ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТИ ПРОНИКНОВЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ГРУНТ НАСЫПИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Ю.А. Макарова

Скачать

№ 4 (28)

Лесоинженерное дело

Аннотация: 

Лесовозную автомобильную дорогу можно назвать одним из наиболее значимых элементов лесопромышленного комплекса, поэтому строительство автомобильных дорог играет важную роль не только в эффективном развитии лесопромышленного комплекса, но и является незаменимым элементом для всех сфер человеческой деятельности. Учитывая существующие на сегодняшний момент способы перевозки лесоматериалов, развитие автомобильного транспорта становится наиболее эффективным в условиях нашей страны. Несмотря на это, транспортная инфраструктура в основных лесных регионах слабо развита из-за сильного воздействия неблагоприятных факторов. Поэтому первостепенной задачей для специалистов становится повышение качества дорог. Ключевой проблемой большинства лесовозных автомобильных дорог является потеря прочностных характеристик из-за влияния на них неблагоприятных природно-климатических условий. В перспективных лесных регионах она выражается в сильном переувлажнении почв, возникновении паводков, селей. Воздействие паводков на поверхность откосов земляного полотна сокращает её срок службы и приводит к преждевременному старению и деформации. Рассматривая скорость проникновения жидкости в грунт насыпи земляного полотна как величину переменную, мы поставили перед собой цель вывести дифференциальное уравнение движения жидкости в пористой среде под воздействием внешних нагрузок. При проведении исследования скорости проникновения жидкости в грунт земляного полотна за основу был взят второй закон Ньютона. Расписав более подробно значения массы пласта воды, пропитывающего поверхность земляного полотна, и сил, воздействующие на поверхность откоса земляного полотна и включающих в себя силу давления жидкости, силу сопротивления поверхности откоса и силу сопротивления конструкции защиты, мы получили требуемое уравнение. Используя решение дифференциального уравнения движения жидкости в грунте земляного полотна под воздействием внешних нагрузок, можно определить значение скорости проникновения жидкости в грунт насыпи земляного полотна при различных значениях пути фильтрации в любой момент времени.

 

Ключевые слова: 

переувлажнение, деформация, паводки, откосы, уравнение,сила давления, сила сопротивления, скорость, масса

 

Литература: 
  1. Автомобильные дороги. Защита откосов автомобильных дорог от размыва [Текст] : обзорная информация. – М. : Росавтодор, 1992. – 84 с.
  2. Першин, М. Н. Дорожное грунтоведение [Текст] / М. Н. Першин, А. М. Кулижников, В. П. Радов. – СПб., 1998. – 153 с.
  3. Лейбензон, Л. С. Движения природных жидкостей и газов в пористой среде [Текст] / Л. С. Лейбензон. – М. : Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1947. – 244 с.
  4. Баренблатт, Г. И. Движение жидкостей и газов в природных пластах [Текст] / Г. И. Баренблатт, В. М. Ентов, В. М. Рыжик. – М. : Недра, 1984. – 211 с.
  5. Макарова, Ю. А. Использование геосинтетических материалов для защиты откосов земляного полотна лесовозной автомобильной дороги в условиях подтоплений [Текст] / Ю. А. Макарова, А. Ю. Мануковский // Лесной журнал. – 2017. – № 3. – С. 114-122.
  6. Механика насыщенных пористых сред [Текст] / В. Н. Николаевский, К. С. Басниев, А. Т. Горбунов, Г. А. Зотов. – М. : Недра, 1970. – 339 с.
  7. Савельев, В. В. Мелиорация лесосплавных путей и гидротехнические сооружения [Текст] : учеб. / В. В. Савельев. – М. : Лесн. пром-сть, 1982. – 280 с.
  8. Наводнение-2013 [Текст]. –Талакан, 2014. – 144 с.
  9. Ольховская, В. А. Подземная гидромеханика [Текст] / В. А. Ольховская. – Самара, 2004. – 148 с.
  10. Транспорт леса. В 2 т. Т. 1. Сухопутный транспорт [Текст] : учеб. / Э.О. Салминен [и др.] – М. : Академия, 2009. – 368 с.
  11. Коллинз, Р. Течения жидкостей через пористые материалы [Текст] / Р. Коллинз. – М. : Мир, 1964. – 350 с.
  12. Требин, Г. Ф. Фильтрация жидкостей и газов в пористых средах [Текст] / Г. Ф. Требин. – М. : Гостоптехиздат, 1959. – 160 с.
  13. Wang, C. Y. Exact solutions of the steady-state Navier–Stokes equations [Text] / C. Y. Wang // Annu. Rev. Fluid Mech. – 1991. – 23 (1). – P. 159-177.
  14. Bednarouk, S. Flood Prevention and Protection in Russia [Text] / S. Bednarouk, Е. Ovcharov // United Nation. Seminar on Flood Prevention and Protection. Berlin, 7-8 oct. 1999. – No. 37. – P. 1-4.
  15. Fluid kinematics on a deformable surface [Text] / J.-Z. Wu, Y.-T. Yang, Y.-B. Luo, C. Pozrikidis // Fluid Mech. – 2005. – 541. – P. 371-381.
  16. Ward, R. Floods: A Geographical Perspective [Text] / R. Ward. – London; Basingstoke: Mac Millan Press, 1978. – 244 p.
  17. Pozrikidis, C. Introduction to Theoretical and Computational Fluid Dynamics [Text] / C. Pozrikidis. – 2nd ed. – New York : Oxford University Press, Inc., 2011. – XXX, 1243 p.
  18. Barraclough, D. The effect of molecular size on diffusioncharacteristics in soil [Text] / D. Barraclough, P. H. Nye // J. Soil Sci. – 1979. – 30(1). – P. 29-42.