автореферат диссертации по строительству, 05.23.15, диссертация на тему:Методика прогнозирования температурного режима грунтов оснований для проектирования мостовых переходов в условиях Заполярья

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

(ЦНИИС)

На правах рукописи

РГ5 ОД

Пассек Вячеслав Вадимович

* и ш т

МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В УСЛОВИЯХ

ЗАПОЛЯРЬЯ

Специальность: 05.23.15 "Мосты и транспортные тоннели"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2000

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА (ЦНИИС)

На правах рукописи

Пассек Вячеслав Вадимович

МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В УСЛОВИЯХ

ЗАПОЛЯРЬЯ

Специальность: 05.23.15 "Мосты и транспортные тоннели"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИС)»

Научный руководитель: кандидат технических наук

В.П. Величко

Научный консультант: доктор технических наук

В.П. Титов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

A.A. Потапкин

кандидат технических наук

B.П. Рыбчинский

Ведущее предприятие: ФУГП Союздопроект

Защита состоится 31 марта 2000 г. в ЛАУ часов на заседании диссертационного совета Д 133.01.01 в Научно-исследовательском институте транспортного строительства, адрес: 129329, Москва, Кольская ул., Д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦНИИСа. Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета,

Ж. А. Петрова

кандидат технических наук /

да

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Значительная часть территории России расположена в зоне вечной мерзлоты.

Несущая способность вечномерзлых грунтов резко зависит от их температуры. Поэтому температурный режим грунтов в указанных регионах определяет не только особенности проектирования, строительства и эксплуатации, а подчас и саму принципиальную возможность сооружения моста.

Разработка и внедрение методов прогнозирования температурного режима, позволяющих существенно сокращать длительность и трудоемкость проведения расчетов, а также решать круг вопросов, решение которых существующими методами практически трудно осуществимо, является одной из важных и актуальных задач.

В настоящее время существует целый ряд методов прогнозирования температурного режима грунтов оснований. Однако по мере освоения новых регионов со специфическими климатическими, гидрогеологическими и мерзлотными условиями, а также при разработке новых технических решений возникают трудности в методологии теплофизических исследований, в частности, расчетов.

Существенные трудности возникают при прогнозировании температурного режима грунтов оснований опор мостов с учетом влияния всей территории мостового перехода в целом или значительной его части.

Указанные трудности определяются многочисленностью зон с различными условиями теплообмена на поверхности (оголенная от снега основная площадка насыпи, занесенные снегом ее откосы, русло реки с различной глубиной воды, регуляциошше сооружения, озера, заросли кустарника и т.п.), их сложной конфигурацией в плане, различием теплофизических свойств грунта и т.п. Использование существующих алгоритмов требует больших затрат на подготовку исходных данных, обработку результатов, а также больших неоправданных затрат времени на проведение расчетов.

Таким образом, актуальность работы определяется, с одной стороны, важностью всестороннего и оперативного анализа температурного режима вечномерзлых грунтов оснований мостовых переходов, а с другой стороны, трудностями, с которыми связано использование существующих методов прогнозирования.

Цель работы - повышение эффективности анализа и прогнозирования температурного режима вечномерзлых грунтов оснований в пределах мостового перехода с учетом многочисленных зон на поверхности с различными теплофизическими особенностями, как на поверхности, так и по глубине.

Методы исследований - математическое моделирование тепловых процессов с использованием метода элементарных балансов (МЭБ) на ЭВМ и обобщение данных многолетних натурных наблюдений за температурным режимом грунтов оснований на мостах строящейся ж.д. линии Обская-Бованенково на п-ве Ямал.

Научная новизна работы заключается в следующем: выявлены закономерности теплового взаимовлияния зон в пределах мостового перехода с различными условиями теплообмена (граничными условиями, теплофизическими характеристиками грунтов, начальными условиями и т.п.);

выведены формулы, учитывающие взаимосвязь теплового влияния зон на температуру в заданной точке мостового перехода в зависимости от удаленности указанных зон;

выявлены закономерности тепловых процессов, специфических для различных зон мостового перехода, расположенного в зоне вечной мерзлоты (для засоленных глинистых и песчаных грунтов, для каменной наброски, поверхностной и внутренней теплоизоляции и т.п.).

Практическая значимость. Разработанные в диссертации положения позволяют существенно снизить трудоемкость теплофизических расчетов для рассматриваемого круга задач и обеспечить практическую возможность при проектировании осуществить многовариантный поиск решения, что позволяет проектировать наиболее рационально как общую компоновку мостового перехода, так и его отдельные части. Итогом работы явились новые алгоритмы расчета, программы для ЭВМ, практические рекомендации по регулированию температурного режима, в том числе ряд конструктивно-технологических решений, часть из которых запатентована.

Реализация результатов работы. В процессе проведения исследований диссертант принял участие в более чем 70 научно-исследовательских работах ЦНИИС, в т.ч. в И был ответственным исполнителем всей работы или отдельных ее разделов. Для ряда строящихся мостов на ж.д. линии Обская-Бованенково проанализирован температурный режим, разработаны практические рекомендации, которые успешно внедрены в практику. Переработано или разработано заново 21 алгоритм по расчету процессов теплообмена. Они внедрены в Центральной лаборатории инженерной теплофизики ЦНИИ-

Са, 1 алгоритм передан в Ленгипротранс, 1 алгоритм сдан в Российское Агентство по правовой охране ПрЭВМ, БД и ТИМС.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на секции «Строительство и реконструкция искусственных сооружений (Мосты, путепроводы, виадуки и т.п.)» Ученого совета ЦНИИСа, на Первой конференции геокриологов России (МГУ, Москва, 1996), на П-й Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» (МИИТ, Москва, 1996).

Достоверность разработанной методики расчета подтверждается сравнением результатов, получаемых при параллельном использовании ее и других методов, а также сопоставлением их с данными натурных наблюдений за температурным режимом грунтов оснований на мостовых переходах ж.д. линии Обская-Бованенково.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 свидетельство на полезную модель, 1 патент на изобретение, 1 алгоритм, сданный в Российское Агентство по правовой охране ПрЭВМ, БД и ТИМС.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

Она содержит 182 страницы текста, 58 рисунков, 13 таблиц. Библиография включает 156 наименований, из которых 17 - на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрено состояние вопроса, обоснована актуальность, сформулирована цель, определена методика исследований и намечены задачи, которые следовало решить.

По проблеме возведения сооружений на вечной мерзлоте известны исследования ряда организаций: ЦНИИСа, МИИТа, НИИЖ-Та, Ленгипротранса, Мосгипротранса, НИИОСПа и др. и ученых: Вялова С.С., Гапеева С.И., Лукьянова B.C., Кудрявцева В.А., Кондратьева В.Г., Макарова В.И., Мельникова П.И., Минайлова Г.П., Палькина Ю.С., Перетрухина H.A., Титова В.П., Хрусталева Л.Н., Цернанта A.A., Цуканова H.A., Чернядьева В.Н., Глотова Н.М., Тю-ленева Е.А., Рыбчинского В.П., Дробышевского Б.А., Опарина A.A. и др.

В области расчетов и общих вопросов теплофизики широко известны работы Лыкова A.B., Лукьянова B.C., Ваничева А.П., Самарского A.A., Богословского В.Н., Михеева H.A., Палькина Ю.С., Цернанта A.A., Цуканова H.A. и др.

В области расчетов мостов и мостовых переходов известны работы Андреева О.В., Евграфова Г.К., Лялина Н-Б., Улицкого Б.Е., Потапкина A.A. и др.

В Центральной лаборатории инженерной теплофизики ЦНИИСа в течение 70 лет развивается свое направление методов расчета тепловых процессов. В середине 30-х годов B.C. Лукьянов предложил метод гидравлических аналогий, нашедший широкое распространение по всей стране. Этот метод позволил не только решать сложнейшие практические задачи в 40+60 гг., но и позволил задолго до внедрения ЭВМ разработать теорию постановки задач численными методами с использованием вычислительных устройств. Далее в лаборатории применялись и разрабатывались другие аналоговые методы. С начала 70-х гг. широко развиваются численные методы расчета тепловых процессов на ЭВМ. В настоящее время в лаборатории создан и постоянно развивается мощный комплекс алгоритмов для различных задач тепло- и массообмена. Развитие методов осуществляется по мере появления новых специфических задач или возникновения трудностей.

Одна из сложных практических задач сформировалась при прогнозировании температурного режима грунтов в пределах мостовых переходов. Сущность задачи сводится к определению температурного режима грунтов оснований при наличии большого количества зон с различными особенностями теплообмена. Широко используемый в лаборатории метод элементарных балансов в этом случае требует включения в работу очень большого количества блоков, исчисляемых иногда тысячами. В лаборатории предлЬжен другой метод, основанный на суперпозиции одномерных решений, однако этот метод доведен был до стадии, когда его можно было использовать только для приближенных расчетов.

Как известно, тепловой процесс описывается дифференциальным уравнением Фурье:

а д21

дт дхг

где

Я

а =

q ' коэффициент температуропроводности; Х- коэффициент теплопроводности;

С- объемная теплоемкость; I- температура; г- время.

Мерзлотные процессы с учетом формулы (1) описываются несколькими условиями (задача Стефана):

ОТ ох ох

„ . д .. , ,3/7, п>п3(т),

1М-(Т ~13 X д1м 1, д'т

Л/ л А —» _#

оп оп ат

п = п3(т),

где

См, Су- теплоемкости соответственно мерзлого и талого грунта;

Ям, Лт - коэффициенты теплопроводности соответственно мерзлого и талого грунта; ^М ^Т^З" соответствешш температура в мерзлой зоне, в талой зоне, температура замерзания; п3(т)- координата фронта промерзания;

б- скрытая теплота при фазовых переходах. Основное уравнение метода элементарных балансов (для трехмерной схемы):

1т+Лт— 1Т I —/ 1-1

гг и гт 1 |'УМ ''./А- _ '/-ЛУЛ Ч,),к 4+1.],к 1ил , Пч -—---7, +---+ •••> (3)

Ат К1-и '<1+1.1

где

С,- у д. - объемная теплоемкость блока (,• • д.);

размеры блока у д.) в трех направлениях; ,г ^ ^ - температура блока (¡¿^) соответственно на начало и конец временного шага Лт; ■, Я1+1. - термические сопротивления между блоками соответственно (¡_, ул)-(уЛ-) и (/+/ ул)-(ул); . ^; /(. . ^; . д. - средние температуры блоков с координатами со-

ответственно (/.у,*) и

При составлении расчетных схем для метода элементарных балансов к разбивке области на блоки предъявляются следующие требования: во-первых, линейного распределения температуры между центрами блоков, во-вторых, отражения при аппроксимации блоками реальных форм и размеров объектов. Количество блоков необходимое для выполнения первого условия и определяющее физический процесс, в расчетных схемах решаемых задач на 2-е-З порядка превышает количество блоков П2, определяемое алгоритмом (метода элементарных балансов) и необходимое для выполнения второго условия. Это является признаком нерациональности метода элементарных балансов для решения упомянутой выше задачи и определяет основную трудность - количество включенных в работу блоков расчетной схемы может достигать нескольких тысяч. Следствием этого является:

недопустимо большое время подготовки исходных данных, резко замедляющее общие темпы работ при проектировании мостового перехода;

неоправданно большое количество лишних операций в алгоритмах, увеличивающее время получения результата непосредственно на ЭВМ.

Предложенный в ЦНИИСе численно-аналитический метод основан на суперпозиции одномерных решений:

11-А1

1 = -

VйП

+...+1т-Ат

Г , П

Л ^

п

кпи

+А2

í 1

п

Ук2;

+...+А,

г 1 п

\hrnj

(4)

где

И - глубина, на которой определяется температура;

I - температура грунта в произвольной точке на глубине Л;

//,¿2»•••¿т~ температуры грунта на глубине А в соответствующих зонах 1,2,...,/и при одномерном распределении;

А/ ,...,Ат- части площадей соответствующих зон граничных условий, попадающие в круг, очерченный радиусом влияния Лдд. - радиус области, в пределах которого сказывается тепловое влияние

смежных зон граничных условии на ту точку, где определяется температура, Явл = пк; средние расстояния между точкой, где определяется температура, и площадями А],А2,...,Ат\ к- коэффициент, учитывающий тепловое влияние отдаленности точки О от каждой зоны. Для упрощения расчетов показатели степени при поправочных коэффициентах рекомендовалось принять равными 0, а п = 2, и формула (4) приобретала вид:

1гА1+12-А2+... + 1т-Ат

4пИ2 ' С)

Однако этот метод имел следующие недостатки: по трудоемкости он оправдывает себя при использовании формулы (5) для оценки температурного режима вручную; при использовании вручную формулы (4) трудоемкость резко возрастает, а на ЭВМ методика не была переведена;

метод приближенный, оценочный, так как не делалось исследований влияния на точность расчета различных параметров (радиуса влияния Я, коэффициента к и т.п.);

не доказана правомочность применения суперпозиции по одинаковым законам для различных зон.

Задачами настоящей работы являются:

выявление особенностей температурного режима различных тепловых зон в пределах мостового перехода в условиях Заполярья;

выявление характера теплового взаимодействия различных зон мостового перехода;

разработка основных положений суперпозиции применительно к условиям мостового перехода в Заполярье;

разработка алгоритма расчета на ЭВМ с использованием принципа суперпозиции и с автоматизацией процессов подготовки исходных данных и выдачи информации.

Во второй главе выявлены особенности температурного режима различных зон мостового перехода в рассматриваемом регионе и наиболее общие закономерности теплового взаимовлияния этих зон. На основе выявленных закономерностей разработаны рекомендации по проектированию и предложены конкретные конструктивно-технологические решения.

ЦНИИСом совместно с Ленгипротрансом и другими организациями осуществлялись многолетние натурные наблюдения за темпера-

турным режимом и граничными условиями (динамикой снегоотложе-ний, схемой нарушения растительного покрова, характеристикой водных потоков и т.п.) на строящихся и построенных автомобильных и железных дорогах Ягельная-Уренгой, Ягельная-Надым, Ягельная-Ямбург, Обская-Бованенково и др. В результате были выявлены характерные схемы расположения зон различных граничных условий для мостов различных групп, в зависимости от отверстия.

Автор, принимая участие в анализе и обобщении натурных наблюдений, провел исследования, которые позволили выявить ряд важных закономерностей.

Одним из общих вопросов, возникающих при прогнозировании температурного режима грунтов оснований, является вопрос, насколько сказывается влияние смены сезонных зимних и летних условий теплообмена в результате снегозаносов. Был предложен обобщенный параметр а - отношение среднелетнего коэффициента теплопередачи к среднезимнему. Установлено, что для различных абсолютных значений среднелетнего коэффициента теплопередачи Олетн существует практически линейная зависимость температуры грунта на глубине нулевых амплитуд от величины а, причем при изменении абсолютного значения Опетн указанные зависимости смещаются параллельно.

После сооружения моста формируются зоны с новыми граничными условиями. В существующих рекомендательных документах приведены эпюры распределения температур грунта по глубине в установившемся режиме для различных зон, характерных для мостового перехода. Однако эти данные приведены для бесконечных в плане площадок. В данной работе установлено, что уменьшение теплового влияния зон в зависимости от размеров этих зон имеет место в соответствии с обобщенными графиками рис. 1, из которых видно, что при уменьшении размеров зоны от 100 м до 10 м тепловое влияние для глубин 5 и 10 м уменьшается примерно в 3 раза, а для глубины 20 м -почти в 6 раз. Результаты приведены в относительном выражении

5 - ("'О*

где

/ (; . температура грунта, сформированная в центре зоны соответственно определяемой и бесконечной ширины;

1ф - начальная (фоновая) температура.

Были проведены исследования с целью определения скоростей формирования установившегося режима при замене одних граничных

Зависимость приращения температуры грунта в установившемся режиме под центрами охлаждающих зон от размеров этих зон в плане

1,2,3 - соответственно для значений глубины 5,10,20 м.

Рис. 1

Скорость формирования установившегося режима

ш

I

а> _

5 ¿о 0,8

О О. 1

о £ 0,6 о о.

| £ 0,4

| I 0,2

о

О 0

О 0 10 20 30 40 50

Время после смены граничных условий, лет 1,2,3 - соответственно для значений глубины 5,10,20 м.

условий на другие. Для исследований были выбраны характерные зоны, охватывающие диапазон «охлаждающих» зон, которые использует проектировщик для формирования требуемого температурного режима, а также зоны, формирующие характерную для рассматриваемого региона «вялую» мерзлоту. В результате исследований были получены обобщенные закономерности, позволяющие производить оценку во времени теплового влияния вновь созданных зон независимо от их теплофизических свойств для различных характерных глубин - 5, 10 и 20 м. Из графиков рис. 2 видно, в частности, что после замены одних граничных условий на другие температура, близкая к установившемуся режиму, на глубине 5 м сформируется лишь на 15 год, на глубине 10 м - на 30 год.

В рамках данной главы был выявлен также ряд других обобщенных зависимостей и установлен ряд закономерностей: выявлены некоторые зависимости, определяющие влияние времени года, когда осуществляется смена граничных условий; проанализирован эффект «подсекания» при взаимовлияний зон с различными скоростями процессов; установлены линейные размеры теплового взаимовлияния двух смежных больших зон и т.п.

На основании выявленных закономерностей сформулированы рекомендации для проектировщиков, в т.ч. для СНиП, а также предложено и запатентовано два конструктивно-технологических решения.

Материалы исследований данной главы позволили также непо-средствеЕшо перейти к исследованию и обоснованию формул суперпозиции.

Третья глава посвящена разработке алгоритмов расчета температурного режима грунтов оснований с учетом теплофизических процессов, специфических для мостовых переходов в условиях Заполярья.

В рассматриваемом регионе широкое распространение имеют глинистые засоленные грунты, в которых фазовый переход свободной влаги осуществляется в диапазоне температур. Использование схемы Стефана в качестве модели процесса промерзания-протаивания при определении температурного режима в глинистых грунтах может привести к неточностям результатов.

Это сделало необходимой разработку алгоритма, учитывающего отработку скрытых теплот в некотором интервале температур. Существуют алгоритмы, учитывающие эту предпосылку. В данной работе разработка алгоритма осуществлена в соответствии с общим подходом к расчету температурного режима грунтов, принятого в Центральной лаборатории инженерной теплофизики ЦНИИСа, - методом элементарных балансов, явной схемой.

Процесс промерзания-протаивания в этом случае может быть представлен следующим образом (для одномерной схемы):

См(х)^- = ^-(Лм(х)^-),Тм <Т32, д1 их дх

5/ дх дх

где

С(Т,х),Я(Т,х)- соответственно объемная теплоемкость и коэффициент теплопроводности грунта в интервале температур Т32 (нижняя граница) и

Т21 (верхняя граница);

Т - температура грунта в интервале Т31,Т32-Отработку скрытых теплот при фазовом переходе грунта в разработанных алгоритмах возможно осуществить по различным законам в пределах заданного интервала температур. Начало и конец интервала задаются в исходных данных.

Помимо кондуктивного переноса тепла, который чаще встречается в рассматриваемом круге задач, имеет место конвективный перенос тепла. Он наблюдается, в частности, в каменной наброске, устраиваемой на поверхностях в пределах мостового перехода с целью естественного охлаждения нижележащих грунтов благодаря эффекту теплового диода.

Автором было разработано два алгоритма, которые позволяют учитывать каменную наброску по различным схемам за счет задания в исходных данных двух значений коэффициента теплопроводности материала, одно из которых -Лщ - условно увеличенное, присваиваемое в процессе расчета материалу каменной наброски в предполагаемый интервал времени наличия конвекции, призванное интенсифицировать процесс теплообмена и косвенно учесть охлаждающий эффект. Временем наличия конвекции алгоритмы предполагают

первый алгоритм - промежутки времени ОА и БО, когда температура граничного условия (окружающей среды) 1Рр ниже температуры материала каменной наброски 1кп (рис. 3), т.е.

Ход температуры воздуха и средней температуры каменной наброски

30

20

Р 10 а

£ О

о. ф

с:

I -10 -20 -30

1 - ход температуры воздуха; 2 - ход средней температуры каменной наброски; 3 - период нахождения каменной наброски при отрицательной ее температуре; 4 - период наличия конвекции. Рис. 3

Влияние схем учета конвекции на результаты расчета каменной наброски

Каменная наброска

конвекции; 2,3,4 - то же, при учете по различным схемам расчета. рис> 4

Я=\ЛМ' 1гр<1кн . (7)

1гр - 1кп ■

второй алгоритм - однозначно определяет время тконв наличия конвекции, не ставя его в зависимость ни от каких параметров расчета. Так, если конвекция имеет место в промежутках времени Г/ -т2 и т3—т4, то

\Х м, если т ] <т тек ¿г 2 или х 3<,т тек <т 4 , (8)

{¿Т> если г2 < ттек < т3

где

ттек- текущее время расчета.

На рис. 4 приведены результаты расчетов по различным схемам.

В грунтах оснований мостовых переходов могут иметь место дополнительные сопротивления, резко отличающиеся от остальных материалов своими теплофизическими характеристиками. Дополнительные сопротивления могут быть поверхностными, т.е. находиться на поверхности, и внутренними, - находиться внутри области исследования.

При составлении расчетной схемы дополнительные сопротивления нецелесообразно задавать в виде отдельных блоков, в частности, потому, что это влечет за собой резкое (на несколько порядков) сокращение длительности временного шага, и, как следствие этого, увеличение общей длительности счета. Вхождение дополнительных сопротивлений в состав других блоков снижает точность получаемых результатов вследствие неадекватности такой расчетной схемы реальной области исследования.

Автором был разработан алгоритм, предполагающий задание дополнительных термических сопротивлений в исходных данных. Предложенный алгоритм позволил существенно уменьшить трудоемкость подготовки исходных данных и сократить время счета на ЭВМ.

Четвертая глава посвящена разработке основных положений метода суперпозиции применительно к рассматриваемому кругу задач.

Для разработки основных положений метода суперпозиции была предложена методика исследования взаимовлияния одновременно большого числа тепловых зон.

Основная методическая трудность заключалась в наличии большого числа зон, которые попадают в зону влияния, т.е. в пределах которой формируется температура в рассматриваемой точке. Это приводило к необходимости исследования очень большого числа вариантов. Сущность методического приема, позволившего адекватно отразить теплофизические процессы в мостовых переходах при принципиальном сокращении количе-

ства вариантов, заключалась в замене прямоугольной трехмерной области исследования эквивалентной двумерной радиальной. Внутренний круг (малая зона - индекс М) вписан в реальную зону, в пределах которой находится расчетная точка, внешнее кольцо (большая зона - индекс Б) вбирает в себя участки всех зон, вошедших в область, в пределах которой сказывается тепловое влияние смежных зон на расчетную точку. Формула (4) при этом приобретает вид

1М 'АМ '

ь =-

\Ьм )

+1Б-А

' Л

Б "

К^Б ]

(9)

т

{ 1 П

\пМ У

+ А,

г к\к

Подбор коэффициентов к, п и др. производится для температуры большой зоны, лежащей в пределах между и 1макс для условий рассматриваемого региона. При этом производится сравните результатов расчета по предложенной формуле и численным методом, принятым за базовый.

Было установлено, что пик не являются независимыми величинами, а связаны функционально. Определена функциональная зависимость п от к (рис. 5,6) для точек, расположенных на разной глубине. Используя полученные зависимости,удалось теоретически обосновать правомочность использования в формуле (5) значений к —0 и п = 2.

Было предложено:

для упрощенных расчетов, выполняемых вручную, применять следующие формулы:

т

ЕИ/

/

яН2п2

(10)

к = 0, п =

3 + 0.1гм, Ь. = 5 м

2.2, Ъ = 10 м

2.0, к = 20 м

1.9, 1 = 40 м

(И)

для расчетов на ЭВМ применять следующие формулы:

г

Зависимости коэффициента кратности от показателя степени для глубины 10 м

Показатели степени к 0 0,5 1 1,5 2 2,5

Я щщ^

1 - \ \

2 - 1 ■ 1 ■ Г 1

1 ■

1,2 - радиусы малой зоны соответственно 5,15 м. Рис. 5

Зависимости средних значений коэффициента кратности от показателя степени

Показатели степени к 0 0,5 1 1,5 2 2,5

е4

0

X

1 8

Ж -ё--8812

16

1 *

> \ ^ ч 1 ^

1 2 л 1

3 1 1

1,2,3 - соответственно для значений глубины 5,10,20 м.

к =

1+0.06гм, п = 9, к = 5 м

2+0.01гм, п = 6, к = 10м

2.25, п = 5, Ъ = 20м

2.1, п = 4, И = 40 м

(12)

Установлено, что для зон, в которых граничные условия формируют положительные температуры, при суперпозиции необходимо вводить поправочные коэффициенты р на ординаты температур

[О, Ь = 5 м Р~\0.3, ¡1 = 10,20,40 м (13)

Найдены поправочные коэффициенты Ь, учитывающие при суперпозиции разность скоростей процессов при различных термических сопротивлениях на поверхности:

° £><2.5 (14)

И>2.5

Ь =

0.351

1,

где

И - коэффициент теплопередачи на поверхности. Формула (4) приобретает вид

I

1=1

Ьгрг1гА1

1 = -

(15)

£

1=1

ЬГ1Г

' н

Л

1

Пятая глава посвящена разработке алгоритма расчета на ЭВМ температурного режима с использованием разработанного в диссертации метода. При этом рассматривалось две группы вопросов, связанных с разработкой основной концепции алгоритма; с сопоставительным анализом двух методов - метода элементарных балансов и разработанного.

В процессе создания алгоритма разработан ряд практически важных его узлов. В связи с тем, что в предложенном методе расчет ведется не для всей области мостового перехода, а для конкретной точки, положение которой (которых) задастся в исходных данных, положение «круга влияния» может быть произвольным («плавающим») в зависимости от положения

ч

точки в плане и по глубине. Разработан алгоритм автоматического поиска и определения размеров участков различных тепловых зон, находящихся в пределах «плавающего» круга влияния с центром в рассматриваемой точке. В результате сопоставления нескольких вариантов была разработана схема, предусматривающая вынос одномерных расчетов температур за пределы алгоритма и создание специальной базы данных, представляющей собой открытую систему, которую возможно дополнить. Существенное упрощение расчетов было достигнуто путем замены выпуклой поверхности мостового перехода плоской (для выпуклой схемы также сделаны разработки). Доказано, что при углах наклона поверхностей менее 30° : замена выпуклой схемы на плоскую практически ошибки не дает. Было разработано несколько вариантов алгоритмов, один из которых сдан в Российское Агентство по правовой охране ПрЭВМ, БД и ТИМС.

Сопоставительный анализ двух методов (существующего и разработанного) показал, что сходимость результатов достаточно хорошая для практики: на рис. 7 приведено сопоставление для четырех вариантов мостов температуры грунта под фундаментом устоя. При этом трудоемкость подготовки исходных данных и длительность счета снижается на порядок и более (рис. 8).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В пределах мостовых переходов проанализированы особешюсти тепловых зон, т.е. зон с различными теплофизическими характеристиками (граничными и начальными условиями, свойствами грунтов и др.) и получены следующие результаты:

выявлены обобщенные зависимости изменения температуры грунта на глубине нулевых амплитуд от отношения среднелетнего к среднезимне-му коэффициенту теплопередачи при различных абсолютных значениях этих коэффициентов;

выявлены обобщенные зависимости скорости формирования установившегося температурного режима после замены одних граничных условий на поверхности на другие, при этом учтено время года, в которое производится эта замена;

разработан новый алгоритм расчета процесса промерзания-протаивания глинистых и засоленных груш-ов с учетом фазового перехода в интервале температур и при различных абсолютных значениях температур начала и окончания процесса;

проанализированы теплофизические процессы, имеющие место в грунтах оснований при наличии на поверхности крупнопористых слоев

Эпюры распределения температуры по глубине под устоем, построены» е по результатам расчетов МЭБ и разработанной методики (для условий Салехарда)

а) Температура, °С -3 -1

го

X з: Ю >. с;

2 т

\

1

1__1 —1__1

б) Температура, °С. -4-2 0

0

15

10

15 5

го

20

Ю

25 £

30

35

40

1 Л

\ —< Г7

\

\

(V

0 5 10 15 20 25 30 35 40

В)

Температура, °С -2 -1 0

Г)

л

х ^

ю >>

с;

_ 1

(

2 -> \

I

О 5 10 15 20 25 30 35 40

Температура, °С -4 -2 0

го

X Ю

0 5 10 15 20 25 30 35 40

а,б,в,г- варианты соответственно 1,2,3,4; 1,2 -результаты расчета соответственно МЭБ и разработанной методикой.

Сопоставление параметров программ метода элементарных балансов и разработанной методики

а - объем памяти ЭВМ, занимаемой файлами, содержащими текст

программы; б - объем памяти ЭВМ, занимаемой файлами исходных данных и результатов расчетов; в - время счета на ЭВМ по программам; 1 - метод элементарных балансов, 2 -разработанная методика.

(каменной наброски) и разработано 2 варианта алгоритмов, учитывающих конвективный теплоперенос;

разработан алгоритм, позволивший существенно уменьшить трудоемкость подготовки исходных данных и сократить время счета на ЭВМ при наличии внутри расчетной области дополнительных внутренних термических сопротивлений.

2. Проанализированы особенности взаимовлияния тепловых зон и выявлены обобщенные зависимости:

теплового взаимовлияния смежных зон на различных расстояниях от их границы и на различных глубинах;

влияния размеров зоны на изменение фоновой температуры; скорости формирования установившегося режима для зон различных размеров.

3. Разработаны основные положения метода суперпозиции применительно к рассматриваемому кругу задач, в том числе:

разработана методика исследования взаимовлияния одновременно большого числа тепловых зон, основанная на замене сложной трехмерной расчетной области с большим количеством зон на радиальную двумерную область с двумя обобщенными зонами;

исследованы следующие основные параметры: отношение п радиуса зоны в плане, которая оказывает влияние на изменения температуры в рассматриваемой точке, к глубине, на которой находится рассматриваемая точка; показатель к влияния удаленности теплового источника от рассматриваемой точки; показатель Ь, учитывающий величину термического сопротивления на поверхности; показатель р, учитывающий особенности взаимовлияния зон с различным фазовым состоянием грунтов и др.;

установлено, что показатели и и А: не являются независимыми величинами, а связаны функционально. Определена функциональная зависимость п от к для точек, расположенных на разной глубине. Получен практически ценный вывод о целесообразности использования различных пар пик для ручных расчетов и для расчетов на ЭВМ, выявлены численные значения таких пар;

определены численные значения коэффициентов Ъ и р, дающие наилучшую точность расчетов.

4. Проведенные исследования позволили разработать алгоритм расчета на ЭВМ температурного режима грунтов. В процессе создания алгоритма разработан ряд практически важных узлов, существенно упрощающих расчеты: обоснована возможность замены выпуклой поверхности мостового перехода плоской (для выпуклой схемы также выполнены разра-

ботки); разработан алгоритм автоматического поиска и определения размеров участков различных тепловых зон, находящихся в пределах «плавающего» круга влияния с центром в рассматриваемой, точке, и др. Разработанный алгоритм с использованием численно-аналитического метода позволяет увеличить скорость и снизить трудоемкость подготовки на порядок и более по сравнению с существующими алгоритмами, основанными на методе элементарных балансов. Рациональная область применения разработанного алгоритма определяется прежде всего теми случаями, когда перебор вариантов расчета основан не на варьировании отдельных параметров (например, размеров) при постоянстве общей расчетной схемы, а на варьировании самих расчетных схем при небольшом количестве вариантов внутри каждой расчетной схемы.

5. Сформулирована для проектировщиков усовершенствованная методика последовательности разработки технического решения моста или мостового перехода с учетом необходимости обеспечения требуемого температурного режима вечномерзлых грунтов оснований. В этой методике предложены новые зависимости, позволяющие более целенаправленно подбирать варианты технического решения, а также предложен вариант программы расчета температурного режима грунтов на ЭВМ с использованием разработанного алгоритма.

6. Внедрение результатов, полученных при работе над диссертацией, осуществлялось по следующим направлениям:

участие в научном сопровождении строящихся мостов на ж.д. линии Обская-Бованенково и др. объектов (диссертант являлся автором или соавтором в 11 научно-технических отчетах, более чем ъ. 70 научно-исследовательских работах осуществлял теплофизические расчеты);

участие в совершенствовании комплекса алгоритмов и программ, используемого в Центральной лаборатории инженерной теплофизики ЦНИИСа (переработано или разработано заново более 21 алгоритма).

разработаны предложения для нового СНиПа по методике прогноза температурного режима вечномерзлых грунтов оснований.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Пассек В.В., Пассек Вяч.В. Совершенствование алгоритма расчета на ЭВМ температурного режима вечномерзлых грунтов оснований транспортных сооружений. - В кн.: Сборник научных трудов ЦНИИСа, М, 1996, с. 91-97.

2. Величко В.П., Пассек Вяч.В. Льдообразование в полостях опор мостов и прогноз внутреннего давления льда. - В кн.: Материалы Первой конференции геокриологов России, т. 3, М, МГУ, 1996, с. 198+205.

3. Величко В.П., Пассек Вяч.В. Опоры мостов со льдозащитными ограждениями в суровых климатических условиях. - В кн.: Тезисы докладов II международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта", т. 2, М, МИИТ, 1996, с.11.

4. Патент на изобретение №2120518 (РФ). Способ возведения подходной части насыпи к опорам моста на вечномерзлых грунтах/Пассек В.В., Цуканов H.A., Цернант A.A., Поз Г.М., Пассек Вяч.В. - Опубл. в Б.И., 1998, №29.

5. Свидетельство на полезную модель №9618 (РФ). Переход дороги через водоток на вечномерзлых грунтах/Пассек В.В., Цуканов H.A., Пассек Вяч.В., Поз Г.М. - Опубл. в Б.ПМ и ПО., 1999, №4.

6. Пассек Вяч.В. Методика прогнозирования температурного режима вечномерзлых грунтов оснований мостовых переходов. - В кн.: Тепловые процессы при строительстве транспортных сооружений (учет, использование, управление), М, ЦНИИС, 1999, с. 28+37.

7. Пассек Вяч.В. Учет некоторых особенностей теплопереноса в пределах мостовых переходов при определен™ температурного режима в вечномерзлых грунтах оснований. - В кн.: Тепловые процессы при строительстве транспортных сооружений (учет, использование, управление), М, ЦНИИС, 1999, с. 57+64.

8. Пассек Вяч.В. Определение температурного режима грунтов оснований мостовых переходов в условиях Заполярной тундры. Алгоритм, сдан в Российское Агентство по правовой охране ПрЭВМ, БД и ТИМС.

Лицензия ПЛД № 53-510 от 22.10.1999 г. Заказ 2. Объем 1,75 п. л. Тираж 70 экз. Отпечатано в типографии ОАО ЦНИИС.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Особенности температурного режима грунтов оснований и тела сооружений в зоне мостовых переходов в условиях Заполярной тундры.

1.2. Применяемые методы прогнозирования температурного режима грунтов и трудности, встречающиеся в процессе расчетов. Актуальность и цель работы.

1.3. Возможные пути решения возникающих трудностей прогнозирования температурного режима!. Задачи и методика исследований.

2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТЕПЛОВОГО ВЗАИМОВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ЗОН МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА.

2.1. Общая характеристика расположенных в пределах мостового перехода зон с различными тепловыми свойствами

2.2. Особенности температурного режима характерных зон граничных условий.

2.3. Особенности взаимовлияния смежных зон различных граничных условий.

2.4. Разработка рекомендаций по проектированию конструктивно-технологических мероприятий.

2.5. Разработка конструктивно-технологических мероприятии

2.6. Выводы по главе 2.

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА ТЕМПЕРА

ТУРНОГО РЕЖИМА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ С УЧЕТОМ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, СПЕЦИФИЧЕСКИХ ДЛЯ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ.

3.1. Учет отработки скрытых теплот в интервале температур

3.2. Учет конвективного теплопереноса при наличии в пределах области исследования крупнопористых слоев.

3.3. Учет дополнительных термических сопротивлений в пределах области исследования.

3.4. Выводы по главе 3.

4. РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА.

4.1. Методика исследований.

4.2. Выявление основных закономерностей взаимовлияния расчетных параметров при отсутствии в расчетной области таликов.

4.3. Выявление основных закономерностей взаимовлияния расчетных параметров при наличии в расчетной области таликов

4.4. Исследование теплового влияния зон с дополнительным термическим сопротивлением на поверхности.

4.5. Выводы по главе 4.

5. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА, РЕАЛИЗУЮЩЕГО ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА.

5.1. Основные положения алгоритма разработанной методики

5.2. Сопоставление численного и численно-аналитического методов

5.3. Выводы по главе 5.

Значительная часть территории России расположена в зоне вечной мерзлоты. Несущая способность вечномерзлых грунтов резко зависит от их температуры. Поэтому температурный режим грунтов в указанных регионах определяет не только особенности проектирования, строительства и эксплуатации, а подчас и саму принципиальную возможность сооружения моста.

Разработка и внедрение методов прогнозирования температурного режима, позволяющих существенно сокращать длительность и трудоемкость проведения расчетов, а также решать круг вопросов, решение которых существующими методами практически трудно осуществимо, является одной из важных и актуальных задач.

В настоящее время существует целый ряд методов прогнозирования температурного режима грунтов оснований. Однако по мере освоения новых регионов со специфическими климатическими, гидрогеологическими и мерзлотными условиями, а также при разработке новых технических решений возникают трудности в методологии теплофизических исследований, в частности, расчетов.

Существенные трудности возникают при прогнозировании температурного режима грунтов оснований опор мостов с учетом влияния всей территории мостового перехода в целом или значительной его части.

Указанные трудности определяются многочисленностью зон с различными условиями теплообмена на поверхности (оголенная от снега основная площадка насыпи, занесенные снегом ее откосы, русло реки с различной глубиной воды, регуляционные сооружения, озера, заросли кустарника и т.п.), их сложной конфигурацией в плане, различием теплофизических свойств грунта и т.п. Использование существующих алгоритмов требует больших затрат на подготовку исходных данных, обработку результатов, а также больших неоправданных затрат времени на проведение расчетов.

Таким образом, актуальность работы определяется, с одной стороны, важностью всестороннего и оперативного анализа температурного режима вечномерзлых грунтов оснований мостовых переходов, а с другой стороны, трудностями, с которыми связано использование существующих методов прогнозирования.

Цель работы - повышение эффективности анализа и прогнозирования температурного режима вечномерзлых грунтов оснований в пределах мостового перехода с учетом многочисленных зон на поверхности с различными теплофизическими особенностями, как на поверхности, так и по глубине.

Методы исследований - математическое моделирование тепловых процессов с использованием метода элементарных балансов на ЭВМ и обобщение данных многолетних натурных наблюдений за температурным режимом грунтов оснований на мостах строящейся ж.д. линии Об-ская-Бованенково на п-ве Ямал.

Научная новизна работы заключается в следующем: выявлены закономерности теплового взаимовлияния зон в пределах мостового перехода с различными условиями теплообмена (граничными условиями, теплофизическими характеристиками грунтов, начальными условиями и т.п.); выведены формулы, учитывающие взаимосвязь теплового влияния зон на температуру в заданной точке мостового перехода в зависимости от удаленности указанных зон; выявлены закономерности тепловых процессов, специфических для различных зон мостового перехода, расположенного в зоне вечной мерзлоты (для засолённых глинистых и песчаных грунтов, для каменной наброски, поверхностной и внутренней теплоизоляции и т.п.).

Практическая значимость. Разработанные в диссертации положения позволяют существенно снизить трудоемкость теплофизических расчетов для рассматриваемого круга задач и обеспечить практическую возможность при проектировании осуществить многовариантный поиск решения, что позволяет проектировать наиболее рационально как общую компоновку мостового перехода, так и его отдельные части. Итогом работы явились новые алгоритмы расчета, программы для ЭВМ, практические рекомендации по регулированию температурного режима, в том числе ряд конструктивно-технологических решений, часть из которых запатентована.

Реализация результатов работы. В процессе проведения исследований диссертант принял участие в более чем 70 научно-исследовательских работах ЦНИИС, в т.ч. в 11 был ответственным исполнителем всей работы или отдельных ее разделов. Для ряда строящихся мостов на ж.д. линии Обская-Бованенково проанализирован температурный режим, разработаны практические рекомендации, которые успешно внедрены в практику. Переработано или разработано заново 21 алгоритм по расчету процессов теплообмена. Они внедрены в Центральной лаборатории инженерной теплофизики ЦНИИСа, 1 алгоритм передан в Ленгипротранс, 1 алгоритм сдан в Российское Агентство по правовой охране ПрЭВМ, БД и ТИМС.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на секции «Строительство и реконструкция искусственных сооружений (Мосты, путепроводы, виадуки и т.п.)» Ученого совета ЦНИИСа, на Первой конференции геокриологов России (МГУ, Москва, 1996), на Н-й Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» (МИИТ, Москва, 1996).

Достоверность разработанной методики расчета подтверждается сравнением результатов, получаемых при параллельном использовании ее и других методов, а также сопоставлением их с данными натурных наблюдений за температурным режимом грунтов оснований на мостовых переходах ж.д. линии Обская-Бованенково.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 свидетельство на полезную модель, 1 патент на изобретение, 1 алгоритм, сданный в Российское Агентство по правовой охране ПрЭВМ, БД и ТИМС.

Работа выполнена в Центральной лаборатории инженерной теплофизики Научно-исследовательского института транспортного строительства (ЦНИИСа). Ряд работ выполнен с участием Отдела мостов Ленгипротранса.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, кандидату технических наук В.П. Величко, научному консультанту, доктору технических наук В.П. Титову, ведущему научному сотруднику, кандидату технических наук Н.А. Цуканову, а также заведующему и всем сотрудникам Центральной лаборатории инженерной теплофизики за огромную методическую и практическую помощь при подготовке диссертации.

5.3. Выводы по главе 5

1. Использование заранее созданной и пополняемой базы данных качественно (на порядок) упрощает решение задачи на ЭВМ, в частности, резко сокращает время подготовки исходных данных и время счета (см. рис. 5.8). Кроме того, это не накладывает ограничений на способы получения одномерных распределений температуры и дает возможность использовать для создания базы данных весь арсенал имеющихся методов.

2. При замене выпуклой расчетной схемы плоской при углах наклона в первой менее 30° значения результатов находятся в пределах точности данного круга задач (величины отклонений не превышают 0.25°С). При углах наклона в исходной выпуклой расчетной схеме более 30° целесообразно производить выборочную проверку численным методом.

3. Расхождения результатов расчетов методом элементарных балансов и разработанной методикой не превышают 0.25°С (рис. 5.6), что вполне приемлемо для данного круга задач.

-1514. Программа, реализующая алгоритм разработанной методики, занимает объем памяти ЭВМ в 20 раз меньший, чем программа, реализующая метод элементарных балансов. Соотношение объемов памяти ЭВМ, занимаемых файлами исходных данных и результатов расчета, для разработанной методики и МЭБ составляет около 1:30 (рис. 5.7).

5. Выполнение всех этапов решения задач на ЭВМ (подготовки параметров, ввода исходных данных, счета) по программе, реализующей разработанную методику, занимает меньше времени, чем по программе МЭБ. Соотношения составляют от 1:3.5 (время ввода исходных данных в программу) до 1:200 (время счета).

6. Время, затрачиваемое на оценку температуры в одной расчетной точке на «стандартных глубинах» (5,10,20 и 40 м) существовавшей методикой, в среднем в 3 раза меньшее, чем разработанной (рис. 5.10).

7. Точность разработанной методики увеличена по сравнению с точностью существовавшей на 154-20%. Это достигается использованием на различных глубинах различных значений «радиусов влияния», равных 4,5,6 и 9Ь, вместо 2Ь, принимаемых в существовавшей методике для всех значений глубин.

8. Разработанная методика позволяет одновременно учитывать достаточно широкий спектр физических процессов, имеющих место в грунтах оснований мостовых переходов: отработку скрытых теплот фазовых переходов в интервале температур и при одном значении температуры, конвективный и кондуктивный теплоперенос, наличие дополнительных термических сопротивлений в пределах области исследования и т.п.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В пределах мостовых переходов проанализированы особенности тепловых зон, т.е. зон с различными теплофизическими характеристиками (граничными и начальными условиями, свойствами грунтов и др.) и получены следующие результаты: выявлены обобщенные зависимости изменения температуры грунта на глубине нулевых амплитуд от отношения среднелетнего к среднезимнему коэффициенту теплопередачи при различных абсолютных значениях этих коэффициентов; выявлены обобщенные зависимости скорости формирования установившегося температурного режима после замены одних граничных условий на поверхности на другие, при этом учтено время года, в которое производится эта замена; разработан новый алгоритм расчета процесса промерзания-протаивания глинистых и засоленных грунтов с учетом фазового перехода в интервале температур и при различных абсолютных значениях температур начала и окончания процесса; проанализированы теплофизические процессы, имеющие место в грунтах оснований при наличии на поверхности крупнопористых слоев (каменной наброски) и разработано 2 варианта алгоритмов, учитывающих конвективный теплоперенос; разработан алгоритм, позволивший существенно уменьшить трудоемкость подготовки исходных данных и сократить время счета на ЭВМ при наличии внутри расчетной области дополнительных внутренних термических сопротивлений.

2. Проанализированы особенности взаимовлияния тепловых зон и выявлены обобщенные зависимости: теплового взаимовлияния смежных зон на различных расстояниях от их границы и на различных глубинах; влияния размеров зоны на изменение фоновой температуры; скорости формирования установившегося режима для зон различных размеров.

3. Разработаны основные положения метода суперпозиции применительно к рассматриваемому кругу задач, в том числе: разработана методика исследования взаимовлияния одновременно большого числа тепловых зон, основанная на замене сложной трехмерной расчетной области с большим количеством зон на радиальную двумерную область с двумя обобщенными зонами; исследованы следующие основные параметры: отношение л радиуса зоны в плане, которая оказывает влияние на изменения температуры в рассматриваемой точке, к глубине, на которой находится рассматриваемая точка; показатель к влияния удаленности теплового источника от рассматриваемой точки; показатель т, учитывающий величину термического сопротивления на поверхности; показатель р, учитывающий особенности взаимовлияния зон с различным фазовым состоянием грунтов и др.; установлено, что показатели л и л не являются независимыми величинами, а связаны функционально. Определена функциональная зависимость л от к для точек, расположенных на разной глубине. Получен практически ценный вывод о целесообразности использования различных пар п и к для ручных расчетов и для расчетов на ЭВМ, выявлены численные значения таких пар; определены численные значения коэффициентов т и р, дающие наилучшую точность расчетов.

4. Проведенные исследования позволили разработать алгоритм расчета на ЭВМ температурного режима грунтов. В процессе создания алгоритма разработан ряд практически важных узлов, существенно упрощающих расчеты: обоснована возможность замены выпуклой поверхности мостового перехода плоской (для выпуклой схемы также выполнены разработки); разработан алгоритм автоматического поиска и определения размеров участков различных тепловых зон, находящихся в пределах «плавающего» круга влияния с центром в рассматриваемой точке, и др. Разработанный алгоритм с использованием численно-аналитического метода позволяет увеличить скорость и снизить трудоемкость подготовки на порядок и более по сравнению с существующими алгоритмами, основанными на методе элементарных балансов. Рациональная область применения разработанного алгоритма определяется прежде всего теми случаями, когда перебор вариантов расчета основан не на варьировании отдельных параметров (например, размеров) при постоянстве общей расчетной схемы, а на варьировании самих расчетных схем при небольшом количестве вариантов внутри каждой расчетной схемы.

5. Сформулирована для проектировщиков усовершенствованная методика последовательности разработки технического решения моста или мостового перехода с учетом необходимости обеспечения требуемого температурного режима вечномерзлых грунтов оснований. В этой методике предложены новые зависимости, позволяющие более целенаправленно подбирать варианты технического решения, а также предложен вариант программы расчета температурного режима грунтов на ЭВМ с использованием разработанного алгоритма.

6. Внедрение результатов, полученных при работе над диссертацией, осуществлялось по следующим направлениям: участие в научном сопровождении строящихся мостов на ж.д. линии Обская-Бованенково и др. объектов (диссертант являлся автором или соавтором в 11 научно-технических отчетах, более чем в 70 научно-исследовательских работах осуществлял теплофизические расчеты); участие в совершенствовании комплекса алгоритмов и программ, используемого в Центральной лаборатории инженерной теплофизики ЦНИИСа (переработано или разработано заново более 21 алгоритма). разработаны предложения для нового СНиПа по методике прогноза температурного режима вечномерзлых грунтов оснований.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М: Наука, 1976. - 279 с.

2. Александров Ю.А. Рекомендации по проектированию и применению в строительстве охлаждающих установок, работающих без энергетических затрат. М: НИИОСП, 1984. - 120 с.

3. Амиров Х.Х., Иванов М.И. Универсальный метод моделирования теплопередачи с применением ЭВМ. Строительство и архитектура, 1973, №2, с. 25-29.

4. Андреев О.В. Проектирование мостовых переходов. М: Транспорт, 1980. - 215 с.

5. Ароманович И.Г., Левин В.И. Уравнения математической физики. М: Наука, 1964. - 288 с.

6. Балобаев В.Т., Павлов A.B. Динамика криолитозоны в связи с изменениями климата и антропогенным воздействием (в Западной Сибири). В кн.: Проблемы геологии, М, Наука, 1983, с. 184-194.

7. Баулин В.В., Белоухова Е.Б. и др. Геокриологические (мерзлотные) условия Западно-Сибирской низменности. М: Наука, 1967. -214с.

8. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы теории теплопроводности, т.1 и 2. М: Высшая школа, 1982. - 327 е., 304 с.

9. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. М: Высшая школа, 1970. - 375 с.

10. Бучко H.A., Турчина В.А. Искусственное замораживание грунтов (обзор). М: Информэнерго, 1978. - 68 с.

11. Ваничев А.П. Приближенный метод решения задач теплопроводности при переменных константах. Изв. А.Н. СССР. ОТНШ, 1946, №12, с. 1767-1774.

12. Васильев JI.JI., Вааз C.JI. Под ред. Колыхана Л.И. Замораживание и нагрев грунта с помощью охлаждающих устройств. Минск: Наука и техника, 1986. - 192 с.

13. Ведомственные строительные нормы. Проектирование и строительство земляного полотна автомобильных дорог на севере Западной Сибири. ВСН 201-85. Казарновский В.Д., Цернант A.A. М: Со-юздорНИИ, 1985. - 38 с.

14. Ведомственные строительные нормы. Проектирование и строительство земляного полотна ж.д. линии Ягельная-Ямбург. ВСН 200-85. Цернант A.A. М: ЦНИИС, 1985. - 63 с.

15. Величко В.П., Пассек Вяч.В. Льдообразование в полостях опор мостов и прогноз внутреннего давления льда. В кн.: Материалы Первой конференции геокриологов России, т.З, М, МГУ, 1996, с. 198-ь 205.

16. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей. М: Наука, 1973.- 368 с.

17. Волков С.А. Численное решение двухфазной задачи Стефана. В кн.: Вычислительные методы и программирование, вып. VI, М, МГУ, 1967, с. 217-230.

18. Гаврилова М.К. Предполагаемые изменения климата и возможная динамика вечной мерзлоты. Метеорология и гидрология, 1984, №7, с. 114-116.

19. Гавриш Ю.Е. Теплофизика строительных процессов в условиях вечномерзлых грунтов. JI: Стройиздат, 1983. - 96 с.

20. Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением. JI: Стройиздат, 1984. - 154 с.

21. Гарагуля J1.C. Применение математических методов в геокриологии: учебно-методич. пособие. М: МГУ, 1987. - 168 с.

22. Геокриологические наблюдения оснований мостовых опор и территорий мостовых переходов на ж.д. линии Обская-Бованенково. Часть II за 1995 г. Научно-технический отчет ЦНИИСа по теме ЦЛИТ-94/96-3-219. М: рукописи., 1995. - 81 с.

23. Геокриологические наблюдения оснований мостовых опор и территорий мостовых переходов на ж.д. линии Обская-Бованенково. Научно-технический отчет ЦНИИСа по теме ЦЛИТ-97/98-7101. М: рукописи., 1998.-94 с.

24. Геокриологический прогноз при строительном освоении территорий. Под ред. Баулина B.B. М: Наука, 1987. - 104 с.

25. Гераськин H.H. Численный метод решения задачи промерза-ния-протаивания однородного грунта. В кн.: Тр. коорд. сов. по гидротехнике, вып. 117, Л, 1977, с. 64-66.

26. Глотов Н.М., Пассек В.В., Дробышевский Б.А. и др. Рекомендации по проектированию и постройке опор автодорожных и железнодорожных мостов на вечномерзлых грунтах. М: ЦНИИС, 1988. - 107 с.

27. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М: Наука, 1977.- 440 с.

28. Головко М.Д. Обзор современных математических моделей промерзающих влажных грунтов. В кн.: Термодинамические аспекты механики мерзлых грунтов, М, Наука, 1988, с. 30-^45.

29. Гонтковская В.Т., Прибыткова К.В., Шкадинский К.Г. Численные методы решения некоторых задач по тепло- и массообмену. В кн.: Тепло- и массоперенос, т. 8, Минск, Наука и техника, 1968, с. 373-ь 383.

30. Достовалов Б.Н., Кудрявцев В.А. Общее мерзлотоведение. Учебное пособие для студентов спец. вузов. М: МГУ, 1967. - 403 с.

31. Дубиков Г.И., Трофимов В.Т. Криогенное строение и льди-стость многолетнемерзлых пород Западно-Сибирской плиты. М: МГУ, 1980.-219 с.

32. Дубина М.М., Красовицкий Б.А., Лозовский A.C., Попов Ф.С. Тепловые и механические взаимодействия инженерных сооружений с мерзлыми грунтами. Н: Наука, 1977. - 144 с.

33. Дыдышко П.И., Дубнов Ю.Д., Цуканов H.A. Криогенные деформации земляного полотна и пути их предупреждения. В кн.: Линейные сооружения на вечномерзлых грунтах. - М: Наука, 1990, с. 14ч-25.

34. A.c. № 1506966 (СССР). Теплоизолирующее покрытие для сохранения вечномерзлых грунтов/Дыдышко П.П., Пассек В.В., Цуканов H.A., Минайлов Г.П., Дербас В.А., Жданова С.М. Опубл. в Б.И., 1989, №33.

35. Емельянова Л.В. Компьютерная технология обработки данных температурного мониторинга в основании сооружений на много-летнемерзлых грунтах. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. геол.-мин. наук. М: МГУ, 1997. - 23 с.

36. Иванов В.Н. Высокоэффективная теплоизоляция в основаниях аэродромов и дорог. М: Транспорт, 1988. - 134 с.

37. Изаксон В.Ю., Петров Б.Е. Численные методы прогнозирования и регулирования теплового режима горных пород области многолетней мерзлоты. Якутск, ЯФСО АН СССР, 1986. - 94 с.

38. Инженерная геокриология. Справочное пособие. Ершов Э.Д., Хрусталев Л.Н., Дубиков Г.И., Пармузин С.Ю. Под ред. Ершова Э.Д. -М: Недра, 1991.-439 с.

39. Инженерно-геокриологическое обеспечение строительства сооружений. Сб. научн. тр. Под ред. Мельникова В.П., Горелика Я.Б. Н: Наука, 1989.- 136 с.

40. Инженерное мерзлотоведение. Под ред. Мельникова П.И., Вя-лова С.С. М: Наука, 1979. - 208 с.

41. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М: Наука, 1964. - 488 с.

42. Коздоба Л.А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности. М: Наука, 1975. - 225 с.

43. Коновалов A.A. Охлаждение мерзлых оснований для повышения их прочности. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1988. - 204 с.

44. Кондратьев В.Г. Геокриологические исследования на переходах газопроводов через долины рек. Н: Наука, 1988. - 190 с.

45. Кудрявцев В.А., Гарагуля Л.С. и др. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях. М: МГУ, 1974. -430 с.

46. Кулиш В.И. Численные методы расчета искусственных сооружений: учебное пособие. Хабаровск, 1978. - 109 с.

47. Левкович А.И. и др. Руководство по прогнозированию температурного режима вечномерзлых грунтов с помощью ЭЦВМ. М: Госстрой РСФСР. Росглавниистройпроект, 1972. - 52 с.

48. Лукьянов B.C., Головко М.Д. Расчет глубины промерзания грунтов. М: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1957. - 164 с.

49. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М: Гос. изд. техн. теор. лит., 1952. - 392 с.

50. Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве. Н: Наука, 1985.- 168.

51. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М: Наука, 1977.- 456 с.

52. Майрманов A.M. Задача Стефана. Н: Наука, 1986. - 187 с.

53. Меламед В.Г. О численном интегрировании классической задачи Стефана при учете фазовых переходов в спектре температур. Изв. АН СССР, Сер. геофизика, 1963, №2.

54. Меренков Г.П., Пешков П.Г., Петров Б.Г., Цернант A.A., Бойцов Е.А. Конструкции насыпей из твердомерзлых песков с прослойками геотекстиля. Транспортное строительство, 1988, №5, с. 6-7.

55. Меренков Н.Д., Перетрухин H.A., Цвелодуб Б.И., Гулецкий В.В., Минайлов Г.П., Соколов B.C., Пассек В.В. Рекомендации по совершенствованию и уточнению проектных решений и методики расчета и учета осадки насыпей на марях. М: ЦНИИС, 1978. - 107 с.

56. Мерзлотные исследования в осваиваемых районах СССР. Сб. статей. Под ред. Павлова A.B., Некрасова И.А. Н: Наука, 1980. - 182 с.

57. Мерзлотоведение: Краткий курс. Учебник для вузов. Под ред. Кудрявцева В.А., Полтева Н.Ф., Романовского H.H. и др. М: МГУ, 1981.- 239 с.

58. Мерзлотоведение и опыт строительства на вечномерзлых грунтах в США и Канаде (По данным Межд. конференции по мерзлотоведению в США). Под ред. Вялова С.С. М: Стройиздат, 1968. - 95 с.

59. Мерзлые грунты как основание сооружений. Сб. статей. М, 1974.- 129 с.

60. Мерзлые грунты при инженерных воздействиях. Сб. статей. Под ред. Гурьянова И.Е. Н: Наука, 1984. - 132 с.

61. Мерзлые породы и криогенные процессы. Сб. научн. тр. Под ред. Дудикова Г.И. М: Наука, 1991. - 118 с.

62. Мерзлые породы и снежный покров. Сб. статей. М: Наука, 1977.- 187 с.

63. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М: Энергия, 1973. - 320 с.

64. Новиков И.П. Организация строительства на севере Западной Сибири: инженерно-геокриологические основы. Строительство трубопроводов, 1988, №6, с. 7-5-9.

65. Основания и фундаменты на засоленных заторфованных и вечномерзлых грунтах. Под ред. A.B. Садовского. М: Отд. пат. исслед. и НТИ НИИОСП, 1982. - 185 с.

66. Основы научных исследований. Под ред. Крутова В.И. М: Высш. школа, 1989. - 400 с.

67. Охрана окружающей среды при освоении области многолет-немерзлых пород. Сб. статей. АН СССР. Под ред. Граве H.A. М: Наука, 1980,- 140 с.

68. Павлов А.Р., Пермяков П.П. Математическая модель и алгоритмы расчета на ЭВМ тепло- и массопереноса при промерзании грунта. ИФЖ, 1983, т. 44, №2, с. 311-316.

69. Палькин Ю.С. Расчет на ЭВМ теплового состояния оснований искусственных сооружений. Сб. научных трудов ЦНИИСа, вып. 41, М, ЦНИИС, 1971, с. 4-22.

70. Палькин Ю.С., Цернант A.A. Температурный режим мерзлых грунтов на некоторых объектах транспортного строительства. В кн.:

71. Доклады и сообщения II Международной конф. по мерзлотоведению, вып. 7 "Принципы управления криогенными процессами при освоении территории с многолетнемерзлыми породами", Якутск, 1973, с. 271.

72. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов JI.A. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М: Наука, 1984. - 288 с.

73. Пассек В.В. Метод приближенного решения теплофизических задач транспортного строительства с труднорегулируемыми условиями. В кн.: Сб. научных трудов ЦНИИСа, М, ЦНИИС, 1995, с. 126- 135.

74. Пассек В.В. Расчет на ЭВМ трехмерных температурных полей в транспортных сооружениях. Транспортное строительство, 1978, №10, с. 37-38.

75. Пассек В.В. Совершенствование методики расчета температурного режима грунтов. В кн.: Теплофизические исследования транспортных сооружений, вып. 72, М, ЦНИИС, 1974, с. 11-47.

76. A.c. №1263000 (СССР). Система для охлаждения грунта /Пассек В.В., Дробышевский Б.А., Гринблат И.С. Опубл. в Б.И., 1986, №37.

77. Патент на изобретение №2035537 (РФ). Переход дороги через водоток на вечномерзлых грунтах/Пассек В.В., Мамчур И.Г. Опубл. в Б.И., 1995, №14.

78. Пассек В.В., Пассек Вяч.В. Совершенствование алгоритма расчета на ЭВМ температурного режима вечномерзлых грунтов оснований транспортных сооружений. В кн.: Сборник научных трудов ЦНИИСа, М, 1996, с. 91-97.

79. Патент на изобретение №1552707 (РФ). Мостовой переход на вечной мерзлоте/Пассек В.В., Постовой Ю.В., Прохоров И.Г. Опубл. в Б.И., 1996, №13.

80. A.c. № 1167918 (СССР). Способ аккумуляции холода в грунте основания/Пассек В.В., Цуканов H.A., Гаврилова Л.В. Опубл. в Б.И., 1995, №28.

81. Патент на изобретение №1805709 (РФ). Мостовой переход на вечной мерзлоте/Пассек В.В., Цуканов H.A., Мамчур И.Г. Опубл. в Б.И., 1996, №7.

82. Свидетельство на полезную модель №9618 (РФ). Переход дороги через водоток на вечномерзлых грунтах/Пассек В.В., Цуканов H.A., Пассек Вяч.В., Поз Г.М. Опубл. в Б.ПМ и ПО., 1999, №4.

83. Патент на изобретение №2120518 (РФ). Способ возведения подходной части насыпи к опорам моста на вечномерзлых грунтах/Пассек В.В., Цуканов H.A., Цернант A.A., Поз Г.М., Пассек Вяч.В. -Опубл. в Б.И., 1998, №29.

84. Пассек Вяч.В. Методика прогнозирования температурного режима вечномерзлых грунтов оснований мостовых переходов. В кн.: Тепловые процессы при строительстве транспортных сооружений (учет, использование, управление), М, ЦНИИС, 1999, с. 28-37.

85. Перетрухин H.A., Меренков Н.Д., Цернант A.A. и др. Рекомендации по устранению деформаций и повышению устойчивости земляного полотна в сложных мерзлотно-грунтовых условиях. М: ЦНИ-ИС, 1985.- 51 с.

86. A.c. №630337 (СССР). Устройство для аккумуляции холода в основании сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах/Петров В.И., Лукьянов B.C., Пассек В.В., Тюленев Е.А. Опубл. в Б.И., 1978, №40.

87. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. Л: Энергия, 1968. - 304 с.

88. Попов Ф.С. Вычислительные методы инженерной геокриологии. Н: Наука, 1995.- 136 с.

89. Расчет устойчивости наледных образований на мосту ПК 65 Федеральной автодороги "Амур" 439-449 км. Научно-технический отчет ЦНИИСа по теме ЦЛИТ-96-613/400-СП2. М: рукописи., 1996.

90. Порхаев Г.В., Щелоков В.К. Изменение температурного режима грунтов при освоении территории. В кн.: Теплофизика промерзающих и протаивающих грунтов, гл. V-M, Наука, 1964, с. 33-К37.

91. Проблемы геокриологии. Сб. статей к 4 Международной конф. по мерзлотоведению, Фербенкс, Аляска, июль 1983. Под ред. Мельникова П.И. М: Наука, 1983. - 280 с.

92. Разработка предложений по сохранению вечномерзлых оснований водопропускных труб и опор средних мостов применительно к условиям железнодорожной линии Ягельная-Уренгой. Научнотехнический отчет ЦНИИСа по теме Д-ВМ-1-84, р.б. М: рукописи., 1984.- 136 с.

93. Расчет температурных полей в грунтах вечномерзлых оснований гидротехнических сооружений с учетом переноса тепла фильтрующей водой. П001772, Пассек В.В., Герасимова Е.И. бюлл. №2, М, 1976.

94. Расчет трехмерных температурных полей в основаниях и теле транспортных сооружений. П003880, Пассек В.В., бюлл. №6, М, 1979.

95. Расчет температурных полей в двумерных массивах с радиальной системой разбивки. П003654, Пассек В.В., Колина Л.Н., Соловь-янчик А.Р., бюлл. №4(30), М, 1979.

96. Регулирование температуры грунтов основания с помощью сезоннодействующих охлаждающих устройств. Под ред. Вялова С.С. -Якутск: ИМ СО АН СССР, 1983. 123 с.

97. Рекомендации по оценке допустимых изменений мерзлотно-грунтовых условий на осваиваемых территориях Западной Сибири. ПНИИИС Госстоя СССР. М: Стройиздат, 1987. - 40 с.

98. Рекомендации по проектированию и постройке железнодорожных и автодорожных мостов на вечномерзлых грунтах. М: ЦНИ-ИС, 1986.-91 с.

99. Роман Л.Т., Коновалов A.A. Особенности проектирования фундаментов в нефтепромысловых районах Западной Сибири. Л: Стройиздат, 1981. - 167 с.

100. Рувинский В.И. Методические рекомендации по применению теплоизолирующих слоев из пенопласта для снижения объема земляных работ. М: Союздорнии, 1988. - 21 с.

101. Рудых О Л. Расчет температурных полей в транспортных сооружениях методом конечных элементов. Хабаровск: ХабИИЖТ, 1986. -94 с.

102. Савко Н.Ф. Особенности прогноза изменений мерзлотно-инженерно-геологических условий при строительстве автомобильных дорог. В кн.: Методика инженерно-геологических исследований в области вечной мерзлоты, Якутск, 1978, с. 123-132.

103. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. М: Стройиздат, 1985. - 199с.

104. СНиП II -Б. 6-66. Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования. М: Стройиздат, 1967.- 31 с.

105. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. - 52 с.

106. СНиП П-А.6-72. Строительная климатология и геофизика. -М: Стройиздат, 1983. 136 с.

107. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Под ред. Ю.Я. Велли, В.И. Докучаева, Н.Ф. Федорова. Л: Стройиздат, 1977. - 552 с.

108. Теплофизические расчеты русловой опоры моста через р. Каму у с. Пристанное для реальных условий зимы 1995/1996 гг. с оценкой величины давления льда. Научно-технический отчет ЦНИИСа по теме ЦЛИТ-93-3-815 (дополнения). М: рукописи., 1996.

109. Титов В.П., Дыдышко П.И., Цуканов H.A., Аверочкина М.В. Об исследованиях различных проявлений мерзлотных процессов на транспорте. В кн.: II Международная конф. по мерзлотоведению, вып. 8, Якутск, 1975, с. 264-267.

110. Титов В.П. Прочность оттаивающих грунтов. В кн.: Борьба с пучинами на железных и автомобильных дорогах, М, 1965, с. 178- 183.

111. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М: Наука, 1977. - 735 с.

112. Трофимов В.Т., Кашперюк П.Н. Районирование территории Западно-Сибирской плиты по распространению и среднегодовым температурам многолетнемерзлых и талых пород. М: Вестник МГУ, сер. Теология", 1985, №5, с. 69-76.

113. Трофимов В.Т., Баду Ю.Б. и др. Полуостров Ямал: инженерно-геологический очерк. М: МГУ, 1975. - 248 с.

114. Турчак Л.И. Основы численных методов. М: Наука, 1987.320 с.

115. Фельдман Г.М. Прогноз температурного режима грунтов и развития криогенных процессов. Н: Наука, 1977. - 191 с.

116. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М: Стройиздат, 1973. - 287 с.

117. Фотиев С.М. Типизация таликов Ямала. Геоэкология, 1995, №6, с. 65-73.

118. Хрусталев Л.Н. Температурный режим вечномерзлых грунтов на застроенной территории. М: Наука, 1971. - 167 с.

119. Цернант A.A. Управление тепловым режимом и напряженно-деформированным состоянием земляного полотна в криолитозоне. Вкн.: Материалы 1 научио-практ. Конференции AT РФ "Транспорт России. Проблемы и пути решения", Суздаль, 1992, с. 39-42.

120. Цернант A.A., Лобанов В.И., Большакова Н.И. Геокриологический прогноз при сооружении земляного полотна. Транспортное строительство, 1990, №9, с. 7-9.

121. Цуканов H.A. Регулирование глубины оттаивания грунтов земляного полотна с помощью пенопластовой теплоизоляции. Транспортное строительство, 1981, №6, с. 4-М).

122. Цуканов H.A. Роль фильтрации поверхностных и надповерх-ностных вод и сезона строительства в формировании температурного режима насыпей, возводимых на многолетнемерзлых грунтах. В кн.: Сб. научн. сообщ. ЦНИИСа, вып. 8, М, ЦНИИС, 1963, с. 101-122.

123. Цуканов H.A., Пассек В.В., Герасимова Е.И. Методические рекомендации по проектированию теплоизолирующих слоев в железнодорожных выемках, пересекающие льдонасыщенные вечномерзлые грунты, неустойчивые при остывании. М: ЦНИИС, 1978. - 31 с.

124. A.c. №1139176 (СССР). Покрытие откоса земляного полотна/Цуканов H.A., Пассек В.В., Заковенко В.В., Дыдышко П.И., Евстигнеев Р.И. Опубл. в Б.И., 1995, №30.

125. Цуканов H.A., Пассек В.В., Слоев Л.Н., Герасимова Е.И., Петров В.И. Исследования по управлению температурным режимом грунтов. В кн.: Сб. тезисов XXXVIII Всесоюзной научной сессии НТО РЭС им. A.C. Попова, М, Радио и связь, 1983, с. 98.

126. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов. М: Высшая школа, 1973.- 448 с.

127. Чернядьев В.П. Прогноз геокриологической обстановки в связи с нарушением природных условий. В кн.: Геокриологический прогноз и совершенствование инженерных изысканий, М, Стройиздат, 1980, с. 32-54.

128. Чернядьев В.П., Чеховский A.JL, Стремяков А.Я., Пакулин В.А. Прогноз теплового состояния грунтов при освоении северных районов. М: Наука, 1984. - 137 с.

129. Геотехнические вопросы освоения Севера. Под ред. Андерс-ленда О., Андерсона Д. Пер. с англ. М: Недра, 1983. - 551 с.

130. Aguirre-Puente J. Esetaint des Comptes rendus du XIII Congres International du Froid, 1971. V. 1, p. 759-764.

131. Barrg R.G. Snow cover, sea ice and permafrost. Glaciers, ice sheets and sea leval: Eff. CO indue. Clim. Change. Report Workshop, Seattle, Wash., Sept. 13-15, 1984. Washington, D.C., 1985, 241-247.

132. Brown R.J.E., Johnston G.H. Permafrost and Related Engineering Problems. V. 23, N 89, May, 1964. Ottawa.

133. Brown R.J.E. Permafrost Investigation in Saskatchewan and Manitoba, Ottawa, 1965. p. 74.

134. Frost i Jord. Symposium. Norges teknisk naturvitenskapelige forskningsrads og statens vegvesens utvald for frost i jord. Oslo, 1971. №6, Apr. 1972.

135. Ground Freezing. Proceedings 4th Int. Symp., Sapporo, 5-7 Aug., 1985. Rotterdam; Boston, 1985.

136. List of Publications on Permafrost and Building in the North. Ottawa, 1967, p. 33.

137. Osterkamp Т.Е. Freezing and thawing of soils and permafrost containing unfrozen water or brine. Water Resources Research, 1987, v. 23, №12. pp. 2279-2285.

138. Permafrost: Second Inter. Conf., July 13-28. 1973. Jakutsk, USSR. Washington, National Acad, of sciences. - 783 p.

139. Proceedings of the Third International Conference on Permafrost, Edmonton, My 10-13, 1978. v. 1, Ottawa, Nat. Res. Counc. Can., 1978. 974 pp.

140. Proceedings of the Third International Conference on Permafrost, Edmonton, July 10-13, 1978. v. 1, Ottawa, Nat. Res. Counc. Can., 1978. 255 pp.

141. Reil R.L., Evans A.L. Heat transfer in an air thermosyphon permafrost protection device. "Trans. ASME. j. Energy Resour. Technol.",1982, v. 104.

142. Sieber O. A preview of the North Slope Acaess-Road. "Alaska Constr. and Oil Report", 1971, v. 12, №3, pp. 38, 40, 42, 44.

143. Smith M.W., Riseborough D.W. Permafrost sensitivity to climatic change. Permofrost: 4th Int. Conf. Proc., July 17-22, 1983. Washington, D.C.,1983, 1178-1183.

144. Wallace A.J., Williams P.J. Problems of building roads in the north. Canadien Geogr. J., 1974, v. 89, №1-2, p. 40-47.

145. Рекомендуемые дополнения к СП 32-101 -95 «Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов1. Дополнения к п. А. 1.5

146. В формуле (А.1) в знаменателе рекомендуется ввести коэффициент "к":ъ*1. При к = 4.

147. Новая редакция пункта А.1.11. Методика практических расчетов может быть реализована в три стадии:- ориентировочная оценка расчетной температуры при выборе вариантов;- приближенный расчет;- расчет численными методами.

148. Для более целенаправленного поиска решения можно использовать рекомендации п. А. 1.12.

149. Третья стадия (при необходимости) также предполагает использование ЭВМ с применением, например, программ А.ЗЛ-А.З.З (см. п. А.З).

150. Расчеты на второй и третьей стадиях в ряде случаев могут не проводиться.3. Новый пункт А.1.12.

151. Первый параметр определяется по графикам рис. А.6-А.8, второй и третий соответственно по графикам рис. А.10 и А.11:

152. Ч=Р'Рз (Чохл Чфон) + Чфон > (А. 13)где

153. А значение температуры на глубине а под центром «охлаждающей» зоны при контакте этой зоны с «фоновыми» зонами;

154. Ном- значение температуры на глубине л под центром «охлаждающей» зоны при одномерном распределении температуры (рис. А.6-А.8);

155. Чфон значение температуры на глубине а при одномерном распределении температуры от действия только «фоновых» зон;р- определяется по графикам рис. А. 10 для соответствующих глубин.рг определяется по графикам рис. А. 11 для соответствующих глубин.

156. Графики зависимости приращения температуры грунта в установившемся режиме под центрами охлаждающих зон от размеров этих зон в плане1 ч