автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Мониторинг эксплуатируемого земляного полотна

ВВЕДЕНИЕ

Раздел I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА

СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ. СТРУКТУРА ПРОБЛЕМЫ.

Глава 1. Анализ состояния земляного полотна на сети железных дорог и системы его содержания и усиления.

1.1. Деформации и дефекты земляного полотна, деформирующиеся объекты.

1.1.1. Классификация типов дефектов и деформаций.

1.1.2. Классификации деформирующихся объектов.

1.2. Протяженность дефектного и деформированного земляного полотна на сети железных дорог, тенденция изменения во времени, ранжирование видов деформаций по степени опасности.

1.2.1. Изменение во времени дефектов и деформаций земляного полотна на сети дорог.

1.2.2. Распределение дефектов и деформаций по видам и дорогам, их ранжирование по степени опасности.

1.3. Технико-экономическая оценка потерь из-за деформаций земляного полотна.

1.3.1. Потери на текущем содержании и ремонтах пути. Цена постепенного отказа земляного полотна.

1.3.2. Потери из-за ограничения скоростей по состоянию земляного полотна. Цена частичного отказа земляного полотна.

1.3.3. Потери из-за перерывов в движении поездов и его восстановления при внезапных деформациях. Цена полного отказа.

1.4. Система содержания земляного полотна.

1.4.1. Структура системы содержания земляного полотна.

1.4.2. Надзор и наблюдение за состоянием земляного полотна.

1.4.3. Система капитальных ремонтов и усиления земляного полотна.

1.5. Выводы.

Глава 2. Диагностика эксплуатируемого земляного полотна железных дорог. Мониторинг геотехнических систем. Постановка цели и задач исследования. Структура проблемы.

2.1. Диагностика эксплуатируемого земляного полотна железных дорог.

2.1.1. Понятие технической диагностики применительно к земляному полотну.

2.1.2. Современные диагностические средства для обследования.

2.2. Мониторинг геотехнических систем.

2.3. Постановка цели и задач исследования. Структура проблемы.

Раздел II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОНИТОРИНГА

ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.

Глава 3. Структура системы мониторинга земляного полотна железных дорог. Выбор объектов и организация системы мониторинга. Методы инструментального контроля.

3.1. Основные понятия и принципы мониторинга земляного полотна железных дорог. Структура мониторинга.

3.1.1. Определение понятий геотехнической системы "земляное полотно" и мониторинга его состояния

3.1.2. Структурные схемы мониторинга состояния земляного полотна и его основные функции.

3.2. Выбор объектов мониторинга и ранжирование их по степени потенциальной опасности.

3.2.1. Определение потенциально-опасных объектов.

3.2.2. Определение показателей надежности земляного полотна отдельных объектов и направлений.

3.3. Методы инструментального контроля при мониторинге. Оценка состояния земляного полотна на основе показателей путеизмерительных вагонов.

3.3.1. Общие требования к выбору методов инструментального контроля при мониторинге.

3.3.2. Анализ методов инструментального контроля при мониторинге.

3.3.3. Методика оценки состояния земляного полотна на основе показателей путеизмерительных вагонов.

3.4. Выводы.

Глава 4. Исследование процесса развития деформаций основной площадки земляного полотна от воздействия подвижного состава.

4.1. Условие прочности грунтов рабочей зоны по недопущению пластических сдвигов.

4.1.1. Существующая модель прочности грунтов рабочей зоны по недопущению пластических сдвигов

4.1.2. Разработка модели прочности грунтов рабочей зоны по недопущению пластических сдвигов для дренирующих грунтов.

4.1.3. Лабораторное исследование деформационных свойств загрязненного балласта. Моделирование "выплесков".

4.1.4. Экспериментальное исследование условий нагру-жения основной площадки земляного полотна подвижным составом на опытном участке. Проверка возможности возникновения условий выплеска

4.2. Условие прочности грунтов рабочей зоны по ограничению упругих осадок.

4.2.1. Существующая модель прочности грунтов рабочей зоны по ограничению упругих осадок.

4.2.2. Модель определения напряжений в грунтах рабочей зоны земляного полотна.

4.2.3. Определение упругих осадок в грунтах рабочей зоны земляного полотна.

4.3. Выводы.

Глава 5. Исследование процесса развития деформаций земляного полотна, основанных на криогенной природе.

5.1. Постановка задачи исследования для организации мониторинга.

5.2. Исследование процесса многолетнего оттаивания мерзлоты в основании земляного полотна и основы управления этим процессом.

5.2.1. Математическая модель изменения температурного режима земляного полотна с учетом фазовых переходов при промерзании-оттаивании.

5.2.2. Оценка условий изменения теплообмена при сооружении насыпи.

5.2.3. Результаты математического моделирования процесса оттаивания.

5.2.4. Основы управления процессом оттаивания мно-голетнемерзлых грунтов основания.

5.3. Прогноз развития деформаций при оттаивании мерзлых грунтов.

5.3.1. Модели напряженно-деформированного состояния оттаивающего основания насыпи.

5.3.2. Лабораторные исследования деформационных свойств оттаивающих грунтов.

5.4. Исследование процесса пучения грунтов деятельного слоя земляного полотна.

5.4.1. Методики определения величины пучения грунтов.

5.4.2. Лабораторное исследование пучинистости грунтов и балластов.

5.5. Выводы.

Раздел III. ПОДСИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ

ДЕФОРМАЦИЙ.

Глава 6. Подсистема мониторинга высоких насыпей и участков пути на оползневых косогорах.

6.1. Классификация высоких насыпей и участков пути на оползневых косогорах по потенциальной опасности.

6.1.1. Классификация высоких насыпей и выделение объектов мониторинга.

6.1.2. Классификация участков пути на оползневых косогорах для организации мониторинга.

6.2. Оценка стабильности высоких насыпей и оползневых косогоров по показаниям путеизмерительных вагонов.

6.2.1. Экспериментальное определение параметров просадок, характерных при нестабильности высоких насыпей.

6.2.2. Экспериментальное определение параметров просадок, характерных при нестабильности оползневых косогоров.

6.2.3. Основные положения методики контроля стабильности высоких насыпей и оползневых косогоров по показаниям путеизмерительного вагона.

6.3. Организация мониторинга состояния высоких насыпей и участков пути на оползневых косогорах.

6.3.1. Методы инструментального контроля деформаций насыпей и пути на оползневых косогорах.

6.3.2. Методика мониторинга высоких насыпей и участков на оползневых косогорах.

Существенно изменившаяся за 90-е годы экономическая ситуация в России вызвала изменение эксплуатационных условий работы сети железных дорог. Объем перевозок на основании статистических данных МПС России к 1998 году снизился более чем в 2 раза: если средняя по сети грузонапряженность в 1988 г. составляла 42,3 млн. т брутто на км в год, то в 1998 г. она уменьшилась до 17,7 млн. т брутто на км в год. И только начиная с 1999 г. наметился рост грузонапряженности, среднесетевое значение которой к 2001 г. составило 22,3 млн. т брутто на км в год. При этом произошла резкая дифференциация сети на основные направления, протяжение которых составляет около 40 %, а осуществляется до 70 % объема перевозок при грузонапряженности более 30 млн. т брутто на км в год, и линии регионального и местного значения, на которых грузонапряженность составляет менее 10 млн. т брутто на км в год.

В целях улучшения экономического положения на железных дорогах и повышения надежности пути в изменившихся условиях ЦП МПС совместно с ВНИИЖТ была разработана новая система ведения путевого хозяйства, которая была введена в действие с 1 января 1995 г. приказом МПС 12/Ц от 16.08.94 г. [1]. Базой новой системы ведения путевого хозяйства явилось внедрение ресурсосберегающих технологий, основанных на применении нового поколения современной путевой техники и, прежде всего машин для глубокой очистки балласта и приведения в порядок земляного полотна, профильной шлифовки рельсов, машинизированных комплексов планово-предупредительных работ по текущему содержанию. Большое внимание в новой системе было также уделено внедрению информационных технологий, являющихся основой эффективного управления путевым хозяйством, для чего в соответствии с приказом 12/Ц на дорогах было предусмотрено создание Центров диагностики пути.

Вместе с тем в связи с намечаемой в ближайшие годы реструктуризацией Министерства путей сообщения и необходимостью дальнейшего повышения эффективности работы железнодорожного транспорта и в первую очередь снижения себестоимости перевозок, потребовалось проведение реформирования организационной структуры путевого хозяйства с уменьшением количества работников и значительным повышением производительности труда.

Концепция по реформированию организационной структуры путевого комплекса была рассмотрена и принята к исполнению на расширенном заседании Коллегии Министерства путей сообщения Российской Федерации №3 от 14.03.2001 г. [2]. На основании этого решения 27.04.2001 г. было утверждено новое «Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации» [3]. Концепция и новое «Положение» направлены на повышение производительности труда в путевом хозяйстве к 2010 г. в сравнении с 2000 г. в 2,5-2,9 раза, при этом должно быть обеспечено снижение себестоимости перевозок в части путевого хозяйства до 60-70% от настоящего уровня.

Одним из резервов снижения затрат в путевом хозяйстве является ликвидация дефектных и деформирующихся мест земляного полотна, протяжение которых в настоящее время остается большим. По данным Нормативно-технологической станции по инженерным сооружениям и пути МПС России [4] на 01.01.2001 г. их протяжение составляет 8195,3 км или 9,5 % от эксплуатационной длины сети. По расчетам Департамента пути и сооружений МПС РФ дефектность основных элементов пути не должна превышать 5 % и только от не восстановления несущей способности основной площадки земляного полотна на протяжении 3 тыс. км дополнительные расходы составляют 120 млн. руб. [5].

Приведение к нормам земляного полотна становится особенно актуальным ещё и в связи с намечающимся в 2001-2010 г. ежегодным ростом грузооборота на 2,5-4,5 % и повышения осевых нагрузок [2]. В свете этого перед Департаментом пути и сооружений поставлена задача разработать стратегию реконструкции дефектного и деформирующегося земляного полотна с целью обеспечения надежной эксплуатации в условиях повышения осевых и погонных нагрузок.

Существующее положение с дефектностью земляного полотна сложилось в результате многолетней практики проведения капитальных ремонтов пути без выполнения работ по земляному полотну и более того с размещением старого вырезаемого из пути балласта на обочинах и откосах насыпей и в кюветах выемок, что вызывало появление новых дефектов и деформаций. Это привело к тому, что, несмотря на ликвидацию деформаций на отдельных объектах, в целом протяжение деформирующегося и дефектного земляного полотна оставалось на уровне 10-12% в течение последних 30 лет [6-8].

Основные направления оптимизации расходов путевого хозяйства предусматривают дифференциацию подходов к основным направлениям сети и к участкам с малой загрузкой. Если для первых главным фактором оптимизации является применение ресурсосберегающих технологий, продлевающих межремонтные сроки и снижающих трудоемкость текущего содержания, с инвестированием их внедрения и повышением эффективности, то для малодеятельных участков необходимым признано проведение вывода излишних мощностей с сокращением путевого развития и уменьшения объемов обслуживания.

Очевидно, что такой же дифференцированный подход, учитывающий выделение деформаций и дефектов по степени их опасности для движения поездов и приносимому ущербу для перевозочного процесса, должен применяться и к земляному полотну. Так, одно значение имеют деформации, угрожающие целостности земляного полотна такие, как оползни, сплывы откосов насыпей и т. п., и совершено другое - деформации и дефекты, вызывающие только повышенные расходы на содержание пути, например, балластные углубления.

Также важно при рассмотрении вопроса усиления земляного, что одной из стратегических линий МПС РФ, выраженной в решениях Коллегий, в условиях становления рыночных отношений в стране и направленной на повышение конкурентоспособности железнодорожного транспорта, является рост осевых и погонных нагрузок. При этом предусматривается выделение отдельных маршрутов с доведением нагрузки в вагонах до 30 т на ось. Другим стратегическим направлением интенсификации работы железнодорожного транспорта является увеличение скоростей движения поездов на главных направлениях и в том числе введение скоростного пассажирского движения. Первоочередные работы по программе введения скоростного движения пассажирских поездов проведены в 1996-2001 годах на линии Санкт-Петербург - Москва, в результате которых, впервые в нашей стране скорости движения пассажирских поездов доведены до 200 км/ч. Начаты работы по повышению скоростей на направлениях Санкт-Петербург - Госграница, Москва - Красное и Москва - Нижний Новгород.

Эти обстоятельства предъявляет повышенные требования к надежности пути и его земляного полотна на таких направлениях, что вызывает необходимость усиления их конструкции.

Таким образом, в современных изменившихся эксплуатационных и экономических условиях функционирования железных дорог система повышения надежности земляного полотна должна быть основана на принципе разумной достаточности с выделением наиболее опасных объектов, требующих усиления, и дифференцирования их в зависимости от категории линии и предусмотренных эксплуатационных параметров движения.

Этот принцип может быть воплощен в практику только при наличии эффективного мониторинга земляного полотна, который в настоящее время ещё не разработан как единая система от методов наблюдения до методов управления его надежностью. Именно такая система может являться основой для разработки рациональных перспективных планов стабилизации и усиления земляного полотна, позволяющих снизить себестоимость перевозок в части путевого хозяйства.

Задача разработки и реализация концепции технической диагностики, мониторинга, планирования и управления путевым хозяйством на основе информационных технологий названа в Постановлении Коллегии [2] в числе одного из приоритетных направлений научных исследований.

В связи с этим целью диссертационной работы являлась разработка теоретических основ и системы практических решений мониторинга эксплуатируемого земляного полотна как базы для управления его надёжностью с учетом снижения затрат в путевом хозяйстве, внедрения ресурсосберегающих технологий и дифференциации сети на главные и малодеятельные участки.

Для достижения поставленной цели в работе использовались методы исследования, базирующиеся на: применении положений математической логики, теорий вероятности и надежности, математической статистики, системном подходе; использовании вариационных принципов, численного и физического моделирования процессов, протекающих в грунтах; результатах лабораторных опытов и натурных экспериментов. Научная новизна работы заключается в решении проблемы теоретического обоснования и практического применения системы мониторинга земляного полотна железных дорог как основы управления его надёжностью в современных условиях эксплуатации. При этом основные научные результаты работы состоят в следующем:

-разработаны и обоснованы теоретические принципы мониторинга эксплуатируемого земляного полотна;

- разработана система ранжирования объектов эксплуатируемого земляного полотна по степени потенциальной опасности и определения показателей надежности земляного полотна отдельных объектов и направлений;

- разработан метод оценки состояния земляного полотна на основе показаний путеизмерительных вагонов;

- исследованы закономерности формирования наиболее массовых деформаций земляного полотна во времени, позволяющие разработать признаки их ранней идентификации для мониторинга.

Практическая значимость работы состоит в разработке в системе мониторинга земляного полотна подсистем мониторинга для типов деформаций, представляющих наибольший ущерб железным дорогам. Предложенные подсистемы включают методики организации мониторинга, содержат современные конструктивные и технологические решения усиления потенциально опасного и деформирующегося земляного полотна, что в совокупности позволяет обосновать расходы на обеспечение необходимой и достаточной надёжности земляного полотна.

Внедрение результатов работы осуществлялось в рамках отраслевых научно-технических программ: «Разработка и внедрение комплексов методов и способов по обеспечению эксплуатационной надёжности земляного полотна железных дорог», утвержденной указанием МПС № А-251у от 22.09.88 г. и «Комплексная программа по реконструкции и ремонту деформирующихся и неустойчивых участков земляного полотна на период до 2000 г., утвержденной указанием МПС № М-730у от 25.08.94 г., а также при проведении работ по «Комплексной реконструкции и капитального ремонта железнодорожной магистрали Санкт-Петербург - Москва для организации скоростного движения пассажирских поездов».

Исследования выполнялись в течение 20 лет внутри тем, разрабатываемых в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТе) по планам НИОКР Министерства путей сообщения в соответствии с заданиями Департамента пути и сооружений (Главного управления пути) МПС.

Результаты исследований были включены в нормативные и методические документы МПС:

- «Технические указания по стабилизации деформирующихся насыпей железных дорог, расположенных на протаивающих основаниях из веч-номерзлых грунтов» (утверждены 11.05.93 г. Главным управлением пути МПС);

- «Инструкция по содержанию земляного полотна на вечномерзлых грунтах» (утверждена 1993 г. Байкало-Амурской ж.д.);

- «Технические указания по организации контроля за стабильностью высоких насыпей на прочном основании» (утверждены 27.10.94 г. Главным управлением пути МПС);

- «Стандартные проектные решения и технологии усиления земляного полотна при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов, выпуск 1» (утверждены 20.12.96 г. Департаментом пути и сооружений МПС);

- «Технические условия на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути» (утверждены 28.06.97 г. МПС РФ);

- «Стандартные проектные решения и технологии усиления земляного полотна при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов, выпуск 2» (утверждены 30.12.97 г. Департаментом пути и сооружений МПС);

- «Технические указания на применение пенополистирола и геотекстиля при усилении основной площадки земляного полотна без снятия рель-сошпальной решетки» (утверждены 29.06.98 г. Департаментом пути и сооружений МПС);

- «Стандартные проектные решения и технологии по переустройству инженерных сооружений при подготовке железных дорог к введению скоростного движения пассажирских поездов, выпуск 3» (утверждены 02.06.99 г. Департаментом пути и сооружений МПС);

- «Положение по оценке состояния и содержания земляного полотна (для опытного применения)» (утверждены 25.08.99 г. Департаментом пути и сооружений МПС);

- «Технические указания по устройству дренажей для осушения основной площадки земляного полотна в комплексе с ремонтами пути» (утверждены 30.12.99 г. Департаментом пути и сооружений МПС);

- «Альбом стандартных проектных решений водоотводных устройств на железных дорогах» (утверждены 31.03.2000 г. МПС РФ);

- «Альбом стандартных решений. Водоотводные устройства из композитных материалов на железных дорогах» (утверждены 31.01.2001 г. МПС РФ)

- Руководство по применению полимерных материалов (пенопластов, геотекстилей, георешеток, полимерных дренажных труб для) усиления земляного полотна при ремонтах пути (утверждены 19.12.01 г. Департаментом пути и сооружений МПС).

Выполненные исследования были использованы при разработке «Оценки надежности высоких насыпей на прочном основании» для Московской ж. д. и направления ст. Александров - ст. Свеча Северной ж. д., а также «Системы диагностики и прогноза состояния земляного полотна на участках с вечномерзлыми грунтами» для БАМ ж.д., на основе которых были составлены перспективные планы усиления земляного полотна с обоснованием очередности проведения работ.

Технология мониторинга за высокими насыпями на прочном основании и оползневыми косогорами была использована более чем на 50 объектах Московской, Горьковской, Октябрьской, Северной, Северо-Кавказской и Куйбышевской ж. д., что позволило своевременно установить начало деформирования на части из них и наметить организационно-технические мероприятия по обеспечению необходимой надежности. На ряде других объектов, остававшихся стабильными было отложено проведение противодеформационных мероприятий без ущерба для безопасности движения поездов.

Применение технологии мониторинга состояния земляного полотна при проектировании «Комплексной реконструкции и капитального ремонта железнодорожной магистрали Санкт-Петербург - Москва для организации скоростного движения пассажирских поездов» в части разработки мероприятий по усилению основной площадки земляного полотна и балластной призмы позволило сократить стоимость работ на 18,3 миллионов рублей в ценах 2000 г.

Основные положения и отдельные вопросы работы прошли апробацию и были одобрены на:

- II научной конференции «Проблемы геокриологии Забайкалья» в г. Чите 1984 г.;

- Всесоюзном совещании «Геокриологический прогноз при строительном освоении территорий» в г. Воркуте 23-25 апреля 1985 г.;

- Научно-практическая конференция «Инженерно-геологические изыскания в области вечной мерзлоты» в г. Благовещенске 16-19 сентября 1986 г.;

- Всесоюзных научно-технических конференциях «Обеспечение эксплуатационной надежности земляного полотна железных дорог» в г. Москве, 12-14 апреля 1989г. и в г. Санкт-Петербурге, 12-13 апреля 1990 г.;

- Научно-практической конференции «Инженерно-геологические проблемы Забайкалья» в г. Чите 11-12 октября 1990 г.;

- Сетевых школах по обмену передовым опытом эксплуатации и ремонта земляного полотна на Забайкальской ж. д. 11-13 сентября 1990 г., Байкало-Амурской ж.д. 28-30 июля 1992 г. и Северо-Кавказской ж.д. 12-14 октября 1994 г;

- Научно-технических совещаниях по инженерно-геокриологичекому обследованию и мониторингу БАМ в г. Тында 17-18 января 1991 г. и 22-23 января 1992 г;

- Заседании секции Путевого хозяйства НТС МПС 27 марта 1995 г.;

- Международной выставке «День путевой техники-95» в г. Калуге, 23-25 августа 1995 г;

- Сетевой школе передового опыта «Усиленный капитальный ремонт пути машинизированными комплексами в составе машин RM-80, Дуома-тик 09-32, ДСП, ПБ, УК-25/9-18, РШП, ПРСМ, СЗП-60, СЧУ-800 и других», ОПМС-1, ст. Решетниково Окт. ж.д. 3-5 июля 1997 г.; Научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» в г. Москве 17-19 ноября 1998 г;

- Сетевой школе проектных организаций МПС РФ «Реконструкция и капитальный ремонт пути для организации скоростного движения на примере линии Санкт-Петербург - Москва» в г. Екатеринбурге 21-22 апреля 1999 г.;

- Заседании секции Путевого хозяйства НТС МПС 22 марта 2000 г.;

- Международной выставке «День путевой техники» в г. Калуге, 23-25 августа 2000 г.;

- Научно-практической конференции «Путевые машины-2001» в г. Калуге, 24-25 октября 2001 г.;

- Сетевой школе по обмену опытом «Реконструкция инженерных сооружений для организации скоростного движения» в г. Воронеже 29-30 октября 2001 г.;

- Международной научно-практической конференции «Использование современных геоматериалов в строительстве новых и реконструируемых транспортных объектов», ПГУПС, г. Санкт-Петербург, 17-18 января 2002 г.;

- Второй научно-практической конференции «Безопасность на железнодорожном транспорте», МИИТ, г. Москва 28-29 марта 2002 г.;

- Заседании секции Пути, путевого хозяйства и путевых машин Учёного Совета ВНИИЖТа, г. Москва 18 апреля 2002 г.

Основные положения диссертации опубликованы в монографии и 29 печатных работах автора.

Диссертация является результатом обобщения исследований, которые автором были проведены в научно-исследовательской Путеиспытательной лаборатории кафедры «Путь и путевое хозяйство» МИИТа в течение 20 лет. Приведенные в работе научные результаты получены лично автором или под его руководством, проведение натурных наблюдений, моделирования и лабораторных экспериментов осуществлялось при непосредственном участии автора и под его научным руководством. Ряд новых способов устранения деформаций, контроль состояния земляного полотна глубинными грунтовыми реперами, а также нормативные и методические документы разработаны в соавторстве.

На защиту выносятся:

• теоретические основы мониторинга эксплуатируемого земляного полотна железных дорог;

• метод ранжирования объектов земляного полотна на основе оценки показателей их надёжности;

• метод оценки состояния земляного полотна на основе анализа параметров геометрии рельсовой колеи по показаниям путеизмерительных вагонов;

• метод оценки прочности грунтов основной площадки земляного полотна с учетом скорости их загружения и степени водонасыщения;

• методы прогноза температурного режима земляного полотна, основанные на принципе эквивалентности промерзания-оттаивания;

• способы стабилизации земляного полотна на протаивающих основаниях из многолетнемерзлых грунтов;

• технические решения и технологии усиления основной площадки земляного полотна и проектирования водоотводов при реконструкции линий под скоростное движение поездов, в том числе некоторые стандартные решения.

8.5. Выводы и предложения

1) Разработана методика выделения потенциально-опасных участков земляного полотна, расположенного на основаниях из многолетнемёрзлых грунтов, в основу, которой положены:

- однородность геоморфологической и инженерно-геокриологической характеристики элементов дороги;

- однотипность конструкции земляного полотна.

За степень потенциальной опасности участка земляного полотна на многолетнемёрзлых грунтах предложено принимать величину вероятной деформации основания в течение года, являющуюся функцией категории просадочности грунтов основания. При этом процедура выделения таких участков состоит из:

- разделения земляного полотна на участки насыпей и выемок, выделение искусственных сооружений;

- определения по подробному профилю границ элементов однородной геоморфологической инженерно-геокриологической характеристикой;

- внесения в перечень потенциально-опасных участков земляного полотна, выделенных элементов, имеющих III и IV категорию просадочности грунтов основания;

- присвоения участкам, входящим в перечень, степени потенциальной опасности в зависимости от категории просадочности и расположения участка.

2) На основе требований действующих нормативных документов сформулированы основные положения и методы осмотра и обследования объектов земляного полотна в условиях мерзлоты с целью диагностики изменения мерзлотных условий и последующего прогноза развития возможных деформаций. Для этих целей кроме традиционных инженерно-геологических методов предложено использовать комплекс геофизических методов, среди которых выделены: сейсморазведка методом преломленных волн для выявления положения верхней границы мерзлоты, кровли подземных льдов и скальных пород, уровня грунтовых вод и литологических границ рыхлых пород; динамическое и электродинамическое зондирование (ЭДЗ) для определения контакта насыпи и основания, наличия толщины слабых прослоев, оценки толщины деятельного слоя и положения верхней границы мерзлоты; георадиолокационная съёмка для определения литологического строения, нахождения верхней границы мерзлых грунтов, а также наличия и положения ледяных включений, в том числе оконтуривания подземных льдов; электромагнитное (радиоволновое) профилирование для оконтуривания в основании под земляным полотном участков сильнольдистых грунтов, таликов и зон поперечной фильтрации воды; электропрофилирование и вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ) для оконтуривания на прилегающей к насыпи территории положения островов вечномерзлых грунтов, таликов и участков подземных льдов, оценки толщины деятельного слоя и глубины залегания мерзлоты.

3) Сплошное диагностирование положения мерзлоты на протяженных участках может быть выполнено только бесконтактным методом, к которому из перечисленных выше методов относится георадиолокационный.

Наиболее эффективно применять георадар для определения верхней кровли мерзлоты под насыпями и наличия ледяных линз вблизи её границы. При этом ограничением для его применения является наличие над верхней границей мерзлоты слоя глинистого грунта толщиной более 2 м.

Результаты экспериментальных работ показали, что с помощью георадара можно при сплошном проезде участка пути достаточно точно выделять основные литологические слои в грунтовом разрезе земляного полотна и основания, а также оценивать положение верхней границы мерзлоты и определять наличие и местоположение аномальных участков с высокой льдистостью грунтов либо с ледяными линзами. Предельной скоростью перемещения импульсного георадара типа Pulse ЕККО, при которой обеспечивается необходимое качество просвечивания, оказалась скорость в 15 км/ч.

4) Одним из ранних признаков деградации мерзлоты в основании потенциально-опасных участков служит нестабильность геометрии рельсовой колеи, которая может быть зафиксирована по результатам регулярных проходов путеизмерительного вагона с их последующей статистической обработкой.

Разработана методика контроля интенсивности деформаций земляного полотна на мерзлоте на основе измерений путеизмерительного вагона, базирующаяся на теоретических предпосылках, изложенных в главе 3 работы, при этом определение численных значений параметров для деформирующегося земляного полотна было выполнено экспериментальным путем. По данным обработки записей просадок выделяются из потенциально опасных участки, на которых ССКО превышает значение 3,0 мм либо положение рельсовой колеи нестабильно и приращение ССКО за месяц больше величины +0,3 мм. На этих участках анализируется спектральная плотность и если отмечается упорядочение спектра с преимущественным ростом гармоник в диапазоне средних и длинных просадок, то это свидетельствует о нестабильности основания и деградации мерзлоты.

5) Методика контроля интенсивности деформаций по показаниям путеизмерительных вагонов была апробирована на линии Тында - Ургал, где данные о деформациях на основе обработки лент путеизмерительного вагона имели неплохую сходимость со сведениями дистанции пути.

6) Предложено для прогноза температурного режима земляного полотна и основания в наиболее сложных случаях использовать численные методы, основанные на хорошо апробированных явных конечно-разностных схемах, а для получения решений при большом количестве вариантов задачу ставить в упрощенной постановке, например одномерной, а далее поиск решений вести на основе вариационных методов с применением принципа эквивалентности промерзания-оттаивания.

7) Способы стабилизации деформирующихся насыпей на мерзлоте назначаются на основе технико-экономического анализа после выяснения причин деформирования. Выбор способа осуществляется из набора решений, представленных в классификации табл. 8.2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании проведенных исследований показано, что снижение общей протяженности участков с дефектами и деформациями земляного полотна в 90-е годы происходило низкими темпами и к настоящему времени их величина находится на уровне 10% от протяжения сети дорог, вызывая потери в эксплуатационной работе железнодорожного транспорта, которые на начало 2001 года для сети оцениваются в 2,678 млрд. руб. год.

Наибольшие удельные потери вызывают объекты, на которых в результате деформации земляного полотна происходили перерывы движения (полные отказы) либо возникала необходимость введения ограничения скорости движения поездов (частичные отказы). По результатам сложившейся обстановки за 2000 год средняя цена полного отказа получена 7,050 млн. руб., а частичного - 3,183 млн. руб. в год на км протяжения.

Потери от деформаций земляного полотна на участках, когда они приводили к повышенному объему выправочных работ для поддержания требуемой геометрии колеи (постепенные отказы) по оценочным расчётам составили 0,263 млн. руб. в год на км протяжения, что по стоимости приближается к стоимости среднего ремонта пути.

2. Центральное место в содержании земляного полотна отводится надзору за его состоянием, который строится по принципу многоуровневой пирамидальной системы, с использованием всех звеньев эксплуатационных работников. Основой существующей системы надзора являются визуальные наблюдения, в ходе которых устанавливаются внешние признаки появления деформаций и выполняются простейшие измерения параметров рельсовой колеи.

Такая система трудоемка и имеет не очень высокую эффективность, на что указывает появление большого количества внезапных деформаций, которые обнаруживаются в стадии активного деформирования. Данная система ориентирована в основном на фиксацию существующего состояния земляного полотна и в ней слабо развита функция прогноза. Как показано в диссертации устранение указанных недостатков возможно только при ведении научно обоснованного мониторинга земляного полотна, включающего организацию регулярных наблюдений, оценку состояния и прогнозирование на их основе появления возможных деформаций, а также оперативном принятии решений по дальнейшему содержанию потенциально опасных объектов.

3. В диссертации на основе теоретических построений впервые обоснованы основные принципы мониторинга земляного полотна и предложены структурные схемы его функционирования, ориентированные на действующую в путевом хозяйстве организационную структуру - дорожные центры диагностики.

Для разработки системы мониторинга земляного полотна на сети железных дорог, представляющей собой основу для управления надёжностью эксплуатируемого земляного полотна, в диссертации были поставлены и решены следующие научные задачи:

- разработка алгоритма выделения потенциально опасных объектов; разработка методики определения показателей надежности для земляного полотна отдельных объектов и направлений;

- разработка и обоснование системы методов наблюдения за состоянием земляного полотна, в том числе разработка метода оценки состояния земляного полотна на основе показаний путеизмерительных вагонов;

- разработка моделей формирования основных типов деформаций во времени, позволяющие получить признаки их ранней идентификации для мониторинга и их экспериментальная проверка;

- разработка для основных типов деформаций теоретических основ управления процессами деформирования и создание для этих типов деформаций способов управления надежностью объектов земляного полотна, включая некоторые стандартные проектные решения и технологии, ориентированные на ресурсосбережение в путевом хозяйстве;

- разработка подсистем мониторинга земляного полотна по отдельным видам деформаций, вызывающих наибольшие потери для железнодорожного транспорта.

4. Подсистемы мониторинга земляного полотна, разработанные в диссертации для деформаций, которые представляют значительный ущерб железным дорогам, включают методики организации мониторинга, содержат современные конструктивные и технологические решения усиления потенциально опасного и деформирующегося земляного полотна, что в совокупности позволяет обосновать расходы на обеспечение необходимой и достаточной надёжности земляного полотна.

Представленные в работе элементы подсистем мониторинга были использованы на Московской, Северной и ряде других дорог для организации наблюдений за потенциально опасными объектами земляного полотна, а также при составлении перспективных планов усиления и стабилизации земляного полотна.

Технология мониторинга за высокими насыпями на прочном основании и оползневыми косогорами была использована более чем на 50 объектах, что позволило своевременно установить начало деформирования на части из них и наметить организационно-технические мероприятия по обеспечению необходимой надежности. На ряде других объектов, остававшихся стабильными было отложено проведение противодеформационных мероприятий без ущерба для безопасности движения поездов.

Применение технологии мониторинга состояния земляного полотна при проектировании «Комплексной реконструкции и капитального ремонта железнодорожной магистрали Санкт-Петербург - Москва для организации скоростного движения пассажирских поездов» в части разработки мероприятий по усилению основной площадки земляного полотна и балластной призмы позволило сократить стоимость работ на 18,3 миллионов рублей в ценах 2000 г.

5. Основные положения диссертации опубликованы в 30 печатных работах (в том числе одной монографии), на способы стабилизации земляного полотна получены 3 авторских свидетельства, а результаты исследований были включены в 12 нормативных и технических документов, утвержденных МПС Российской Федерации.

1. Приказ Министра путей сообщения Российской Федерации № 12/Ц от 16.08.94. г. О переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий. М.: МПС РФ, 1994.-36 с.

2. Постановление расширенного заседания Коллегии Министерства путей сообщения Российской Федерации № 3 от 14 марта 2001 г.

3. Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации, утверждено МПС Российской Федерации 27 апреля 2001 г.

4. Оценка динамики состояния и качества содержания земляного полотна по сети дорог России. Отчет Нормативно-технологической станции по инженерным сооружениям и пути МПС РФ. М., 2001. 60 с.

5. Задачи и программа перевооружения путевого хозяйства. Тезисы доклада на заседание Научно-технического совета МПС России. М.: Департамент пути и сооружений МПС РФ, 1999. 22 с.

6. Давыдов В.Г., Татиевский A.M., Титов В.П. Анализ состояния земляного полотна и мероприятия по его оздоровлению. Серия Путь и путевое хозяйство, ЦНИИ ТЭИ МПС, 1980, обзор 1. - 34 с.

7. Яковлева Т.Г., Яриз А.П., Соколов В.В. Задачи повышения прочности и надежности земляного полотна в современных условиях эксплуатации. Серия Путь и путевое хозяйство, ЦНИИ ТЭИ МПС, 1985, обзор 1. - 32 с.

8. Яриз А.П. Анализ состояния земляного полотна. Серия Путь и путевое хозяйство, ЦНИИ ТЭИ МПС, 1989, обзор 3. - С. 2-21.

9. Веденисов Б.Н., Митюшин Н.Т., Стаханов А.И., Шахунянц Г.М. Устройство пути и способы его лечения/ Под общей ред. проф. Веденисова Б.Н. и проф. Митюшина Н.Т., том. 1. М.: Трансжелдориздат, 1937. - 320 с.

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

11. Моченов Г.М., Титов В.П. Дефекты, повреждения и разрушения земляного полотна железных дорог (Классификация). М.: Транспорт, 1972. - 49 с.

12. Грицык В.И. Классификация деформаций земляного полотна // Путь и путевое хозяйство. 1991, №1, 1991. С. 31-32.

13. Железнодорожный путь / Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, С.И. Кли-нов, Н.Н. Путря, М.П. Смирнов; Под ред. Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1999.-405 с.

14. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути ЦП-544/ МПС России. М.: Транспорт, 1998. - 189 с.

15. Яковлева Т.Г. Прогнозирование деформативности земляного полотна как открытой динамической системы // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ, докт. техн. наук. М.: МИИТ, 1976. 48 с.

16. Яковлева Т.Г. Метод вероятностно-прогностической оценки деформативности земляного полотна // Вестник ВНИИЖТа, № 5, 1976, С. 42-46.

17. Яковлева Т.Г. Устойчивое полотно условие бесперебойности перевозок// Путь и путевое хозяйство, №7, 1985. - С. 21-22.

18. Бучко В.М., Яковлева Т.Г. Обеспечить надёжность насыпей // Путь и путевое хозяйство, №4, 1988. С. 26-27.

19. Виноградов В.В. Прогнозирование и обеспечение надежной работы железнодорожных насыпей // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М.: МИИТ, 1991. -45 с.

20. Овчинников В.В. Метод комплексного анализа деформативности земляного полотна на дороге // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: МИИТ, 1988.-24 с.

21. Савин А.Н. Групповые решения по усилению и стабилизации железнодорожных насыпей // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: МИИТ, 1988.-24 с.

22. Розовский Л.Б. Введение в теорию геологического подобия и моделирования (применение природных аналогов и количественных критериев подобия в геологии). М.: Недра, 1977. - 135 с.

23. Надёжность железнодорожного пути / B.C. Лысюк, В.Б. Каменский, Л.В. Башкатова; Под ред. B.C. Лысюка. М.: Транспорт, 2001. - 286 с.

24. Методические рекомендации по прогнозированию надежной работы железнодорожных насыпей в условиях интенсивной эксплуатации пути. Главное управление пути МПС, 1990. 83 с.

25. Оценка динамики состояния и качества содержания земляного полотна по сети дорог России. Отчет Нормативно-технологической станции по инженерным сооружениям и пути МПС РФ. М., 1998. 68 с.

26. Типовые технически обоснованные нормы времени на работы по текущему содержанию пути/ МПС Департамент пути и сооружений. М.: РОО «ТЕХИНФОРМ», 1998. 518 с.

27. Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути/ МПС России. М.: Транспорт, 2000. 96 с.

28. Методика технико-экономической обоснованности затрат на диагностику и усиление земляного полотна/ Главное управление МПС РФ. М.: ЗАО «МВП ИНСОФТ», 1996. 32 с.

29. Борьба с пучинами на железных дорогах/ Комитет по земляному полотну. М.: Транспорт, 1965. - 215 с.

30. Защита земляного полотна от размывов, обвалов и оползней/ Комитет по земляному полотну. М.: Транспорт, 1970. - 121 с.

31. Земляное полотно вторых путей/ Комитет по земляному полотну. М.: Транспорт, 1974. - 136 с.

32. Грушевой Н.Г. Текущее содержание земляного полотна. М.: Транс-желдориздат, 1953. - 99 с.

33. Чибизов Г.А. Содержание земляного полотна. М.: Транспорт, 1964. -259 с.

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

35. Kunstmann W. Erhaltung der Erdbauwerke der Deutschen Bundesbahn / ETR-Eisenbahntechn. Rdsch., 1983, 32 № 1, p. 35-42.

36. Строительно-технические нормы Министерства путей сообщения РФ. Железные дороги колеи 1520 мм. СТН Ц 01-95. М.: МПС Российской федерации, 1995. - 86 с.

37. Технические указания по устранению пучин и просадок железнодорожного пути. ЦПИ-24. М.: Транспорт, 1998. 74 с.

38. Технические указания по организации контроля за стабильностью высоких насыпей на прочном основании. М.: ЗАО "МВП ИНСОФТ", 1995. 65 с.

39. Методические указания по применению типовых технических решений оперативного восстановления земляного полотна. ЦПИ №22/41. М.: Транспорт, 1999.-103 с.

40. Технические условия на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути. М.: Транспорт, 1998. 188 с.

41. Коншин Г.Г. Диагностика и прогнозирование эксплуатационного состояния земляного полотна железных дорог// Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М.: ВНИИЖТ, 1986. 51 с.

42. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. -М.: Издательство стандартов, 1990. 13 с.

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

44. Коншин Г.Г., Круглый А.Г. Применение сейсмического метода при зондировании железнодорожных насыпей // Вестник ВНИИЖТ, 1975, № 8. С. 37-41.

45. Методические указания по применению сейсмического метода при обследовании эксплуатируемых железнодорожных насыпей / Главное управление пути МПС ВНИИЖТ: Утв. 04.05.78, М.: НИИМаш, 1979 - 59 с.

46. Методические указания по вибрационной диагностике насыпей при воздействии поездной нагрузки. М.: ВНИИЖТ, 1985. 52 с.

47. Прокудин И.В. Колебания глинистых грунтов земляного полотна при высокоскоростном движении поездов / Сб.: Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте, вып. 203/28. Днепропетровск, 1979. -С. 43-51.

48. Прокудин И.В. Распространение в железнодорожных насыпях колебаний, возникающих от проходящих поездов / Сб.: Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте, вып. 208/29. Днепропетровск, 1980.-С. 24-30.

49. Технические указания по инструментальной диагностике земляного полотна / Департамент пути и сооружений МПС России. М.: ООО "ИПП Куна", 2000.-61 с.

50. Шаинский A.M. Применение инженерной электроразведки при обследовании больных мест земляного полотна // Вопросы геологии и гидрогеологии и геофизики при изысканиях железных дорог. Сообщение № 95. М.: ЦНИИС, 1957.-С. 41-53.

51. Пригода В.Я. Определение просадки насыпей методом вертикальных электрических зондирований // Вопросы геологии, инженерной геологии и геофизики при изысканиях железных дорог. Сообщение № 199. М.: ЦНИИС, 1958. С. 97-99.

52. Руководство по электроконтактному динамическому зондированию грунтов. М.: ЦНИИС, 1983. 62 с.

53. Коншин Г.Г., Круглый А.Г., Михайлов С.И. Компьютерная сейсмоди-агностика // Путь и путевое хозяйство, №12, 1997. С. 14-15.

54. Временные методические указания по оценке качества основания железнодорожного пути / ЦП МПС, 1996. 34 с.

55. В.В. Осипов, С.С. Малючков. Об использовании лаборатории инженерно-геологического обследования (ЛИТО) на железных дорогах МПС РФ (доклад) / НПФ "Спецмаш". Санкт-Петербург, 1998 - 28 с.

56. Коншин Г.Г. Радиолокация земляного полотна / Путь и путевое хозяйство, 1997, № И.-С. 26-29.

57. Технические указания по применению георадиолокационного метода для диагностики земляного полотна. М.: ЗАО "МВП ИНСОФТ", 1997. 24 с.

58. Jansen J. Planen und Durchfiihren von Instandsetzungen am Unterbau durch Planumsverbesserungen // Eisenbahningenieur. 1991. - Р/ 405-414.

59. Cartier G., Pincent В., Pilot G., Verrier G. Glissement de talus ferroviaires: surveillance et prevention // Bull. Iiais. Lab. ponts et chaussees, 1981, № 1 IF, num. spec., 58-61.

60. Muraish H., Sugiyama Т., Samizo M. Proposals about Slope Risk Evaluation and Subsequent Operation Control during Rainfall // Japanese Railway Engineering /- 1992. -№118. -P. 12-16.

61. Hayley D.W. Maintenance of railway grade over permafrost in Canada // V International Conference on Permafrost in Trondheim, Norway, August 1988, vol. 3.- P. 43-48.

62. Gobel, C., Hellmann, R. and Petzold, H. Georadar model and in-situ investigations for inspection of railway tracks // The Fifth International Conference GRP '94, Canada, 1994, vol. 3. - P. 1121-1135.

63. Королев В.А. Мониторинг геологической среды. Учебник / Под ред. В.Т. Трофимова. М.: изд-во МГУ, 1995. 270 с.

64. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

65. Израэль Ю.А. Философия мониторинга // Метеорология и гидрогеология, 1990, № 6. С.5-10.

66. Епишин В.К., Трофимов В. Т. Особенности взаимодействия геологической среды и инженерных сооружений // Теоретические основы инженерной геологии. Социально—экономические аспекты / Под ред. акад. Е.М. Сергеева. М.: Недра, 1985. С.32-36.

67. Принципы и методы геосистемного мониторинга / Под ред. A.M. Грина и Л.И. Мухиной. М.: Наука, 1989. 126 с.

68. Бондарик Г.К., Ярг Л.А. Природно-технические системы и их мониторинг // Инженерная геология, 1990 № 5. С. 3-9.

69. Мельников П.И., Каменский P.M., Павлов А.В. Мониторинг криолито-зоны // Вестник РАН, 1993, Т.63, №12. С. 1090-1095.

70. Рагозин A.J1. Основные подходы к организации мониторинга природ-но-технических систем с целью снижения ущерба от природных и техно-природных катастроф // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. М.: ВИНИТИ, 1993. С.42-50.

71. Ревзон А.Л. Картографирование состояний геотехнических систем. М.: Недра, 1992. 223 с.

72. Трофимов В.Т., Королев В.А., Герасимова А.С. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду // Геоэкология, 1995, № 6.

73. Цернант А.А. Экосистемный подход к управлению качеством природ-но-технических систем. Сб. "Актуальные проблемы оптимизации конструкций" 2-я Всесоюзная школа-семинар г. Суздаль-Владимир, 1990. -. С. 42-44.

74. Цернант А.А. Экосистемные принципы инженерной геомеханики в криолитозоне. Сб. докл. Международной конференции по открытым, горным, земляным и дорожным работам Россия. 19-23 апреля 1994. - С. 198-211.

75. Цернант А.А. Сооружение земляного полотна в криолитозоне / Дис. в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: МИИТ, 1998.-97 с.

76. Кондратьев В.Г. Опыт организации инженерно-геологического обследования и мониторинга земляного полотна Байкало-Амурской железной дороги. Серия Путь и путевое хозяйство, ЦНИИ ТЭИ МПС, 1992, экспресс-информация вып. 5-6. - С. 28-44 с.

77. Кондратьев В.Г., Позин В.А. Концепция системы инженерно-геокриологического мониторинга строящегося железнодорожного пути Берка-кит Томмот - Якутск. Чита: ТрансИГЭМ, 2000. - 84 с.

78. Ашпиз Е.С. Мониторинг состояния земляного полотна и система усиления основной площадки в ходе проведения ремонтов пути // Ж.-д. транспорт. Сер. «Путь и путевое хозяйство»: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. М. 2000. - Вып. 2. -С. 1-17.

79. Ашпиз Е.С. Мониторинг земляного полотна при эксплуатации железных дорог (монография). М., Путь-пресс, 2002. 112 с.

80. Грицык В.И. Расчеты земляного полотна железных дорог. (Проектирование. Возведение. Содержание. Ремонты). М.: УМК МПС, 1998. - 520 с.

81. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надёжности в расчётах сооружений. 3-е изд. - М.: Стройиздат, 1982. - с.

82. Новиков П.С. Элементы математической логики. 2-е изд., исп. М.: Наука, 1973. - 400 с.

83. Гольдштейн М.Н. Структурно-геологические факторы устойчивости откосов / Устойчивость геотехнических сооружений на железнодорожном транспорте: Межвуз. сб. научн. тр. Днепропетровск: ДИИТ, 1989. С. 4-8.

84. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. 576 с.

85. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика. М.: Высшая школа, 1998.-336 с.

86. Закс JI. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. 598 с.

87. Волков И.К., Загоруйко Е.А. Исследование операций: Учеб. для вузов. 2-е изд. / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 436 с.

88. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. Учеб. пособие для студ. втузов. 2-е изд., стер. М.: Высшая школа, 2001. -208 с.

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

90. Балух X. Диагностика верхнего строения пути / Под ред. М.Ф. Вериго. М.: Транспорт, 1981. - 415 с.

91. Методы текущего содержания пути на железных дорогах Франции // Экспресс-информация серия «Путь и строительство железных дорог (Проблемы БАМ)». ВИНИТИ. - 1983. - Вып. 11. - С. 1-17.

92. Содержание пути на высокоскоростных линиях (Франция) // Экспресс-информация «Железнодорожный транспорт за рубежом» серия IV «Путь и путевое хозяйство. Проектирование и строительство». ЦНИИТЭИ МПС. - 1992. -Вып. 12.-С. 1-8.

93. Шентон М. Дж., Танна Дж. М. Автоматизированная система планирования работ на Британских железных дорогах // Железные дороги мира. 1992. - №2. - С. 44-50.

94. Эсвельд К. Автоматизированное планирование текущего содержания и реконструкции пути // Железные дороги мира. 1991. - №5. - С. 50-52.

95. Hide Н. et. al. The ТМ$ Track Managment System. / Comprail 90 2nd International Conference, Rome, Italy, March 1990. - P.

96. Эсвельд К. и др. Планирование путевых работ с применением ЭВМ // Железные дороги мира. 1991. - №1. - С. 45-47.

97. Sugiyama Т., Yoshimi К. Research on the actual state of Tokaido -Shinkansen referring to roadbed condition / Quart. Repts. Railway Techn. Res. Inst., 1979, 20, №4.-P. 175-176.

98. Ашпиз E.C., Малинский C.B. Оценка стабильности земляного полотна на основаниях из многолетнемёрзлых грунтов по информации лент вагона-путеизмерителя // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. - 1992. - Вып. 844. - С. 64-70.

99. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. - 832 с.

100. Летунов В.П., Малинский С.В. Автоматизированная система обработки экспериментальных данных // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. - 1986. -Вып. 775. - С. 30-34.

101. Коган А.Я., Левинзон М.А., Малинский С.В., Певзнер В.О. Спектральный состав неровностей пути и напряженно-деформированное состояние его элементов // Вестник ВНИИЖТа. М.: ВНИИЖТ. 1991. - №1. - С.39-41.

102. Коган А.Я., Певзнер В.О., Козеренко Е.В. Оценка расстройств пути в различных условиях эксплуатации. // Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. М.: ВНИИЖТ. -1983.-Вып. 660.-С.39-41.

103. Коншин Г.Г. Рабочая зона в насыпи / Путь и путевое хозяйство, 2001, № 2. С. 32-36.

104. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: Учебник для вузов ж.-д. трансп. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт. 1987. - 479 с.

105. Свод правил по проектированию и строительству. СП 32-104-98. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм. Госстрой России, ГУП ЦПП, 1999. 90 с.

106. Федоров В.И. Прогноз прочности и сжимаемости оснований из обло-мочно-глинистых грунтов. М.: Стройиздат, 1988. - 128 с.

107. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности. ЦПТ-52/14. ПТКБ ЦП МПС, 2000. 40 с.

108. Зарецкий Ю.К. Вязкопластичность грунтов и расчеты сооружений. -М.: Стройиздат, 1988.-352 с.

109. Терцаги К. Теория механики грунтов: Пер. с нем. М.: Госстройиздат, 1961.-507 с.

110. Флорин В.А. Основы механики грунтов: в 2 т. M.-JL: Стройиздат, 1959.-Т.1.-357 е.; 1961. - Т.2. - 543 с.

111. Прокудин И.В. Устойчивость откосов земляного полотна из глинистых грунтов, воспринимающих вибродинамическую нагрузку / Транспортное строительство, 1980, № 12. С. 37-39.

112. Попов С.Н. Балластный слой железнодорожного пути. М.: Транспорт, 1965.- 183 с.

113. Расчёт и конструирование балластной призмы железнодорожного пути / Под ред. Е.С. Варызгина. М.: Транспорт, 1978. - 146 с.

114. Коншин Г.Г. Ударно-динамические напряжения на основной площадке / Путь и путевое хозяйство, 1999, № 12. С. 16-21.

115. Стоянович Г.М., Прокудин И.В., Черников А.К. Расчёт устойчивости и прочности железнодорожного земляного полотна при вибродинамическом воздействии подвижного состава: Методическое пособие. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1999. - 83 с.

116. Методические указания по усилению основания пути при подготовке его к пропуску пассажирских поездов с повышенными скоростями (для опытного применения). М.: Транспорт МПС РФ, 2001. 82 с.

117. Нормы по земляному полотну. Инструкция DS 836. Германия, Мюнхен, 1986.

118. Правила производства расчетов верхнего строения железнодорожного пути на прочность. Литограф. Изд. МПС, 1954 г.

119. Вериго М.Ф., Крепкогорский С.С. Общие предпосылки для корректировки правил железнодорожного пути на прочность и предложения по изменению этих правил // Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. М.: ВНИИЖТ. 1972. Вып. 466. -С. 4-50.

120. Строительные нормы и правила СНиП 2.02.01.83*. Основания зданий и сооружений. Минстрой России, ГП ЦПП, 1995. 50 с.

121. Хромов В.И. Применение метода угловых точек при оценке напряженного состояния земляного полотна от поездной нагрузки. Вестник ВНИИЖТ, 1973, №5. С. 25-30.

122. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. М.: Стройиздат, 1985. 479 с.

123. Коншин Г.Г. Новый метод определения динамических напряжений / Путь и путевое хозяйство, 2000, № 9. С. 30-34.

124. Вериго М.Ф. Метод расчета деформаций земляного полотна при действии на него динамических нагрузок / Вестник ВНИИЖТа, 1988, №5. С. 4145.

125. Дыдышко П.И. Криогенные деформации земляного полотна и его стабилизация на основе управления тепломассопереносом // Автореф. дис. док. техн. наук. М.: ВНИИЖТ, 1995. 51 с.

126. Ашпиз Е.С. Теплоизолирующая способность и параметры противо-пучинных покрытий // Автореф. дис. канд.техн. наук.-М.: МИИТ 1982. 24 с.

127. Ваничев А.П. Приближенный метод решения задач теплопроводности при переменных константах // Известия АН СССР, Отделение технических наук. 1946. - № 12. - С. 1767-1774.

128. Общее мерзлотоведение / Под редакцией Кудрявцева В.А. М.: Изд-воМГУ, 1978. -. 463 с.

129. Расчёт термического режима грунтовых массивов произвольных очертаний (TMG-1), П 0073 17. Большакова Н.И., Цернант А.А. М., 1984.

130. Пассек В.В. Алгоритм «Расчёт температурного режима основания и тела транспортных сооружений (PQ007)», Госфонд алгоритмов и программ, П005248, Бюлл. №3 (47), 1982.

131. Ашпиз Е.С. Решение задач промерзания многослойных систем // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. - 1984. - Вып. 759. - С. 15-19.

132. Ашпиз Е.С., Клепцына M.JI. Выбор параметров противопучинных пенопластовых покрытий в поперечном направлении // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. - 1985. - Вып. 760. - С. 10-17.

133. Ашпиз Е.С., Клепцын А.Ф., Клепцына M.JI. Использование математических и вычислительных методов для проектирования оптимальных теплоизолирующих покрытий железных дорог // Методы оптимизации сложных систем. М.: Наука.-1987.-С. 8-13.

134. Арнольд В.И. О функциях трех переменных // ДАН СССР. 1957. -т. 114, № 4. - С. 679-681.

135. Ашпиз Е.С., Клепцына M.JI. Прогнозирование многолетнего оттаивания вечномёрзлых оснований насыпей // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. -1988.-Вып. 796.-С. 22-26.

136. Ашпиз Е.С., Клепцына M.JI. Прогноз многолетнего оттаивания под насыпями // Межвуз. сб. науч. тр. Днепропетровск: ДИИТ. - 1989. - Вып. 269/36. - С. 16-20.

137. Привалов И.И. Введение в теорию функций комплексного переменного. М.: Наука, 1977. 444 с.

138. Гарагуля JI.С. Методика прогнозной оценки антропогенных изменений мерзлотных условий (на примере равнинных территорий). М.: Изд-во МГУ, 1985.-224 с.

139. Ашпиз Е.С. Оценка надёжности работы насыпей, сооружаемых по II принципу использования вечномёрзлых грунтов в качестве основания // Меж-вуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. - 1989. - Вып. 823. - С. 27-30.

140. Дыдышко П.И. Деформации насыпей на мари, их устранение и предупреждение // Ж.-д. транспорт. Сер. «Путь и путевое хозяйство»: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. М. 1991. - Вып. 4. - С. 17-32.

141. ВСН 200-85. Ведомственные строительные нормы. Проектирование и сооружение земляного полотна ж.д. линии Ягельная Ямбург. М., ЦНИИС. 1985.-63 с.

142. Ашпиз Е.С., Богомягков А.В. Способ укрепления откосов земляного сооружения, расположенного на вечномёрзлых грунтах // А.с. №1629371 (СССР) опубл. в Б.И. 1991 № 7.

143. Гулецкий В.В., Ашпиз Е.С. Покрытое откоса земляного сооружения // А.с. №1737941 (СССР) не публ. в Б.И. 1992.

144. Ашпиз Е.С., Богомягков А.В. Стабилизация насыпей на оттаивающих основаниях обработкой снежного покрова // Обеспечение эксплуатационной надёжности земляного полотна железных дорог / Материалы Всесоюзной науч.-тех. конференции. М. - 1989. - С. 102-104.

145. Long E.L. The Long Thermopile. Proc. I Int. Permofrost Conf.

146. Hayley D. W. Maintenance of a railway grade over permafrost in Canada. -Permafrost Fifth International Conference, 1988, Vol. 3, p. 43-48.

147. Рекомендации по проектированию и применению в строительстве охлаждающих устройств, работающих без энергетических затрат / НИИОСП. -М., 1984. -77с.

148. Технические указания по стабилизации деформирующихся насыпей железных дорог, расположенных на протаивающих основаниях из вечномерз-лых грунтов / МПС РФ, Главное управление пути. М., 1993. - 98 с.

149. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов / Учеб. пос. для вузов. М.: Высшая школа, 1973. 446 с.

150. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. - 56 с.

151. ВСН 61-89. Изыскания, проектирование и строительство железных дорог в районах вечной мерзлоты / ЦНИИС Минтранстроя СССР. М.: ЦНИИС, 1990.-208 с.

152. Цытович Н.А., Григорьева В.Г., Зарецкий Ю.К. Исследования консолидации оттаивающих льдонасыщенных грунтов // Основания и фундаменты. -М., 1966. С.97-142.

153. Зарецкий Ю.К. К расчету осадок оттаявшего грунта // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1968. №3. - С.3-6.

154. Манвелов Л.И., Бартошевич Э.С. О выборе расчетной модели упругого основания // Строительная механика и расчет сооружений. 1961. № 4. С. 59-64.

155. Ашпиз Е.С., Попов А.А. Деформационные свойства оттаивающих грунтов БАМ // Обеспечение эксплуатационной надёжности земляного полотна железных дорог / Материалы Всесоюзной науч.-тех. конференции. Санкт-Петербург. - 1991. - С. 80-81.

156. ГОСТ 24586-81. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов. М.: Изд-во стандартов, 1982. - 12 с.

157. Пахомова Л.В. Осадки оттаивающих грунтов в процессе консолидации // Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1980. - 24 с.

158. Рекомендации по определению параметров ползучести и консолидации грунтов лабораторными методами. ПНИИС Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1989. - 60 с.

159. Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости ГОСТ 28622-90. М.: Издательство стандартов, 1990. 8 с.

160. Ашпиз Е.С., Солодовников А.Б. Измерение горизонтальных перемещений в основаниях насыпей // Обеспечение эксплуатационной надёжности земляного полотна железных дорог / Материалы Всесоюзной науч.-тех. конференции. М. - 1989. - С. 92-94.

161. Ашпиз Е.С. Исследование вероятностного характера пучения грунтов // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. - 1983. - Вып. 739. - С. 24-30.

162. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М., Из-во стандартов, 1996. -30 с.

163. Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. М.: НИИОСП, 1985. 60 с.

164. Frost-susceptibility of soils. Criteria from several countries. // FROST I JORD. Frost Action in Soils, Nr. 22. Nov., 1981. Oslo, 65 p.

165. P. Gaskin. Review of frost susceptibility classification // FROST I JORD. Frost Action in Soils, Nr. 22. Nov., 1981. Oslo, p.3-11.

166. Саваренский Ф.П. Инженерная геология. ОНТИ. 1939.

167. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. -М.: Недра, 1972.-310 с.

168. Справочник по инженерной геологии / Под общей ред. М.В. Чурино-ва. М.: Недра. 1974. - 408 с.

169. Изучение режима оползневых процессов. М., Недра, 1982.-255 с.

170. Рекомендации ПНИИИСа по прогнозу устойчивости обвально-оползневых склонов. М., Стройиздат, 1986. - 120 с.

171. СНиП 2.01.01 82 (Строительная климатология и геофизика)

172. Инженерно-геологическая карта СССР (масштаб 1:2.500.000) / Под редакцией М.В.Чуринова. ВСЕГИНГЕО. 1968.

173. Певзнер В.О. Состояние железнодорожного пути и установление скоростей движения // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М.: ВНИИЖТ, 1991.-53 с.

174. Певзнер В.О., Малинский С.В. Принципиальные возможности совершенствования методов оценки состояния железнодорожного пути // Транспорт. Управление, Техника. Наука. ВИНИТИ АН СССР. М. - 1991. - №6. - С. 6-15.

175. Мишин В.В., Певзнер В.О., Зензинов Б.Н. Комплексный показатель состояния геометрии пути // Ж.-д. транспорт. Сер. «Путь и путевое хозяйство»: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. М. 1999. - Вып. 3. - С. 1-15.

176. Филиппов В.М. Управление техническим состоянием верхнего строения пути: // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М.: МИИТ, 1997.-42 с.

177. Коваленко Н.И. Основные направления развития системы ведения путевого хозяйства с учётом ресурсосбережения и совершенствования структуры его подразделений // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М.: МИИТ, 2001.-48 с.

178. Руководство по проведению полевых, обследовательских работ и проектированию капитального ремонта железнодорожного пути. М., ротапринт Гипротранстэи, 1990. 52 с.

179. Стандартные проектные решения и технологии усиления земляного полотна при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов. Выпуск 1. М., Транспорт, 1997. 172 с.

180. Стандартные проектные решения и технологии усиления земляного полотна при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов. Выпуск 2. М., Транспорт, 1998. 141 с.

181. Дыдышко П.П., Пешков П.Г., Мелентьева H.JL, Соколов В.В. Нетканые синтетические материалы // Путь и путевое хозяйство. 1979. №12. С. 1921.

182. Дыдышко П.И. Расчет противопучинных конструкций земляного полотна // Теплофизические исследования в транспортном строительстве. М.: Транспорт, 1985. С. 55-62.

183. Дыдышко П.И. Применение нетканых материалов в противодеформа-ционных конструкциях земляного полотна // Новые конструкции и технология сооружения земляного полотна. М.: Транспорт, 1987. С. 22-33.

184. Дыдышко П.И. Расчётные основы современных способов стабилизации земляного полотна // Прогрессивные способы и технологические процессы повышения стабильности земляного полотна и балластного слоя. М.: Транспорт, 1989.-С. 57-80.

185. Войтов С.А. Исследование вопросов применения пенопластов в целях предупреждения образования пучин на железнодорожном пути // Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: МИИТ, 1972. 24 с.

186. Шахунянц Г.М. и др. Опыт применения пенопластовых покрытий в целях предупреждения пучин // Сб. науч. тр. . М.: МИИТ. - 1977. - Вып. 565. -С. 3-23.

187. Войтов С.А., Ашпиз Е.С., Рейфель С.И. Особенности применения противопучинных пенопластовых покрытий под стрелочными переводами в условиях Московской железной дороги // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. -1983.-Вып. 740.-С. 113-114.

188. Технические указания по устранению пучин и просадок железнодорожного пути, ЦП/4369. М., Транспорт, 1987. 65 с.

189. Технические указания по применению нетканых материалов для усиления земляного полотна, ЦП 4591. М., Транспорт, 1989. - 47 с.

190. Технические указаний на применение пенополистирола и геотекстиля при усилении основной площадки земляного полотна без снятия рельсошпаль-ной решетки. М., ПТКБ ЦП МПС, 1999. 37 с.

191. Клинов С.И. Железнодорожный путь на искусственных сооружениях. М.: Транспорт, 1990. - 144 с.

192. Стандартные проектные решения и технологии по переустройству инженерных сооружений при подготовке железных дорог к введению скоростного движения пассажирских поездов. Выпуск 3. М., Транспорт, 1999. 78 с.

193. Альбом стандартных решений водоотводных устройств на железных дорогах. М., ПТКБ ЦП МПС, 2000. 42 с.

194. Водоотводные устройства из композитных материалов на железных дорогах. Альбом стандартных решений РД. ЦПВС.201-2000. М., ПТКБ ЦП МПС, 2000. 52 с.

195. Ашпиз Е.С. Проектирование дренажей из полимерных труб для осушения основной площадки земляного полотна // Гидравлика и гидрология на рубеже тысячелетий / Сб. трудов каф. Гидравлика и водоснабжение МИИТ -М.: МИИТ. 1999. - Вып. 950. - С. 34-35.

196. Технические указания по устройству дренажей для осушения основной площадки земляного полотна в комплексе с ремонтами пути/ ЦП МПС. -М., ТЕХИНФОРМ, 1999. 33 с.

197. Инструкция по содержанию земляного полотна на вечномерзлых грунтах/ МПС России, Байкало-Амурская ж. д. Тында, 1993. - 82 с.

198. Annan А.Р., Giamou P. Ground penetrating radar tests on the BAM railways in Siberia, summary report, Mississaga, Canada, p. 10 with appendix.

199. Коншин Г.Г. Диагностика состояния железнодорожных насыпей с применением сейсмического метода. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. М.: МИИТ, 1992. 39 с.

200. Ашпиз Е.С., Кожевников И.Г. Методика измерения тепловых потоков на поверхностях земляного полотна и марей // Обеспечение эксплуатационной надёжности земляного полотна железных дорог / Материалы Всесоюзной науч.-тех. конференции. М. - 1989. - С. 96-98.