Experimental Studies of the Thermal Regime in the Pavement Layers of Long-Distance Forest Roads
Open Access
- 1 April 2022
- journal article
- research article
- Published by M.V. Lomonosov Northern (Arctic) Federal University in Lesnoy Zhurnal (Forestry Journal)
- No. 2,p. 146-158
- https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-2-146-158
Abstract
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/Keywords
This publication has 9 references indexed in Scilit:
- The Study of the Destruction Process of Frozen and Thawing Soils Exposed to the Skidding SystemLesnoy Zhurnal (Forestry Journal), 2020
- Features of Contact Interaction between the Skidding System and Frozen SoilsLesnoy Zhurnal (Forestry Journal), 2019
- Changes of vertical groundwater recharge with increase in thickness of vadose zone simulated by one-dimensional variably saturated flow modelJournal of Earth Science, 2014
- New values of time and reliability in passenger transport in The NetherlandsResearch in Transportation Economics, 2014
- Long-term increase in diffuse groundwater recharge following expansion of rainfed cultivation in the Sahel, West AfricaHydrogeology Journal, 2014
- New SP-values of time and reliability for freight transport in the NetherlandsTransportation Research. Part E, Logistics and Transportation Review, 2014
- Prediction of travel time variability for cost-benefit analysisTransportation Research Part A: Policy and Practice, 2012
- Groundwater Recharge through Vertisols: Irrigated Cropland vs. Natural Land, IsraelVadose Zone Journal, 2011
- Impacts of soil conservation on groundwater recharge in the semi-arid Loess Plateau, ChinaHydrogeology Journal, 2011