Использование армогрунта в конструкции устоев деревянного моста лесовозной автомобильной дороги
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-113-125Ключевые слова:
армированный грунт, метод конечных элементов, мостовой устой, геосинтетические материалы, лесовозная дорога, деревянное мостостроениеАннотация
Деревянные мосты традиционно довольно широко используются на лесовозных дорогах, несмотря на целый ряд недостатков, в основном связанных с невысокими долговечностью и огнестойкостью. Главным преимуществом деревянных мостов для лесовозных дорог является применение при строительстве и ремонте местных конструкционных материалов, что обуславливает низкую стоимость объекта. Однако традиционные конструкции устоев деревянных мостов требуют большого объема кондиционных дренирующих грунтов для отсыпки конусов, каменных материалов или железобетонных плит для укрепления конусов в целях защиты от размывов. Кроме того, для слабых грунтов используются свайные опоры, для сооружения которых необходима тяжелая строительная техника. Этих недостатков лишены армогрунтовые устои. Использование новых конструкций береговых опор позволит снизить стоимость строительства и повысить надежность работы конструкций. Цель работы – оценить возможность применения армогрунта в конструкции устоев деревянных мостов. Приведены результаты расчета устоя с использованием армированного грунта. Выполнены расчеты на нормативные нагрузки А11, Н11, а также лесовозного автопоезда. Для нахождения параметров лесовозного автопоезда осуществлены дополнительные исследования, позволившие определить марку автопоезда, оказывающего максимальную нагрузку на устой. Установлено, что максимальное усилие на устой оказывает нагрузка Н11, а минимальное – А11. Усилие от лесовозного автопоезда на базе автомобиля Iveco-AMT 633920 (6×6) значительно превышает воздействие от нормативной нагрузки А11, но немного меньше, чем усилие от нормативной нагрузки Н11. Расчеты устоя выполнены методом конечных элементов с помощью программы Plaxis 2D по 2 группам предельных состояний и включали в себя определение внешней и внутренней устойчивости армогрунтового устоя, а также вертикальных и горизонтальных перемещений. При расчете внешней устойчивости получены коэффициенты устойчивости для 1-й схемы загружения – 2,14, для 2-й – 1,44, что больше предельно допустимого значения – 1,375. В целом расчеты показали, что армогрунтовый устой по всем показателем соответствует требованиям нормативных документов.
Для цитирования: Бургонутдинов А.М., Бурмистрова О.Н., Клевеко В.И., Лицингер Ю.К. Использование армогрунта в конструкции устоев деревянного моста лесовозной автомобильной дороги // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 3. С. 113–125. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-113-125
Скачивания
Библиографические ссылки
Кузнецов А.В. Анализ применения лесовозных автопоездов в реальных ареалах эксплуатации // Современные наукоемкие технологии. 2021. № 6, ч. 2. С. 265–269. Kuznetsov A.V. Analysis of Using Log Trucks in Real Areas of Operation. Sovremennyye naukoyemkiye tekhnologii = Modern High Technologies, 2001, no. 6(2), pp. 265–269. (In Russ.). https://doi.org/10.17513/snt.38732
Мищенко Д.С. Обзор деревянного мостостроения в России // Инновационные методы проектирования строительных конструкций зданий и сооружений: сб. науч. тр. IV Всерос. науч.-практ. конф., 22 нояб. 2022 г. Курск: Юго-Зап. гос. ун-т, 2022. С. 363–366. Mishchenko D.S. Review of Wooden Bridge Construction in Russia. Innovative Methods for Engineering Projecting of Buildings and Constructions. Proceedings of the 4th All-Russian Scientific and Practical Conference, November 22, 2022. Kursk, SWSU Publ., 2022, pp. 363–366. (In Russ.).
Подъяпольская М.А., Вербицкий И.О., Вербицкая Е.В. Деревянные мосты. Мостостроение с использованием древесины в прошлом и сейчас // Ползуновский альманах. 2022. № 1. С. 168–170 Podyapolskaya M.A., Verbitskiy I.O., Verbitskaya E.V. Wooden Bridges. Past and Present of Wood Bridge Constriction. Polzunovskiy al’manakh, 2022, no. 1, pp. 168–170. (In Russ.).
Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2015617003. Программный комплекс для расчета внешней устойчивости подпорных стен («Retaining Wall»): № 2015613701: заявл. 06.05.2015: опубл. 20.07.2015 / В.Д. Соколова, В.И. Клевеко. Sokolova V.D., Kleveko V.I. Software Package for Calculating the External Stability of Retaining Walls («Retaining Wall»). Certificate of registration of the computer program RF, no. RU 2015617003, 2015. (In Russ.).
Соколова В.Д. Применение армогрунта в конструкции устоев моста на лесовозной дороге // Северогеоэкотех-2014: материалы междунар. молодеж. науч. конф., 26–28 марта 2014 г. Ч. 4. Ухта: УГТУ, 2014. С. 102–104. Sokolova V.D. Application of Reinforcement Soil in the Construction of Bridge Abutments on the Logging Road. Severogeoekotekh – 2014: Proceedings of International Young Scientists Conference, March 26–28, 2014. Part 4. Ukhta, USTU Publ., 2014, pp. 102–104. (In Russ.).
Соколова В.Д. Сравнительный анализ результатов аналитического и численного методов расчета армогрунтовых подпорных стен // Геология в развивающемся мире: сб. науч. тр. (по материалам VIII науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с междунар. участием, 23–26 апр. 2015 г.) / отв. ред. П.А. Белкин. Пермь: ПГНИУ, 2015. С. 116–119. Sokolova V.D. Comparative Analysis of the Results of Analytical and Numerical Methods for Calculating Reinforced Soil Retaining Walls. Geology in the Developing World: Proceedings of the 8th Scientific-Practical Conference of Students, Graduate Students and Young Scientists with International Participation, 23–26 April 2015. Ed. by P.A. Belkin. Perm, PSU Publ., 2015, pp. 116–119. (In Russ.).
Соколова В.Д., Клевеко В.И. Основные положения по расчету армогрунтового устоя моста // Будущее науки-2014: сб. науч. ст. II Междунар. молодеж. науч. конф., 23–25 апр. 2014 г. / отв. ред. А.А. Горохов. Т. 2. Курск: Унив. кн., 2014. С. 236–239. Sokolova V.D., Kleveko V.I. Main Principles for Calculation of Reinforced Soil Bridge Abutment. Future of Science – 2014: Proceedings of the 2ed International Young Scientists Conference, April 23–25, 2014. Ed. by A.A. Gorokhov. Kursk, Universitetskaya kniga Publ., 2014, vol. 2, pp. 236–239. (In Russ.).
Соколова В.Д., Клевеко В.И. Применение армированного грунта в конструкции устоев моста // Экология и науч.-техн. прогресс. Урбанистика. 2014. № 1. С. 367–373. Sokolova V.D., Kleveko V.I. The Use of Reinforced Soil in the Construction of Bridge Abutments. Ecology and Scientific-Technical Progress. Urbanistics: Proceedings of the 12th All-Russian Scientific-Practical Conference of Students, Graduate Students and Young Scientists with International Participation. Perm, 2014, no. 1, pp. 367–373. (In Russ.).
Соколова В.Д., Клевеко В.И. Экономическое обоснование применения армированного грунта в конструкции устоев мостов // Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований: материалы V междунар. науч.-практ. конф., North Charleston, SC, USA, 22–23 дек. 2014 г. Т. 1. CreateSpace, 2015. С. 85–88. Sokolova V.D., Kleveko V.I. Economic Justification for the Use of Reinforced Soil in the Construction of Bridge Abutments. Actual Directions of Fundamental and Applied Research: Proceedings of the 5th International Scientific-Practical Conference, North Charleston, SC, USA, 22–23 December 2014. CreateSpace Publ., 2015, vol. 1, pp. 85–88. (In Russ.).
Стуков В.П. Современное деревянное мостостроение // Развитие СевероАрктического региона: проблемы и решения: материалы науч. конф. проф.-преподават. состава, науч. сотр. и аспирантов Сев. (Арктич.) федер. ун-та им. М.В. Ломоносова, 19–26 марта 2015 г. Архангельск: САФУ, 2015. С. 343–348. Stukov V.P. Modern Wooden Bridge Building. Development of the North Arctic Region: Problems and Solutions. Proceedings of the Scientific Conference of the Professional and Teaching Supervises, Research Assistants and Graduate Students of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, March 19–26, 2015. Arkhangelsk, NArFU Publ., 2015, pp. 343–348. (In Russ.).
Стуков В.П. Развитие деревянных мостов и их применение в условиях Севера // Региональные аспекты развития науки и образования в области архитектуры, строительства, землеустройства и кадастров в начале III тысячелетия: материалы Междунар. науч.-практ. конф., 29–30 нояб. 2018 г. Комсомольск-на-Амуре: КнАГУ, 2019. С. 316–321. Stukov V.P. Development of Wooden Bridges and Their Application in the Conditions of the North. Regional Aspects of the Development of Science and Education in the Fields of Architecture, Construction, Boundary Survey and Cadastres at the Beginning of the 3ed Millennium: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, 29–30 November 2018. Komsomolsk-on-Amur, KnASU Publ., 2019, pp. 316–321. (In Russ.).
Уткин В.А., Матвеев С.А. Особенности проектирования деревянных мостов автомобильных лесовозных дорог // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 126–152. Utkin V.A., Matveev S.A. Features of Designing Wooden Bridges of the Forest Complex. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 1, pp. 126–152. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-126-152
Цыганков А.В. Проектирование и расчет деревянных автодорожных мостов. Пермь: ПГТУ, 2007. 434 с. Tsygankov A.V. Projecting and Computation of Wooden Road Bridges. Perm, PSU Publ., 2007. 434 p. (In Russ.).
Askari M., Razeghi H.R., Mamaghanian J. Numerical Study of Geosynthetic Reinforced Soil Bridge Abutment Performance Under Static and Seismic Loading Considering Effects of Bridge Deck. Geotextiles and Geomembranes, 2021, vol. 49, no. 5, pp. 1339–1354. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2021.05.007
Jelušič P., Žlender B. Experimental Study of a Geosynthetic-Reinforced Soil Bridge Abutment. Geosynthetics International, 2021, vol. 28, no. 5, pp. 479–490. https://doi.org/10.1680/jgein.21.00022
Kupec J. Bridge Abutments from Geogrid Reinforced Soil. NZ Geomechanics News, 2021, iss. 102. Available at: https://www.nzgs.org/libraries/bridge-abutments-fromgeogrid-reinforced-soil/ (accessed 20.12.2022)
Tatsuoka F., Tateyama M., Koda M., Kojima K., Yonezawa T., Shindo Y., Tamai S. Research and Construction of Geosynthetic-Reinforced Soil Integral Bridges. Transportation Geotechnics, 2016, vol. 8, pp. 4–25. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2016.03.006
Vennapusa P., White D., Klaiber W., Wang Sh. Geosynthetic Reinforced Soil for Low-Volume Bridge Abutments. Final Report. Center for CEER at Iowa State University. 2012. Available at: https://intrans.iastate.edu/app/uploads/2018/03/GRS-for-Low-VolumeBridgeAbutments_TR621_FINAL_UPDATED_HQ.pdf (accessed 20.12.2022).
Won M.-S., Langcuyan C.P. A Study of the Effects of Geosynthetic Reinforced Soil and Reinforcement Length on GRS Bridge Abutment. Applied Sciences, 2021, vol. 11, iss. 23, art. no. 11226. https://doi.org/10.3390/app112311226
Zornberg J.G., Abu-Hejleh N., Wang T. Geosynthetic – Reinforced Soil Bridge Abutments. Geotechnical Fabrics Report, 2001, vol. 19, no. 2, pp. 52–55. Available at: https://www.researchgate.net/publication/290006229_Geosynthetic_-_Reinforced_soil_bridge_abutments (accessed 12.12.2022).
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 В.И. Клевеко, А.М Бургонутдинов, О.Н. Бурмистрова, Ю.К. Лицингер (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
