Delist.ru

УЧЕТ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В МЕСТАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ БЕСКАНАЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМЫХ СРОКОВ СЛУЖБЫ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД (17.10.2011)

Автор: ДАВИДЯК Андрей Николаевич

ДАВИДЯК Андрей Николаевич

УЧЕТ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В МЕСТАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ БЕСКАНАЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМЫХ СРОКОВ СЛУЖБЫ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

(05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей)

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

Москва 2011

Работа выполнена на кафедре «Строительство и эксплуатация дорог» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Горячев Михаил Геннадьевич

Официальные

оппоненты: доктор технических наук, профессор

Казарновский Владимир Давидович

кандидат технических наук, доцент

Мевлидинов Зелгедин Алаудинович

Ведущая организация: ОАО «ГИПРОДОРНИИ».

Защита состоится «17» ноября 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ВАК РФ Д 212.126.02 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» по адресу: 125319, Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд.42, телефон для справок (499)155-93-24

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).

Автореферат разослан «17» октября 2011 г. 

Ученый секретарь  

диссертационного cовета __________ Борисюк Н.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В Федеральных адресных и целевых программах развития транспортной системы России отмечается необходимость скорейшего улучшения существующей сети автомобильных дорог, а также строительства новых транспортных объектов. При этом планируется начать реконструкцию муниципальных дорог, связующих населенные пункты с устройством твердого покрытия на всем их протяжении. Также намечается реконструкция и возведение большого количества зданий и сооружений дорожного хозяйства. В этой связи приобретает важное значение обеспечение заданной прочности и бездефектности дорожных одежд, особенно в условиях интенсивной застройки. Нарушение проектных параметров земляного полотна и разрушение дорожных одежд наблюдаются в местах пересечений с подземными инженерными коммуникациями, причем значительное количество таких локальных повреждений приходится на расположение тепловых сетей в грунтовом массиве автомобильных дорог. Эти обстоятельства приобретают все большее значение в связи с неизбежностью и массовым переходом на бесканальные методы прокладки теплосетей в траншеях.

Также следует отметить, что нормативная база и технические регламенты (например, СНиП 2.05.02-85* «Автомобильные дороги») не оговаривают случаи пересечения с бесканальными трубопроводами, ограничиваясь лишь указаниями на проложение теплотрассы под прямым углом. Недетализированные рекомендации содержатся и в нормативных документах по проектированию тепловых сетей. В результате вышеизложенного появилось большое количество промышленных и гражданских объектов, где выполняется устройство подземных тепловых сетей в непосредственной близости от дорожной одежды. Поэтому возникает необходимость анализа и учёта изменений параметров водно-теплового режима системы «дорожная одежда – земляное полотно» в местах расположения бесканальных теплопроводов.

Научная новизна. Научная новизна состоит в том, что на основании теоретических и экспериментальных исследований разработана и получила апробацию модель, позволяющая определить температуру в грунте земляного полотна автомобильной дороги на различной глубине возле бесканально расположенного теплопровода с учетом многослойной конструкции дорожной одежды для обеспечения требуемых сроков службы в процессе эксплуатации. Предложены рекомендации и защитные мероприятия по устройству бесканальных теплопроводов в грунте земляного полотна автомобильной дороги.

Практическая ценность. Практическая ценность заключается в возможности использования предлагаемой модели расчета формирования температурных фронтов в теории тепломассовых расчетов для сыпучих сред, в том числе земляного полотна, и появляется возможность установить безопасные условия работы системы «дорожная одежда – земляное полотно» для обеспечения нормативных сроков службы дорожных одежд в местах пересечения бесканальными теплопроводами.

Реализация работы. Реализация работы включает в себя разработку предложений по уменьшению изменений параметров водно-теплового режима системы «дорожная одежда – земляное полотно», вызванных воздействием подземных теплосетей. Результаты выполненных исследований могут быть использованы при разработке рекомендаций по прокладке современных бесканальных 2-трубных теплопроводов при пересечении автомобильных дорог.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 66-й (2008г.), 67-й (2009г.) научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ, научно-технических конференциях в г.Перми (2008г.), (2009г.), научно-практической конференции в г. Челябинске (2009г.).

На защиту выносится

Математическая модель прогнозирования температуры грунта земляного полотна на различной глубине в местах расположения 2-трубных бесканальных тепловых сетей.

Результаты натурных измерений параметров температуры, влажности и дефектности дорожных одежд на оборудованных экспериментальных участках.

Система рекомендаций по уменьшению изменений параметров влажности и температуры системы «дорожная одежда – земляное полотно», вызванных воздействием бесканальных тепловых сетей.

Публикации. По результатам исследований опубликовано восемь печатных работ в профильных изданиях, в том числе одна в журнале, находящемся в списке ВАК РФ, в которых отражены все основные положения диссертационной работы.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, приложений и списка литературы. Она содержит 145 страниц, включая 44 рисунка, 22 таблицы и 30 страниц приложений. Список используемой литературы содержит 115 наименований работ российских и зарубежных авторов.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, сформулирована цель и основные направления работы.

В главе 1 приведён достаточно полный обзор развития и применения бесканальных тепловых сетей в России. Рассмотрены работы, в которых затрагивалась проблема обеспечения требуемых сроков службы дорожных одежд как с асфальтобетонным, так и с цементобетонным покрытием с учётом водно-теплового режима грунта земляного полотна. Большое внимание уделено анализу отечественного опыта строительства автомобильных дорог в местах расположения инженерных сетей.

Выполнен анализ существующих транспортных объектов с расположением подземных инженерных сетей. В табл. 1 приведена статистика роста проектирования тепловых сетей с пенополиуретановой изоляцией за период с 2005-2009гг. на примере одного из московских проектных институтов - ОАО «20ЦПИ» (20-й Центральный проектный институт). Похожая тенденция наблюдается и на примере других крупных проектных организаций.

Таблица 1

Статистика проектирования бесканальных тепловых сетей на объектах ОАО «20ЦПИ»

загрузка...