ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

При строительстве транспортных объектов в криолитозоне кардинально нарушается температурный режим многолетнемерзлых грунтов. В процессе эксплуатации Байкало-Амурской магистрали в основании земляного полотна на отдельных участках в районах распространения высокотемпературных мерзлых грунтов образовались так называемые чаши протаивания. Они представляют собой зоны оттаявших многолетнемерзлых грунтов, расположенные непосредственно под железнодорожными насыпями, даже при соблюдении первого принципа строительства. Главным образом это касается насыпей, сложенных дренирующими грунтами. В этом случае формированию таких чаш в первую очередь способствует инфильтрация атмосферных осадков в тело земляного полотна. Расчетным путем оценить эффект от влияния атмосферных осадков на отепляющий эффект основания земляного полотна весьма проблематично в связи с хаотическим характером фильтрационных процессов, происходящих в теле земляного полотна.

В данной работе сделана попытка использования нетрадиционного подхода к решению этой проблемы, а именно предложено ввести поправку к летним значениям коэффициента теплопроводности, учитывающую теплообмен фильтрующихся теплых атмосферных вод с твердыми частицами дренирующего грунта. Для определения данной оправки был использован эмпирический подход. Он заключается в коррекции коэффициента теплопроводности в процессе численных расчетов с ориентацией на реальную глубину верхней границы многолетней мерзлоты под насыпью, полученную при инженерно-геологических изысканиях. Подобранный таким образом коэффициент теплопроводности можно использовать для дальнейших расчетов в схожих условиях. С помощью предложенного подхода обоснована эффективная конструкция насыпи из дренирующих грунтов. Также показано, что использование такого приема для предотвращения деградации грунтов основания насыпи является эффективным при строительстве земляного полотна под вторые пути в криолитозоне.

В статье рассмотрена сущность нагельного крепления для обеспечения устойчивости стен глубоких котлованов, откосов оврагов или крутых склонов поверхности земли. Для реализации этого прогрессивного вида крепи, особенно в стесненных условиях строительства, при «точечной застройке» в городских условиях, рассматриваются возможности применения кольцевой пневмоударной машины типа ПУМ. На основе анализа особенностей конструкции, рабочего цикла этих машин и производственных испытаний выявлены резервы увеличения эксплуатационной производительности при работе ударной системы в целом.

Расчеты показали, что даже при незначительной подвижности забиваемого в грунт стержневого элемента большая часть энергии первой волны ударного импульса (более 75 %) не расходуется на совершение полезной работы. Кроме этого, теряется достаточно много времени (до 20 % времени цикла забивки) на восприятие реактивной силы отдачи, т. е. ручное поджатие машины к забою в начале внедрения стержня. Имеются дополнительные потери времени на замену клиновых кулачков по мере их износа.

Обоснована целесообразность разработки и внедрения податчика - устройства для создания внешней поджимающей силы на корпус ударной машины, которая позволяет выбрать все возникающие в ударной системе зазоры и создать оптимальные условия для работы зажимного механизма. Предложена конструкция быстроразборного клинового зажимного механизма, позволяющего в течение 5…7 мин произвести замену кулачков.