автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Структурно-модульный подход к проектированию земляного полотна автомобильных дорог в условиях многолетнемерзлых грунтов на основе линейного районирования

На правах рукописи

Дубеиков Андрей Алексеевич

СТРУКТУРНО-МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО РАЙОНИРОВАНИЯ

Специальность 05.23.11 —Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 3 МАЙ 2015

005568489

Омск-2015

005568489

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия(СибАДИ)»

(ФГБОУ ВПО «СибАДИ»)

Научный руководитель : Кандидат технических наук, доцент

Бедрин Евгений Андреевич

Официальные оппоненты: Исаков Александр Леонидович

Доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС)», кафедра «Изыскания, проектирование, постройка железных и автомобильных дорог», заведующий кафедрой

Ефнменко Сергей Владимирович

Кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ), кафедра «Автомобильные дороги», доцент

Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет»

Защита состоится 18.06.2015 года в 14.00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.250.01 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» по адресу: 644080, г. Омск, проспект Мира, 5, ауд. 3124.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

и на сайте академии по адресу http://sibadi.Org/science/studies/clissertations/l4121 . Отзывы на автореферат в двух экземплярах просим направлять в диссертационный совет по адресу: 644080, г. Омск, проспект Мира, 5, тел/факс: (3812) 72-99-79, е-таП: bobrova.tv@gmail.com.

Автореферат разослан «22» апреля 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.250.01, д-р техн. наук, проф.

Т.В. Боброва

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Для реализации ряда крупных проектов транспортного строительства в сложных природно-климатических условиях северных территорий России, в т.ч. в рамках государственной программы «Социально-экономического развития Арктической зоны РФ на период до 2020 года», требуется разработка специальных инженерных мероприятий, основанных на научном обосновании принимаемых решений в процессе проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог.

Обследование существующих дорог в зоне многолетнемерзлых грунтов показывает, что значительная часть из них имеет многолетние затухающие, а затем вновь продолжающиеся неравномерные осадки, что приводит к ухудшению условий движения автомобильного транспорта. Одной из существенных причин снижения транспортно-эксплуатационных качеств дорог являются повреждения земляного полотна из-за недостаточного учета изменчивости геокриологических условий по длине дороги.

Предупреждение недопустимых деформаций оснований земляного полотна должно базироваться на данных комплексного анализа изменчивости инженерно-геологических и мерзлотно-грунтовых условий района строительства. Так, в резолюции научно-практической конференции (Якутия, 2012г.) отмечается необходимость «более глубокой аналитической проработки исходной информации по результатам инженерных изысканий для детального учета инженерно-геологических условий при проектировании дорожных объектов» на многолетнемерзлых грунтах (ММГ).

Степень разработанности темы. В соответствие с нормативным документом СП 34 13330-2012 земляное полотно проектируют на основе теплотехнических расчетов, исходя из направленного регулирования уровня залегания верхнего горизонта ММГ в основании насыпи в период эксплуатации дорога, руководствуясь одним из трех принципов проектирования. Проведенный анализ исследований, связанных с особенностями проектирования земляного полотна автомобильных дорог в условиях криолитозоны, отразил необходимость комплексного подхода к отдельным этапам в системе проектирования земляного полотна, позволяющего последовательно осуществлять моделирование и анализ проектных решений.

Основываясь на работах И.А. Золотаря, В.А. Семенова, Ю.М. Яковлева о влиянии статистической однородности расчетных параметров дорожных сооружений на качество проектных решений можно сделать вывод о зависимости вероятностных характеристик земляного полотна на ММГ от однородности факторов, которые используются при расчете конструкций насыпи. Под однородностью факторов понимается степень неизменности показателей природной среды, физико-механических свойств грунтов, геометрических размеров, параметров технологических процессов, условий эксплуатации и производства работ.

Учитывая изменчивость и определенную повторяемость природных геокомплексов по длине дороги, для повышения качества проектирования автомобильных дорог на ММГ целесообразно использовать структурно - модульный подход к проектным решениям земляного полотна. Этот подход в настоящее время развивается в теории проектирования и строительства промышленно-гражданских объектов, но для применения в дорожной отрасли в условиях ММТ' требуется разработка и решение ряда научных задач.

Качество автомобильной дороги как системы обеспечивают в комплексе все структурные элементы дорожной конструкции, в том числе земляное полотно, дорожная одежда, водоотводные и искусственные сооружения на дороге и т.д. В данной работе зем-

ляное полотно рассматривается как отдельный базовый структурный модуль автомобильной дороги, однако, в определенных ситуациях (расчет конструкций, проектирование организации строительства) анализируются и учитываются его связи с другими элементами системы. Линейная декомпозиция земляного полотна на пространственные модули связана с однотипностью конструктивных и организационно-технологических решений на отдельных участках дороги, имеющих сравнительно одинаковые характеристики природных условий. Обоснование эффективных способов разделения земляного полотна в условиях ММГ на проектно-технологические модули недостаточно проработано с научной точки зрения для применения в практике проектирования автомобильных дорог.

Цель исследования. Повышение качества конструктивных и организационно-технологических решений при проектировании земляного полотна автомобильных дорог в условиях многолетнемерзлых грунтов с учетом структурной декомпозиции дороги на участки с относительно однородными условиями природной среды.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:

1. На основе анализа особенностей проектирования автомобильных дорог в условиях многолетнемерзлых грунтов разработать концептуальную модель линейного районирования трассы автомобильной дороги, учитывающую изменчивость климатических и геокриологических характеристик, полученных по результатам инженерных изысканий.

2. Обосновать применение математических методов, формализовать параметры моделирования для декомпозиции трассы дороги на участки, относительно однородные по комплексу природных факторов. Реализовать модель и методику районирования с программным обеспечением на ПЭВМ.

3. Выявить особенности структурно-модульного подхода к проектированию и строительству автомобильных дорог в условиях ММГ. Разработать критерии и алгоритм формирования проектно-технологических модулей земляного полотна автомобильных дорог в условиях ММГ на основе линейного районирования .

4. Разработать комплекс алгоритмов и программного обеспечения для моделирования вариантов организационно-технологических решений при проектировании организации строительства земляного полотна в сложных природных условиях криолитозоны с увязкой основного и обеспечивающих производств.

5. Разработать методические рекомендации для проектирования взаимоувязанных конструктивных и организационно-технологических решений земляного полотна в условиях ММГ на основе структурно-модульного подхода. Обосновать выбор эффективных схем организации работ на проектно-технологических модулях.

Объект исследования — проектные решения земляного полотна автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах.

Предметом исследования является совокупность теоретических и методических закономерностей моделирования сложными организационно- техническими системами при взаимодействии геотехнических систем с природной средой.

Научная новизна работы: • Впервые предложена концептуальная модель этапного анализа трассы автомобильной дороги на ММГ с учетом комплексной оценки изменчивости и однородности зональных, интразональных, региональных природно-климатических и геокриологических характеристик территории;

• Разработана математическая модель и методика линейного районирования трассы дороги по данным инженерно-геодезических, инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий на основе таксонометрического анализа с использованием иерархического агломеративного алгоритма классификации;

• Сформулированы основные положения структурно-модульного проектирования взаимоувязанных конструктивных и организационно-технологических решений земляного полотна в условиях ММГ. Разработан комплекс математических моделей и алгоритмов расчета для проектирования организации строительства дорог в сложных геокриологических условиях.

Теоретическая значимость работы. Выполненные исследования позволили представить качественно новый подход к анализу результатов инженерных изысканий. Разработанные математические модели этапного районирования трассы дороги обеспечивают идентификацию метеорологических, инженерно-геологических и мерзлотно-грунтовых условий для формирования линейных дорожных комплексов (ЛДК), однородных по совокупности природных факторов.

Впервые разработана методика структурно-модульного проектирования земляного полотна в условиях ММГ на основе линейного дорожного районирования, направлитая повышение качества и надежности проектных решений земляного полотна.

Разработка и включение имитационных моделей в процесс проектирования взаимоувязанных конструктивных и организационных решений земляного полотна в условиях ММГ позволяет целенаправленно управлять выбором эффективных вариантов при проектировании организации строительства.

Практическая значимость работы. Разработаны «Методические рекомендации по районированию трассы дороги в условиях многолетнемерзлых грунтов на основе инженерных изысканий», которые утверждены Саморегулируемой организацией некоммерческого партнёрства «Межрегиональный союз проектировщиков и архитекторов Сибири» (СРО НП СПАС)» в качестве стандарта организации СТО СРО НП СПАС-6-2014.

Разработаны «Рекомендации по проектированию взаимоувязанных конструктивных и организационно-технологических решений при строительстве земляного полотна в условиях криолитозоны на основе районирования трассы автомобильной дороги», которые внедрены на следующих объектах:

ООО «Омсктранспроект» при разработке проектной документации объектов железнодорожной инфраструктуры в рамках инвестиционного проекта «Комплексное развитие Южной Якутии»; Службой управления проектами «Якутия» ООО НПО «Мостовик» при выполнении линейного дорожного районирования на автомобильной дороге "Вилюй", строящейся от автомобильной дороги М-53 "Байкал" до Якутска в Республике Саха (Якутия), на участке км 44+000- км 55+600 при формировании проектно-технологических модулей.

«Рекомендации» используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО «СибАДИ» при чтении лекций по дисциплинам «Управление проектами в строительстве», «Организация и управление производством в дорожной отрасли», при выполнен™ выпускных квалификационных работ по направлению «Строительство».

В рамках исследования разработаны программные продукты, в том числе: «База конструктивных решений земляного полотна на многолетнемерзлых основаниях Permafrost Construction Base» (свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014620658); Программа для ПЭВМ «Система автоматизированного проектиро-

вания земляного полотна автомобильных дорог в сложных условиях «РеплаГгоэЬ) (свидетельство о регистрации № 2012617730).

Материалы диссертационной работы использованы при составлении отчета и ОДМ «Методические рекомендации по геокриологическому прогнозу устойчивости дорожных конструкций при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог». Исполнитель ООО малое инновационное предприятие «Сибиндор», план НИР ФДА Росавтодора (2011-2014г.г).

Методология и методы исследования. Методологической основой для решения поставленных задач является комплексный анализ проблем проектирования строительства автомобильных дорог на ММГ, базирующийся на функционально-системном подходе. В качестве инструментов исследования использованы: теория математического моделирования, методы математической статистики, таксонометрический анализ с применением иерархического агрегативного алгоритма, имитационное моделирование, методы теории физико-географического районирования территорий, разделы геоинформатики, связанные с многомерной классификацией и пространственным анализом.

Положения, выносимые на защиту:

• Концептуальная модель этапного районирования трассы дороги, основанная на последовательном анализе и оценке влияния зональных, интразональных и региональных природно-климатических факторов, направлена на формирование принципиального подхода к созданию в условиях ММГ геокомплексов, относительно однородных по совокупности природных условий.

• Комплекс математических моделей, алгоритмов и программного обеспечения для реализации методов многомерной классификации по показателям климатических и геокриологических факторов обеспечивает выполнение целей линейного дорожного рай-отфования в условиях многолетнемерзлых грунтов;

• Методика имитационного моделирования, направленная на формирование взаимоувязанных конструктивных и организационно-технологических решений на проект-но-технологических модулях, создает условия для повышения надежности и эффективности проектных решений земляного полотна в условиях ММГ.

Личный вклад автора заключается в формировании цели и задач исследования; разработке и реализации в виде алгоритмов и программ для ПЭВМ комплекса моделей проектирования земляного полотна па многолетнемерзлых грунтах, включая модели линейного дорожного районирования трассы дороги по результатам инженерных изысканий, формирования проектно-техпологических модулей земляного полотна и вариантного проектирования организации строительства; в выполнении опытно-экспериментальных расчетов на объектах для передачи проектным и строительным организациям; разработке методических рекомендаций для использования результатов исследования при проектировании автомобильных дорог на ММГ.

Степень достоверности и апробация результатов. Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, подтверждаются методологической базой исследований, основанной на фундаментальных и достоверно изученных положениях, согласуются с опытными данными, полученными при проектировании реальных объектов. Степень достоверности подтверждается применением современных методов расчета, проверкой по стандартным критериям, обеспечивающим доверительную вероятность результатов математического моделирования при линейном районировании 95%; верификацией разработанных организационно-технологических моделей на соответствие требованиям инженерных расчетов.

Основные результаты диссертационной работы обсуждались на следующих конференциях: VI, VII науч.-практич. конференциях (с межд. участием) «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (Омск: СибАДИ, 2011, 2012г.г.); Всероссийской науч.-практич. конференции (с международным участием), посвященной Дню российской науки (Омск : СибАДИ. — 2012г.); III Региональной молодежной научно-технической конференции «Омский регион - месторождение возможностей» (Омск: ОмГУПС — 2012г.); Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Сибирского государственного университета путей сообщения "Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе" (Новосибирск: СГУПС, 28-29 ноября 2012г.); VII Международной науч.-техи. конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Волгоград: ВолГАСУ, 4-16 мая 2013г.); Международной науч.-практич. конференции «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений» (Белгород: БГТУ им. В.Г.Шухова, 8-10 октября 2013г.); IV научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «Омскнефтехимпроект» «От проектного инжиниринга к строительному» (Омск: 2ноября, 2013г.); Международном конгрессе «Архитектура. Строительство. Транспорт. Технологии. Инновации» (Омск; СибАДИ, 2013г.); Межвузовская научная конференция студентов и аспирантов (0мскресурс-3-2013) «Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (Омск: ОМГТУ-2013). На Всероссийском конкурсе докладов по совместной программе Ми-нобрнауки РФ и Государственного фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «СТУДЕНТЫ, АСПИРАНТЫ И МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ - МАЛОМУ НАУКОЕМКОМУ БИЗНЕСУ - «ПОЛЗУНОВСКИЕ ГРАНТЫ» (г. Барнаул ФГБОУ ВПО АлГТУ им. И.И.Ползунова, 24-27 ноября 2014г.)- признан победителем конкурса.

Публикации. Основные результаты исследования опубликованы в 22 печатных работах общим объемом 7,2 печ.л. (в т.ч. авт 4,6), из них 6 печатных работ объемом 2,4 печ.л. (в т.ч. авт. 1,8 печ.л.) в ведущих периодических изданиях по списку ВАК Ми-нобрнауки России.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и пяти приложений. Результаты исследования изложены на 171 странице основного текста, включающего 46 рисунков, 13 таблиц, список литературы из 165 наименований; объем приложений — 31 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, степень ее разработанности, сформулированы цель и задачи исследования, определены объект и предмет исследования, изложена научная новизна и практическая значимость работы, представлена структурная схема диссертации.

В первой главе выполнен обзор исследований и практического опыта проектирования и строительства земляного полотна на ММГ.

Исследования в области проектирования и строительства земляного полотна транспортных магистралей на многолетнемерзлых основаниях, имеют много аспектов и давнюю историю, связанную с деятельностью многих научных коллективов. Проблемам проектирования устойчивых дорожных конструкций, технологии и организации строительства земляного полотна транспортных магистралей в условиях ММГ посвящены труды многих ученых, в том числе Е.С.Ашпиза, Н.Ф.Вербуха, В.С.Воробьева, Э.Д.Ершова, С.М. Ждановой, И.А. Золотаря, A.JI. Исакова, В.Г. Кондратьева, В.А. Куд-

рявцева, Э.К. Кузахметовой, Я.С. Крафта, Б.И. Попова, H.A. Пузакова, H.A. Перетрухи-на, В.М. Сиденко, А.Я. Тулаева, A.A. Цернанта, A.M. Черкасова, Т.В. Шепитько, и многих др.

Вопросы районирования северных территорий по природно-климатическим факторам для целей дорожного строительства исследовались в работах А.К. Виноградского,

0.Н. Гулько , В.А. Давыдова, В.Н. Ефименко, C.B. Ефименко, A.A. Малышева, В.М. Сиденко, С.А. Трескинского, А.И Ярмолинского, В.А. Ярмолинского и др.

Проанализированы особенности проектирования автомобильных дорог, связанные с влиянием геокриологических условий, нормативная база и роль инженерного дорожного районирования при обосновании конструкций земляного полотна автомобильных дорог. На основе анализа состояния ряда объектов выявлено, что недостаточный учет меняющихся условий по длине дороги в условиях ММГ, приводит к трудно устранимым дефектам дорожных конструкций в процессе эксплуатации.

Взаимосвязанные проектные решения должны приниматься в процессе сквозного проектирования, начиная от выбора конструктивного решения для участков дорог с относительно однородными природными условиями и заканчивая обоснованием технологических и организационных решений, учитывающих взаимодействие с другими модулями сооружения и обеспечивающими подсистемами в составе проекта организации строительства.

Структурная схема исследования включает в себя разработку и последовательную реализацию взаимосвязанных моделей, которые предполагается включить в традиционную схему проектирования.

1. Определение участков с однородными условиями природной среды — модель линейного дорожного районирования (ЛДР);

2. Модель обоснования конструктивных решений земляного полотна для участков с однородными геокриологическими условиями;

3. Модели организации строительства на проектно технологических модулях с обоснованием эффективности выбора решений.

Во второй главе на основе теоретических основ физико-географического районирования сформулированы общие принципы и цели линейного дорожного районированию в условиях криолитозоны, основанные на двух подходах: 1- дифференциация территорий (разделения на участки); 2 - интеграция (объединение отдельных участков в однородную совокупность). Первый метод используется для дорожно-климатического районирования на основании зональных факторов.

Более детальное инженерное районирование территорий, связанно с интразональ-ными факторами (разделение на под-зоны, дорожные районы). Примером таких работ могут служит работы В.Н. Ефименко, С.В.Ефименко, М.В. Бадиной. для Западной Сибири. Известны работы Союздорнии (Малышев A.A., Давыдов В.А.) - по более детать-ному районированию территорий 1 ДКЗ.

Исходя из представлений о моделировании геоинформационных систем (ГИС) задача ЛДР формулируется следующим образом:

1. Выполнить структурирование пространства в районе проложения трассы дороги по природно-климатическим факторам с определением пространственных границ на основе одновременного учета совокупности признаков;

2. Выполнить районирование трассы дороги на основе неструктурированного представления пространства, т.е. представления трассы в виде отрезков установленной длины, на которых определены усредненные характеристики показателей, соответст-

9

вующих этой части пространства (этим отрезкам трассы). При этом предусмотреть одновременный учет совокупности данных характеристик.

Конструктивное решение земляного полотна автомобильной дороги м.б. представлено как функция от совокупности свойств (природных факторов):

КР={[,у,/с,г,пг,п,р,(?}, (1)

где КР - вариант конструктивного решения; I - топографические условия; ] - геоморфологические условия; к - гидрологические условия; I - тип земляного полотна по продольному профилю (насыпь, выемка); т - совокупность климатических факторов окружающей среды; п - геоботанические факторы; р - мерзлотные условия; q - сейсмические и тектонические явления.

Набором этих же признаков можно охарактеризовать участок дороги, предназначенный для реализации определенного конструктивного решения, обозначив его как Х1.],к,1.т,п,р,ч .Совокупность участков с относительно однородными свойствами можно рассматривать как результат районирования, обозначив его как линейный дорожный комплекс (ЛДК), по аналогии с природным территориальным комплексом (ПТК), принятым в терминологии инженерного районирования. Понятие «однородности» предполагает существование совокупности элементов, обладающих некоторыми общими признаками. Сходство элементов по этим признакам дает основание для их объединения в определенную систему.

Для линейного дорожного районирования нами принят метод чередования классификационных признаков с увеличением дифференциации на нижних уровнях. Концептуальная модель формирования ЛДК на трассе автомобильной дороги представлена в виде последовательных этапов (Рисунок 1).

Этапы

I Проектируемая дорога

А 1 В

1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

лдэ лдэ

1 М 3 1 4-1 5 \ 6 7 I В 9 | 10 | 11 1 12

ОТЕ ! ОТЕ 1

2, 3, 5, 6 1, 4, 7, 8 | 9, 10, 11, 12

ЛДК

ЛДК

ЛДК

VI

3 7

Рисунок 1 - Графическое представление концептуальной модели ЛДР

1-2 этапы - общая характеристика и дифференциация территории по зональным природно-климатическим факторам окружающей среды. Итогом решения по 2-му этапу являются: границы зон (на схеме А, В) с различным комплексом природно-климатических факторов, как правило, охватывающих довольно значительные территории. Можно сказать, что это зоны действия ближайших к трассе метеостанций и снегомерных постов.

3-5 этапы связаны с формированием линейных дорожных комплексов (ЛДК) с учетом интразональных факторов на основе второго подхода к описанию пространства по ГИС. Основным структурным элементом классификации в соответствие с теорией инженерного районирования принята операционная территориальная единица (OTE). Учитывая, что основными характеристиками интразональных факторов являются показатели состояния грунтового основания, допустимое значение коэффициентов вариации в составе OTE принималось нами с учетом предельных значений по ГОСТ 25100-2011 и ГОСТ 20522-2012: по физическим показателям -0.15, по механическим показателям 0.30.

Протяженность OTE по интразональным факторам рассчитывается способом последовательного присоединения к начальному элементу цепочки (ядру) следующих элементов с расчетом средних значений признаков по формируемой OTE. В качестве такого «ядра», названного нами линейным дорожным элементом (ЛДЭ), принято пикетное расстояние, исходя из деления трассы дороги в процессе инженерных изысканий. ЛДЭ рассматривается в качестве первичного неделимого элемента, на котором значения показателей условно принимаются как конечные однородные характеристики. Процесс является эвристическим и заканчивается, как только какой-либо из признаков выходит за пределы установленного порога коэффициента вариаций. Операционная единица на последующих этапах районирования рассматривается как неделимый элемент с конечным набором признаков, полученных по результатам инженерных изысканий. Процесс формирования ЛДК представлен на рисунке 2.

На 6 этапе концептуальной модели (см. рисунок 1) выделяются характерные участки по региональным признакам.

Линейный дорожный элемент ЛДЭ Операционная территориальная единица OTE Линейный дорожный комплекс ЛДК

Формирование исходных данных по результатам изысканий Формирование однородных непрарывных OTE Формирование ЛДК• таксономотрический анализ

Единичный участок дороги, обладающий набором определенных свойств, которые условно можно считать однородными, в качестве ЛДЭ принято пикетное расстояние Линейно протяженный участок дороги, включающий последовательную цепочку ЛДЭ с набором свойств, обеспечивающих заданную степень однородности по показателям Совокупность террсториапьно рассредоточенных OTE, обладающих набором относительно однородных свойств fio показателям

Рисунок 2 - Взаимосвязь элементов линейного дорожного районирования: ЛДЭ-ОТЕ-

ЛДК

Информационное обеспечение отдельных этапов концептуальной модели представлено на рисунке 3 и связано с определенными расчетными характеристиками при-

родных факторов, получаемых по результатам полного комплекса инженерных изысканий.

Территориальное разделение зон действия климатических факторов на 1-2 этапах модели (рисунок 1) осуществляется с использованием методов, разработанных В.Н. Ефименко, М.В. Бадиной, С.В.Ефименко, на основе оценки аддитивного случайного поля, уравнение которого имеет вид

и = /(х,у) + £„ (2)

где и — значение обобщенного показателя по климатическим факторам для каждой метеостанции; /(х,у) - неслучайная часть поля (функция координат); х,у — координаты точек наблюдения (метеостанций); Е- случайные, неконтролируемые отклонения поля от /(х,у), не зависимые от координат х,у.

Рисунок 3 - Блок-схема информационного обеспечения линейного дорожного

районирования

В качестве главного фактора районирования по климатическим показателям нами принята так называемая многокритериальная функция «полезности» £ которая позволя-

ет привести многокритериальную задачу к однокритериальной путем свертки п критериев в один обобщенный. Для зонального районирования принята аддитивная свертка климатических показателей на каждой метеорологической станции при условии равнозначности критериев. Предварительно осуществляется проверка на мультиколлинеар-ность факторов по стандартным методикам. Расчет выполняется по формуле

где у* - обобщенный показатель (свертка исходных климатических показателей); y¡ — среднее значение j-го показателя за период наблюдений; п — количество показателей; y¡iTnin , yj,max ~ соответственно минимальное и максимальное значение j-го показателя.

Формирование однородных участков по длине дороги по интразональным факторам (ЛДК) соответствует интеграционной форме инженерного районирования на 3-5 этапах концептуальной модели (см. рисунок 1).

Для целей районирования по интразональным факторам в нашей задаче объектами являются OTE. Их состояние формально описывается путем задания набора показателей. Для определения показателей использовались как измеряемые, так и оценочные величины в виде интервальной шкалы, баллы.

Для характеристики мерзлотно-грунтовых и гидрогеологических условий из-за частой изменчивости инженерно-геологических элементов (ИГЭ) по длине трассы определяют усредненные численные значения параметров на пикетах трассы. Принято следующее допущение: разрез грунтовой толщи разделен на два массива, каждый из которых характеризуется рядом физических и физико-механических свойств ИГЭ. В качестве верхнего массива принят деятельный (сезоннопромерзающий-оттаивающий) слой. Второй массив рассматривается от верхнего горизонта вечномерзлых грунтов (ВГММГ) до уровня нижней отметки скважин. Каждый из массивов может включать слои различных ИГЭ. За расчетные характеристики по выделенным массивам принимают средневзвешенные значения показателей, рассчитанные с учетом толщины слоев ИГЭ. Меяеду скважинами значения толщин слоев по пикетам интерполируются. Алгоритм районирования по интразональным факторам включает следующие этапы:

1. Представление исходной информации в виде матрицы: ОТЕ-признак;

2. Переход от натуральных показателей признаков к скалярным (нормирование);

3. В качестве меры сходства/различия между двумя объектами XiXk Е X в л-мерном нечетком пространстве признаков используется «евклидово расстояние» d между объектами X; и Xj вычисляемое по формуле:

где ¡Xj (x¿), ц¡ (*fc)— меры обладанияу'-м свойством соответственно /-го и А-го объектов.

4. Переход к матрице мер близости ОТЕ-ОТЕ;

5. Последовательное объединение двух самых близких OTE или групп OTE с пересчетом матрицы расстояний между полученными объектами;

6. Последовательная оценка качества разбиения с анализом .меры удалешюсти — близости OTE внутри объединенных классов и между классами.

(3)

7. Принятие решения о количестве и структуре классов по составу OTE на основе количественного и логического анализа.

Итогом классификации являются линейные дорожные комплексы, объединяющие OTE с относительно однородными геокриологическими условиями. Алгоритм реализован в программе Excel.

Изложеш!ые подходы продемонстрируем на примере линейного районирования участка автомобильной дорога М 56 «Лена» протяженностью 28км в сложных условиях рельефа и геокриологии в 1 ДКЗ. Исходные данные были получены на основе инженерных изысканий по трассе дороги (научно-технический отчет ОАО Иркутскгипродорнии на основании технического задания выданного ЗАО «Транспроекг»-2010г.).

По комплексу природно-климатических (зональных) факторов участок дороги принадлежит к одному району. Для районирования по геокриологическим факторам на участке длиной 28км сформировано 37 OTE. В качестве характеристик OTE приняты нормативные и расчетные показатели свойств грунтов продольного разреза по 22 ИГЭ.. При реализации алгоритма районирования выделено шесть относительно однородных классов, объединивших отдельные, территориально разобщенные OTE. Средние значения коэффициентов вариаций по факторам в целом по дороге, а также по одному из ЛДК протяженностью 4,5км приведены в таблице 1.

Таблица 1. Значения изменчивости показателей, характеризующих инженерно- геологические условия на трассе участка автомобильной дороги «Лена»

№ п/п Показатель, ед.изм Средние значения коэффициента вариаций по показателям

Участок дороги, 28км ЛДК №2 -4,5 км

Данные по сезоннопромерзающему массиву

1 Состояние связных грунтов, балл 1,198 0

2 Состояние несвязных грунтов, балл 1,631 0,346

3 Плотность грунта, г/смЗ 0,120 0,036

4 Модуль деформации, МПа 0,381 0,157

5 Степень пучинистости, балл 0,649 0

6 Глубина сезонного промерзания грунтов, м 0,116 0,070

7 Уровень грунтовых вод, м 1,135 0,451

Данные по массиву многолетнемерзлых грунтов

8 ВГММГ, м 0,705 0,328

9 Температура на глубине 4м, "С 1,136 0.625

10 Состояние связных грунтов, балл 2,851 0.283

11 Состояние несвязных грунтов, балл 2,452 0

12 Льдистость ММГ, балл 1,193 0,180

13 Плотность грунта, г/смЗ 0,142 0,016

14 Модуль деформации, МПа 0,663 0,047

Общие характеристики рельефа

15 глубина расчленения, м 1,393 0,278

16 ритм рельефа, км 0,564 0,248

Среднее значение коэффициента вариаций по группе факторов 1,016 0,191

На рисунке 4 представлены средние значения коэффициентов вариации по группе из 16 показателей. Средний коэффициент вариаций по показателям на всей дороге составил 1,016, по сформированным линейным дорожным комплексам (ЛДК) изменяется от 0,19 до 0,4, среднее значение на ЛДК - 0,3. То есть средний коэффициент вариаций, характеризующий однородность показателей на участках ЛДК, снизился более чем в 3 раза по сравнению со средним значением на дороге, что является доказательством результативности данного подхода к районированию.

-------------------------------------------------------------------

х 1 Щ

|о.я

«I

0 н*

= С.6 к

щ

ж

3-0.5

1

В.?

Рисунок 4 - Коэффициенты вариаций показателей инженерно-геологических изысканий по участку трассы дороги «Лена»: 1-общее значение по участку; 2 -среднее по выделенным ЛДК; 3-8 - значения по каждому из шести ЛДК

Аналогичные результаты получены для других дорог в условиях ММГ. Набор факторов при этом незначительно менялся в зависимости от наличия исходной информации по результатам инженерных изысканий.

Адекватность моделей районирования подтверждена: 1- верификацией модели с точки зрения повторяемости для разных условий и объектов; 2- оценкой однородности показателей районирования на ЛДК; 3 - высоким уровнем сходимости значений показателей по результатам изысканий на пикетах трассы с соответствующими значениями показателей, полученных в результате моделирования на ЛДК (коэффициент линейной корреляции от 0,77 до 0,96). Проверка значимости коэффициентов корреляции подтвердилась по /.-преобразованию Фишера и нулевой гипотезе с 95% доверительной вероятностью.

В третьей главе представлена методика вариантного проектирования конструкций земляного полотна и их закрепления за участками ЛДК с использованием «Базы данных» (БД) конструктивных решений.

Основой БД является схема функциональной классификации методов и устройств для управления температурным режимом грунтовых массивов в криолитозоне, предложенная А.А.Цернантом на основе исследований ЦНИИСа. В базе представлены реестр и схемы конструктивных решений на основе патентов, отчетов по научно-исследовательским работам, наблюдений за построенными объектами в условиях ММГ , включена информация о физико-механических и теплотехнических характеристиках грунтов оснований на ММГ.

Данная информация позволяет провести расширенный поиск аналогов и прототипов с учетом природных условий местности и технических требований к сооружению. Сформирован алгоритм последовательности действий при назначении аналогов. Обоснована структура БД на основе различных мероприятий, позволяющих изменять про-

цессы теплообмена в дорожных конструкциях, в т.ч. за счет конструктивных решений, оказывающих на грунты основания охлаждающее действие, не допуская многолетнего оттаивания, за счет применения дополнительных элементов в грунтовом массиве

Разработанные алгоритмы и программное обеспечение для ПЭВМ позволяют моделировать варианты конструктивных решений земляного полотна, создавать массив конструктивных решений с учетом природных условий.

Выбор конструкции на участках ЛДК зависит не только от факторов природной среды, но и от расположения карьеров, физико-механических свойств грунтов в карьерах, характеристик и доступности специальных материалов, используемых в качестве конструктивных слоев, затрат на транспортирование и т.д. Задача решается с применением комбинаторных методов в программе Excel. Исходные данные задаются в виде матрицы: тип конструкции-участок ЛДК. Примерный вид матрицы после решения задачи представлен на рисунке 5.

Вариант конструкции Участки для линейных работ по i-му ЛДК/Протяженность, КМ Суммарные затраты по варианту

1 1/1-1.1 1.2Л.« 1.3/L,,3 1-4/L14

km Судш кц2 суд112 киз СУЯ11з ки4 СУД,14

1 Rm Зщ R112 З112 V*,,

/-.СП 11 Вщ ^ 112 В112 ь 113 Виз СП 114 B114

Кги СУД211 К212 СУД212 к.213 СУД213 кгм 214

2 R213 3213 R214 З214 V*21(6)

/*чСП ^ 211 Вги О 212 В212 ^ 213 В213 у-* СП ^ 214 B214

кзи Суяз11 кз12 СУЯ312 k313 Судз1з кз14 СУЯ314

3 V31

лсп ^ 311 В311 О 312 В312 Ь 313 В313 ^сп ^ 314 В314

Рисунок 5 - Матрица закрепления конструкций за участками ЛДК

Обозначения: i - индекс ЛДК, i = 1,1 ; j- индекс участка на г-м ЛДК, j = 1,] ; L:J_ протяженностьy-ro участка на i-м ЛДК, км; kpiJ е К - индекс конструктивного решения р-го типа (р = 1, Р) нау-м участке ¡-го ЛДК, принадлежащего множеству ЛГ; CS- удельная стоимость строительства 1км р-ой конструкции на j-м участке /-го ЛДК, тыс.руб; C£ij - затраты, сопутствующие строительству 1км р-го варианта конструкции , но не учтенные в удельных затратах, связанных с линейными объемами тыс.руб; Spy-эксплуатационные затраты на 1км р-ой конструкции на j-м участке i го ЛДК (содержание, капитальный ремонт, ремонт), тыс.руб; Зр^-дисконтированные затраты, включая строительство и эксплуатацию за срок службы по нормативу, тыс.руб; V" - обозначены суммарные затраты по закрепленным типам конструкций; тыс.руб.; выделены ячейки матрицы с принятыми конструкциями на участках ЛДК.

Целевая функция задачи формулируется следующим образом: закрепить конструктивные решения из массива К по одному за каждым j-u участком г-го ЛДК, чтобы минимизировать приведенные суммарные затраты на строительство и содержание земляного полотна в жизненном цикле конструкции. Целевая функция имеет вид

Ft = l£=1 zj=1(3pij ■ Rkpij ■ Lj) mm (5)

Ограничения задачи и расчетные формулы:

1 Основное требование к конструкциям: обеспечение прочности, устойчивости по сдвигу в грунтовом массиве, тепловой устойчивости основания земляного полотна по всем конструктивным решениям с учетом принятых принципов проектирования, т.е для

всех kptj £ К ■

2. Rk ■ ■ = 0, если решение о закреплении р-го типа конструкции на>м участке i-го ЛДК непринято; Rkpij = 1, если решение о закреплении р-го типа конструкции на j-u участке /-го ЛДК принято; Z,$=1Rkplj = 1 - за каждым участком закрепляется только один р-й тип конструкции, не может быть участка без одной закрепленной конструкции любого типа (итог конструктивных решений по каждому столбцу матрицы -

гУД VS (П птпосг , „Достав.. с„аш , сДоп (6)

3. Cpij = ¿s=l( Qijps( Hps + Ццрх J J + ^ijps ^ijps ' v '

rne 0, - объем .9- го слоя р-го типа конструкции на j-м участке 1-го ЛДК, ед. изм./км; Цр?" хм^ *cijps г j «достав

- цена поставщика материала (грунта) 5-го слоя р-ой конструкции, тыс.руб/ед.изм; U,ijps -цена доставки автомобильным транспортом от поставщика (карьера) до места укладки ед.юм. материала S-ro слоя р-ой конструкции на среднее расстояние до>го участка г-го ЛДК, тыс.руб.; С"аш - сметная стоимость эксплуатации машин специализированного отряда при работе на S-м слГ конструкции, тыс.руб./км; С?™ - дополнительные неучтенные ранее затраты, тыс.руб./км;

4. Зри = ZUKljt + С™ис + Spot) • «t. (7)

где «¡.-коэффициент дисконтирования, / - текущий год в периоде срока службы Т, годы

5.Vvi = Y>i^pij-Uj (8)

Расчет объемов работ (количество слоев конструкции) принимается в зависимости от средней высоты насыпи на_/'-м участке i-ro ЛДК

Алгоритм решения задачи представлен на рисунке 6

В результате закрепления однотипных конструктивных решений за участками ЛДК формируется структура проектно-технологйческих модулей (ПТМ) земляного полотна, которая служит основой для разработки вариантов организационного проектирования: составов специализированных отрядов, их количества и схем поточной организации работ.

Конструктивные решения земляного полотна в более однородной природной среде на ПТМ будут обладать большей надежностью с точки зрения сохранения верхнего уровня многолетнемерзлых грунтов в соответствии с принятым принципом проектирования Данный показатель может рассматриваться как функцию от вероятностных па-

раметров природной среды, теплотехнических и физических характеристик слоев грунтового основания и конструкции. Т.е для оценки надежности проектных решений справедливы следующие выражения:

а) для первого принципа проектирования:

(9)

б) для второго принципа проектирования

р(езг<^год<ог)=1[ф(^)-ф(^)], (10)

где 0ЗГ — минимально допустимое значение температуры замерзания грунта, °С; 1°р"од -

отрицательная среднегодовая температура в основании насыпи, °С; [1Т , ат — соответственно математическое ожидание и средиеквадратическое отклонение температуры замерзания грунтового основания.

Рисунок 6 - Привязка конструктивных решений к ьму ЛДК

Четвертая глава посвящена обоснованию организационно-технологических решений при строительстве земляного полотна на проектно-технологических модулях (ПТМ). На рисунке 7. представлен алгоритм расчета сроков производства работ на ПТМ В разработанной математической модели организации работ на участках ПТМ условия взаимодействия технологических процессов по временным параметрам формализованы и представлены в виде следующих зависимостей:

1. Расчет сроков начала и окончания технологических процессов на участках ПТМ:

+ С'псх ; ^ = ^ - тф ; = + тф ; (11)

и 0-1)^ + *орг

где г'ф, , , Тц3 - соответственно даты возможного начала, начала, окончания и продолжительности выполнения 5-го технологического процесса на _/-м участке /-го ПТМ, сутки; Ь„ср, гтех, горР - соответственно продолжительности передислокаций, технологических и организационных перерывов в работе отрядов, сутки;

2. Условия выполнения технологических процессов в определенные сезоны года (лс)-летний; (зс) -зимний:

с)<&; (12)

^ (зс) > е;с ■ (13)

где Ь"с Ь°с, г°с - соответственно сроки начала и окончания летнего сезона, зимнего сезона;

3. Условия предшествования или совмещения подготовительных и основных работ на общем фронте (ПТМ) по временным параметрам:

> С - Рг„п , при 0</?<1, (14)

где , тлл - соответственно срок окончания и продолжительность подготовительных работ, сутки; /? - относительный показатель совмещения основных и подготовительных работ во времени; при /? = 1 подготовительные и основные работы начинаются одновременно

Рисунок 7 - Расчет параметров специализированных отрядов на ПТМ

Обозначения на рисунке 7: Пруи-сыенная производительность р-го механизированного отряда на j-м участке /-го ПТМ при выполнении S- го технологического процесса в Z-м месяце, едизм./смена; Qijks - объем работ S- го технологического процесса для конструкции к-го типа на j-м участке i'-ro ПТМ, ед. изм.; 6mfezs —свойства т-то материала (грунта) для s-ro слоя А'-ой конструкщш в z-м месяце а -коэффициент, учитывающий сезонность работ; -время выполнения работы на 5-м слое конструкщш к- го типа на у'-м участке /-го ПТМ.

Перечень подготовительных и вспомогательных работ уточняется в конкретном проекте с детальным расчетом объемов работ. Непосредственно для построения графиков в виде различных графических моделей (линейных, сетевых) использованы программные продукты РОТОК+, MS Project Professional 2010.

Выбор варианта взаимосвязанных конструктивных и организационно-технологических решений (КиОТР) осуществляют на основе технико-экономического сравнения дисконтированных затрат по вариантам.

3fe = Й=оЕ{=1Е;=1[(Змпм + 3Пп + Зпк + Звс) + (TijsCpi)\ ———— (15)

где 3 - дисконтированные затраты по к-му варианту организационно-технологического решения при строительстве автомобильной дороги; Змпм -затраты па мобильные парки машин, -Зпп —затраты на подъездные пути, Зпк - подготовка карьеров; Звс -затраты на водозащитные сооружения; Tys- количество рабочих смен для вьшолпепия работы па j-u участке /-го проект-но-технологическош модуля (ПТМ) в интервале планирования /; Ср; - стоимость мапппю-смены работы р-го специализированного отряда на г-м модуле тыс.руб; t — месячный интервал планирования (шаг расчетного периода); Т— расчетный период, месяцев строительства дороги с максимальной продолжительностью по вариантам; Емес - месячная норма дисконта.

Выбор варианта организации строительства осуществляется по минимальному значению критерия чистого дисконтированного дохода.

Обобщенная схема структурно-модульного проектирования с учетом выполненных исследований представлена на рисунке 8.

Заключение

1. Разработана модель линейного дорожного районирования на основе системного представления взаимодействия элементов внешней среды с земляным полотном как элементом геотехнической системы. Реализация многоуровневой концептуальной модели, построенной нами по принципу ранжирования доминирующих факторов природной среды: зональных, интразональных, региональных, позволяет последовательно по этапам осуществлять декомпозицию объекта (трассы дороги) на природно-климатические зоны, участки линейных дорожных комплексов (ЛДК) в составе зон, участки с региональными особенностями местности в составе ЛДК.

2. В качестве инструмента для формирования относительно однородных по природным условиям линейных дорожных комплексов обосновано применение интеграционных алгоритмов многомерной классификации и таксонометрического анализа. В качестве исходных данных по геокриологическим характеристикам приняты средние значения показателей на пикетах продольного профиля трассы, определенные в результате комплекса инженерных изысканий.

Анализ и обработка информации по результатам инженерных

изысканий трассы дороги. Группировка и оценка природно-климатических, геологических и гидрогеологических факторов.

1Г___

Реализация методики линейного дорожного районирования (ЛДР) трассы. Создание линейных дорожных комплексов (ЛДК) с учетом

зональных, интразональных и региональных факторов. ♦

Проектирование и расчет дорожных конструкций с учетом параметров ЛДК.Формирование проектно-технологических модулей (ПТМ)

Расчет организационно-технологических параметров

специализированных отрядов на (ПТМ) ♦

Расчет вариантов сетевых графиков организации строительства земляного полотна

т

Технико-экономическое обоснование выбора варианта организации строительства _

Рисунок 8. Схема структурно-модульного проектирования земляного полотна на ММГ

Расчеты в составе проектной документации на трех объектах в I ДКЗ общей протяженностью 47.4 км продемонстрировали повышение однородности природных факторов в пределах линейных дорожных комплексов. Коэффициент вариаций по показателям геокриологических факторов на ЛДК снижен в 1.5-Зраза против средних значений в целом по объектам, вариативность каждого из показателей не превысила 0,3. Верификация модели продемонстрировала повторяемость результатов независимо от условий природной среды по данным инженерных изысканий для разных объектов.

Сопоставление результатов инженерных изысканий и теоретических данных линейного дорожного районирования свидетельствует о достаточно высокой сходимости по всем показателям. Установленные значения коэффициентов линейной корреляции для разных объектов и показателей находятся в пределах 0,77 - 0.96. Проверка значимости коэффициентов корреляции по г-преобразованию Фишера и с использованием метода нулевой гипотезы продемонстрировала значимость коэффициентов при доверительной вероятности 0,95.

3. Реализация методики линейного дорожного районирования создала условия для формирования на участках ЛДК однотипных конструктивных решений земляного полотна, которые можно рассматривать в качестве проектно-технологических модулей (ПТМ). Разработанные база данных конструкций земляного полотна на ММГ, алгоритмы и программное обеспечение для ПЭВМ позволяют моделировать варианты конструктивных решений земляного полотна с учетом природных условий на ЛДК, физико-механических свойств материалов в карьерах, зон действия карьеров и других организационно-технологических факторов. На основе вероятностного подхода к оценке проектных решений и анализа исследований в этой области установлен механизм связи одно-

родности факторов природной среды на ЛДК и качеством проектных решений по обеспечению нормативных показателей уровня многолетнемерзлых грунтов в основании насыпи земляного полотна. На установление количественной оценки параметров этой связи будут направлены дальнейшие исследования.

4. Сформирован комплекс алгоритмов и программного обеспечения для вариантного проектирования организации строительства земляного полотна с увязкой основного и обеспечивающих производств в сложных природных условиях криолитозоны. В приведенном примере и материалах внедрения в результате использования схемы параллельно-поточной организации работ и модульного принципа проектирования индекс доходности увеличился на 14,6 %.

5. Разработка и практическое использование методических рекомендаций по линейному дорожному районированию и проектированию взаимоувязанных конструктивных и организационно-технологических решений с использованием математических моделей и методов моделирования в регионах Якутии (Саха) на трех объектах общей протяженностью 47,4км продемонстрировало эффективность предлагаемых теоретических и практических решений.

Дальнейшие исследования связаны с установлением количественных характеристик влияния однородности природной и геокриологической среды на качество и надежность проектных решений, совершенствованием программного обеспечения процессов линейного районирования на основе материалов инженерных изысканий. -

Список публикаций.

Статьи в рецензируемых журналах по списку ВАК.

1. Бедрии Е.А. Прогнозирование эффективности дорожных конструкций на многолетне-мерзлых грунтах/ Е.А. Бедрин, A.A. Дубенков , Т.В.Боброва// Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал.-Омск: СибАДИ. - 2011,- №4(22). - С. 11-15 ,(0,3п.л./авт 0,15 пл.).

2. Боброва Т В. Математическая модель линейного районирования трассы дороги в зоне многолетнемерзлых грунтов/ Т.В.Боброва, А.А.Дубенков// Вестник ТГАСУ. Научный рецензируемый журнал .Томск, ТГАСУ 2013. Выпуск 2, С.362-370 (0,6п.л./авт. 0,3п.л.).

3. Дубенков A.A. Комплексная оценка инженерно-геологических и мерзлотных условий при районирован™ трассы дороги/ A.A. Дубенков// Веспшк Сибирской государствешюй автомобильно-дорожной академии. СибАДИ. - Омск : СибАДИ- №4(32) 2013 - С 46-52 (0,4 пл.).

4. Бедрин Е.А. Анализ причин сверхнормативных деформаций на автомобильных дорогах в условиях высокотемпературной мерзлоты (по результатам мониторинга автомобильной дороги «Амур»)/ Е.А.Бедрин, А.А.Дубенков// Вестник СибАДИ. - Омск. СибАДИ- №3(37) 2014 - С 48-52 (0,4 п.л./авт.0,2).

5. Дубенков A.A. Моделирование организационно-технологических решений в проектах организации строительства земляного полотна па многолетнемерзлых грунтах / А.А.Дубенков // Известия вузов Строительство №6 (2014) —С.

6. Дубенков A.A. Особенности структурно-модульного проектирования организации строительства дорог на многолетнемерзлых грунтах/ А.А.Дубенков, Т.В.Боброва, М.С.Перфильев// Вестник ТГАСУ. Научный рецензируемый журнал .Томск, ТГАСУ 2014, выпуск №6. -С. 168-181

Программы для ПЭВМ

7. Свидетельство о государственной регистращш программы для ЭВМ № 2012617730. Система автоматизированного проектирования земляного полотна автомобильных дорог в сложных условиях «Permafrost»/ А.А.Дубенков, Е.АБедрин. 0публ.20.12.2012, Бюл. Программы для ЭВМ. Базы данных. №4(81). Ч.2.-414с.

8. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014620658 «База конструктивных решений земляного полотна на многолетнемерзлых основаниях «Permafrost Construction Base» /А.А.Дубенков, Е.А.Бедрин, Т.В.Боброва. 0публ.08.05.2014, Бюл. Программы для ЭВМ. Базы данных. №6(92)2014- с.

Статьи в сборниках трудов, материалах конференций, периодических изданиях.

9. Бедрин Е.А. Конструктивные решения дорожных насыпей в условиях вечной мерзлоты/ Е.А.Бедрин, А.А.Дубенков// Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» - Омск: СибА-ДИ, 2011. Кн. 1, 376 е., С. 7-11 (0,2п.л./авт.0,1п.л.).

10. Дубенков A.A. Проблемы дорожного строительства в зоне вечной мерзлоты / A.A. Дубенков// Труды аспирантов и студентов ГОУ «СибАДИ» . Сборник трудов. Выпуск 8 - Омск: СибАДИ, 2011. -244с., С. 48-51 (0,3п.л ).

11. Дубенков A.A. Автоматизация расчетов дорожных конструкций на мпоголетпемерз-лых грунтах/ А.А.Дубенков// Научные труды молодых ученых, аспирантов и студентов : межвузовский сборник: материалы Всероссийской научпо-практической конференции, посвященной Дню российской науки (с международным участием) / СибАДИ; ред. В. Ю. Кирничный [и др.]. - Омск: СибАДИ. -2012, Вып. 9. - 2012. -332с„ С. 65-70. (0,25п.л.).

12. Дубенков A.A. Анализ факторов для уточнения границ участков с однотипной конструкцией при проектировании дорог в сложных природных условиях/ A.A. Дубенков// Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования: матер. VII Всерос. Науч.-практ. Конф. (с межд. Участием) - Омск: СибАДИ, 2012. Кн. 1 - 586с., с. -62-67. (0,3п.л.).

13. Дубенков A.A. Системный подход к инженерному районированию трассы автомобильной дороги по результатам изысканий в сложных геокриологических условиях/ А.А.Дубенков// Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования - основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно - транспортного комплексов России: матер. Межд. 66-й науч.-практ. конф. -Омск: СибАДИ, 2012. Кн. 1 -514с. С. 77-82. (0,25п.л.).

14. Озерной A.B. Повышение уровня организации дорожного производства на основе внедрения и технического нормирования инновационных технологий/ A.B.Озерной, Т.В.Боброва, А.А.Дубенков// Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования - основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно -транспортного комплексов России: матер. Межд. 66-й науч.-практ. конф. -Омск: СибАДИ, 2012. Кн. 1 — 514с. С. 106-110. (0,4н.л./0,1п.л).

15. Дубенков A.A. Учет природных факторов при моделировании конструкций земляного полотна автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах/ АА.Дубенков A.A.// Сборник материалов ГП Региональной молодежной научно-технической конференции «Омский регион-месторождение возможностей» - Омск: ОмГУПС , 2012. -400с., С.212-214. (0,2п.л.).

16. Бедрин Е.А. Влияние природных факторов на конструктивные решения при строительстве земляного полотна автомобильных дорог в условиях геокриологической зоны/ Е.А.Бедрин, А.А.Дубепков// Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Сибирского государственного университета путей сообщения "Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе"(28-29 ноября 2012г.). Ч. .1-Новосибирск:. Изд-во СГУПСа, 2013. - 514 с. С. 119-124.

https://disk.yandex.ru/public/?hash=Ki4rPEqWNXgsLE4FMi0aIJWyPh3I7Kl%2BIzlqccNDhno%3D. (0,4п.л./авт.0,2п.л.)

17. Дубенков A.A. Вариантное проектирование дорожных конструкций с использованием функционально-стоимостного анализа/ Дубенков A.A., Бедрин Е.А. // Материалы VII Международной науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, 14-16 мая 2013г., Вол-гоград/М-во образования и науки Рос.Федерации, Волгогр.гос.архит.-строит.ун-т.-Волгоград: ВолГАСУ;, 2013 -399с., С. 311-315. (0,3п.л./авт.0,15п.л.)

18. Дубенков A.A. Особенности проектирования организации строительства дорог в сложных природных условиях/ A.A.Дубенков A.A. // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений» Белгород -8-10 октября 2013, Част1- С.420, С. 154-160. (0,3п.л.).

19. Боброва Т.В. Моделирование организации строительства линейных транспортных сооружений в сложных природных условиях/Г.В.Боброва , Дубенков A.A., Емченко М.Ю.// «От проектного инжиниринга к строительному», материалы»: материалы IV научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «Омскнефтехимпроект». — Омск, 2 ноября, 2013-С.100-102. (0,3п.л./0,1п.л.).

20. Дубенков A.A. Методическое и программное обеспечение автоматизированного линейного дорожного районирования в условиях криолитозоны. /A.A. Дубенков A.A.// Сборник трудов международного конгресса Архитектура. Строительство. Транспорт. Технологии. Инновации. ; матер. Международного конгрессак - Омск; СибАДИ, 2013. Кн..2-539, С 282-288. (0,4п.л.)

21. Дубенков A.A. Нормирование технологических процессов как фактор энергосбережения при строительстве земляного полотна автомобильных дорог в сложных природных усло-виях/Е.И. Краева ,Т.В.Боброва'/ Природные и интеллектуальные ресурсы Омского регионга. (0мскресурс-3-2013): материалы Ш Межвуз.пауч.конф.студ.и аспир. (Омск, 11-12дек.2013г.)/ОМГТУ-Омск:Изд-во ОмГТУ, 2013. -432с., С. 167-169. 0,2п.л./авт. ОДп.л.).

22. Bobrova T.V., Dubenkov A.A. Mathematical model of linear road zoning in the permafrost. VESTNIK of Tomsk state University of Architecture and Building/ English version appendix to NN 1-4, 2013 / scientific and Technical Journal? Tomsk-2013 - 141p, p.134-141.

Дубенков Андрей Алексеевич

СТРУКТУРНО-МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ IIA ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО РАЙОНИРОВАНИЯ

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Подписано к печати 17.04.2015 Формат 60 х 90 '/16. Бумага писчая Оперативный способ печати Гарнитура Times New Roman Усл. п.л. 1,5; уч.-изд.л.1,1 Тираж 130 экз. Заказ № 46

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии УМУ ФГБОУ ВПО СибАДИ 644080, г. Омск, пр. Мира,5