автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Исследование напряжений земляного полотна промысловых автодорог силами морозного пучения

Министерство образования РФ

Тюменский государственный нефтегазовый университет

Сй? & Ф е 'Ы1 ■ <?£} .

На правах рукописи

ч

^ г- /-» КАЗАКОВА Наталья Владимировна

г » 1 I 1» *

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРОМЫСЛОВЫХ АВТОДОРОГ СИЛАМИ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ

Специальность: 05.15.13-Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень, 2ООО

Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом университете.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Кушнир Семен Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор, академик АТН РФ Малюшин Николай Александрович

кандидат технических наук, доцент Агейкин Василий Николаевич

Ведущая организация - Тюменское управление магистральных

нефтепроводов

Защита диссертации состоится__2 марта 2000 года в 10 час, в ауд.219 на

заседании диссертационного Совета Д064.07.02. при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г.Тюмень, ул.Володарского, 38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТюмГНГУ

Автореферат разослан 1 Февраля 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор

С.И.Челомбитко

иг>в-ч%о

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы '

Проблема эффективного освоения и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири является решающим фактором развитии экономики России. В решении этой проблемы особая роль отведена автотранспортному обеспечению нефтегазового комплекса, где промысловые и временные технологические автодороги представляют собой лишь элемент сети автодорог, опорную часть которых составляют дороги с твердым покрытием.

Минимальный срок службы промысловых автодорог определяется периодом эксплуатации.. месторождений и составляет около 30 лет, а максимальный - перспективой развития региона. Это значит, что промысловые автодороги относятся не к временным, а к постоянным автодорогам, минимальный срок службы которых составляет два межремонтных периода и определяется нормами капитального ремонта для дорог с капитальным типом покрытия.

Срок службы промысловых автомобильных дорог, по данным выполненных в Западной Сибири обследований, на 8-10 лет меньше, чем у Европейских. Основная причина - сложные климатические и инженерно-геологические условия трасс промысловых автодорог. Еще более сложными и недостаточно изученными являются условия эксплуатации промысловых автомобильных дорог в зоне глубокого сезонного промерзания. И несмотря на то, что, по мнению абсолютного большинства исследователей и специалистов, морозное пучени.е грунтов является основной причиной разрушения автомобильных дорог, проблема остается актуальной и недоучитывается действующими в настоящее время нормами.

Анализ научно-исследовательских работ, выполненных различными авторами, результатов обследования автомобильных дорог и опыт их эксплуатации свидетельствуют, что проблема изучена недостаточно, а разработанные и применяемые в практике меры борьбы с силами морозного

пучения следует считать временными, хотя и эффективными. Суть проблемы заключается в том, что даже в случае, когда все земляное полотно автомобильной дороги выполнено из непучинистого фунта, оно (земляное полотно) создает условия неравномерной пучинистости грунтов в основании земляного полотна.

Цель диссертационной работы - исследовать и оценить влияние морозной пучинистости грунтов основания земляного полотна промысловых автомобильных дорог на напряженное состояние тела насыпи земляного полотна.

В соответствии с целью исследования решались следующие задачи:

- изучить влияние снежного покрова на положение фронта промерзания в основании и теле насыпи земляного полотна;

-экспериментально исследовать динамику продвижения фронтовой поверхности земляного полотна и его основания;

- разработать и опробовать методику изучения процесса взаимодействия полотна насыпи с пучинистыми грунтами в основании насыпи; - •

- произвести расчет напряженного состояния тела насыпи дороги по предельным состояниям.

Научная новизна работы определяется результатами исследований, полученными автором в процессе экспериментальных и теоретических работ.

• Основными из них являются:

- изучено влияние снежного покрова па положение фронта промерзания в основании и теле насыпи земляного полотна;

- разработана методика определения уравнения фронтовой поверхности промерзания;

- впервые проведены расчеты напряженного состояния тела насыпи с учетом морозного пучения грунтов основания;

Практическая ценность

Результаты исследования, полученные автором, позволяют углубить положения пункта 6.14. СНиП2.05.02-85 в части учета влияния морозного пучения фунтов основания насыпи на формирование напряженно-

деформированного состояния земляного полотна. Это_ позволяет уже на стадии проектирования, особенно для условий глубокого сезонного промерзания грунтов, разрабатывать лротивопучинистые мероприятия на опасных участках трассы промысловых и вдольмагистралъных автомобильных дорог.

Доведена до инженерного решения задача определения кривой фронта промерзания основания насыпи, нормальных и касательных напряжений в теле земляного полотна. Предложенная автором методика расчета напряженного состояния тела насыпи земляного полотна опробована в проектах промысловых автодорог:

- подъездная автодорога к НПС «Муген» IV категории, длиной 5 км, шириной 5,5м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом;

- дорога к месторождению «Приразломье», длиной 2,2 км, шириной 6 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом;

- подъездная дорога к ГРС в г.Ханты-Мансийске, V категории, длиной 3 км, шириной 4,5 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы' были доложены на:

♦ первой научно-практической конференции "Природные промышленные и интеллектуальные ресурсы Тюменской области", г,Тюмень НИИГипрогаз, 1997г; '

♦ всероссийской научно-технической конференции "Моделирование технологических процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа на основе современных информационных технологий", г.Тюмень, ТюмГНГУ, 1998г; '

♦ международной научно-практической конференции "Проблемы экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири", г.Тюмень, ТюмГАСА, 1998 г;

♦ региональной научно-технической конференции Тюменского учебно-научного центра федеральной целевой программы "Государственная поддержка

интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 гг.", Тюмень, 1999 г.

На защиту выносятся:

- Методика учета влияния снежного покрова на промерзание основания и тела насыпи промысловой автомобильной дороги.

-Определение поверхности фронта промерзания основания насыпи автомобильной дороги в зоне глубокого сезонного промерзания.

-Расчет напряженного состояния земляного полотна при морозном, пучении грунтов его основания.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы, включающего 135 наименований. Она содержит 147 страниц машинописного текста, включающего 23 рисунка, 18 таблиц и одно приложение.

Основное содержание работы

Во введении обоснованы актуальность работы, сформулированы цель и основные задачи исследования, научная новизна и практическая ценность результатов.

В первой главе рассмотрены особенности промысловых автодорог в условиях Западно-Сибирского нефтегазового комплекса. К таким особенностям автором отнесены климатические и инженерно-геологические особенности, которые в решающей степени определяют методы их строительства и стоимость.

Существенной особенностью нефтепромысловых автомобильных дорог является изменение динамики грузоперевозок по ним и транспортировка тяжелых крупногабаритных грузов. В главе рассмотрены вопросы конструктивных особенностей дорожных одежд и функционального назначения промысловых автодорог при строительстве и эксплуатации трубопроводов.

Промысловые, межпромысловые и вдольтрассовые автомобильные дороги, как и нефтегазопроводы, относятся к линейным объектам. Строительство, эксплуатация и ремонт таких.сооружений утруднено многими известными факторами, а их доля в нефтегазовом комплексе исключительно велика. Стоимость линейной части несопоставима со стоимостью других объектов комплекса. Так, например, для магистральных нефтепроводов

ч (

суммарная стоимость всех сооружений и оборудования составляет лишь 1040%, а линейной части - 60-90%. По ремонтопригодности линейная часть является слабым звеном для нефтегазопроводов. Такое положение подтверждается характером распределения материальных и трудовых ресурсов в нефтяной и газовой отраслях (рис.1 и 2).

□ капитальные вложения в нефгедобываюаую промышленность млрд руб

■ затраты на строительство ремонт и содержание дорог, затраты на содержание автотранспорта млрд руб

□ объем строительно-монтажных работ в нефтепромысловом строительстве, млрд руб

□ объем строительно-монтажных работ в строительстве дорог с твердым покрытием, млрд руб

Рис. I. Распределение финансовых ресурсов по видам затрат в нефтегазовой

отрасли

□ 20%

□ в промышленном производстве, бурении, хал ремонте, кап строительстве, сборе и транспорте газа ит п. тыс чел Ш на автотранспорте, строительстве и содержании дорог, тыс.чел. О в жилищно-коммунальном хозяйстве детских садах, совхозах.УРСах и т п.. тыс чел

Рис.2. Распределение трудовых ресурсов в газовой отрасли

а¥Ь1вгт>т41

Таким образом капитальные вложения на строительство, ремонт и содержание автодорог и автотранспорта в нефтедобывающем комплексе составляют более 30% , а в газовой отрасли количество занятых людей на автотранспорте, строительстве и содержании автодорог занято 74,9 тысяч человек, что составляет почти 50% людей, занятых в промышленном производстве.

Учитывая работу промысловых автодорог Западно-Сибирского нефтегазового комплекса в условиях глубокого сезонного промерзания, в главе рассмотрены факторы, условия и критерии морозной пучинистости грунтов и " выполнен анализ изученности морозной пучинистости грунтов в автодорожном строительстве.

ч

Обзор состояния промысловых автодорог в регионе и анализ многочисленных работ по проблеме морозной пучинистости грунтов свидетельствует, что обеспеченность нефтегазового комплекса Западной Сибири промысловыми, межпромысловыми и вдольтрассовыми дорогами составляет 50%. При этом промысловые и межпромысловые дороги не соответствуют требованиям действующих норм ни по грузоподъемности, ни по техническим категориям. Это является одной из причин их недолговечности.

Основной причиной недолговечности промысловых дорог является их разрушение силами морозного пучения грунтов в основании земляного полотна, величина которых не регламентируется действующими в настоящее время нормами.

Во второй главе освещены особенности грунтовых условий Тюменского нефтегазового региона и их учет при проектировании и строительстве промысловых автомобильных дорог. Автор отмечает, что строительство и эксплуатация промысловых и вдольтрассовых автодорог в Западной Сибири осложнено сложными климатическими и инженерно-геологическими условиями, а также значительной (до 4,0 м) глубиной сезонного промерзания грунтов.

Действующие в настоящее время нормативные документы регламентируют завышенные нормы морозного пучения грунтон в основании автодорог. Именно поэтому морозное пучение грунтов является одной из основных причин их низкой долговечности. И главное - нормативные документы не учитывают взаимодействие земляного полотна с его основанием, а значит действие сил морозного пучения грунтов основания на насыпь.

В главе приведены результаты обследования автомобильных доро! Тюменского региона и приведены фотофиксации состояния дорожной одежды в местах морозного пучения грунтов основания земляного полотна.

Третья глава посвящена постановке и решению задачи нестационарного температурного поля в теле и в основании насыпи автодороги, а также определению уравнения кривой фронта промерзания основания земляного полотна (рис 4).

Рис.4. Схема промерзания насыпи земполотна и основания автодороги

В условиях глубокого сезонного промерзания морозное пучение фунтов в основании насыпи может вызвать разрушение земляного полотна (особенно

его откосов), способствует его разуплотнению, появлению трещин и т.п. Поскольку величина морозного пучения пропорциональна толщине слоя промерзшего грунта, то возникает задача определения пространственного положения фронта промерзания, которая может быть решена с помощью расчета нестационарного температурного поля грунтов.

. Одним из усложняющих факторов такого расчета является учет фазового перехода на границе талый грунт - мерзлый грунт при оттаивании -промерзании (условие Стефана).

Серьезные теоретические исследования последних десятилетий в этой области и появление мощных компьютерных технологий позволяют успешно решать эту задачу для различных геометрий.

Уравнение, описывающее нестационарное температурное поле ((х;у;т) насыпи и основания, имеет следующий вид (рис.4):

С(х;у; /)=

[с, (О

С2(')

при у< О при у > 0

дх С

4-

Л{х\у\()-

1т ИРи О'ф

Си приг<гф' С2т при 1>{ф

С2„ приК1ф'

(О

Ь = 10 • р{х-у) ■ -

(р, при у<0

р2 при у> 0'

IV| при у < 0 1У2 при у> 0'

Л, (() при у<0

У

Л2(<) пРи У >0

^01 пРи У<® при у> 0'

Л1т при

Ли. "Ри

Л2т при 1>1ф

Л2м при 1<Хф

где: Н - пысота насыпи земполотна; в - ширина земполотна по верху;

В~в+1Н-т - ширина земполотна по низу; С{х\у;/) - объемная теплоемкость грунта; - )- дельта-функция Дирака; ¿(х;у) - теплота замерзания (таяния) грунта; ¿0 - теплота фазового перехода вода-лед; /ф - температура начала замерзания грунтов; Л(х\у,[) - теплопроводность грунта; р(х\у) - плотность скелета грунта; - влажность талого

грунта; 1У() (*;>') - содержание незамерзшей воды.

Индексы 1 и 2 относятся к характеристикам насыпи и основания соответственно, буквами «т» и «м» отмечены характеристики грунта в талом и мерзлом состоянии.

Граничные условия задачи (1) записываются следующим образом:

— = на границе Г; (2)

ап

— = 0 при х = ±ЬХ; (3)

дх

ду

— = 0 при у = 1у> (4)

где: — - производная по направлению нормали к свободной дИ

поверхности;

а - коэффициент конвективного теплообмена на свободной

поверхности (граница Г); Гв - среднесуточная температура окружающего воздуха.

С учетом времени года . и положения на границе значение а

определяется следующими соотношениями: !

_ /«1т "Р» 'в ^ 0

а, на границе Г, а\ ~ 1 , ,, л

а 2 =

г- г» | а-)т при л, > 0

а2 на границе Г- Г]а2=\

]а2х при 1в< 0

(граница Г] - свободная поверхность, приходящаяся на насыпь).

Изменение значений а на границе Г объясняется следующими факторами:

1) различие геометрий на границах Г| и Г-Гь влияющее на конвекцию воздуха;

2) различным влиянием снежного покрова на границах Г| и Г-Г|. Начальное распределение температуры подчиняется следующему закону: t(x■,y^,0) = t0>0 (в расчетах 1о=0,1°С). (6) Отметим, что условие Стефана на фронтовой поверхности:

следует из уравнения (1) путем интегрирования при переходе через фронтовую поверхность.

Обработка многочисленных климатических данных показывает, что изменение Гв в (2) в течении года может быть аппроксимировано гармонической зависимостью (рис.5). При этом начало замерзания грунта является начальной точкой отсчета времени.

Рис.5. Зависимость сезонного изменения температуры наружного воздуха

Таким образом, зависимость 1в (г) имеет следующий вид:

• 2ят Л ^ „

=-/„-81П--0 < г < г^

г*

. 2тг(т-тх) '.='«.•811»- Тх<Т<Тх+Тт,

где: тх и тт - продолжительность холодного и теплого периода;

и !вт ~ абсолютные значения минимальной и максимальной __________ - --------температур воздуха.

Решение задачи (1-4) проводилось численным методом по разностной схеме чередующихся направлений. Дельта-функция апроксимировалась прямоугольной ступенькой с основанием Д7,= 0,1°. Скачок теплоемкости в

левой части уравнения (1) равняется в этом случае ДС= 10—— • Цх,у), что в

°С .

20-30 раз превышает значение С(х;уи).

Расчеты проводились для двух типов насыпи и двух видов грунтов

*

оснований. Насыпи отличались высотой и уклоном откосов.

Диапазоны изменения температур и коэффициентов теплообмена принимались равными:

=-25°С--35°С а]х =15 + 25-|^- а2х =0,5 + 30 В™

1вт =+25° С + +35° С а1т а2т=10 + 20

— ¿дг ->- -- 1

м2-К м2 К

Вт „„ Вт

О О

м2-К м -К

Большой диапазон изменения величины а2х объясняется влиянием

,л Вт

снежного покрова, при этом значение а2х = 30- соответствует

м2 -К

Им

практическому отсутствию покрова, а величине а2х- 0,5—- - толщина

м2 ■К

покрова около <5=0,4 м при теплопроводности слежавшегося снега

- Я = 0,2 . Результирующее значение а2х (с учетом толщины снежного м-К

1 1 5

покрова), находится из соотношения: -= — + —,

«2х «2 Л

где: а2х -. коэффициент конвективного теплообмена на свободной

снежной поверхности (а2 = 20+30—-); — = 11 - термическое

м -К Л

сопротивление снежного покрова.

Для изучения влияния сил морозного пучения основания на насыпь

необходимо знать толщину промерзшего слоя фунта основания, что

эквивалентно нахождению уравнения изотермы, соответствующей

температуре начала замерзания фунтов. Результаты численного эксперимента показали, что кривая изотермы имеет ярко выраженный платообразный характер. Поиск подходящей зависимости проводился в широком классе функций, в результате чего найдено наиболее адекватное (как по линейному коэффициенту корреляции, так и по остаточной дисперсии) уравнение фронтовой поверхности:

у = (х) = А ■ \arctgBi х + х0) - агс1ёВ{ х -*„)], (8)

где А, В, Хо - параметры, определяемые по результатам численного эксперимента с помощью линейного регрессионного анализа. С этой целью зависимость (8) была преобразована к виду:

и = к-у + и0,

1 2 . В 1 1_

где и =-; V = х ; к = -—; и0=—---Вх0.

у 2х0 2Вх0 2

6А

При обработке зависимости (9) методом, наименьших квадратов применялось последовательное приближение по параметру А. Начальное значение А принималось равным половине размаха фронтовой поверхности, после чего строилась зависимость остаточной дисперсии, найденной с помощью (8), от величины А. Окончательное значение А соответствовало абсциссе минимума, в диссертационной работе приведен график этой зависимости для базового варианта дороги.

В четвертой главе освещены основные положения методики и результаты экспериментального - моделирования процесса промерзания основания автодороги с целью подтверждения правильности разработанной компьютерной программы путем расчета положения фронта промерзания самой модели (с варьированием величины а2х)- Проверка разработанной компьютерной программы проводилась на модели насыпи, представленной на рис.6. Влияние снежного покрова имитировалось наложением на границу Г2=Г-Г| слоя из ваты с различной толщиной. Значение коэффициента

день эксперимента определялся низкой температурой наружного воздуха,_________

— время"1тблюденйя"составляло 9 часов. Начало эксперимента соответствовало снятию верхнего теплоизолятора и отключению системы электрообогрева. Проведенное сравнение результатов компьютерного расчета и модельного эксперимента показало их хорошее согласие.

В пятой главе освещен заключительный этап работы - определение напряженного состояния насыпи автомобильной дороги. Это потребовало, в первую очередь, выбора расчетной схемы, в качестве которой выбран брус переменного сечения малой кривизны. Линейное изменение площади поперечного сечения бруса связано с откосами дороги (рис.7).

Рис.7. Расчетная схема определения напряжений в насыпи дороги

F0(x) - уравнение изотермы, соответствующее температуре начала замерзания грунтов;

G(x) - величина морозного пучения насыпи; Нтах - максимальная глубина промерзания; Н(х) - переменная высота откоса

Учитывая, что величина морозного пучения G(x) пропорциональна толщине промерзшего грунта Hmax - F(x% уравнение нейтрального слоя насыпи имеет следующий вид:

теплообмена на свободной поверхности принималось равным а-> = 15.5— —

м--К

что достигалось путем обдува свободной поверхности мощным вентилятором.

¡;

злектрообогрев

пенопласт

2,5гм •

1:2,5

1-ыЛ ряд

термодатчиков

2-ой ряр,

а:

теплошолятор

« 3~иД Р*Д

Рис. 6. Схема модельного эксперимента

Пересчет температуры !а) воздуха при проведении эксперимента в амплитудное значение /аг температуры воздуха в холодный период производился усреднением температуры воздуха в холодный период:

тх

Кг ып{о>т)с1т

. _ о _ 2 I к

'ах "" 'я.г — 'из ~ " >

Тх 7Т \ СО)

что дает ¡„ = • | = -30° С (при /„, = -19° с).

Таким образом, условия модельного эксперимента соответствуют тепловому удару с / = >1П .

В модельном эксперименте фиксировалось продвижение фронта промерзания по 3-ем рядам термодатчиков, при этом координата фронта находилась линейной интерполяцией температур соответствующих датчиков. Для проведения эксперимента лоток с моделью укрывался сверху теплоизолятором, после чего проводился разогрев грунта до температуры 0,2°С.

у(х) =

+ ------------------0<Г<^

4от 4т 2 2

(9)

(с учетом симметрии насыпи уравнение для нейтрального слоя выписано для правой стороны дороги).

На первом этапе расчет связан с нахождением нормального сг и касательного г напряжений в любом вертикальном сечении х насыпи. Вычисления проведены по формулам: ' М ,

<т(у) =

■ у = -Е ■ у„ ■ у

Г

-•у = -Е-у"„ -у

при 0 < х < 0,5в - 0,5Н <, у й 0,5Я 0,5в 0,5В

- 0,5 Н (х) < у < 0,5Н (х)

(10)

Г, оо =

в • Л

■ = -0,5 Е-у„

в-У

Гс м,

I— + —г.

в I Л

при 0 й х < 0,5в - 0,5Я ^ у < 0,5Я при 0,5в < х < 0,5В -0,5Н{х)<у<0,5Н(х)

00

Штрихом отмечено дифференцирование по х, Е - модуль деформаций мерзлогб'грунта. Иллюстрация расчетных формул (10) и (II) приведена на рис.8.

Отметим, что нахождение нормального напряжения ст(у) не зависит от непостоянства площади поперечного сечения (меняется только диапазон изменения переменой у, в то время как это непостоянство приводит к появлению дополнительного слагаемого при определении касательного напряжения тх(у).

«•(0,25//- - у')

в-И'

,„шс в-(0,25 Н(хУ-у-)

Н(\)

£ОП1С _

Jr =

в-Н(хУ 12

5«»..с б(0,25Я(л:):!-у2]

Н{хУ

а) б)

Рис.8. Расчетные сечения дороги

а) постоянное сечение (Н=соп.м)

(х - 0,5в)

б) переменное сечение (Н{х) = Я ----—)

Используя рис.8 (б), выпишем выражение касательного напряжения для этого случая в явном виде:

6 Н(х)

-— м-у I--------

1 Г- .2

д_ ёх

( £ отс ^

6 (Зу2 - 0,25Н(х)2 )

г (у) = -1 £ • • [о,25Я(л-)2 - / ]-1 £ • • • [зу2 - 0,25Я(*)2 ]

яри 0,5в < х < 0,55 -0,5Н(х)<у<0,5Н(х)

Второй этап исследований связан с определением Равных напряжений <т,(у) и а2(у) на площадке с координатой у :

<г\(у) =

оЛУ) (у) + 4Г2[ (у)

2

/

О

Полученные значения <*\{у) и сг2(у) позволяют^ перейти к заключительному этапу исследований - анализу напряженного состояния насыпи с точки зрения предельных состояний. Поскольку предельное значение напряжения на сжатие почти на порядок больше предельного напряжения на растяжение, то проверка по предельным состояниям связана с выполнением неравенств:

<т2(у)<(т2(у)-м2 + 2СЫ при л =

' где сг|л. - предельно-длительное сопротивление разрыву мерзлых грунтов;

с и <р - сцепление и угол внутреннего трения мерзлого грунта. Как показали многочисленные расчеты, величина промерзшего слоя на

границе Г2 очень сильно зависит от величины а2х, что эквивалентно

значительному влиянию толщины снежного покрова на положение фронта

промерзания. На рис. 9 представлены зависимости толщины промерзшего слоя

и величины параметра А от значения а2х для базовой дороги.

и параметра А от величин а2х

Найденная формула для Л(а) позволяет оценить влияние снежного покрова на размах изотермы, соответствующей фронту промерзания. Так, например, при толщине снежного покрова сг = 0,4м А = 0,016м, что почти в 25

Нтп

раз меньше значения А = 0,31м, соответствующего а2х =20—-—. Поскольку

м К

главные напряжения пропорциональны величине А, то становится ясно, что снежный покров, приходящийся на границу Г2) оказывает очень большое влияние на напряженное состояние насыпи автодороги.

На рис.10 приведены эпюры нормальных и касательных напряжений в двух сечениях дороги, взятой за основную базовую при расчетах, а на рис.11 изображены эпюры главных напряжений, позволяющие проверить предельное состояние по критерию Кулона-Мора.

Расчеты выполнялись при следующих значениях величин:

Е = 1,05 • Ю10Па ( при средней температуре насыпи 1Н = -5°С);

Я = 2л<; I: т = 1:4;

<Р = 40° - угол внутреннего трения и коэффициент

с = 47 -Ю5 Па сцепления песка при I = -10° С;

<т^=3-105Яй - предельно длительное сопротивление разрыву;

/ = 0,035; А = 0,1 м ( что соответствует толщине снега 5 = 4см).

Анализ выполненных исследований показывает, что уже для среднепучинистых грунтов нарушается условие предельного равновесия, а величина растягивающих усилий превышает значение предельно-длительного напряжения на разрыв.

Таким образом, предлагаемая методика позволяет рассчитать напряженное состояние насыпи автодороги при воздействии морозного пучения основания дороги.

Эшора нормальных_____

напряжений и сечении ,\=6 м > (М)

.: /

•-г-- - /

С:

з,9-: и-; ,3- ,5-( Ус 0 с 8 1 5; з,-'; 1.Д

7 . 1 Г.У •Л. *

А V- а а

» пя & ■-*•

Ч йу.

о (1(Г На)

----------Эпюра касательных ~

напряжений нсечении х-6 м ) <м> 1 0,8 0,6 0,4 02 0

-0,4 -0.6 -0,8 -1

1(10'Па)

Эшора нормальных напряжений в сечении х=8 м У См)

ЛТК

1 02 03-.C4.0i: 0(10 Па>

Эпюра касательных напряжений п сечении х=8 М у (м)

¿'о'

1,45- и . Г; г » •

; / ' V;

:Л с - - -. V ■ >!»! "Е?

1 . V" | Г...) Г.'! щ

.; ч о; -о 8 -0 5 -0 0. 0 5':.0 вр

Щ г- -• 1 ш

',4 ¿Л'

¿-V %

-г" ..... :

. т г I о' Па)

Рис.10. Эпюры нормальных и касательных напряжений

Рис.11. Эпюры главных напряжений

Основные выводы по работе

1. Впервые оценено напряженное состояние насыпи земляного полотна промысловой автодороги при воздействии морозного пучения фунтов его основания.

• 2. Впервые получено уравнение фронтовой поверхности промерзания с учетом толщины снежного покрова.

3. Экспериментально подтверждена методика определения пространственного положения фронта промерзания с учетом толщины снежного покрова.

4. Результаты исследований позволяют выделить опасные по морозной пучинистости участки промысловых автодорог вдоль трассы и уже на стадии проектирования разрабатывать противопучинистые мероприятия.

5. Предложенная автором методика расчета напряженного состояния тела насыпи земляного полотна опробована в проектах промысловых автодорог:

- подъездная автодорога к НПС «Муген» IV категории, длиной 5 км, шириной 5,5м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом.

- дорога к месторождению «Приразломье», длиной 2,2 км, шириной 6 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом.

- подъездная дорога к ГРС в г.Ханты-Мансийске, V категории, длиной 3 км, шириной 4,5 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. А.И. Горковенко, Н.В.Казакова, В.М.Чикишев Экспериментальная установка по моделированию взаимодействия трубопроводов с промерзающими грунтами: Материалы региональной научно-технической конференции "Природные и техногенные системы в нефтегазовой отрасли."-Тюмень.:ТГУ, 1998.-С.53-55.

2. Смолин В.И., Казакова Н.В. К оценке морозной пучинистости грунтов в зоне глубокого сезонного промерзания при проектировании автодорог и промышленных площадок / Сб.научн.трудов «Проблемы эксплуатации и ремонта промысловых и магистральных трубопроводов».- Тюмень.: ТюмГНГУ, 1999.' С 144-147.

3. Казакова Н.В, Смолин В.И. Взаимодействие земляного полотна промысловых автодорог с промерзающим пучинистым грунтом / Сб.научн.трудов «Проблемы строительства автомобильных дорог в Западной Сибири».-Тюмень.:ТюмГАСА, 1999 г.-С 14-17.

4. Кушнир С.Я., Горковенко А.И., Казакова Н.В. Влияние морозного пучения основания на напряженное состояние насыпи дороги // Строительный вестник.-2000,-№1.-С.57-58.

Соискатель /^¿^х Казакова Н.В.

Подписано к печати 31.01.2000 г. Заказ №

Тираж 100 экз._

Уч.изд.л. 1,23 Усл.печ.л.1,23

Тюменский государственный нефтегазовый университет

Отдел оперативной полиграфии, 625000,г.Тюмень, ул.Володарского,38.

Введение.

Глава 1.Состояние проблемы морозной пучинистости грунтов на промысловых автодорогах. Цель и задачи исследования.

1.1. Особенности промысловых автомобильных дорог в условиях Западно-Сибирского нефтегазового комплекса.

1.2. Функциональное назначение промысловых автодорог при строительстве и эксплуатации трубопроводов.

1.3. Факторы, условия и критерии морозной пучинистости грунтов.

1.4. Анализ изученности морозной пучинистости грунтов в автодорожном строительстве.

1.5. Обзор методов решения задач тепломассопереноса при промерзании-оттаивании.

Выводы по главе. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Особенности грунтовых условий тюменского нефтегазового региона и их учет при строительстве промысловых автомобильных дорог.

2.1. Особенности климатических и инженерно-геологических условий Тюменского региона.

2.2. Анализ методов оценки морозной пучинистости грунтов в автодорожном строительстве.

2.3. Результаты обследования автомобильных дорог Тюменского региона.

Выводы по главе.

Глава 3. Определение величины морозного пучения под насыпью промысловых дорог.

3.1.Общие положения.

3.2. Постановка задачи определения нестационарных температурных полей в теле и в основании насыпи.

3.3. Расчет температурных полей тела насыпи и основания дороги.

3.4. Определение кривой фронта промерзания основания насыпи.

Выводы по главе.

Глава 4. Экспериментальное моделирование процесса промерзания основания промысловой автодороги.

4.1. Моделирование процесса промерзания грунтов в лабораторных условиях.

4.2. Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента.

4.3. Сравнение экспериментальных температурных данных с расчетными.

Выводы по главе.

Глава 5.Расчет напряженного состояния насыпи промысловых автодорог под воздействием сил морозного пучения.

5.1. Определение положения нейтрального слоя насыпи.

5.2. Выбор расчетной схемы и определение нормальных и касательных напряжений в теле насыпи.

5.3. Определение максимальных главных напряжений и проверка условий предельного равновесия.

Выводы по главе.

Западно-Сибирский нефтегазовый комплекс является и будет оставаться в ближайшие десятилетия основным фактором стабилизации экономики России. Однако сложные климатические и инженерно-геологические условия региона делают его территорию труднодоступной и труднопроходимой. Именно поэтому здесь автомобильный транспорт реально является единственно возможным для строительства и эксплуатации нефтегазопроводов и других объектов комплекса. В связи с этим проблема дорожного обеспечения является актуальной.

Особую значимость имеют промысловые дороги, опорную часть которых составляют постоянные капитальные дороги с твердым покрытием, а временные технологические дороги представляют собой лишь элемент сети промысловых дорог. Промысловые дороги с твердым покрытием, как правило, запроектированы по нормативам III и IV категорий, покрытие которых выполнено из сборного железобетона, что обусловлено значительными нагрузками от подвижного состава, отсутствием местных дорожно-строительных материалов и длительными по времени сроками консолидации грунтовых оснований и земляного полотна автомобильных дорог.

Применяемые в регионе конструкции дорожных одежд и земляного полотна являются дорогими и недостаточно долговечными. Это значительно увеличивает эксплуатационные затраты на поддержание подъездных путей в нормальном проезжем состоянии.

Срок службы промысловых автомобильных дорог, по данным выполненных в Западной Сибири обследований, на В-10 лет меньше, чем у Европейских. По данным В.А. Кретова [38], на 80% обследованных дорог не обеспечена ровность, более, чем на 30% коэффициент сцепления ниже допустимого. Выявлено, что в 30-50% случаев причиной разрушения дорог 5

Западно-Сибирского нефтегазового комплекса является низкое качество земляного плотна, а в 30-40% случаев - температурные трещины в асфальтобетонном покрытии над стыками плит основания, которые в дальнейшем обуславливают разрушение дорожных одежд. Именно в зоне трещин возникает до 90% разрушений дорожных покрытий.

Период от образования трещин в покрытиях до появления выбоин на севере области в 1,5 раза короче, чем на дорогах юга Тюменской области, что объясняется более суровыми климатическими и более сложными инженерно-геологическими условиями, а также нагрузками, передаваемыми от большегрузных машин.

В Западно-Сибирском нефтегазовом комплексе ситуация такова, что более чем к 50% (протяженности) магистральных трубопроводов нет постоянного и надежного подъезда, что влечет за собой значительное увеличение эксплуатационных затрат. Особенно значимо влияние затрат на строительство и эксплуатацию трубопроводов, поскольку они, являясь линейными сооружениями не могут прокладываться и эксплуатироваться в условиях Западной Сибири без дорог. При этом инженерно-геологические условия являются решающими: так, при заболоченности территории до 30% стоимость дорог возрастает в 2,0-5,0 раз, а при заболоченности 50-60% - в 1015 раз больше, чем при устройстве подземных путей в особых условиях. V

Еще более сложными и недостаточно изученными являются условия эксплуатации промысловых автомобильных дорог в зоне глубокого сезонного промерзания. И несмотря на то, что, по мнению абсолютного большинства специалистов, морозное пучение грунтов является основной причиной разрушения автомобильных дорог, проблема остается актуальной и не полностью учитывается действующими в настоящее время нормами.

Анализ научно-исследовательских работ, выполненных разными авторами, результатов обследования автомобильных дорог и опыт их эксплуатации свидетельствуют, что проблема изучена недостаточно, а разработанные и применяемые в практике меры борьбы с силами морозного 6 пучения следует считать временными, хотя и эффективными. Суть проблемы заключается в том, что даже в случае, когда все земляное полотно автомобильной дороги выполнено из непучинистого грунта, оно (земляное полотно) создает условия для развития неравномерной пучинистости грунтов в основании земляного полотна.

В настоящей работе сделана попытка изучить механизм взаимодействия земляного полотна с промерзающими пучинистыми грунтами его основания. Именно они предопределяют постепенное, но неизбежное разрушение откосов земляного полотна за счет циклического по временам года разуплотнения, а также образование в теле земляного полотна зон скопления влаги и условий ее миграции к фронту промерзания.

Актуальность работы

Успешное решение проблемы эффективного освоения и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири является решающим фактором ускоренного выхода экономики России из кризиса. Поскольку будущее Тюменского региона связано с разработкой наиболее удаленных месторождений, проблема автодорожного обеспечения строительства и эксплуатации нефтегазовых объектов становится определяющей. В этой проблеме значительная роль отведена промысловым дорогам и технологическим подъездным путям, обеспечивающим достаточно низкую себестоимость перевозок и круглогодичную проезжаемость при выполнении аварийных, ремонтно-профилактических работ и надзора за состоянием нефтегазовых объектов.

Диссертационная работа является частью исследований, выполненных по программе "Энергетическая стратегия России", принятой Правительством России и Украины в 1993 году, а также программы Минтопэнерго "Надежность и безопасность трубопроводного транспорта Западной Сибири", принятой в 1994 году. 7

Научная новизна

Научная новизна работы определяется результатами исследований, полученными автором в процессе экспериментальных и теоретических работ. Основными из них являются:

- изучено влияние снежного покрова на положение фронта промерзания в основании и теле насыпи земляного полотна;

- разработана методика определения уравнения фронтовой поверхности промерзания;

- впервые проведены расчеты напряженного состояния тела насыпи с учетом морозного пучения грунтов основания.

Практическая ценность

Результаты исследования, полученные автором, позволяют углубить положения пункта 6.14. СНиП2.05.02-85 [64] в части учета влияния морозного пучения грунтов основания насыпи на формирование напряженно-деформированного состояния земляного полотна. Это позволяет уже на стадии проектирования, особенно для условий глубокого сезонного промерзания грунтов, разрабатывать противопучинистые мероприятия на опасных участках трассы промысловых и вдольмагистральных автомобильных дорог.

Доведена до инженерного решения задача определения кривой фронта промерзания основания насыпи, нормальных и касательных напряжений в теле земляного полотна.

Предложенная автором методика расчета напряженного состояния тела насыпи земляного полотна опробована в проектах промысловых автодорог:

- подъездная автодорога к НПС «Муген» IV категории, длиной 5 км, шириной 5,5м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом;

- дорога к месторождению «Приразломье», длиной 2,2 км, шириной 6 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом;

- подъездная дорога к ГРС в г.Ханты-Мансийске V категории, длиной Зкм, шириной 4,5 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом. 8

На защиту выносятся

- Методика учета влияния снежного покрова на промерзание основания и тела насыпи промысловой автомобильной дороги.

- Определение поверхности фронта промерзания основания насыпи автомобильной дороги в зоне глубокого сезонного промерзания.

- Расчет напряженного состояния земляного полотна при морозном пучении грунтов его основания.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на: первой научно-практической конференции "Природные промышленные и интеллектуальные ресурсы Тюменской области", г.Тюмень НИИГипрогаз, 1997г; всероссийской научно-технической конференции "Моделирование технологических процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа на основе современных информационных технологий", г.Тюмень, ТюмГНГУ, 1998г; международной научно-практической конференции "Проблемы экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири", г.Тюмень, ТюмГАСА, 1998 г; региональной научно-технической конференции Тюменского учебно-научного центра федеральной целевой программы "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 гг.", Тюмень, 1999 г.

Автор выражает благодарность научному руководителю заслуженному деятелю науки и техники РФ, д.т.н., профессору Кушниру С .Я. и старшему научному сотруднику, к.т.н. Горковенко А.И. за внимание, консультации и советы на этапах выполнения и оформления работы. 9

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Впервые оценено напряженное состояние насыпи земляного полотна промысловой автодороги при воздействии морозного пучения грунтов его основания.

2. Впервые получено уравнение фронтовой поверхности промерзания с учетом толщины снежного покрова.

3. Экспериментально подтверждена методика определения пространственного положения фронта промерзания с учетом толщины снежного покрова.

4. Результаты исследований позволяют выделить опасные по морозной пучинистости участки промысловых автодорог вдоль трассы и уже на стадии проектирования разрабатывать противопучинистые мероприятия.

5. Предложенная автором методика расчета напряженного состояния тела насыпи земляного полотна опробована в проектахМромысловых автодорог:

- подъездная автодорога к НПС «Муген» IV категории, длиной 5 км, шириной 5,5м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом.

- дорога к месторождению «Приразломье»^ длиной 2,2 км, шириной 6 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом.

- подъездная дорога к ГРС в г.Ханты-Мансийске, V категории, длиной 3 км, шириной 4,5 м, с покрытием из щебня, пропитанного битумом.

93

1. Абрамов Л.Г., Кочерова Н.Д. Исследование процессов пучения грунтов // Вестник ВНИИ железнодорожного транспорта.- 1962.-№6.-С.14-16.

2. Ананян A.A. Перемещение влаги в мерзлых рыхлых горных породах под влиянием сил электроосмоса // Коллоидный журнал.-1952.-№1.-С. 11-12.

3. Ананян A.A. Волкова Е.В., Феоктистова О.Б. Оценка зависимости времени релаксации протонов воды в тонкодисперсных горных породах от влажности // Мерзлотные исследования. Вып. 13.-М.:Изд-во МГУ, 1973.-С.47-51.

4. Бельковский C.B. Работа оснований асфальтобетонных покрытий в зимних условиях во второй дорожно-климатической зоне // Проектирование грунтовых оснований усовершенствованных покрытий с учетом их работы в зимних условиях.- М.: Дориздат, 1953.- С.16-20.

5. Беляев К.И. Предотвращение пучинистых деформаций грунтов // Строительная промышленность.- 1953.- № 4.-С.26-27.

6. Боженова А.П., Бакулин Ф.Г. Экспериментальные исследования механизмов передвижения влаги в промерзающих грунтах // Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых грунтов.-М.: Изд-во АН СССР, 1957.-С.-53-61.

7. Бучко H.A., Данилова Г.Н. Расчёт температур в бетонной кладке плотины. -М.: Энергия, 1974.-93 с.

8. Васильев Ю.М. Расчет морозозащитных слоев дорожных одежд городских дорог.-Л. : Автотрансиздат, 1965.-111с.

9. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд / Н.А.Пузаков, И.А.Золотарь, В.М.Сиденко и др. М.: Транспорт, 1971.- 127с.

10. Войслав С.Г. О новейших исследованиях причин пучения железнодорожного полотна и о мерах к его устранению // Изв.собр.инж.путей сообщ.-1891.-№13-14.-С.23-25.94

11. П.Волков В.Н., Кузнецов Э.Н. О применении интегральных методов к задачам о плавлении и отвердевании тел.: Сб.научн.тр. / Исследования по теплопроводности.- Минск.: Наука и техника, 1968.- С. 298-300.

12. ВСН 46-83 Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. -М.: Транспорт, 1972.-114 с.

13. Вялов С.С., Егоров Н.И. Экспериментальное определение сил пучения грунтов.: Труды ин-та мерзлотоведения АН СССР.- М.: Изд-во АН СССР, 1958.-С.78-80.

14. Гогентоглер Ч.А. Строительные свойства грунтов. Пер.с нем.- М.: Гушосдор, 1940.-337с.

15. Гольдштейн М.Н. Деформации земляного полотна и оснований сооружений при промерзании и оттаивании. М.: Трансжелдориздат, 1948.-123с.

16. ГОСТ 25100 82. Грунты. Классификация. - М.: Издательство стандартов, 1982.-Юс.

17. ГОСТ 28622 90. Метод лабораторного определения степени пучинистости. -М.: Издательство стандартов, 1990.-13с.

18. Гримм Э. Связь мерзлотных явлений с составом глинистых минералов грунта.: В кн. Мерзлотные явления в грунтах. Пер. с англ. Б.Н.Достовалова.-М: Мысль, 195 5.-98с.

19. Далматов Б.И. Воздействие морозного пучения грунтов на фундаменты сооружений.-Л.: Госстройиздат, 1957.-138 с.

20. Далматов Б.И. Исследование касательных сил пучения и влияние их на фундаменты сооружений.-М.: Изд-во АН СССР, 1954.-123с.

21. Егерев К.Е. Электротензометрия в исследованиях взаимодействия фундаментов с мерзлыми грунтами.- М.: Изд-во АН СССР, 1960.-87 с.95

22. Ершов Э.Д. Влагоперенос и криогенные текстуры в дисперсных породах.- М.:Изд-во МГУ, 1979.-93с.

23. Есаян А.Э. Оценка работоспособности линейной части трубопровода с учетом его коррозии по критерию конструктивной надежности .-М.¡Мысль, 1993.-103с.

24. Жуков В.Ф. Земляные работы при строительстве фундаментов и оснований в области вечной мерзлоты.-М.: Изд-во АН СССР, 1946. -142 с.

25. Золотарь H.A. Расчёты промерзания и величины пучения грунта с учётом миграции влаги.: В кн. Процессы тепло- и массообмена в мёрзлых породах.- М.:Наука, 1965.-с. 19-25.

26. Иванов H.H. О причинах появления пучин.: В кн. Пучины на автомобильных дорогах и борьба с ними. -М.: Наука, 1936.-56-63с.

27. Иванов H.H. Основные принципы проектирования земляного полотна на автомобильных дорогах.: В кн. Проектирование и возведение земляного полотна железных и автомобильных дорог.-М.: Изд-во АН СССР, 1950.-23-35с.

28. Иванов И.А., Крамской В.Ф., Моисеев Б.В. и др. Теплоэнергетика при эксплуатации транспортных средств в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири.-М.:Недра, 1997.-269 с.

29. Казакова Н.В, Смолин В.И. Взаимодействие земляного полотна промысловых автодорог с промерзающим пучинистым грунтом : Сб.научн.трудов /Проблемы строительства автомобильных дорог в Западной Сибири/.-Тюмень.:ТюмГАСА, 1999 г.-С 14-17.

30. Карлслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твёрдых тел.- М.: Наука, 1964.118с.

31. Карнаухов H.H., Моисеев Б.В., O.A. Степанов и др. Инженерные коммуникации в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири. Красноярск: Стройиздат, 1993,- 160 с.

32. Кеглер Ф., Шейдинг, Лейссинг. К вопросу о влиянии мороза на грунты в основаниях дорожных покрытий.: В кн. Устойчивость земляного полотна и повреждения покрытий от мороза.- М.: Дориздат, 1940.-С.45-58.

33. Киселев М.Ф. Мероприятия против деформации зданий и сооружений от воздействия сил морозного выпучивания фундаментов.-М.: Стройиздат, 1971.

34. Киселев М.Ф. О пучинистости грунтов при промерзании.: Труды НИИ оснований и фундаментов. Вып. 26.- М: Госстройиздат, 1955.- 53 с.

35. Костецкая Е.В. Исследование пучинистых свойств и набухание мореных грунтов Валдайской возвышенности.: Труды НИИОСП. Вып.76,-М. :Госстройиздат, 1981 .-61 с.

36. Красс М.С. Математические модели и численное моделирование в гляциологии.- М.: Изд-во Моск.ун-та, 1981.-140с.

37. Кретов В.А. Концепция автодорожного обеспечения эффективного функционирования системы трубопроводов Западной Сибири; Дис.на соиск. уч. степ. д. т. н.- Тюмень., 1999.-298 с.

38. Кроник Я.А. Противопучинная мелиорация глинистых грунтов Крайнего Севера в плотиностроении; Автореф. дисс. на соиск.уч.степени канд.техн.наук.-М.,1970.-24 с.

39. Кулижников А. Еще раз о сюрпризах Деда Мороза // Автомобильные дороги.-1998.-№7.-С. 16-17.

40. Кушнир С.Я. Намывные грунты как основания зданий и сооружений (на примере Западной Сибири).- Дисс. на соиск. уч. ст. д. т. н.- Тюмень., 1986. -280с.

41. Кушнир С.Я., Горковенко А.И., Казакова Н.В. Влияние морозного пучения основания на напряженное состояние насыпи дороги // Строительный вестник.-2000.-№1.-С.57-58.

42. Любимов П.Н. Пучины на железных дорогах и меры к их устранению.-М, 1925.-68с.

43. Моисеев Б.В. Повышение эффективности системы теплоснабжения в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири.-Дисс. на соиск. уч. степ. д. т. н.-Тюмень, 1998.- 258 с.

44. Морарескул H.H. Исследования нормальных сил пучения грунтов.-Автореф.дисс.на соиск.уч.степ.к.т.н.-М, 1950.-24с.

45. Морозное пучение грунтов и способы защиты сооружений от его воздействия./Под. ред. Н.А.Перетрухина.- М. Транспорт, 1967.-96 с.97

46. Нерсесова З.А. Влияние обменных катионов на миграцию воды и пучение грунтов при промерзании // Исследования по физике и механике мерзлых грунтов.-М.:Изд-во АН СССР, 1961,- С. 89-98.

47. Нерсесова З.А. Влияние обменных катионов на фазовый состав воды в мерзлых грунтах.-М.:Изд-во АН СССР, 1957.- 136 с.

48. Орлов В.О. Криогенное пучение тонкодисперсных грунтов.-М.: Изд-во АН СССР, 1962.- 156 с.

49. Орлов В.О., Дубнов Ю.Д., Меренков Н.Д. Пучение промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружений. -Л.: Стройиздат, 1977.- 138 с.

50. Орнатский Н.В. Проектирование противопучинистых мероприятий // Регулирование водного режима дорожных оснований.-М.: Дориздат, 1948.-С.89-96.

51. Основы геокриологии. 4.1. -М.: Изд-во АН СССР, 1959. 460с.

52. Паталеев A.B. Деформации зданий и сооружений в природных условиях Дальнего Востока // Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера.-Красноярск, 1962.-С.21-34.

53. Пащенко А.И. Исследование сил морозного пучения в 1953. Магадан, 1954.-80С.

54. Пономарев В.П. Пучины на железных дорогах и методы борьбы с ними.-М., 1952.-92с.

55. Пузаков H.A. Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог.-М.: Автотрансиздат, 1960.-136с.

56. Пузаков H.A. Теоретические основы расчета влагонакопления при промерзании грунта.-М.: Транспорт, 1965.-128с.

57. Пусков В.И. Фундаменты железнодорожных сооружений на основаниях из мерзлых грунтов.- Новосибирск, 1972.-98с.

58. Пчелинцев A.M. Строение и физико-механические свойства мерзлых грунтов.-М. :Наука, 1964.- 153с.98

59. Рувинский В.И. Сюрпризы Деда Мороза. Морозное пучение грунтов -основная причина плохого состояния дорог России // Автомобильные дороги.-1998.-№3.-С.18-19.

60. Самойлович Ю.А. Применение вариационного принципа Био для решения задачи Стефана // Теплофизика высоких температур.-М:Наука, 1966, Т.4, Вып. 6.- с.832.

61. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.- М.: ЦИТП Госстроя, 1995г.-3 2с.

62. СНиП 2.05.02-85 ' Автомобильные дороги. Нормы проектирования. -М.:ЦИТП Госстроя, 1986.-52с.

63. Степанов O.A., Моисеев Б.В., Хоперский Г.Г. Теплоснабжение на насосных станциях нефтепроводов: Учебн.пособ.-М.:Недра, 1998.-302 с.

64. Сумгин М.И. Физико-механические процессы во влажных и мерзлых грунтах.-М.: Транспечать, 1929.-196с.

65. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики.-М.: Наука,1977.-736 с.

66. Толкачев H.A. Экспериментальные исследования нормальных сил морозного пучения грунтов. :Труды НИОСП Госстроя СССР, Вып.52.-М.:Стройиздат, 1963.-С.56-64.

67. Тулаев А .Я. Обзор литературных работ, посвященных изучению пучин и мерам борьбы с ними, опубликованных в 1938 г. : Труды Союздорнии, Вып. 11.-М.:Дориздат, 1941.-56с.

68. Тулаев А.Я. Теория и практика назначения морозоустойчивых и дренирующих слоев дорожных одежд.- Автореф. дисс. на соиск. уч. степ, д.т.н. -М.: МАДИ, 1966 .99

69. Тулаев А.Я, Соскин Г.М. Повысить требовательность к подстилающему слою цементобетонных покрытий // Атомобильные дороги.-1957. -№2.-С. 19-22.

70. Тютюнов И.А. Миграция воды в грунтах // Исследования по физике и механике мерзлых грунтов.-М.:Изд-во АН СССР, 1961.-С.23-36.

71. Тютюнов И.А. Миграция воды в торфяно-глеевой почве в периоды замерзания и замерзшего состояния в условиях неглубокого залегания вечной мерзлоты.-М.: Изд-во АН СССР, 1958.-98с.

72. Тютюнов И.А., Нерсесова З.А. Природа миграции воды в грунтах при промерзании и основы физико-химических приемов борьбы с пучением.М.: Изд-во АН СССР, 1963.-115с.

73. Указания по проектированию и строительству малонагруженных фундаментов на пучинистых грунтах.-М.: Госстройиздат, 1963.-27с.

74. Ушкалов В.П. Силы и деформации морозного выпучивания фундаментов и меры их уменьшения // Мероприятия против морозного пучения грунтов и его влияния на фундаменты.-М.: Гостройиздат, 1963.-С.38-51.

75. Федосов А.Е. Физико-механические процессы в грунтах при их замерзании и оттаивании.-М.: Трансжелдориздат, 1935.-587с.

76. Филиппов В.Д. Метод оценки устойчивости малонагруженных фундаментов в условиях сезонного промерзания пучинистых грунтов.- Дисс. на соиск. уч. степ. д. т. н.-М.:МАДИ, 1990.-280с.

77. Хакимов Х.Р. Вопросы теории и практики искусственного замораживания грунтов. -М.: Изд-во АН СССР, 1957.-238с.

78. Хакимов Х.Р. Замораживание грунтов в строительных целях.-М.: Госстройиздат, 1962.-188с.

79. Хамидуллин К.А. Исследование работы железобетонных свай на сильносжимаемых пучинистых грунтах.- Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук.-М., 1979г.-163с.

80. Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Деформации грунтов дорожных насыпей.-М.: Автотрансиздат, 1957.-168с.

81. Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Прочность, устойчивость и уплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог.-М.: Транспорт, 1975. -246с.

82. Хейли Н.Я., Каплар Ч.У. Изучение мерзлотных воздействий в грунтах в холодильной камере // Мерзлотные явления в грунтах.- М.: Изд-во иностранной лит-ры, 1955.-С.43-56.

83. Цытович H.A. К теории равновесного состояния в мерзлых грунтах.-М.: Изд. АН СССР, 1945.-216с.

84. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов. Учебн.пособие.-М.:Высш.школа, 1973.-448 с.

85. Цытович H.A. О незамерзающей воде в рыхлых горных породах.-М,: Изд.АН СССРД947.-С 134с.

86. Цытович H.A. Основания и фундаменты на мерзлых грунтах.-М.: Изд-во АН СССР, 1958.-238с.

87. Цытович H.A., Сумгин М.И. Основы механики мерзлых грунтов.- М.: Изд-во АН СССР, 1937.-334с.

88. Чарный И.А. Метод последовательной смены стационарных состояний и его приложение к задачам нестационарной фильтрации жидкостей и газов. -М.:Изд. АН СССР, 1949.-323с.

89. Черкасов И.И. Теоретические разработки критериев для оценки пучинистых грунтов.- М.:Дориздат, i960.-156с.

90. Шахунянц Г.М. Ликвидация пучин на железнодорожном пути. Конструкция и расчет.: Труды МИИТ. -М .: Трансжелдориздат, 1938.-183с.

91. Штукенберг В.О. Заметки о пучинах на железных дорогах и меры для уничтожения их.-М.: Инженер, 1885.- кн.10.-273с.

92. Шуваев А.Н. Теоретические основы и практические методы сооружения насыпей с использованием мерзлых глинистых и торфяных грунтов.-Дисс. на соиск. уч. степ. д. т. н.- Тюмень, 1998.-267с.

93. Шумский П.А. Основы структурного льдоведения.- М.: Изд-во АН СССР, 1955.-2117с.

94. Шумский П.А. Очерк истории исследования подземных льдов. -Якутск.: Якутское книжное изд-во, 1959.-84с.101

95. Baracos A., Marahts O. Vertical Ground Mouvements. "Proceedings of the Sixth Canadian Soil Mechanics Conference. December 15 and 16, 1952". Ottawa, 1953.

96. Bescov G. Svenska Vaqintituted, N 25, 1930.

97. Bouyoucos G.I. Movement of soil moisture from small capillaries to the large capillaries of the soil upon freezing. "J.Agricultur. Res.", Washington, 1923,v.XXIV, №5.

98. Ducer A. Untersuchungen uber die frostgefahrlichen Eigenschaften nichtbindiger Boden, Berlin, 1939.

99. Jumikis A.R. Some concepts pertaining to the freezing soil systems. Special Report Highway Res. Board, 195 8, N 40.

100. Kapral Chester W. Phoenomenon and mechanism of frost heaving. " Highway Res. Pec.", 1970, N 304, 1-13.

101. Martin R. Rhytmic ice banding in soil."Highway Res. Board. Bull.", 1959, N218.

102. Penner E. The mechanism of heaving in soil.- Highway Res. Board. Bull.,1959, N 225.

103. Riickli R. Gelivite des sols et fondation des routes. Ed. Soc. Bull. Tech. De la Suisse Romande, Laussnne, 1943.

104. Taber S. The mechanism of having.-" J. Geol.",1930, N 4.

105. Takagi S. Fundamentals of the theory of frost heaving. "Permafrost" Internal. Con. Washington, 1965.102