автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Развитие теоретических положений выбора эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов в северных условиях

кандидата технических наук
Горшков, Владимир Павлович
город
Новосибирск
год
2010
специальность ВАК РФ
05.23.11
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Развитие теоретических положений выбора эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов в северных условиях»

Автореферат диссертации по теме "Развитие теоретических положений выбора эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов в северных условиях"

На правах рукописи

ГОРШКОВ ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ

РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИИ ВЫБОРА ЭФФЕКТИВНЫХ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРАНСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ В СЕВЕРНЫХ УСЛОВИЯХ (на примере водопропускных сооружений)

Специальность 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей (технические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2010

004600559

Работа выполнена на кафедре «Организация, технология и управление строительством» в ГОУ ВПО «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)»

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор Шепитько Таисия Васильевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Воробьев Валерий Степанович

кандидат технических наук,

доцент Скрябина Татьяна Александровна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Самарский государственный университет путей сообщения (Сам ГУПС)»

Защита диссертации состоится «21» апреля 2010 г. в 13.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 218.012.01 при ГОУ ВПО «Сибирском государственном университете путей сообщения (СГУПС)» по адресу: 630049, г.Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191, ауд. 224

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС)»

Автореферат разослан «19» марта 2010 г.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес объединенного диссертационного совета ДМ 218.012.01.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

•А

Л.Ю. Соловьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследуемой задачи обусловлена условиями строительства инженерных сооружений на территории полуострова Ямал, по степени сложности не имеющими аналогов в мире. Это низкие деформационно-прочностные свойства грунтов, вызванные повсеместным распространением вечной мерзлоты, высокая заболоченность и заозеренность территории, сложные климатические условия, почти полное отсутствие местных кондиционных строительных материалов. Такие уникальные по сложности условия требуют разработки новых подходов к обеспечению эксплуатационной надежности объектов добычи, транспортировки газа и инфраструктуры, которые являются перспективой газодобывающей отрасли России на ближайшие десятилетия и соответствуют Стратегии-2030, в соответствии с которой предусмотрено строительство 4660 км технологических железных дорог дня транспортного обеспечения новых месторождений полезных ископаемых.

Эффективная разработка месторождений углеводородного сырья на Ямале затруднительна без основного объекта транспортной инфраструктуры - железной дороги Обская - Бованенково. Она представляет собой сложную производственно-технологическую систему, одной из наиболее ресурсоемких подсистем в которой является комплекс работ по строительству массовых водопропускных сооружений. Важнейшим условием их эффективного возведения является развитие и создание конкурентоспособных строительных технологий и организационно-технологических решений, обеспечивающих интенсификацию процессов, повышение качества возведения при снижении трудовых, материально-технических, топливно-энергетических ресурсов и неблагоприятных воздействий на окружающую среду. Особо актуальным становится поиск новых методических подходов, которые должны способствовать повышению обоснованности организационно-технологических решений, в значительной степени зависящих от влияния климатических и геокриологических условий и определяющих продолжительность этапов строительства.

Несмотря на большое число исследований в области разработки теоретических положений выбора эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов, остается нерешенным ряд задач обоснования организационно-технологических решений на строительстве водопропускных сооружений, в том числе - железной дороги Обская - Бованенково.

Основная идея настоящего исследования состоит в необходимости совершенствования методического обеспечения выбора обоснованных

\\

организационно-технологических решений при строительстве водопропускных сооружений на Севере России, основанного на методах оптимизации способов производства работ по стадиям строительства на детерминированных и стохастических моделях строительных процессов, учитывающих сезонность работ в северных условиях, сложный характер их технологических связей, переменные во времени выработку трудовых ресурсов и производительность строительной техники.

Изложенное позволяет считать тему диссертационной работы актуальной и сформулировать цель исследования в следующей редакции:

Цель диссертационного исследования - разработать теоретические и методические положения по обоснованию эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов в северных условиях на основе системного взаимодействия объемно-конструктивных и организационно-технологических решений (на примере водопропускных сооружений).

Задачи исследования:

1. Оценить существующие способы и особенности строительства водопропускных сооружений в условиях Севера России.

2. Выполнить анализ особенностей конструктивных решений и технологии сооружения водопропусков на железнодорожной линии Обская - Бованенково.

3. Обосновать методы оценки организационно-технологических решений строительства водопропускных сооружений и критериев их оптимизации.

4. Разработать методику обоснованного выбора оптимальных организационно-технологических решений на основе динамического программирования в рамках системного подхода на примере строительства водопропускных сооружений в условиях Заполярной тундры РФ.

5. Разработать имитационную модель сооружения водопропусков с учетом переменных временных оценок производительности исполнителей, строительных машин и механизмов.

6. Разработать стохастическую модель организационно-технологических решений при выборе способов производства работ в северной климатической зоне.

7. Разработать алгоритм выполнения автоматизированных расчетов по выбору оптимальных организационно-технологических решений при сооружении водопропусков и программное обеспечение на его основе.

Объект исследования - система инженерного проектирования и строительства объектов водопропускных сооружений в северной климатической зоне.

Предмет исследования - закономерности влияния организационно-технологических решений на эффективность строительства водопропускных сооружений в условиях Севера РФ.

Степень проработанности проблемы. Методология обоснования проектных решений разрабатывалась в 1930-50-е гг. Т.С. Хачатуровым, A.B. Гориновым, М.М. Про-тодьяконовым, далее А.Е. Гибшманом, A.JI. Лурье, В.И. Петровым, В.П. Красовским и др. учеными, в 70-80 гг. - В.Н.Лившицем, М.Ф. Трихунковым, Б.А.Волковым и др.; конструктивных решений и проектирования транспортных, в т.ч. водопропускных, сооружений - Е.С. Ашпизом, А.И.Белозеровым, В.П.Власовым, В.М. Кругловым, В.В. Пасеком, A.C. Потаповым; технологии монтажа стальных мостов - A.C. Платоновым, A.B. Кручинкиным, Г.А. Ярлыковым; технологии строительства водопропускных труб - Э.С. Спиридоновым, В.П. Кучеренко, П.М. Токаревым. В теорию организации строительства железных дорог большой вклад внесли ученые А.Ф. Акуратов, Е.В.Басин, И.А.Грачев, Г.Н.Жинкин, М.И. Иванов, С.Я. Луцкий, С.П. Першин, А.И. Песов, Г.С. Переселенков, И.В.Прокудин, Э.С.Спиридонов, В.Г. Тайц, С.К. Терлецкий, В .Я. Ткаченко, А.А Цернант, Т.В. Шепитько; организации строительства труб и мостов - С.П. Першин, Е. Прейс, В.Н. Полоз, В.Б.Бобриков. Разработке теоретических и прикладных основ организационно-технологических решений различных аспектов железнодорожного строительства посвятили работы Бардышев О.Д., Гаркави Н.Г., Ратнер A.M. (организация обслуживания техники), Бокарев С.А., Велли Ю.Я., Гапеев С.И., Грицык В.И., Докучаев В.И., Конюхов И.Н., Луцкий С.Я., Морарескул H.H., Нак И.В., Переселенков Г.С., Призмазонов A.M., Федоров Н.Ф., Ястребов А.Л. и др. исследователи.

К организационно-технологическим решениям относится исследование и совершенствование методов сетевого планирования, выполненные Добшицем Л.М., Кантором И.И., Луцким С.Я., Малышевым Б.С., Сычевым А.И., Фищуковым М.А., Шатиловым А.Г. и др.

В ряде случаев единственно возможным инструментом решения задач обоснованного выбора оптимальных организационно-технологических решений при строительстве транспортных объектов являются методы математического моделирования на всех этапах жизненного цикла проекта. Разработке и применению математических методов и моделей в

железнодорожном строительстве посвятили свои исследования Бабич В.В., Воробьев B.C., Жинкин Г.Н., Кокин М.В., Шепелев И.Г., Шепитько Т.В. и многие другие.

Методология исследований. В качестве методологической базы при выполнении исследования используются системный подход к решению производственных задач, теория оптимального управления, динамическое программирование, современная теория управления сложными производственно-техническими системами, общая теория организации, методы моделирования сложных процессов.

В качестве информационной базы исследования использовались: Транспортная стратегия РФ до 2030 г., Стратегия развития железнодорожного транспорта до 2030 г., данные научных исследований НИИ, вузов, изыскательских и проектных организаций, фактологические и эмпирические материалы, содержащиеся в работах отечественных и зарубежных ученых, материалы конференций и семинаров, сети Internet.

Достоверность и обоснованность полученных результатов определяются корректным применением общеметодических принципов и объективных методов научного исследования; методов планирования и проведения экспериментов и наблюдений; надежностью и достаточностью информационной базы, натурными наблюдениями на опытно-экспериментальных объектах..

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что автором:

1. Выявлены существующие способы и особенности строительства водопропускных сооружений в условиях Крайнего Севера, особенности конструктивных решений и технологии сооружения водопропусков на железнодорожной линии Обская-Бованенково и предложены новые организационно-технологические решения в виде технологических карт, а также направления эволюции теоретических представлений о развитии методического обеспечения организационно-технологических решений производственных систем в северной климатической и геокриологической зоне.

2. Развиты теоретические и методические положения обоснования эффективных организационно-технологических способов строительства водопропускных сооружений в северных условиях, отличающиеся от известных оптимизацией объемно-конструктивных и организационно-технологических решений на основе динамического программирования в рамках системного подхода и стохастическим моделированием производства работ в

северной климатической зоне с учетом переменных временных оценок производительности строительных машин и механизмов.

Основные результаты диссертационной работы, полученные лично автором:

1. Разработана имитационная модель сооружения водопропусков с учетом переменных временных оценок производительности исполнителей, строительных машин и механизмов.

2. Разработана стохастическая модель организационно-технологических решений при выборе способов производства работ в северной климатической зоне.

3.Разработана методика формирования рациональных технологических комплексов средств механизации для строительства водопропускных сооружений в условиях Заполярной тундры РФ на основе применения методов динамического программирования.

4. Разработано программное обеспечение для выполнения автоматизированных расчетов по выбору оптимальных организационно-технологических решений при сооружении водопропусков.

Практическая значимость работы состоит в ее направленности на повышение эффективности строительства за счет новых способов выбора организационно-технологических решений при возведении водопропусков и форсайтной проработки вопросов эффективности инвестиций в сложных природно-климатических условиях Заполярья. Пользователями являются строительные организации, выполняющие работы в северных условиях, проектные и научно-исследовательские институты, занимающиеся научным сопровождением строительства, представительства Заказчика.

Работа выполнена в ходе строительства водопропускных сооружений железнодорожной линии Обская - Бованенково производственными подразделениями ОАО «Мостострой-13» с последующим мониторингом, выполняемым МИИТом, Ленгипротрансом, Ямалгипротрансом, ИЦ «Ямал», ПНИИИСом, ЦНИИСом и др. организациями в период 2003-2009 гг. Внедрение разработок, выполненных лично автором, под его руководством или в соавторстве, в районах освоения месторождений нефтегазового комплекса, в частности, на железнодорожной новостройке Обская - Бованенково, позволяет решить с минимальными затратами важные народно-хозяйственные задачи социально-экономического развития Севера страны, включая п-ов Ямал.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседании кафедры «Организация, технология и управление строительством» (2007 г.),

совместном заседании кафедр «Мосты» и «Организация, технология и управление строительством» (2008 г.) МИИТа, а также - на научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов» (2008 г., 2009 г.), «Наука МИИТа - транспорту» (2007 г.), 3-ей Между!иродной конференции в Пардубице, Чехия (2008 г.). Основные результаты исследований опубликованы в материалах этих конференций, а также отражены в 8-ми статьях, в том числе - в научном журнале, рецензируемом ВАК РФ, в 3-х патентах на полезную модель. Полученные результаты использованы ОАО «Мостострой-13».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 127-ми источников, приложения. Работа содержит 177 страниц машинописного текста, 24 иллюстрации, 13 таблиц, 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность диссертационного исследования, дана характеристика и степень изученности рассматриваемой проблемы. Сформулированы цель, задачи, определены методология исследований, научная новизна. Приведены научные результаты, практическая значимость работы.

Первая глава «Особенности обоснования организационно-технологических решений при проектировании и строительстве водопропускных сооружений в условиях Севера России» посвящена описанию климатических особенностей Ямала, геологии и гидрологии полуострова, обзору существующих способов строительства водопропускных сооружений в северных условиях, их особенностям и сферам применения; особенностям строительства линии Обская - Бованенково и используемых организационно-технологических решений (ОТР) при возведении водопропусков; обзору а анализу методов и моделей выбора и обоснования организационно-технологических решений в железнодорожном строительстве.

Строительство железных дорог на полуострове Ямал имеет целью скорейшее освоение и введение в эксплуатацию нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Это определяет крайне сжатые сроки открытия движения поездов и первоочередное решение именно для Ямала задачи определения возможностей и условий скоростного сооружения железных дорог от участков существующей сети Воркута - Хальмер - Ю и Собь - Лабытнанги по направлениям к Новому Порту на Обской губе и Харасавею в устье р. Харасавей на Карском побережье полуострова. Автором установлено, что до настоящего времени не решены вопросы комплексного выбора оптимальных ОТР при строительстве водопропускных сооружений в сложных условиях

Севера. В результате отсутствия обоснованных моделей и методик выбора таких решений в ходе проектирования и строительства водопропусков на ж.д. линии Обская - Бованенково часть первоначально пришлых решений пришлось изменять в связи с выявлением новых особенностей строительства, возможностей строительных организаций, накоплением опыта. Эти решения отрабатывались непосредственно в ходе строительства.

В частности, ряд запроектированных и построенных металлических гофрированных труб заменен на гладкие стальные. Массивные лекальные бетонные блоки под концевыми участками труб, которые приводили к деформациям построенных сооружений, оснований и прилегающих участков насыпи, на последующих участках заменены на прогивофильтращкншые экраны из цеменгно-грунтовой смеси. Предложенные первоначально сезоннодействующие охлаждающие установки (СОУ) у труб оказались неэффективными из-за сложности их устройства на откосах насыпи. Более перспективным решением признано использование продухов для проветривания и нагнетания в закрытую полость трубы холодного воздуха. Замена слабого грунта в основании труб не нашла широкого применения из-за высокой ресурсозатратносги и просадки труб, частичного затопления их полости, растепления грунтов основания с последующей просадкой насыпи. Вместо такого решения коллективом Мостостроя-13 с участием автора освоена технология укладки труб «на тундру» с устройством основания втрамбовыванием в оттаявший грунт крупнообломочных грунтов катками виброударного действия. Во избежание возникновения термокарста и с целью повышения темпов строительства при возведении искусственных сооружений работы выполняются только в зимнее время с применением синтетических материалов.

На экспериментальном участке раз. Хралов - ст. Сохонто запроектировано 14 мостов под временную нагрузку С14 на слабых грунтах, в т.ч. - 4 средних и 10 больших. Вероятность больших размывов грунта под мостами с возможным перемещением верха опор потребовала новых технологий устройства опор, предложенных ОАО «Мостострой-13» с участием автора: на металлических столбах с уширениями за счет камуфлетных взрывов, продавливанием металлических столбов мощными вибропогружателями с лидерным бурением скважин меньшего диаметра. По данным «Ямалгипротранса», использование при строительстве водопропускных сооружений типовых конструкций привело бы к удорожанию строительства до 15-20% (только за счет фундаментов). Перечисленные примеры наглядно демонстрируют значение эффективности и качества принимаемых ОТР во взаимосвязи с объемно-конструктивными, направленными на

оптимальное использование ресурсов в конкретных природно-климатических условиях строительства.

Для обеспечения адекватности сетевых и имитационных моделей процессам и условиям строительства необходимы дальнейшие исследования и разработка адаптированных к этим условиям моделей и алгоритмов. При выборе вслепую решения задачи, имеющей принципиально оптимизационную природу, потери неизбежны до тех пор, пока не будет найдено оптимальное решение. Поэтому в диссертационной работе усилия автора направлены на теоретические исследования с разработкой математических моделей и методики комплексного решения задачи не только выбора ОТР при заданной конструктивной схеме, но и оптимизации получаемых решений с учетом организационно-технологических особенностей в конкретных природно-климатических и инженерно-геологических условиях строительства.

Вторая глава «Теоретические и практические аспекты оптимизации и моделирования производственных процессов при строительстве водопропускных сооружений в северных условиях» посвящена обоснованию применимости методов оптимизации к решению задач выбора способов строительства транспортных объектов в северных условиях, критериальной базе оптимизации и ее соответствию способу исследования организационно-технологической производственной ситуации, теоретическому обоснованию оптимизации способов строительства водопропускных сооружений, разработке имитационной модели сооружения водопропусков с учетом переменных временных оценок производительности исполнителей, машин и механизмов, разработке стохастической модели организационно-технологических решений при выборе способов производства работ в северной климатической зоне.

Задачи выбора и обоснования ОТР строительного производства отличаются большой размерностью, наличием нелинейных связей, локальных экстремумов, случайным характером изменения отдельных параметров, необходимостью их рассмотрения в динамике развития строительных процессов. Лицо, оценивающее ситуацию и принимающее решения, вынуждено учитывать большое число противоречивых тенденций в поведении управляемой системы. Это значит, что любая процедура принятия решений по своему существу является оптимизационной.

Оптимизация строительных процессов предполагает выбор решений по технологии и организации работ и сроков их выполнения, в наибольшей мере способствующих высокорентабельной деятельности строительных организаций. Именно в оптимизации

строительных процессов кроются основные резервы снижения себестоимости строительно-монтажных работ. В пределах отдельного объекта задачи оптимизации строительных процессов можно разделить на три группы:

1. Выбор методов производства строительно-монтажных работ (определение оптимальных комплектов машин и средств механизации).

2. Установление зависимостей типа «время - стоимость» для отдельных строительных процессов.

3. Составление расписания строительных процессов при разработке календарных графиков на объект.

Постановка и решение задачи оптимизации способов строительства водопропускных сооружений облегчается тем обстоятельством, что количество типовых унифицированных конструктивных решений, которые применяются при проектировании мостовых переходов, фиксировано. Для ее решения в диссертации предлагается уже на стадии выбора конструктивного варианта мостового перехода учитывать технологические варианты его сооружения. Для этого необходимо по каждому конструктивному варианту выделить технологические этапы и по каждому из них определить варианты выполнения требуемого технологического процесса, а таюке определить допустимость выполнения работ последующего этапа в зависимости от видов работ, выполненных на предыдущем этапе, т.е. сформировать фазовое пространство возможных решений (рис. I).

Рисунок 1 - Фазовое пространство организационно-технологических решений

В результате будет найдено такое сочетание вариантов выполнения каждого из видов работ, которое обеспечит минимальную трудоемкость, себестоимость или оптимизирует процесс возведения водопропускных сооружений по другому, интересующему нас, критерию.

По каждой конструктивной схеме строится граф вариантов выполнения технологического процесса. Каждый граф содержит пути перехода от начального состояния объекта (разворот работ) до конечного (например, мост, готовый к сдаче в эксплуатацию).

Он может быть представлен в виде календарного графика производства работ. Д ля каждой пары этапов определяется цена перехода от одного этапа к другому, которая может быть выражена трудозатратами, себестоимостью, сроками выполнения или др. критериями. Это позволяет сравнить между собой траектории перехода от начального состояния строящегося объекта, к конечному и выбрать наиболее рациональный путь. Процедуру оптимизации методом динамического программирования представим древовидным графом (рис. 2).

Рисунок 2 - Дерево решений оптимизационной задачи Здесь т - номер состояния системы; к - число узлов в каждом состоянии. Общий алгоритм решения задачи оптимизации представлен в табл. 1.

Таблица 1 - Общий алгоритм оптимизации технологического процесса

№ шага Наименование операции

1. Построить дерево переходов системы из начального состояния в конечное и определить критериальные функции

2. Построить рекуррентное соотношение, обеспечивающее выбор из ветвей поддерева ветви, лежащей на оптимальной траектории

3. Выполнить обход всех поддеревьев дерева решений и зафиксировать элементы оптимальной траектории

4. На основе полученной информации получить оптимальные конструктивные и организационно-технологический решения. Построить оптимальный технологический процесс

Автором определен следующий порядок оптимизации организационно-технологических решений для отдельных комплексов работ в сравнительно простых случаях:

1. Производится декомпозиция производственного процесса с целью выделения основных состояний производственной системы, последовательный переход в которые переводит фронт работ из «нулевого» состояния в состояние готовой строительной продукции.

2. По каждому состоянию формируются варианты перевода системы в последующее состояние, за счет применения различных комплектов машин, технологий, и т.д. После этого вариант отображается в виде ориентированного графа.

3. Для каждой дуги графа рассчитывается величина принятого показателя эффективности (критериальной функции).

4. Производится поиск минимального разреза на графе, который и будет представлять собой оптимальную траекторию производственной системы в фазовом пространстве организационно-технологических и конструктивных решений.

Существующие модели представления календарных планов производства работ по устройству водопропускных сооружений не в полной мере учитывают организационно-технологические связи между работами, их технологическую привязку к климатическим факторам в условиях Севера РФ (изменение производительности машин, механизмов, выработки трудовых ресурсов по сезонам), влияние случайных факторов и др. особенности конкретных объектов, поэтому в диссертации предлагается использовать имитационную модель, которая содержит следующие блоки: определения очередности строительства объектов; формирования фронта работ; назначения строительных подразделений для выполнения строительно-монтажных работ; назначения строительной техники; использования автотранспорта; моделирования процесса строительства с учетом сезонности, организационно-технологических и климатических факторов, влияющих на сроки выполнения работ; расчета целевой функции.

Объем г'-й работы, выполненный /-м исполнителем к моменту времени с, определяется производительностью труда исполнителей, их численностью и временем выполнения. Пусть <2у - объем г-й работы, выполненный ]-ы исполнителем; Я„(г) - производительность труда одного исполнителя, меняется во времени в зависимости от внешних факторов (сезонности и др.): 0< / <■» ; ^„(г) - численность у-го исполнителя на г-й работе, привязана к началу работы , а,г целочисленная переменная, равная 1, если г'-я работа выполняется _/-м исполнителем; «ЭТТА»- случайное число, равномерно распределенное в интервале [0;1]. Основные расчетные соотношения:

(0 = 40-4 Ж [пЦ -0+ П^ «м -/„) + ... +П?у (»-»,_,)]. (1)

Производительность труда меняется по сезонам: 'п™ при

ПМ) =

П™ при < (< (2

Я'ш) при гя_, <1<!т где И — номер сезона, в котором начинается ¡'-я работа.

1Г<п при 0 < ( < (<" И?" при^<1<1^ к™ при<¡<1);

(3)

(4)

Имитация строительного производства принята дискретной во времени с шагом ДЛ Опережение фронта г-й работы относительно г-й по объему:

А0„СО = <35,<0 - «О-(01=| V»0. (5)

дао=-л('*♦.-'»)+ -'(-.) ]-

Л: (г, -С) + ЯГ1 (V, -»,) + ... (/-/м)]{|}ч»,° ■ (6)

Характер приведенных зависимостей иллюстрирован на рис. 3. Автором предлагается стохастическая модель организационно-технологических решений при выборе способов производства работ в северной климатической зоне. Идеей ее построения является расчет параметров вероятностных графов технологических связей, не требующий задания законов распределения длительностей работ. Критериями выбора оптимального способа производства работ являются:

• максимальное значение вероятности строительства объекта в установленный договорной или плановый срок при наложенном ограничении на его стоимость, определяемую способом производства работ;

• минимизация стоимости строительства объекта, определяемой способом производства работ, при заданных ограничениях на вероятность выполнения работ в установленные планом сроки.

Рисунок 3 - Выполнение объемов работы во времени при сезонном изменении производительности труда (W = const иП = II(t))

В предлагаемом в диссертации подходе к построению такой модели в качестве основного параметра используется производительность труда исполнителей или темп производства работ. Каждая работа может выполняться разными исполнителями с разным темпом, представляющим собой случайную величину, закон распределения которой может быть разным. Модель построена на доказанном в диссертации утверждении о равенстве вероятностей P(R^ Rmin) = Р(Т s Ггаах). (7)

Здесь R - производительность труда; Г- продолжительность выполнения работы. Данное утверждение позволяет легко рассчитывать сроки выполнения работ и вероятности того, что они не превышают заданных для любых технологических связей, представленных, например, сетевой моделью. Алгоритм отыскания параметров сетевых моделей заключается в следующем.

1. Находим расчетные длительности работ (фактические длительности не превысят расчетные с вероятностью Р).

2. Устанавливаем срок исполнения начального события (0 или 7).

Расчет ранта сроков

3. Определяем срок наступления события; Гру(/) = Гр,- + т,у.

4. Вероятность того, что фактический срок наступления события j не превысит расчетный, определяем по формуле: Рр = F^iPy. Если событию j предшествует также работа kj, тогда Tpj(k) = Tpil + щ а = PPkPtj-

Т. к. событие j может наступить только тогда, когда закончатся работы <i,j> и <k,j >, то Тру-max(TPj(i), Тр//с)}, аРу = min{Pp//), Причем, если TPj(i)>T?j{k) и /*{;) >

Р^к), то Р/к) пересчитываем для

5. Принимаем, что т'*,- = Трр) - Т\ = хк] + (Тр){!) - Тр^к)).

6. Находим границу производительности труда Л*, = /тк/ и вероятность того, что фактическая длительность работы не превысит

Аналогично рассчитываются сроки и вероятности для событий, которым предшествуют 3, 4 и т.д. работ. Расчет поздних сроков проводится аналогично расчетам в детерминированных сетевых графиках - от последнего события к первому. Расчет вероятностей проводится аналогично вышеизложенному алгоритму также от последней вершины к первой.

В третьей главе «Способы интенсификации производства работ при строительстве транспортных объектов в северных условиях» приведены объемно-конструктивные и организационно-технологические решения при возведении водопропускных сооружений на строительстве линии Обская - Бованенково. При использовании в качестве оснований вечномерзлых грунтов в мерзлом состоянии предусматриваются устройства и установки, обеспечивающие сохранение этого состояния в течение всего срока службы сооружения, а также устройства для систематического контроля за температурой и состоянием грунтов основания. Проектными, научно-исследовательскими институтами и производственными организациями накоплен значительный опыт использования различного типа водопропускных сооружений в разных инженерно-геологических, климатических и геокриологических условиях, в том числе - в условиях криолитозоны.

Например, предусмотрено использовать металлические газовые (диаметром 1.42 м) и железобетонные трубы на периодически действующих водотоках без условий наледеобразования с учетом сохранения вечной мерзлоты в основании труб на все время эксплуатации линии. Для сохранения мерзлоты в основании трубы, а также у подножья насыпи на входе и выходе используется площадной термоизолятор в виде плит «пеноплекса» толщиной 10 см.

На входе и выходе из трубы у подошвы насыпи производятся укрепления размером 6,0x9,0 м. Из опыта эксплуатации известно, что оголовочная часть труб более всего подвержена температурному воздействию среды. Именно здесь из-за просадки грунта

и РЩ = Р?кР и далее />р; = тт{Рр//), (8)

возникает скопление воды и с каждым годом объем застойной воды увеличивается.

На постоянно действующих водотоках с опасностью образования наледей предусматривается использовать бетонные трубы диаметром 2,3 и 4 м с различным количеством очков. Фундаменты железобетонных и бетонных труб запроектированы сборно-монолитными на естественном и столбчатом основании в зависимости от геокриологических условий.

Для повышения прочности и стабильности основания труб и прилегающих к ним участков насыпей в местах залегания подземного льда на глубине, равной или меньшей двойной мощности деятельного слоя в естественных условиях или в местах расположения высокотемпературных льдонасыщенных вечномерзлых грунтов в качестве противодеформационных устройств применяют: наброску из камней размером 25—40 см на откосы прилегающих к трубе участков насыпи протяженностью около 4-х диаметров трубы от оси крайнего очка трубы толщина слоя наброски составляет 1,0—1,5 м, высота — не менее 1,0 м над верхом трубы; - охлаждающие установки, рассчитанные на сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии.

При организации строительства мостов используются следующие решения:

- сооружение фундаментов на буровых столбах ведется специализированными подразделениями, оснащенными необходимым буровым оборудованием, перемещающимся после завершения работ по возведению фундаментов с одного моста на другой;

- сборка пролетных строений ведется независимо от сооружения опор, по мере поступления металлоконструкций на объект, что даст возможность устанавливать пролетные строения сразу же после окончания возведения опор;

в качестве технологических площадок для сооружения устоев используются подходы к мостам, отсыпанные в соответствии с требованиями проекта до отметок бровки противодеформационных берм, а при их отсутствии - до отметок низа ростверка;

- для прохода по строительным площадкам, а также для установки на месте работ тяжелой строительной техники (буровых станков, стреловых кранов и т.п.) предусматривается покрытие указанных площадок железобетонными плитами типа ПАГ-14, предотвращающих продавливание грунта под опорами буровых станков и кранов (в тех случаях, когда толщина отсыпки на месте работ является недостаточной для установки буровых станков, последние размещаются на подмостях из инвентарных конструкций);

- для фундаментов всех временных технологических сооружений (рабочих мостов, подкрановых эстакад, монтажных подмостей) используются металлические сваи, погружение и извлечение которых производится оборудованием, установленным на грушовых подсыпках в стороне от места работ.

Эти решения обеспечивают сокращение сроков строительства мостов за счет возможности ведения отдельных видов работ параллельно, ведение работ по сооружению мостов независимо от укладки пути, максимальное сохранение целостности торфо-мохового покрытия и, тем самым, вечномерзлого состояния грунта.

В четвертой главе «Оптимизация процесса возведения водопропускных сооружений на объектах железнодорожной линии Обская - Бованенково - Харасавей» на основе разработанной в диссертации комплексной методики выбора оптимальных организационно-технологических решений при строительстве водопропускных сооружений с использованием метода динамического программирования выполняется оптимизация технологии производства работ при строительстве свайно-эстакадного моста на ж.д. линии Обская - Бованенково.

Для проведения оптимизационных расчетов в качестве примера выбран мост через р. Нероняовъяха по схеме 3 х 34,2 м, расположенный на 293-м километре железнодорожной линии Обская - Бованенково - Харасавей.

В соответствии с разработанной автором методикой, решаемая задача по поиску оптимального ОТР должна иметь дискретный характер, который обусловлен тем, что процесс возведения моста разбивается на конечное число подпроцессов (этапов). В свою очередь, каждый из этапов имеет конечное число вариантов выполнения. Поэтому фазовое пространство исследуемой системы представляет собой совокупность точек, фазовыми координатами которых являются номер подпроцесса и номер технологического варианта, с помощью которого выполняется подпроцесс. Фазовое пространство вариантов выполнения технологического процесса представлено на рис. 4, оптимизация выполняется по критерию минимизации трудоемкости работ.

Технологический процесс строительства таких мостов предполагает выполнение работ в следующей последовательности:

1. Буровые работы - бурение скважин под опоры моста с подготовкой площадки под буровую установку и последующей уборкой грунта.

2. Монтаж секций труб

3. Засыпка пескоцементом пазух затрубного пространства

4. Погружение сваи-оболочки с прогревом скважин

5. Стыковка труб (3 секции) сваркой

6. Срезка трубы под отметку, вырезка окон

7. Зачистка скважин

8. Бетонирование трубы бетоно-насосоной станцией

9. Устройство и армирование насадки - ригеля и подферменников

10. Бетонирование ригеля и подферменников с прогревом тепляков

11. Обустройство покрывными листами

12. Установка опорных частей, монтаж консолей и балок

13. Прирубка мостового бруса и установка контрольно-охранных уголков.

14. Монтаж консолей и перил.

15. Оформление опор плазменной сваркой.

Варианты технического оснащения при выполнении данного комплекса работ представлены на рис. 4. В соответствии с разработанным алгоритмом оптимизации получены оптимальные траектории, представленные на рис. 5. Первая цифра - номер подпроцесса, вторая - номер технологического варианта, с помощью которого выполняется подпроцесс. Нумерация подпроцессов и технологических вариантов их выполнения произведена в соответствии с рис. 4.

Общая трудоемкость сооружения моста по схеме 3x34,2 м по оптимальной траектории (показана жирной линией) составляет 11944,8 чел-дн., по максимальной - 13520 чел-дн. Таким образом предложенная методика позволяет сократить затраты труда за счет оптимального сочетания средств механизации и техники на разных этапах сооружения моста в целом на 1575,2 чел.-дн., или 5,1 дн., что составляет 9,8 % срока строительства. Мостов с такой конструктивной схемой на железнодорожной линии Обская - Бованенково - Харасавей - 25, поэтому общая экономия времени при их строительстве составит 127,5 дн.

Е а > н у

к

о V;

а о я

ТЗ I

й- в

■Д "

12 °

2 в

5 °

а си

° а

и 5 в1 п

¡а О

* 3

В -3

2 ё СО

ш о

•П Й

К §

в> и

а о

н тз

В> 1 2 » к ®

И ы

§ 1

а я

О) я

а о

а Л

» й

•о *

р а с\ о

О 13

н о

" а

^ .д

0 Д ¿5 о 2 * а х

1 «

§ §

о" 2

и а

2 к § »

я 5

а -а м а

43 Я

Йо о

а -а

сг V;

Я й

■а ® л а зч а

н 2 ш о о

2 н

О) в

X а

ш л

а и а э

^ ён

£ к> а

а ю

чо +

и> X

Засыпка пескоцементом затрубного пространства

Стыковка труб (3 секции)

Срезка трубы под отметку

Ригель и подферменники

Бетонирование ригеля и подферменников

Обустройство покрывными листами

Установка опорных частей, монтаж консолей и балок

Прирубка мостобруса и установка контр, охран, уголка

Монтаж консол. и перил

Оформление опор

т:

01 71

—-

о

о

м ь- £ -- Й т <=> 2 ся о § Е 1- С

Я =3 т га & и а: л. х Н о гп

Кран. >=25 т, Автосамосвал • Компрессор

Кран. >=25 т, Сварочные аппараты-2

О Д

а ь> тэ о 3 ¡а н Ч 93

з к о- 2 ы °° £

ш *

пространстве организационно-технологических решений по строительству моста по схеме 3x34,2 м наПК2929+13 через р. Нероняовъяха:

1 - буровые работы; 2 - монтаж секций труб; 3 - засыпка пескоцементом затрубного пространства; 4 - погружение труб; 5 - стыковка труб; 6 - срезка трубы под отметку, вырез окон; 7 - зачистка скважин; 8 - бетонирование БНС; 9 -устройство и армирование ригеля и подферменников; 10 - бетонирование ригеля и подферменников; 11 - обустройство покрывными листами; 12 - установка опорных частей, монтаж консолей и балок; 13 - прирубка мостового бруса и установка контрольно-охранных уголков; 16 - монтаж консолей и перил; 20 - оформление опор; жирным показана оптимальная траектория в пространстве ОТР .

При большем количестве вариантов средств механизации отдельных операций эффективность предлагаемой методики оптимизации возрастает, т.к. объем перебора вариантов растет экспоненциально в силу того, что вычислительный алгоритм относится к экспоненциальным, в связи с чем количество вычислительных операций растет пропорционально 2""', где п - число узлов (в рассматриваемом случае - число вариантов механизации технологических операций). Поэтому с увеличением размерности оптимизационной задачи существенно увеличивается время поиска оптимального решения даже с использованием современных вычислительных средств.

Таким образом, разработаны методика расчетов и программное обеспечение, которые позволяют сформировать оптимальные траектории функционирования производственной системы по возведению водопропускных сооружений в условиях п-ова Ямал. Разработанная методика может использоваться при разработке специальных технологических регламентов для технологических процессов возведения как малых водопропускных сооружений, так и мостов, а также научно-исследовательскими и проектными организациями - при проектировании производства работ и научном сопровождении строительства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В ходе исследования выполнен анализ современного состояния строительства водопропускных сооружений в сложных природно-климатических условиях севера России. В результате установлено, что актуальной задачей является обоснованный выбор оптимальных технологических комплексов при строительстве водопропусков в увязке с организацией строительства.

2. При производстве работ в северных условиях потери рабочего времени внутри сезонов года существенно превосходят аналогичные потери в умеренном климатическом поясе. Необходимость наиболее полного использования благоприятных сезонов для производства строительных работ предъявляет высокие требования к эффективности и качеству принимаемых решений, что требует для их обоснования использования математических методов оптимизации.

3. Применение разработанных стохастической и имитационной моделей сооружения водопропусков, учитывающих переменные временные оценки производительности исполнителей, строительных машин и механизмов при выборе способов производства работ в северной климатической зоне позволят повысить качество планирования, сократить сроки и снизить себестоимость строительства.

4. В практике строительной организации используется ограниченное, сравнительно небольшое, число средств механизации как собственных, так и взятых в аренду или лизинг, поэтому выбор оптимальных технологических решений производится из относительно небольшого, обозримого и конечного множества. Пространство решений носит дискретный характер и представляет собой набор точек, координаты которых определяются возможностями формирования вариантов. Вместе с тем, для полного перебора их число достаточно велико, поэтому необходимо использовать способы направленного поиска оптимума, в частности, методы поиска оптимального управления, а в качестве оптимизационной процедуры - динамическое программирование, позволяющее отыскать для технологического процесса возведения водопропускного сооружения оптимальную траекторию в фазовом пространстве технологических подпроцессов и вариантов средств механизации для любых условий строительства, в том числе для железнодорожной линии Обская - Бованенково.

5. С использованием численных методов расчета разработана и предлагается к практическому использованию общая методика выработки оптимальных

организационно-технологических, управленческих и конструктивных решений при строительстве водопропускных сооружений, позволяющая учесть особенности возведения водопропусков в условиях полуострова Ямал.

6. В результате расчетов установлено, что предложенная в диссертации методика выбора оптимального организационно-технологического решения на сооружении моста 3x34,2 через р. Нероняовъяха позволяет сократить трудозатраты на 1575,2 чел.-дн., что соответствует сокращению срока строительства в данных условиях на 9,8 %. Общая экономия времени при строительстве мостов с конструктивной схемой 3x34,2 на железнодорожной линии Обская - Бованенково -Харасавей составляет 127,5 дн.

7. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы при разработке специальных технологических регламентов для технологических процессов возведения как малых водопропускных сооружений, так и мостов, а также научно-исследовательскими и проектными организациями - при проектировании производства работ и научном сопровождении строительства.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Горшков В.П. Выбор эффективных способов строительства водопропускных сооружений в северных условиях / Горшков В.П. // Транспортное строительство.-2010.-№ 1. - с.12-13.

2. Горшков В.П. Информационный каталог металлических пролетных строений для массового применения при строительстве автодорожных мостов в Камбодже / Горшков В.П., Ларионов В.В., Тарнауцкий В.А.// ЦНИИПСК им. Мельникова. - М., 2003.- вып. ОИС-1/2003. - 19с.

3. Горшков В.П. Пластины из фибробетона: эксперименты, модели деформирования, результаты расчетов / Горшков В.П., Пестряков А.Н., Овчинников И.Г. // Саратовский гос. техн. университет. - Саратов, 2004. - 116 с.

4. Горшков В.П. Научно-технические и проектные разработки ЦНИИСа в области стальных мостов / Горшков В.П., Кручинкин A.B., Акимова K.M., Ярлыков Г.А. // Научные проблемы мостостроения,- Научные труды ОАО ЦНИИС / ОАО ЦНИИС,- М„ 2006. - Вып. 235 - с.70-105.

5. Горшков В.П. Оптимизация решений при строительстве водопропускных сооружений на железнодорожной линии Обская - Бованенково / Горшков В.П.,

Шепитько Т.В. // Безопасность движения поездов. Труды IX научно-практической конференции, МИИТ. - М., 2008. IV- с. 10.

6. V. Gorshkov Features of the scientific support of railway bridges building on Yamal peninsula / V. Gorshkov, V. Kruglov, A. Zenin // Материалы 3-ей Международной конференции / Университет в Пардубице. - Чешская республика, 2008.-с. 166-172.

7. Горшков В.П. Выбор рациональных способов строительства водопропускных сооружений в северных условиях / Горшков В.П., Шепитько Т.В. // Безопасность движения поездов. Труды Юбилейной X научно-практической конференции / МИИТ. -М., 2009.-XIII-с. 59-62.

8. Горшков В.П. Проезжая часть автодорожных мостов: дорожная одежда, гидроизоляция, водоотвод. / Горшков В.П., Овчинников И.Г., Щербаков А.Г. и др.// Учеб. пособие. - Саратовский гос. техн. университет. - Саратов, 2003. - 208 с.

9. Горшков В.П., Дубинин В.Г., Пасек В.В., Дробышевский Б.А. Монтажный комплекс для сооружения на вечной мерзлоте опоры моста. Патент на полезную модель № 84861. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 26.03.2004г.

Ю.Горшков В.П., Дубинин В.Г., Дробышевский Б.А. Устройство для испытания несущей способности полых свай и фунтов. Патент на полезную модель № 80862. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 27.02.2009г.

П.Горшков В.П., Дубинин В.Г., Дробышевский Б.А. Столб для опоры моста на слабонесущих грунтах. Патент на полезную модель № 81969. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 16.04.2009г.

ГОРШКОВ Владимир Павлович

РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ВЫБОРА ЭФФЕКТИВНЫХ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРАНСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ В СЕВЕРНЫХ УСЛОВИЯХ (на примере водопропускных сооружений)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Типография СГУПСа. 2010. Тираж 100 экз. Заказ л/j ZM.

Подписано к печати 17.03.2010 г. Объем 1,5 п.л.

630049, г. Новосибирск, ул. Д.Ковальчук д. 191

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Горшков, Владимир Павлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСОБЕННОСТИ ОБОСНОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА РОССИИ.

1.1 Существующие способы строительства водопропускных сооружений в условиях Севера РФ, их особенности и сферы применения.

1.2. Особенности строительства линии Обская-Бованенково и используемых организационно-технологических решений при возведении водопропусков.

1.3 Методы и модели выбора и обоснования организационно-технологических решений в железнодорожном строительстве.

1.4 Проблемы обоснования эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов в северных условиях и область исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОПТИМИЗАЦИИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ® СЕВЕРНЫХ УСЛОВИЯХ.

2.1. Обоснование применимости методов оптимизации к решению задач выбора способов строительства транспортных объектов в северных условиях.

2.2 Теоретическое обоснование оптимизации способов строительства водопропускных сооружений.

2.3 Разработка имитационной модели сооружения водопропусков с учетом переменных временных оценок производительности исполнителей, машин и механизмов.

2.4 Разработка и анализ стохастической модели организационно-технологических решений при выборе способов производства работ в северной климатической зоне.

3. СПОСОБЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТРАНСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ В СЕВЕРНЫХ УСЛОВИЯ.

3.1 Объемно-конструктивные и организационно-технологические решения при возведении водопропускных сооружений на строительстве линии Обская-Бованенково.

3.2 Использование предложенных способов принятия и реализации обоснованных управленческих решений применительно к конкретному объекту.

4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВОЗВЕДЕНИЯ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ОБЪЕКТАХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ

ОБСКАЯ - БОВАНЕНКОВО - ХАРАСАВЕЙ.

4.1 Оптимизация технологии производства работ при строительстве свайно-эстакадных мостов.

4.2 Программа оптимизации технологического процесса строительства мостов.

Введение 2010 год, диссертация по строительству, Горшков, Владимир Павлович

Условия строительства инженерных сооружений на территории полуострова Ямал по степени сложности не имеют аналогов в мире. Это низкие деформационно-прочностные свойства грунтов, вызванные повсеместным распространением вечной мерзлоты, высокая заболоченность и заозеренность территории, сложные климатические условия, почти полное отсутствие местных кондиционных строительных материалов. Такие уникальные по сложности условия требуют разработки новых подходов к обеспечению эксплуатационной надежности объектов добычи, транспорта газа и инфраструктуры, которые являются перспективой газодобывающей отрасли России на ближайшие десятилетия. Интересы страны требуют освоения газовых и газоконденсатных месторождений на севере, прежде всего - на полуострове Ямал. Именно поэтому Стратегией — 2030 [90], а также Федеральной целевой программой «Модернизация транспортной системы России (2002—2010 годы) в рамках реализации «Транспортной стратегии РФ на период до 2020 года» предусмотрено развитие транспортной инфраструктуры районов Сибири и Дальнего Востока, на территории которых расположены богатейшие месторождения. В частности, Стратегией-2030 предусмотрено строительство 4660 км технологических железных дорог, предназначенных для транспортного обеспечения новых месторождений полезных ископаемых и промышленных зон.

На сегодняшний день можно считать доказанным, что эффективная разработка месторождений углеводородного сырья на Ямале затруднительна без основного объекта транспортной инфраструктуры - железной дороги Обская - Бованенково. С учетом изложенного, первоочередной задачей является обеспечение транспортной безопасности этой линии, решение которой возможно только с системных позиций.

Железнодорожная линия Обская — Бованенково представляет собой сложную производственно-технологическую систему, одной из наиболее ресурсоемких подсистем в которой является комплекс работ по строительству массовых водопропускных сооружений.

Среди них наиболее распространены трубы и малые мосты, которые сооружают, как правило, по типовым проектам раздельно-последовательным способом, в средних мостах используют унифицированные конструкции. С точки зрения организации и управления работ, водопропускные сооружения представляют собой типичную разновидность линейно-рассредоточенных объектов, строительство которых играет важную роль в своевременном сооружении нижнего строения пути в целом, включая земляное полотно.

Важнейшим условием эффективной реализации проектов водопропускных сооружений является развитие и создание конкурентоспособных строительных технологий и организационно-технологических решений, обеспечивающих интенсификацию процессов, повышение качества возведения, реконструкции и модернизации сооружений при снижении трудовых, материально-технических и топливно-энергетических ресурсов и неблагоприятных воздействий на окружающую среду. Особо актуальным становится поиск новых методологических подходов, которые должны способствовать повышению обоснованности организационно-технологических решений, в значительной степени зависящих от влияния климатических и геокриологических условий.

При этом уровень организационно-технологических решений проекта в значительной степени влияет на продолжительность этапа строительства, поскольку производственные затраты составляют значительную часть стоимости объекта.

Анализ показывает, что вопросы научного обоснования надежности организационно-технологических решений в условиях рынка еще недостаточно разработаны. Это создает риск невыполнения этапа строительства в срок, снижения качества работ, а, следовательно, надежности структуры объекта и, соответственно, снижает эффективность деятельности строительных организаций и в целом всех участников реализации проекта.

Методология обоснования проектных решений разрабатывалась в 193050-е гг. Т.С. Хачатуровым, А.В. Гориновым, М.М. Протодьяконовым, далее А.Е. Гибшманом, A.JL Лурье, В.И. Петровым, В.П. Красовским и др.учеными [106, 33, 80, 30, 54, 51], в 70-80 гг. и далее - В.Н. Лившицем, М.Ф. Трихун-ковым, Б.А.Волковым и др. [53, 24, 102, 119]; конструктивных решений и проектирования транспортных, в т.ч. водопропускных, сооружений -Е.С.Ашпизом, В.М.Кругловым, Г.М.Власовым, В.В.Пассеком,

A.И.Белозеровым, А.С.Потаповым, Г.К. Евграфовым, Т.А. Скрябиной, А.В. Носаревым, В.О. Осиповым [4,5, 52, 23, 68, 11, 77, 37, 36, 66]; технологии монтажа стальных мостов - А.С.Платоновым, А.В. Кручинкиным, К.М. Акимовой, Г.А.Ярлыковым [72, 73, 34]; технологии строительства водопропускных труб - Э.С. Спиридоновым, П.М. Токаревым [87, 28]. В теорию организации строительства железных дорог большой вклад внесли известные ученые А.Ф. Акуратов, Е.В.Басин, И.А.Грачев, Г.Н.Жинкин, М.И. Иванов, С.Я. Луцкий, Г.С. Переселенков, С.П. Першин, И.В.Прокудин, Э.С.Спиридонов, В.Г. Тайц, С.К. Терлецкий, В.Я. Ткаченко, А.А Цернант, Т.В. Шепитько [2, 8, 40-44, 46, 69-71, 107-110, 114]; организации строительства труб и мостов - С.П. Першин, Е.Прейс, В.Н. Полоз,

B.Б.Бобриков [70, 71, 74, 75, 12,13]. Разработке теоретических и прикладных основ организационно-технологических решений различных аспектов железнодорожного строительства посвятили работы Бардышев О.Д., Гаркави Н.Г., Ратнер А.М.(организация обслуживания техники), Бокарев С. А., Велли Ю.Я., Гапеев С.И. , Грицык В.И., Докучаев В.И., Конюхов И.Н., Морарескул Н.Н., Нак И.В., Переселенков Г.С., Призмазонов A.M., Шепитько Т.В., Федоров Н.Ф., Федоров Д.И. , Ястребов А.Л. [7, 14, 29, 32, 50, 61,62,41,78, 89, 112, 120].

К организационно-технологическим решениям относится исследование и совершенствование методов сетевого планирования: Луцкий С.Я., Добшиц Л.М., Кантор И.И., Малышев Б.С., Сычев А.И., Фищуков М.А., Шатилов А.Г. и др. ученые [55, 56].

В ряде случаев единственно возможным инструментом решения этих задач являются методы математического моделирования на всех этапах жизненного цикла проекта. Разработке и применению математических методов и моделей в железнодорожном строительстве посвятили свои исследования Бабич В.В., Воробьев B.C., Жинкин Г.Н., Кокин М.В., Шепитько Т.В. и многие другие [25-27, 44, 114].

В задачах оценки характеристик сложных строительных систем на различных этапах (фазах) их жизненного цикла основную роль играют разнообразные методы исследования и, в первую очередь, имитационное моделирование, вероятностно-статистические методы, методы анализа сложных систем, а также оптимизационные модели.

Несмотря на большое число работ в области разработки теоретических положений выбора эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов, остается нерешенным ряд задач обоснования организационно-технологических решений на строительстве водопропускных сооружений железной дороги «Обская — Бованенково». Организационно-технологические решения (OTP) определим как систему оптимальных технологических и организационных параметров работ на объекте, обеспечивающих достижение целей в пределах заданного ограничения затрат и времени при распределении ресурсов, установленных на стадии планирования.

Основная идея исследования автора состоит в необходимости совершенствования методического обеспечения организационно-технологических решений (OTP) строительства водопропускных сооружений на Крайнем Севере, основанного на методах оптимизации выбора способов производства работ по стадиям строительства, детерминированных и стохастических моделях строительных процессов, учитывающих сезонный характер работ в северных условиях, сложный характер их технологических связей, переменную во времени выработку трудовых ресурсов и производительность строительной техники.

Изложенное позволяет считать тему диссертационной работы актуальной и сформулировать цель исследования в следующей редакции:

Цель диссертационного исследования - разработать теоретические и методические положения обоснования эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов в северных условиях на основе системного взаимодействия объемно-конструктивных и организационно-технологических решений (на примере водопропускных сооружений).

Задачи исследования:

1. Оценить существующие способы и особенности строительства водопропускных сооружений в условиях Крайнего Севера России.

2. Выполнить анализ особенностей конструктивных решений и технологии сооружения водопропусков на железнодорожной линии Обская-Бованенково.

3. Обосновать методы оценки организационно-технологических решений строительства водопропускных сооружений и критериев их оптимизации.

4. Разработать методику обоснованного выбора оптимальных организационно-технологических решений на основе динамического программирования в рамках системного подхода на примере строительства водопропускных сооружений в условиях Заполярной тундры РФ.

5. Разработать имитационную модель сооружения водопропусков с учетом переменных временных оценок производительности исполнителей, строительных машин и механизмов.

6. Разработать стохастическую модель организационно-технологических решений при выборе способов производства работ в северной климатической зоне.

7. Разработать программное обеспечение для выполнения автоматизированных расчетов по выбору оптимальных технологических и организационных решений при сооружении водопропусков и исследовать адекватность реальным процессам.

Объект исследования - система инженерного проектирования и строительства объектов водопропускных сооружений в северной климатической зоне.

Предмет исследования - закономерности влияния организационно-технологических решений на эффективность строительства водопропускных сооружений в условиях Крайнего Севера.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что автором:

1. Выявлены существующие способы и особенности строительства водопропускных сооружений в условиях Крайнего Севера, особенности конструктивных решений и технологии сооружения водопропусков на железнодорожной линии Обская-Бованенково и предложены новые организационно-технологические решения в виде технологических карт, а также направления эволюции теоретических представлений о развитии методического обеспечения организационно-технологических решений производственных систем в северной климатической и геокриологической зоне.

2. Развиты теоретические и методические положения обоснования эффективных организационно-технологических способов строительства водопропускных сооружений в северных условиях, отличающиеся от известных оптимизацией объемно-конструктивных и организационно-технологических решений на основе динамического программирования в рамках системного подхода и стохастическим моделированием производства работ в северной климатической зоне с учетом переменных временных оценок производительности строительных машин и механизмов.

Основные результаты диссертационной работы, полученные лично автором.

1. Разработана имитационная модель сооружения водопропусков с учетом переменных временных оценок производительности исполнителей, строительных машин и механизмов.

2. Разработана стохастическая модель организационно-технологических решений при выборе способов производства работ в северной климатической зоне.

3. Разработана методика формирования рациональных технологических комплексов средств механизации для строительства водопропускных сооружений в условиях Заполярной тундры РФ.

4. Разработано программное обеспечение для выполнения автоматизированных расчетов по выбору оптимальных технологических и организационных решений при сооружении водопропусков.

Защищаемые автором положения.

1. Качество и эффективность организационно-технологических решений во взаимосвязи с объемно-конструктивными в условиях Заполярья определяют качество и темпы строительства транспортных объектов.

2. Выбор эффективных способов производства работ при строительстве водопропускных сооружений в северной климатической зоне определяется степенью обоснованности и разработанности оптимизационного модельного комплекса, учетом переменных временных оценок производительности исполнителей, строительных машин и механизмов.

3. Стохастическая модель OTP при выборе способов производства работ в северной климатической зоне позволяет комплексно учитывать организационно-технологические особенности строительного процесса и оценивать их вероятностными показателями.

4. Совокупность оптимизационных объемно-конструктивных и организационно-технологических решений обеспечили интенсификацию производства работ при возведении водопропускных сооружений на строительстве линии Обская - Бованенково.

Методология исследований. В качестве методологической базы при выполнении исследования используются системный подход к решению производственных задач, теория оптимального управления, динамическое программирование, современная теория управления сложными производственными-техническими системами, общая теория организации, методы моделирования сложных процессов.

Практическая значимость работы состоит в направленности разработанной методики на повышение эффективности строительства за счет новых методов выбора организационно-технологических решений при возведении водопропусков и форсайтной проработки вопросов эффективности инвестиций в сложных природно-климатических условиях Заполярья.

Пользователями являются строительные организации, выполняющие работы в этих условиях, проектные и научно-исследовательские институты, занимающиеся научным сопровождением строительства, представительства Заказчика.

Работа выполнена в ходе строительства водопропускных сооружений железнодорожной линии Обская - Бованенково производственными подразделениями Мостостроя-13 с последующим мониторингом, выполняемым МИИТом, Ленгипротрансом, Ямалгипротрансом, ИЦ «Ямал», ПНИИСом, ЦНИИСом и др. организациями в период 2005-2009 г.г.

Внедрение разработок, выполненных лично автором, под его руководством или в соавторстве, в районах освоения месторождений нефтегазового комплекса, в частности, на железнодорожной новостройке Обская-Бованенково, позволяет решить с минимальными затратами важные народно-хозяйственные задачи социально-экономического развития Севера страны, включая п-ов Ямал.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседании кафедры «Организация, технология и управление строительством» (2007 г.), совместном заседании кафедр «Мосты» и «Организация, технология и управление строительством» (2008 г.) МИИТа, а также - на научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов» (2008 г., 2009 г.), «Наука МИИТа - транспорту» (2007 г.), Чехия (2008 г.). Основные результаты исследований опубликованы в материалах этих конференций, а также отражены в журнале «Транспортное строительство», сборнике научных трудов ОАО ЦНИИС «Научные проблемы мостостроения», 3-х патентах РФ на полезную модель. Полученные результаты использованы ВНИИ транспортного строительства при разработке разделов по строительству стальных мостов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 127-и источников. Работа содержит 177 страниц машинописного текста, 24 иллюстрации, 13 таблиц, 2 приложения.

Заключение диссертация на тему "Развитие теоретических положений выбора эффективных организационно-технологических способов строительства транспортных объектов в северных условиях"

7. Результаты исследования могут быть использованы при разработке специальных технологических регламентов для технологических процессов возведения как малых водопропускных сооружений, так и мостов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В ходе исследования выполнен анализ современного состояния строительства водопропускных сооружений в сложных природно-климатических условиях. В результате установлено, что актуальной задачей является обоснованный выбор оптимальных технологических комплексов при строительстве водопропусков в увязке с организацией строительства.

2. При производстве работ в северных условиях потери рабочего времени внутри сезонов года существенно превосходят аналогичные потери в умеренном климатическом поясе. Необходимость наиболее полного использования благоприятных сезонов для производства строительных работ предъявляет высокие требования к эффективности и качеству принимаемых решений, что требует для их обоснования использования математических методов оптимизации.

3. Применение разработанных стохастической и имитационной моделей сооружения водопропусков, учитывающих переменные временные оценки производительности исполнителей, строительных машин и механизмов при выборе способов производства работ в северной климатической зоне позволят повысить качество планирования, сократить сроки и снизить себестоимость строительства.

4. В практике строительной организации используется ограниченное, сравнительно небольшое, число средств механизации как собственных, так и взятых в аренду или лизинг. Следовательно, выбор оптимальных технологических решений производится из относительно небольшого, обозримого и конечного множества. Пространство решений носит дискретный характер и представляет собой набор точек, координаты которых определяются возможностями формирования вариантов. Вместе с тем, для полного перебора их число достаточно велико, поэтому необходимо использовать способы направленного поиска оптимума, в частности, методы поиска оптимального управления, а в качестве оптимизационной процедуры - динамическое программирование, позволяющее отыскать для технологического процесса возведения водопропускного сооружения оптимальную траекторию в фазовом пространстве технологических подпроцессов и вариантов средств механизации для любых условий строительства, в том числе для железнодорожной линии Обская — Бованенково.

5. С использованием численных методов расчета разработана и предлагается к практическому использованию общая методика выработки оптимальных организационно-технологических, управленческих и конструктивных решений при строительстве водопропускных сооружений, озволяющая учесть особенности возведения водопропусков в условиях полуострова Ямал.

6. В результате расчетов установлено, что предложенная в диссертации методика выбора оптимального организационно-технологического решения на сооружении моста 3x34,2 через р. Нероняовъяха позволяет сократить трудозатраты на 1575,2 чел.-дн., что соответствует сокращению срока строительства в данных условиях на 9,8 %.

Библиография Горшков, Владимир Павлович, диссертация по теме Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

1. Автоматизированное проектирование организации строительства железных дорог\ С.П. Першин, М.И. Иванов, А.Ф. Акуратов и др. — М.: Транспорт, 1991 -261 с.

2. Акуратов А.Ф., Грызлов А.И. Определение срока строительства временных обходов. В кн. «Информатизация в строительстве. Проблемы и решения»// Юбилейный сборник науч. тр. Вып. 901. М.: МИИТ, 1996.-с. 31-35.

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

4. Ашпиз, Е. С. О применении дренажа из каменной наброски как противоналедного мероприятия / Е. С. Ашпиз, Ю. JI. Пейч, Ю. В. Писарев\\ Материалы совещания С .11-15.

5. Бадьин Г.М., Завадскас Э.К., Пелдшус Ф.Ф. Игровое моделирование при подготовке строительного производства. JL: ЛИСИ, 1989. - 40 с.

6. Бардышев О.Д., Гаркави Н.Г., Ратнер A.M. Организация обслуживания техники на транспортных стройках севера. М.: Транспорт, 1982.-272 с.

7. Басин Е.В. и др. Организация строительства железнодорожного пути в сложных природных условиях / Е.В.Басин, С.Я. Луцкий, В.Г.Тайц и др.; Под ред. С.Я.Луцкого, М.: Транспорт, 1992.—288с.

8. Беллман Р. Динамическое программирование. М., Изд-во иностр. литры, 1960.

9. Ю.Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М., «Наука», 1965.

10. П.Белозеров А.И. Методические рекомендации по проектированию, сооружению и эксплуатации обходов барьерных мест при строительстве железных дорог. — Новосибирск: Изд. СГУПСа (НИИЖТа), 1999. — 166с.

11. Бобриков В.Б. Строительные работы и машины в мосто- и тоннелестроении: Учебник для вузов. В 2-х ч. М., ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», М., 2008.

12. Бокарев С. А. Методы оценки и системы обеспечения технико-эксплуатационных показателей искусственных сооружений железных дорог России/ На основе нового информационного обеспечения : Дис. . д-ра техн. наук : 05.23.11, 05.13.06, Новосибирск, 2003.

13. БСЭ: Третье издание. — т. 30. М.: Советская энциклопедия, 1978. — 631 с.

14. Бусленко Н.П. и др. Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Под ред. Шрейдера Ю.А., М., Физматгиз, 1962.

15. Ватуля Л.П., Двоекин A.M. Алгоритм выбора оптимального варианта усиления полигона железных дорог методом Монте-Карло. Харьк. акад. ж.-д. трансп. Харьков. 1996 г. 5 с. Деп. В ГНТБ Украины 06.06.96. № 1350-УК.

16. ВСН 61-89. Изыскания, проектирование и строительство железных дорог в районах вечной мерзлоты/ Минтрансстрой СССР. — М.,1990.—207с.

17. ВСН 200-85. Проектирование и сооружение земляного полотна железнодорожной линии Ягельная—Ямбург. М.: ВНИИ Транспортного строительства.—1985.—62 с.

18. ВСН 203-89. Нормы и технические условия на проектирование и строительство железных дорог на полуострове Ямал-М., 1990.

19. Вентцель Е.С. Исследование операций. М., «Советское радио», 1972, 552 с.

20. Вентцель Е. С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М., «Наука», 1980. 208 с.

21. Г. М. Власов, В. П. Устинов. Расчет железобетонных мостов /. М. : Транспорт, 1992. - 256 с.

22. Волков Б.А. Экономические изыскания и основы проектирования железных дорог. / Волков Б.А. (под ред.). 2005. — 408с.

23. Воробьев B.C., Верескун В.Д. Новые доминанты, приоритеты и направления развития транспортной политики в мировой экономике: Евросоюз / В.Д. Верескун, B.C. Воробьев // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. — 2007. — № 2.

24. Воробьёв B.C. Имитационное моделирование в планировании и прогнозировании строительного производства. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 1998. — 148 с.

25. Воробьёв B.C. Формирование логистических систем транспортного строительного комплекса в районах индустриального освоения. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2004. — 323 с.

26. Выбор организационно-технологических решений на строительстве путей сообщения: Учебник для вузов железнодорожного транспорта\\ Под ред. Луцкого С.Я., Шепитько Т.В. М.: МИИТ, 2009 г. - 325 с.

27. Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением— Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1984г., с. 18-20.

28. ЗО.А.Е. Гибшман а.е. и др: Экономика транспорта. 2-е изд М.: Транспорт, 1957г. 710с.31 .Грацианский М.Н. Инженерная гидрология и гидрометрия. М.: Высшая школа, 1988. — 215 с.

29. Грицык В.И. и др. Строительство железных дорог — В.И. Грицык, Г.Н. Жинкин, И.А.Грачев, Ю.Б.Калугин.—М.: УМК ПС, 1999—384с.

30. Горинов А.В. Изыскания и проектирование железных дорог, 1962 г. — 335с.

31. Горшков В.П., Кручинкин А.В., Акимова К.М., Ярлыков Г.А. Научно-технические и проектные разработки ЦНИИСа в области стальных moctob.W Научные проблемы мостостроения.- Научные труды ОАО ЦНИИС. Вып. 235. -М.,ОАО ЦНИИС, 2006, с.70-105.

32. Горшков В.П. Выбор эффективных способов строительства водопропускных сооружений в северных условиях. — Ж-л «Транспортное строительство» №1, 2010г., с.39-44.

33. Скрябина Т. А., Хомский А.О. История отечественного мостостроения.УПод ред. А.О. ХомскогоЛВ 4-х томах, М.: изд-во "ВЕЧЕ", 2005 г.

34. Евграфов Г. Мосты на железных дорогах. В 2 томах М. Трансжелдориздат, 1947г.- 520 с. + 564 с.

35. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е 2 Земляные работы. Выпуск 3 -Буровзрывные работы. /Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1988. - 61с.

36. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е 4 — Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Выпуск 3 Мосты и трубы. /Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1988. - 154 с.

37. Жинкин Г.Н. и др. Проектирование организации и производства работ по постройке малых искусственных сооружений: Учебное пособие /ГН.Жинкин, И.А.Грачев.—СПб: Петербургский институт инженеров железнодорожного транспорта, 1992.—105 с.

38. Железные дороги в таежно-болотистой местности/ Под ред. Г.С. Переселенкова.—М.: Транспорт. 1982.—288 с.

39. Жинкин Г.Н. и др. Строительство железных дорог: Учебник для вузов / С.Я.Луцкий, Э.С.Спиридонов.—М.: Транспорт, 1995—208с.

40. Жинкин Г.Н., Грачев И.А. Особенности строительства железных дорог в районах распространения вечной мерзлоты и болот: Учебное пособие.-М: УМК МПС России, 2000.- 420 с.

41. Жинкин Г.Н., Бабич В.В. Применение математических методов планирования железнодорожного строительства. М., «Транспорт», 1973, 168 с.

42. Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. «Наука». Главная редакция физико-математической литературы., М., 1967 г.- 646 с.

43. Иванов М.И. и др. Двухэтапное сооружение насыпей вторых путей на просадочных вечномерзлых основаниях М.И. Иванов, Г.Н.Тимофеев //Транспортное строительство. — 1991.—№5—С. 7—8.

44. Изыскания и проектирование трассы Байкало-Амурской магистрали/ Под ред. д-ра техн. наук, проф. Д.Н.Федорова. — М.: Транспорт, 1977,—280с.

45. ИЦ Ямал, ОАО «Ленгипротранс». «Новая железнодорожная линия Обская Бованенково». Участок Паюта - Бованенково. Проект. Участок раз. Хралов — ст. Сохонто. Общая пояснительная записка. — С-Петербург, 2007г.

46. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. т. 1,2,3, Сортировка и поиск. М.: Мир,. Кормен. Т., Леверсон Ч., Ртвест Р. Алгоритмы. Построение и анализ.-М.; МЦНМО, 1999, 960 с.

47. О.Конюхов И.Н. Организационное регулирование взаимодействия железнодорожных строительных и транспортных подразделений при сооружении малых и средних мостов.- Дисс.к.т.н.: М., МИИТ, 1987.

48. Красовский В.П. Многоотраслевые строительные программы и их моделирование // Вопросы экономики, 1971, №6.

49. Круглов В. М. Мостам повышенное внимание : Технические средства/ В. М. Круглов, В. О. Осипов // Железнодорожный транспорт : Научно-теоретический технико-экономический журнал/ № 1, 2006 г., с.48.

50. Лившиц В.Н. Оптимизация при перспективном планировании и проектировании. -М.: Экономика, 1984. -224с.

51. Лурье А.Л. Методы сопоставления эксплуатационных расходов и капиталовложений при оценке технических мероприятий. М., Трансжелдориздат, 1948г.

52. Луцкий С.Я. Исследование и совершенствование методов сетевого планирования, управления и распределения ресурсов в ж.д. строительстве. Дисс. на соиск. уч. степ, к.т.н., М., МИИТ, 1967 г. 184 с.

53. Максимов А.В. и др. Об эффективности применения фильтрующих насыпей /А.В.Максимов, Г.П.Минайлов, А.А.Алексеев. Л.С.Глущенко,

54. B.В.Гулецкий //Транспортное строительство.— 1992.—№11—12.—1. C.5—8.5 8.Мешков А. А. Об одном методе определения вероятностных характеристик сетевых моделей. Труды 1-ой Всесоюзной конференции по математическим методам в СПУ. Киев, 1967.

55. Моисеев Н.Н. Математика управление - экономика. Современное состояние теории исследования операций / Ред. Н.Н. Моисеев.1. М.: Знание, 1979. 63 с.

56. Моисеев Н.Н. Математика ставит эксперимент. «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, М., 1979, 224 с.

57. Морарескул Н.Н. Устройство фундаментов на заторфованных грунтах: Альбом каф. "Основания и фундаменты". — JI:, ЛИИЖТ, 1986.—38 с.

58. Организация и планирование железнодорожного строительства: Учебник для вузов /Г.Н.Жинкин, И.В.Прокудин, Э.С.Спиридонов, И.А.Грачев, С.К.Терлецкий; Под ред. проф Г Н.Жинкина и проф. И.В.Прокудина. — М.: УМК МПС. : 2000—700с.

59. Основные положения по разработке и применению систем сетевого планирования и управления, М., Экономика, 1976 г.

60. ГТассек В.В., Петров В.И., Лукьянов В.С, Тюленев Е.А. Устройство для аккумуляции холода в основании сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, (а.с. №7422, №7423, №8371, №8708).

61. Переселенков Г.С., Цернант А.А., Песов А.И., Шепитько Т.В. и др. Методические указания по строительству линейных сооружений Типография ЦНИИСа, 1995 г., 82 с.

62. С.П. Першин и др. Комплексное многовариантное исследование перспектив железнодорожного строительства по регионам страны. Аванпроектирование ж.д. строительства на полуострове Ямал. М., МИИТ, 1985 г.

63. Першин С.П., Бакулин С.Н.Организация строительства труб и мостов. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию, ч. Ill, М., МИИТ, 31 с.

64. Пестряков А.Н., Овчинников И.Г., Горшков В.П. Пластины из фибробетона: эксперименты, модели деформирования, результаты расчетов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004, 116 с.

65. Платонов А.С., Кручинкин А.В. Современные технологии монтажа стальных конструкций мостов. В сб. «Научные проблемы мостостроения». Научные труды ОАО ЦНИИС. Вып. 235. М., ОАО ЦНИИС, 2006, с.51.

66. Платонов А.С. Научное обеспечение мостостроения. В сб. «Научные проблемы мостостроения». Научные труды ОАО ЦНИИС. Вып. 235. -М., ОАО ЦНИИС, 2006, с.9.

67. Прейс Е. Исследование вопросов организации транспортных работ при индустриальном строительстве водопропускных труб на железных дорогах. Дисс. канд. техн. наук: М., МИИТ, 1982. 265 с.

68. Полоз В.Н. Вопросы организации возведения водопропускных сооружений на строящейся железнодорожной линии. Дисс. .к.т.н.: М., МИИТ, 1986.

69. Понтрягин Л. С., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф.

70. Оптимальное управление. М., 1969.

71. Подвальный Р.Е., Потапов А.С, Янковский О.А. Водопропускные трубы в районах вечной мерзлоты. Технология строительства металлических гофрированных водопропускных труб / М.: Транспорт, 1978 78 с.

72. Призмазонов A.M., Шепитько Т.В., Нак И.В. Методика выбора обоснованного управленческого решения с учетом транспортного фактора. ВИНИТИ РАН, Транспорт, наука, техника, управление. Сб. обзорных статей, № 10.- М.: ВИНИТИ, 2003.

73. Протодьяконов М. М. Изыскания и проектирование железных дорог. -М.: Транспорт, 1973.- 495 с.

74. Свод Правил по проектированию и строительству железных дорог на полуострове Ямал. СП 203-2003 (взамен ВСН 203-89), ООО «Инжиниринговый Центр «Ямал»», ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦЕОИИС): М., 2003.

75. СП 32-101-95 Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов. ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦНИИС), М., 2003.

76. Славин С.В. Освоение Севера.М: Наука, 1992.-206 с.

77. Соколовский Д.Л. Речной сток. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-539 с.

78. Сооружение земляного полотна Байкало-Амурской магистрали/ В.П.Чернавский, Б.И.Цвелодуб, В.Г.Тайц и др.; Под ред. В.П.Чернавского.—М.: Транспорт, 1987.—160 с.

79. Спиридонов Э.С., Шепитько Т.В. Управление железнодорожнымстроительством методы, принципы, эффективность: Учебник для вузов. - М., ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008- 597 с.

80. Э.С. Спиридонов, А.В. Максимов, В.П. Кучеренко. Технология и организация строительства массовых водопропускных сооружений\\ М.: МИИТ, 2000 г., 4,5 п.л.

81. Э.С. Спиридонов, Т.В. Шепитько. Управление железнодорожным строительством. Методы, принципы, эффективность:Учебник для вузов ж.-д. транспорта М.: ГОУ «УМЦ по образованию на железнодорожном транспорте, 2008. — 597 с.

82. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах/ Под ред. Ю.Я.Велли, В.И.Докучаева, Н.Ф.Федорова, — JI.-.Стройиздат, 1977. — 552 с.

83. Стратегия-2030. Железнодорожный съезд «Развитие 2030» //Информационно- аналитический сборник //М.- 2007.

84. СНиП Ш-4-80*. Строительные нормы и правила. Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве /Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП. 1999. —88 с.

85. СНиП 3.01.01.-85*. Организация строительного производства. — М.: Стройиздат, 1999.

86. Строительные нормы и правила. СНиП 32.01-95. Железные дороги колеи 1520 мм. —М., Минстрой России, 1995.

87. Строительные нормы и правила. СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. — М.: Стройиздат, 1990 г.

88. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. Минстрой России. М.: Минстрой России, 1996.- 273 с.

89. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М., Минстрой России, 1995.

90. СНиП 3.02.01 -87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. -М., Стройиздат, 1988.

91. СНиП 3.06.04-91. «Мосты и трубы».- М., 1992.

92. Строительные технические нормы. СТН Ц.01-95. Железные дороги колеи 1520 мм / Министерство путей сообщения Российской Федерации. — М.: Транспорт, 1995. — 86 с.

93. Тер-Крикоров A.M. Оптимальное управление и математическая экономика. М.: Наука, 1976.

94. Ткаченко В.Я., Перцев В.П. Сухопутный транспорт Сибири. — Новосибирск: Наука, 2003. — 312 с.

95. Трихунков М.Ф. Транспортное производство в условиях рынка: качество и эффективность, Монография. — М.: Транспорт, 1993.

96. Ушацкий С.А. Выбор оптимальных решений в управлении строительным производством. К., «Будивельник», 1974, с. 168.

97. Федеральный закон ФЗ «О техническом регулировании» № 184 от 27.12.02 г.

98. Финицкий А.С. Моделирование и оптимизация организации работ по сооружению нижнего строения пути железных дорог. Дисс.к.т.н. М.: МИИТ, 1984, 260 с.

99. Хачатуров Т.С. Основы экономики железнодорожного транспорта, ч. 1, М., 1946.-227 с.

100. Цернант А.А. Сооружение земляного полотна в криолитозоне. Диссертация в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора техн. наук. МГУПС, ЦНИИС. — М., 1998. —97 с.

101. Цернант А.А. Методологические основы применения экосистемного метода к управлению качеством строительства /Экспертиза и управление недвижимостью. Под ред. B.C. Воробьева // Новосибирск: СГУПС, 2006. С.14.25.

102. Цернант А.А. Экосистемные принципы инженерной геомеханики в криолитозоне // Междунар. конф. по открытым горным, земляным и дорожным работам. М., 1994. С. 171 179.

103. Шепелев И.Г. Математические методы и модели управления в строительстве. Учеб. Пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1980. -213 с.

104. Шепитько Т.В. Методология выбора организационно-технологических решений при переустройстве железных дорог. Дисс. д.техн. наук М., МИИТ, 2000 г.

105. Шепитько Т.В., Горшков В.П. Оптимизация решений при строительстве водопропускных сооружений на железнодорожной линии Обская — Бованенково. «Безопасность движения поездов»//Труды IX научно-практической конференции. М., МИИТ, 2008 г., с. IV-10.

106. Шепитько Т.В. О соответствии способа исследования организационно-технологических ситуаций и критерия оптимизации/Сб. науч. тр. вып. 920- М:, МИИТ, 1998 г., с. 51- 53.

107. Шепитько Т.В., Горшков В.П. Выбор рациональных способов строительства водопропускных сооружений в северных условиях. «Безопасность движения поездов»//Труды Юбилейной X научно-практической конференции. М., МИИТ, 2009 г.

108. Шкляров А.Ф. Надежность систем управления в строительстве. JL, Стройиздат (Ленингр. отд-ние), 1974. 96 с.

109. Штейн А.И., Волков М.А., Шепитько Т.В., Хейфец С.Б. и др. Рекомендации по выбору оптимальной технологии, организации и механизации работ при сооружении верхнего строения пути. М., ротапринт ЦНИИС, 1990 г., 81 с.

110. Шубаев Л.П. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1989. — 346 с.

111. Экономика железнодорожного транспорта / Под ред. Н.П. Терешиной, Б.М. Лапидуса, М.Ф. Трихункова.- М. МИИТ, 2001- 600 с.

112. А.Л. Ястребов. Зарубежный опыт строительства на Крайнем Севере. Л.: Изд. лит-ры по строительству, 1989, 117с.

113. Ямало-Ненецкий автономный округ. М.: Наука, 1995 275 с.

114. Britton М.Е./ US office of naval Research Arctic Laboratory «Polar Record», vol.13, No.85, 1987.

115. Raison A. V. Problems associated with construction over permafrost with particular refrence to roads, bridges and airports. «Roads and engineering Construction», vol.97, No.l, 1999.

116. Горшков В.П., Дубинин В.Г., Пасек B.B., Дробышевский Б.А. (2004) Монтажный комплекс для сооружения на вечной мерзлоте опоры моста. Патент на полезную модель № 84861. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 26.03.2004г.

117. Горшков В.П., Дубинин В.Г., Дробышевский Б.А. (2009) Устройство для испытания несущей способности полых свай и грунтов. Патент на полезную модель № 80862. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 27.02.2009г.

118. Горшков В.П., Дубинин В.Г., Дробышевский Б.А. (2009) Столб для опоры моста на слабонесущих грунтах. Патент на полезную модель № 81969. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 16.04.2009г.