аспирант
Воронеж, Воронежская область, Россия
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.
переувлажнение, деформация, паводки, откосы, уравнение, сила давления, сила сопротивления, скорость, масса
Строительство автомобильных дорог не только играет важную роль в эффективном развитии лесопромышленного комплекса, но и является незаменимым элементом для всех сфер человеческой деятельности. Они постоянно расширяются, охватывая всё большую территорию. В современных условиях перевозка лесоматериалов автотранспортом наиболее распространена по сравнению с другими видами транспортировки грузов, такими как водный и железнодорожный способы перевозки лесных материалов (рис. 1). Использование водного транспорта леса по рекам на данный момент не актуально из-за запрета молевого лесосплава, несмотря на низкую стоимость. Это привело к тому, что лесозаготовительные предприятия, примыкающие к малым и средним рекам, оказались отрезанными от автомобильных дорог, а огромные лесные массивы были исключены из ресурсов вырубки. Перевозка лесоматериалов железнодорожным транспортом также пользуется спросом. Она позволяет транспортировать одновременно большое количество материалов.
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.
