Статья: ПРИМЕНЕНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОФИЗИКИ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ СООРУЖЕНИЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ВАРНАВИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УЩЕРБОВ ОТ ПОЛОВОДИЙ И ПАВОДКОВ (2025)

Испытания материалов в лаборатории не в полной мере учитывают особенности реальной работы слоев в дорожной одежде, что сказывается на оценке его фактических свойств. В настоящее время получили распространение исследования, проводимые на полномасштабных дорожных одеждах или на реальных участках автомобильных дорог. Одним из ведущих направлений исследований дорожных одежд является выполнение ускоренных испытаний симуляторами колесных нагрузок. На сегодняшний день на территории Российской Федерации исследованиями в области ускоренных испытаний дорожных одежд, в том числе и в части разработки методологических основ, занимается только Российский дорожный научно-исследовательский институт (РОСДОРНИИ) в рамках Государственного задания в целях реализации достижения результатов федерального проекта «Общесистемные меры развития дорожного хозяйства», входящего в состав национального проекта «Безопасные качественные дороги», по теме «Создание Общеотраслевого центра компетенций по новым материалам и технологиям для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог».

В данной статье изложена необходимость разработки и использования единой методологии при ускоренных испытаниях дорожных одежд с использованием симулятора колесной нагрузки «ЦИКЛОС». Приведенная в данной работе методология направлена на последовательное и наиболее эффективное осуществление экспериментальных исследований. Реализация данной методологии позволит в последующем обеспечить качественный сравнительный анализ и сформировать подход к научным исследованиям в дорожной сфере.

Основным подходом в разработке данных методологических основ являлся анализ существующей нормативно-технической документации в области дорожного хозяйства, литературный обзор существующих исследований и общемировой опыт в области ускоренных испытаний, а также практический опыт эксплуатации симулятора колесной нагрузки «ЦИКЛОС» в рамках тестовых испытаний.

Современные информационные технологии играют важную роль в различных сферах деятельности, включая строительное производство. Они обеспечивают возможность повышения эффективности и качества производственного процесса и выпускаемых товаров или услуг. В связи с этим многие крупные предприятия начинают активно использовать цифровые технологии для достижения высоких показателей.

Одним из перспективных направлений в этой области является интегрированное формирование оптимизации ресурсно-календарного планирования. Это позволяет более эффективно использовать ресурсы и время, что, в свою очередь, способствует снижению затрат и повышению качества работы.

Однако, как и любая новая технология, интегрированное формирование имеет свои преимущества и недостатки. К примеру, использование цифровых технологий может быть затруднено из-за недостаточной квалификации персонала, сложности интеграции с существующими системами и проблемами с доступностью данных.

Тем не менее использование интегрированных формирований оптимизации ресурсно-календарного планирования все еще является актуальным и эффективным подходом для строительной отрасли. Одним из наиболее перспективных направлений является использование технологий информационного моделирования. Эти технологии позволяют создать виртуальную модель объекта строительства, что упрощает процесс проектирования, строительства и эксплуатации.

Для успешного внедрения интегрированного формирования на основе технологий информационного моделирования необходимо провести анализ текущего состояния предприятия и определить наиболее подходящие методы и инструменты. Важно также учесть потребности и возможности компании, чтобы внедрение новой системы было максимально эффективным.

В статье определены преимущества и недостатки интегрированного формирования оптимизации ресурсно-календарного планирования отделочных работ жилых зданий. Рассмотрены направления использования интегрированных формирований в оптимизации ресурсно-календарного планирования, а также актуальность и эффективность внедрения в строительную отрасль технологий информационного моделирования. Описаны методы применения и даны рекомендации по внедрению интегрированного формирования с применением технологий информационного моделирования.

Выполнен химический анализ и определен фазовый состав барханных песков, которые состоят из кварца, глинистых минералов, карбонатов и мусковита. Макроструктура предлагаемой стеновой керамики состоит из гранул барханного песка размером менее 1,5 мм и тонкоизмельченной связки из барханного песка и кальцинированной соды.

Построены диаграммы плавкости барханного песка и композиционных связок из тонкомолотого барханного песка и кальцинированной соды. Наличие сродства связок к зернам барханного песка и их высокая реакционная способность по отношению к поверхности зерен обеспечивают высокую степень спекания и получение малонапряженных структур керамики.

Изучены физико-технические свойства гранул барханного песка и обжиговых связок. Добавки кальцинированной соды интенсивно повышают прочность образцов при сжатии, а также снижают показатели водопоглощения и средней плотности.

Наибольшее повышение прочности и снижение водопоглощения, средней плотности образцов достигается при добавке 3 % соды. Введение в состав смесей соды способствует появлению жидкой фазы при низких температурах (740–760 °С), количество которой увеличивается с повышением температуры; в результате интенсифицируется процесс спекания, вследствие которого происходит повышение физико-механических свойств керамики. Образующаяся жидкая фаза обволакивает всю поверхность ядра песка, заполняет пустоты между ними и стягивает ядра, создавая их наиболее выгодное местоположение. Кроме того, частично оплавляя поверхность ядра песка, жидкая фаза оболочки способствует интенсивному увеличению количества расплава.

Основной кристаллической фазой до начала кристаллизации тройных эвтектик являются кварц и анортит, образование которого, возможно, связано с протеканиями реакции между СаО, образующейся при разложении кальцита, и метакаолинитом, образующимся при обжиге.

Методом полусухого прессования и содержания барханного песка в шихте 97– 99 %, кальцинированной соды 1–3 % получен высокопрочный керамический кирпич прочностью 19,7 МПа и водопоглощением 15,4 %.

Хорошо известно, что тоннелепроходческие работы щитовым методом зачастую вызывают деформации в массиве грунта и на поверхности. Как следствие, потенциальный ущерб от тоннелепроходческих работ вышележащим сооружениям в зоне влияния зависит от ряда факторов, а именно: грунтового массива и его характеристик, технических и технологических особенностей тоннеля и тоннелепроходческого оборудования. И именно численные методы позволяют наиболее достоверно моделировать условия проходки, близкие к реальным. Целью работы является обзорный и сравнительный анализ методов различных авторов определения осадок и вычисления коэффициента перебора грунта (объема «потери грунта» – volume loss) VL, анализ предоставляемых данных, в том числе полевых, а также определение возможности их совершенствования.

С помощью комплексного сравнительного и контент-анализа различных подходов к определению осадок земной поверхности и коэффициента перебора грунта VL тоннелепроходческих работ в работе представлены основные виды численных методов расчета осадок дневной поверхности и коэффициента перебора грунта VL в хронологическом порядке их появления.

Проведенный анализ множества численных методов, примеров значений осадок земной поверхности и коэффициента перебора грунта VL из источников различных лет обеспечивает более широкий обзор результатов тоннелепроходческих работ. Приводятся результаты наиболее значимых исследований. Анализируются и поясняются некоторые подходы к формированию теорий наиболее интересных и цитируемых исследований.

Поскольку осадка земной поверхности и, соответственно, вышележащих сооружений определяет наличие или отсутствие мероприятий по снижению влияния на них или защиты, корректное их определение позволяет уменьшить стоимость строительства при тоннелепроходческих работах в зоне влияния. Соответственно существует дальнейшая необходимость развития этого геотехнического направления численными методами в поисках оптимальных и качественных решений для определения осадок от тоннелепроходческих работ и вычисления коэффициента перебора грунта VL, а также по возможному усовершенствованию нормативной документации в данной области.

Геосинтетические материалы применяются в строительстве автомобильных дорог на протяжении более 30 лет. Геоматериалы относятся к отдельному классу полимерных строительных материалов, с помощью которых обеспечивается устойчивость и долговечность возводимых объектов. Главными преимуществами использования геосинтетиков являются: сокращение трудовых и материальных затрат, повышение грузоподъемности и увеличения срока службы дорожных конструкций. Применение современных геосинтетических материалов возможно в температурном диапазоне от –40 °C до +60 °C, но следует учитывать, что при отрицательных температурах их относительное удлинение при нагрузке и прочность могут снижаться. При работе материалов при отрицательных температурах следует учитывать их морозостойкость. В статье проведено исследование устойчивости образцов геосинтетических материалов к многократному замораживанию и оттаиванию. Замораживание-размораживание образцов проводилось в лаборатории кафеды «Автомобильные дороги и мосты», испытания геосинтетиков на растяжение проводились в лаборатории кафедры «Строительное производство и геотехника» Пермского национального исследовательского политехнического университета. Для проведения испытания было отобрано четыре различных материала: полотно геотекстильное нетканое иглопробивное и термокаландрированное (дорнит) – 350; георешетка полипропиленовая СД 100 %; полотно геотекстильное тканое ТН-20 100 % полипропилен; тканый геотекстиль ТН 50. Подобранные образцы для испытаний имели ширину 200±1 мм, фиксация материала происходила в зажимах испытательной машины МТ-136. По результатам проведенных испытаний показатель морозостойкости составил: нетканый геотекстиль – 112,5 %; георешетка – 111,8 %, тканый геотекстиль ТН 20 – 174,4 %; тканый геотекстиль ТН 20 – 81 %. Это значит, что у большинства испытанных геосинтетических материалов прочность на растяжение увеличилась после многократного замораживания и оттаивания.

Рассматривается проблематика строительства в условиях распространения вечномерзлых (многолетнемерзлых) грунтов с учетом фиксируемого изменения климата. Приводятся данные изменения климатических условий на территории Российской Федерации, а также в районе площадки строительства (Ямало-Ненецкий автономный округ). Анализ наблюдений за приповерхностной температурой воздуха показывает повышение среднегодовых температур относительно нормативных значений на 2–2,5 °С, что значительно сказывается на температурном режиме грунтов.

Приведены результаты статических испытаний грунтов сваями в талых и мерзлых условиях площадки строительства. По результатам статических испытаний грунтов сваями выявлено, что частные значения несущей способности свай в талых грунтах на вдавливающие нагрузки в 2,5 раза ниже, чем в аналогичных мерзлых грунтах.

В статье приводятся результаты наблюдений за температурным режимом грунтов в период термостабилизации грунтового основания при строительстве жилого дома. По результатам наблюдений выявлены периоды формирования льдогрунтового массива под сооружением, а также его деградация за теплый период года.

Выполнено численное моделирование температурного режима грунтов основания в программном комплексе Midas FEA NX с учетом фактических климатических параметров и начальных температур грунтов.

По результатам численного моделирования получено наглядное представление о стадиях формирования мерзлого массива грунта от создания отдельных льдогрунтовых элементов вокруг термостабилизаторов, с постепенным смерзанием мерзлых зон в сплошной льдогрунтовый массив. Также в результате численного моделирования получено распределение температур в грунтовом основании. Выполнено сравнение прогнозных температурных расчетов с результатами замеров температур грунтового основания.