авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«Е. А. Бедрин, А. М. Завьялов, М. А. Завьялов ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОСНОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ Омск – ...»

-- [ Страница 4 ] --

Это означает, что температурное поле массива мёрзлых грунтов после устройства теплового диода достигает нового стационарного состояния и это происходит довольно быстро. Определим теперь изменение мощности мёрзлого грунта с учетом действия теплового диода как динамику движения нижней границы мёрзлых грунтов. В случае скачкообразного изменения температуры во времени (а именно этот случай рассматривается) условие Стефана (5.19) на границе фазовых переходов можно записать в виде d T Г W. (5.25) dt Проинтегрировав, найдем W T2 T2 H1 Г H1 Г ln T Г, (5.26) t Г здесь H 1 – начальная мощность массива мёрзлых грунтов.

Применяя численные методы, по формуле (5.26) можно определить динамику движения нижней границы массива вечномерзлых грунтов, то есть получить зависимость (t ), (5.27) которая задается таблично, графически (рис. 5.8) либо аппроксимируется аналитическим выражением. Формулу (5.26) можно применять для определения времени промерзания–оттаивания теплового диода, полагая равным значению его толщины.

Рис. 5.8. Динамика движения нижней границы мёрзлых грунтов (t ) Выводы:

1. Влияние теплового диода на массив мёрзлых грунтов выражается в изменении установившегося процесса теплообмена рассматриваемых грунтов с атмосферой, что приводит к не стационарности температурного поля.

2. В сравнительно непродолжительный период времени формируется новое стационарное состояние.

3. Реализация условия Стефана в форме (5.25) позволяет проследить динамику изменения мощности мёрзлых грунтов.

6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ (ТЕПЛОВОЙ) УСТОЙЧИВОСТИ ОСНОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ 6.1. Оценка тепловой устойчивости слоя грунта Простым и достаточно обоснованным способом [1] оценки тепловой устойчивости массива мерзлого грунта является известное условие существования этого массива [2, 3, 4]. Это условие можно словесно сформулировать следующим образом: тепловое состояние массива мерзлого грунта устойчиво, если оттаивающий летом слой грунта полностью промерзает зимой. Это условие имеет ряд аналитических представлений, в частности, в наиболее простом виде оно может быть представлено как [4] м м 1. (6.1) т т Было доказано, что межгодовая изменчивость сезонного оттаивания при стабильности компонентов природного комплекса не выходит за пределы 20–30%, то есть координата границы фазовых переходов является устойчивой (подр. 2.4). Например, в работе [5] отмечается, что в районах севернее 58о градуса северной широты максимальная глубина промерзания превышает максимальную глубину оттаивания примерно в 1,2 раза. Это указывает на возможность накопления мерзлоты в основании дороги в процессе её длительной эксплуатации.

Поэтому условие тепловой устойчивости (6.1) с учетом вышесказанного можно записать в виде м м 1, 3, (6.2) т т здесь и в формуле (6.1): м и т – коэффициенты теплопроводности грунта массива в мерзлом и талом состояниях соответственно;

м – сумма отрицательных градусочасов поверхности грунта;

т – сумма положительных градусочасов поверхности грунта.

Назовем отношение, стоящее в левой части обоих неравенств, коэффициентом термической устойчивости и обозначим k т.у м м. (6.3) т т Из нестрогого неравенства (6.2) следует, что k т.у 1, 3. (6.4) С другой стороны, произведение коэффициента можно теплопроводности на сумму градусочасов рассматривать как величину тепловой энергии, приходящейся за сезон промерзания или оттаивания на 1м глубины слоя грунта. Тогда, если считать, что между количеством тепла, поступившего за сезон промерзания (оттаивания), и глубиной промерзания (оттаивания) грунта деятельного слоя имеет место линейная зависимость, то коэффициент термической устойчивости можно представить следующим выражением:

h k т.у м, (6.5) hт здесь hм и hт – соответственно величины промерзания и оттаивания грунта деятельного слоя.

Следовательно, отношение, стоящее в правой части формулы (6.5), также подчиняется неравенству hм 1, 3, (6.6) hт а линейная зависимость величины тепловой энергии и глубины промерзания (оттаивания) дает следующую пропорцию:

hм м м. (6.7) т т hт Произведение можно представить в виде q. (6.8) h где q – тепловая энергия, ккал.

Тогда отношение (6.3) запишется как qh k т.у м т. (6.9) qт hм Откуда qм h k т.у м. (6.10) qт hт С учетом нестрогих неравенств (6.4) и (6.6) можно записать qм 1, 32. (6.11) qт Таким образом, для обеспечения выполнения условия (6.6) необходимо, чтобы для величин тепловой энергии, приходящихся соответственно на промерзание и оттаивание, выполнялось неравенство (6.11).

м Отношение обозначим как т м (6.12) I т и назовем климатическим индексом.

Эту величину можно считать постоянной, стационарной, то есть не зависящей от времени, для данной территории на достаточно продолжительном промежутке времени, на котором еще существенно не меняется климат.

Будем считать, что I const. (6.13) Вариационными же величинами являются м и т.

Тогда условие (6.2) можно представить в виде нестрогого неравенства, в левой части которого стоит отношение коэффициентов теплопроводности для грунта деятельного слоя в мерзлом и талом состояниях:

м 1,. (6.14) т I Выражение (6.14) назовем критерием термической устойчивости грунта деятельного слоя. Критерий (6.14) дает возможность, исходя из значения климатического индекса I, заранее, еще на стадии проектирования, прогнозировать теплофизические свойства грунта деятельного слоя в основании земляного полотна автомобильных дорог, обеспечивающие его термическую устойчивость.

Возможно также решение и обратной задачи. Так, зная значение рассматриваемого отношения, можно определить (прогнозировать) потребное значение климатического индекса для реализации условия (6.2).

Тогда неравенство (6.14) удобнее записать в виде I 1, 3 т. (6.15) м Для того чтобы оценить значения климатического индекса, проанализируем теплофизические характеристики талых и мерзлых грунтов согласно [60]. Для получения расчетных значений отношений т a т C т ;

;

, здесь a и C – соответственно температуропроводность м aм Cм и объемная теплоемкость, воспользуемся соотношением C, (6.16) a откуда следует, что aт т См. (6.17) aм м Cт т a т C т Тогда средние значения отношения коэффициентов ;

;

м aм Cм будут соответственно равны:

1) для песка – 0,86;

0,64;

1,35 при влажности 20 – 25%;

2) для супеси – 0,91;

0,68;

1, 35 при влажности 20 – 25%;

3) для суглинка и глины – 0,91;

0,68;

1, 35 при влажности 20 – 25%;

4) для торфа – 0,60;

0,38;

1,56 при суммарной влажности 4 – долей единицы.

Исходя из формулы (6.15) нижними границами значений климатического индекса для различных грунтов, находящихся в основании земляного полотна, соответственно будут:

1) для песка I 1,12;

2) для супеси I 1,18;

3) для суглинка и глины I 1,18;

4) для торфа I 0,78.

Таким образом, в том случае, когда грунтом, находящимся в основании земляного полотна, является торф, климатический индекс фактически не играет роли, поскольку нестрогое неравенство I 0,78 (6.18) является, по сути, тождественным, то есть этот температурный режим выполняется практически для всех природно-климатических зон, где имеют место мёрзлые грунты. Если же значение климатического индекса превосходит 1,18, то условие тепловой устойчивости (6.2) будет выполняться независимо от типа грунта.

Проведем прогнозное исследование тепловой устойчивости толщи мерзлого грунта, находящегося в основании земляного полотна под слоем сезонно оттаивающего и сезонно промерзающего грунта, то есть грунта деятельного слоя.

Для этого рассмотрим случай, когда грунт деятельного слоя промерзает на 0,3h больше, чем оттаивает (рис. 6.1). Произведём прогнозное моделирование устойчивости основания земляного полотна посредством анализа циклограммы температурного поля массива грунта деятельного слоя при следующих условиях. Значение климатического индекса положим равным 1,20, то есть I = 1,20 (подр.

2.3). В данном случае критерий термической устойчивости (6.14) выполняется практически для всех типов грунтов. Выберем значение отношения коэффициентов теплопроводности, например, для суглинка и глины 0,91. Коэффициент термической устойчивости получается немного большим, чем 1,3. Тогда анализ циклограммы температурного поля массива грунта деятельного слоя (рис. 6.2) позволяет сделать следующий вывод.

~ Оттаивание 0,7h 0,5h h ~ Промерзание h x Рис. 6.1. Слой грунта, находящийся в основании земляного полотна Вывод. Геокриологические характеристики грунта, находящегося в основании земляного полотна, формируют границу нулевых годовых температурных амплитуд, влияющую на стабильность температурного поля рассматриваемого грунта, а значит, на тепловую устойчивость массива подстилающих мёрзлых грунтов. Это даёт возможность прогнозировать термическую (тепловую) устойчивость основания земляного полотна автомобильных дорог в процессе длительной эксплуатации.

Рис. 6.2. Циклограммы температурного поля T (x,t) слоя грунта, находящегося в основании земляного полотна: I–XII – месяцы;

1 – 4 – различные уровни по глубине слоя (сверху вниз):

1 – поверхность слоя грунта;

2 – 0,5h;

3 – 0,7h;

4 – h (см. рис. 6.1) 6.2. Разработка алгоритма для геокриологического прогнозирования устойчивости слоя грунта Разработанные в главе 2 математические модели геокриологических процессов, происходящих в грунтах основания земляного полотна автомобильных дорог, и созданные в главе расчетные методики позволяют указать метод аналитического определения значения коэффициента тепловой устойчивости k т.у.

h Действительно, согласно формуле (6.5) k т.у м. Определим hт компоненты этого отношения.

Для вычисления величин промерзания воспользуемся hм формулой (3.15), тогда 3,75 м T0 Tз 13,110 3 1,67 10 6 t л tпр hм a м W0 Wн ск 2 м Tзв t пр, (6.19) W0 Wн ск 0,5 См Tзв где время промерзания tпр можно определить по формуле м. (6.20) t пр Tзв Для определения величины hт применим следующую формулу [49]:

2 T B B т лв A 2 т Tлв t л, (6.21) hт W0 Wн ск 0,5 С т Tлв 2 т Tлв W0 Wн ск 0,5 Ст Tлв 1,33 м Tср м Tср A W0 Wн ск где ;

0,5 С т Tлв ;

B aт aт A т. (6.22) tл Tлв После упрощения формула (6.21) примет вид 2 T hт t л B B т лв. (6.23) A Пример. Берем климатические параметры для г. Сковородино [49]:

м 126,2 30 24 90864 ;

т 61,9 30 24 44568 ;

0 0 0 0 T0 1,21 С;

Tз 0,5 С;

Tзв 18,0 С;

Tср 1 С;

Tлв 12,4 С;

м 1,4 ккал/(м·ч·град);

т 1,0 ккал/(м·ч·град);

3 См 500 ккал/(м ·град);

С т 500 ккал/(м ·град);

aм 2,8 10 3 м2/ч;

a т 2 10 3 м2/ч;

W0 0,25 ;

Wн 0,1 ;

ск 1400 кг/м3;

80 ккал/кг;

t л 3594,2 ч;

tпр 5048 ч.

Условие тепловой устойчивости (6.2) м м 1,4 2,85 1, т т 1,0 выполняется. Климатический индекс I 2,04.

Используя формулы (6.19) и (6.21), вычисляем величины промерзания hм, hт и значение коэффициента тепловой устойчивости k т.у :

hм 3, hм 3,541 ;

hт 1,069 ;

k т.у 3,313.

hт 1, Неравенство 2 т Tлв (6.24) B A является условием существования формулы (6.21). С учетом выражения величины B нестрогое неравенство (6.24) можно записать в виде м Tср. (6.25) 2 т Tлв aт Условием предельного состояния неравенства (6.25) будет следующее равенство:

м Tср. (6.26) 2 т Tлв aт Рассматривая это равенство как уравнение, выразим м, тогда т м 2 Tлв a т. (6.27) т Tср Тогда с учетом неравенства (6.14) можно записать 2 Tлв a т 1,. (6.28) I Tср То есть для реализации условия термической устойчивости (6.2) необходимо и достаточно выполнение условия (6.28).

Да и само условие термической устойчивости (6.2) с учетом равенства (6.27) можно записать в виде 2 Tлв a т м 1,3. (6.29) Tср т Кроме того, в главе 5 получен метод прогнозирования поведения температурного поля подстилающего вечномерзлого грунта и динамики изменения подвижной границы фазовых переходов при скачкообразном изменении температуры во времени, например в результате реализации того или иного конструктивного решения.

Так, при скачкообразном изменении температуры на поверхности рассматриваемого слоя грунта, то есть на границе x 0, температурное поле при реализации следующих краевых условий:

x T x, 0 T1 1 ;

h T 0, t T2 ;

(6.30) T h, t T, здесь T1 и T2 – соответственно значения прежней и новой температур на поверхности слоя грунта;

T3 – проектируемое значение температуры в основании слоя грунта, определяется выражением a n 2 2 t 2 T1 T2 1 sin n x T ( x, t ) T3 T2 T2 exp x. (6.31) n h h 730h n В этом выражении первые два слагаемых – стационарные величины, то есть они не зависят от времени, последнее же слагаемое со временем убывает, приводя к стабилизации отличающегося от исходного температурного поля (рис. 6.3), значения которого будут определяться стационарными величинами (рис. 6.4).

Пример. Зададим следующие значения величин: T1 1 0С;

0 0 T2 10 С;

T3 5 С;

h 1 м;

a 2,8 10 3 м /ч;

t1 0 ч;

t 2 8760 ч;

t3 17520 ч;

t 4 26280 ч;

t5 35040 ч;

t 6 43800 ч (время в текущий момент, через год, два, три, четыре, пять лет). Реализуя формулу (6.25), получим прогноз изменения температурного поля рассматриваемого слоя грунта на пять лет (рис. 6.5) в фиксированное зимнее время года (в табл. 6.1 по вертикали – распределение по глубине от 0 до 1 м с шагом 0,1 м;

по горизонтали – во времени от до 5 лет).

Таблица 6. Прогнозируемые значения температурного поля Рис. 6.3. Зависимость температурного поля от глубины слоя грунта (линии 1 – 5 – соответственно через год, два, три, четыре, пять лет) Рис. 6.4. Характер изменения температурного поля слоя грунта в течение пяти лет Рис. 6.5. Изменения температурного поля слоя грунта в течение пяти лет 7. РАСЧЕТНЫЙ АЛГОРИТМ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ДОРОЖНЫХ СООРУЖЕНИЙ В настоящей главе пойдет речь о прогнозировании геокриологической устойчивости слоя грунта, находящегося в основании земляного полотна дорожного сооружения.

Прогнозирование температурного режима грунта рассматриваемого слоя позволяет судить о динамичности теплового состояния подстилающих мерзлых пород и в целом о геокриологической устойчивости дорожных сооружений.

7.1. Экспертная оценка геокриологической устойчивости дорожных сооружений в течение года 7.1.1. Глубина промерзания-оттаивания Глубина промерзания–оттаивания определяется по формулам (6.19) – (6.23) 3,75 м T0 Tз 13,110 3 1,67 10 6 t л tпр hм a м W0 Wн ск 2 м Tзв t пр, (7.1) W0 Wн ск 0,5 См Tзв 2 T t л B B т лв, (7.2) hт A T где t пр м ;

t л т ;

B м ср ;

Tлв Tзв aт A 1,33 м Tср A W0 Wн ск 0,5 С т Tлв ;

hм и hт – глубина сезонного aт промерзания и оттаивания соответственно за расчетный период, м;

м и т – коэффициенты теплопроводности грунта в мерзлом и талом состояниях, ккал/(м·ч·град);

tпр, t л – продолжительность расчетного периода при промерзании и оттаивании, ч;

T0, Tз, Tзв, Tлв, Tср – соответственно температура на глубине годовых нулевых амплитуд, среднее значение температуры при промерзании, среднезимняя температура воздуха, средняя температура воздуха в летнее время, значение средней температуры мерзлого грунта перед началом оттаивания, град;

ск – объемный вес скелета грунта, кН/м3;

W0 и Wн – объемные влажности (льдистости) замерзшей и незамерзшей воды грунта;

– удельная теплота плавления льда, ккал/кг;

м, т – сумма отрицательных и положительных градусочасов поверхности грунта соответственно, град·ч;

aм, a т – коэффициенты температуропроводности грунта в мерзлом и талом состояниях, м2/ч;

См, С т – объемные теплоемкости грунта в мерзлом и талом состояниях, ккал/(м3·град).

7.1.2. Коэффициент тепловой устойчивости Коэффициент тепловой устойчивости определяется по формуле (6.5) hм, (7.3) k т.у hт при этом, если его значение не меньше 1,3, можно прогнозировать тепловую и геокриологическую устойчивости дорожного сооружения.

7.1.3. Условие существования коэффициента тепловой устойчивости Необходимым и достаточным условием существования формулы (7.2), а значит, и формулы (7.3), то есть значения коэффициента тепловой устойчивости, является следующее нестрогое неравенство (6.25):

м Tср. (7.4) т Tлв 2 aт Только при выполнении этого условия возможен расчет коэффициента тепловой устойчивости.

7.1.4. Условие тепловой устойчивости Выполнение условия тепловой устойчивости устанавливается согласно формуле (6.2):

м м 1, 3. (7.5) т т 7.1.5. Экспресс-критерий Для грунтов с влажностью не менее 20% при прогнозировании тепловой устойчивости можно пользоваться также следующим экспресс-критерием:

I 1,20, (7.6) где I – климатический индекс, I м т.

7.2. Прогнозирование динамичности теплового состояния и геокриологической устойчивости дорожных сооружений на перспективу Рассматривается скачкообразное изменение температуры на поверхности исследуемого слоя грунта, которое описывается краевыми условиями (6.30). Такое изменение может произойти в результате реализации новых конструкторско-технологических решений по обеспечению геокриологической устойчивости дорожных сооружений.

Математическая модель динамичности температурного поля слоя грунта Динамичность теплового состояния, характеризуемого изменением температурного поля рассматриваемого слоя грунта определяется математической моделью (6.30) – (6.31):

a n 2 2 t 2 T1 T2 1 sin n x, (7.7) x T ( x, t ) T3 T2 T2 n exp 730h h h n x T x, 0 T1 1 h ;

T 0, t T2 ;

здесь (7.8) T h, t T, где T1 и T2 – прежнее и новое значения температуры на поверхности слоя грунта;

T3 – проектируемое значение температуры в основании слоя грунта.

Результаты прогнозирования, основанные на моделировании выражений (7.7) – (7.8), на пять лет при заданных, фиксированных значениях величин представлены в табл. 6.1 и на рис. 6.1 – 6.3.

7.3. Блок-схема расчетного алгоритма Расчетный алгоритм для геокриологического прогнозирования устойчивости дорожных сооружений можно интерпретировать блок-схемой (рис. 7.1). Блок-схема состоит из следующих блоков:

1. «Вход» – запуск программы алгоритма.

2. «Экспертная оценка ?» – логический альтернативный блок: в случае положительного ответа «да» начинается реализация программы алгоритма экспертной оценки, при отрицательном ответе «нет» реализуется программа алгоритма прогнозирования.

3. «Ввод данных – оценка» – вводятся данные, необходимые для реализации программы алгоритма экспертной оценки.

4. «Экспресс-оценка» – вычисляется значение величины климатического индекса I.

5. « I 1,20 » – логический, альтернативный блок: в случае «да»

управление передается следующему логическому блоку, если «нет», то осуществляется дальнейшая экспертиза.

6. «Дальнейшая проверка ?» – логический, альтернативный блок: в случае «да» проводится дальнейшая экспертиза, в случае «нет» производится вывод результатов экспресс-оценки и программа завершает работу.

7. «Тепловая устойчивость» – вычисляется значение левой части неравенства (7.5).

8. « 1,30 » – логический, альтернативный блок: в случае «да»

проводится дальнейшая экспертиза, в случае «нет» управление передается следующему логическому блоку.

9. «Продолжить экспертизу ?» – логический, альтернативный блок: в случае «да» управление передается следующему логическому блоку, если «нет», то экспертиза заканчивается.

10. « k т.у » – логический, альтернативный блок, определяются условия (7.4) существования коэффициента тепловой устойчивости: если «да», то управление передается следующему блоку для вычисления значения коэффициента, если «нет», то экспертиза заканчивается.

11. «Вычисление значения k т.у » – вычисляется значение коэффициента тепловой устойчивости.

12. «Долгосрочный прогноз ?» – логический, альтернативный блок: в случае «да» управление передается блоку, подготавливающему моделирование долгосрочного прогноза, если «нет», то работа заканчивается.

13. «Ввод дополнительных данных» – вводятся дополнительные данные, необходимые для реализации долгосрочного прогноза.

14. «Долгосрочный прогноз» – дается долгосрочный прогноз динамичности температурного поля исследуемого слоя грунта.

15. «Вывод результатов. Останов» – выводятся результаты расчетов в виде таблиц, графиков, рисунков и номограмм. Программа алгоритма заканчивает свою работу.

Вход 4 3 13 Экспресс – Ввод Ввод Долгосрочный Экспертная Рис. 7.1. Блок схема расчетного алгоритма данных – дополнительных оценка прогноз оценка?

оценка данных 5 Вычисление I 1,20 Долгосрочный значения k т.у прогноз?

Тепловая устойчивость 8 6 1,30 k т.у Дальнейшая проверка?

Продолжить Вывод результатов.

экспертизу?

Останов 7.4. Инструкция для пользователя 1. Создаем файл «Коэффициент тепловой устойчивости.xmcd» в программе Mathcad.

2. Для удобства пользователя первая треть экрана – это исходные данные, вторая треть – формулы для расчета, нижняя часть экрана – выходные значения hм, hт и коэффициента тепловой устойчивости k т.у.

3. При обозначении переменных в программе Mathcad не используем нижний регистр и кириллицу. Так, например, hм обозначаем как hm;

hт – ht, k т.у – k;

т – t;

Tлв – Tlv и т.д.

4. Для изменения исходных значений осуществляем ввод новых данных для каждой переменной после знака := в верхней части экрана.

5. Завершив ввод данных, смотрим в нижнюю часть экрана, где отображаются расчетные значения величин hm, ht коэффициента тепловой устойчивости k.

7.5. Расчёт глубины и температуры нулевой годовой амплитуды температурного поля мёрзлого грунта Для расчёта значений величин глубины h0 и температуры T нулевой годовой амплитуды температурного поля мёрзлого грунта можно воспользоваться формулами (3.28), полученными в главе 3:

м т h T0 8760 1 H ;

(7.9) h0 53 aм ln 20 T0 hм.

Решив эту систему уравнений, получим искомые значения величин T0 и h0.

7. 6. Графоаналитический метод определения круглогодичных значений температуры по глубине сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномерзлой толщи пород В настоящем разделе изложен графоаналитический метод определения температуры сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномёрзлой толщи пород в произвольной точке и любой момент времени. Известна [61] принципиальная схема закономерности распределения значений температуры по глубине сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномёрзлой толщи пород (рис.

7.2). Однако количественный анализ указанной закономерности распределения, причём не только по метрическим параметрам, но и по времени, возможен только посредством построения температурного поля рассматриваемого объекта. Предложенный графоаналитический метод как раз и позволяет построить температурное поле сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномёрзлой толщи пород, не прибегая к использованию подчас громоздкого математического аппарата и, как правило, численным способам решения дифференциальных уравнений [53, 54].

Графоаналитический метод даёт возможность с меньшими затратами определять и прогнозировать температурные изменения как по глубине слоя грунта и толщи пород, так и по времени.

Идея метода заключается в следующем. Исходя из принципиальной схемы закономерности распределения значений температуры по глубине сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномёрзлой толщи пород (см. рис. 7.2), температурное поле интерпретируется аналитическими выражениями и их графиками:

– для периода оттаивания – степенной функцией второго порядка T a x H А 2 TА, (7.10) где x 0, H нг ;

H нг – нижняя граница вечномёрзлой толщи;

– для периода промерзания – степенной функцией третьего порядка T b x H А 3 TА, (7.11) где x 0, H А ;

a и b – коэффициенты, определяемые из начальных условий;

TА и H А – температура и глубина соответственно для уровня нулевой годовой температурной амплитуды A=0 (см. рис. 7.2).

Значения TА и H А являются ключевыми параметрами для задания аппроксимирующих функций (7.10) и (7.11).

Выбор порядка аппроксимирующих степенных функций обусловлен характером распределения температуры по глубине слоя грунта и толщи пород.

Следует также заметить, что наряду с параметрами TА и H А важнейшим параметром при моделировании температурного поля T(x,t) является среднее значение температур в рассматриваемый i–й период времени Tср. i.

Переходя к реализации идеи графоаналитического метода, рассмотрим выражение (7.10). Температура при x=0, то есть на поверхности слоя грунта, может принимать различные значения в диапазоне от Tmin до Tmax. Иначе говоря, Tср. i Tmin, Tmax, (7.12) здесь T Tср. i.

Полагая, что температура равна среднему значению температуры в i-й момент времени, устанавливаем дискретную функциональную связь между величинами температуры и времени:

T Tср. i t, (7.13) где t – время.

Подставляя в выражение (7.10) x=0;

T Tср. i, получаем Tср. i a H А TА. (7.14) Рис. 7.2. Изменение температуры по глубине сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномерзлой толщи пород [61]:

1, 2 – распределение температуры по глубине при минимальной и максимальной температурах поверхности соответственно (здесь температура T обозначена как t) Откуда определяем коэффициент a:

Tср. i TА. (7.15) a HА С учётом формулы (7.15) выражение (7.10) приобретает следующий вид:

Tср. i TА x H А 2 TА. (7.16) T HА Рассматривая выражение (7.11) и аналогично рассуждая, получим Tср. i TА. (7.17) b HА x 0, H А Тогда выражение (7.11) на отрезке можно представить в виде Tср. i TА x H А 3 TА. (7.18) T HА Заметим, что областью определения формулы (7.16) является отрезок 0, H нг, а областью значений – отрезок TА, Tmax, что соответствует периоду оттаивания.

Для формулы (7.18) областями определения и значений соответственно будут 0, H А и TА, Tmin, указанные температуры соответствуют периоду промерзания. При Т=0, а это значение температуры принадлежит области значений формулы (7.16), получим, что TА H А HА ;

(7.19) H вг Tср. i TА TА H А HА, (7.20) H нг Tср. i TА поскольку значение температуры на верхней и нижней границах вечномёрзлых грунтов (пород) близко к нулю (рис. 7.3).

Из формулы (7.16) следует также, что уравнение линии 2 (см.

рис. 7.2), интерпретирующее распределение температуры по глубине, при максимальном значении температуры поверхности грунта можно записать как Tmax TА x H А 2 TА. (7.21) T HА Аналогично из формулы (7.18) получаем уравнение распределения температуры по глубине при минимальной температуре поверхности грунта (линия 1, см. рис. 7.2) Tmin TА x H А 3 TА. (7.22) T HА На рис. 7.3 представлена графическая иллюстрация описываемого метода: слева, кроме оси температур, указана ось времени. Фактически это графическое представление можно рассматривать как номограмму для получения значений параметров температурного поля T(x,t).

Действительно, задаваясь значением средней температуры в интересующий момент времени (среднесуточной, среднемесячной), с учётом времени года (оттаивание или промерзание) и воспользовавшись либо графической иллюстрацией (см. рис. 7.3), либо формулами (7.16) или (7.18), получаем соответственно графическим или аналитическим способом значение температуры для любого значения величины x, то есть по любой глубине грунтовой толщи.

Рис. 7.3. Номограмма температурного поля сезонно-оттаивающего слоя грунта и вечномерзлой толщи пород:

1 – летний период;

2 – зимний период;

Tвг – температура верхней границы многолетнемерзлых грунтов Пример. Исходные данные: ti 14 / 05 ;

Tmax = 5 0С;

TА = – 2 0С;

H А = 6 м.

5 x 62 (2), откуда следует, что Тогда T x 6 2 2.

T Это линия, задающая температурное поле T(x,t) по глубине x для периода времени t i, соответствующего дате 14 мая. Так, для глубины x=5 м определим значение температуры:

5 62 2 1 29 1, 81 0С.

T 5;

14 / 36 Иначе говоря, исходя из среднего значения температуры, соответствующей дате 14 мая, на глубине пяти метров (x = 5 м), температура грунта (породы) будет равна –1,81 0С.

Таким образом, разработан графоаналитический метод определения температуры сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномёрзлой толщи пород в произвольной точке, и любой момент времени, для реализации которого не требуется прибегать к численному моделированию дифференциальных уравнений в частных производных.

7.7. Примеры расчета и прогнозирования геокриологической устойчивости дорожных сооружений Произведем расчет и прогнозные исследования геокриологической устойчивости дорожных сооружений на 10 лет. В расчетах изменяется высота насыпи, соответственно коэффициент температуропроводности и исходные значения температуры.

Исходные данные представлены в табл. 7.1 двумя сериями: для периодов промерзания и оттаивания.

Для расчетов используем формулы (7.1) – (7.3), реализованные в i расчетном алгоритме (стр. 153). Определяем по четыре значения hм и i hт, где i=1,2,3,4, и соответственно четыре значения коэффициента i тепловой устойчивости k т.у. Анализ значений коэффициента тепловой устойчивости позволяет прогнозировать геокриологическую устойчивость рассматриваемых дорожных сооружений.

При решении дифференциального уравнения кондуктивной теплопроводности 2T T a 2, 0 x t (7.23) t x со следующими краевыми условиями:

x 0, T f t ;

x t, T 0 ;

(7.24) t t ;

t 0, 0, нужно иметь в виду, что оно имеет замкнутое решение при условии T f t A B t, (7.25) где A и B – коэффициенты, определяемые из исходных геометрических и теплофизических параметров.

В нашем случае с учетом краевых условий (7.24) можно записать T2 f t в виде Sн 0,, (7.26) T2 T 8760 a где S н – площадь поперечного сечения насыпи;

T20 – начальное значение температуры (табл. 7.2).

Таблица 7. Перечень решаемых задач с указанием исходных данных земляного полотна и вычисляемых значений, характеризующих его геокриологическую устойчивость a, № Вычисляемое Примечани Hн, T0, Tз, Tзв, Tлв, Tср, м2/ч задач значение я м град град град град град h, и величины м - 1.1 2 2,34·10 –1,21 –0,63 –18 – – 3,532 В серии - 1.2 4 2,34·10 –1,36 –0,50 –16 – – 3,410 задач 2,34·10-3 –1, 1.3 6 –0,45 –14 – – 3,263 определяет 2,34·10-3 –1, 1.4 8 –0,38 –12 – – 3,089 ся hм 1,18·10- 2.1 2 – – – 25,8 –0,80 2,727 В серии 1,18·10- 2.2 4 – – – 23,9 –0,70 2,686 задач 1,18·10- 2.3 6 – – – 22,7 –0,60 2,688 определяет - 2.4 8 1,18·10 – – – 21,4 –0,50 2,683 hт ся Формула (7.26) справедлива как для процесса оттаивания, так и для процесса промерзания.

В случае, когда промерзающий и оттаивающий массивы грунта мощности h представляют собой многослойную конструкцию с толщинами слоев h1, h2,, hn и соответствующими коэффициентами температуропроводности a1, a2,, an. В формуле (7.7) коэффициент температуропроводности a рассматривается как средневзвешенная величина, определяемая по формуле a1 a2 an. (7.27) ah h1 a2 a3 an 1 h2 a1 a3 an 1 hn a1 a2 an Или в компактной записи n h a j j, (7.28) a n n hi a j i 1 j ( j i) n где – произведение (n–1) сомножителя.


j Пусть рассматриваемый массив грунта состоит из следующих четырех слоев:

– торфа мощностью h1 0,65 м;

a т1 0,4 10 3 м2/ч;

aм1 1,1 10 3 м2/ч;

– песка мощностью h2 1,25 м;

a т2 2,5 10 3 м2/ч;

aм1 3,8 10 3 м2/ч;

– супеси мощностью h3 0,75 м;

a т3 2 10 3 м2/ч;

aм1 2,9 10 3 м2/ч;

– суглинка и глины мощностью h4 1,0 м;

aт4 1,7 10 3 м2/ч;

aм4 2,6 10 3 м2/ч.

Тогда средневзвешенное значение коэффициента температуропроводности для процесса оттаивания a т будет равно, согласно формулам (7.27) и (7.28), 0,4 2,5 2 1,7 10 a т 3,65 0,65 2,5 2 1,7 1,25 0,4 2 1,7 0,75 0,4 2,5 1,7 1,0 0,4 2,5 3,4 10 3 12, 10 3 1,18 10 3 м2/ч.

3,65 5,53 1,7 1,27 2 10, Средневзвешенное значение коэффициента температуропроводности для процесса промерзания aм, согласно формулам (7.27) и (7.28), будет соответственно равно 1,1 3,8 2,9 2,6 10 aм 3,65 0,65 3,8 2,9 2,6 1,25 1,1 2,9 2,6 0,75 1,1 3,8 2,6 1,0 1,1 3,8 2, 31,52 10 3 115, 10 3 2,34 10 3 м2/ч.

3,65 18,62 10,37 8,15 12,12 49, 1 hм 3,532 hм 3, 1 1,295 ;

k т.у 2 1,269 ;

k т.у hт 2,727 hт 2, 3 hм 3,263 hм 3, 3 1,214 ;

1,151.

k т.у k т.у 3 hт 2,688 hт 2, В результате анализа экспериментальных и теоретических исследований [12, 53] установлена зависимость изменения коэффициента температуропроводности от времени эксплуатации a t a 1 0,01t ;

при земляного полотна при промерзании оттаивании a t a 1 0,01t, где t =1, 2, ….

Таблица 7. Перечень решаемых задач долгосрочного прогнозирования с указанием исходных данных земляного полотна a, № Вычисляемое Hн, T1, T0, Tпр, 2 задач м значение Примечания м /ч град град град величины h, и м 2,34·10- 3.1 2 3,532 –20 –15 –1,21 Установлена зависимость 2,34·10- 3.2 4 3,410 –18 –13 –1, для 2,34·10- 3.3 6 3,263 –16 –11 –1,53 промерзания T2 H н 2,34·10- 3.4 8 3,089 –14 –9 –1, 1,18·10- 4.1 2 2,727 15 17 0 Установлена зависимость 1,18·10- 4.2 4 2,686 12 15 для процесса 1,18·10- 4.3 6 2,688 9 13 0 оттаивания T2 18 1,5 H н 1,18·10- 4.4 8 2,683 6 11 Большим значением коэффициента тепловой Вывод.

устойчивости, а значит, и большей геокриологической устойчивостью обладают невысокие земляные насыпи. Эта тенденция сохраняется и при долгосрочном прогнозе (рис. 7.4 – 7.11).

Рис. 7.4. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hм=3,532 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=2 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет Рис. 7.5. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hт=2,727 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=2 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет Рис. 7.6. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hм=3,410 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=4 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет Рис. 7.7. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hт=2,686 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=4 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет Рис. 7.8. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hм=3,263 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=6 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет Рис. 7.9. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hт=2,688 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=6 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет Рис. 7.10. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hм=3,089 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=8 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет Рис. 7.11. Температурное поле T(x,t) толщи грунта при hт=2,683 м (в масштабе x = 1) в различные периоды времени для Hн=8 м: линии 1, 2, 3, 4, 5 – соответственно через два, четыре, шесть, восемь, десять лет ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Разработанная математическая модель геокриологических процессов, протекающих в деятельном слое грунта, позволяет:

– устанавливать влияние рассматриваемого слоя грунта на температурное поле мёрзлого основания;

– указывать область значений термодинамических параметров деятельного слоя грунта, обеспечивающих его функционирование в режиме теплового диода;

– прогнозировать характер изменения температурного поля не только теплового диода, но и устойчивость толщи мёрзлого грунта, находящегося ниже подошвы теплового диода.

2. Моделирование условий на поверхности деятельного слоя грунта с учетом различных конструктивно-технологических решений последнего дает возможность прогнозировать устойчивость сооружений при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог.

3. Влияние теплового диода на массив мёрзлых грунтов выражается в изменении установившегося процесса теплообмена рассматриваемых грунтов с атмосферой, что приводит к нестационарности температурного поля. Реализация условия Стефана позволяет проследить динамику изменения мощности мёрзлых грунтов.

4. Разработана методика определения условий стационарности мощности массива многолетнемёрзлого грунта, при выполнении которых обеспечивается устойчивость земляного полотна.

5. Разработана методика учёта влияния конструкции дорожной одежды на устойчивость сооружения.

6. Созданные методики дают возможность не только проводить расчеты температурных полей для мёрзлых оснований дорожных насыпей, но и управлять последовательностью изменений этих полей и в конечном счете обеспечивать устойчивость дорожных насыпей и сооружений на мёрзлых грунтовых основаниях.

7. Предложено конструктивно-технологическое решение строительства основания земляного полотна на вечной мерзлоте с использованием местных грунтов, позволяющее обеспечить термическую устойчивость сооружения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Построена математическая модель геокриологических процессов, протекающих в грунтах, находящихся под земляным полотном автомобильных дорог. Это математическая модель деятельного слоя грунта, функционирующего как тепловой диод.

Установлено влияние теплового диода на температурное поле мёрзлого основания.

Анализ математической модели позволил создать расчётную методику, интерпретирующую геокриологические процессы, провести необходимый вычислительный эксперимент, выполнить расчёты температурных полей для мёрзлых оснований дорожных насыпей.


Найдено конструктивно-технологическое решение строительства основания земляного полотна на вечной мерзлоте с использованием местных грунтов, позволяющее обеспечить термическую устойчивость сооружения.

Разработаны методика определения условий стационарности мощности массива многолетнемёрзлого грунта, при выполнении которых обеспечивается устойчивость земляного полотна, и методика учёта влияния конструкции дорожной одежды на устойчивость сооружения.

Библиографический список 1. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов / Н.А. Цытович. – М.: Высш.

шк., 1973. – 446 с.

2. Достовалов Б.Н. Общее мерзлотоведение / Б.Н. Достовалов В.А.

Кудрявцев. – М.: Изд-во МГУ, 1965. – 334 с.

3. Вялов С.С. Пособие по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах / С.С. Вялов, Г.В. Порхаев – М., Стройиздат, 1969. – 174 с.

4. Мельников П. И. Общее мерзлотоведение / П.И. Мельников, Н.И.

Толстихин. – Новосибирск: Наука, 1974. – 265 с.

5. Гречищев С.Е. Прогноз оттаивания и распределения вечной мерзлоты и изменения криогенного растрескивания грунтов на территории России при потеплении климата / С.Е. Гречищев // Криосфера Земли. – 1997. – № 1. – С. 59 65.

6. Редкозубов Д. В. Геотермический метод исследования толщ мерзлых пород / Д. В. Редкозубов. – М.: Наука, 1966. – 327 с.

7. Гречищев С. Е. Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз / С.Е. Гречищев, Л.В. Чистотинов, Ю.Л. Шур. – М.: Недра, 1980.

8. Высоцкий Б.П. Проблемы истории и методологии геологических наук / Б.П. Высоцкий. – М.: Недра, 1977. – 273 с.

9. Баранов И.Я. Принципы геокриологического (мерзлотного) районирования области многолетнемерзлых горных пород / И.Я. Баранов. – М.:

Наука, 1965. – 168 с.

10. Ершов Э.Д. Основы геокриологии. Физико-механические основы геокриологии / Э.Д. Ершов. – М.: Изд-во МГУ, 1995. – 386 с.

11. Разработка рекомендаций по обеспечению устойчивости дорожных конструкций с жестким покрытием в условиях Магаданской области: НТО по теме ХОЗ-ДО-79 (промежуточ.) / Союздорнии (Омский филиал);

Н.Ф. Савко – Омск, 1979. – 71 с. – № ГР 78025289.

12. Исследование конструкций и методов строительства земляного полотна автомобильных дорог в районах островной вечной мерзлоты с составлением предложений по внедрению конструкций земляного полотна на вечной мерзлоте в условиях БАМ: НТО по теме ЗР-Х-1-76 (заключит.) / Союздорнии (Омский филиал);

Н.Ф. Савко – Омск, 1976. – 76 с. – № ГР 75022246.

13. Исследование особенностей региональных мерзлотно-грунтовых условий по трассе Тында-Чульман с разработкой рекомендаций по обеспечению устойчивости земляного полотна: НТО по теме ЗР-10-72 / ЦНИИС;

Н.Д. Меренков – М., 1972. – 112 с. – № ГР Б 14. Опарин А.А. О сооружении фундаментов постов в районах вечной мерзлоты с применением обсыпок из крупнообломочных материалов / А.А.

Опарин // Зап.-Забайк. филиал Геогр. об-ва. – Чита, 1973. – Вып. 2. – С. 86–88.

15. Луговой П.Н. Расчет оптимальной высоты насыпи на многолетнемерзлых породах / П.Н. Луговой, Н.Л. Михайлов // Транспортное строительство. – 1977. – №1. – С.39 – 40.

16. Оловин Б.А. Особенности льдообразования в каменнонабросной плотине / Б.А. Оловин // Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания по гидротехническому строительству в районах Крайнего Севера. – Красноярск, 1976. – С. 117-118.

17. Цвид А.А. Опыт исследования наледей и борьбы с ними на Дальнем Востоке / А.А. Цвид, А.Н. Хомичук // Сб. науч. тр. Хабаровского политехнического ин-та. – Хабаровск, 1977. – С. 8-14.

18. Большаков В.А. Гидротехнические сооружения на автомобильных дорогах / В.А. Большаков // – М.: Транспорт, 1965. – 320 с.

19. Беган Л.Г. Переходы через водотоки / Л.Г. Беган. – М.: Транспорт, 1973. – 456 с.

20. Михайлов Г.П. Работа фильтрующих насыпей, возводимых в районах распространения вечномерзлых пород / Г.П. Михайлов // Транспортное строительство, 1977. – №10. – С. 3-4.

21. СНиП П-Б 6-66. Строительные нормы и правила. Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1967. – 63 с.

22. Кондратьев В. Г. Опыт организации инженерно-геологического обследования и мониторинга земляного полотна Байкало-Амурской железной дороги / В.Г. Кондратьев // Ж.-д. транспорт. Сер. «Путь и путевое хозяйство» – 1992. - Вып. 5-6. – С.28-44.

23. Малышев А.А. Об эффективности возведения земляного полотна автомобильных дорог в зоне вечной мерзлоты из местных глинистых грунтов / А.А.

Малышев, А.С. Плоцкий // Труды союздорнии. – М., 1969. – Вып. 29(2). – С.113 121.

Малышев А.А.

24. Предложения по дорожно-климатическому районированию зоны вечной мерзлоты, совершенствованию методов проектирования земляного полотна автомобильных дорог и рациональным способам его возведения / А.А. Малышев, Р.З. Порицкий, Б.И. Попов // Труды союздорнии. – М., 1966. – Вып. 15. – С. 134-137.

25. Попов Б.И. К вопросу определения осадки насыпей, возведенных из глинистых грунтов / Б.И. Попов // Тр. IV совещания-семинара по обмену опытом строительства в суровых климатических условиях. – Красноярск, 1968. – Т. IX. – С. 44-49.

26. Кондратьев В.Г. Технико-экономическое обоснование стабилизации земляного полотна на сильнольдистых вечномерзлых грунтах одного из участков Забайкальской железной дороги / В.Г. Кондратьев // Ж.-д. транспорт.

Сер. «Путь и путевое хозяйство». – 1997. – Вып. 2. – С. 41-53.

27. Богданов Н.С. Вечная мерзлота и сооружения на ней / Н.С. Богданов // – С.-Пб., 1912. – 154 с.

28. Белокрылов И.Д. Вечная мерзлота и железнодорожный транспорт / И.Д. Белокрылов // Вечная мерзлота и железнодорожное строительство. – М.:

Центр. ин-т науч. исслед. и реконстр. ж.д. пути НКПС, 1931 – С. 11-51.

29. Евдокимов-Рокотовский М.И. Постройка и эксплуатация инженерных сооружений в вечной мерзлоте / М.И. Евдокимов-Рокотовский – Томск: Изд-во Сиб. строит. ин-та, 1931. – 228 с.

30. Пекарский М.Н. Деформации Тугайской насыпи Томской ж.д. / М.Н.

Пекарский // Транспортное строительство. – 1935. – №2. – С. 25 – 26.

31. Быков Н.И. Вечная мерзлота и строительство на ней / Н.И. Быков // – М.: Трансжелдориздат, 1940. – 372 с.

32. Суходольский Е.И. О сооружении железнодорожного полотна в условиях северных районов области вечной мерзлоты / Е.И. Суходольский // Тр.

ин-та мерзлотоведения АН СССР. – М.:Изд-во АН СССР, 1945. – 215 с.

33. Зарубин Н.Е. Осадка насыпей на восточном участке Забайкальской железной дороги / Н.Е. Зарубин // Проектирование и сооружение земляного полотна: тр. ЦНИИС. – М.: Трансжелдориздат, 1961. - Вып.40. – С.51-74.

34. Перетрухин Н.А. Вопросы проектирования и возведения железнодорожного земляного полотна в районах вечной мерзлоты / Н.А.

Перетрухин // Вопросы транспортного строительства в районах вечной мерзлоты. – М. ЦНИИС, 1958. – С. 5-23.

35. Перетрухин Н.А. Взаимодействие земляного полотна / Н А.

Перетрухин, Т.В. Потатуева // – Томск: Изд-во Томского ун-та, 1987. – 160 с.

36. Золотарь И.А. Некоторые вопросы проектирования и строительства автомобильных дорог в северных районах области многолетней мерзлоты / И.А Золотарь // Вопросы транспортного строительства в районах вечной мерзлоты. – М.:ЦНИИС, 1959. – С. 24-33.

37. Золотарь И.А. Теоретические основы применения тонкодисперсных грунтов для возведения земляного полотна автомобильных дорог в северных районах области многолетнемерзлых грунтов / И.А Золотарь – Л.:Изд-во Военной академии тыла и транспорта, 1961. – 422 с.

38. Brown J. Permafrost in Canada / J. Brown – University of Toronto Press, 1970. – 234 р.

39. Материалы семинара-совещания на тему «Совершенствование технологий проектирования строительства федеральной автодороги Чита – Хабаровск». – Иркутск: ОАО «Иркутскгипродорнии», 2002. – 129 с.

40. Инструкция по строительству и приемке в эксплуатацию нефтепромысловых дорог в условиях Западной Сибири: НТО по теме НД-Х-I- (раздел 12) / Союздорнии (Омский филиал);

И.Е. Евгеньев – Омск, 1980. – 41 с. – № ГР 52025143.

41. Обследование ранее построенных опытных участков: НТО по теме И ВК-84 / Союздорнии (Омский филиал);

Н.Д. Доронина. – Омск, 1984. – 22 с. – № ГР 120330013.

42. Обследование ранее построенных и новых опытных участков: НТО по теме И-ВК-86 / Союздорнии (Омский филиал);

Н.А. Голенко. – Омск, 1986. – 24 с. – № ГР 1203400215.

43. Обследование ранее построенных и новых опытных участков: НТО по теме И-ВК-87 / Союздорнии (Омский филиал);

Н.А. Голенко. – Омск, 1987. – 21 с. – № ГР 1203900302.

44. Обследование способов инженерной подготовки грунтов и разработка рациональных конструктивных и технологических решений по сооружению земляного полотна и промышленных площадок по программе «ЯМАЛ»: НТО по теме Д-3Р-92-32, (заключит.) / Союздорнии (Омский филиал);

Б.И. Попов. – Омск, 1990. – 222 с. – № ГР 01900037689.

45. Трофимов В.Т. Грунтоведение / В.Т. Трофимов. – М.: Изд-во МГУ, 2005. – 1024 с.

Завьялов А.М.

46. Графоаналитический метод определения круглогодичных значений температуры по глубине сезоннооттаивающего слоя грунта и вечномёрзлой толщи пород / А. М. Завьялов, Е. А. Бедрин, М. А.

Завьялов // Омский научный вестник. – 2012. – №3(113). – С.17-19.

47. Щур Ю.Л. Верхний горизонт толщи мерзлых пород и термокарст Новосибирск / Ю.Л. Щур – Новосибирск: Сиб. отделение АН СССР, Институт мерзлотоведения, 1988. – 213 с.

48. Катасонов Е.М. О понятиях «термокарст», «термокарстовые формы рельефа» / Е.М. Катасонов // Строение и абсолютная геохронология атласных отложений Центральной Якутии. – Новосибирск: Наука, 1979. – С. 4-7.

49. Фельдман Г.М. Методы расчета температурного режима мерзлых грунтов / Г. М. Фельдман. – М.: Наука, 1973. – 254 с.

50. Щур Ю.Л. Термокарст (к теплофизическим основам учения о закономерностях развития процесса) / Ю. Л. Щур. – М.: Недра, 1977. – 80 с.

51. Лейбензон Л. С. Движения природных жидкостей и газов в пористой среде / Л.С. Лейбензон. – М.: ОГИЗ, 1947. – 244 с.

52. Пригожин И. Неравновесная статистическая механика / И. Пригожин.

– М.: Мир, 1964. – 314 с.

53. Завьялов А.М. Аппарат математического моделирования процессов промерзания-протаивания грунтов / А.М. Завьялов, Е.А. Бедрин, М.А. Завьялов // Омский научный вестник. – 2010. – № 3 (93). – С. 17-21.

54. Завьялов А.М. Моделирование температурного поля массива многолетнемерзлых грунтов /А.М. Завьялов, Е.А. Бедрин, М.А. Завьялов, В.Н.

Лонский// Вестник СибАДИ.– Омск: Изд-во СибАДИ, 2010. – № 3(17). – С.49 52.

55. Синая Я.Г. Странные аттракторы / Я.Г. Синая, Л.П. Шильникова. – М.: Мир, 1981. – 256 с.

56. Райсенг Р. Качественная теория нелинейных дифференциальных уравнений / Р. Райсенг, Г. Сансоне, Р. Конти. – М.: Наука, 1974. – 318 с.

57. Израэль А. Статистические оценки изменения элементов климата в районах вечной мерзлоты на территории Российской Федерации / А. Израэль, А.В. Павлов, А.И. Анохин, Л.Т. Мяч, Б.Г. Шерстюков // Метеорология и гидрология. – 2006. – № 5. – С.27-38.

58. Павлов А.В. Теплообмен промерзающих и протаивающих грунтов с атмосферой / А.В. Павлов. – М.: Наука, 1965. – 321 с.

59. Пат. № 2443828 РФ, МПК E02D17/18. Земляное сооружение на многолетнемерзлых грунтах и способ его возведения с укреплением основания в районах распространения вечной мерзлоты / Е.А. Бедрин, А.М. Завьялов, В.П.

Попов, В.Н. Лонский. - №2010123570/03;

Заявл. 09.06.2010;

Опубл. 27.02.2012. – Бюл. №6.

60. СНиП 2.05.08–85 Аэродромы. Теплофизические свойства мёрзлых грунтов // Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 59 с.

61. Давыдов В.А. Изыскания и проектирование автомобильных дорог на многолетнемёрзлых грунтах / В.А. Давыдов, Э.Д. Бондарева. – Омск: ОГПИ, 1989. – 183 с.

Научное издание Евгений Андреевич Бедрин, Александр Михайлович Завьялов, Михаил Александрович Завьялов ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОСНОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ Монография Редактор И.Г. Кузнецова Подписано к печати 22.11. Формат 60х90 1/16. Бумага писчая Оперативный способ печати Гарнитура Таймс New Roman Усл. п.л. 11,2 уч.-изд. л. Тираж 500 экз. Заказ № Цена договорная Издательство СибАДИ 644099, Омск, ул. П.Некрасова, Отпечатано в подразделении ОП издательства СибАДИ

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.