| Аннотация |
Строительство инженерных сооружений в районах с сезонным промерзанием требует специальных мероприятий по снижению глубины промерзания грунтов в основаниях. В работе освещаются меры снижения сезонного промерзания и морозного пучения грунтов. Одной из мер по снижению морозного пучения является теплозащита грунтов, то есть устройство теплоизоляционных (морозозащитных) слоёв в конструкциях оснований инженерных сооружений.Проведено лабораторное моделирование сезонного промерзания грунтана специально разработанной экспериментальной установке, представляющей собой теплоизолированный грунтовый лоток с возможностью создания вертикального температурного градиента и свободного подтока воды к фронту промерзания. Исследованы динамика температуры, деформаций и распределение влажности в промерзающем грунте с применением поверхностных теплоизоляционных слоёв изгранулированной пеностеклокерамики(ГПСК)и экструзионногопенополистирола(ЭППС)в сравнении с грунтом без теплоизоляции. Применение ГПСК и ЭППС в одинаковой мере способствовало формированию в грунте водно-теплового режима, существенно снижающего развитие деформаций морозного пучения, несмотря на промерзание части грунта.В результате установлено существенное снижение глубины промерзания грунта и отсутствие деформаций морозного пучения в случаях применения теплоизоляционных материалов. Полученные данные свидетельствуют о сохранении в ходе эксперимента равного термического сопротивления слоёв двух типов теплоизоляции, несмотря на их разное строение. Подтверждается стабильность значения теплопроводности ГПСК при поверхностной теплоизоляции грунта.Показана взаимосвязь деформаций морозного пучения с распределением температуры и влажности по глубине грунта с учётом подтока воды к фронту промерзания. Эксперименты наглядно демонстрируют важность учёта взаимосвязи возникающего при этом водно-теплового режима с характером деформаций. Произведена промышленная апробация исследуемой модели с применением ГПСК при строительстве опытно-экспериментального участка автомобильной дороги«Бескозобово-Евсино-Ламенский» км 47+540 – км 47+690 (Тюменская область, Голышмановский район).
|
| Список литературы |
Список литературы
1. Коротков Е.А., Константинов А.О., Смирнов П.В. Европейский опыт использования пеностекла в дорожном строительстве. Перспективы использования аналогичных материалов в РФ // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2015. №1. С. 58–61.
2. Мельников В.П., Мельникова А.А., Аникин Г.В., Иванов К.С., Спасенникова К.А. Инженерные решения в строительстве на вечной мерзлоте в плане повышения энергоэффективности сооружений //Криосфера Земли. 2014. Т. 18. №3. С.82–90.
3. Мельникова А.А., Коротков Е.А., Константинов А.О., Смирнов П.В., Иванов К.С. Новые материалы для строительства инженерных объектов в сложных природных условиях Сибири // Водные ресурсы и ландшафтно-усадебная урбанизация территорий России в XXI веке: сборник докладовXVII Международной научно-практической конференции. Тюмень, 2015. Т. 1. С. 249–253.
4. Минько Н.И., ПучкаО.В., ЕвтушенкоЕ.И., НарцевВ.М., Сергеев С.В. Пеностекло – современный эффективный неорганический теплоизоляционный материал // Фундаментальные исследования. 2013. № 6-4. С. 849–854.
5. Невзоров А.Л., Коршунов А.А., Чуркин С.В. Методы оценки степени пучинистости грунтов с использованием современных приборов // Инженерные изыскания. 2013. № 5. С. 52–56.
6. Патент № 2569138 РФ. МПК C04B38/00. Способ получения пористого строительного материала / К.С. Иванов, В.П. Мельников; заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью «Тюменское инновационное предприятие Института криосферы-1» – № 2014144842; заявл. 10.11.2014; опубл. 26.10.2015. 4 с.
7. Российский рынок полистирольной теплоизоляции // ABARUS MarketResearch.URL: http://www.stroyka.ru (12.03.2016). Текст: электронный.
8. Смирнов П.В. Западно-Сибирская провинция опал-кристобалитовых пород – минерально-сырьевая база многоцелевого назначения // Новые технологии – нефтегазовому региону: материалы Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, посвященной 50-летию Тюменского индустриального университета. Тюмень, 2013. С. 80–82.
9. Смирнов П.В. Объекты поисковых работ на кремнистые породы на юге Тюменской области //Современные исследования в геологии: сборник статей по итогам Всероссийской научно-практической студенческой конференции.СПб.:Издательство Санкт-Петербургского государственного университета, 2015. С. 42–44.
10. Смирнов П.В., Иванов К.С., Константинов А.О. Литология пород туртасской свиты и возможности их использования в качестве сырья для производства пеностеклокерамики на примере Успенской площади (Тюменская область) // Известия Томского политехнического университета. 2015. № 7. С. 112–120.
11. Чеверев В.Г.,БурнаевР.С., ГагаринВ.Е., Сафронов Е.В. Влияние внешней нагрузки на степень морозной пучинистости глинистых грунтов // Криосфера Земли. 2013. № 4. С. 45–51.
12. Auvinen T., Pekkala J., Forsman J. Сovering the highway e12 in the centre of Hämeenlinna – innovative use of foamed glass as light weight material of approach embankment // The XXVIII International Baltic Road Conference, 2013. Vilnius, Lithuania, 26–28 Autust 2013. 10 p.
13. Ivanov K.S., Radaev S.S., Selezneva O.I. Diatomites in granular foam-glass technology // Glass and Ceramics. 2014. No. 71. P. 157–161.
14. M-Lapage J. Thermal Performance of the Permafrost Protection Techniques at Beaver Creek Experimental Road Site, Yukon, Canada. Personal correspondence with author, 2013.
15. Yan H. Y, Zhao G. T, Cai D. G. Investigation of insulation layer dynamic characteristics for high-speed railway //Sciences in Cold and Arid Regions. 2015. Vol. 7. No. 4. P. 0430–0437.
|
