доктор технических наук, профессор, профессор кафедры городское строительство и хозяйство Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета (СибАДИ)
644080, Россия, г. Омск, пр. Мира, 5
Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department urban development
644080, Russia, Omsk, Mira, 5,
В представленной работе рассмотрена проблема применения теории фильтрации воды в тонких слоях дорожных конструкций с точки зрения защиты от подтопления. Классическая теория фильтрации использует закон Дарси, соответствующий ламинарному режиму движения. При этом подавляющее большинство известных аналитических решений дифференциальных уравнений фильтрации относится к так называемой гидравлической теории фильтрации. Эти решения получены главным образом в сфере водоснабжения, защиты от подтопления в городском строительстве и сельскохозяйственной мелиорации, а также в горнодобывающей промышленности, для условий водоносных пластов достаточно большой мощности (толщины). В тоже время такие условия не свойственны дорожным конструкциям, где имеют место достаточно тонкие слои. При этом водонасыщенные слои дорог могут перемежаться с водоупорными слоями. Например, асфальтовый слой является гидроизоляцией, а слой щебня или песка, наоборот, является дренирующим, то есть пропускающим воду в заданном направлении. Наличие тонких водоносных слоёв в конструкциях дорог вызывает существенные нелинейности в математическом описании исходных дифференциальных уравнений фильтрации. Поэтому в данной работе автор предлагает новый подход для фильтрационных расчётов и компьютерного моделирования при защите от подтопления дорог. Суть этого подхода состоит в использовании оригинального метода сочетания автомодельных движений и численного моделирования фильтрации воды в тонких слоях дорожных конструкций.
In this study, the problem of the application of the theory of filtration of water in thin layers of road constructions from the point of view of protection against underflooding. Classical theory of filtration using Darcy’s law, the corresponding laminar regime movement. The vast majority of known analytical solutions of differential equations of filtration refers to the so-called hydraulic filtration theory. These solutions are obtained mainly in the field of water supply, protection against underflooding in urban construction and agricultural reclamation, as well as in the mining industry, for the aquifer conditions heavy duty enough (thickness). At the same time, these conditions are not peculiar to the road structure, where there are quite thin layers. At the same time water-saturated layers of roads are interspersed with waterproof layers. For example, asphalt is a waterproofing layer, and a layer of sand or gravel, on the contrary, is draining, that is water-permeable in a predetermined direction. The presence of thin layers of water-bearing structures in the road causes significant nonlinearity in the mathematical description of the initial differential equations of filtration. Therefore, in this paper, the author proposes a new approach for filtering calculations and computer modeling in the protection against underflooding of roads. The essence of this approach is to use the original method of a combination of self-similar motions, and numerical modeling of water filtration in thin layers of road constructions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.