Conf. Nat. Acad.of Sciences.

165. Davis E.H., Raymond G.P. A non-linear theory of consdidation, Geotechnique, v. 15, 1965, pp. 161-173.

166. Berggren W.P. Prediction of temperature distribution in frozen soils.- Trans. Amer. Geophis. Union, Pt III, 1943.

167. Fox J.D. Incorporating Freeze-Thaw Calculations into a Water Balance Model.-Water Resources Research, vol.28, No.9, 1992, pp.22292244.

168. Gilpin R.R. A Model for the Prediction of Ice Lencing and Frost Heave in Soils.- Water Resources Research, vol. 16, N5, 1980, pp.918-930.

169. Morgenstern N.R., Nixon J.F. One Dimensional Consolidation of Thawing Soils. Can. Geotech. J., 1971, v.8, No.4, pp.558-565.

170. Konrad J.M. and Morgestern N.R. A Mechanistic theory of ice lensing in soils.-Canadian Geothechnical Jornal, v.17, 1980, pp.494-505.

171. Konrad J.M..Morgestern N.R. Frost heave prediction of chilled pipelines buried in unfrozen soils.- Can. Geotech. Journ., v.21, No.4, 1984, p. 100-115.

172. Nixon J.F.(Derick) Discrete ice lens theory for frost heave beneath pipelines. Canadian Geothenical Journal, v.29,No.3, 1992, pp.487-497.

173. Nixon J.F.(Derick) Discrete ice lens theory for frost heave in soils.-Canadian Ggeotechnical Journal, v.28, No.6, 1991, pp.843-859.

174. Nixon J.F.(Derick), Saundors R., Smith J. Permafrost and Thermal interfaces from Normal Wells pipeline ditchwall logs.- Can. Geothech. Journ., v.28, No.5, 1991, pp.738-745.

175. Nixon J.R., Morgenstern N.R. Practical Extension to a Theory of Consolidation for Thawing Soils, North. Am. Contrib. 2d Int. Conf. Permafrost, Yakutsk, U.S.S.R., National Academy of Sciences, Washington, 1973, pp.369-377.

176. O'Neill, Kevin and Robert D. Miller. Exploration of a Rigid Ice Model of Frost Heave.- Water Resourses Research,vol. 21, N3, 1985, pp.281-296.

177. Perfect E., Williams P.J. Thermally Induced Water Migration in Frozen Soils.- Cold Regions Science and Technology, N3, 1980, pp. 101109.

178. Sanger Frederick J. Foundations of Structures in Cold Regions, U.S. Army Cold Reg. Res. Eng. Lab. Monogr. III-C4. Hanover, N.H., 1969.

179. Shen L.S.,Ramsey J.W. An investigation of transient two-dimensional coupled heat and moisture flow in the soil surroinding a basement wall.- Int. J. Heat Mass Transfer, v.31, No.7, 1988, pp.15171527.

180. Stefan I. Uber einige Probleme der Theorie der Warmeleitung.- Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften in Wien, 1989a, Bd 98, Abt.II.

181. Stefan I. Uber die Theorie der Eisbildung.- Monatshaft fur Mathematik und Physic, 1890,Bd 1.

182. Stefan I. Uber die Theorie der Risbildung, insbesondere über die Eisbildung im Polarmeere.- Sitzungsberichte derAkademie der Wissenschaften in Wien. 1889b, Bd 98, abt.2.

183. Velasquez J.J.L., Galactionov V.A., Posashkov S.A., Herrero M.A. On a eneral approach to extinction and blow-up for quasi-linear heat equations.- >K. BbNuncn. maiem. n maiem. <$m3. 1993, t.23, N2, c.246-259.

184. Watson G.H., Rowlay R.K., Slusarchuk W.A. Performance of a Warm-Oil Pipeline Buried in Pormafrest., North Am. Contrib. Proc. 2d Int. Conf. Permafrost. Yakutsk, U.S.S.R., National Academy of Sciences. Washington, 1973, pp.759-766.

185. Washington, D.C., 1973, pp.289-295. Crory F.E. Pile Foundations in Permafrost. Lafayette,Ind., NAS-NRC Publ. 1287, 1963, pp.467-476.

186. Westphal H. Zur Abschätzung der Losungen nichtlinear parabolischer Differentialgleichnungen.- Math. Zeit., 51(1949), 690-695.

187. Yong R. Research of Fundamental Properties and Characteristics of Frozen Soils.- In: Proc. I Canad. Conf. on Permafrost, Ottawa, 1963, pp.84-108.

188. Yanagisawa E. and YAO Y.J. Moisture Movement in Freezing Soils under constant temperature condition.- Prog. Fourth International Symposium on Freezing, Sapporo, 5-7 August 1985, pp.85-91.

10.11.93 г.Новый Уренгой

Мы, нижеподписавшиеся, Шуваев А.Н. завкафедрой АД ТюмИСИ, шиянов В.А. директор Дирекции ЯСГП, Шварцман Н.Л. главный инженер треста Уренгойдорстрой составили настоящий акт в том, что построенные три экспериментальных участка (приложение № I) автомобильной дороги в п.Ямбург в зимний период 1992 года в настоящий период на сентябрь 1993 года находятся в удовлетворительном состоянии.

Конструкция № 3, где геометрические параметры земляного полотна расчитаны по методике ТюмИСИ обеспечивает устойчивость и прочность всей дорожной конструкции, характеризуется следующим:

- необратимые деформации меньше нормативных в среднем на

- объемы земляных работ снижены по сравнению с проектным решением на 36/о;

- конструктивные особенности привязаны к охране окружающей среды;

- для обеспечения круглогодичной проезжаемости необходимо увеличение затрат на содержание в зимний период на 10-12% по сравнению с нормативами.

Эта конструкция может быть предложена длл производственного внедрения в подразделениях треста с организацией строительства в одну стадию. Аяторы конструктивных и организационно-технологических решений к.т.н. Шуяаея А.Н. и к.т.^^Л^^тоя Б.Г.

Зав.кафедрой АД ТюмИСИ

Директор ДЯСГП

Главный инженер треста Уренгойдорстрой

.Н Шуваев .А.Шиянов

Л Шварцман

06.10.94 г Новый Уренгой

Мы, нижеподписавшиеся, главный инженер АООТ "Уренгойдорстрой" Шварцман Н.Л., начальник КТП-942 АООТ "Уренгойдорстрой" Петровский А.П., зав.кафедрой АД ТюмИСИ Шуваев А.Н. составили на-столщий акт в том, что в августе-сентябре 1994 года на строящейся автодороге Нояый Уренгой - Ям^ург построен опытный учас-

ток. Конструкция разработана кафедрой "Автомобильные дороги" ТюмИСИ под руководством Шуваева Анатолия Николаевича.

Конструктивные элементы земляного полотна предназначены для регулирования водно-теплового режима с учетом местных природно-климатических условий.

Апробация предлагаемой конструкции предназначена для организа- ■ иии производства работ по строительству автомобильных дорог в одну стадию. Расчеты приведены по методике к.т.н. Аксенова Б.Г.

Главный инженер АООТ '"Уренгойдорстрой"

с Начальник КГП-9^2 Зав. АД ТюмИСИ

Н Л. Шварцман ^^^-^^^^^^дГде т р о в с к и й

А.Н.Шуваев

АКТ

на строительство опытного участка

г.Новый Уренгой 27 августа 1987 г.-

Тюменской обло

«

Мы, нижеподписавшиеся, главный технолог треста "Уренгой-дорстрой" Мтрзин В.Н., начальник центральной лаборатории • треста "Уренгойдорстрой" Поповченко А0Н., главный инженер СУ-942 треста "Уренгойдорстрой" Дунин В.Ф., начальник, участка СУ-942 Гуменюк Ю;А., доцент кафедры/'Автомобильные дороги" Тюменского инженерно-строительного института, к,.т0н. Шуваев АсН. составили настоящий акт в том, к что 25-26 августа 1987 г. на автомобильной дороге "Проезд 8П" западной промзо-ны г.Новый Уренгой (категория дороги 1У) построен оцытный участок по рекомендациям кафедры "Автомобильные дороги" .> Тюмиси.1 • ;

На основании автодороги, отсыпанном из мелкозернистых песков, вырыты борозды под продольными швами, покрытия-и под кромками покрытия шириной 30-40 см и глубиной 25-30 см, заполнены пескоцементной смесью в соотношении 3:1; поверхность основания спланирована и на нее смонтировано покрытие шириной 8,0 м из сборных железобетонных плит ПДН. . /

Местоположение опытного участка - ПК Т7-ШС 19, протяжение

- 120 ПоМ.

Опытное строительство осуществляло-строительное управление 942 треста "Уренгойдорстрой" по,д техническим руководством сотрудников ТюмИСИ на основании договора на проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских ж технологических работ между-ТюмИСИ и трестом "Уренгойдорстрой" № 62-87 от 2 января 1987 г. по теме: "Исследование способов применения энергосберегающих материалов и технологий при строительстве нефтегазопромысловых автомобильных дорог в. районах распространения вечной мерзлоты"» , ' ' -

Строительство опытного участка осуществлялось с использованием следующих механизмов: автомобилей-самосвалов марки

"Татра", автоцошнтоэоза на автомобиле КамАЗ»' автогрейдера де-98 с насадкой коронки от бульдозера юКашцу" на клык ршс-. литеда, прицепного шайдош-профидировщика» изготовленного в тотерскшс СУ-942, крана КС-4361А*.

Опытный участок закреплен реперами в начале (ПК 17+00) и в конце (ПК 18+20) •

Найвдцение за участком поручено осуществлять СУ-942 треста "Уренго^дорстрой". Лднные, найтацений ежемесячно высылаются в адрес кафедры "Автошбильные^орогй" ТиШСИ»

А«Н*Щуваев ВЛЫфршш •НЛоповченко

В.Ф.Дтнин Ю.А.Гуменш