МАГОМЕДЭМИНОВ Нажмудин Сражидинович

совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог

в горных условиях

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2009

Работа выполнена на кафедре «Изыскания и проектирование дорог» Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Поспелов Павел Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Казарновский Владимир Давидович;

кандидат технических наук

Меньшов Алексей.Сергеевич.

Ведущая организация: ГП «РОСДОРНИИ».

Защита состоится 18 июня 2009г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42, телефон для справок (495) 155-93-24.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направить по адресу диссертационного совета университета. Копию отзыва просим прислать по e-mail: uchsovet@madi.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ).

Автореферат разослан «15» мая 2009 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. техн. наук, проф. Борисюк Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Строительство автомобильных дорог и мостов приводит к резкому возрастанию техногенных нагрузок на природную среду и к росту опасности её существенного негативного изменения. Это нередко создает критические ситуации, вызывает значительный материальный ущерб и даже ведет к гибели людей.

Автомобильные дороги на горных территориях являются практически единственными транспортными путями. «Отказы» горных дорог как транспортных сооружений сопряжены с большими экономическими потерями и социальными издержками. Причинами отказов, прежде всего, являются воздействие различных природных процессов, развивающихся на склонах. Учет воздействия природных факторов и процессов на автомобильную дорогу является одним из основополагающих принципов в проектировании автомобильной дороги как транспортного сооружения и инженерной конструкции. Значимость этого принципа общеизвестна и объясняется, прежде всего, теснейшей связью земляного полотна дороги с геологической средой и происходящими природными процессами. Эта связь усугубляется линейным характером дороги, приводящим к значительной протяженности поверхности геологической среды со всеми микро- и макроособенностями последней.

Характер, масштабность и интенсивность природных экзогенных склоновых процессов, воздействующих на автомобильную дорогу, зависят от особенностей территории, по которой проходит дорога. В этом отношении особое значение имеет горный рельеф, в котором интенсивность, масштабы и последствия геодинамических процессов, в частности - склоновых экзогенных - часто оказываются таковыми, что эти процессы именуют «опасными». К числу наиболее значимых относятся оползневые процессы.

Практика трассирования дорог на горных склонах основывается на понятии «устойчивого склона» и «неустойчивого склона». При этом учитывают наличие уже развившихся на склоне природных оползневых процессов, которые предлагается обходить, что связано с необходимостью чрезмерно больших затрат на обеспечение их устойчивости. В то же время вероятность развития оползневых процессов вследствие строительства дороги, т.е. в результате техногенных воздействий на склон, на котором еще не проявился оползневой процесс, учитывается недостаточно. Такое положение является одним из слабых звеньев в проектировании горных дорог. При таком подходе трассирование ведут без количественных оценок степени устойчивости геотехнического комплекса «склон + земляное полотно».

Используемые на природных склонах конструкции земляного полотна должны быть надежным основанием укладываемой на них дорожной одежды. Для этого природно-техногенная система «склон + земляное полотно» должна сохранять форму и требуемую прочность, принятую в качестве расчетной при проектировании дорожной одежды.

Решение проблемы устойчивости системы «склон + земляное полотно» приводит к необходимости детального изучения ее напряженного состояния, что представляется весьма актуальным.

Целью диссертационной работы является:

совершенствование методов оценки устойчивости земляного полотна автомобильных дорог на природном склоне с учетом его сложного инженерно-геологического строения на основе анализа напряженного состояния и построения возможных траекторий разрушения.

Научная новизна. Исследовано распределение напряжений в природном склоне с учетом его сложного инженерно-геологического строения, и выполнена оценка устойчивости конструкции земляного полотна автомобильных дорог на природном склоне на основе анализа напряженного состояния и построения возможных траекторий разрушения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована: теоретическими предпосылками, базирующимися на фундаментальных положениях механики деформируемого твердого тела и механики грунтов; сопоставлением результатов с натурными наблюдениями; сравнением полученных результатов с известными решениями.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследований диссертации по оценке устойчивости системы «склон + земляное полотно» используются в практике проектирования и строительства автомобильных дорог в горной местности.

Применение результатов в практике позволит прогнозировать оползневые явления, что способствует сокращению материальных затрат, связанных с ликвидацией их последствий и повышению безопасности движения.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях Дагестанского государственного технического университета, Махачкалинского филиала МАДИ (ГТУ) и МАДИ (ГТУ).

В завершенном виде работа докладывалась на расширенных заседаниях кафедр «Автомобильные дороги» Махачкалинского филиала МАДИ (ГТУ), «Автомобильные дороги, основания и фундаменты» ДГТУ и «Изыскания и проектирование дорог» МАДИ (ГТУ).

На защиту выносятся:

результаты исследований распределения напряжений в природном склоне с учетом его сложного инженерно-геологического строения;