автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Комплексная методика автоматизированной оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей

министерство путей сообщения п ^ „ л „

гГ ь ОД

российской федерации

' ~ АВГ 20013

московский государственный университет путей сообщения (миит)

На правах рукописи

удк 625.12.033.37:530.17

ЗАЙЦЕВ Андрей Александрович

КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ

НАСЫПЕЙ

Специальность 05.22.06 -"Железнодорожный путь"

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000г.

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ).

Научный руководитель

- доктор технических наук,

профессор

Виноградов Валентин Васильевич, МИИТ

Научный консультант

- доктор технических наук, профессор

Яковлева Татьяна Герасимовна, МИЙТ

Официальные оппоненты

доктор технических паук, профессор

Прокудин Иван Васильевич, ПГУ ПС - кандидат технических наук, Яковлева Елена Викторовна, ВНИИЖТ

Ведущая организация - ТИПРОТРАНСПУТЬ"

Защита диссертации состоится "ОТ' июня 2000г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 114.05.03 при Московском государственном университете путей сообщения по адресу: 101475 ГСП, г.Москва А-55, ул.Образцова 15, ауд.7308 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан "01" мая 2000г.

Отзыв, заверенный печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного сове

к.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время на 10.3% эксплуатационной длины сети железных дорог России земляное полотно имеет дефекты и деформации. До 70% всех полных отказов земляного полотна приходится на высокие насыпи.

Немаловажную роль в наборе неблагоприятных факторов, влияющих на состояние насыпей, играет вибродинамическое воздействие поездов (ВВП).

При проведении расчетов устойчивости насыпей проектировщики сталкиваются с отсутствием такой комплексной методики расчета, которая могла бы учитывать перспективные условия эксплуатации, динамический чарактер воздействий на земляное полотно с соответствующим программным обеспечением (ПО).

В связи с этим рассматриваемая в диссертации задача о создании юмплексной методики оценки динамической устойчивости келезнодорожных насыпей является актуальной задачей.

Её весомость в современных условиях исходит также из эсуществляемой программы МПС по реконструкции ряда линий под :коростное движение поездов.

Специфика сети железных дорог России состоит в том, что на ней на 1сех основных направлениях имеет место смешанное движение поездов, гри этом грузовое движение с высокими нагрузками и пассажирское с 1Ысокими скоростями требует для обеспечения надежности насыпей тцательной проверки ж динамической устойчивости.

Таким образом, констатируя, что проблема, поставленная в названии иссертации, является актуальной, отмечаем, что целью работы являлась азработка комплексной методики оценки динамической устойчивости

железнодорожных насыпей на базе информационных и компьютерны> технологий.

Научная новизна. В работе получены следующие новые научные результаты:

• сформирована расчегно-теоретическая модель оценю динамической устойчивости железнодорожных насыпей;

• разработана автоматизированная информационная система для реализации модели;

• разработан информационный блок по определению динамических характеристик сопротивления сдвигу грунтов, е том числе крупнообломочных с глинистым заполнением;

• получен комплекс результатов экспериментальной оценки динамических напряжений на основной площадке земляного полотна насыпи на линии Санкт-Петербург-Москва, который интегрирован в сосредоточенную силу, включенную в расчетную модель; получены расчетные зависимости указанной силы от скорости движения;

• разработана комплексная методика автоматизированной оценки динамической устойчивости насыпей;

• разработан программный продукт по оценке динамической устойчивости железнодорожных насыпей.

Практическое значение нолучениых результатов и реализация работы. Практическая ценность работы определяется возможностью реализации программного продукта во всех проектных организациях МПС РФ при проектировании новых насыпей, проверке динамической устойчивости насыпей при подготовке линий к скоростному пассажирскому движению и повышении грузонапряженности линий, при установлении причин нарушения устойчивости деформирующихся

насыпей, при проектировании различных поддерживающих сооружений, гребующих определения оползневых давлений с учетом динамического состояния насыпей. Программа используется в проектном институте "ГИПРОТРАНГГУТЬ" МПС при оценке устойчивости деформирующихся насыпей; НПФ "Кондор АРС" при проведении обследования насыпей на направлении Москва-Ряжск; инженерно-геологической базой СевероКавказской железной дороги, а также в МИИТе при разработке дипломных

троектов в институте пути, строительства и сооружений.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в юсьми печатных работах, перечень которых приведен в конце штореферата.

Исследование проведено в рамках 6Ш научно-исследовательских >абот кафедры "Путь и путевое хозяйство" МИИТа: №90/97 "Методика »ценки устойчивости насыпей при высокоскоростном движении"; №86/97 Оборудование объектов и измерение напряжений и деформаций в смляном полотне на опытном участке для испытания скоростей движения юездов до 250 км/ч: а) На основной площадке земляного полотна"; №20/98 Проведение измерений напряжений и деформаций насыпи на скоростном пытном участке а) на прочном основании» №70/98 «Технические решения ля усиления деформирующихся железнодорожных насыпей"; №23/98 Разработка программного обеспечения расчетов устойчивости насыпей с четом динамического воздействия поездов при скоростном движении"; 934/99 "Разработка программного обеспечения оценки стабильности гнований насыпей (UFOS)".

Апробация работы. Основные положения и результаты работы эложены и обсуждены на 5й научных конференциях: "Актуальные эоблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта".

(Москва, РГОТУПС, 1998г.); "Проблемы взаимодействия пути и подвижного состава". (Днепропетровск, ДИИТ, 1998г.); 42-й научно-технической конференции по вопросам путевого хозяйства: "Современные проблемы и прогрессивные технологии в путевом хозяйстве Октябрьской железной дороги". (Санкт-Петербург, ПГУПС, 1999г.); "Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте". (Москва, МИИТ, 1999г.); 3-й международной конференции: "Развитие компьютерных методов в геотехническом и геоэкологическом строительстве". (Москва, МГСУ, 2000г.) и НТС МПС 22.03.2000г.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы (143 наименования) и приложений (83сгр). Объем работы без приложений - 184 страницы машинописного текста, включая рисунки и таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение посвящено обоснованию выбора темы и актуальности исследования, описанию общей характеристики работы, изложению целей, задач и основных направлений решения проблемы.

В первой главе проведен анализ выполненных исследований в области динамики грунтов и воздействия подвижного состава (ПС) на земляное полотно. Направления исследований подразделяются на: общие вопросы динамики оснований и фундаментов, изучения распространения волн от различных источников в грунтах; взаимодействия пути и ПС; амплитудно-частотных характеристик колебаний грунтов; динамических напряжений в грунтах насыпи; изменения характеристик грунтов при ВВП; вопросы физического моделирования насыпей при ВВП; создания расчетных моделей по оценке состояния насыпей.

Большой вклад в развитие этих вопросов внесли: А.Л.Васютынский, Д.Д.Баркан; М.Ф.Вериго, ПМ.Шахунянц, Н.Н.Ермолаев, Г.Г.Коншин,

М.В.Аверочкина, Л.С.Лапидус, А.И.Лагойский, И.В.Прокудин, Т.Г.Яковлева, В.В.Виноградов, Ю.П.Смолин и другие.

Следует отметить научные школы кафедр «Путь и путевое хозяйство» МИИТа, «Механика грунтов, основания и фундаменты» ЛИСИ; «Тоннели, основания и фундаменты» ДИИТа, лабораторий земляного полотна ВНИИЖТа, ЛИИЖТа, НИИЖТа, ХабИИЖТа и пр.

Анализ литературных источников позволил сделать следующие выводы:

• напряжения и виброперемещения грунта на ОПЗП линейно возрастают для грузовых поездов на всем изученном диапазоне скоростей;

• напряжения для пассажирских поездов нелинейно возрастают, а виброперемещения увеличиваются до скоростей 180 км/ч затем несколько уменьшаются, в то время как виброскорости возрастают на всем диапазоне скоростей.

Анализ работ по изучению влияния ВВП на грунты показал, что их поведение характеризуется двумя явлениями: разжижением в несвязных фунтах и тиксотропией в связных. На данный момент накоплен значительный материал и осуществлена формализация изменения прочности грунтов на сдвиг различной номенклатуры при вибрациях и пульсациях напряжений. Вместе с тем нет зависимостей увязывающих два этих параметра воедино.

Анализ существующих расчетных моделей оценки состояния тсыпей проводился преимущественно для инженерных методов расчета, соторый показал, что на сегодня существует ряд методов, различающихся сак в используемом математическом аппарате, так и сопоставлением с [анными экспериментов.

Т.Г.Яковлевой предложено учитывать динамическое состояние (асыпи через интегральный параметр, полученный на основе физического

моделирования на центрифуге. Однако он позволяет оценивать только влияние средних условий эксплуатации.

И.В.Прокудин решает задачу несущей способности ОПЗП построением сетки линий скольжения, с вычислением по теории предельного равновесия в узлах сетки, образованной линиями двух семейств, напряжений и угла, определяющего положение наибольшего главного напряжения. Кроме того, он предложил методику оценки устойчивости откоса с помощью коэффициента устойчивости, определяемого для выявленной поверхности с учетом снижения сопротивления сдвигу в зависимости от величины амплитуды виброперемещений.

В.В.Виноградов на основе экспериментальных исследований на опытной насыпи с использованием вибрационной машины предложил метод оценки устойчивости откосов с учетом динамического воздействия от ПС. При этом за основу принимается расчетная формула определения статического коэффициента устойчивости для поверхности смещения любой формы, предложенная Г.М.Шахунянцем.

Принимается, что по оси пути на ОПЗП действует условная динамическая составляющая расчетной силы Ро(кН) - рис.1.

С принятием двухмассовой системы колебаний "верхнее строение пути - земляное полотно" через Р0, определяется амплитуда виброперемещений на ОПЗП; за круговую частоту колебаний принята частота пульсаций напряжений от поезда.

Расчетная схема к определению динамического коэффициента устойчивости откоса

Рис.1

При расчете устойчивости откоса по формулам регрессии амплитуд виброперемещений определяются их величины в каждом расчетном блоке. Инерционные и диссипативные силы учитываются повышением силы веса отсека и дополнительным углом к равнодействующей, направленным в сторону смещения.

Таким образом, расчетная формула для определения динамического коэффициента устойчивости имеет следующий вид:

сое ш

\

со

к* т. + е.-Ф

где п - количество отсеков, на которые разбивается блок возможного смещения;

Флнн и сдин - расчетные величины угла внутреннего трения (град) и удельного сцепления (кПа), проявляющиеся по поверхности смещения ¡-го отсека;

<Зр - равнодействующая всех сил, действующих в ¡-м отсеке, кН/м;

¡3 - угол наклона к горизонту касательной к поверхности смещения

{-го отсека, град;

1 - длина поверхности смещения в пределах отсека, м;

Туд - удерживающая тангенциальная составляющая

равнодействующей С)р для ¡-го отсека, кН/м.

Данный подход наиболее полно учитывает специфику воздействия ПС на насыпь, поскольку совмещает в себе расчеты верхнего строения пути и собственно расчет устойчивости откосов насыпи.

Однако в работе В.В.Виноградова нахождение силы Р0 проводилось приближенно - через разницу в погонных силах, не учитывалась реальная эпюра напряжений на ОПЗП.

В связи с этим на стадии формулирования цели исследования было решено принять за основу данную модель и откорректировать её за счет более точного определения силы Ро и эпюры напряжений на ОПЗП.

Структура диссертации показана на рисунке 2.

Общая структура диссертации ¡Комплексная методика автоматизированной оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей

Рис. 2

Во второй главе разработан блок информационного обеспечения модели (см.рис.2).

Наполнением этого блока в части анализа информации о натурной модели насыпи служит разработанная в СУБД Access реляционная база данных (БД) infcard.

Центральной таблицей в БД infcard является таблица Объекты (рис.3), в которой определяются все атрибуты натурной модели (поля таблицы).

По внесении в БД множества из 88-ми 4атурных моделей определялись критерии юдобия, формулы для )ычисяения которых фиведены в табл.1.

Классификация [атурных моделей проводилась использованием кластерного нализа, для чего применялся гатистический пакет Statistica.

Структура базы данных infcard

deformations

code of deformation

defamation of s,ube,nde

deformation of slope

deformationof

embankment

deformation from

external load

deformation ot track

correlation KGB

code of correlation«

correlation EGE

objccts

code of picket (ire M ! information card

number of information card

number of information card

code of defect railroad(name)

code of deformation kilometer

number of pipe (bridge)

section

picket lme+-

sloppirg of basis stage

correlation engineering -geological elemetits(EGE) category of line

code EG F.I

specific gravity EGE I soils

degree of moisture EGE I code of soil

moisture l-GE 1 cipher of soil

area £(X 1 type of soil

cods ECt 2

specific £ra\ity EGE 2 note

degree of moisture KGE2 pore-solids ratio

moisture EXjE 2 detrition ratio

area E(jfc2

variety of clayey soils

specific gravity EGE 7

code EGE 7 fluidity factor

degree of moisture EGE 7 debris

moisture EGE, 7 specific resistance

area EGE 1 angie of internal friction

Рис.3

Таблица 1

Критерии подобия для группирования насыпей

Критерии геометрического Критерий литологического подобия Критерии геодинамического подобия

L Шет L. , »—maidem rl H L, * , ~ —:" idem Яг1 ж п - idem *rl4g¥" tgP+-fjp'idem э " гП Ц V "" Г^Р» X ~Г--" tiem

Рассмотренная совокупность натурных моделей была разделена на четыре группы, табл.2

Для определения силы Ро проводились расчеты пути на прочность (расчет по "Правилам...").

Форма эпюры динамических напряжений на ОПЗП принималась с использованием коэффициентов неравномерности распределения напряжений под шпалой (Г.Г.Коншин) и с аппроксимацией полиномом четвертого порядка, полученная эпюра интегрировалась в силу. По разности между силами при определенной скорости и в статических

Условная динамическая составляющая силы на основной площадке земляного полотна

Скорость движения, км/ч

Рис.4

Таблица 2

Геометрические характеристики групп аналогов насыпей

МитЬег оГ оГ ^о ир Не^г оГ етЬалктет т \Vidth Юе оГ етЬаиктеШ т \Vidth оГ ёиЬ£га<1е т Ргсуе сИоп с^ З1'сер 5'оре т

1 1.80 20.31 11.64 2.96

2 2.80 26.17 11.83 6.65

3 7.50 38.50 11.80 12.00

4 9.54 64.45 11.72 19.15

хловиях определялась сила Р0.

На рис. 4 показаны зависимости Р0 от типа ПС и скорости движения.

Для проверки полученных параметров эпюры на ОПЗП проводилось меленное моделирование по МКЭ. В качестве расчетных схем [спользовались 4 группы натурных аналогов насыпей. Моделирование доводилось для статического нагружеиия от ВЛ10 при плоской еформации с использованием лрограм-

Результаты расчетов по МКЭ для группы того комплекса Ь'У/ау. насыпей при статическом нагружении

от электровоза ВЛ10

Полученные эпюры напряжений а)Упругая задача(без учета собственного веса)

2Л)0 Л 00 БЛО Эр

2.00 4 00 6 00 8 00 10 00 12 СО 14 00 16 00

а ОПЗП (см.рис.5.в) имеют максимум 28 кПа. Интегрирование эпюр в силу оказало хорошую сходимость с асчетом статической силы по Правилам..." (92.5 кН против 91.5 кН).

В блок информационного в) Статические напряжениЯ[кПа] на ОПЗП (0.55м) Зеспечения также входит вопрос о. :шамических характеристиках грунтов. |

Для эксплуатируемых насыпей в| :рхней части характерно смешение шластных материалов с грунтами

1 ^ Расстояния от центра координат конечно-элементной сетки

:рхней части насыпи, поэтому Рис5

:туальным является вопрос о назначении характеристик таких ¡разований. Для оценки влияния на величины угла внутреннего трения и [ельного сцепления различных факторов: коэффициентов истирания, :атанности крупнообломочного грунта, процента содержания полнителя, числа пластичности, коэффициента консистенции полнителя с использованием методики ДальНИИСа была составлена ограмма для ЭВМ, по которой построены зависимости,

характеризующие изменение углов внутреннего трения и удельного сцепления от рассмотренных факторов.

Зависимости И.В.Прокудина между виброперемещениями и характеристиками для связных грунтов имеют наибольший интерес с точки зрения использования в модели, т.к. у него проведено разделение параметров снижения характеристик грунтов при вибрации в зависимости от вида и консистенции глинистого грунта.

Для статических характеристик грунта насыпи в БД Мсагс! предусмотрен запрос по расчету с использованием этих зависимостей динамических характеристик удельного сцепления и угла внутреннего трения в зависимости от величины амплитуды виброперемещений в пределах от 20 до 200 Мк.

В третьей главе приводятся результаты экспериментальных исследований по определению динамических параметров на опытной насыпи.

В МИИТе совместно с МИЭТ в период с 1997-1998г.г. проводились экспериментальные исследования по определению динамических параметров на насыпи 408 км линии Санкт-Петербург-Москва, в которых соискатель принимал непосредственное участие.

Для определения динамических напряжений, возникающих в насыпи при проходе ПС, на ОПЗП устанавливались мессдозы конструкции ЦНИИСКа, вибрации грунта измерялись геофонами. Обобщенные схемы установки приведены на рисунке 6.

Компьютеризированная аппаратурно-измерительная система (КАИС) предназначалась для определения под воздействием ПС динамических параметров в различных точках земляного полотна: напряжений и колебаний. На рисунке 7 показана структурная схема КАИС.

Обобщенная схема установки датчиков

Ф

-il-4г

----О---«4-

Повсрхность основной плгцц.-у.ки на уровне _— 0.60 м от нижней пастети шпалы

Рис.6

Структурная схема КАИС-1

Геофон ы Г

Датч ики давления

А кселерометр

АЦП 12р.

У прав ля ю шая ло ги ка

а р

ы е

X г

\г

Рис.7

Харакгерные реализации регистрируемых процессов и эпюры напряжений

приведены на рис.8 и 9.

В таблице 3 приводятся статистические характеристики напряжений, измеренных мессдозой, фиксировавшей максимальные по сечению ОПЗП значения.

Рис.9

Таблица 3

Максимальные напряжения на основной площадке в эксперименте

Тип До ремонта После ремонта С(Ч(Мие с Пагяе реаоита переходное сечснне (с геотекстил» на

$ — 5 Б

*П а «На «п» «дг» кПа к [1а кЦа »(и «Па

ВЛ 1 0(1 1 м > 5 3.70 7.»0 73.20 44.00 7,30 62,25 52,90 5.40 66,40 73,20

Грую.ой мгон 44, | 0 7,20 62.10 38.70 8,40 59,70 Я ,60 8,30 72.35 72,35

Ч С -2 (2 т) 47. I 0 8.СО 67. Ю * зн лч «3 НА Ч »3 Н АЧ 1 51 .!0 3.90 .55 67,10

ЦМЙ 23,40 4 .00 33.40 2». 1 0 4,30 38. 85 3 1 ,50 6.50 47,75 4 7.75

ЧС-6 с ре л «3 НАЧ #3 НАЧ 1 з н л ч ' 37.90 1 0,70 40,60 5.40 56.«5 64,65

и МВ »3 НАЧ *ЗНАЧ И 3 Н Л Ч ! 26.8» 6,М> 4 3.05 29,70 3,80 43.20 43.20

? Р200 Чот ор«м Й 34,40 8,40 55.40 25.10 3.60 34. 1 0 И 3 Н А Ч * ЗНАЧ * 3 Н А Ч I 5 5.40

Анализ результатов показал, что наблюдается хорошая сходимость измеренных величин с расчетными значениями (кроме отдельных единиц ПС, где сильно проявляются ударно-динамические составляющие).

По изложенному в главе второй алгоритму сформированы экспериментальные эпюры напряжений (по максимальным вероятным значениям, максимальным за все циклы проведенных измерений, табл.4,

X ар актер пая запись про хода грузового поезд а (локомотив ВЛ10)

Эпюры напряжений на основной площадке вдоль шпалы Ш110 и хоппердозаторы (60 км/ч) ЧС2 и ЦМВ (110-115 км/ч)

рис.10), характеризующие реальное динамическое воздействие от ПС на ОПЗП.

Таблица 4

Уравнения эпюр динамических напряжений и расчетные динамические силы

Скорость двнжехн» Тип ПС Уравнение эпюры Корни уравнения Рднн Рстат Р0 Р0 'Ю рис 4 соотношение (8)*100 % 1 (.9)

XI Х2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

км'ч м м кН кН кН кН кН

60-70 ВЛЮ(Пм) -0,143 2,813 1 55,67 91.56 64,11 45.73 140%

Гг^овой вагон V - .«} 11 )Ч-4 - ^ «ЧЧ «7* ИМ . Ш 153,91 S6.49 67,42 37,97 178%

90-120 ЧС-2(2т) у. -4« М8Ч-4 .:И<У) .444 .»•,-! «• Л » ЧЧ, • 40 «и 1 42.63 73,52 ь9,11 4630 149%

цмв 1«Г 7(4«). ЛИ V?* 11« -:«->» 11)1,48 58.02 43,46 27,61 157%

155-165 ЧС-6 срел у-отчччммч-1.«я:»чч ,}М1ч-.з«41» 1 37,42 72,00 65,42 5 1.80 126%

ЦМВ ..-чилч.. П «1 ЧЧ . 286 1644 . .40 19-, . 2»! « 91.86 58.02 33.84 33.63 101%

170-180 ~>р;г>с моторный V • -4 1 706 N-4 • 2-1 5 14 1 - •« VI - 1 »9 •«•. • Ч Г« ] 17,75 61.09 56,06 45.13 126%

ЭР200 гол окно А у.-и«11чл..г1.->вчч «»тнч-1 ■.'••««•,.пи- 124,39 61.09 63.30 #ЗНАЧ #ЗНЛЧ!

Экспериментальная эпюра напряжений для ВЛ10

Рис.10

Полученные в эксперименте значения силы Р0 выше определенных с использованием "Правил..." (см.табл.4).

В четвертой главе раскрывается структура и содержание 'Комплексной методики автоматизированной оценки динамической остойчивости железнодорожных насыпей". Внешние нагрузки, активные и )еактивные силы для расчетов динамической устойчивости, которые 'читываются в модели, в виде блок-схемы приводятся на рис. 11.

При анализе причин деформаций насыпи необходимо (до [роведения расчетов устойчивости откосов) убедиться, что причиной этих .еформаций не является недостаточная несущая способность основания.

Схема учета в модели внешних нафузок, активных и реактивных сил

Схема учета внешних нагрузок в модели, действующих на ОПЗП

Вибрационные

виС'рчгсреиоиСняИ на ОЛЗП

ол[х&.чеми* 1п лги (г*офты. аусы'рыетры)

Статические напри лен и а

Динамические напряжении

Эпюры напряжений

на основной гшощалкс

*

1 АпгроксимвиИ« "О ОПЗП и тлегркромние

г—

Схема учета в модели активных и реактивных сил, действующих на расчетный отсек оползневого блока

Активные силы

сила весе отсека с учетом дсПс-геия

ИЖрЦИСИНЫХ счд

к д * 100621 (Г г «82 а » IО 36 .Г г <8 2

I I 132 о(Ьег\*1я:

О 0025 0<1ктл*ие

равиолей ствующей отсек

т, .<3 „-„,(!,.9)

нормальна« составляющая «равнодействующей отсей

к, -и, «>,(«, -и)

0,-угол сотря сенид, град

Реактивные силы

сила. 5а«ен«юшал действие на расчетный к вышележащего »

Й, • нормальная реакция

Ыи(ф, )» Я, • сила внутреннего трения

« • сила сцепления

Рис.11

Опенка стабильности основания насыпи с использованием программы UFOS <Расчет стабильности ПК. 1013*00 пер Гаврипово-Неркасово у*Сл6-Выборг>

Для этого по методу Г.М.Шахунянца проводятся расчеты основания через нахождение коэффициентов стабильности в нем с очерчиванием зоны предельного равновесия (при Ко<1.00). Для автоматизации этих расчетов разработана программа в математической среде MathCAD. При этом для отрисовки изолиний

коэффициентов использовалась программа Surfer.

Для оценки стабильности основания насыпи любого геометрического очертания и литологического сложения грунтов в ИПРИМ РАН (А.Н.Власов & М.Г.Мнушкин) с участием соискателя

разработана программа UFOS (см.рис.2).

Для демонстрации

возможностей программы UFOS был проведен расчет стабильности ряда насыпей при слабом основании (рис.12).

ПО, реализующим изложенную методику расчета динамической устойчивости откосов (см.рис.2, 11) является программа ДКУ (А.А.Зайцев & А.А.Завалишин). При разработке применялось офисное приложение Excel MS Offïce'97 и ЯВУ VBA.

Для сопоставления расчетов динамической и статической устойчивости использовались выделенные ранее группы насыпей смлабл.2).

Осибсш: м

Рис.12

-20В качестве поездной нагрузки принималось воздействие грузового

электровоза ВЛ10 при скорости 80 км/ч. (рис.13).

Анализ результатов расчетов показал, что величина

соотношения между статическим и динамическим коэффициентами

устойчивости р

откосов насыпи (табл.5) зависит в большей степени от вида грунта -степени проявления тиксотропных свойств и в меньшей степени от проявления инерционных и диссипативных сил.

Таблица 5

Результаты расчета на общую устойчивость откоса насыпи по статической и динамической моделям

Объект Наименование грунт: Хн, м Ун, м Хк, м Ук, м

насыпь №1 песок 3 0 8,8 1,8

насыпь №2 супесь пластичная 1 0 12,8 3.0

насыпь №3 суглинок легкий 1 0 17,8 7,5

насыпь №4 суглинок легкий 1 0 24,8 10,0

Объект и, град И м КсНп соотношение,%

насыпь №1 13 3,5 1,503 1,496 0,47

насыпь №2 15 6.9 1,424 1,157 18,75

насыпь №3 18 12,3 1,153 1,107 3,99

насыпь №4 18 17,0 1,157 1,124 2,85

Расчет устойчивости откосов для выбранных групп насыпей при поездной нагрузке от ВЛ10 и скорости 80 км/ч

г 70 ); = а) Р»сче*кв» э пюра напряжений иа ОЛЗП для ВЛ10 при ВО ям/ч «•«ч Гц г—" Л 1 \

0)РЭОет*эя «яма для ияелти N91

Расстотяае оярзал&мЫаа « %

«1Рас«етиае мена о^а изечп« !•« I

_ —

20 2 0

-С /

1

-21-

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В разработанной расчетно-теоретической модели учитывается наряду с объемными статическими силами динамические силы колеблющихся масс грунтов и диссипативные силы; в отличие от модели В.В.Виноградова в работе величины условной динамической составляющей силы Р0, действующие по оси пути, определены для конкретного типа подвижного состава и значительного диапазона скоростей движения вплоть до скоростного. Исследованы разные методы определения статических воздействий на основной площадке земляного полотна, в т.ч. МКЭ и Винклеровском основании. В результате впервые получены зависимости P0=Po(V) как для грузового, так и для пассажирского состава (для грузового до V=120 км/ч, для пассажирского до У=250 км/ч).

2. В результате выполненных с участием диссертанта экспериментальных исследований на насыпи 408 км линии Санкт-Петербург-Москва разработана принципиально новая компьютерная технология определения динамических параметров земляного полотна под воздействием подвижного состава.

3. Создана структура "Комплексной методики автоматизированной оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей", включившая в себя блоки автоматизированной подготовки исходных данных (через реляционную базу данных infeard) для оценки стабильности основания насыпи и расчета динамической устойчивости насыпей.

4. В математической среде MathCAD разработана программа для оценки стабильности основания симметричной насыпи по методике Г.М.Шахунянца, которая потом использовалась для проверю! работы созданной в ИПРИМ РАН программы UFOS под сложные условия

проектирования. На примере ряда реальных объектов на перегонах Осечепка-Спирово (линия Спб.-Москва); Гаврилово-Черкасово (линия Спб.-Выборг); участке Москва-Красное Московской ж. д. проведены расчеты стабильности оснований насыпей доказавшие работоспособность программы.

5. Создан алгоритм, обоснована актуальность использования офисных приложений (электронной таблицы Excel'97 и ЯВУ VBA) и разработана программа ДКУ реализующая методику расчета динамической устойчивости насыпей.

6. На примере определенных с использованием БД infcard групп насыпей и обоснованных внешних нагрузок в виде амплитуды и частоты колебаний грунта на основной площадке, реальной эпюры динамических напряжений проведен расчет статической и динамической устойчивости насыпей. По результатам расчета сделаны выводы о преобладающем влиянии на динамическую устойчивость вида грунта - степени проявления тиксотропных свойств.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1.Зайцев A.A. Оценка устойчивости железнодорожных насыпей при скоростном движении поездов. Тезисы докладов третьей межвузовской научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». М.,РГОТУПС,1998, С.92-94.

2.3айцев A.A., Завалишин A.A. Расчет устойчивости насыпей и использование возможностей электронной таблицы EXCEL и УВА Тезисы докладов международной научно-практической конференции «Проблемы взаимодействия пути и подвижного состава». Днепропетровск.,ДИИТ, 1998,С.37-38.

3.Зайцев A.A., Ашпнз Е.С., Коншин Г.Г. Компьютеризированная аппаратурно-измерителькая система для определения динамических параметров земляного полотна Тезисы докладов международной научно-практической конференции «Проблемы взаимодействия пути и подвижного состава». Днепропетровск.,ДИИТ, 1998, С. 11-12.

4.3айцев A.A., Виноградов В.В., Яковлева Т.Г., Фроловский Ю.К. Ресурсосбережение за счет применения групповых технических решений по усилению железнодорожных насыпей. Тезисы докладов второй научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте». Книга I. М., МИИТ, 1999, С. II2- II3.

5.3айцев A.A. Использование пакетов прикладных программ для оценки стабильности насыпей. Тезисы докладов второй научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте». Книга I. М., МИИТ,1999, C.II3-II 6.

б.Зайцев A.A. Расчет напряжений в насыпи с использованием экспериментальных данных по материалам измерений на опытном участке Октябрьской железной дороги // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока,- Труды научно-технической конференции (Хабаровск, 20-23 октября 1999г.). Т.1. -Хабаровск.: Изд. ДВГУПС, 1999,С.90-91.

7.3айцев A.A., Фроловский Ю.К. Группирование натурных аналогов насыпей с применением электронной базы данных. "Информационная карта" II Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока.- Труды научно-технической конференции (Хабаровск, 20-23 октября 1999г.). Т. 1. -Хабаровск.: Изд. ДВГУПС, 1999,С.92.

8.Zaitcev A.A., Frolovsky Y.K. Database "Information card" for analogues of railway embankments / Proceedings of the 3rd International Conference on Advances of Computer Methods in Geotechnical and Geoenviromental Engineering, Moscow, Russia, 1-4 February 2000. P.237-240.

ВВЕДЕНИЕ.

1 .АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ В ОБЛАСТИ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЫПЕЙ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 .Общая характеристика проблемы.

1.2. Параметры вибрационных воздействий подвижного состава на грунты насыпей.

1.3. Динамические напряжения в грунтах насыпей.

1.4.Динамические характеристики сопротивления грунтов сдвигу.

1.5.Расчетные модели оценки динамических воздействий подвижного состава на насыпь.

1.6.Цель и задачи исследования. Структура диссертации.

Выводы по главе первой.'.■.

2.РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЫПЕЙ.

2.1 .Основная структура модели.

2.1.1. Общая концепция построения модели.

2.1.2. Двухмассовая колебательная система.

2.1.3. Учет динамических параметров в расчете устойчивости насыпи.

2.2. Информационное обеспечение расчетной модели.

2.2.1.Информационный блок объекта.

2.2.2. Расчетные величины силовых воздействий на основную площадку.

2.2.3.3атухание с глубиной динамических воздействий.

2.2.4.Статические и динамические характеристики сопротивления грунтов сдвигу.

Выводы по главе второй.

3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ

ВОЗДЕЙСТВИЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА

НАСЫПИ.

3.1.Общая программа экспериментальных полевых исследований.

3.2.Характеристика опытных участков.

3.3.Измерительная аппаратура.

3.3.1 .Датчики для испытаний.

3.3.2.Компьютеризированная аппаратурно-измерительная система (КАИС). Программное обеспечение испытаний.

3.4.Подвижной состав на экспериментальном участке.

3.5.Результаты экспериментальных исследований.

3.5.1 .Методика обработки реализаций.

3.5.2.Динамические напряжения.

Выводы по главе третьей.

4.КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ НАСЫПЕЙ.

4.1. Общая структура методики.

4.2. Формирование исходных данных для расчета.

4.2.1. Геометрия и литологическое строение насыпи и ее основания.

4.2.2. Внешние нагрузки.

4.2.3. Динамические характеристики фунтов насыпи.

-54.2.4. Статические характеристики грунтов для расчетов стабильности основания.

4.3. Предварительная оценка стабильности основания.

4.3.1.Расчет стабильности симметричной насыпи с использованием математической системы MathCAD 7.0.

4.3.2.0бщие сведения о методах интерполяции для построения изолиний коэффициентов стабильности.

4.3.3. Программа UFOS по оценке стабильности основания, порядок работы с программой.».

4.3.4. Принятие решения об обеспечении стабильности основания.

4.4.Программа ДКУ для оценки динамической устойчивости насыпей.

4.4.1. Программа ДКУ, порядок работы с программой.

4.4.2. Некоторые результаты использования программы ДКУ для оценки динамической устойчивости выделенных групп насыпей.

Выводы по главе четвертой.

В настоящее время на 10.3% эксплуатационной длины сети железных дорог России земляное полотно имеет дефекты и деформации, негативно влияющие на перевозочный процесс. Департаментом пути и сооружений МПС РФ условно установлено, что при этом показателе в 5% и менее достаточная надежность работы пути в целом будет обеспечена. Как видим, этот условный показатель по сети в целом превышен более чем в два раза.

Особую опасность для обеспечения бесперебойного движения поездов представляют собой насыпи и особенно высокие. До 70% всех полных отказов земляного полотна (полной потери работоспособности, при которой имеют место перерывы в движении поездов) приходится именно на такие насыпи.

Полный отказ наступает, как правило, когда происходит смещение откосов насыпи, сопровождающееся глубокой просадкой верхнего строения пути, а иногда и полным его разрушением.

Основными причинами таких деформаций является, как правило, переувлажнение грунтов насыпи и связанное с этим уменьшение сопротивления фунтов сдвигу. Немаловажную роль при этом играет и ВВП на грунты насыпей.

Наибольшему влиянию динамических нагрузок подвержены те участки пути, где земляное полотно сложено увлажненными глинистыми грунтами, способными при ВВП снижать свою прочность, в несвязных грунтах наблюдаются явления разжижения. Потеря прочности при определенных условиях может достигать такого значения, при котором начинается образование и развитие остаточных деформаций. Для своевременного их предупреждения необходимо правильно оценивать, выявлять и усиливать такие участки эксплуатируемого земляного полотна, где грунты насыпей при изменении условий работы достигнут предельного состояния либо возникнут условия нарушения стабильности конструкции насыпи.

Существующие методы оценки устойчивости откосов насыпей, как известно, исходят в основном из статической схемы учета воздействия внешних нагрузок от проходящих поездов.

При проведении расчетов устойчивости насыпей проектировщики сталкиваются с отсутствием такой методики расчета, которая могла бы учитывать перспективные условия эксплуатации, динамический характер воздействий на земляное полотно.

Имеются, правда, некоторые предложения (методики) учета динамического характера указанного воздействия (см.главу первую), однако, ни одна из них не обладает комплексностью, полным информационным обеспечением и не доведена до состояния практически значимого программного продукта.

Поэтому постановка задачи о создании комплексной аргументированной методики оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей на базе информационных и компьютерных технологий, безусловно, является актуальной.

Актуальность этой задачи в современных условиях исходит также из наметившейся программы МПС по реконструкции ряда линий под скоростное движение поездов и уже реализуемой на линии Санкт-Петербург-Москва.

Специфика сети железных дорог России состоит в том, что на ней на всех основных направлениях имеет место смешанное (пассажирское и грузовое) движение поездов. Такое же смешанное движение (с малыми осевыми нагрузками, скоростями движения пассажирских поездов до 200 км/ч и высокими осевыми нагрузками со скоростями движения до 100 км/ч грузовых поездов) намечено к реализации и на реконструируемой линии Санкт-Петербург-Москва.

В связи с этим, для обеспечения эксплуатационной надежности насыпей на реконструируемых направлениях необходимы работы по усилению отдельных объектов, которые невозможно осуществить без предварительной оценки динамической устойчивости насыпей.

Известно из предыдущих исследований, что при учете динамического состояния насыпей коэффициенты устойчивости откосов уменьшаются от 1-2% до 25-30% в зависимости от высоты насыпи, рода и состояния грунтов, типа подвижного состава и скоростей движения.

Однако этот показатель должен быть оценен для каждого объекта индивидуально на современном уровне с использованием комплексной методики.

Таким образом, констатируя, что проблема, поставленная в названии диссертации, является актуальной, отмечаем, что целью работы являлась разработка комплексной методики оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей на базе информационных и компьютерных технологий.

Научная новизна и теоретическая значимость работы заключаются в

• формировании расчетно-теоретической модели оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей;

• разработке автоматизированной информационной системы для реализации модели;

• разработке информационного блока по определению динамических характеристик сопротивления сдвигу грунтов, в том числе крупнообломочных с глинистым заполнением;

• получении условной динамической сосредоточенной силы, включаемой в расчетную модель, путем интегрирования эпюр динамических напряжений, полученных при статистической обработке результатов экспериментальных исследований на основной площадке опытной насыпи (408 км Санкт-Петербург-Москва);

• разработке комплексной методики автоматизированной оценки динамической устойчивости насыпей;

• разработке программного продукта по оценке динамической устойчивости железнодорожных насыпей.

Вее эти результаты, кроме экспериментов на опытной насыпи получены автором, в экспериментальных работах он принимал личное участие, программный продукт разработан в соавторстве с А.А.Завалишиным.

Практическая ценность работы определяется возможностью реализации программного продукта в проектных организациях МПС РФ при проектировании новых насыпей, проверке динамической устойчивости насыпей при подготовке линий к скоростному пассажирскому движению и повышении грузонапряженности линий, при установлении причин нарушения устойчивости деформирующихся насыпей, при проектировании различных поддерживающих сооружений, требующих определения оползневых давлений с учетом динамического состояния насыпей.

Апробация работы:

Отдельные положения работы и работа в целом доложены и были одобрены на пяти конференциях, на секции путевого хозяйства научно-технического совета МПС и заседании кафедры "Путь и путевое хозяйство МИИТа.

Реализация работы:

Отдельные части работы изложены в "Методике оценки устойчивости откосов насыпей при высокоскоростном движении / ЦПИ МПС 22/42: Утв.25.12.97.-М.: Изд.МИИТа, 1997.-64с."

Программа ДКУ использовалась в проектном институте ТИПРОТРАНПУТЬ" МПС при оценке устойчивости деформирующихся насыпей; НПФ "Кондор АРС" при проведении обследования насыпей на направлении Москва-Ряжск Московской железной дороги; инженерно-геологической базой Северо-Кавказской железной дороги на ПК 1303 км перегона Москва-Синявская, а также при разработке дипломных проектов в институте пути строительства и сооружений МИИТа.

Выводы по главе четвертой

1. В результате исследований создана структура "Комплексной методики автоматизированной оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей", включившая в себя блоки автоматизированной подготовки исходных данных для оценки стабильности основания насыпи и расчета динамической устойчивости насыпей.

2. Создан блок информационного обеспечения по определению динамических характеристик грунтов и характеристик крупнообломочных грунтов при различном содержании заполнителя из грунтов глинистых грунтов.

-1653. Для современного подвижного состава получены зависимости характеризующие изменение условной динамической составляющей расчетной силы Ро(кН) на ОПЗП, которые могут использоваться для расчета динамической устойчивости откосов насыпи.

4. Разработана программа в математической системе MathCAD для оценки стабильности основания симметричной насыпи по методике Г.М.Шахунянца, которая потом использовалась для проверки работы созданной в ИПРИМ РАН (А.Н.Власов & М.Г.Мнушкин) полноценной программы для проектирования стабильности основания насыпей - UFOS. На примере ряда реальных объектов (ПК3834+00 п.Осеченка-Спирово, линии Спб.-Москва; ПК1013+00 п.Гаврилово-Черкасово, линии Спб.-Выборг Октябрьской ж. д.; ПК3462+00, уч.Москва-Красное Московской ж. д.) проведен расчет стабильности оснований насыпей и доказана работоспособность программы.

5. Разработан алгоритм, обоснована актуальность использования оффисных приложений (в частности электронной таблицы ЕхсеГ97 и VBA) для разработки программы оценки динамической устойчивости насыпей и совместно с аспирантом А.А.Завалишиным создана программа ДКУ (динамический коэффициент устойчивости).

6. На примере выделенных в главе второй групп насыпей и обоснованных внешних нагрузок в виде амплитуды и частоты колебаний грунта ОПЗП, реальной эпюры динамических напряжений на ОПЗП проведен расчет статической и динамической устойчивости насыпей, по результатам которого сделаны выводы о преобладающем влиянии на динамическую устойчивость вида грунта - степени проявления тиксотропных свойств.

ЗАЮПОЧЕНИЕ

В результате исследований проведенных в работе установлено, что за последние десятилетия накоплен достаточно обширный материал в области изучения вибродинамического воздействия от поездов на насыпи. Однако до сих пор не было проведено его обобщения и не создана методика оценки динамической устойчивости насыпей, которая отражала бы весь комплекс вопросов оценки динамического состояния насыпей, была бы простой и удобной для использования компьютерных технологий. Для разработки такой методики в диссертации принята приоритетность для проектных организаций МПС инженерных методов расчета.

Основой разработанной в работе расчетно-теоретической модели по оценке динамической устойчивости железнодорожной насыпи явились: инженерный метод Г.М.Шахунянца, его статическая расчетная схема; динамическая модель В.В.Виноградова с учетом действия на основной площадке земляного полотна условной динамической силы Ро; зависимости И.В.Прокудина, описывающие изменение параметров сопротивления грунтов сдвигу при изменении амплитуд колебаний грунтов.

В отличие от статической схемы Г.М.Шахунянца в разработанной расчетно-теоретической модели учитывается наряду с объемными статическими силами динамические силы колеблющихся масс грунтов и диссипативные силы.

В отличие от модели В.В.Виноградова в работе величины условных динамических сил Р0, действующих по оси пути на основной площадке, определены для конкретного подвижного состава и рабочего диапазона скоростей движения. В работе исследованы разные методы определения статических воздействий на основной площадке, в т.ч. при Винклеровском основании, МКЭ и пр.

В результате выполненных с участием автора экспериментальных исследований на насыпи 408 км скоростного участка линии Санкт-Петербург-Москва разработана принципиально новая компьютерная технология определения динамических параметров земляного полотна под воздействием подвижного состава. Эта технология включает в себя следующий комплекс: современные датчики для измерения напряжений и вибраций, портативную компьютеризированную аппаратурно-измерительную систему (КАИС) и пакет прикладного программного обеспечения. Эксплуатационные испытания этой технологии показали её эффективную работоспособность.

Предложен новый способ получения условной динамической сосредоточенной силы, включаемой в расчетную модель, путем интегрирования эпюр динамических напряжений, полученных при статистической обработке результатов экспериментальных исследований или расчетным путем.

В результате теоретических и экспериментальных исследований впервые получены формулы, характеризующие реальные эпюры напряжений на основной площадке, и зависимости Ро = Ро (V) как для грузового (до скоростей движения 120 км/ч), так и для пассажирского составов (до скоростей движения 250 км/ч).

Впервые исследован и получен широкий спектр данных о параметрах сопротивления сдвигу крупнообломочных грунтов с глинистым заполнителем, предложен обширный информационный блок о динамических характеристиках сопротивления сдвигу всей номенклатуры грунтов в зависимости от величины амплитуды виброперемещений.

Разработан информационный блок объекта - натурной модели насыпи в виде реляционной базы данных infcard (реализованной в СУБД Access). На основе кластерного анализа 88ми объектов выделены четыре обобщенных группы объектов.

Создана структура "Комплексной методики автоматизированной оценки динамической устойчивости железнодорожных насыпей", включившая в себя информационные блоки по группам объектов, внешним нагрузкам, характеристикам грунтов, используемые в качестве исходных данных при расчете динамической устойчивости насыпей.

Так как при оценке динамической устойчивости насыпей необходимо убедиться в обеспеченности прочности основания, в математической среде MathCAD разработана программа по методике Г.М.Шахунянца для определения коэффициентов стабильности основания симметричной насыпи, которая потом использовалась для проверки работы созданной в ИПРИМ РАН программы UFOS под сложные условия проектирования. На примере ряда реальных объектов на перегонах Осеченка-Спирово (линия Спб.-Москва); Гаврилово-Черкасово (линия Спб.-Выборг); участке Москва-Красное Московской ж.д. проведены расчеты стабильности оснований насыпей доказавшие работоспособность программы UFOS.

Создан алгоритм, обоснована актуальность использования офисных приложений (электронной таблицы ЕхсеГ97 и ЯВУ VBA) и разработана программа ДКУ реализующая указанную методику расчета динамической устойчивости насыпей.

Разработанное программное обеспечение апробировано в проектном институте ТИПРОТРАНСПУТЬ" МПС, НПФ"Кондор АРС", инженерно-геологической базой Северо-Кавказской железной дороги.

На примере выделенных групп насыпей и обоснованных внешних нагрузок в виде амплитуды и частоты колебаний грунта на основной площадке, реальной эпюры динамических напряжений проведен расчет статической и динамической устойчивости насыпей. По результатам расчета сделаны выводы о преобладающем влиянии на динамическую устойчивость вида грунта -степени проявления тиксотропных свойств.

1. Васютынский А.Л. Наблюдения за упругими деформациями железнодорожного пути.- Спб.: изд. Института путей сообщения, 1899.

2. Волобуев С.К Влияние "критической поверхности" на прочность насыпей как целого тела // Железнодорожное дело .- 1908,№17.

3. Дербенцев A.C., Мурованный Н.П, Смолин Ю.П. Исследование колебаний двухпутных железнодорожных насыпей от поездной нагрузки// Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1986, №5, С.120-125.

4. Соловьев Ю.И., Караулов A.M., Смолин Ю.П. Современные методы расчета устойчивости земляного полотна железных дорог. Новосибирск: СГАПС, 1996.-82с.

5. Шахунянц Г.М., Коншин Г.Г. Напряжения на основной площадке земляного полотна // Труды МИИТ. М.:Транспорт, 1965. Вып.178.-С.146-165.

6. Напряжения и упругие деформации в земляном полотне под воздействием поездов // Тр. ЦНИИ МПС, вып.460.М.¡Транспорт, 1972. 125с.

7. Коншин Г.Г. Исследование колебаний грунта в откосах насыпей // Вестник ВНИИЖТ, 1974, №6, С.42-45.

8. Коншин Г.Г. Спектральный состав пространственных колебаний грунта основной площадки земляного полотна // Вестник ВНИИЖТ, 1977, №4, С.39-43.

9. Коншин Г.Г. О зонах динамического воздействия поездной нагрузки на земляное полотно // Транспортное строительство, 1980, №10, С.37-38.

10. Коншин Г.Г. Исследование реакции грунтов железнодорожных насыпей на динамические воздействия с использованием упругой слоисто-блоковой модели // Вестник ВНИИЖТ, 1988, №6, С.43-46.

11. Коншин Г.Г. Закономерности изменения напряженного состояния земляного полотна под воздействием поездной нагрузки.//Вестник ВНИИЖТ, 1991, №8, С.17-21.

12. Коншин Г.Г. Вибросейсмическая диагностика эксплуатируемого земляного полотна / ВНИИЖТ.-М.:Транспорт,1994.-216с.

13. Жинкин Г.Н., Прокудин И.В., Великотный В.П. Зависимость вертикальных напряжений в земляном полотне от скоростей движения поездов. Труды ДИИТ. 1978. Вып. 201/27, с. 14-19.

14. Прокудин И.В. Колебания глинистых грунтов земляного полотна при высокоскоростном движении поездов // В кн.: Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте. Днепропетровск, 1979. Вып.203/28.-С.48-51.

15. Прокудин И.В. Прочность и деформативность железнодорожного земляного полотна из глинистых грунтов, воспринимающих вибродинамическую нагрузку: Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора техн. наук М. МИИТ,1983.-41с.

16. Пособие по расчету устойчивости земляного полотна с учетом вибродинамического воздействия поездов./ Ленгипротранс; Составитель А.П.Кудрявцев.-Л, 1986.-71с.

17. Методические указания по расчету напряженно-деформированного состояния и несущей способности железнодорожного земляного полотна при вибродинамическом воздействии подвижного состава: МПС РФ, Департамент пути и сооружений. М.: Транспорт, 1998.-70с.

18. Эсвельд К. Вибрации грунта вблизи железных дорог // Железные дороги мира, 1992, №5, С.49-52.

19. Ершов В.А. Устойчивость песчаных насыпей в связи с колебаниями, вызываемыми железнодорожным и автомобильным транспортом // Сб. науч. тр. ЛИСИ: Основания и фундаменты.-Л.: Изд-во ЛИСИ , 1962.-С.76-94.

20. Ершов В.А. Устойчивость колеблющегося грунта в песчаных плотинах // Материалы координационных совещаний по гидротехнике: Динамические свойства грунтов и сейсмостойкость гидротехнических сооружений. Л.Энергия,1973.Вып.80.-С.115-119.

21. Виноградов В.В. Экспериментальное исследование распространения колебаний в грунтах железнодорожных насыпей // Труды МИИТ: Совершенствование конструкции пути и технологии путевых работ,- М.: Изд-во МИИТа, 1976. Вып.542.-С.80-107.

22. Шахунянц Г.М., Виноградов В.В. Динамическая устойчивость откосов// Труды МИИТ: Вопросы пути путевого хозяйства.- М.: Изд-во МИИТа, 1980. Вып.667.-С. 18-35.

23. Виноградов В.В. Исследование работы насыпи под Динамической нагрузкой: Диссертация на соискание ученой степени кандидата техн. наук М. МИИТ, 1979.-241с.

24. Виноградов В.В. Прочностные характеристики грунта при динамическом воздействии // Межвузовский сб.научн.тр.: Земляное полотно и геотехника на железнодорожном транспорте. -Днепропетровск: ДИИТ,1983. С.28-33.

25. Виноградов В.В. Оценка несущей способности нагруженных откосов// Межвуз. сб. научн. трудов: Актуальные научные решения транспортных задач.- М.: Изд-во МИИТа, 1989. Вып.826.-С.24-31.

26. Kasakabe О., Kumura Т., Yamaguchi Н. Bering capacity of slopes under strip loads on the top surfaces// Soils and Foundations, vol.21.,№4.-1981.-p. 120-134.

27. Виноградов В.В. Расчет устойчивости откосов эксплуатируемых железнодорожных насыпей с применением персональных ЭВМ: Метод, указания к курсовому и дипл. проектированию. М.: Изд. МИИТа, 1994.-50с.

28. Баркан Д.Д. Динамика оснований и фундаментов. М.: Стройвоенмориздат, 1948, 412с.

29. Вознесенский С.А. Исследование эксплуатационной надежности железнодорожных насыпей. Воронеж, Изд. ВГУ, 1974,-112с.

30. Hillig Johannes Geotechnische Anforderungen an den Eisenbahnunterbau// Eisenbahningenieur.-47.-№3.-1996.-p.p.24-32. Есть русский перевод: Геотехнические требования к основанию железнодорожного пути. ЦНИИТЭИ МПС. 1996. Серия IV. Вып.4 , с. 1-8.

31. Харламов Н.В. К вопросу о расчете напряжений в балласте и земляном полотне и о допустимых напряжениях // Труды МИИТ: Взаимодействие пути и подвижного состава и вопросы расчетов пути.-М.: Трансжелдориздат, 1936. Вып.45.-С.5-14.

32. Хействер Б.Д. О допускаемых напряжениях на земляное полотно // Труды ВНИИЖТ: Взаимодействие пути и подвижного состава и вопросы расчетов пути. -М.: Трансжелдориздат, 1955. Вып.97.-С.386-410.

33. Цуканов П.П. Исследование упругих и остаточных осадок шпал. Труды ЦНИИ МПС. Вып. 137. М., Трансжелдориздат, 1957.-136с.

34. Правила производства расчетов верхнего строения пути на прочность. JL, Изд. Военной академии тыла и транспорта, 1969.-57с.

35. Динамические исследования пути и корректировка правил расчетов железнодорожного пути на прочность. Под ред. М.Ф.Вериго, Труды ЦНИИ МПС. Вып. 466. М., Транспорт, 1972,-192с.

36. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. Под ред. М.Ф.Вериго.- М., Транспорт, 1986.-559с.

37. Вериго М.Ф. Метод расчета деформаций земляного полотна при действии на него динамических нагрузок // Вестник ВНИИЖТ, 1988, №5, С.41-45.

38. Шахунянц Г.М. Земляное полотно железных дорог,- М.: Трансжелдориздат, 1953.-827с.

39. Флорин В.А. Основы механики грунтов,- т.1: Общие зависимости и напряженное состояние оснований сооружений,- M.-JL: Госстройиздат , 1959.-357с.

40. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебник / С.Б.Ухов и др.- М.: АСВ, 1994.-527с.

41. Марготьев А.Н. Напряжения и деформации в слоистых средах от полосовой нагрузки,- В кн.: Расчет и конструирование балластной призмы железнодорожного пути. Тр.ЦНИИ МПС, вып.387. М., Транспорт, 1970,С. 156-187.

42. Марготьев А.Н. Основные закономерности деформирования земляного полотна под повторно прилагаемой нагрузкой//Вестник ВНИИЖТ, 1977, №4, С.34-38.

43. Методика расчета несущей способности основной площадки земляного полотна. Лысюк B.C., Поздняков Б.И., Титов В.П. Труды ЦНИИ МПС. Вып. 451. М., Транспорт, 1971.-11 Ос.

44. Титов В.П. Усиление земляного полотна длительно эксплуатируемых железных дорог. М.:Стройиздат, 1980.-272с.

45. Лапидус Л.С. Несущая способность основной площадки железнодорожного земляного полотна. Под ред. Гольдштейна М.Н.- М., "Транспорт",1978.125с.

46. Кутергин В.Н. Закономерности изменения свойств глинистых грунтов при вибрации,- М.: Наука, 1989.-143C.

47. Гуменский Б.М., Новожилов Г.Ф. Тиксотропия грунтов и её учет при строительстве автомобильных дорог и мостов. М.: Автотрансиздат, 1961.-108с.

48. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. Механика грунтов,- М: Высшая школа, 1991.-447с.

49. Велли Ю.Я. К вопросу о сейсмической устойчивости намывных ядерных плотин // Вопросы механики грунтов. Л.;М., 1958.Вып.28.С.87-126.

50. Кистанов А.И. Исследование вибродинамического воздействия поездов на глинистые грунты земляного полотна: Автореферат диссертации на соискание учёной степени к.т.н., Л., 1969.- 21с.

51. Кейзик Л.М. К вопросу повышения динамической устойчивости грунтов земляного полотна. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., Л.,1974 г.,21с.

52. Красников Н.Д. Динамические свойства грунтов и методы их определения,- Л.:Стройиздат, 1970,-239с.

53. Ставницер Л.Р. Деформации оснований сооружений от ударных нагрузок. М.: Стройиздат, 1969.-128с.

54. Ставницер Л.Р. О сопротивлении грунтов сдвигу и устойчивости оснований при сейсмических колебаниях // Свойства грунтов при вибрациях. Ташкент.: Фан , 1975.-С.148-154.

55. Месчян С.Р. Механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения. М.: Недра, 1974,- 192с.

56. Месчян С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. М.: Недра, 1978.- 207с.

57. Временные методические указания по расчету устойчивости эксплуатируемых насыпей и проектированию контрбанкетов. М.: Транспорт, 1979.-30с.

58. Методические указания по определению свойств грунтов эксплуатируемого земляного полотна. М.: Транспорт, 1984.-49с.

59. Яковлев П.И., Бибичков А.Г., Бибичков A.A. Взаимодействие сооружений с грунтом.- М.: Недра, 1997.-464с.

60. Дорфман А.Г. Вариационный метод исследований устойчивости откосов.- Труды ДИИТ,1965, вып.9. С.17-25.

61. Соловьев Ю.И., Ким А.Ф. Уравнения теории предельного равновесия консолидирующей грунтовой массы // Инженерно-геологические условия и особенности фундаментостроения в Сибири. -Тр.НИИЖТа, вып.133. Н., НИИЖТ,1972,С.100-108.

62. Кудрявцев И.А. К вопросу о деформации откосов насыпи магистральных железных дорог// В кн.: Геотехника в транспортном строительстве.- Межвузовский сб. науч.тр., Днепропетровск, ДИИТ, 1988.-С. 37-42.

63. Кудрявцев И.А. О колебаниях земляного полотна, вызываемых ударом колеса о стык рельса// Инженерно-геологические условия, основания и фундаменты транспортных сооружений в Сибири. -Межвузовский сб. науч.тр., НИИЖТ, 1989,С.53-59.

64. Кудрявцев И.А. Влияние вибрации на нижнее строение железнодорожного пути, здания и сооружения: Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора техн. наук М. МИИТ,1995.-45с.

65. Косыгин Е.В. Методика расчета и оптимального проектирования конструкций железнодорожного земляного полотна при статических и динамических воздействиях: Автореферат дисс. на соискание учен. степ. канд. техн. наук М.:НИИТС, 1993.15с.

66. Се Дин-и Устойчивость песчаных откосов, вовлеченных в колебательные движения// Сб. науч. тр. ЛИСИ: Основания и фундаменты,- Л.: Изд-во ЛИСИ, 1962.-С.95-106.

67. Рекомендации по выбору методов расчета коэффициента устойчивости склона и оползневого давления // Министерство монтажных и специальных строительных работ УССР.- М.:ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1986.- 124с.

68. Шахунянц Г.М., Яковлева Т.Г. Учет динамических воздействий подвижного состава при расчете устойчивости откосов железнодорожных насыпей // Труды МИИТ: Вопросы пути путевого хозяйства.- М.: Изд-во МИИТа ,1973. Вып.443.-С.98-166.

69. Яковлева Т.Г., Иванов Д.И. Моделирование прочности и устойчивости железнодорожного полотна.-М.: Транспорт, 1980.-255с.

70. Шахунянц Г.М., Яковлева Т.Г. Интегральная оценка динамического состояния железнодорожных насыпей// Труды МИИТ: Вопросы пути путевого хозяйства.- М.: Изд-во МИИТа, 1980. Вып.667.-С.З-17.

71. Яковлева Т.Г. Прогнозирование деформируемости железнодорожных насыпей с учетом их динамического состояния// Межвузовский сб.научн.тр.: Земляное полотно и геотехника на железнодорожном транспорте. Днепропетровск: ДИИТ, 1983. - С. 11 -18.

72. Методические рекомендации по прогнозированию надежной работы железнодорожных насыпей в условиях интенсивной эксплуатации путей //Главное управление пути МПС: Утв. 10 июня 1987г.-М.:ЦНИИТЭИ МПС, 1990,- 83 с.

73. Технические указания по усилению и стабилизации насыпей на прочном основании армогрунтовыми поддерживающими сооружениями / Главное управление пути МПС: Утв.13.12.91.-М.: Полиграфлес, 1991.-101 с.

74. Железнодорожный путь / Яковлева Т.Г., Карпущенко Н.И., Клинов С.И., Путря Н.Н., Смирнов М.П.; Под. ред. Яковлевой Т.Г.: Учеб. для вузов.- М.: Транспорт, 1999.-406с.

75. Соколов В.А. К вопросу учета динамических нагрузок от подвижного состава при расчете устойчивости земляного полотна // Сб. науч.тр. НИИЖТ, Новосибирск, 1956, вып.12,С.30-39.

76. Сорокин Е.С. К теории внутреннего трения при колебаниях упругих систем. М.: Госстройиздат, 1960.-133С.

77. Савинов О.А. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет.-Л.: Изд литературы по строительству, 1964.-347с.

78. Савинов О.А. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет.-Л.: Стройиздат, 1979.-200с.

79. Пятецкий В.М., Александров Б.К., Савинов О.А. Современные фундаменты машин и их автоматизированное проектирование.-М.: Стройиздат, 1993.-424с.

80. Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость грунтов,- М.: Эдиториал УРСС, 1999.-264с.

81. Правила расчета пути на прочность и надежность в зависимости от класса линий (первая редакция). М., Изд. ВНИИЖТа, 1999.-53с.

82. Аладьев В.З., Хунт Ю.Я., Шишаков М.Л. Основы информатики. Учебное пособие.- М.: Филин, 1998.-496с.

83. Основы современных компьютерных технологий. Учебное пособие/ Под ред. Хомоненко А.Д.,- Спб.: Корона, 1998,-448с.

84. CnpaB04HHK(SoftGuide) по программным продуктам для персональных пользователей А.Ю.Гаевский, О.А. Леонтьев, В.Я. Петровский.-К.: ООО «ДиаТайп», 1998-256с.

85. Руководство программиста по Visual Basic для Microsoft Office 97 / Пер. с англ.- М.: Русская редакция ТОО Channel Trading Ltd., 1997.-544с.

86. Кароль В.И. Разработка приложений в MS Access M.: Приор., 1998.-274с.

87. Соломон К. Microsoft ©Office 97: Разработка приложений / Пер. с англ.- Спб.: BHV., 1998.-560с.

88. ЮО.Т.О'Брайен, С.Подж, Дж.Уайт Microsoft ©Access 97: Разработка приложений / Пер. с англ.- Спб.: BHV., 1998.-640С.

89. Ю1.Биллинг В.А., Дехтярь М.И. VBA и Оффисное программирование .- М.: Русская редакция ТОО Channel Trading Ltd., 1998.-720с.

90. Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог/ М.В. Аверочкина, С.С. Бабицкая, С.М. Большаков и др.; Под ред. А.Ф. Подпалого, М.А. Чернышева, В.П. Титова. М.: Транспорт, 1978. - 766с.

91. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути / МПС России.- М.: Транспорт, 1999,-189с.

92. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

93. Железные дороги колеи 1520 мм /СТН Ц-01-95,- Министерство путей сообщения Российской Федерации. М.: Изд. МПС РФ, 1995. - 83 с.

94. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм. СП 32-104-98 / Свод правил по проектированию и строительству. М.: Госстрой России, 1999. - 90 с.

95. Систематизация информационных карт натурных моделей и обоснование групп насыпей: Отчет (промеж.№2) о НИР №70/98 «Технические решения для усиления деформирующихся железнодорожных насыпей» / МИИТ; Руководитель В.В.Виноградов.-М.,1998,- 74с.

96. Розовский Л.Б. Введение в теорию геологического подобия и моделирования.-М.: Недра, 1969.-127с.

97. Ю9.Дубров A.M., Мхитарян B.C., Трошин Л.И. Многомерные статистические методы: Учебник,- М.:

98. Финансы и статистика, 1998.-352с.

99. ПО.Кулаичев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. STADIA 6.0.- 2-е изд., доп. и перераб.- М.: Информатика и компьютеры, 1998.-270с.

100. П.Боровиков В.П. Популярное введение в программу STATISTICА.-М.: Компьютер пресс , 1998.-267с.

101. Результаты обобщения характеристик и показателей воздействия на путь современных локомотивов, необходимых для расчетов железнодорожного пути на прочность: Отчет о НИР/ ВНИИЖТ, рук. С.С.Крепкогорский.-М. 1990, 14 с.

102. Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог(альбом-справочник)/ 002И-97 ПКБ ЦВ МПС РФ .М.: Изд. ПКБ ЦВ МПС. 1998.-283с.

103. Справочник инженера-путейца. Под ред. В.В.Басилова и М.А.Чернышева, т.1. М- Транспорт, 1972. - 768 с.

104. Взаимодействие пути и подвижного состава при высоких скоростях движения и повышенных осевых нагрузках. Под ред. А.АЛьвова, Труды ЦНИИ МПС. Вып. .592. М., Транспорт, 1978.-136с.

105. Руководство по использованию программы UFOS: Отчет (заключит.) о НИР №34/99 «Разработка программного обеспечения оценки стабильности оснований насыпей (UFOS)» / МИИТ; Руководитель В.В.Виноградов.-М., 1999.- 53с.

106. Берлинов M.B. Основания и фундаменты: Учебник для строит, спец. вузов.-2-e изд., перераб. и доп,-М.: Высшая школа, 1998.-319с.

107. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А., Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании,-3-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1984.-679с.

108. Пак Ен Сок Некоторые вопросы работы пути с железобетонными шпалами / Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.- М.: Изд. МИИТа, 1960.

109. Железобетонный путь на железобетонных шпалах / Золотарский А.Ф., Балашов A.A., Исаев H.M., Серебренников B.B.-М.:Транспорт 1967.-441с.

110. Railroad Track. Theory and Practice: Material Properties, Cross-Sections, Welding, and Treatment // Ed. F.Fastenrath.- New York: Frederick Ungar Pablishing, 1981, 457 p.p.

111. Конвиз A.B. Определение эффективных характеристик механических свойств неоднородных грунтов расчетно-экспериментальным способом: Диссертация на соискание ученой степени кандидата техн. наук.- М. МИСИ,1986.-238с.

112. Методика и программа комплексных испытаний на 1998г.: Отчет (промеж.№1) о НИР №20/98 «Проведение измерений напряжений и деформаций насыпи на скоростном опытном участке а) на прочном основании» / МИИТ; Руководитель Е.С.Ашпиз.-М.,1998.- 36с.-177

113. Методические указания по применению прямого метода измерения давлений в грунтах и сыпучих материалах: ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко. М.: Стройиздат, 1982.-124с.

114. Грицык В.И. Расчеты земляного полотна железных дорог. Учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта. М.:УМКМПС, 1998.-520с.

115. Грицык В.И. Алгоритмы итеративной оптимизации в проектировании объектов земляного полотна // Вестник ВНИИЖТ, 1992, №5, С.5-9.

116. Грицык В.И. Проектирование насыпи на ЭВМ. Методические указания. Ростов на Дону. : РИИТ, 1988.-28С.

117. Девис Дж. Статистика и анализ геологических данных / Пер.с англ.-М.:Мир., 1977.-576с.

118. Никитенко В.Л., Рабинович B.C., Титова З.И. Проектирование и расчет устойчивости земляного полотна на персональном компьютере/ Описание применения программы prust.- М.-Новосибирск, help-файл к программе, 1991, 25 с.

119. Рогов И.П. Excel 97 (серия "Без проблем !").- М.: Восточная Книжная Компания., 1997.- 400с.141 .Microsoft Excel 97. Библиотека разработчика/ Пер. с англ.- М.: Русская редакция ТОО Channel Trading Ltd., 1998.-536c.

120. Методика оценки устойчивости откосов насыпей при высокоскоростном движении/ ЦПИ МПС 22/42: Утв.25.12.97.-М.: Изд.МИИТа, 1997.-64с.

121. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути / Под.ред.C.B.Амелина и Т.Г.Яковлевой,-М.:Транспорт, 1990.-367с.1. П.1Л .Общие сведения

122. В п.2.2.1 диссертации поставлена задача по созданию базы данных т£сагс1, выбору СУБД и проведено описание центральной таблицы базы данных таблицы Объекты 1.

123. В приложении 1, далее раскрывается назначение остальных таблиц и их связей, экранных форм для ввода значений, запросов, модуля пользовательских функций и отчета, порядок работы с базой данных.

124. ПЛ ,2,Таблицы, составляющие базу данных Мсагс!