автореферат диссертации по истории, специальность ВАК РФ 07.00.10
диссертация на тему: Особенности развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна

Полный текст автореферата диссертации по теме "Особенности развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна"

На правах рукописи

Су Да

Особенности развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна

Специальность 07.00.10 - История науки и техники

(\

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005549861

Хабаровск - 2014

005549861

Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального «Дальневосточный государственный университет путей (ДВГУПС) на кафедре «Строительное производство».

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент,

Пиотрович Алексей Анатольевич

Официальные оппоненты:

Воронина Маргарита Михайловна, доктор технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ПГУПС), кафедра «Высшая математика», профессор;

Воробьев Эдуард Викторович, кандидат технических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МГУПС (МИИТ), кафедра «Путь и путевое хозяйство», профессор.

Ведущая организация:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ)

Защита состоится «28» мая 2014 г., в 15:00 часов на заседании диссертационного совета Д218.005.09 на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, ауд. 1235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте МГУПС (МИИТ), www.miit.ru.

Автореферат разослан « 2Ц- » марта 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

бюджетном образования сообщения»

Козырев Валентин Александрович

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Начиная с 1876 года, железные дороги в Китае развиваются в изменяющихся политических, общественных, экономических условиях, создающих для них внешнюю среду. Создание железнодорожной сети в Китае прошло через несколько исторических этапов, временные параметры которых и причины переходов между ними для специфических политико-экономических и территориальных особенностей страны недостаточно исследованы. До настоящего времени не установлены закономерности территориального распространен™1 железных дорог, а также не определены основные факторы, влияющие на них.

В связи с увеличением объемов строительства железнодорожной сети КНР, возрастает доля железных дорог, расположенных в горных и густонаселенных районах. Появляется необходимость укрепления и инженерной защиты высоких насыпей с крутыми откосами. Поэтому актуальными являются вопросы исследования исторического развития и совершенствования конструкций удерживающих сооружений земляного полотна железных дорог.

Степень разработанности темы. Методологические основы изучения истории науки и техники нашли отражение в трудах В.И. Вернадского, А. А. Зворыкина, И.Я. Конфедератова, А.Ф. Кравченко, Б.И. Кудрина, О.Д. Симоненко, A.C. Фёдорова, C.B. Шухардина, J. Needham и др.

В исследованиях М.И. Воронина, М.М. Ворониной, H.A. Зензинова, А.И. Ильина, М.А. Ковальчука, З.Л. Крейнис, П.П. Мельникова, С.П. Першина, A.A. Пиотровича, Е.А. Сотникова, В.И. Сурина, С.Л. Ширяева, Инь Те, Ли Цзюнь, Ми Жучэн, Се Бинь, Сунь Юнфу, Сунь Ятсен, Сюй Вэньшу, Тун Либэнь, Хао Ин, Цзинь Шисюань, Чжан Юйцай, К. Cantlie, М.Т. Chin, P. Crush, G.B. Rea, H.L. Von Lochovv и др. изложены особенности периодизации развития и территориального распространения железных дорог, их роль и значение для развития страны.

На основе исследований Филиала по железным дорогам Ассоциации профилактики бедствий Китая и Комитета по гидротехнике Китайского железнодорожного сообщества определены особенности территориального распространения железных дорог страны.

1 В работ« термин «распространение» используется дтя обозначения процесса поступательного развития железнодорожной сети по территории Китая.

Исследованию эволюции конструкций поддерживающих и удерживающих сооружений для устойчивости земляного полотна, вопросам их проектирования и строительства посвящены работы Е.С. Ашпиза, J1.H. Бернацкого, В.И. Грицыка, К.Д. Джоунса, А.А. Зайцева, С.А. Кудрявцева, А.В. Петряева, А.В. Ливерозского, И.В. Прокудила, Е.В. Федоренко, Т.Г. Яковлевой, А.И. Ярмолинского, Ли Гуансинь, Лю Дапэн, Не Дэлу, Ю Сяовэй, Ян Гуанцин и др.

В работах В.В. Виноградова, С.Г. Жорняк, В.В. Пупатенко, А.И. Середина, Ван Чжао, Ян Гуанцин, Ян Голинь, Ян Мин, B.R. Christopher, А.А. Sawicki и др. исследуются методы расчета поперечных горизонтальных деформаций (ПГД) в элементах армогрунтовых удерживающих сооружений, для учета которых отсутствует общий способ расчета. Результаты исследований, на наш взгляд, требуют дополнительной проработки применительно к сооружению высоких насыпей на железных дорогах КНР.

Цель работы заключается в проведении историко-технического анализа особенностей развития железных дорог Китая с воссозданием целостной исторической картины, а также в исследовании эволюции конструкций армо!рунтовых удерживающих сооружений земляного полотна и выработке предложений по их совершенствованию.

Для достижения цели в исследовании были поставлены и решены следующие задачи:

- сбор, систематизация и обобщение материалов, включая первоисточники, характеризующих процесс развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна;

- исследование периодизации развития железных дорог Китая с уточнением этапов и факторов, влияющих на ее формирование;

- выявление особенностей территориального распространения железных дорог Китая в процессе исторического развития;

- исследование эволюции конструкций армогрунтовых удерживающих сооружений и выявление особенностей их развития на железных дорогах Китая;

- выработка предложений по совершенствованию конструкций армогрунтовых удерживающих сооружений высоких насыпей.

Объектом исследования являются железные дороги Китая с 1876 г. по настоящее время.

В качестве предмета исследования рассмотрено развитие железных дорог Китая, поддерживающих и удерживающих сооружений для повышения устойчивости земляного полотна.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые:

- введены в научный оборот новые, ранее не использовавшиеся документальные источники, характеризующие развитие железных дорог Китая в прошлом;

- уточнена периодизация развития железных дорог в Китае в части обоснования нового - пятого этапа;

- выявлены особенности территориального распространения железных дорог Китая по ступенчатому районированию территории в соответствии с уточненной периодизацией, и воссоздана целостная историческая картина развития железных дорог страны;

- определены качественные изменения принципов проектирования поддерживающих и удерживающих сооружений высоких железнодорожных насыпей: переход от пассивного удержания к активному укреплению и комбинирование таких сооружений на железных дорогах Китая;

- разработан способ расчета ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений высоких железнодорожных насыпей с учетом деформации растяжения георешеток, горизонтальной деформации тела армированного грунта и ползучести георешеток.

Теоретическая и практическая значимость работы. Целостная историческая картина развития железных дорог Китая дополняет общее представление об особенностях этого процесса, сложившегося в современной историографии.

Исследование процесса перехода от пассивного удерживания к активному укреплению поддерживающих и удерживающих сооружений и выявление тенденции к комбинированию конструкций имеют определяющее значение для оценки перспектив использования их в ходе строительства железных дорог Китая.

Способ расчета ПГД был принят Первой строительной компанией (г. Пекин, КНР), входящей в «22-ое управление» группы компании «Китайское железнодорожное строительство», при проектировании армогрунтового

удерживающего сооружения высоких насыпей на параллельной линии железной дороги Ганьлун (Ганьчжоу - Лунянь).

Разработаны «Рекомендации по применению опыта расчетов ПГД для проектирования армогрунтовых удерживающих сооружений (на примере железнодорожных объектов КНР)». Они использованы научно-внедренческим предприятием «ДВ-Геосинтетика» (г. Хабаровск, РФ) при проектировании противодеформационных мероприятий для расчётов и разработки конструкций армогрунтовых сооружений на объектах Дальневосточной железной дороги; проектной организацией «Строй-Импульс (ГК «МИАКОМ» г. Санкт-Петербург, РФ) при выполнении расчетного обоснования объектов: «Разработка рациональных конструктивных решений по усилению высокой насыпи» в г. Балашов и «Экспертиза проектного решения армогрунтовой насыпи» в г. Новосибирске.

Результаты диссертации используются в учебном процессе ДВГУПС в ходе изучения студентами курсов «История развития транспортного строительства» и «Железнодорожный путь», а также в дипломном проектировании.

Методология и методы исследования основываются на применении междисциплинарного принципа, принципа историзма, методов исторической периодизации, историко-системного, экспертных и количественных оценок, ретроспективного и сравнительного анализа, метода конечных элементов, критериев выбора лучших технических решений, расчетных и экспериментальных данных.

Положения, выносимые на защиту.

1) Периодизация развития железных дорог Китая с выделением пятого этапа и определением признаков переходов между этапами.

2) Процесс распространения железных дорог Китая по ступенчатому районированию территории во взаимосвязи с уточненной периодизацией.

3) С развитием железных дорог на современном этапе доля высоких насыпей с крутыми откосами увеличивается в горных районах на границах между ступенями районирования, а также в густонаселенных районах, где освобождение земель требует значительных материальных затрат.

4) В ходе историко-технического анализа развития конструкций поддерживающих и удерживающих сооружений на железных дорогах Китая

выявлены следующие особенности:

- переход от пассивного удерживания к активному укреплению грунтовых сооружений;

- тенденция к комбинированию конструкций;

5) Способ расчета ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений с учетом деформации растяжения георешеток, горизонтальной деформации тела армированного грунта и ползучести георешеток.

Вклад автора в науку. В работе автором уточнена периодизация развития железных дорог Китая, определены особенности распространения железных дорог по ступенчатому районированию территории во взаимосвязи с установленной периодизацией, сформулированы тенденции перехода от пассивного удерживания к активному укреплению, а также к комбинированию конструкций при возведении армогрунтовых удерживающих сооружений высоких насыпей с целью прогнозирования их внедрения на современном этапе. Автором проведены расчеты ПГД таких сооружений совместно с коллективом научно-исследовательской группы Шицзячжуанского железнодорожного университета (КНР) под руководством профессора Ян Гуанцин.

Достоверность результатов работы подтверждена данными архивных материалов, корректным применением методов сравнительного анализа, экспертных оценок, результатами сопоставления архивных карт расположения железных дорог на разных этапах и ступенчатого районирования территории, а также совпадением результатов расчета ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений высоких насыпей и мониторинга построенных объектов.

Апробация результатов работы. Основные положения и выводы по диссертации докладывались автором на международных и российских научно-практических конференциях: «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (Хабаровск, 2011 г.), «Превентивные геотехнические меры по уменьшению природных и техногенных бедствий» (Хабаровск, 2011 г.), «Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования» (Хабаровск, 2012 г.), «Новые идеи нового века» (Хабаровск, 2013 г.), «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (Хабаровск, 2013 г.), на семинарах кафедр

«Строительное производство» ДВГУПС (Хабаровск, 2012 г.), на заседании кафедры «Организация, технология и управление строительством» МИИТа (Москва, 2013 г.), на заседании факультета «Геотехника» Шицзячжуанского железнодорожного университета (Шицзячжуан, КНР, 2013 г.), на межвузовском семинаре ДВГУПС и ТОГУ (Хабаровск, 2013 г.), на интернет-конференции "БшогИ" (Одесса, 2013 г.) и на XVI Краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов Хабаровского края (Хабаровск, 16-17 января 2014 г.).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК России.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, структурированных по тематическому принципу, заключения, списка использованных источников и литературы, 8 приложений. Диссертация представлена на 209 страницах, включает в себя 17 таблиц и 57 рисунков. В библиографии насчитывается 147 наименований.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность диссертационного исследования, дана характеристика и степень разработанности решаемых в диссертации задач, сформулированы цель и задачи, приведены теоретическая и практическая значимость. Определены научная новизна, методология и методы исследования, личный вклад автора, изложены положения диссертации, выносимые на защиту, достоверность, апробация, внедрение результатов, структура и объем работы.

В первой главе «Особенности периодизации развития железных дорог Китая» выполнен анализ накопленного научного опыта российских и китайских исследователей по периодизации развития железных дорог Китая.

Проанализированы политические, общественные, экономические и технические условия, создающие внешнюю среду для развития железных дорог Китая в рамках существующей периодизации: 1) 1876-1911 гг., 2) 1912-1948 гг., 3) 1949-1978 гг., 4) с 1979 г. по настоящее время. При переходе от одного этапа к следующему были установлены признаки влияния внешней среды, в том числе от первого ко второму - возникновение политических и общественных условий; от второго к третьему - стабилизация политических и общественных условий; от третьего к четвертому - улучшение экономических

условий в ходе стабилизации политической и общественной ситуации.

Обосновано, начиная с 2004 г., начало нового - пятого этапа развития железных дорог. За счет обеспечения возросшей финансовой поддержки и резкого улучшения технических условий при стабильной политической и общественной ситуации в КНР начал выполняться план развития высокоскоростных железных дорог в значительных масштабах. Динамика инвестиций в строительство и реконструкцию железных дорог показана на рисунке 1.

Инвестиции, млн. юаней

5000

о

7

1950 1955 196(1 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2010

Рисунок 1 - Инвестиции в строительство новых и реконструкцию

действующих железных дорог, млн. юан. -новое строительство,----реконструкция железных дорог

После 2004 г. наблюдается резкий подъем интенсивности железнодорожного строительства (рисунок 2).

1890 1900 1910 1920 1930 1940 19S0 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Рисунок 2 - Динамика интенсивности железнодорожного строительства в

Китае

Рисунок 3 - Результаты экспертных оценок условий внешней среды для развития железных дорог Китая

Обшая протяженность железных дорог, км

Политические условия

2004-на с. вр.

2011 г. - 93250 км

1979-2003 гг.

2003 г.-73100 км

1949-1978 гг.

1978 г.-48618 км

Общественные условия 5

.......1948 г.-21810 км

Экономические условия

19II г.-9292 км.

Технические условия

Были установлены качественные характеристики условий внешней среды для развития железных дорог Китая путем использования метода экспертных оценок страны. В экспертных оценках участвовали 10 российских (из ДВФУ и ДВГУПС) и 20 китайских специалистов. На рисунке 3 показаны экспертные оценки качественных характеристик приведенных условий для уточненной периодизации исторического развития железных

дорог Китая и переходы между этапами по ведущему признаку.

Во второй главе «Особенности территориального распространения железных дорог Китая» в качестве основы для исследования процесса развития сети железных дорог по территории определено ступенчатое районирование географической поверхности страны с учетом геотехнических условий. Выделены особенности расположения сети железных дорог в единстве с уточненной периодизацией. Проанализированы основные факторы, влияющие на этот процесс.

Г"-

0 800 1600 2400 3200 4000 4800 5200

Рисунок 4 - Районирование территории КНР и расположение гор и горных целей на границах между ступенями

Рельеф территории КНР характеризуется тем, что Цинхай-Тибетское нагорье является центром, а с запада на восток территория Китая разделена на три «ступени», в соответствии с высотой поверхности над уровнем моря. Третья ступень соединяется с континентальным шельфом в Тихом океане (рисунок 4).

В ходе первого (1876-1911 гг.) и второго (1912-1948 гг.) этапов железные дороги в основном были построены на низовой третьей ступени, а на второй ступени было построено около 10% от общей протяженности железных дорог Китая до 1949 г.

С начала третьего этапа (1949 г.) железные дороги начали распространяться по второй территориальной ступени. В ходе четвертого

этапа (1979-2003 гг.) железные дороги были построены на первой ступени, характеризующейся самыми сложными высокогорными условиями. С 2004 г. железные дороги строятся по всем ступеням территории КНР (рисунок 5), причем в освоенных районах третьей и второй ступеней развиваются высокоскоростные магистрали, а в тяжелых условиях горных районов на границах ступеней и на третьей ступени - в основном дороги с преимущественными грузовыми перевозками, включая магистрали широтного направления.

1949 г. 1996 г.

Рисунок 5 - Территориальное распространение железных дорог по ступенчатому районированию территории Китая (в границах современной

КНР)

Границы между ступенями представляют собой горы и горные цепи (рисунок 4). Решение геотехнических проблем в горных районах стало первым шагом при распространении железных дорог с одной ступени на другую. На каждой ступени существуют различные геотехнические условия, которые оказывают неблагоприятное природное воздействие на железные дороги и влияют на динамику развития их сети. В диссертации представлена группировка геотехнических проблем земляного полотна на всех ступенях

территориальной классификации КНР. Основными неблагоприятными природными воздействиями на железнодорожное земляное полотно являются гравитационные и эрозийные процессы в горных районах.

В третьей главе «Развитие армогрунтовыхудерживающих сооружений земляного полотна на железных дорогах Китая» исследованы различные способы укрепления железнодорожного земляного полотна и их модернизация. Рассмотрены виды и принципы действия поддерживающих и удерживающих сооружений земляного полотна в процессе строительства железных дорог Китая, а также выявлены особенности развития таких сооружений. Обоснована перспектива развития армогрунтовых удерживающих сооружений и основные элементы, влияющие на их функционирование. Исследованы основные технические характеристики армирующих элементов.

Концепция об укреплении дорожного земляного полотна не нова, и давно была применена в строительстве дорог Китая. Как следует из анализа опубликованных и архивных источников, в период с 1876 г. по 1948 г. при строительстве железных дорог применялись подпорные стены в виде сухой кладки камней для удерживания земляного полотна и инженерной защиты железных дорог. Так, на КВЖД (1897-1903 гг.) было построено большое количество таких подпорных стен. С 1949 г. железные дороги начали строиться в районах, соответствующих второй территориальной ступени. Начали развиваться такие поддерживающие и удерживающие сооружения земляного полотна, как гравитационные подпорные стены (кладка из камней на цементном растворе), анкерные подпорные стены с железобетонной облицовкой, армированные геосинтетическими материалами грунтовые подпорные сооружения и т.д.

Учитывая южное значение поддерживающих и удерживающих сооружений для укрепления и инженерной защиты земляного полотна железных дорог, с 1949 г. началось развитие изысканий и проектирования, улучшение конструкций и применение новых материалов и технологий. В ходе историко-технического анализа процесса развития железных дорог Китая были выявлены следующие тенденции:

а) переход от пассивного действия поддерживающих конструкций к активному укреплению удерживающих сооружений;

б) комбинирование конструкций при возведении армогрунтовых

удерживающих сооружений высоких насыпей на современном этапе;

в) перспектива развития армогрунтовых удерживающих сооружений имеют большую перспективу развития с учетом активного укрепления.

Проведен историко-технический анализ эволюции конструкций сооружений из армированного грунта в Китае и за рубежом, развития армирующих элементов и совершенствования приемов армирования грунта.

В развитии армирующих элементов в основном использовались природные материалы (тростники, соломы, тамариски, древесина и т.д.) и искусственные материалы (индустриальная продукция) - железнодорожные рельсы, плоские полосы из оцинкованного железа, сетки из стальных стержней или проволок, синтетические материалы (современная научно-техническая продукция) - геоткань, геосетки и георешетки.

Расширение предела применения армирования диктует более высокие требования к функциям армогрунтовых сооружений. Приемы армирования грунта совершенствуются с помощью улучшения конструкции - схем расположения армирующих элементов, вида облегченных облицовок и т.д. При возведении современных армогрунтовых удерживающих сооружений применяются послойная укладка и железобетонная облицовка.

В настоящее время для армирования дорожного земляного полотна широко применяются синтетические интегральные георешетки, благодаря их благоприятным техническим характеристикам, технологичности и принципу действия. В диссертации представлены результаты исследований технических характеристик георешеток, которые непосредственно влияют на функционирование армогрунтовых удерживающих сооружений.

Учитывая существующие особенности строительства железных дорог и тенденции развития, армогрунтовые удерживающие сооружений необходимы для обеспечения устойчивости высоких насыпей, а методы их проектирования нуждаются в совершенствовании.

В четвертой главе «Исследование современных армогрунтовых удерживающих сооружений железнодорожного земляного полотна в КНР и предложения по совершенствованию их проектирования» на примере объектов железных дорог рассмотрены преимущества таких сооружений. Обоснована необходимость предотвращения и ликвидации ПГД. Коллективом научных сотрудников при непосредственном участии автора

диссертации исследованы факторы, влияющие на ПГД, а также разработан способ расчета ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений с учетом деформации растяжения георешеток, горизонтальной деформации тела армированного грунта и ползучести георешеток. Подтверждена выполнимость возведения одноступенчатых армогрунтовых удерживающих сооружений насыпей высотой более 10 м.

Исследования выполнены на примере объекта «Армированная георешетками высокая насыпь с монолитной железобетонной облицовкой в единстве сетконов и анкеров» (рисунок 6) на участке 1Ж144+130 - ПК 144+165 железной дороги «Ганьлун» (Ганьчжоу-Лунянь КНР), которая была введена в эксплуатацию в 2005 г.

Рисунок 6 - Схема предлагаемой комбинированной конструкции для насыпей высотой более 10 м. а - армирование георешетками; б - анкерная подпорная стена с облицовкой из монолитного железобетона; в - подпорное сооружение из сетконов

В объекте реализован переход от пассивного удерживания к активному укреплению, а также комбинировано три вида удерживающих сооружений:

анкерная подпорная стена с монолитной железобетонной облицовкой, армированное грунтовое подпорное сооружение и подпорное сооружение из сетконов (сетчатый контейнер с каменным материалом).

В строительной практике доказывается, что ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений являются одной из основных проблем в обеспечении устойчивости объектов. ПГД не вызывают полной потери устойчивости таких сооружений, но непосредственно влияют на их функционирование.

Для обеспечения внутренней и внешней устойчивости расчет ПГД необходим при проектировании армогрунтовых удерживающих сооружений. При этом надо определить факторы, влияющие на ПГД. Результатами расчета с применением метода конечных элементов в программном комплексе /\DINA подтверждено, что в зависимости от технических характеристик георешетки имеют сложное влияние на ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений.

Коллективом научных сотрудников с участием автора диссертации проанализировано влияние на ПГД таких факторов, как растяжение георешеток, горизонтальное перемещение армированного грунта, ползучесть георешеток, относительное перемещение между георешетками и грунтами. Предложен способ расчета, а также выполнены соответствующие расчеты ПГД. Ниже приведены основные расчетные формулы.

1) Расчет деформации растяжения георешеток - И7,.

Сила растяжения Т на концах георешеток в теле 1рунта равна нулю. По длине георешетки изменение сил растяжения растянутых ребер принимается линейным: от облицовки (сила растяжения георешетки на облицовке - 7'¡) до потенциальной плоскости разрушения (сила растяжения на данной плоскости - Ттш), далее от потенциальной плоскости разрушения до конечной стороны георешеток (сила растяжения Т= 0). Тогда Г„,„ -Т,

где х — горизонтальное расстояние от облицовки, м;

г - глубина от верха насыпи, м;

Т(х.г) - сила растяжения георешеток там, где горизонтальное расстояние от облицовки х, глубина от верха насыпи ъ, кН;

I - длина георешеток по горизонту, м;

А,- — площадь разреза растянутых ребер георешеток, м2;

Ег -модуль упругости при растяжении ребер георешеток;

Ь — длина растянутой георешетки, которая выражается следующей суммой;

Ь„ - длина растянутой георешегки в активной зоне, м;

Ьь — длина растянутой георешетки в зоне анкеровки, м.

2) Расчет горизонтальной деформации тела армированного грунта от совместного действия чистого изгиба и чистого сдвига - IV/,

V,.

+ V/.

10Е1.-' 60

где И/ь - деформация от чистого изгиба; 1¥х - деформация от чистого сдвига; Е - модуль упругости консольной балки, Н/мм2; к/, - коэффициент статического давления грунта; у - объемный вес наполнителя за армированным телом, кН/м3; Н - высота армированной насыпи, м; г - глубина от верха насыпи, м.

3) Расчет деформации ползучести растянутых ребер георешеток —

(2)

РУС = |«/.г =

Т, (1 + а/')

1„ +

(Т^-Тг)(\ + са1>)

¿„С,

та + ся")

1нС\

где Т- сила растяжения, действующая на единичную длину георешеток; С/ — постоянные числа;

е - деформация ползучести георешеток единичной длины; а и Р - параметры модели.

Общая ПГД армированных георешетками высоких железнодорожных насыпей вычисляется по следующей формуле:

Надо отметить, что относительное перемещение между георешетками и грунтом имеет определенное влияние на ПГД, но пока не обобщен метод расчета по нему. Учитывая сложное взаимодействие между георешетками и грунтом, подробный метод расчета деформации данного вида требует дальнейшего исследования.

На объекте, который был построен в 2004 г. на железной дороге «Ганьлун» (Ганьчжоу - Лунъянь) в КНР на участке ПК 144+130 - ПК 144+165, был проведен мониторинг ПГД как в теле насыпи, гак и на облицовке. Отклонение данных расчета от результатов мониторинга составило не более 15% (рисунок 7), что допускается при проектировании подобных конструкций.

Поперечная горизонтальная деформация на облицовке, см

Рисунок 7 - Сопоставление результатов расчета и мониторинга по 11ГД на облицовке объекта через 16 месяцев после окончания строительства

С применением приведенного способ расчета можно эффективно решать проблемы учета ПГД на этапе проектирования армированных георешетками высоких насыпей. Также подтверждено, что высота одноступенчатой армогрунтовой подпорной стены может превышать 10 м.

Заключение

Выполненная работа позволяет сформулировать следующие основные выводы и результаты:

1) В рамках периодизации развития железных дорог Китая переход от одного этапа к последующему вызван изменениями условий, создающих внешнюю среду и действующих при возможном приоритете одного из них (политических, общественных, экономических и технических). Новый -пятый этап начался с 2004 г.

2) Первый план развития сети железных дорог, разработанный Сунь Ятсеном в 1919 г., и план 2008 г. сходятся по основным принципам распределения железных дорог и стратегиям их развития. В плане Сунь Ятсена впервые обоснована стратегия территориального распространения сети железных дорог по всей стране, которая сохраняет актуальность и в настоящее время.

3) Ступенчатый рельеф территории КНР существенно повлиял на распространение железных дорог по территории страны. Выявлены особенности этого процесса в соответствии с историческими этапами:

- в ходе первого (1876-1911 гг.) и второго (1912-1948 гг.) этапов железные дороги в основном были построены на третьей территориальной ступени, а на второй ступени было построено около 10% от общей протяженности железных дорог;

- с начала третьего этапа (1949 г.) железные дороги начали распространяться на второй территориальной ступени;

- в ходе четвертого этапа (1979-2003 гг.) железные дороги были построены на первой ступени, характеризующейся самыми сложными геотехническими условиями;

- с 2004 г. железные дорога строятся по всем ступеням территории КНР.

4) Системное представление о становлении и развитии железных дорог Китая формируется следующими взаимосвязанными компонентами:

- динамика процесса развития железных дорог отражена уточненной

периодизацией и совокупностью признаков, создающих внешнюю среду для него; современный - пятый этап начался с 2004 г., поскольку имеют место явные признаки перехода;

- территориальное распространение железных дорог осуществлялось по ступенчатому районированию снизу верх с целью формирования сети страны в тесной связи с периодизацией.

5) Горные условия на границах между ступенями существенно влияют на распространение железных дорог с одной ступени на следующую. Основными неблагоприятными природными воздействиями на железнодорожное земляное полотно являются гравитационные и эрозийные процессы в горных районах. Устойчивость земляного полотна в этих условиях обеспечивается возведением поддерживающих и удерживающих сооружений.

6) С развитием железных дорог в КНР на современном этапе армогрунтовые удерживающие сооружения должны обеспечить устойчивость земляного полотна, так как доля высоких насыпей с крутыми откосами увеличивается по следующим причинам:

- развитие сети обычных железных дорог в горных районах на границах между территориальными ступенями в условиях ограниченного пространства для строительства земляного полотна;

- строительство высокоскоростных железных дорог (ВСЖД) в густонаселенных районах второй и третьей ступеней требует значительных материальных затрат для освобождения земель.

7) До 1949 г. поддерживающие сооружения в виде каменной кладки широко применялись на железных дорогах для защиты земляного полотна, особенно на КВЖД в 1897-1903 гг. После 1949 г. поддерживающие и удерживающие сооружения интенсивно развиваются. На современном этапе имеют место переход от пассивного удерживания к активному укреплению грунтовых сооружений на железных дорогах Китая и тенденция к комбинированию конструкций.

8) Построенные армогрунтовые удерживающие сооружения с применением геоматериалов демонстрируют, что актуальной проблемой

являются ПГД, для учета которых отсутствует общий способ расчета. В диссертации предложен способ расчета ПГД с учетом деформации растяжении георешеток, горизонтальной деформации тела армированного грунта и ползучести георешеток. Сопоставление расчетных результатов и данных мониторинга ПГД армогрунтового удерживающего сооружения высокой насыпи подтверждает правильность расчетов. Опыт расчетов ПГД полезен для проектировщиков при проектировании армогрунтовых удерживающих сооружений, а также позволяет возведение в КНР таких сооружений для насыпей высотой более 1О м.

Результаты выполненной работы можно рекомендовать к использованию в следующих целях:

- ознакомление с историей развития железных дорог в Китае в учебном процессе при подготовке студентов транспортных вузов;

- проектирование противодеформационных мероприятий для расчётов и разработки конструкций армогрунтовых сооружений с использованием георешеток;

- разработка рациональных конструктивных решений по усилению высокой насыпи и экспертиза проектного решения армогрунтовой насыпи.

Проектировщикам будет полезен опыт расчета ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений высоких насыпей на железных дорогах КНР.

На пятом этапе ВСЖД снова строятся параллельно существующим железным дорогам. Учитывая преимущества ВСЖД, обычные железные дороги будут терять конкурентоспособность внутри системы железнодорожного транспорта. Актуальным является вопрос об эффекгивности использования и развития «обычных» железных дорог.

Для повышения надежности армогрунтовых удерживающих сооружений высоких насыпей при их проектировании необходимо совершенствовать расчеты ПГД, в частности относительное перемещение между георешетками и фунтом. Учитывая сложное взаимодействие между георешетками и грунтом, требуются дальнейшие исследования по расчету этой составляющей суммарных ПГД.

"Список опубликованных работ по теме диссертации:

Статьи, опубликованные в рекомендованных ВАК изданиях:

1. Пиотрович, А. А. Исторические особенности развития железных дорог Китая [Текст] / А. А. Пиотрович, Да Су // Социальные и гуманитарные науки на Дальнем Востоке. - 2011. - № 2(30). - С. 88-94.

2. Ковальчук, М. А. Сунь Ятсен и его вклад в разработку первого плана строительства сети железных дорог в Китае [Текст] / М. А. Ковальчук, А. А. Пиотрович, Да Су // Социальные и гуманитарные науки на Дальнем Востоке - 2013.-№ 1(37).-С. 169-174.

3. Пиотрович, А. А. Развитие способов укрепления и инженерной защиты высоких насыпей в истории железных дорог Китая [Текст] / А. А. Пиотрович, Да Су //Вестник ТОГУ -2013. -№ 3 (30). - С. 119-128.

4. Пиотрович, А. А. Опыт учета поперечных горизонтальных деформаций при проектировании армогрунтовых конструкций на железных дорогах КНР [Текст] / А. А. Пиотрович, Гуанцин Ян, Да Су // Транспортное строительство - 2013. - № 10. - С. 20-23.

Статьи, опубликованные в прочих научных изданиях:

5. Су, Да. Геотехническое районирование на железных дорогах Китайской Народной Республики [Текст] / Да Су, А. А. Пиотрович // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: труда Всероссийской молодежной научно-практической конференции с международным участием, 20-22 апреля 2011 г. : в 5 т. / под. ред. А.Ф. Серенко. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2011. - Т.2. - 296 с. - С. 166-171.

6. Piotrovich, A. A. Intergenerational Continuity of China Railway Geotechnics / A. A. Piotrovich, Da Su // IV International geotechnical symposium, Khabarovsk, 2011. - P. 247-255.

7. Су, Да. Динамика процесса железнодорожного строительства в Китае [Текст] / Да Су, А. А. Пиотрович // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования: труды Всероссийской молодежной научно-практической конференции, 10-13 апреля 2012 г. : в 3 т. / под. ред. А.Ф. Серенко. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2012. - Т. 1. - С. 159-166.

8. Су, Да. Строительство железных дорог Китая: из XIX в XXI век [Текст] / Да Су, А. А. Пиотрович // Новые идеи нового века - 2013:

материалы Тринадцатой Международной научной конференции в 3 т. / Тихоокеан. гос. ун-т. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2013. - Т. 1. - 497 с. - С. 276-283.

9. Су, Да. Воздействие хода модернизации на развитие способов производства работ в железнодорожном строительстве в Китае [Текст] / Да Су, Пэн Пань, А. А. Пиотрович // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: тр. Всероссийской молодежной научно-практической конференции с международным участием 23-25 апреля 2013 года / под ред. А.Ф. Серенко. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. -Т.1.-321 с.-С. 160-168.

10. Пань, Пэн. Достижение и опыт в создании системы контроля качества строительства в КНР, ее проблемы и способы их решения [Текст] / Пэн Пань, Да Су, А. А. Пиотрович // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: тр. Всерос. молодежной науч.-практ. Конф. с междунар. участием 23-25 апреля 2013 года / под ред. А.Ф. Серенко. -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС.-Т. 1. - 321 с.-С. 136-142.

п. и+im, тпштштштшштжш'кл=

Сун, Сюйго. Е Чаолян, Су Да. Исследования классификации проблем земляного полотна и их механизмов на тяжеловесной железной дороге Шохуан [Текст] / Сюйго Сун, Чаолян Е, Да Су // Й

№.. ЖШ±. 2013 26 Ш 1 ЯЗЯ 61-66 = Вестник

Шицзячжуанского железнодорожного университета. - 2013. - № 1 (26). - С. 61-66.

12. шш, ш, шшшя тшт,

ft iS 9« ^ Ж - Чжоу, Цяоюн. Экспериментальный сравнительный анализ характеристик растяжения двух типов георешеток [Текст] / Цяоюн Чжоу, Да Су, Алексей Пиотрович, Гуанцин Ян // tf|-ffiXil, ЪЖВ., 2013 32 il® 5 Я 113-114 = Организация экономичной деятельности. - 2013. - № 5 (32). - С. 113-114.

13. Пиотрович, А. А. Решение геотехнических проблем земляного полотна в развитии железнодорожного строительства Китая [Текст] / А. А. Пиотрович, Да Су // Сборник научных трудов SWorld. : Выпуск 3. Том 51. -Одесса: КУПРИЕНКО СВ, 2013. - ЦИТ 313-0421. - С. 80-86.

Су Да

Особенности развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна

Специальность 07.00.10. - История науки и техники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 13,Заказ № ЕВХ. Формат60X90/16 Тираж - 80 экз. Усл. печ.л. - 1,5

127994, Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, УПЦ ГИ МИИТ

Текст диссертации на тему "Особенности развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна"

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

ДВГУПС

На правах рукописи

04201457432

Су Да

Особенности развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна

Специальность 07.00.10. - История науки и техники

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук, доцент Пиотрович Алексей Анатольевич

Хабаровск - 2014

Оглавление

Введение...........................................................................................................................5

1. Особенности периодизации развития железных дорог Китая..............................13

1.1. Существующая периодизация истории развития железных дорог Китая........13

1.1.1. Первый этап (1876-1911 гг.)...............................................................................18

1.1.2. Второй этап (1912-1948 гг.)................................................................................25

1.1.3. Третий этап (1949-1978 гг.)................................................................................30

1.1.4. Четвертый этап (с 1979 г.)..................................................................................36

1.2. Начало пятого этапа развития железных дорог Китая.......................................40

1.3. Целостное представление периодизации развития железных дорог Китая.....49

1.4. Выводы по главе 1..................................................................................................58

2. Особенности территориального распространения железных дорог Китая.........60

2.1. Распространение железных дорог по ступенчатому районированию территории КНР.............................................................................................................60

2.2. Факторы, влияющие на территориальное распространение железных дорог Китая...............................................................................................................................70

2.3. Роль поддерживающих и удерживающих сооружений при территориальном распространении железных дорог Китая....................................................................82

2.4. Выводы по главе 2..................................................................................................90

3. Развитие армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна на железных дорогах Китая...............................................................................................92

3.1. Ход развития поддерживающих и удерживающих сооружений дорожного земляного полотна в Китае...........................................................................................92

3.2. Исследование армогрунтовых сооружений в мире и Китае............................108

3.2.1. История развития армогрунтовых сооружений в мировой и китайской практике........................................................................................................................

3.2.2. Опыт применения современных приемов армирования для укрепления и инженерной защиты дорожного земляного полотна...............................................116

3.3. Применение геосинтетических материалов в армогрунтовых сооружениях. 118

3.3.1. Виды геосинтетических материалов...............................................................118

3.3.2. Исследование технических характеристик современных георешеток........121

3.4. Выводы по главе 3................................................................................................129

4. Исследование современных армогрунтовых удерживающих сооружений железнодорожного земляного полотна в КНР и предложения по совершенствованию их проектирования...................................................................131

4.1. Представление современного армогрунтового удерживающего сооружения высоких насыпей с крутым откосом..........................................................................131

4.2. Основные проблемы устойчивости армогрунтовых удерживающих сооружений...................................................................................................................139

4.2.1. Основы анализа устойчивости армогрунтовых удерживающих сооружений ........................................................................................................................................139

4.2.2. Основные формы и факторы, влияющие на ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений.......................................................................................142

4.3. Расчеты ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений железнодорожных высоких насыпей..........................................................................................................154

4.3.1. Выведение расчетных формул ПГД................................................................154

4.3.2. Мониторинг и внедрение расчетов ПГД при проектировании армогрунтовых удерживающих сооружений...........................................................164

4.4. Выводы по главе 4...................................... ..........................................................167

Заключение...................................................................................................................169

Список сокращений и условных обозначений.........................................................173

Список литературы......................................................................................................174

Приложение А (справочное) Указания о проведении экспертных оценок,

выдаваемые экспертам................................................................................................192

Приложение Б (справочное) Сопоставление различных поддерживающих и удерживающих сооружений на железных дорогах в КНР......................................195

Приложение В (справочное) Результаты испытания при растяжении георешеток

типов Ев 13ОЯ, ЕС90Я и Е065Я................................................................................196

Приложение Г (справочное) Зависимость деформации георешеток от силы

растяжения....................................................................................................................197

Приложение Д (справочное) Зависимость силы растяжения от темпа растяжения

при удлинении на 2%, 5% и 10% георешеток...........................................................198

Приложение Е (справочное) Зависимость модуля растяжения от темпа растяжения

при удлинении на 2%, 5% и 10% георешеток...........................................................199

Приложение Ж (справочное) Результаты расчетов ПГД методом конечных

элементов......................................................................................................................200

Приложение И (справочное) Документы о внедрении результатов исследований ........................................................................................................................................205

Введение Актуальность темы исследования.

Начиная с 1876 года, железные дороги в Китае развиваются в изменяющихся политических, общественных, экономических условиях, создающих для них внешнюю среду. Создание железнодорожной сети в Китае прошло через несколько исторических этапов, временные параметры которых и причины переходов между ними для специфических политико-экономических и территориальных особенностей страны недостаточно исследованы. До настоящего времени не установлены закономерности территориального распространения1 железных дорог, а также не определены основные факторы, влияющие на них.

В связи с увеличением объемов строительства железнодорожной сети КНР, возрастает доля железных дорог, расположенных в горных и густонаселенных районах. Появляется необходимость укрепления и инженерной защиты высоких насыпей с крутыми откосами. Поэтому актуальными являются вопросы исследования исторического развития и совершенствования конструкций удерживающих сооружений земляного полотна железных дорог. Степень разработанности темы.

Методологические основы изучения истории науки и техники нашли отражение в трудах В.И. Вернадского, А. А. Зворыкина, И .Я. Конфедератова, А.Ф. Кравченко, Б.И. Кудрина, О.Д. Симоненко, A.C. Фёдорова, C.B. Шухардина, J. Needham и др [4, 23, 39, 75]. В их работах сформулированы, наряду с другими, следующие основные задачи для исследования истории техники:

- восстанавливать, описывать прошлые состояния техники, прослеживать изменения в этих состояниях и выявлять пути и механизмы появления нового в

1 В работе термин «распространение» используется для обозначения процесса поступательного развития железнодорожной сети по территории Китая.

технике;

- вскрыть коренные черты и законы развития производительных сил, общественные движущие силы, общественные условия развития техники и показать соответствие определенных внешних условий определённому типу техники;

- иметь концепцию объекта (явления), изменения которого прослеживаются во времени, и обобщить мировой опыт развития определенной отрасли техники с древнейших временен до наших дней;

- искать конкретные причины, обуславливающие изменения, и объяснять реальный ход технического прогресса.

Строительство железных дорог значительно влияет на развитие страны, как в Китае, так и в других странах мира. Большой объем научно-исследовательских работ по истории развития железных дорог в мире, и в Китае в частности, выполнен в разные времена такими русскими, китайскими и другими иностранными учеными, как М.И. Воронин, М.М. Воронина, H.A. Зензинов, А.И. Ильин, М.А. Ковальчук, 3.JI. Крейнис, П.П. Мельников, С.П. Першин, A.A. Пиотрович, Е.А. Сотников, В.И. Сурин, C.JI. Ширяев, Инь Те, Ли Цзюнь, Ми Жучэн, Се Бинь, Сунь Юнфу, Сунь Ятсен, Сюй Вэныиу, Тун Либэнь, Хао Ин, Цзинь Шисюань, Чжан Юйцай, К. Cantlie, М.Т. Chin, P. Crush. G.B. Rea, Н. L. Von Lochow и др [8, 20, 21, 28, 30, 41-42, 44, 52, 56, 58, 62, 79, 84-86, 93-94, 97, 99, 102104, 110, 115, 121-122, 128, 135-147]. В этих работах изложены особенности периодизации развития и территориального распространения железных дорог, их роль и значение для развития страны.

На основе исследований Филиала по железным дорогам Ассоциации профилактики бедствий Китая и Комитета по гидротехнике Китайского железнодорожного сообщества определены особенности территориального распространения железных дорог страны.

За весь период строительства железных дорог нарабатывался опыт

преодоления геотехнических проблем в сложных условиях. Устойчивость земляного полотна обеспечилась возведением поддерживающих и удерживающих сооружений. Исследованию эволюции конструкций таких сооружений, вопросам их проектирования и строительства посвящены работы Е.С. Ашпиза, JI.H. Бернацкого, В.И. Грицыка, К.Д. Джоунса, А.А. Зайцева, С.А. Кудрявцева, А.В. Петряева, А.В. Ливеровского, И.В. Прокудина, Е.В. Федоренко, Т.Г. Яковлевой,

A.И. Ярмолинского, Ли Гуансинь, Лю Дапэн, Не Дэлу, Ю Сяовэй, Ян Гуанцин и др [2-3, 7, 11, 14, 17, 19, 34, 31-32, 34-35, 48-49, 53, 98, 101, 105, 114, 116-118].

В настоящее время при строительстве железных дорог в горных условиях и густонаселенных районах КНР, увеличилась доля высоких насыпей с крутыми откосами. Построенные для таких насыпей армогрунтовые удерживающие сооружения с применением геоматериалов демонстрируют, что поперечные горизонтальные деформации (ПГД), для учета которых отсутствует общий способ расчета, стали актуальной проблемой. В работах В.В. Виноградова, С.Г. Жорняк,

B.В. Пупатенко, А.И. Середина, Ван Чжао, Ян Гуанцин, Ян Голинь, Ян Мин, B.R. Christopher, А.А. Sawicki и др. [18, 34, 36, 59-60, 81-82, ИЗ, 116-120] исследуются методы расчета ПГД в элементах армогрунтовых удерживающих сооружений, для учета которых отсутствует общий способ расчета. Результаты исследований, на наш взгляд, требуют дополнительной проработки применительно к сооружению высоких насыпей на железных дорогах КНР.

Цель работы заключается в проведении историко-технического анализа особенностей развития железных дорог Китая с воссозданием целостной исторической картины, а также в исследовании эволюции конструкций армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна и выработке предложений по их совершенствованию.

Для достижения цели в исследовании были поставлены и решены следующие задачи:

- сбор, систематизация и обобщение материалов, включая первоисточники,

характеризующих процесс развития железных дорог Китая и армогрунтовых удерживающих сооружений земляного полотна;

- исследование периодизации развития железных дорог Китая с уточнением этапов и факторов, влияющих на ее формирование;

- выявление особенностей территориального распространения железных дорог Китая в процессе исторического развития;

- исследование эволюции конструкций армогрунтовых удерживающих сооружений и выявление особенностей их развития на железных дорогах Китая;

- выработка предложений по совершенствованию конструкций армогрунтовых удерживающих сооружений высоких насыпей.

Объектом исследования являются железные дороги Китая с 1876 г. по настоящее время.

В качестве предмета исследования рассмотрено развитие железных дорог Китая, поддерживающих и удерживающих сооружений для повышения устойчивости земляного полотна.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые:

- введены в научный оборот новые, ранее не использовавшиеся документальные источники, характеризующие развитие железных дорог Китая в прошлом;

- уточнена периодизация развития железных дорог в Китае в части обоснования нового - пятого этапа;

- выявлены особенности территориального распространения железных дорог Китая по ступенчатому районированию территории в соответствии с уточненной периодизацией, и воссоздана целостная историческая картина развития железных дорог страны;

- определены качественные изменения принципов проектирования поддерживающих и удерживающих сооружений высоких железнодорожных насыпей: переход от пассивного удержания к активному укреплению и комбинирование таких сооружений на железных дорогах Китая;

- разработан способ расчета ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений высоких железнодорожных насыпей с учетом деформации растяжения георешеток, горизонтальной деформации тела армированного грунта и ползучести георешеток.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Целостная историческая картина развития железных дорог Китая дополняет общее представление об особенностях этого процесса, сложившегося в современной историографии.

Исследование процесса перехода от пассивного удерживания к активному укреплению поддерживающих и удерживающих сооружений и выявление тенденции к комбинированию конструкций имеют определяющее значение для оценки перспектив использования их в ходе строительства железных дорог Китая.

Способ расчета ПГД был принят Первой строительной компанией (г. Пекин, КНР), входящей в «22-ое управление» группы компании «Китайское железнодорожное строительство», при проектировании армогрунтового удерживающего сооружения высоких насыпей на параллельной линии железной дороги Ганьлун (Ганьчжоу - Лунянь).

Разработаны «Рекомендации по применению опыта расчетов ПГД для проектирования армогрунтовых удерживающих сооружений (на примере железнодорожных объектов КНР)». Они использованы научно-внедренческим предприятием «ДВ-Геосинтетика» (г. Хабаровск, РФ) при проектировании противодеформационных мероприятий для расчётов и разработки конструкций армогрунтовых сооружений на объектах Дальневосточной железной дороги; проектной организацией «Строй-Импульс (ГК «МИАКОМ» г. Санкт-Петербург, РФ) при выполнении расчетного обоснования объектов: «Разработка рациональных конструктивных решений по усилению высокой насыпи» в г. Балашов и «Экспертиза проектного решения армогрунтовой насыпи» в г. Новосибирске.

Результаты диссертации используются в учебном процессе ДВГУПС в ходе изучения студентами курсов «История развития транспортного строительства» и «Железнодорожный путь», а также в дипломном проектировании (приложение И).

Методология и методы исследования основываются на применении междисциплинарного принципа, принципа историзма, методов исторической периодизации, историко-системного, экспертных и количественных оценок, ретроспективного и сравнительного анализа, метода конечных элементов (МКЭ), критериев выбора лучших технических решений, расчетных и экспериментальных данных.

Положения, выносимые на защиту.

1) Периодизация развития железных дорог Китая с выделением пятого этапа и определением признаков переходов между этапами.

2) Процесс распространения железных дорог Китая по ступенчатому районированию территории во взаимосвязи с уточненной периодизацией.

3) С развитием железных дорог на современном этапе доля высоких насыпей с крутыми откосами увеличивается в горных районах на границах между ступенями районирования, а также в густонаселенных районах, где освобождение земель требует значительных материальных затрат.

4) В ходе историко-технического анализа развития конструкций поддерживающих и удерживающих сооружений на железных дорогах Китая выявлены следующие особенности:

- переход от пассивного удерживания к активному укреплению грунтовых сооружений;

- тенденция к комбинированию конструкций;

5) Способ расчета ПГД армогрунтовых удерживающих сооружений с учетом деформации растяжения георешеток, горизонтальной деформации тела армированного грунта и ползучести георешеток.

Вклад автора в науку. В работе автором уточнена периодизация развития железных дорог Китая, определены особенности распространения железных дорог по ступенчатому районированию территории во взаимосвязи с установленной периодизацией, сформулированы тенденции перехода от пассивного удерживания к активному укреплению, а также к комбинированию конструкций при возведении армогрунтовых удерживающих сооружений высоких насыпей с целью прогнозирования их внедрения на современном этапе. Автором проведены расчеты ПГД таких сооружений совместно с коллективом научно-исследовательской группы Шицзячжуанского железнодорожного университета (КНР) под руководством профессора Ян Гуанцин.

Достоверность результатов рабо�