Construction and Geotechnics
Периодичность: 4 номера в год
Издательство: Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
Язык: Русский, английский
Главный редактор: профессор, д-р техн. наук А.Б. Пономарев
Контакты редакции:
Адрес редакции: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
редакция журнала «Construction and Geotechnics»
Телефон: +7(342)2198377
e-mail: cgscimag@gmail.com
Журнал «Construction and Geotechnics» является периодическим печатным научным рецензируемым журналом.
Журнал «Construction and Geotechnics» зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), свидетельство ПИ № ФС77-77999 от 03 марта 2020 года. Подписной индекс в объединенном каталоге «Пресса России» – 45010.
Журнал выпускается Пермским национальным исследовательским политехническим университетом. Журнал выходит 4 раза в год.
До 2012 года журнал носил название «Вестник Пермского государственного технического университета. Строительство и архитектура», с 2012 по 2019 год журнал носил название «Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура» (ISSN 2224-9826).
Журнал предназначен для исследователей, аспирантов и гражданских инженеров интересующихся современными исследованиями в различных областях строительства, включая геотехнику, технологи строительства , строительную механику, транспортное строительство, экологию и другие.
Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук по научным специальностям:
2.1.2. Основания и фундаменты, подземные сооружения (технические науки)
2.1.3. Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение (технические науки)
2.1.4. Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов (технические науки)
2.1.5. Строительные материалы и изделия (технические науки)
2.1.7. Технология и организация строительства (технические науки)
2.1.8. Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей (технические науки)
2.1.9. Строительная механика (технические науки)
2.1.10. Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства (технические науки).
Журнал входит в базу данных RSCI (Russian Science Citation Index).
В соответствии с Информационным письмом Высшей аттестационной комиссии при Минобрнауки России от 6 декабря 2022 № 02-1198 "О категорировании Перечня рецензируемых научных изданий" журнал «Construction and Geotechnics» относится к Категории К-1 .
Текущий выпуск
Том 15, № 1 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 7
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/CG/issue/view/400
- DOI: https://doi.org/10.15593/cg.v15i1
Исследования эффективности массопереноса кислорода при аэрации сточных вод
Аннотация
На сегодняшний день в процессах биологической очистки сточных вод наиболее распространена пневматическая система аэрации, которая предполагает подачу кислородсодержащего газа (воздуха, технического кислорода) под определенным давлением по магистральным и воздухораспределительным трубопроводам к различного рода диспергаторам, установленным в соответствующих точках аэрационных сооружений для поддержания процессов жизнедеятельности активного ила и перемешивания сточных вод с активным илом. Все типы аэраторов оцениваются по такому интегральному показателю, как эффективность переноса кислорода воздуха. Данный параметр представляет собой отношение количества воздуха, израсходованного для окисления массы загрязнений, поступивших в сооружение биологической очистки, к общему расходу воздуха, подаваемого в сооружение, выраженному в процентах. В данной работе были проведены исследования эффективности массопереноса кислорода воздуха в воду в зависимости от расхода подаваемого воздуха и концентрации взвешенных веществ в воде. Воздух в разработанную экспериментальную установку нагнетался при нормальных условиях, расход регулировался игольчатым клапаном на расходомере. Изменение концентрации кислорода в воде измерялось датчиком Multi 340i. В качестве взвешенных веществ использовался очищенный и прокаленный керамзитовый песок с крупностью фракций от 1 до 2 мм. В сериях опытов с расходом воздуха 1 л/мин по времени насыщения воды кислородом воздуха в водопроводной воде и в воде с концентрацией взвешенных веществ 0,25 г/л происходит увеличение эффективности аэрации воды на 16,67 %. В сериях опытов с расходом воздуха 5 л/мин по времени насыщения воды кислородом воздуха в водопроводной воде и в воде с концентрацией взвешенных веществ 0,25; 0,75; 1,25 г/л рост эффективности аэрации составляет 25; 18,75 и 6,25 % соответственно.
Construction and Geotechnics. 2024;15(1):5-16
 |  |
Программные технологии как средство повышения производительности проектирования и оптимизации конструкций в области строительной механики
Аннотация
В настоящее время проекты в области строительства все более усложняются и модернизируется, приобретая новые стандарты качества, что обусловлено ростом отрасли и применением новых информационных технологий. Удовлетворить современные требования, включая обеспечение надежности и безопасности, становится возможным благодаря использованию новейших программных инструментов для осуществления таких процессов, как моделирование и оптимизация конструкций. Программные продукты дают возможность инженерам и архитекторам проектировать инновационные конструкции, отвечающие последним конструкционным требованиям надежности, безопасности, а также экономической эффективности. Новые технологии и методы анализа позволяют проводить более детальное моделирование поведения конструкций с учетом разнообразных условий эксплуатации. Генетические алгоритмы и искусственный интеллект становятся ключевыми инструментами для оптимизации конструкций с использованием методов строительной механики. Исследования в области проектирования конструкций играют немаловажную роль, содействуя развитию строительной механики в целом, учитывая надежность, безопасность проектов, развитию индустрии и соблюдению стандартов качества. Программные технологии являются неотъемлемой частью современной строительной механики, предоставляя инженерам мощные средства для анализа и расчета строительных конструкций. Преимущество программных технологий заключается в повышении производительности, снижении количества ошибок и коллизий. Современные информационные технологии позволяют инженерам повышать качество расчетного обоснования проектных решений, снижать материалоемкость строительного объекта, снижать сроки проектов и затраты на них. В работе рассмотрен метод конечных элементов, представлен обзор программ компьютерного моделирования, разработанных для расчета и проектирования конструкций в сфере строительной механики. Продемонстрированы результаты исследования по использованию генетических алгоритмов и искусственного интеллекта и приведены особенности работы данных технологий.
Construction and Geotechnics. 2024;15(1):17-32
| |
Адекватность проектной модели автомобильной дороги реальному объекту в контексте цифровой трансформации
Аннотация
Инфраструктура городов, в особенности крупнейших и крупных, в современном мире постоянно развивается. Данный факт влечет за собой множество последствий, в том числе и в транспортной сфере. Так, в частности, рост объемов движения автомобильного транспорта (как транзитного, так и местного) напрямую сказывается на состоянии дорожного покрытия. В данной статье рассматривается проблема определения износа дорожного покрытия в ее верхних слоях. В работе выполнено изучение широкого спектра факторов, влияющих на величину износа дорожного покрытия, основные из которых исследованы более детально, а именно: тип климата, материалы дорожной одежды, характеристики транспортного потока (скорость и состав движения). Установлена взаимосвязь между параметрами для дальнейшего исследования. На данном этапе работы для исследования и более детального изучения были выбраны такие факторы, как тип климата, прочность каменного материала, масса шипа (колес автомобилей на зимней резине) и скорость движения автомобильного транспорта. Изучены обеспеченность регионов Российской Федерации каменными материалами и условия их применимости. Разработаны графики зависимости массы шипа на зимней резине от скорости движения на примере легковых автомобилей, проведен анализ математических моделей, описывающих данную взаимосвязь, и установлена функция, наиболее точно описывающая собранные данные, - кубическая регрессия. Установлена взаимосвязь скорости движения, массы шипа и износа дорожного покрытия с учётом прочности каменного материала. Выполнена проверка адекватности разработанных уравнений. В дальнейшем планируется расширение банка данных по износу дорожного покрытия за счет изучения влияния температуры плавления/хрупкости битума, интенсивности движения грузовых автомобилей.
Construction and Geotechnics. 2024;15(1):33-45
| |
Водопроницаемость смесей песка с суспензией высокодисперсной глины - отходом обогащения алмазоносной руды
Аннотация
Для изоляции подземных сооружений, создания защитных экранов в гидротехнических сооружениях и на накопителях отходов с успехом применяются песчано-бентонитовые смеси, которым в отличие от природных глинистых грунтов присущи однородность состава, удобоукладываемость, высокие деформационно-прочностные характеристики, отсутствие усадки и др. Смеси готовят, как правило, из сухих ингредиентов. Целью настоящих исследований было изучение возможности приготовления и определение свойств смесей песков с сапонитсодержащей суспензией - отходом обогащения алмазоносной руды из пруда - отстойника хвостохранилища одного из предприятий Архангельской области. Сапонит - глинистый минерал, относящийся к той же группе, что и монтмориллонит, преобладающий в составе бентонита. Для приготовления смесей были использованы четыре типа песков различного состава и генезиса. Исследованные смеси по водопроницаемости оказались практически идентичными песчано-бентонитовым смесям, так, например, внесение 16 % сапонитсодержащих отходов обеспечило снижение коэффициента фильтрации песков до (1,2…15,3) ·10-5, а 24 % - до (0,4…2,0) ·10-5 м/сут. Получены экспериментальные зависимости коэффициента фильтрации k от эффективной или свободной пористости ne и степени блокировки пор в песчаной матрице δ. Первую величину находят, исключив из объёма пор объём воды, сорбированной высокодисперсной глиной и содержащимися в песке пылевато-глинистыми частицами, а вторую - как отношение объёма глинистых, пылеватых частиц и сорбированной ими влаги к объёму пор между частицами песка. Применение исследованных смесей, например, для устройства экранов на накопителях промышленных и бытовых отходов позволит существенно сократить затраты за счет использования промышленных отходов и песков из местных карьеров, а также отсутствия необходимости предварительной сушки материалов.
Construction and Geotechnics. 2024;15(1):46-60
| |
Штамповые испытания. Перспективы развития
Аннотация
Штамповые испытания занимают важное место в цикле инженерных изысканий для строительства. Это обусловлено тем, что они в наибольшей степени отражают работу фундаментов мелкого заложения при естественных или искусственно преобразованных грунтовых условиях. Получаемый в ходе штамповых испытаний график зависимости осадки от нагрузки, помимо работы в области условно линейных деформаций, может характеризовать пластические, прочностные и реологические свойства основания. Однако в современной российской практике их результаты преимущественно используются исключительно для получения модуля деформации. Целью настоящей работы является поиск перспектив развития российской практики штамповых испытаний. В работе рассматривается мировая нормативная база по проведению штамповых испытаний и применению их результатов, проводится сопоставление различных стандартов, подчеркиваются основные различия, обозначаются перспективы развития для российской практики: применение прямых методов проектирования, определение прочностных параметров грунтов, определение недренированной прочности, определение коэффициента постели. Также в работе рассматривается ряд задач, требующих решения для реализации обозначенных перспектив, а также пути их решения. Основные задачи, согласно проведенному анализу, связаны с учетом масштабного эффекта при переходе от параметров, полученных при проведении штамповых испытаний, к параметрам, используемым в расчете фундаментов. Для учета масштабного эффекта при определении прочностных параметров перспективным является применение методики, основанной на влиянии средних напряжений на величину угла внутреннего трения, а при определении деформационных - методики Ю.К. Зарецкого, используемой в практике гидротехнического строительства.
Construction and Geotechnics. 2024;15(1):61-82
| |
Анализ влияния водонасыщения на прочностные характеристики элювиальных грунтов
Аннотация
Рассмотрена проблема влияния водонасыщения на значения прочностных характеристик элювиальных аргиллитоподобных глин и песчаников. При водонасыщении таких грунтов может наблюдаться значительное ухудшение их прочностных свойств. Это осложняет процесс устройства фундаментов на таких основаниях. Целью данной работы является сравнительный анализ значений прочностных характеристик аргиллитоподобных глин и песчаников г. Перми при природной влажности и в полностью водонасыщенном состоянии. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: 1) выполнен анализ изученности вопроса; 2) разработана методика лабораторных испытаний; 3) обработаны результаты лабораторных испытаний и выполнено их сравнение с имеющимися данными испытаний на полевой срез; 4) сформулированы выводы по исследованию. По результатам лабораторных испытаний на одноплоскостной срез для водонасыщенных аргиллитоподобных глин было выявлено снижение угла внутреннего трения на 28 %, для песчаников - на 23 %. Снижение значений удельного сцепления в результате водонасыщения для аргиллитоподобной глины составило 29 %, для песчаника - 33 %. По архивным данным полевых испытаний целиков аргиллитоподобной глины на срез угол внутреннего трения снизился на 24,2 %, а удельное сцепление снизилось на 65,4 %. Результаты полевых и лабораторных испытаний показали существенное снижение значений прочностных характеристик аргиллитоподобных глин и песчаников при насыщении водой. Авторы рекомендуют выполнять расчеты фундаментов на сильновыветрелых аргиллитоподобных глинах и песчаниках г. Перми с учетом возможного ухудшения строительных свойств данных грунтов. Оценка устойчивости склонов, сложенных выветрелыми аргиллитоподобными глинами и песчаниками, требует комплексного подхода и учета возможного изменения свойств данных грунтов при водонасыщении.
Construction and Geotechnics. 2024;15(1):83-90
| |
Утилизация золы рисовой шелухи с получением востребованных силикатных материалов
Аннотация
Рисовая шелуха является многотоннажным отходом во всех странах, производящих рис, и ее утилизация до сих пор остается нерешенной проблемой. При сжигании рисовой шелухи можно получить энергию, но в качестве отхода образуется значительное количество золы, которая представляет собой аморфный оксид кремния с различными примесями. Именно наличие примесей остаточного углерода и оксидов кальция и магния не позволяет перерабатывать золу рисовой шелухи в чистый оксид кремния для получения востребованных силикатных продуктов. В статье предложена и экспериментально подтверждена возможность окисления остаточного углерода нитратами с последующим растворением полученного продукта натриевой щелочью при атмосферном давлении. Обоснована раздельная переработка полученного раствора и осадка с получением товарной продукции - раствора жидкого стекла и гранулированного пеностекла. Предложена безотходная комплексная технология утилизации золы рисовой шелухи с получением ценных товарных продуктов.
Construction and Geotechnics. 2024;15(1):91-101
| |