Применение программного комплекса Frost 3D Universal для проведения прогнозных теплотехнических расчетов земляного полотна
Ключевые слова:
теплотехнический расчет, программный комплекс Frost 3D Universal, стабилизация, земляное полотно, вечная мерзлота, проектные решенияАннотация
В ходе исследования был проведен теплотехнический расчет трех вариантов проектных решений по стабилизации деформаций земляного полотна, расположенного на протаивающих основаниях из многолетнемерзлых грунтов на участках Байкало-Амурской магистрали. Расчет проводился с применением программного комплекса Frost 3D Universal. Проведено сравнение расчетных температур с фактическими температурами, зафиксированными в первый год эксплуатации. Данные фактических температур представлены по результатам наблюдений Новочарской дистанции пути. Расчеты показали достаточно хорошую сходимость с данными наблюдений, при этом имеется разница 0,1–0,5 °C в сторону более низких температур. В связи с этим можно сделать вывод, что программный комплекс Frost 3D Universal может с достаточно высокой эффективностью использоваться для проведения прогнозных теплотехнических расчетов земляного полотна. Изучены проблемы и способы стабилизации деформаций земляного полотна на протаивающих основаниях из многолетнемерзлых грунтов, разработаны проектные решения по стабилизации таких деформаций. В проекте рассмотрены три основных варианта, которые применяются на Байкало-Амурской магистрали: скальная наброска, сезоннодействующие охлаждающие установки и солнцеосадкозащитный навес. Применение этих проектных решений будет способствовать сохранению и восстановлению мерзлого состояния грунтов в основании земляного полотна. Общий вывод по данной работе можно сделать следующий: каждая конструкция применима в условиях вечной мерзлоты на участках Байкало-Амурской магистрали.
Библиографические ссылки
Кондратьев В.Г. Активные способы укрепления основания земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита : Забтранс, 2001. 100 с.
Кондратьев В.Г. Стабилизация земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита : Полиграф-Ресурс, 2011. 176 с.
Пат. 1740555 СССР. Железнодорожный путь на сильнольдистых вечномерзлых грунтах / В.Г. Кондратьев, А.А. Королев, М.И. Карлинский и др. № 4812664/03 ; заявл. 17.01.1990 ; опубл. 15.06.1992, Бюл. № 22. 4 с.
Ковенькин Д.А., Валиев Н.А. Защита от деградации многолетнемерзлых грунтов на снегозаносимых участках // Путь и путевое хозяйство. 2021. № 11. С. 23–26.
Защита водопропускной трубы на железной дороге от воздействия наледи / В.А. Подвербный, Д.А. Ковенькин, Е.В. Филатов и др. // Образование – Наука – Производство : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Чита, 2018. Т. 1. С. 136–146.
Принятие решений при выборе конструкций и параметров сезонных охлаждающих устройств / В.А. Подвербный, А.А. Перелыгина, Л.Ю. Гагарин и др. // Образование – Наука – Производство : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Чита, 2019. С. 147–160.
Перспективы транспортного, промышленного, гражданского строительства в Тайшетском районе Иркутской области и предотвращение деградации многолетнемерзлых грунтов / В.А. Подвербный, Д.А. Ковенькин, Е.В. Филатов и др. // Образование – Наука – Производство : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Чита, 2019. С. 129–147.
Работа пути в условиях тяжеловесного движения / В.О. Певзнер, И.Б. Петропавловская, О.А. Суслов и др. // Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути : тр. XIII Междунар. науч.-техн. конф., чтения, посвящ. памяти профессора Г.М. Шахунянца. 2016. М., 2017. С. 138–140.
Кирпичников К.А., Дашинимаев З.Б., Баклаженко А.Г. Способ стабилизации земляного полотна в районах распространения вечной мерзлоты с применением инновационных материалов // Образование – Наука – Производство : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Чита, 2018. Т. 1. С. 92–96.
Кирпичников К.А., Дашинимаев З.Б., Сигачев Н.П. Устройство дренажных сооружений в районах вечной мерзлоты // Образование – Наука – Производство : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Чита, 2018. Т. 1. С. 96–101.
Подвербный В.А., Перелыгина А.А. Принятие решения по выбору типа укрепления водоотводных и нагорных канав на основе метода идеальной точки // Транспорт Урала. 2021. № 2 (69). С. 57–62.
СП 25.13330.2020 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах : утв. приказом Минстроя РФ № 915/пр от 30.12.2020. Введ. 2021–07–01. М. : Минстрой России, 2020. 140 с.
Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы математической физики. М. : Научный мир, 2003, 316 с.
Леонтьев Н.Е. Основы теории фильтрации. М. : Изд-во ЦПИ при мех.-мат. фак. МГУ, 2009. 88 с.
Самарский А.А. Теория разностных схем. М. : Наука, 1989. 616 с.
Валиев Н.А., Кондратьев В.Г. Эксперименты по стабилизации земляного полотна на центральном участке Байкало-Амурской магистрали с помощью солнцеосадкозащитных навесов // Инженерная геология. 2015. № 4. С. 56–63.
Валиев Н.А., Кондратьев В.Г. Результаты опытно-экспериментальных работ по охлаждению многолетнемерзлых грунтов в основании железнодорожного пути на центральном участке БАМ // Материалы Пятой конференции геокриологов России. Москва, 2016. Т. 1. С. 168–175.
Валиев Н.А., Кондратьев В.Г. Термокомплекс, защита от деградации оснований земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. Иркутск, 2019. № 1. С. 538–541.
