автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Прогноз напряженно-деформированного состояния железнодорожного земляного полотна с учетом вибродинамического воздействия поездов

ии346157Э На правах рукописи

а&и^

Данильянц Елена Сергеевна

ПРОГНОЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С УЧЕТОМ ВИБРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЕЗДОВ

Специальность 05.22.06 - Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 ФЕВ 2009

Хабаровск-2009

003461579

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Дальневосточном государственном университете путей сообщения» (ДВГУПС).

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Смолин

Юрий Петрович

доктор технических наук, профессор Жданова

Светлана Мирзахановна

Ведущая организация: ГОУ ВПО Петербургский государственный

университет путей сообщения

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Пупатенко

Виктор Викторович

Защита состоится 26 февраля 2009 года в 15 часов 00 мин. ауд. 204 на заседании диссертационного совета ДМ 218.003.06 при ГОУ ВПО «Дальневосточном государственном университете путей сообщения» по адресу: 680021, Хабаровск, ул. Серышева, д. 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан января 2009г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета -

доктор технических наук, профессор _ э.Г. Бабенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Во время эксплуатации железнодорожное земляное полотно подвергается влиянию климатических факторов и вибродинамическому воздействию поездов, от которых зависит его деформа-тивность и прочность. Возникновение и дальнейшее развитие деформаций земляного полотна во многом связано с сезонным промерзанием-оттаиванием грунтов и долевыми осадками, что может создавать угрозу безопасности и бесперебойности движения поездов.

Прогноз работы земляного полотна позволит максимально использовать его эксплуатационный потенциал, целенаправленно вносить изменения в его конструкцию как при строительстве нового, так и при назначении мероприятий по усилению длительно эксплуатируемого земляного полотна.

Анализ опытных данных, лабораторных и теоретических работ показывает необходимость учета при расчете напряженно-деформированного состояния земляного полотна сезонного влияния на его грунты вибродинамического воздействия поездов.

Актуальность диссертационной работы определяется необходимостью обеспечения длительной прочности земляного полотна с учетом установленной интенсивности накопления остаточных деформаций и прогноза его работы на длительный период при изменении условий эксплуатации, представляют научную и практическую ценность.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключается в разработке методики прогноза напряженно-деформированного состояния земляного полотна в течение периода его эксплуатации.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• Исследованы основные закономерности колебательного процесса насыпи при воздействии подвижного состава;

• Выявлены особенности колебательного процесса фунтов земляного полотна в течение годового цикла;

• Разработана расчетная математическая модель железнодорожного земляного полотна, учитывающая сезонное изменение колебательного процесса грунта при вибродинамическом воздействии поездов;

• Разработана методика прогноза накопления остаточных деформаций в течение периода годового цикла в условиях глубокого промерзания-оттаивания.

Методика исследований. Для решения поставленных задач проведены теоретические и полевые экспериментальные исследования.

В работе использованы методы математической статистики, выполнялся анализ колебаний на основе быстрого преобразования Фурье.

Натурные исследования колебательного процесса в течение года выполнены на 8520 км участка ст. Амур - ст. Хабаровск.

Научная новизна. На основе обработки результатов экспериментальных исследований впервые получена закономерность распределения амплитуд колебаний фунта по откосу насыпи при вибродинамическом воздействии поездов с момента начала оттаивания фунтов земляного полотна весной до начала их промерзания осенью.

Сформирована новая расчетная схема земляного полотна, позволяющая учитывать сезонное изменение колебательного процесса грунта при вибродинамическом воздействии поездов.

Произведена оценка влияния вибродинамического воздействия в различные временные периоды на напряженно-деформированное состояние насыпи и устойчивость ее откосов.

Установлена зависимость изменения коэффициента устойчивости откосов земляного полотна в течение годового цикла с момента начала оттаивания весной до начала промерзания осенью.

Предложена методика прогнозирования работы земляного полотна в течение периода годового цикла промерзания-оттаивания.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования; в проведении экспериментов с последующей обработкой данных; в разра-

ботке расчетной схемы, методики прогноза напряженно-деформированного состояния земляного полотна в течение периода его эксплуатации.

Практическое значение работы заключается в том, что разработанная математическая модель земляного полотна, учитывающая воздействие подвижной нагрузки позволяет:

• прогнозировать работу эксплуатируемого земляного полотна на любой временной период;

• выполнять оценку проектных решений по реконструкции земляного полотна;

• на основе оценки характера накопления остаточных деформаций планировать очередность работ по стабилизации отдельных объектов земляного полотна.

Реализация исследований:

Предложенный метод применен при выполнении НИР «Исследовательское сопровождение строительства железнодорожного участка Том-мот-Кердем» на участках эксплуатируемого земляного полотна.

На защиту выносятся следующие вопросы:

1. Закономерность сезонного изменения колебательного процесса грунтов земляного полотна при воздействии подвижного состава.

2. Характер изменения напряженно-деформированного состояния насыпи и устойчивости откосов в течение годового цикла.

3. Методика прогноза работы земляного полотна на длительный период с учетом изменения условий его эксплуатации.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы доложены и одобрены на 62-й межвуз. научн.-техн. конференции творческой молодежи «Вопросы надежности пути и транспортных сооружений в суровых климатических условиях» (г. Хабаровск, 2004); на 4-й международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (г. Хабаровск, 2005); на 44-ой Всероссийской науч.-практич. конференции ученых транспортных ВУЗов инженерных ра-

ботников и преподавателей академической науки «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» (г. Хабаровск, 2006); на девятом краевом конкурсе - конференции молодых ученых и аспирантов (ТОГУ, г. Хабаровск, 2007), на 5-й международной научной конференции творческой молодежи (г. Хабаровск, 2007), на международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» (Москва, МИИТ, 2008).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе две статьи представлены в источниках, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка использованной литературы (99 наименований). Общий объем составляет 149 страниц машинописного текста, 85 рисунков, 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и методы исследований, показана научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе выполнен анализ существующих методов обследования земляного полотна (электроразведки, георадиолокационной диагностики, метод оценки качества основания пути с помощью нагрузочного комплекса ЛИГО СМ-460, методы инженерной сейсмики, методы вибрационной диагностики). Выявлены их достоинства и недостатки. Обоснована необходимость развития методологии прогнозирования работы железнодорожных земляных массивов с учетом вибродинамического воздействия поездов является необходимым в практике строительства, ремонта и эксплуатации железных дорог.

Обзор работ по вибродиагностике земляного полотна, выполненных учеными Барканом Д.Д., Шахунянцем Г.М., Прокудиным И.В., Коншиным Г.Г.,

Яковлевой Т. Г. и др. показал, что одной из причин образования деформаций и потери устойчивости откосов железнодорожного земляного полотна являются вибродинамические нагрузки.

Анализ рассмотренной литературы позволил выделить факторы, оказывающие влияние на колебательный процесс грунтов земляного полотна: такие как его конструкция, состояние фунтов земляного полотна; конструкция и состояние верхнего строения пути; тип подвижного состава и скорость его движения по участку и др.

Выполнен анализ существующих методов учета вибродинамического воздействия поездов в расчетах земляного полотна, предложенных Соколовым В.А., Яковлевой Т.Г., Прокудиным И.В., Смолиным Ю.П.

В настоящей работе принята методика И. В. Прокудина, позволяющая учесть воздействие подвижного состава на земляное полотно за счет изменения значений характеристик фунта. Учеными ПГУПСа и ДВГУПСа установлено, что снижение прочностных и деформационных характеристик зависит от величины вибродинамического воздействия.

Обзор работ, посвященных изучению напряженного состояния земляного полотна при воздействии подвижного состава, выполненных во ВНИИЖТе, МИИТе, ЛИИЖТе, ДВГУПСе, позволил определить влияние различных факторов на уровень и характер распределения напряжений в теле земляного полотна от воздействия поездной нафузки, которые необходимо учесть при формировании расчетной схемы земляного полотна.

Работа земляного полотна в режиме циклического нагружения-разгру-жения смоделирована в лабораторных условиях Ивановым H.H. Исследованиями доказано, что многократное приложение нагрузки на короткое время к фунту вызывает накопление в нем деформаций. Теория, изложенная Бабковым В.Ф., принята в настоящей работе за основу для определения интенсивности накопления остаточных деформаций железнодорожного земляного полотна.

На прочность и устойчивость земляного полотна значительное влияние оказывает влажность грунтов. Использованные в расчетах прочности и ус-

тойчивости земляного полотна закономерности изменения прочностных и деформационных характеристик грунта от его влажности базируется на трудах отечественных ученых H.H. Маслова, З.Г. Тер-Мартиросяна, К. Терцаги, H.A. Цытовича и др.

Таким образом, выполненный анализ позволил определить направление научных исследований, необходимых для решения поставленных задач.

Во второй главе приведены результаты экспериментальных исследований колебательного процесса грунтов земляного полотна в течение теплого сезона.

Для регистрации колебаний грунтов земляного полотна применялся разработанный на кафедре «Железнодорожный путь, основания и фундаменты» ДВГУПСа аппаратный комплекс «Сейсмолог-Тензо», который позволяет выполнять обследование земляного полотна и его основания вибросейсмическим методом, регистрировать аналоговый сигнал в цифровом представлении с помощью универсального контроллера на основе 24-битных сигма-дельта АЦП (аналого-цифровых преобразователей). Составляющими комплекта аппаратуры «Сейсмолог - Тензо» являются АЦП, аккумулятор, компьютер и коса, оснащенная 8 датчиками. В комплект аппаратуры подобраны датчики GS-20DX SUPER с улучшенными характеристиками с собственной частотой колебаний 10 Гц; достоверным частотным диапазоном 7 - 500 Гц. Период дискретизации составил 0,5-8 мс. Датчики позволяют регистрировать три составляющие виброскорости колебаний: вертикальную, горизонтальную вдоль оси пути и горизонтальную поперек оси пути.

Участок проведения экспериментов находился на 8520км перегона ст. Амур - ст. Хабаровск. Насыпь высотой 9,8 м сложена суглинками, откосы покрыты песчано-гравийным слоем, толщина щебеночного балласта 40 см. Скорость грузовых поездов по участку составляла 30-40 км/ч, пассажирских до 60 км/ч. Конструкция верхнего строения пути: рельсы Р65,

скрепление ДО, эпюра шпал 2000 шт/км, шпалы деревянные, ширина колеи 1520 мм.

Полевой сезон начинался весной с момента начала небольшого оттаивания грунта и продолжался до поздней осени. Для регистрации амплитуды колебаний датчики устанавливались через каждые 2-3 м по поверхности откоса насыпи от бровки до подошвы земляного полотна. Полученные данные обрабатывались с использованием методов математической статистики.

Влияние вибродинамического воздействия на земляное полотно определялось по величине виброперемещений и энергетической характеристики.

Анализ выполненных натурных измерений позволил сделать следующие выводы:

1. Ширина амплитудно-частотного спектра виброскорости вертикальных колебаний грунтов откоса насыпи высотой 9,8 м находится в частотном диапазоне от 10 до 62 Гц. В середине мая при глубине оттаивания грунта 1,2 м преобладают колебания с частотой 18-50 Гц, в конце июня при полном оттаивании грунта спектр сдвинут в область частот 45-60 Гц. К середине ноября частотный диапазон составляет 32-62 Гц. Изменение широты частотного диапазона связано с изменением влажности грунта. Весной в колебательный процесс вовлечены ослабленные грунты с более низкими частотами колебаний. Летом влажность грунтов уменьшается, что приводит к сужению частотного диапазона. Осенью верхняя часть земляного полотна подмерзает, происходит миграция капиллярной влаги в тело насыпи, что дает снижение нижней границы частот колебаний грунта.

2. При проходе по пути полувагонов с углем энергетическое воздействие меняется в течение сезона. На бровке земляного полотна высокий уровень энергетической характеристики весной после полного протаива-ния снижается в конце июня (момент относительной стабилизации насыпи) в 1,45 раз и остается практически неизменным до конца теплого сезона года. В летний период от бровки основной площадки до середины откоса

наблюдается повышение энергетического воздействия на 10-50 %, в нижней части до 2,5 раз по сравнению с весной.

3. Распределение вибродинамического воздействия по откосу земляного полотна меняется в течение года и связано с изменением прочностных и деформационных свойств грунтов в теле насыпи (рис. 1). В весенний период во время оттаивания грунта по всему откосу насыпи зарегистрирован повышенный уровень колебаний в среднем в 1,6-2 раза выше летнего уровня. Осенью с перемещением влаги в тело насыпи в верхней части наблюдается повышение вибродинамического воздействия по сравнению с летним на 30-40%, а в уровне подошвы до 80%.

Рис. 1. Изменение амплитуд вибросмещений частиц грунта в течение сезона (цифрами обозначены зависимости для датчиков 1 - 8, расставленные равномерно по откосу земляного полотна от бровки (датчик 8) до подошвы (датчик 1))

По уровню максимального воздействия подвижного состава выделяются как минимум три временных периода: середина мая (соответствует максимальному воздействию), характеризующая весенний период - период интенсивного оттаивания фунтов насыпи; конец июня, характеризующая летний период - период полного оттаивания грунтов и относительной стабилизации земляного полотна; середина ноября - осенний период - период начала промерзания и предзимнего повышения уровня воздействия.

4. Для выделенных периодов получены экспоненциальные зависимости изменения амплитуд вибросмещений частиц грунта в направлении поперек оси пути для весеннего, летнего и осеннего периодов. Затухание колебаний по откосу насыпи в направлении от бровки к подошве летом в 1,62 раза, а весной в 1,46 интенсивнее осенних.

Проведенные эксперименты и ранее полученные зависимости позволили сформировать три расчетные схемы для весеннего, летнего и осеннего сезонов. Эти схемы отличаются характером распределения уровня амплитуды вибросмещений частиц грунта в поперечном сечении земляного полотна. Для расчета напряженно-деформированного состояния земляного полотна в течение всего теплого периода получены математические зависимости, позволяющие учитывать сезонные изменения работы земляного полотна.

В третьей главе разработана математическая модель земляного полотна, учитывающая сезонные особенности колебательного процесса грунта при вибродинамическом воздействии поездов. Решение упругопла-стической задачи с критерием Кулона - Мора произведено с помощью программы FEM models разработанной в Санкт-Петербурге, методом конечных элементов.

В качестве основы использована статическая расчетная схема земляного полотна в объемной постановке со статическими значениями деформационно-прочностных характеристик грунта. Сформирована объемная схема нагрузки от 4-х осного полувагона с углем. Расчетами на первом этапе определено напряженно-деформированное состояние земляного полотна в статической постановке.

Динамическое воздействие поездов на земляное полотно учтено в расчетной схеме за счет изменения деформационно-прочностных характеристик грунта по зависимостям, предложенным И.В. Прокудиным. Снижение значений удельного сцепления С, угла внутреннего трения ср и модуля общей деформации Е зависит от уровня вибродинамического воздействия

поездов. Для каждого временного периода весна, лето, осень решена динамическая упругопластическая задача.

Для оценки влияния учета сезонной динамики на напряженно-деформированное состояние земляного полотна произведено сравнение результатов расчета в статических условиях с результатами расчета, учи- ; тывающих сезонную динамику от воздействия подвижного состава.

Для выявления характера затухания упругих вертикальных деформаций й2 и нормальных вертикальных напряжений а, земляного полотна в подрельсовом сечении построены соответствующие зависимости их по глубине г (рис. 2 и рис. 3).

0,5 1 1,5 2 2,5

Рис. 2. Затухание упругих вертикальных деформаций по глубине в под-рельсовой зоне от воздействия поездной нагрузки в статических условиях и с учетом динамики для весеннего, летнего и осеннего периодов (процентами показано увеличение значений Ьг для каждого сезона с учетом динамики относительно статики)

Упругие вертикальные деформации на уровне основной площадки (г = 0,4 м) при учете динамического воздействия превышают деформации,

о

Ьг, мм

г, м -I—

полученные в статических условиях весной на 19 %, летом на 9,2%, а осенью на 13,7 % (рис. 2). С глубиной эта разница сокращается. В слоях насыпи расположенных ниже 3 м упругие вертикальные деформации одинаковы и практически не меняются с учетом динамики.

Отличия уровня расчетных вертикальных напряжений, полученных при использовании статической расчетной схемы, от решений, полученных в динамической постановке, наиболее значительны на глубине от 0,6 м до 1,3 м от уровня основной площадки (рис. 3).

а б

О 25 50 75 КПа 20 30 40 о2, КПа

Рис. 3. Эпюра вертикальных нормальных напряжений ст2 в подрельсовом сечении: а) при действии статической нагрузки и с учетом вибродинамического воздействия в весенний, летний и осенний периоды; 6) фрагмент эпюры аг на глубине от 0,6 до 1,3 м (процентами показано снижение значений о2 для каждого сезона с учетом динамики относительно статики)

Полученная разница изменения величин напряжений и деформаций не подтверждает предположение об упругой работе грунтов земляного полотна в соответствии с законом Гука. Таким образом, можно сделать вывод о том, что именно в верхнем слое до 3 м под основной площадкой возможно возникновение остаточных деформаций в грунтах земляного полотна. Весенний период является наиболее неблагоприятным для насы-

пей. Учет динамики дает увеличение значений упругих деформаций насыпи до 19%.

На основе численного моделирования для созданной модели изучены вопросы влияния параметров деформативности грунта насыпи и величины осевой нагрузки подвижного состава на напряженно-деформированное состояние грунтов земляного полотна. Установлено, что для земляного полотна из глинистых грунтов величина упругой осадки основной площадки зависит от модуля деформации грунта £ и в диапазоне от 30 МПа до 50 МПа связана параболической зависимостью следующего вида:

- в статических условиях

А, = 0,0007 • Е2 - 0,0929 • Е + 4,89; (3)

- с учетом динамического воздействия поездной нагрузки

весной

Иг = 0,0009-Е2 - 0,1089-Е+5,778;

летом

к = 0,0008- Е2-0,1017-£+5,3429; (4)

осенью

И, = 0,0008 • Е2 - 0,1051 - Е + 5,5443.

С ростом осевой нагрузки в диапазоне от Р0 =230 кН/ось до Р0 = 300 кН/ось величина упругой осадки земляного полотна увеличивается по линейной зависимости:

- в статических условиях

Лг = 0,0085 • Р0 - 0,0357; (5)

с учетом динамического воздействия поездной нагрузки

весной

Л. = 0,0103 ■ Р0 - 0,0305 ;

летом

А, = 0,0090 -Р0~ 0,0604; (6)

осенью

И, = 0,0098 • Р0 - 0,0545.

Изменение расчетных вертикальных напряжений az на уровне 0,4 м от подошвы шпалы с ростом осевой нагрузки в диапазоне от Р0=230 кН/ось до Ро=300 кН/ось хорошо описывается уравнением

oz = 0,3943 -Р0- 2,48. (7)

При увеличении осевой нагрузки на 10 кН/ось аг увеличиваются на 4 кПа.

Таким образом, сформированная математическая модель позволяет определять изменения напряженно-деформированного состояния земляного полотна в течение периода промерзания-оттаивания. Полученные зависимости (3-7) позволяют учесть в модели изменения эксплуатационных условий и состояния грунтов земляного полотна. Кроме того, использование деформационного критерия дает возможность максимального использования эксплуатационного потенциала земляного полотна. Созданная математическая модель, дает возможность разработки методики определения интенсивности накопления остаточных деформаций земляного полотна в течение теплого периода, от момента оттаивания грунтов весной до их промерзания осенью.

В четвертой главе разработана методика прогноза напряженно-деформированного состояния земляного полотна в течение периода оттаивания - промерзания.

На основе полученных экспериментальных данных выполнена оценка устойчивости откосов земляного полотна с учетом сезонного изменения динамического воздействия поездов. По методу Г.М. Шахунянца определен коэффициент устойчивости насыпи для весеннего, летнего и осеннего периодов.

Известно, что влажность в значительной степени определяет прочностные свойства грунта (H.H. Маслов, З.Г. Тер-Мартиросян, К. Терцаги, H.A. Цытович и др.). В расчете устойчивости откоса насыпи учтено изменение влажности в течение сезона за счет изменения прочностных характеристик глинистого грунта. Показатель текучести глинистого грунта насы-

пи меняется в диапазоне весной 1, =0.64-0.75, летом /¿ = 0.25 + 0.75, осенью ¡1 =0.35+0.6. Диапазон изменения угла внутреннего трения и удельного сцепления по результатам стабилометрических испытаний составил соответственно весной ф = 12°-И7°, С = 10+ 16 кПа, летом ф = 12°+19°, С = 10 + 22,5 кПа, осенью <р = 170-г190, С = 16 + 22,5кПа.

Расчетами показано, что коэффициент устойчивости меняется в течение года. На рисунке 4 за «единицу» принят минимальный коэффициент устойчивости, горизонтальная линия соответствует максимальному значению коэффициента устойчивости земляного полотна, определенному статическим расчетом. Кривая № 1 показывает предел изменения коэффициента устойчивости откоса насыпи только от величины динамического воздействия поездов, кривая № 2 позволяет дополнительно учесть возможное изменение влажности грунтов в течение сезона. Таким образом, определяется величина суммарного воздействия этих двух факторов.

Рис. 4. Расчетный диапазон изменения коэффициента устойчивости земляного полотна в течение теплого периода

Учет вибродинамического воздействия дает снижение коэффициента устойчивости весной до 68%, летом до 18%, а осенью до 21% по сравне-

нию со статическим расчетом. Наименьшая устойчивость насыпи наблюдается весной в период интенсивного оттаивания (до 40% ниже по сравнению с летним периодом). Максимальный диапазон изменения устойчивости возможен летом. Так в период интенсивных дождей коэффициент устойчивости откосов насыпи может снижаться почти на 60%. Совместный учет сезонного вибродинамического воздействия и повышения влажности грунта насыпи дает снижение устойчивости откоса весной почти вдвое, летом в 1,84 раза, а осенью в 1,56 раз.

Расчеты показали, что вибродинамическое воздействие поездов существенно снижает устойчивость откосов насыпи.

Кроме устойчивости откосов земляного полотна для определения его состояния в течение года является важным определить величину остаточных деформаций.

Для нахождения остаточных деформаций земляного полотна за основу принята теория, предложенная В.Ф. Бабковым. Многократное приложение нагрузки за короткое время к фунту имитирует проход поездов по пути в течение нескольких минут.

На этапе нафужения земляного полотна определена величина упругой вертикальной деформации. После шага нагрузки земляного полотна следовал шаг разгрузки, который позволил определить величину остаточной деформации от прохождения одного поезда. Для каждого сезона произведены массовые расчеты, моделирующие многократное воздействие поездов для выделенных сезонов. Для установления характера нарастания величины остаточных деформаций оказалось достаточным произвести 100 циклов нафузки-разгрузки. Накопление остаточных деформаций на каждом этапе получено путем суммирования остаточных деформаций от каждого поезда ду

Д„=2>,. (8)

п

где п - номер цикла нафужения-разгружения (равен количеству груженых поездов прошедших по участку насыпи).

В сутки количество грузовых поездов составляет около 20 пар поездов. Продолжительность теплого периода в г. Хабаровске около 200 суток. Весь теплый период разбит на весенний, летний и осенний сезоны. Методом экстраполяции определена величина остаточной деформации от 4000 циклов нагружения для каждого сезона. Изменение суммарной величины остаточной деформации земляного полотна за теплый период А„ = f(N) представлено на рисунке 5. Величина остаточной деформации за весь весенний период при пропуске 800 грузовых поездов составила 0,55 мм. В летний и осенний периоды величина Д„ определена прибавлением к суммарной д„ предыдущего сезона.

П, мм

0,6 0.5S 0.5 0.45

Веема

0,4

800

' Суммарная >а аесьтеплый сезон

Лето

3260

Осень

500

1000

1500

2000

2500

ЭООО

Цикл нагружи-разгруми. N

7 мая 1 нмй 1 июля 1 амуст» 1 сентября 1 октября 1 ноября м*ся*"

Рис. 5. Накопление остаточных деформаций в течение периода оттаивания -промерзания

Величина остаточных деформаций на любой месяц года определяется по зависимости

А „=А-1п(И) + В, (9)

где значения параметров А, В и N определяются по шкале времени на рис. 6.

А 0,14 0,12 -0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 -0

А= 0,4046 ГГ'51 Р2 = 0,9845

Цикл

нагрузки-разгрузки, N

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Месяцы

1-1—л-ГГ

I I 7мая 1июн 1июл

1авг

-1-1-1-

1секг 1окт 1 ноя

В

0,5 -0,4 0,3 -0,2 -0,1 -О

Цикл

нагрузки-разгрузки, N

О 500 1000 1500 2000 2500 3000 Месяцы Г

Т

7мая 1июн 1июл 1авг

-1-1-1-

1сент 1окт 1 ноя

Рис. 6. Зависимости параметров А (а) и В (б) от количества пропущенных грузовых поездов

Суммарная величина остаточной деформации основной площадки составила за весь сезон 0,60 мм. В весенний период реализуется ббльшая часть осадки, которая составила около 90%. Темп нарастания остаточных деформаций в течение сезона постепенно загасает, немного увеличиваясь к ноябрю месяцу.

В работе рассмотрен вопрос влияния модуля деформации грунта насыпи и основания на темп накопления остаточных деформаций (рис. 7).

Величина остаточных деформаций насыпи связана с модулем деформации грунта его основания и в диапазоне Еосн от 15 МПа до 50 МПа аппроксимирована степенной зависимостью вида:

Д„ = 29,766 (Ю)

где Ежн - модуль деформации грунта основания, МПа.

Рис. 7. Зависимость остаточных деформаций на уровне основной площадки от модуля деформации грунта

Снижение модуля деформаций фунта земляного полотна Езп в диапазоне от 15 МПа до 50 МПа дает рост величины остаточных деформаций, которая определяется по зависимости:

Д„ = 3,255 •£^4314, (11)

где Езп - модуль деформации грунта земляного полотна, МПа.

На величину остаточных деформаций больше оказывает влияние прочность основания, чем земляного полотна. При изменении модуля деформации фунта основания с 20 МПа до 50 МПа величина Д„ снижается на 0,9 мм, а при таком же изменении деформативности тела насыпи величина А„ снижается почти в 3 раза меньше.

В диссертации приведена оценка результатов усиления основной площадки жесткой прослойкой из закрепленного песчано-гравийного слоя толщиной 20 см и 12 см, расположенной под слоем балласта. Модуль деформации жесткой прослойки составил 4 ГПа и 2 ГПа, коэффициент Пуассона у=0,2, плотность р = 20кН/м3, удельное сцепление С=1000 КПа, угол внутреннего трения ф = 40°.

По результатам расчета произведено сравнение напряженно-деформированного состояния земляного полотна на уровне основной

площадки с применением усиляющей конструкции и без нее. Применение жесткой прослойки позволило перераспределить вертикальные нормальные напряжения аг. Под рельсошпальной решеткой достигнуто снижение значений аг в поперечном направлении оси пути почти вдвое. Без усиления основной площадки земляного полотна максимальные а, зарегистрированы в сечениях приложения нагрузки. Введение жесткой прослойки в конструкцию земляного полотна привело к смещению максимальных а2 к оси пути, эпюры а. вдоль и поперек оси пути выполаживаются, резкие скачки а. снижаются. Прочность закрепленного слоя мало повлияла на снижение абсолютных значений нормальных вертикальных напряжений.

Расчетами определено, что величина модуля деформации закрепленного подбалластного слоя, равная 2 ГПа, позволяет достичь максимального эффекта. При этом изменение толщины закрепленного слоя в диапазоне от 12 см до 20 см, как показали расчеты, при модуле деформации Е=2 ГПа незначительно влияет на перераспределение а2 поперек оси пути. Что касается направления вдоль оси пути, то выбор толщины жесткой прослойки оказывает более значительное воздействие на перераспределение ог. Использование прослойки толщиной 12 см дало снижение о2 в сечениях: меяеду осями подвижной тележки в 3,7 раз; приложения нагрузки в 2 и 1,63 раза. Применение жесткой прослойки 20 см приводит к повышению о, в сечении между осями тележки в 1,5 раза, в сечениях расположения колесных пар тележки снижаются в 2,3 раза. За пределами тележки наблюдается увеличение значений о. при мощности жесткой прослойки 12 см до 1,65 раз, 20 см до 2,1 раз. Таким образом, применение более мощного слоя закрепленного грунта приводит к более равномерному распределению величины с2 вдоль оси пути.

Расчетами подтверждено, что применение жесткой прослойки как конструкции усиления земляного полотна позволяет снизить неравномерность распределения величины остаточных деформаций на основной

площадке. Причем, чем толще и прочнее жесткая прослойка, тем более равномерное накопление остаточных деформаций достигается.

В работе произведена оценка влияния величины осевой нагрузки на скорость накопления остаточных деформаций земляного полотна. Величина остаточной деформации на основной площадке в зависимости от осевой нагрузки поезда составит

по внутренней рельсовой нити

Д„ = 0,3471 .еохт9р°; (12)

по оси пути

Дп=0,3871-е°°048/'0; (13)

по наружней рельсовой нити

Д„ = 0,42560046/>°, (14)

где Ро - величина осевой нагрузки. Модуль деформации грунта основания Еосн=25 МПа, фунта земляного полотна Езп=50 МПа.

Максимальные значения Д„ достигают в сечении по наружной рельсовой нити. Так при увеличении осевой нагрузки на 30% (от 230 кН/ось до 300 кН/ось) остаточные деформации увеличатся на 38 %.

Основные выводы:

• Установлены закономерности колебательного процесса насыпи от воздействия подвижного состава;

• Выявлены особенности колебательного процесса тела земляного полотна в течение годового цикла;

• Сформирована математическая модель железнодорожного земляного полотна в объемной постановке, учитывающая сезонное изменение вибродинамического воздействия поездов;

• На основе разработанной методики определена интенсивность накопления остаточных деформаций основной площадки земляного полотна с учетом различий в напряженно-деформированном состоянии фунтов в годовом цикле эксплуатации;

• С применением предложенной методики выполнена оценка влияния изменения условий эксплуатации (осевой нагрузки и грузонапряженности) на характер накопления остаточных деформаций.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Данильянц Е.С., Паженцев Я.В., Пупатенко В.В. Изучение спектра колебаний фунтов насыпи при воздействии поездов. // Труды четвертой международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» Дальневосточный государственный университет путей сообщения. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - С. 103-107.

2. Данильянц Е.С. Изменение энергетической характеристики колебаний грунтов высокой насыпи. // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» труды 44-й научн.-пракгич. конференции ученых транспортных ВУЗов инженерных работников и преподавателей академической науки 25-26 января 2006 г. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. - Т. 6. - С. 53-55.

3. Данильянц Е.С. Анализ уровня виброперемещений в земляном полотне в годовом цикле. // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» труды 44-й научн.-пракгич. конференции ученых транспортных ВУЗов инженерных работников и преподавателей академической науки 25-26 января 2006 г. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. - Т. 6. - С. 56-58.

4. Данильянц Е.С. Учет условий эксплуатации в расчетах железнодорожного земляного полотна. II Наука - Хабаровскому краю: материалы девятого краевого конкурса - конференции молодых ученых и аспирантов (Секция технических наук). - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2007. - С. 111-121.

5. Данильянц Е.С., Пупатенко В.В. Влияние вибродинамического воздействия поездов на деформативность и прочность железнодорожного земляного полотна. II Труды Пятой международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудниче-

ство стран ATP в XXI веке» Дальневосточный государственный университет путей сообщения. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. - С. 41-44.

6.Данильянц Е.С., Пупатенко В.В. Сезонное изменение устойчивости откосов насыпей // Путь и путевое хозяйство. - № 10. - 2007. - С. 17-18.

7. Данильянц Е.С. Методика определения остаточных деформаций железнодорожного земляного полотна II Инновационные технологии - транспорту и промышленности: труды 45-й международной научно-практической конференции ученых транспортных ВУЗов / под ред. Ю.А. Давыдова. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2007. - Т. 1. - С. 70-74.

8. Стоянович Г.М., Пупатенко В.В., Данильянц Е.С., Паженцев Я.В., Шебалин В.В. Комплексное обследование земляного полотна на участке Не-рюнгри-Амга Якутской железной дороги II Инновационные технологии -транспорту и промышленности: труды 45-й международной научно-практической конференции ученых транспортных ВУЗов / под ред. Давыдова Ю.А. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. - Т. 1. - С. 84-87.

9. Кудрявцев С.А., Пупатенко В.В., Данильянц Е.С. Прогноз накопления остаточных деформаций железнодорожного земляного полотна с учетом воздействия поездов// Мир транспорта. - № 2. - 2008. - С. 136-142.

Данильянц Елена Сергеевна

ПРОГНОЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С УЧЕТОМ ВИБРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЕЗДОВ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 19.01.2009. Формат 60x841/)s. Гарнитура Arial. Усл. леч. л. 1,4. Зак. 25. Тираж 100 экз.

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор методов обследования земляного полотна.

1.2. Обзор экспериментальных данных по характеру распределения колебаний в теле земляного полотна.

1.3. Обзор методов учета динамического воздействия в расчетах земляного полотна.

1.4. Распределение напряжений в теле земляного полотна от воздействия подвижного состава.

1.5. Деформации грунтов при кратковременных и многократно прилагаемых нагрузках.

1.6. Зависимость прочностных характеристик грунтов от их влажности.

1.7. Задачи исследований.

2. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ВИБРОСЕЙСМИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА.

2.1. Применяемая аппаратура и условия проведения экспериментальных исследований.

2.2. Период дискретизации для записи колебаний.

2.3. Постановка эксперимента.

2.4. Обработка результатов (спектральный анализ).

2.5. Изменение энергетической характеристики колебаний грунтов земляного полотна при воздействии поездов.

2.6. Определение виброперемещений колебаний грунта.

2.7. Распределение уровня колебаний в поперечном сечении насыпи.

2.8. Анализ фоновых колебаний.

3. РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ НАСЫПИ, УЧИТЫВАЮЩЕЙ СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВИБРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЕЗДОВ.

3.1. Определение статических физико-механических характеристик грунтов земляного полотна.

3.2. Формирование статической расчетной модели земляного полотна.

3. 3. Формирование динамической модели земляного полотна, учитывающей сезонные особенности вибродинамического воздействия поездов.

3.4. Влияние деформационных характеристик грунта насыпи на напряженно-деформированное состояние земляного полотна.

3.5. Определение напряженно-деформированного состояния земляного полотна с перспективой на повышение осевой нагрузки.

4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАБОТЫ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В ТЕЧЕНИЕ ТЕПЛОГО ПЕРИОДА.

4.1. Расчет устойчивости откосов земляного полотна с учетом сезонного вибродинамического воздействия подвижного состава.

4.2. Разработка методики определения вертикальных остаточных деформаций земляного полотна.

4.3. Влияние модуля деформации грунта земляного полотна и его основания на величину остаточных деформаций.

4.4. Оценка влияния усиливающих конструкций на напряженно-деформированное состояние земляного полотна.

4.5. Накопление остаточных деформаций при различных эксплуатационных условиях.

Во время эксплуатации железнодорожное земляное полотно подвержено вибродинамическому воздействию поездов, которое оказывает влияние на его деформативность и прочность. С приходом весны грунты земляного полотна начинают протаивать, летом достигают относительной стабилизации. Осенью, с приходом первых заморозков начинается промерзание верхнего слоя земляного полотна. Развитие дефектов и деформаций земляного полотна во многом связано с сезонным промерзанием-протаиванием грунтов, что создает угрозу безопасности и бесперебойности движения поездов, а также вызывает повышение затрат на содержание пути. Деформации осадок и пучин составляют около 2/3 всего протяжения дефектного и деформирующегося земляного полотна [2].

Прогноз работы земляного полотна позволяет целенаправленно вносить изменения в конструкцию при строительстве нового, и при назначении мероприятий по усилению эксплуатируемого земляного полотна.

Анализ опытных данных показывает необходимость учета при расчете напряженно-деформированного состояния земляного полотна сезонного влияния вибродинамического воздействия поездов.

Актуальность диссертационной работы определяется необходимостью обеспечения длительной прочности земляного полотна с учетом установленной интенсивности накопления остаточных деформаций и прогноза его работы на длительный период при изменении условий эксплуатации, представляют научную и практическую ценность.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключается в разработке методики прогноза напряженно-деформированного состояния земляного полотна в течение периода его эксплуатации. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: исследованы основные закономерности колебательного процесса насыпи при воздействии подвижного состава;

- выявлены особенности колебательного процесса грунтов земляного полотна в течение годового цикла; разработана расчетная модель железнодорожного земляного полотна, учитывающая сезонное изменение колебательного процесса грунта при вибродинамическом воздействии поездов; разработана методика прогноза накопления остаточных деформаций в течение периода годового цикла в условиях глубокого промерзания-оттаивания.

Методика исследований. Для решения поставленных задач проведены теоретические и полевые экспериментальные исследования.

В работе использованы методы математической статистики, выполнялся анализ колебаний на основе быстрого преобразования Фурье.

Натурные исследования колебательного процесса в течение года выполнены на 8520 км участка ст. Амур - ст. Хабаровск.

Научная новизна. На основе обработки результатов экспериментальных исследований впервые получена закономерность распределения амплитуд колебаний грунта по откосу насыпи при вибродинамическом воздействии поездов с момента начала оттаивания грунтов земляного полотна весной до начала их промерзания осенью.

Сформирована новая расчетная схема земляного полотна, позволяющая учитывать сезонное изменение колебательного процесса грунта при вибродинамическом воздействии поездов.

Произведена оценка влияния вибродинамического воздействия в различные временные периоды на напряженно-деформированное состояние насыпи и устойчивость ее откосов.

Установлена зависимость изменения коэффициента устойчивости откосов земляного полотна в течение годового цикла с момента начала оттаивания весной до начала промерзания осенью.

Предложена методика прогнозирования работы земляного полотна в течение периода годового цикла промерзания-оттаивания.

Практическое значение работы заключается в том, что разработанная математическая модель земляного полотна, учитывающая воздействие подвижной нагрузки, позволяет:

- прогнозировать работу эксплуатируемого земляного полотна на любой временной период;

- выполнять оценку проектных решений по реконструкции земляного полотна;

- на основе оценки характера накопления остаточных деформаций планировать очередность работ по стабилизации отдельных объектов земляного полотна.

Реализация исследований:

Предложенный метод применен при выполнении НИР «Исследовательское сопровождение строительства железнодорожного участка Томмот-Кердем» на участках эксплуатируемого земляного полотна.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы доложены и одобрены на 62-й межвуз. научн.-техн. конференции творческой молодежи «Вопросы надежности пути и транспортных сооружений в суровых климатических условиях» (г. Хабаровск, 2004); на 4-й международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (г. Хабаровск, 2005); на 44-ой Всероссийской науч.-практич. конференции ученых транспортных ВУЗов инженерных работников и преподавателей академической науки «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» (г. Хабаровск, 2006); на девятом краевом конкурсе - конференции молодых ученых и аспирантов (ТОГУ, г. Хабаровск, 2007), на 5-й международной научной конференции творческой молодежи (г. Хабаровск, 2007), на международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» (Москва, МИИТ, 2008).

На защиту выносятся следующие вопросы:

1. Закономерность сезонного изменения колебательного процесса грунтов земляного полотна при воздействии подвижного состава.

2. Характер изменения напряженно-деформированного состояния насыпи и устойчивости откосов в течение годового цикла.

3. Методика прогноза работы земляного полотна на длительный период с учетом изменения условий его эксплуатации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Результаты выполненных полевых и лабораторных экспериментов, расчетов и теоретических исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Развитие методологии прогнозирования работы железнодорожных земляных массивов с учетом вибродинамического воздействия поездов является необходимым в практике строительства, ремонта и эксплуатации железных дорог.

2. Экспериментами выявлены особенности колебательного процесса тела земляного полотна в течение годового цикла. Распределение вибродинамического воздействия по откосу земляного полотна меняется в течение года и связано с изменением прочностных и деформационных свойств грунтов в теле насыпи. В весенний период, во время оттаивания грунта по всему откосу насыпи, зафиксирован повышенный уровень колебаний в среднем в 1,6-2 раза выше летнего уровня. Осенью, с перемещением влаги в тело насыпи, в верхней части наблюдается повышение вибродинамического воздействия по сравнению с летним на 30-40%, а в уровне подошвы до 80%.

3. Выполненные эксперименты и расчеты позволили выделить в теплом сезоне три периода, различающихся по величине и характеру распространения колебаний от подвижного состава в грунтах железнодорожной насыпи и ее основания. Затухание колебаний по откосу в направлении от бровки к подошве насыпи по трем временным периодам описывается экспоненциальной зависимостью, причем летние колебания затухают в 1,62 раза, а весной в 1,46 интенсивнее осенних.

4. Впервые на базе выявленных закономерностей разработана объемная модель насыпи, позволяющая определить напряженно-деформированное состояние объекта с учетом сезонных особенностей динамического воздействия подвижной нагрузки.

5. Произведена оценка влияния сезонной динамики на напряженно-деформированное состояние земляного полотна. Учет сезонных особенностей динамического воздействия поездов в расчете земляного полотна на напряженно-деформированное состояние дает увеличение значений деформаций весной, летом и осенью соответственно до 19 %, 9% и 13%.

6. Произведена оценка влияния сезонной динамики и изменения влажности грунта на устойчивость откосов насыпи. Учет вибродинамического воздействия дает снижение коэффициента устойчивости весной

- до 68%, летом - до 18%, а осенью - до 21%. Совместный учет сезонного вибродинамического воздействия и повышения влажности грунта насыпи дает снижение устойчивости откоса весной почти вдвое, летом в

- 1,84 раза, а осенью - в 1,56 раз.

7. Разработана методика прогнозирования накопления остаточных деформаций в земляном полотне в течение периода промерзания-оттаивания. Созданная методика позволяет выполнять расчеты железнодорожного земляного полотна на напряженно-деформированное состояние с учетом сезонных особенностей воздействия поездов в течение годового цикла и при необходимости - в течение нескольких лет. Применение методики поможет своевременно выявлять развитие слабых мест земляного полотна, что дает возможность повысить надежность его работы.

8. Установлена зависимость для определения величины остаточных деформаций в земляном полотне, накопленных в течение периода промерзания-оттаивания. Скорость накопления остаточных деформаций описывается логарифмической зависимостью. Оценка скорости накопления остаточных деформаций и изменения геометрии земляного полотна позволяет выявлять объекты, подлежащие обязательной реконструкции, определять очередность мероприятий по их усилению.

9. С применением предложенной методики выполнена оценка влияния изменения условий эксплуатации железнодорожного участка (осевой нагрузки и грузонапряженности) на характер накопления остаточных деформаций. Оценка уровня неблагоприятного воздействия подвижного состава на земляное полотно позволяет более точно предложить мероприятия по снижению этого воздействия.

Установлена зависимость влияния прочности грунта основания и земляного полотна на величину остаточных деформаций.

1. Аверочкина M.B. Влияние стыковых неровностей на вибрации в грунте земляного полотна./ Вестник ВНИИЖТ, 1982, №5, С.49-51.

2. Аверочкина М.В. Об особенностях распространения колебаний в железнодорожном земляном полотне. Стр. 207-209 / Волны в грунтах и вопросы виброметрии Ташкент 1975.

3. Амусин Б.З., Фадеев А.Б. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики. М.: Недра, 1975. - 142 с.

4. Ашпиз Е. С. Мониторинг земляного полотна при эксплуатации железных дорог. М.: Путь-пресс, 2002. - 112с.

5. Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов: Учебное пособие для автомоб.-дор. Спец. Вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 239 с.

6. Берестяный Ю.Б. Прочность высоких железнодорожных насыпей из глинистых грунтов при воздействии поездов с повышенными осевыми и погонными нагрузками в условиях Дальневосточной железной дороги. Автореф. дисс. канд.техн.наук. Л.: ЛИИЖТ, 1990.-21 с.

7. Великотный В.П. Влияние величины вибродинамического воздействия на деформируемость глинистых грунтов. В сб.: Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте, вып.208/29. Днепропетровск. 1980. - С.30-34.

8. Великотный В.П. Исследование деформируемости глинистых грунтов железнодорожного земляного полотна при вибродинамических нагрузках. Автореферат диссертации на соискание уч. степени канд. техн. наук. ЛИИЖТ, 1981.

9. Виноградов В.В. Прочностные характеристики грунта при динамическом воздействии. В сб.: Земляное полотно игеотехника на железнодорожном транспорте. Межвуз.сб.научн.тр. Днепропетровск, ДИИТ, 1983. С.28-33.

10. Голованчиков A.M. Вертикальные нормальные напряжения в балластной призме железнодорожного пути. В сб.: Расчет и проектирование балластной призмы. Труды ВНИИЖТа, вып.387. М.: Транспорт, 1970. - С.81-120.

11. Гольдштейн М.Н., Бабицкая С.С., Костылева Н.В. и др. Оценка устойчивости земляного полотна железных дорог. // Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте. Тр. ДИИТ, вып. 208/29, Днепропетровск: ДИИТ, 1980. с. 10-24.

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

13. Грицык В.И., Явна В.А., Ковдус В.В., Шаповалов В.Л., Окост М.В. О георадиолокационной диагностике // Путь и путевое хозяйство. 2004. №10. С. 32-35.

14. Дербенцев А.С., Мурованный Н.П., Смолин Ю.П. Исследование колебаний двухпутных железнодорожных насыпей от поездной нагрузки. // Известия вузов. Строительство и архитектура, 1986, №5. С. 120-125.:библиогр. 2 ист.

15. Дербенцев А.С., Смолин Ю.П., Бондаренко В.П. Исследование закономерностей колебаний грунтов в насыпи при различных нагрузках на оси подвижного состава. // Геотехнические исследования для транспортных сооружений Сибири. -Новосибирск, 1985. С.45-48.

16. Дидух Б.И. Упругопластическое деформирование грунтов. М.: Изд-воУДН, 1987.- 166 с.

17. Дидух Б.И. Упругопластическое деформирование грунтов: Монография. М.: Изд-во УДН, 1987. - 166 С., ил.

18. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. М. Недра, 1972.

19. Ершов В.А., Костюков И.И. Колебания грунтов в железнодорожных насыпях. //Труды ЛИСИ, вып. 61. Л.: 1970. С.41-57.

20. Жинкин Г.Н., Зарубина Л.П., Кейзик Л.М. Исследование колебаний грунтов железнодорожного земляного полотна, вызываемых движущимися поездами./ Волны в грунтах и вопросы виброметрии Ташкент 1975 стр. 137-142

21. Жинкин Г.Н., Прокудин И.В. Результаты лабораторных исследований прочностных характеристик глинистых грунтов при динамических нагрузках. В сб.: Вопросы проектирования и сооружения железнодорожного земляного полотна. вып.387, Л. ЛИИЖТ, 1975, с. 3-51.

22. Жинкин Г.Н., Прокудин И.В., Великотный В.П. Зависимость вертикальных напряжений земляного полотна от скорости движения поездов. В сб.: Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте, вып.201/27. Днепропетровск. - 1978. - С.14-19.

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

24. Зарубина Л.П., Жинкин Г.Н. Изменение прочности грунтов земляного полотна при вибродинамическом воздействии поездов. //Сб. тр. ЛИИЖТ. Вып. 301. Л.: 1969.

25. Зарубина Л.П., Жинкин Г.Н. Исследование характера распространения колебаний в грунтах железнодорожного земляного полотна. В сб.: Изыскания, проектирование и строительство железных дорог. вып. 369, Л. ЛИИЖТ, 1974 г. с. 40-51.

26. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.-544 с.

27. Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. Л.: Госэнегроиздат, 1962. 260 с.

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

29. Катен-Ярцев А.С. Определение спектральных характеристик колебаний железнодорожной насыпи. Труды ХабИИЖТа, вып.34. Хабаровск, 1968. - С.75-80.

30. Катен-Ярцев А.С. Оценка загасания колебаний в железнодорожной насыпи. Труды ХабИИЖТа, вып.34. Хабаровск, 1968. - С.69-74.

31. Катен-Ярцев А.С., Жданова С.М. Нетрадиционные аспекты влияния вибродинамической нагрузки на стабильность оснований и откосов земляного полотна: монография. Хабаровск Изд-во" ДВГУПС, 2005. - 104 е.: ил.

32. Кистанов А.И. Исследование распространения волн в железнодорожном земляном полотне / Волны в грунтах и вопросы виброметрии Ташкент 1975 стр. 172-182.

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

34. Коншин Г.Г. Исследование зависимости параметров упругих волн от прочностных показателей грунта насыпей // Вестник ВНИИЖТ. 1983. №3. С. 48-51.

35. Коншин Г.Г. Распространение напряжений в земляном полотне от воздействия поездов./ Волны в грунтах и вопросы виброметрии Ташкент 1975. С.143-151.

36. Коншин Г.Г., Круглый А.Г. Оценка прочностных показателей грунта железнодорожных насыпей // Вестник ВНИИЖТ. 1979. № 8. С. 3942.

37. Коншин Г.Г., Титов В.П., Хромов В.И., Наумова Н.В. Напряжения и упругие деформации в земляном полотне под воздействием поездов. Труды ВНИИЖТа, вып. 460, - М.: Транспорт, 1972, -128 с.

38. Коншин Г.Г., Титов В.П., Хромов В.И., Наумова Н.В. Напряжения и упругие деформации в земляном полотне под воздействием поездов. Труды ВНИИЖТа, вып.460. - М. Транспорт, 1972. -128 с.

39. Красников Н.Д. Динамические свойства грунтов и методы их определения. М.: Стройиздат, 1970, 239с.

40. Красовский П.С. Исследование и оптимизация свойств строительных материалов с применением элементов математической статистики: Учеб. пособие Хабаровск: ДВГУПС, 2004.-128с.: ил.

41. Круглый А.Г., Побединский А.Г., Яковлева Е.В. Новые подходы к обследованию земляного полотна// Путь и путевое хозяйство. 2001. №1. С. 30-32.

42. Круглый А.Г., Побединский А.Г., Яковлева Е.В. Особенности применения методов диагностирования земляного полотна// Путь и путевое хозяйство. 2001. №7. С. 28-30.

43. Лагойский А.И. Изменение прочности глинистых грунтов в сооружениях, подверженных динамическим нагрузкам. // Исследование строительных свойств грунтов. / Тр. ЛИИЖТ. Вып. 196. Л.: 1962. С. 76-84.

44. Лысюк B.C. Методика расчета несущей способности основной площадки эксплуатируемого земляного полотна / B.C. Лысюк, Б.И.Поздняков, В.П.Титов: Тр. ВНИИЖТа. М.: Транспорт, 1971. -№451.-110 с.

45. Марготьев А.Н. Расчет предельного давления шпалы на балласт из условий прочности основной площадки земляного полотна. Труды ЦНИИ МПС. Вып.387. -М.: Транспорт, 1970.

46. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов: Учебник для вузов.-М: Высш. школа, 1982.-511 е., ил.

47. Месчян С. Р. К вопросу о прогнозе длительных деформаций глинистых грунтов по данным кратковременных опытов. //Инженерная геология. 1986. №5. — с. 105-110.

48. Месчян С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. М., «Недра», 1978, 207 г.

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

50. МПС РФ. Департамент пути и сооружений. Нормы несущей способности и методика расчета земляного полотна для скоростных линий (нормы и методика для опытной проверки). -М., 1999.-12 с.

51. Новичков В.П. Исследование напряженного состояния грунтов основной площадки земляного полотна на участках массового обращения общесетевых вагонов (колея 1067 мм)/ Отчет по

52. НИР. // Хаб. Институт инженеров жел. дор. тр-та. Хабаровск: ХабИИЖТ, 1980.-55 с.

53. ОАО РЖД. Департамент пути и сооружений. ЦП И 36. Руководство по определению физико-механических характеристик балластных материалов и грунтов земляного полотна. ВНИИЖТ. -М.-2005.-84 с.

54. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути /Т.Г.Яковлева, В.Я. Шульга, С.В.Амелин и др.; Под ред. С.В. Амелина и Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1990. - 367 с.

55. Полевиченко А.Г. Проектирование мероприятий по стабилизации эксплуатируемого земляного полотна: Методическое пособие -Хабаровск: ДВГУПС, 1988. 51 с.

56. Прокудин И.В. Зависимость вибродинамического воздействия, передающегося земляному полотну, от состояния верхнего строения пути. В сб.: Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте, вып.201/27. Днепропетровск. -1978. -С.10-14.

57. Прокудин И. В. Исследование изменения прочностных характеристик глинистых грунтов при действии вибродинамической нагрузки. В сб.: Изыскания, проектирование и строительство железных дорог. вып. 369, Л. ЛИИЖТ, 1974 г. с. 60-66.

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

59. Прокудин И.В. Прочность и деформированность железнодорожного земляного полотна из глинистых грунтов, воспринимающих вибродинамическую нагрузку: Автореф. дис. д-ра техн. наук. М.: МИИТ, 1983. -42 с.

60. Прокудин И.В. Расчет амплитуд вертикальных колебаний грунтов основной площадки железнодорожного земляного полотна.// Вопросы земляного полотна и геотехники на железнодорожном транспорте: Тр./ДИИТ. 1981. Вып.219/30. - С.3-10.

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

62. Прокудин И.В., Великотный В.П., Калганов В.Ф., Петряев А.В. Исследование возможности противодинамической стабилизации грунтов основной площадки земляного полотна. Отчет о научно-исследовательской работе. Л.: ЛИИЖТ, 1986. 83 с.

63. Прокудин И.В., Великотный В.П., Петряев А.В. Исследование динамического воздействия на земляное полотно при длинносоставных поездах. Отчет о научно-исследовательской работе. Л.: ЛИИЖТ, 1985. 103 с.

64. Пупатенко В.В. Прочность земляного полотна узкоколейных железных дорог при воздействии общесетевого подвижного состава (в условиях Сахалинской железной дороги)/ дисс. Канд. техн. наук. ПГУПС, 1993 г. - с. 179.

65. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. / Справочное пособие. М.: Наука, 1971. 192 с.

66. Сато Ю. Обработка сигналов. Первое знакомство. / Пер. с яп.; под ред. Ёсимуфи Амэмия. М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2002. - 176 е.: ил.

67. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-392 с.

68. Соколов В.А. К вопросу учета динамических нагрузок от подвижного состава при расчете устойчивости откосов земляного полотна. //Труды НИИЖТ, №12, 1955, С. 30-39.

69. СП 32-104-98. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм. М.: Госстрой России, 1999. - 90 с.

70. СТН Ц-01-95. Железные дороги колеи 1520 мм. М.: МПС России, 1995.-87 с.

71. Стоянович Г.М. Исследование несущей способности глинистых грунтов железнодорожных выемок при вибродинамическом воздействии поездов. Диссертация на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Л. ЛИИЖТ, 1985.

72. Стоянович Г.М. Натурное изучение величины вибродинамического воздействия подвижной нагрузки на грунты: монография -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. 147 е.: ил.

73. Стоянович Г.М. Прочность и деформативность железнодорожного земляного полотна при повышенной вибродинамической нагрузке в упругопластической стадии работы грунтов. Диссертация на соиск. уч. степени д. техн. наук. СПГУПС, 2002.

74. Стоянович Г.М. Упругопластическое деформирование тела и основания земляного полотна при статических и вибродинамических нагрузках: монография / Г.М. Стоянович. -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. 104 с.

75. Стоянович Г.М., Прокудин И.В., Черников А.К. Расчет устойчивости и прочности железнодорожного земляного полотнапри вибродинамическом воздействии подвижного состава: Методическое пособие. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1999. -83 е.: ил.

76. Стоянович Г.М., Середин А.И., Пупатенко В.В. Разработка технических решений по усилению земляного полотна с учетом с учетом воздействия поездов: / Отчет по НИР // ВНПМП «САПР». -Хабаровск: 1992. 102 с.

77. Стоянович Г.М., Терехов Л.Д. Решение задач прочности и деформативности железнодорожного земляного полотна при статических и динамических нагрузках: Препринт №43. -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. 38 с.

78. Терцаги К. Теория механики грунтов. М.: Госстройиздат,1961. -508 с.

79. Технические указания по диагностике деформативности и несущей способности рабочей зоны земляного полотна для разработки проектов ремонта и усиления пути / Московский гос. ун-т путей сообщения. М., 2005. -24 е.: ил.

80. Технические указания по инструментальной диагностике земляного полотна. М.: МПС РФ. 2000.

81. Фадеев А. Б., Парамонов В. Н., Репина П. И., Глыбин Л. А., Шашкин К. Г. Применение метода конечных элементов при выполнении курсовых работ по строительным дисциплинам: Учебное пособие/ СПб гос. архит.-строит. ун-т. СПб., 1997. 60 с.

82. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987.-222 с.

83. Фадеев А.Б., Кудрявцев С.А., Бакенов Х.З. Решение задач механики грунтов, оснований и фундаментов методом конечных элементов с использованием ЕС ЭВМ. ХабИИЖТ. Хабаровск, 1989.-42 с.

84. Хамов А.П. Ручной зонд РЗГ экологическое чистое оборудование// Путь и путевое хозяйство. 2002. №8. С. 27-28.

85. Хействер Б.Д. О допускаемых напряжениях на земляное полотно / Б.Д. Хействер // Взаимодействие пути и подвижного состава и вопросы расчетов пути: Тр. ВНИИЖТа. М.:Трансжелдориздат, 1955. -№97. С. 386-410.

86. Хуан Я.Х. Устойчивость земляных откосов / Пер. с англ. B.C. Забавина; Под ред. В.Г. Мельника. М.: Стройиздат, 1988. -240с.: ил. - Перевод изд.: Stability analysis of earth slopes / Yand H. Huang.

87. Худсон Д. Статистика для физиков / Пер. с англ. В.Ф.Грушина; Под ред. Е.М. Лейкина 2-е доп. изд. - Москва: Изд-во «Мир» 1970.-297 с.

88. Чашкин Ю.Р. Статистика для инженеров. Основы регрессионного анализа: Монография Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003. - 162 с.

89. Черников А.К. Теоретические основы геомеханики: Учебное пособие. Спб: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 1994. -187 с.

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

91. Шахунянц Г.М., Виноградов В.В. Динамическая устойчивость откосов. В сб.: Вопросы пути и путевого хозяйства. Межвуз.сб.науч.тр.инст. ж.д.трансп., вып.667, М. 1980. - С. 18-36.

92. Шахунянц Г.М., Яковлева Т.Г. Учет динамических воздействий подвижного состава при расчете устойчивости откосов железнодорожных насыпей / Вопросы пути и путевого хозяйства Вып. 443 Москва 1973. с. 98-166.

93. Шахунянц Г.М., Яковлева Т.Г. Интегральная оценка динамического состояния железнодорожных насыпей. В сб.: Вопросы пути и путевого хозяйства. Межвуз. сб. научн. тр. инст. ж. д. трансп., вып.667. М.: МИИТ.1980. -С. 3-17.

94. Шварц Ю.Ф. Диагностика состояния земляного полотна // Путь и путевое хозяйство. 1994. №1. С. 21-22.

95. Яковлева Т.Г. Прогнозирование деформируемости железнодорожных насыпей с учетом их динамического состояния. В сб.: Земляное полотно и геотехника на железнодорожном транспорте. Межвуз.сб.науч.тр. Днепропетровск, ДИИТ, 1983. -С.11-18.

96. Яковлева Т.Г. Развитие теории и практики центробежного моделирования земляного полотна. Проблемы и нерешенные задачи. // Вопросы повышения эксплуатационной надежности железнодорожного пути. Вып.760-М.: изд. МИИТа, 1985. с. 3-9.