Введение. В статье рассматривается проблема, актуальная для территории нашей страны – расчёт несущей способности ледовых переправ и автозимников. Эта проблема всё более актуализируется в связи с развитием северных территорий, увеличением грузоподъёмности автотранспорта и величины грузопотока. При этом строительство постоянных дорог и мостовых переходов требует очень больших капитальных затрат, пока недоступных для РФ.
Методы и материалы. Выполнен критический анализ методов определения расчётным путём несущей способности ледового покрова на переправах (максимальной разрешённой нагрузки на ось одиночного автомобиля или автопоезда). Рассмотрены рекомендации нормативно-методических документов по данному вопросу. Представленный анализ отечественных и зарубежных публикаций позволил дать оценку математическим моделям разного уровня сложности и детализации, с разным набором факторов, влияющих на конечный результат.
Результаты. В результате исследований составлена сводная таблица, в которой приведены формулы для расчёта несущей способности ледового покрова, параметры, которые учитываются в этих формулах, а также значения несущей способности, рассчитанной по данным формулам для двух температур: 0°С и минус 20°С.
Заключение. По результатам анализа видно, что наибольшее количество параметров учитывается в трёх зависимостях: М. М. Казанского – Р. А. Шульмана; Q. Wang; ОДМ 218.4.030–2016 «Методические рекомендации по оценке грузоподъёмности ледовых переправ». При этом величина несущей способности, рассчитанная по 11 представленным формулам, изменяется в 2-3 и более раза. Следовательно, представленные математические модели для прогнозирования несущей способности ледовых переправ требуют экспериментальной проверки на реальных объектах методом протаскивания контрольного груза (при некоторой доработке этого метода).
Введение. В условиях Сибирского и Уральского федеральных округов эксплуатация нефтегазовых месторождений требует круглогодичного транспортного сообщения. Особое значение имеют автозимники и ледовые переправы, являющиеся ключевыми элементами логистики. Их надежность напрямую зависит от несущей способности льда, что делает актуальным поиск способов её повышения. Цель исследования – экспериментальное определение эффективности применения модифицирующих материалов и добавок для увеличения прочности ледовых переправ.
Методы и материалы. Для анализа использовались образцы льда, изготовленные из дистиллированной и речной воды (р. Иртыш, р. Омь), армированные древесной стружкой (пайкеритом), геосинтетическим материалом Армдор К100, а также с добавлением раствора поливинилового спирта (PVA 1788), и их комбинаций. Испытания проводились при температуре образцов –15 °C с использованием лабораторного комплекса Gotech AI-7000 LA 10. Определялась деформативность льда при имитации нагрузки от проезда тяжелой колёсной техники.
Результаты. Результаты экспериментов показали, что прочность льда зависит от состава воды – наибольшие показатели были у образцов из дистиллированной воды. Армирование геосинтетическими материалами и использование древесной стружки повышали несущую способность и деформативность льда. При этом применение поливинилового спирта оказалось наиболее эффективным.
Заключение. Полученные результаты подтверждают целесообразность использования комбинированных технологий усиления льда, особенно в случае сочетания геосеток и модификаторов. Это обеспечивает повышение несущей способности ледовых переправ и возможность их эксплуатации при более высоких нагрузках. Рекомендовано проведение опытно-конструкторских испытаний в реальных условиях для дальнейшей проверки и внедрения предложенных конструкций.