Автомобильные дороги. Автодорожное строительство. Строительство взлетно-посадочных полос аэропортов

Для прогнозирования долговременной прочности дорожной конструкции и усталостной долговечности материалов покрытия важным является учет изменения состояния грунтов основания в условиях сезонных колебаний температуры и влажности

Лабораторные работы предназначены для магистров, обучающихся по направлению подготовки 23.04.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы», по профилю «Автомобили и тракторы». Приведены основы теоретических знаний по динамике взаимодействия наземных транспортно-технологических машин с деформируемым опорным основанием.

Рассмотрены основные темы дисциплины «Инженерная графика», относящиеся к дорожно-мостовому проектированию: «Геометрия струенаправляющей дамбы», «Мостовой переход», «Перспектива участка автомобильной дороги» и «Перспектива виража».

В методических указаниях изложены вопросы проектирования автомобильных дорог в трудных геологических и климатических условиях. Приведены примеры расчётов серпантин и барражей для закрепления дна оврага, основные положения, порядок, методика выполнения и пример расчетов в соответствии с программой дисциплины «Основы проектирования дорог», предусматривающей выполнение практических работ. Имеются необходимые справочные данные для расчетов, приведены индивидуальные задания для расчетов и список рекомендуемой литературы.

В методических указаниях содержатся сведения о порядке прохождения и оформления отчетной документации производственной практики. Имеются необходимые справочные данные для оформления отчетной документации по производственной практике, приведен список рекомендуемой литературы.

Учебное пособие содержит сведения об основных видах инженерных сооружений, связанных с использованием земли. Рассмотрены элементы автомобильной дороги и комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначенных для улучшения условий жизни в сельской местности.

В методических указаниях приведены рекомендации к практическим занятиям по изучению основных элементов и характеристик транспортно-эксплуатационного состояния дорог и дорожных сооружений. Приводятся рекомендации по изучению методов и способов обследования и диагностики дорог, способов сохранения транспортно-эксплуатационных качеств дорог и дорожных сооружений в разные периоды года.

Ключевой проблемой при строительстве лесовозных автомобильных дорог является негативное влияние природно-климатических факторов. Для большинства лесозаготовительных регионов одними из основных причин разрушения земляного полотна автомобильных дорог становятся сильное переувлажнение почв и частое возникновение паводков и селей. Повышенные требования к проектированию и строительству автомобильных дорог позволяют впоследствии уменьшить материальные затраты на их реконструкцию и ремонт. В условиях высокой влажности грунтов происходит значительное снижение несущей способности земляного полотна. Это явление, несмотря на возможность его прогнозирования и уменьшения его последствий, всегда носит разрушительный характер: примером тому может служить катастрофическое наводнение в Хабаровском крае в 2013 г. Целью данной работы является разработка альтернативного способа повышения прочностных характеристик земляного полотна автомобильных дорог, подвергающихся воздействию негативных природно-климатических факторов. На основании предварительного математического моделирования (в среде FlowVision) воздействия водного потока на земляное полотно лесовозной автомобильной дороги при различных скоростях движения можно сделать вывод, что наибольшей опасности подвергаются верхние откосы и основание земляного полотна. Во время паводков наиболее разрушительное воздействие оказывает текущая вода. Так, при скорости потока более 1,5 м/с деформация земляного полотна становится неизбежной. Усовершенствование методов укрепления автомобильных дорог позволит создать более долговечные и прочные конструкции защиты земляного полотна. Нами предложена новая конструкция защиты откосов земляного полотна, которая может быть использована при строительстве лесовозных автомобильных дорог в регионах, подверженных негативному влиянию паводков. Этот комбинированный вариант укрепления откосов даст возможность уменьшить степень разрушения автомобильных дорог в зависимости от времени и скорости воздействия водного потока на поверхность земляного полотна.

В настоящее время отсутствует единое научное понимание определения величины общего эколого-экономического ущерба от лесных пожаров на основе экосистемного подхода, учитывающего многостороннее назначение лесных благ и зависимость достижения эффективности лесохозяйственных и противопожарных мероприятий от уровня развития транспортной сети на территории лесного фонда. Цель статьи – разработка методики оценки величины эколого-экономического ущерба от пожаров лесным экосистемам с учетом фактора планирования лесной дорожной сети и ее апробация. Исследованы вопросы, касающиеся необходимости прогнозирования вероятности возникновения лесных пожаров, площади их распространения по территории лесного фонда, оценки возможного эколого-экономического ущерба лесным экосистемам. Изучение данных вопросов необходимо для своевременного проведения противопожарных и лесовосстановительных мероприятий, а также для определения величины оптимальных резервов, достаточных для ликвидации последствий лесных пожаров, оценки сопряженности показателя общего эколого-экономического ущерба от пожаров лесным экосистемам с непосредственно влияющим на этот показатель уровнем развития транспортной сети. Приведена разработанная авторами математическая модель, положенная в основу предлагаемого метода оценки величины эколого-экономического ущерба от пожаров лесным экосистемам с учетом фактора планирования создания и развития лесной дорожной сети. Разработка базируется на инструментарии экономико-математического моделирования, элементах теории вероятности и комбинаторики, а также комплексном междисциплинарном подходе к объекту исследования. Также описаны результаты расчетно-численного эксперимента при помощи разработанного методологического аппарата. Предложенная авторами методика может быть использована при выявлении наиболее пожароопасных территорий лесного фонда, разработке мероприятий по сохранению биоразнообразия, планировании рубок, лесовосстановительных работ и др. Для цитирования: Ковалев Р.Н., Еналеева-Бандура И.М., Никончук А.В. Оценка влияния пожаров на лесные экосистемы c учетом уровня развития лесотранспортной сети // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 131–149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-131-149
Currently, we can state the fact that there is no developed unified scientific approach to determining the degree of the total ecological and economic damage from forest fires based on the ecosystem approach, taking into account the multipurpose of forest benefits and the dependence of achieving the effectiveness of forestry and fire-fighting measures on the level of development of the transportation network on the territory of the forest fund. Hence, we can conclude that the development of a method for assessing the magnitude of ecological and economic damage from fires to forest ecosystems considering the factor of planning a forest road network is an urgent scientific issue. In this regard, the purpose of the article is to develop a methodology for assessing the degree of ecological and economic damage from fires to forest ecosystems, taking into account the planning factor of the forest road network and its testing. Within this framework, the article outlines the issues under study concerning the need for forecasting: the probability of forest fires, the area of their spread over the territory of the forest fund, the assessment of the degree of the possible ecological and economic damage to forest ecosystems. The study of these issues is necessary for the timely implementation of fire-prevention and restoration measures, as well as the determination of the value of optimal reserves sufficient to eliminate the consequences of forest fires, the assessment of the correlation of the indicator of total ecological and economic damage from fires with the level of development of the transportation network, which directly affects this indicator. The article presents a mathematical model developed by the authors, which forms the basis of the proposed method for assessing the degree of ecological and economic damage from fires considering the factor of planning the creation and development of the forest road network. The presented methodological development is based on the tools of economic and mathematical modeling, elements of the theory of probability and combinatorics, as well as an integrated interdisciplinary approach to the research object. The article also presents the results of a computational and numerical experiment using the developed methodological apparatus. The methodology proposed by the authors can be used in identifying the most fire-hazardous areas of the forest fund, development of measures to preserve biodiversity, planning logging, reforestation work, etc. For citation: Kovalev R.N., Enaleeva-Bandura I.M., Nikonchuk A.V. Assessment of the Impact of Fires on Forest Ecosystems Considering the Level of Development of the Forest Transportation Network. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 131– 149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-131-149

В настоящее время стремительно меняются условия строительства инженерных сооружений, в том числе автомобильных дорог. Это связано со следующими обстоятельствами: увеличение транспортных потоков, увеличение нагрузок от сооружений и транспорта, необходимость использования местных грунтов и материалов, появление новых технологий и конструкций

О способах решения транспортных проблем в Москве.

Внедрение в отечественную практику современного высокопроизводительного оборудования для оценки прочности эксплуатируемых нежестких дорожных одежд позволяет получать значительные массивы информации об упругих прогибах на всей протяженности обследованного участка. С использованием метода накопленных разностей (method of cumulative differences ) приведен пример разделения эксплуатируемого участка автомобильной дороги на характерные секции.

Рассматривается прогрессивный опыт организации внутрипостроечных дорог. Указываются способы повышения технологичности их устройства применительно к автомобильным и железным дорогам

Лесовозные автомобильные дороги можно назвать одним из наиболее важных эле-ментов лесопромышленного комплекса, так как основная часть заготавливаемой древесины перевозится автомобильным транспортом. В современных условиях для обеспечения эффективной работы лесозаготовительных предприятий необходимо выполнять требуемый объем строительства лесовозных автомобильных дорог, что осложняется рядом причин. Ключевой проблемой является разрушение дорожного полотна и откосов при воздействии на них неблагоприятных природно-климатических факто-ров. В перспективных регионах, богатых лесными ресурсами, эта проблема выражается в основном в частом возникновении паводков и селей, что негативно сказывается на прочностных характеристиках автомобильных дорог. Поэтому проектирование и строительство новых путей перевозок лесоматериалов в условиях переувлажненной среды требует повышенной надежности проектных решений и применения новых альтернативных способов защиты земляного полотна. Известные способы и средства его укрепления в виде различных защитных покрытий при высоте насыпи менее 1,5 м в условиях паводков не эффективны. Поток воды наносит ущерб откосам земляного полотна уже при скорости 0,8 м/с, что было доказано средствами математического моделирования в среде FlowVision. Перед нами стояла цель – разработать методику расчета реакции откоса земляного полотна на поток жидкости. В условиях подтоплений одной из основных причин, по которой возникают деформации поверхности защитных конструкций откосов, является гидродинамическая сила сопротивления движению, возрастающая со скоростью водного потока. Определение данного параметра для автомобильных дорог в регионах с частыми паводками позволяет учесть и максимально уменьшить разрушение автомобильных дорог и подобрать более эффективную конструкцию защиты откосов земляного полотна.

Журнал «Автомобильные дороги» – старейшее отраслевое издание дорожников. Отраслевое издание Министерства транспорта РФ. В журнале «Автомобильные дороги» профессионалы находят информацию, аналитику и прогнозы по самому широкому спектру проблем отрасли. Источники и объекты финансирования дорожных работ, современные технологии управления, строительства, содержания и ремонта, совершенствование механизмов бюджетного планирования, технические и технологические новинки, образовательные услуги для специалистов дорожной отрасли, зарубежный опыт, подробные обзоры профильных выставок – это всё темы журнала «Автомобильные дороги».

Журнал «Автомобильные дороги» – старейшее отраслевое издание дорожников. Отраслевое издание Министерства транспорта РФ. В журнале «Автомобильные дороги» профессионалы находят информацию, аналитику и прогнозы по самому широкому спектру проблем отрасли. Источники и объекты финансирования дорожных работ, современные технологии управления, строительства, содержания и ремонта, совершенствование механизмов бюджетного планирования, технические и технологические новинки, образовательные услуги для специалистов дорожной отрасли, зарубежный опыт, подробные обзоры профильных выставок – это всё темы журнала «Автомобильные дороги».

Журнал «Автомобильные дороги» – старейшее отраслевое издание дорожников. Отраслевое издание Министерства транспорта РФ. В журнале «Автомобильные дороги» профессионалы находят информацию, аналитику и прогнозы по самому широкому спектру проблем отрасли. Источники и объекты финансирования дорожных работ, современные технологии управления, строительства, содержания и ремонта, совершенствование механизмов бюджетного планирования, технические и технологические новинки, образовательные услуги для специалистов дорожной отрасли, зарубежный опыт, подробные обзоры профильных выставок – это всё темы журнала «Автомобильные дороги».

Большие возможности для повышения производительности и качества инженерного труда предоставляют механизация и автоматизация различных процессов инженерной деятельности с помощью электронной вычислительной техники. Это относится и к процессу проектирования, где выбор оптимального решения связан с рассмотрением и обработкой большого числа возможных вариантов. Применение электронно-вычислительных машин не только ускоряет расчеты, но и позволяет использовать для решения более строгие зависимости, что повышает точность вычислений. В некоторых случаях это дает возможность по-новому организовать процесс получения исходной информации. Первоначально автоматизации подвергались отдельные небольшие виды расчетов без какого-либо существенного изменения существующих технологических схем. В настоящее время с появлением новых математических методов стоит вопрос о создании автоматизированных систем на базе современных вычислительных машин, решающих весь комплекс задач по конкретной теме. В области дорожного проектирования на первом этапе автоматизации инженерных расчетов составляются программы, обслуживающие отдельные промежуточные этапы проектирования, связанные с большим объемом вычислений и не требующие вариантной проработки (например, программы подсчета объемов земляных работ, площадей откосов земляного полотна, ливневого стока, скоростей движения и др.), на втором этапе проводятся комплексные рас-четы, включающие логические элементы и связанные с обработкой, анализом большого количества вариантов и выбором оптимального из них по ряду показателей. Цель наших исследований – разработка методики определения оптимального варианта трассы лесной автомобильной дороги по стереомодели местности.

В настоящее время фрезерование является одним из основных рабочих процессов, применяемых при строительстве и ремонте автомобильных дорог. При выполнении технологической операции на рабочем органе возникают резко переменные, случайные нагрузки. Это связано с периодическим характером взаимодействия режущих элементов с обрабатываемым материалом и случайным характером условий и режимов работы агрегата. В статье рассмотрена модель формирования момента сопротивления на фрезе. Представлен случай, когда она состоит из участков, каждый из которых имеет несколько плоскостей резания и различное число ножей, равномерно расположенных в плоскости. В статье предложена аналитическая методика определения взаимных спектральных плотностей моментов сопротивления, формируемых на различных участках, которая позволяет на стадии проектирования рассчитывать спектральную плотность момента на рабочем органе с учетом его конструкции, угловой скорости, случайной изменчивости физико-механических свойств обрабатываемой среды, глубины фрезерования. Вероятностные характеристики нагрузок на фрезе служат исходной информацией для динамического анализа системы привода и конструкции агрегата, его прочностного анализа, выбора оптимальных параметров и режимов работы.

В настоящее время рынок производства дорожных катков активно развивается. Каждый завод-изготовитель имеет свой опыт производства и использует выработанный подход к проектированию новых моделей техники. Различие в технологиях проектирования приводит к появлению на рынке значительного количества новых моделей дорожных катков. Практические исследования процесса взаимодействия вальца катка с горячей асфальтобетонной смесью показывают, что многие модели с различными конструктивными параметрами оказывают схожее воздействие на уплотняемый материал. Следовательно, необходима разработка универсального подхода к выбору конструктивных параметров катков при их производстве. В работе сделана попытка разработать общую методику установления конструктивных параметров катков. Для этого был осуществлен статистический анализ конструктивных параметров более 260 моделей дорожных катков ведущих фирм-производителей. Результаты анализа представлены в работе в виде номограммы выбора параметров дорожного катка. С учетом полученной номограммы можно провести сравнительный анализ различных по конструктивным параметрам катков по предложенному в работе показателю эффективности. Предложенный алгоритм позволяет рекомендовать конструктивные параметры при проектировании заводами-изготовителями новых моделей дорожных катков. Как следствие, возможно сокращение количества схожих по воздействию моделей катков.

Научные основы проектирования лесовозных автомобильных дорог, заложенные в трудах ведущих ученых в области обеспечения их транспортно-эксплуатационных характеристик, базируются на теории автомобиля. На начальном этапе требования к элементам плана и профиля определялись из условия обеспечения движения одиночного автомобиля, по динамическим характеристикам и динамической устойчивости на отдельных участках дорог, т. е. из условия взаимодействия системы «автомобиль–дорога». С увеличением количества автомобилей на дорогах появилась необходимость обеспечить пропуск транспортных потоков различной интенсивности, для чего потребовалось изучить взаимодействие системы «дорожные условия–транспортные дороги». Исследованиям этих проблем посвящены работы А.К. Бирули, В.Ф. Бабкова, Е.В. Кондрашова, В.В. Сильянова и др., которые создали основы теории движения транспортных потоков в различных дорожных условиях. Применение теорий вероятности и массового обслуживания к изучению процессов движения в работах Я.А. Калужского, В.В. Сильянова, И.В. Бегма, В.М. Кислякова и Д. Дрю существенно углубило понимание закономерностей движения транспортных потоков и управления ими. В связи с увеличением динамичности автомобилей и совершенствованием дорог возросли и скорости движения, что повысило роль водителя в выборе оптимальных режимов и обеспечении безопасности. Следовательно, один из перспективных путей повышения эффективности работы лесовозного автомобильного транспорта – изучение взаимодействия системы «водитель–условия движения». Выполненные исследования показывают, что поскольку главным звеном в процессе взаимодействия комплекса «водитель–автомобиль–дорога–среда» является водитель, требования к параметрам дорог должны исходить из создания наиболее благоприятных условий для его работы. С учетом этих требований должны разрабатываться и методы ландшафтного и пространственного проектирования лесовозных автомобильных дорог. В настоящий момент отсутствуют требования к допускаемым изменениям транспортно-эксплуатационных качеств дорог в зависимости от природно-климатических и погодных условий и методы оценки их влияния на режим и безопасность движения. Это не позволяет оценивать как качество проектов, так и эффективность деятельности дорожно-эксплуатационной службы по обеспечению удобства и безопасности движения на дороге.

Экономическое и социальное развитие лесного комплекса страны в целом и отдельных ее регионов невозможно без постоянного усовершенствования лесовозных магистралей и поддержания требуемого уровня их технического состояния. Несмотря на то, что на строительство и ремонт лесовозных магистралей выделяются значительные средства, срок службы дорог зачастую не соответствует нормативным значениям. Причиной могут быть ошибки в проектировании, связанные с отсутствием данных по теплопроводности дорожно-строительных материалов, сезонное промерзание грунтов земляного полотна. В совокупности с неудовлетворительными грунтово-гидрологическими условиями данные факторы способствуют значительным деформациям дорожной конструкции. Одна из основных проблем дорожной отрасли в настоящее время – недостаточный учет грунтово-гидрологических условий местности: они оцениваются приближенно по топографическим картам и материалам старых документов или в лучшем случае по результатам рекогносцировочных исследований. При проектировании земляного полотна грунтово-гидрологические условия являются вторичным критерием выбора площадки проведения работ, а место прокладки трассы – первичным. Этим обусловлено то, что лесовозные трассы часто прокладывают на территории, где трудно обеспечить требуемые несущую способность и морозоустойчивость дорожных конструкций. Периодически происходящие промерзания и оттаивания дорожного полотна приводят к возникновению знакопеременных напряжений, значительно ускоряющих разрушение дорожного покрытия, а иногда и основания дороги. Цель работы – изучить механизм влияния температурного режима на дорожную конструкцию. Полевые испытания по измерению температуры в дорожной конструкции проводились в г. Перми на практически ровном асфальтированном участке. Представлены особенности процессов, протекающих в слоях дорожной конструкции лесовозных магистралей в период сезонного промерзания. Рассмотрены гипотезы о миграции влаги в сезоннопромерзающих грунтах, влиянии на данный процесс теплоемкости и теплопроводности дорожно-строительных материалов, а также методы моделирования процессов, протекающих в дорожной конструкции под влиянием природно-климатических условий. Получены значения температуры в дорожной конструкции, построены графики, показывающие среднюю температуру в дорожной конструкции в зависимости от времени года (для условий Пермского края). Глубокое понимание механизмов промерзания и оттаивания дорожного полотна позволяет избежать ошибок проектирования и связанных с ними значительных финансовых потерь при строительстве магистральных лесовозных дорог. Для цитирования: Боргонутдинов А.М., Рудов С.Е., Григорьев И.В., Ефимов Д.С., Швецова В.В. Экспериментальные исследования теплового режима в слоях дорожного покрытия магистральных лесовозных дорог // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 146–158. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-146-158 Финансирование: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-26-00009, https://rscf.ru/project/22-26-00009/

Задача управления процессом ресайклинга решается путем минимизации расхода энергии на поддержание рабочего процесса при условиях постоянства производительности и минимального контактного взаимодействия рабочих органов с обрабатываемой средой.

Рассмотрен вопрос совершенствования эксплуатационно-технических характеристик прицепного скрепера за счет применения комбинированной ножевой системы, сочетающей в одной машине широко распространенную ступенчатую ножевую системы и совковый режущий орган. Показана практическая возможность получения ровного забоя, повышения интенсивности заполнения ковша, национального распределения грунта в ковше в условиях свободного резания, а также заполнения ковша при увеличенной глубине резания грунта, без привлечения дополнительных машин. Получены данные о величине коэффициента удельного сопротивления резанию при ширине свободного резания в пределах 1,0...2,2 м.

Журнал «Автомобильные дороги» – старейшее отраслевое издание дорожников. Отраслевое издание Министерства транспорта РФ. В журнале «Автомобильные дороги» профессионалы находят информацию, аналитику и прогнозы по самому широкому спектру проблем отрасли. Источники и объекты финансирования дорожных работ, современные технологии управления, строительства, содержания и ремонта, совершенствование механизмов бюджетного планирования, технические и технологические новинки, образовательные услуги для специалистов дорожной отрасли, зарубежный опыт, подробные обзоры профильных выставок – это всё темы журнала «Автомобильные дороги».

При исследовании волновой динамики автомобильных дорог предлагается использовать математическую модель для оценки собственных частот колебательной системы, состоящей из абсолютно твердой пластины, укрепленной на пружинах, математические модели дорожного полотна для исследования стационарных колебаний и при воздействии импульсных возмущений.

Рассматриваются вопросы создания дорожных покрытий.

Журнал «Автомобильные дороги» – старейшее отраслевое издание дорожников. Отраслевое издание Министерства транспорта РФ. В журнале «Автомобильные дороги» профессионалы находят информацию, аналитику и прогнозы по самому широкому спектру проблем отрасли. Источники и объекты финансирования дорожных работ, современные технологии управления, строительства, содержания и ремонта, совершенствование механизмов бюджетного планирования, технические и технологические новинки, образовательные услуги для специалистов дорожной отрасли, зарубежный опыт, подробные обзоры профильных выставок – это всё темы журнала «Автомобильные дороги».

Журнал «Автомобильные дороги» – старейшее отраслевое издание дорожников. Отраслевое издание Министерства транспорта РФ. В журнале «Автомобильные дороги» профессионалы находят информацию, аналитику и прогнозы по самому широкому спектру проблем отрасли. Источники и объекты финансирования дорожных работ, современные технологии управления, строительства, содержания и ремонта, совершенствование механизмов бюджетного планирования, технические и технологические новинки, образовательные услуги для специалистов дорожной отрасли, зарубежный опыт, подробные обзоры профильных выставок – это всё темы журнала «Автомобильные дороги».

Журнал «Автомобильные дороги» – старейшее отраслевое издание дорожников. Отраслевое издание Министерства транспорта РФ. В журнале «Автомобильные дороги» профессионалы находят информацию, аналитику и прогнозы по самому широкому спектру проблем отрасли. Источники и объекты финансирования дорожных работ, современные технологии управления, строительства, содержания и ремонта, совершенствование механизмов бюджетного планирования, технические и технологические новинки, образовательные услуги для специалистов дорожной отрасли, зарубежный опыт, подробные обзоры профильных выставок – это всё темы журнала «Автомобильные дороги».