Воздействие циклов «замораживание – оттаивание» на деформационные свойства лесных почво-грунтов Карелии
Автор: Ратькова Е.И., Сюнв В.С., Катаров В.К.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Рубрика: Лесное хозяйство. Лесоводство
Статья в выпуске: 10 (1), 2013 года.
Бесплатный доступ
Влияние циклов «замораживание – оттаивание» на деформативные свойства лесных почво-грунтов изучено мало. Разработка технологических схем освоения лесных участков в межсезонные периоды во многом обусловлена процессами образования колеи при проходе лесозаготовительной техники. Исследование процессов, происходящих в почво-грунтах, подвергавшихся воздействию циклов «замораживание – оттаивание», позволяет обосновать методику расчета глубины колеи в зависимости от количества проходов машин. В лабораторных условиях определялись модуль деформации при сжатии, коэффициент сжимаемости и коэффициент относительной сжимаемости суглинка, взятого на территории Прионежского района Республики Карелия. Лесной почво-грунт подвергался трём циклам «замораживания – оттаивание». Установлено, что модуль деформации суглинка после первого цикла уменьшается на 16%, после второго и третьего – на 18% и 25% соответственно по отношению к значению модуля деформации до замораживания. Коэффициент сжимаемости увеличивается на 18% после первого цикла, на 22% после второго цикла и на 33% после третьего. Уменьшение модуля деформации, увеличение коэффициента сжимаемости суглинка объясняется изменением структуры почво-грунта под влиянием циклов «замораживание – оттаивание».
Почво-грунт, суглинок, модуль деформации, коэффициент сжимаемости, межсезонные периоды, глубина колеи
Короткий адрес: https://sciup.org/147112289
IDR: 147112289
Deformation properties of forest soils in Karelia affected by "freeze-defrost" cycles
The impact of “freeze-defrost” cycles on the deformation properties of forest soils has been little studied. The layout of technological schemes of harvesting sites development in off-season periods (spring, fall) depends a lot on the formation of ruts when wood harvesting machinery passes. The study of processes occurring in forest soils affected by “freeze-defrost” cycles enables to justify the method of calculating rut depth depending on the number of machinery passes. The compression modulus of deformation, compressibility coefficient and relative compressibility coefficient of clay loam which was collected in the forest of the Republic of Karelia were determined in laboratory conditions. Forest soil samples underwent three “freeze-defrost” cycles. It has been determined clay loam deformation modulus after the first cycle reduces by 16% and after the second and third cycles it reduces by 18% and 25% respectively in relation to the value of deformation modulus before freezing. Compressibility coefficient increases by 18% after the first cycle, it increases by 22% after the second cycle and by 33% after the third one. The decrease of deformation modulus and the increase of clay loam compressibility coefficient are due to changes in the structure of forest soils under the influence of “freeze-defrost” cycles.
Список литературы Воздействие циклов «замораживание – оттаивание» на деформационные свойства лесных почво-грунтов Карелии
- Виногоров Г. К. Лесосечные работы. -М.: Лесная промышленность, 1981. -272 с.
- Герасимов Ю.Ю., Карвинен С., Сюнёв В.С., Соколов А.П., Катаров В.К. Развитие транспортной инфраструктуры лесной отрасли -опыт Финляндии//Транспортное дело России. -2009. -№ 77. -С. 99-102.
- Герасимов Ю.Ю., Катаров В.К. Лесные дороги. Йоэнсуу: НИИ леса Финляндии, 2009. -70 с.
- Григорьев И.В., Шкрум В.Д. Теория послойного уплотнения почвы крупногабаритными шинами лесопромышленного трактора//Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. -2005. -№ 175. -С. 134-141.
- Пискунов М.А., Воронов Р.В., Васильев В.Н., Воронова А.М. Распределение проходов по длине волока и расчёт рейсовых нагрузок трелёвочного трактора при движении по грунтам с низкой несущей способностью на примере хлыстовой технологии заготовки леса//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. -2012. -№ 77. -С. 281-291.
- Ляшенко П.А. Природа сжимаемости почв и грунтов//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. -2006. -№ 19. -С. 9-28.
- Цыпук А.М., Родионов А.В. Определение глубины колеи лесных машин//Лесная промышленность. -2004. -№ 2. -С. 21-22.
- Коршун В.Н. Основы механики лесной почвы//Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. -2006. -№ 4. -С. 47-54.
- Ратькова Е.И. Моделирование техногенного воздействия на лесные почвогрунты с учетом особенностей межсезонных периодов//«Леса России в XXI веке». Материалы шестой международной научно-технической Интернет-конференции. Март 2011 г./СПб: СПбГЛТА, 2011. -С. 227-234.
- Семендяев Л.И. Усовершенствованная методика расчета осадки насыпи на слабых грунтах на основе реализации математических моделей процессов лабораторных испытаний образцов. -М.: СоюзДорНИИ, 2002.
- Матвеенко Л.С. Автомобильные лесовозные дороги: Справочник. Второе изд., перераб. и доп. -М.: Экология, 1991. -336 с.
- Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии). -Л.: Стройиздат, 1988. -415 с.
- Герасимов Ю.Ю., Сюнёв В.С. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок. Йоэнсуу: Университет Йоэнсуу, Финляндия, 1998. -178 с.
- Сюнёв В.С., Соколов А.П., Коновалов А.П., Катаров В.К., Селиверстов А.A., Герасимов Ю.Ю., Карвинен С., Вяльккю Э. Сравнение технологий лесосечных работ в лесозаготовительных компаниях Республики Карелия. Йоэнсуу: НИИ леса Финляндии, 2008. -126 с.
- Batelaan J. Development of an all terrain vehicle suspension with an efficient, oval track//Journal of Terramechanics. -1998. -№ 35(4). -C. 209-223.
- Bygdén G., Eliasson L., Wästerlund I. Rut depth, soil compaction and rolling resistance when using bogie tracks//Journal of Terramechanics. -2003. -№ 40(3). -C. 179-190.
- Eliasson L., Wästerlund I. Effects of slash reinforcement of strip roads on rutting and soil compaction on a moist fine-grained soil//Forest Ecology and Management. -2007. -№ 252(1-3). -C. 118-123.
- Gerasimov Y., Katarov V. Effect of bogie track and slash reinforcement on sinkage and soil compaction in soft terrains//Croatian Journal of Forest Engineering. -2009. -№ 31. -С. 35-45.
- Gerasimov Y., Sokolov A. Ergonomic characterization of harvesting work in Karelia//Croatian Journal of Forest Engineering. -2009. -№ 30(2). -С. 159-170.
- McDonald T. P., Seixas F. Effect of slash on for warder soil compaction//International Journal of Forest Engineering. -1997. -№ 8(2). -C. 15-26.
- McMahon S., Evanson T. The effect of slash cover in reducing soil compaction resulting from vehicle passage//LIRO Report. -1994. -№ 19(1). -C. 1-8.
- Ŝuŝnjar M., Horvat D., Ŝeŝelj J. Soil compaction in timber skidding in winter conditions//Croatian Journal of Forest Engineering. -2006. -№ 27(1). -C. 3-15.
- Sakai H., Nordfjell T., Suadicani K., Talbot B., Bøllehuus E. Soil compaction on forest soils from different kinds of tires and tracks and possibility of accurate estimate//Croatian Journal of Forest Engineering. -2008. -№ 29(1). -C. 15-27.
- Jakobsen B. F., Moore G.A. Effects of two types of skidders and of a slash cover on soil compaction by logging of mountain ash//Australian Journal of Forest Research. -1981. -№ 11. -C. 247-255.
- Zeleke G., Owende P. M. O., Kanali C. L., Ward, S. M. Predicting the pressure -sinkage characteristics of two forest sites in Ireland using in situ soil mechanical properties//Biosystems Engineering. -2007. -№ 97(2). -C. 267-281.
- Катаров В.К., Сюнёв В.С, Ратькова Е.И., Герасимов Ю.Ю. Влияние форвардеров на лесные почво-грунты//Resources and Technology. -2012. -№ 9 (2). -С. 73-81.
- Ратькова Е.И. Изменения состояния лесных грунтов в переходные периоды: промерзание и оттаивание//Resources and Technology. -2010. -№ 8. -С. 123-125.
- ГОСТ 5180-84. Методы лабораторного определения физических характеристик. -М., 1985.
- ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. -М., 2012.
- Ратькова Е.И., Сюнёв В.С., Катаров В.К. Влияние цикла «замораживание -оттаивание» на модуль деформации и коэффициент сжимаемости суглинков//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. -2013. -№ 4(133). -С. 75-78.
