Материал: 2316

Пока можно сделать предварительные выводы:

1.Разработанная база данных конструкций земляного полотна на ММГ позволяет провести расширенный поиск аналогов и прототипов с учетом природных условий местности и технических требований к сооружению. Сформирован алгоритм последовательности действий при назначении аналогов. Обоснована структура БД на основе различных мероприятий, позволяющих изменять процессы теплообмена в дорожных конструкциях, в т.ч. за счет конструктивных решений, оказывающих на грунты основания охлаждающее действие и не допуская многолетнего оттаивания за счет применения дополнительных элементов в грунтовом массиве.

2.Разработанные алгоритмы и программное обеспечение для ПЭВМ позволяет моделировать варианты конструктивных решений земляного полотна, создавать массив конструктивных решений с учетом природных условий, физико-механических свойств материалов в карьерах и других факторов . Алгоритмы и программа адаптированы как для решений на основе ВСН 84-89, т.е. существующей нормативной базы, так и для новых программных средств и теплотехнических расчетов по обеспечению устойчивости основания земляного полотна. Расчеты с применением программ продемонстрированы на примерах, выполнена верификация программных продуктов , получен сертификат.

3.Разработана схема решения задачи эффективного закрепления конструктивных решений земляного полотна за участками линейнодорожных комплексов. Разработан алгоритм и программное обеспечение для решения задачи выбора эффективных вариантов на основе комбинаторного метода по критерию минимизации дисконтированных затрат на строительство, капитальный ремонт, ремонт и содержание за срок службы дорожной конструкции. Разработанный алгоритм позволяет целенаправленно управлять поиском рациональных решений и сократить количест-

во итераций в 8−10 раз и более в зависимости от протяженности дороги и количества участков на ЛДК.

4.В итоге закрепления конструктивных решений за участками ЛДК формируется структура проектно-технологических модулей земляного полотна, которая служит основой для разработки вариантов организационного проектирования: составов специализированных отрядов, их количества и схем поточной организации работ.

5.На основе вероятностного подхода к оценке качества проектных решений и анализа исследований в этой области установлен механизм связи однородности факторов природной среды на ЛДК и качества проектных решений по обеспечению теплотехнических свойств земляного полотна на ММГ как показателя качества и его надежности.

100

Глава 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ПРИНЦИПАХ СТРУКТУРНО-МОДУЛЬНОГО ПОДХОДА

4.1. Структура и взаимосвязь проектно-технологических модулей земляного полотна, модулей ресурсного и фронтального обеспечения строительства

Общие подходы к многоуровневой декомпозиции объектов, принятые в промышленно-гражданском строительстве, предусматривают декомпозицию объекта на укрупненные модули, например: нулевой цикл, фундаменты, каркас здания, перекрытия и т.д. Если следовать этому подходу, то на первом уровне декомпозиции линейного дорожного объекта предусматривается разделение дорожной конструкции на укрупненные элементы (структурные модули): дорожная полоса; водоотводные и искусственные сооружения, земляное полотно, дорожная одежда, обустройство дороги. Учитывая линейную неоднородность работ на структурных модулях в зависимости от меняющихся конструктивных и организационнотехнологических решений по длине дороги, имеет смысл выполнить следующий уровень декомпозиции путем деления каждого структурного модуля на проектно-технологические модули (ПТМ) (рис. 4.1). Способы деления структурных модулей на ПТМ зависят от конструктивных решений элементов, требуют экономического и технологического обоснования для различных структурных модулей и условий строительства.

Рис. 4.1. Структурная декомпозиция линейного объекта на модули

101

С точки зрения структурной декомпозиции объекта (земляного полотна) совокупность участков по длине дороги с однотипной конструкцией земляного полотна на разных участках дороги можно рассматривать в качестве одного проектно-технологического модуля (ПТМ).

Авторы [71] в качестве элементов функциональной модели строительного проекта рассматривают следующие модули: модуль выполняемых работ (МР), модуль ресурсного обеспечения (МО) и модуль фронтов работ (МФ) в качестве рабочего пространства осуществления рабочих процессов. По аналогии с предлагаемой ими организационнотехнологической моделью простого технологического процесса обобщенную организационно-технологическую модель (ОТМ) проектнотехнологического модуля структурного элемента дороги можно обобщенно представить в виде совокупности пространственнотехнологических моделей конструктивных решений и функциональных моделей технологических процессов (рис. 4.2).

ОТМ проектно-технологического

модуля

Рис. 4.2. Схема связей проектных модулей в процессе организационно-технологического моделирования

Рассмотрим реализацию данного подхода применительно к условиям строительства автомобильных дорог в сложных природных условиях, когда значительно усложняются пространственные и временные связи между отдельными процессами. Сущность модульного принципа организации дорожного строительства в сложных природных условиях связана с выделением системообразующего блока, от которого будет зависеть распреде-

102

ление во времени и пространстве остальных компонентов производства. Таким системообразующим структурным модулем в дорожном строительстве на многолетнемерзлых грунтах являются линейные земляные работы.

Земляное полотно как часть дорожной конструкции в условиях криолитозоны выполняет основную функцию – обеспечение устойчивости конструкции за счет сохранения определенного состояния грунтов в основании автомобильной дороги. В процессе структурного проектирования одни структурные модули автомобильной дороги должны в основном предшествовать строительству земляного полотна (подготовка дорожной полосы, водоотводные сооружения), а другие (дорожная одежда, обустройство и т.д.) осуществляться после завершения строительства земляного полотна, чаще с определенными технологическими или организационными перерывами.

Самое большое влияние природные факторы в условиях криолитозоны оказывают на конструктивные решения и способы сооружения земляного полотна. Дорожное земляное полотно является линейным сооружением большой протяженности, поэтому при проектировании необходимо учитывать не только различие конструктивных решений по длине дороги, связанных с высотными отметками (насыпи, выемки), но и разнообразие природно-климатических, геоморфологических и гидрогеологических ус-

ловий, а при строительстве на многолетнемерзлых грунтах (ММГ) − особенности мерзлотных условий.

Реализация разработанной методики линейного дорожного районирования (главы 2, 3) на предпроектной стадии позволяет в процессе проектирования формировать рассредоточенные по длине трассы участки ЛДК с однотипными конструкциями земляного полотна и соответственно относительно однородными условиями производства работ, которые можно рассматривать в качестве проектно-технологических модулей земляного полотна (ПТМ). В зависимости от характера распределения работ на участке (линейные или сосредоточенные) проектно-технологические модули

можно классифицировать на линейные ПТМ − ЛПТМ и сосредоточенные ПТМ – СПТМ.

Применительно к демонстрационному примеру, рассмотренному в подразделе 3.3 (см. табл. 3.2), формирование СПТМ и ЛПТМ на участках ЛДК представлено в табл. 4.1.

Организационно-технологическая модель сооружения земляного полотна может быть реализована с разным характером использования ресурсов (модуль ресурсного обеспечения), освоения частных фронтов работ (модуль фронта работ), с технологическими и организационными ограничениями на связи между работами и соответственно с разными техникоэкономическими показателями.

103

Ю.А. Мальцев [82], рассматривая модульный принцип в дорожном строительстве с точки зрения построения производственных подразделений для некоторых типовых элементов, называемых модулями, сравнивал их с блоками (конструкциями), из которых собирается здание. Разделяя модули на три вида , он к первому виду относит низовые подразделения ,

выполняющие однотипные работы, второй, третий тип − более укрупненные структуры, связанные с общим управлением строительством. Модули первого типа являются структурами узко специализированными и могут рассматриваться как частные строительные потоки при поточном методе организации работ. Эти структуры реализуют частные задачи и поэтому создаются с учетом принятой технологии производства работ на основе технологических карт. Если типовые технологии отсутствуют, то состав производственного модуля может назначаться в соответствии с расчетом. Например, при заготовительно-транспортных работах при строи-

тельстве земляного полотна структура ресурсного модуля «Экскаватор −

104