Введение к работе
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.
