Математическая модель ученых Пермского Политеха позволит избежать проседаний насыпи перед железнодорожными мостами
18.10.2022
В зоне соприкосновения устоев мостовых сооружений и насыпей перед ними возникают просадки и деформации земляного полотна. Это происходит из-за неоднородности их физических свойств. В результате насыпь становится неровной и может разрушаться. Чтобы избежать проблемы, ее укрепляют с помощью свай. Ученые Пермского Политеха оценили эффективность этого способа, разработав математическую модель железнодорожной насыпи. С ее помощью можно отследить проседание грунтового массива в различных климатических условиях. Исследование выполнено в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Результаты исследования разработчики представили в журнале «Транспорт. Транспортные сооружения. Экология» (2022). В работе также приняли участие специалисты Саратовского государственного технического университета им. Ю.А. Гагарина.
– Мы использовали данные о механических характеристиках грунтов, на которых расположены мостовые сооружения. Нашей группе удалось смоделировать нагрузки от поездов, проходящих по насыпи на подходах к железнодорожным мостам. В результате мы установили, насколько эффективен метод укрепления с помощью свай в различных климатических условиях, – рассказывает руководитель проекта, профессор кафедры «Автомобильные дороги и мосты» Пермского Политеха, доктор технических наук Игорь Овчинников.
По словам ученых, обеспечение бесперебойного соединения подъездных насыпей с мостами, путепроводами и водопропускными трубами соответствует долгосрочной программе развития ОАО «Российские железные дороги», которая была утверждена Правительством РФ в 2019 году. Для эффективного укрепления подъездной насыпи перед мостом необходимо определить оптимальное расстояние между сваями. Кроме того, важно учитывать климатические характеристики строительной площадки.
– Мы провели исследование с помощью математической модели, которую создали в программном комплексе Midas GTX NX. Разработка позволила рассчитать проседание земли для различных случаев: при температуре грунта и насыпи −30 °С и +30 °С; при укреплении сваями шириной 0,5 м и длиной 10 м и без него. Мы изучили процессы деформации почвы в пяти дорожно-климатических зонах. Математическое моделирование показало, что при температуре грунта −30 °С применение свай не снижает осадку. Но в +30 °С проседание насыпи уменьшается за счет усиления грунта, – объясняет исследователь.
По словам разработчиков проекта, результаты использования математической модели смогут улучшить эффективность мостостроения в южных климатических зонах России и функционирование уже существующих сооружений. Это позволит выбирать наиболее экономичную и долговечную схему укрепления подходной насыпи к мостам.
Результаты исследования разработчики представили в журнале «Транспорт. Транспортные сооружения. Экология» (2022). В работе также приняли участие специалисты Саратовского государственного технического университета им. Ю.А. Гагарина.
– Мы использовали данные о механических характеристиках грунтов, на которых расположены мостовые сооружения. Нашей группе удалось смоделировать нагрузки от поездов, проходящих по насыпи на подходах к железнодорожным мостам. В результате мы установили, насколько эффективен метод укрепления с помощью свай в различных климатических условиях, – рассказывает руководитель проекта, профессор кафедры «Автомобильные дороги и мосты» Пермского Политеха, доктор технических наук Игорь Овчинников.
По словам ученых, обеспечение бесперебойного соединения подъездных насыпей с мостами, путепроводами и водопропускными трубами соответствует долгосрочной программе развития ОАО «Российские железные дороги», которая была утверждена Правительством РФ в 2019 году. Для эффективного укрепления подъездной насыпи перед мостом необходимо определить оптимальное расстояние между сваями. Кроме того, важно учитывать климатические характеристики строительной площадки.
– Мы провели исследование с помощью математической модели, которую создали в программном комплексе Midas GTX NX. Разработка позволила рассчитать проседание земли для различных случаев: при температуре грунта и насыпи −30 °С и +30 °С; при укреплении сваями шириной 0,5 м и длиной 10 м и без него. Мы изучили процессы деформации почвы в пяти дорожно-климатических зонах. Математическое моделирование показало, что при температуре грунта −30 °С применение свай не снижает осадку. Но в +30 °С проседание насыпи уменьшается за счет усиления грунта, – объясняет исследователь.
По словам разработчиков проекта, результаты использования математической модели смогут улучшить эффективность мостостроения в южных климатических зонах России и функционирование уже существующих сооружений. Это позволит выбирать наиболее экономичную и долговечную схему укрепления подходной насыпи к мостам.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Банде наркоторговцев в Екатеринбурге раздали сроки отсидки
Понедельник, 25 ноября, 22.08
На крупный штраф нарвался «Водоканал-НТ» за загрязнение рек Тагил и Исток
Понедельник, 25 ноября, 21.23
Через несколько дней екатеринбуржцы обсудят проект Основинского парка
Понедельник, 25 ноября, 19.51