Сезонное промерзание лесовозной грунтовой дороги: моделирование условий появления поперечных трещин

Сезонное промерзание лесовозной грунтовой дороги: моделирование условий появления поперечных трещин

Автор: Гаврилов Тиммо А., Хорошилов Константин В., Колесников Геннадий Н.

Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu

Статья в выпуске: 3 т.15, 2018 года.

Бесплатный доступ

В представленной работе объектом исследования является двухслойная конструкция как модель прямолинейного участка (сегмента) грунтовой автомобильной дороги в стадии сезонного промерзания. Предмет исследования: условия появления и параметры морозобойных трещин в верхнем слое автомобильной дороги при сезонном промерзании. Цель работы: моделирование условий появления поперечных трещин в верхнем слое при сезонном промерзании грунтовой дороги. В работе представлена математическая модель формирования морозобойных трещин в грунтах. Представлены практические примеры численной реализации предложенного подхода. Показано, что разработанная методика обеспечивает достаточную адекватность результатов моделирования, не требует громоздких вычислений; результаты выполненного исследования не противоречат известным по литературе данным; практическое значение работы определяется тем, что представленные результаты могут быть использованы при обосновании технических решений по совершенствованию зимних лесовозных дорог; перспективы исследования связаны с уточнением данных о взаимодействии слоя мёрзлого грунта, взаимодействующего с нижележащим слоем грунта, температура которого неотрицательна.

Еще

Зимние лесовозные дороги, верхний слой, сезонное промерзание грунта, морозобойные трещины, силы растяжения

Короткий адрес: https://sciup.org/147225648

IDR: 147225648

Список литературы Сезонное промерзание лесовозной грунтовой дороги: моделирование условий появления поперечных трещин

  • Проектирование, строительство, содержание и ремонт лесных дорог: учебное пособие/В. К. Катаров, Н. В. Ковалёва, А. Н. Кочанов, В. И. Марков, А. Н. Петров, Е. И. Ратькова, Д. В. Рожин, А. В. Степанов, А. П. Соколов, В. С. Сюнёв. -Петрозаводск: Издательство ПетрГУ, 2014. -92 с.
  • Мохирев, А. П. Методика выбора лесозаготовительных машин под природно-климатические условия/А. П. Мохирев//Лесотехнический журнал. -2016. -Т. 6, № 4 (24). -С. 208-215.
  • Прокопьев Е. А. Влияние климата на объёмы вывозки древесины в Республике Карелия/Е. А. Прокопьев, Н. А. Рослякова, П. А. Рязанцев//Друкеровский вестник. -2017. -№ 5. -С. 173-185.
  • Планирование сроков эксплуатации зимних лесовозных дорог на основе анализа статистики климатических данных/А. П. Мохирев, Е. В. Горяева, М. П. Мохирев, А. В. Ившина//Лесотехнический журнал. -2018. -№ 2. -С. 176-185.
  • Шегельман, И. Р. Оценка сезонности при подготовке лесозаготовительного производства/И. Р. Шегельман, В. М. Лукашевич//Фундаментальные исследования. -2011. -№ 12-3. -С. 599-603.
  • Усовершенствование методики определения прочности дорожной конструкции/А. М. Бургонутдинов, О. Н. Бурмистрова, С. И. Сушков, И. Н. Кручинин//Лесотехнический журнал. -2016. -Т. 6. -№ 3 (23). -С. 65-73.
  • Бургонутдинов, А. М. Методика образования морозобойных трещин на автомобильных дорогах и способы борьбы с этим явлением/А. М. Бургонутдинов, Б. С. Юшков, О. Н. Бурмистрова//Фундаментальные исследования. -2014. -№ 8-2. -С. 285-289.
  • Развитие транспортной инфраструктуры лесной отрасли -опыт Финляндии/Ю. Ю. Герасимов, С. Карвинен, В. С. Сюнёв, А. П. Соколов, В. К. Катаров//Транспортное дело России. -2009. -№ 7. -С. 99-102.
  • Методы, модели и алгоритмы повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесных автомобильных дорог в процессе проектирования, строительства и эксплуатации/А. В. Скрыпников, Т. В. Скворцова, Е. В. Кондрашова, А. И. Вакулин, В. Н. Логачев. -Москва: Издательство «ФЛИНТА», 2013. -312 с.
  • Использование укреплённых грунтов, местных материалов и отходов промышленности для строительства дорожных одежд лесных дорог: /М. Ю. Смирнов, А. В. Скрыпников, В. Н. Логачев, Е. В. Чернышова, В. С. Логойда, Д. В. Ломакин. -Йошкар-Ола: ПГТУ, 2017. -169 с.
  • Павлов, Ф. А. Покрытия лесных дорог/Ф. А. Павлов. -Москва: Лесная пром-сть, 1980. -176 с.
  • Миляев, А. С. Альтернативная методика расчета промерзания слоистых оснований сезонных зимних лесовозных дорог/А. С. Миляев//Resources and Technology. -2010. -Т. 8. -С. 83-87.
  • Сушков, С. И. Методика динамического расчёта насыпи лесовозных автомобильных дорог/С. И. Сушков, О. Н. Бурмистрова, М. А. Михиеевская//Лесотехнический журнал. -2013. -№ 4 (12). -С. 89-93.
  • Ратькова, Е. И. Воздействие циклов «замораживание -оттаивание» на деформационные свойства лесных почво-грунтов Карелии/Е. И. Ратькова, В. С. Сюнёв, В. К. Катаров//Resources and Technology. -2013. -Т. 10, № 1. -С. 73-89.
  • Merzlyakov, V. P. Physical and mechanical conditions for primary frost crack formation/V. P. Merzlyakov//Soil Mechanics and Foundation Engineering. -2016. -Vol. 53, No. 4. -P. 221-225.
  • Chen, G. One-dimensional nonlinear model for prediction of crack spacing in concrete pavements/G. Chen, G. Baker//Advances in Structural Engineering. -2005. -Vol. 8, No. 6. -P. 595-602.
  • Rajbongsh, P. Estimation of temperature stress and low-temperature crack spacing in asphalt pavements/P. Rajbongsh, A. Das//Journal of Transportation Engineering. -2009. -Vol. 135, No. 10. -P. 745-752.
  • Judycki, J. A new viscoelastic method of calculation of low-temperature thermal stresses in asphalt layers of pavements/J. Judycki//International Journal of Pavement Engineering. -2018. -Vol. 19. -Issue 1. -P. 24-36.
  • Мерзляков, В. П. Коэффициент теплового расширения как характеристика мёрзлых грунтов/В. П. Мерзляков//Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. -2012. -№ 2. -С. 159-167.
  • Попов, А. Н. Математическая модель деформирования асфальтобетонного слоя усиления сборного аэродромного покрытия под воздействием температуры/А. Н. Попов, А. В. Кочетков, А. Н. Масалыкин//Научный журнал строительства и архитектуры. -2015. -№ 2 (38). -С. 65-74.
  • Shen, W. Distributed thermal cracking of AC pavement with frictional constraint/W. Shen, D. J. Kirkner//Journal of Engineering Mechanics. -1999. -Vol. 125, No. 5. -P. 554-560.
  • Коновалов, А. А. Фазовые переходы и долговечность мёрзлого грунта//Криосфера Земли. -2014. -Т. XVIII, № 1. -С. 31-38.
  • Роман, Л. Т.Влияние степени водогазонасыщения на температурные деформации мерзлых грунтов/Л. Т. Роман, В. П. Мерзляков, А. Н. Малеева//Криосфера Земли. -2017. -Т. XXI, № 3. -С. 24-31.
  • Морфологические и физические свойства почвенной массы из криогенных трещин мерзлотных лугово-чернозёмных почв Забайкалья/Ю. Б. Цыбенов, Г. Д. Чимитдоржиева, Э. О. Чимитдоржиева, Р. А. Егорова, Е. Ю. Мильхеев, Т. В. Давыдова, Ц. Д. Корсунова//Почвоведение. -2016. -№ 8. -С. 975-981.
  • Макарова, А. П. Почвенные и микробиологические свойства целинных и залежных серых лесных почв Приангарья, осложнённых палеокриогенезом/А. П. Макарова, А. А. Козлова//Пермский аграрный вестник. -2014. -№ 4 (8). -С. 44-50.
  • Zhang, J. Influence of supporting base characteristics on shrinkage-induced stresses in concrete pavements/J. Zhang, V. C. Li//Journal of Transportation Engineering. -2001. -Т. 127, No. 6. -P. 455-462.
  • Proektirovanie, stroitel'stvo, soderzhanie i remont lesnyh dorog/V. K. Katarov, N. V. Kovaljova, A. N. Kochanov, V. I. Markov, A. N. Petrov, E. I. Rat'kova, D. V. Rozhin, A. V. Stepanov, A. P. Sokolov, V. S. Sjunjov. -Petrozavodsk: Izdatel'stvo PetrGU, 2014. -92 s.
  • Mohirev, A. P. Metodika vybora lesozagotovitel'nyh mashin pod prirodno-klimaticheskie uslovija/A. P. Mohirev//Lesotehnicheskij zhurnal. -2016. -T. 6, No. 4 (24). -S. 208-215.
  • Prokop'ev, E. A. Vlijanie klimata na ob#jomy vyvozki drevesiny v respublike Karelija/E. A. Prokop'ev, N. A. Rosljakova, P. A. Rjazancev//Drukerovskij vestnik. -2017. -No. 5. -S. 173-185.
  • Planirovanie srokov jekspluatacii zimnih lesovoznyh dorog na osnove analiza statistiki klimaticheskih dannyh/A. P. Mohirev, E. V. Gorjaeva, M. P. Mohirev, A. V. Ivshina//Lesotehnicheskij zhurnal. -2018. -No. 2. -S. 176-185.
  • Shegel'man, I. R. Ocenka sezonnosti pri podgotovke lesozagotovitel'nogo proizvodstva/I. R Shegel'man, V. M. Lukashevich//Fundamental'nye issledovanija. -2011. -No. 12-3. -S. 599-603.
  • Usovershenstvovanie metodiki opredelenija prochnosti dorozhnoj konstrukcii/A. M. Burgonutdinov, O. N. Burmistrova, S. I. Sushkov, I. N. Kruchinin//Lesotehnicheskij zhurnal. -2016. -T. 6, No. 3 (23). -S. 65-73.
  • Burgonutdinov, A. M. Metodika obrazovanija morozobojnyh treshhin na avtomobil'nyh dorogah i sposoby bor'by s jetim javleniem/A. M. Burgonutdinov, B. S. Jushkov, O. N. Burmistrova//Fundamental'nye issledovanija. -2014. -No. 8-2. -S. 285-289.
  • Razvitie transportnoj infrastruktury lesnoj otrasli -opyt Finljandii/Ju. Ju. Gerasimov, S. Karvinen, V. S. Sjunjov, A. P. Sokolov, V. K. Katarov//Transportnoe delo Rossii. -2009. -No. 7. -S. 99-102.
  • Metody, modeli i algoritmy povyshenija transportno-jekspluatacionnyh kachestv lesnyh avtomobil'nyh dorog v processe proektirovanija, stroitel'stva i jekspluatacii/A. V. Skrypnikov, T. V. Skvorcova, E. V. Kondrashova, A. I. Vakulin, V. N. Logachev. -Moskva: Izdatel'stvo «FLINTA», 2013. -312 s.
  • Ispol'zovanie ukreplennyh gruntov, mestnyh materialov i othodov promyshlennosti dlja stroitel'stva dorozhnyh odezhd lesnyh dorog/M. Ju. Smirnov, A. V. Skrypnikov, V. N. Logachev, E. V. Chernyshova, V. S. Logojda, D. V. Lomakin. -Joshkar-Ola: PGTU, 2017. -169 s.
  • Pavlov, F. A. Pokrytija lesnyh dorog/F. A. Pavlov. -Moskva: Lesnaja promyshlennost', 1980. -176 s.
  • Miljaev, A. S. Al'ternativnaja metodika rascheta promerzanija sloistyh osnovanij sezonnyh zimnih lesovoznyh dorog/A. S. Miljaev//Resources and Technology. -2010. -T. 8. -S. 83-87.
  • Sushkov, S. I. Metodika dinamicheskogo raschjota nasypi lesovoznyh avtomobil'nyh dorog/S. I. Sushkov, O. N. Burmistrova, M. A. Mihieevskaja//Lesotehnicheskij zhurnal. -2013. -No. 4 (12). -S. 89-93.
  • Rat'kova, E. I. Vozdejstvie ciklov «zamorazhivanie -ottaivanie» na deformacionnye svojstva lesnyh pochvo-gruntov Karelii/E. I. Rat'kova, V. S. Sjunjov, V. K. Katarov//Resources and Technology. -2013. -T. 10, No.1. -S. 73-89.
  • Merzlyakov, V. P. Physical and mechanical conditions for primary frost crack formation/Merzlyakov//Soil Mechanics and Foundation Engineering. -2016. -Vol. 53, No. 4. -P. 221-225.
  • Chen, G. One-dimensional nonlinear model for prediction of crack spacing in concrete pavements/G. Chen, G. Baker//Advances in Structural Engineering. -2005. -Vol. 8, No. 6. -P. 595-602.
  • Rajbongsh, P. Estimation of temperature stress and low-temperature crack spacing in asphalt pavements/P. Rajbongsh, A. Das//Journal of Transportation Engineering. -2009. -Vol. 135, No. 10. -P. 745-752.
  • Judycki, J. A new viscoelastic method of calculation of low-temperature thermal stresses in asphalt layers of pavements/J. Judycki//International Journal of Pavement Engineering. -2018. -Vol. 19. -Issue 1. -P. 24-36.
  • Merzljakov, V. P. Kojefficient teplovogo rasshirenija kak harakteristika merzlyh gruntov/V. P. Merzljakov//Geojekologija, inzhenernaja geologija, gidrogeologija, geokriologija. -2012. -No. 2. -S. 159-167.
  • Popov, A. N. Matematicheskaja model' deformirovanija asfal'tobetonnogo sloja usilenija sbornogo ajerodromnogo pokrytija pod vozdejstviem temperatury/A. N. Popov, A. V. Kochetkov, A. N. Masalykin//Nauchnyj zhurnal stroitel'stva i arhitektury. -2015. -No. 2 (38). -S. 65-74.
  • Shen, W. Distributed thermal cracking of AC pavement with frictional constraint/W. Shen, D. J. Kirkner//Journal of Engineering Mechanics. -1999. -Vol. 125, No. 5. -P. 554-560.
  • Konovalov, A. A. Fazovye perehody i dolgovechnost' merzlogo grunta/A. A. Konovalov//Kriosfera Zemli. -2014. -T. XVIII, No. 1. -S. 31-38.
  • Roman, L. T. Vlijanie stepeni vodogazonasyshhenija na temperaturnye deformacii merzlyh gruntov/L. T. Roman, V. P. Merzljakov, A. N. Maleeva//Kriosfera Zemli. -2017. -T. XXI, No. 3. -S. 24-31.
  • Morfologicheskie i fizicheskie svojstva pochvennoj massy iz kriogennyh treshhin merzlotnyh lugovo-chernozemnyh pochv Zabajkal'ja/Ju. B. Cybenov, G. D. Chimitdorzhieva, Je. O. Chimitdorzhieva, R. A. Egorova, E. Ju. Mil'heev, T. V. Davydova, C. D. Korsunova//Pochvovedenie. -2016. -No. 8. -S. 975-981.
  • Makarova, A. P. Pochvennye i mikrobiologicheskie svojstva celinnyh i zalezhnyh seryh lesnyh pochv Priangar'ja, oslozhnennyh paleokriogenezom/A. P. Makarova, A. A. Kozlova//Permskij agrarnyj vestnik. -2014. -No. 4 (8). -S. 44-50.
  • Zhang, J. Influence of supporting base characteristics on shrinkage-induced stresses in concrete pavements/J. Zhang, V. C. Li//Journal of Transportation Engineering. -2001. -T. 127, No. 6. -P. 455-462.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp