кандидат технических наук
(Ph.D.)
DOCTOR OF SCIENCE, HONORIS CAUSA of Academy of Natural Histry
профессор РАЕ
в энциклопедии
биографические данные и фото
выдающихся ученых и специалистов России

 

СССР

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ (СОЮЗДОРНИИ)

 

 

 

 

На правах рукописи

УДК 625.731:624.131.6 + 624.139.26

 

 

МАРКУЦ ВЕНИАМИН МИХАЙЛОВИЧ

 

 

 

УСТАНОВЛЕНИЕ РАСЧЁТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ДОРОГ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ С УЧЁТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА

(специальность 05.23.14 – Строительство автомобильных дорог)

 

 

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

 

 

Москва 1986

 

Работа выполнена на кафедре "Автомобильные дороги" Тюменского инженерно-строительного института.

Научный руководитель:                      доктор технических наук, профессор

 Золотарь И.А.

  Научный консультант:                           кандидат технических наук, доцент

Болштянский М.П.

Официальные оппоненты:                   доктор технических наук, профессор

Тулаев А.Я.

кандидат технических наук, доцент

Давыдов В.А.

Ведущее предприятие:            Государственный научно-исследовательский

и проектный институт нефтяной и газовой

промышленности им. В.И. Муравленко  

(Гипротюменннефтегаз)

Министерства нефтяной промышленности.

Защита диссертации состоится "17" декабря 1986 г. в 10 часов на заседании

 специализированного совета   К 133.02.01  при Государственном всесоюзном

дорожном научно-исследовательском институте  по адресу:

Москва, 109089, набережная Мориса Тореза, 34,  зал заседаний Союздорпроекта.

С диссертацией можно ознакомиться  в библиотеке СОЮЗДОРНИИ:

143900, Московская обл., Балашиха–6,  Шоссе Энтузиастов, 79.

Просьба направлять Ваши отзывы по указанному адресу

в 2-х экземплярах, заверенных печатью. Справки по телефону 521-22-38

Учёный секретарь Специализированного Совета,

кандидат технических наук  Ю.А. Никоноров

 

 

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.  Решения ХХV-ХХVIIсъездов КПСС определили ускоренные темпы добычи нефти и газа на Тюменском Севере. Для этого потребовалось создание разветвлённой сети автомобильных дорог в условиях суровой, заболоченной и малообжитой местности. При этом протяжённость дорог на болотах по разным месторождениям составляла 30-50% их общей длины, а глубина болот достигает восьми метров. Возведение земляного полотна традиционными методами путём замены слабых грунтов основания потребовало бы такого количества автотранспорта, каким страна не располагала.

Поэтому при строительстве нефтепромысловых дорог на болотах в опытно-производственном порядке нашли применение эффективные конструкции земляного полотна с использованием торфа: дороги на промороженных основаниях, массивные и облегчённые плавающие насыпи с торфом в нижней части. Наряду с достоинствами этих конструкций выявились и недостатки, проявившиеся в виде массовых деформаций покрытий. Это явилось следствием недостаточности знаний об особенностях работы таких конструкций под действием транспортных нагрузок и природно-климатических факторов в различных грунтово-гидрологических условиях переходной к многолетнемёрзлым грунтам дорожно-климатической зоне.

Уточнение влияния местных условий на водно-тепловой режим и, как следствие, на поведение дорожных конструкций в эксплуатации, является актуальной задачей, рассматриваемой в данной работе. А так как для прогнозирования надёжности и долговечности дорожных конструкций необходимы расчётные значения параметров влажностного и мерзлотного режимов земляного полотна, то их определение и было поставлено целью настоящее работы.

Работа выполнена на кафедре "Автомобильные дороги" Тюменского инженерно-строительного института в период 1972- 1984 годов в составе проблемы 0.7 комплексной научно-технической программы Минвуза РСФСР "Нефть и газ Западной Сибири".

Цель работы – определить расчётные значения параметров влажностного и мерзлотного режима различных типов дорожных конструкций на переходах через болота с   учётом особенностей водно-теплового режима земляного полотна нефтепромысловых дорог Западной Сибири.

Методическая постановка исследования.  

 Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

 - установить основные закономерности влажностного и мерзлотного режима различных конструкций земляного полотна во внутригодовом и многолетнем цикле;

- провести прогнозирование и районирование параметров влажностного и мерзлотного режима;

- разработать предложения по улучшению конструктивно-технологических решений и уточнить область рационального применения облегчённых дорожных конструкций на переходах через болота.

На защиту выносятся:  

- установленные общие и частные закономерности водно-теплового режима земляного полотна;

- определённые в ходе исследования расчётные характеристики минеральных и торфяных грунтов в различных конструкциях земляного полотна;

- методика лабораторного определения коэффициента диффузии грунтов;

- методика прогнозирования влажности грунтов  основе методов корреляционно-регрессионного анализа и на основе решения нелинейного уравнения теплопроводности;

- улучшенные конструктивно-технологические решения по земляному полотну дорог и область рационального применения различных типов дорожных конструкций.

Достоверность научных положений   подтверждена соответствием результатов аналитических расчётов данным полевых натурных обследований на действующих опытно-производственных участках дорог и результатам специальных лабораторных и полевых экспериментов. 

Научая новизна исследования

Определены основные соотношения между параметрами влажностного и мерзлотного режима земляного полотна на основе общей теории водно-теплового режима, разработанной советскими и зарубежными учёными. Установлены факторы, определяющие значения коэффициентов переноса влаги в грунтах. Разработаны математические модели для прогнозирования влажности грунтов на основе корреляционно-регрессионного анализа и на основе решения нелинейного уравнения теплопроводности.

Практическая ценность.

На основании проведённых исследований установлены для использования при проектировании дорожных конструкций расчётные характеристики минеральных и торфяных грунтов земляного полотна и проведено районирование территории Западной Сибири, разработаны конструктивные мероприятия для улучшения влажностного режима земляного полотна, а также даны рекомендации по рациональному применению различных типов земляного полотна на переходах через болота. Разработана методика определения коэффициента диффузии и расчёта влажности грунтов.

Реализация работы.

Материалы исследований использованы при составлении нормативно-технических документов: "Методические рекомендации по конструкциям и технологии сооружений земляного полотна при прохождении обводнённых болот, озёр грядово-озерковых болотных комплексов в условиях Севера Западной Сибири", М., Союздорнии, 1978; "Инструкции по проектированию автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири" ВСН 26-80, МИННЕФТЕПРОМ, Тюмень, 1981; "Руководящий документ по содержанию и ремонту  автомобильных дорог нефтяных промыслов Западной Сибири" РД 39-21-909-83, ГТНГ, Тюмень, 1985.

Кроме того, материалы исследований реализованы в монографии "Автомобильные дороги Севера" под ред. проф. И.А. Золотаря, М., Транспорт, 1981.

Опытное внедрение проведено на действующих промысловых дорогах Самотлорского месторождения нефти в Среднем Приобье. Экономический эффект составляет от 15 до 40 тыс. руб. на 1 км дороги и с момента внедрения в 1976 году превысил 1 млн. руб.

Апробация работы.

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, доложены и обсуждены на заседаниях дорожных кафедр МАДИ, ЛИСИ, СибАДИ, ТИСИ, ТюмИСИ, в отделе земляного полотна и дорожных одежд Союздорнии и на 19 научно-технических конференциях и производственных совещаниях.

По результатам исследования опубликовано 27 работ, в том числе 9 работ в центральных изданиях.

Объём работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, общих выводов, перечня отечественной и зарубежной литературы из 148 наименований, содержит 181 стр. машинописного текста, включая 47 иллюстраций и 22 таблицы. Приложения выделены в отдельный том объёмом 123 стр.

читать полный текст ЗДЕСЬ  

диссертация опубликована ЗДЕСЬ