Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 85024 10.20295/1815-588X-2024-02-489-497 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем About the elemental foundations of the supports of high-voltage lines Об элементных фундаментах опор высоковольтных линий Козловский Владимир Евгеньевич Kozlovskiy Vladimir Evgen'evich koslovskii@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Смирнов Иван Михайлович Smirnov Ivan Mihaylovich sm.ivan00@gmail.com Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation 09 07 2024 09 07 2024 21 2 489 497 04 07 2024 https://atjournal.ru/en/nauka/article/85024/view

Цель: обосновать возможность применения фундаментов опор высоковольтных линий в виде рассредоточенных горизонтальных элементов, объединенных в единую конструкцию для восприятия знакопеременной нагрузки. Определить экспериментальным и расчетным методами эффект от взаимного смещения элементов в виде повышения несущей способности фундаментов и снижения их деформаций при воздействии вдавливающих и выдергивающих нагрузок. Показать возможность замены плитных фундаментов опор высоковольтных линий конструкциями из сборных элементов для снижения объема и веса перевозимых с завода изделий. Методы: применение фотограмметрического метода муаров для оценки развития зон уплотнения грунтов и угловых деформаций грунтового основания в лотке со стеклянной стенкой под моделями плитного и элементного фундаментов. Использование метода граничных интегральных уравнений для получения зависимости осадок от шага элементов для гибкого и жесткого фундаментов. Результаты: проиллюстрирован эффект взаимного влияния элементов фундамента при их сближении и рассредоточении в виде изменения напряженно-деформированного состояния в их основании. Выявлены различия в глубинах распространения зон уплотнения и областей развития угловых деформаций. Получены количественные данные по осадкам плитных и элементных фундаментов и влияние на них глубины залегания кровли прочного подстилающего слоя. Представлены графические зависимости связи осадок элементов с дистанцией (шагом) между ними. Показано влияние членения фундамента на скорость угасания краевых касательных напряжений в основании. Произведена иллюстрация увеличения объема и площади поверхности тела выпирания элементного фундамента, приводящего к увеличению его несущей способности по сравнению с плитным при расчете на выдергивание. Практическая значимость: показана эффективность применения элементного фундамента по сравнению с плитным вариантом в снижении параметров напряженно-деформированного состояния основания и облегчении логистических задач при строительстве. Использованные экспериментальная и расчетная методики могут быть рекомендованы для дальнейшего уточнения параметров элементных фундаментов.

Purpose: to substantiate the possibility of using the foundations of supports of high-voltage lines in the form of dispersed horizontal elements combined into a single structure for the perception of alternating loads. To determine by experimental and computational methods the effect of the mutual displacement of elements in the form of an increase in the bearing capacity of foundations and a decrease in their deformations under the influence of pressing and pulling loads. To show the possibility of replacing slab foundations of supports of high-voltage lines with structures made of prefabricated elements to reduce the volume and weight of products transported from the factory. Methods: application of the moire photogrammetric method to assess the development of soil compaction zones and angular deformations of the soil base in a tray with a glass wall under models of slab and elemental foundations. Using the method of boundary integral equations to obtain the dependence of precipitation on the step of elements for flexible and rigid foundations. Results: the effect of mutual influence of foundation elements during their convergence and dispersal in the form of a change in the stress-strain state in their base is illustrated. Differences in the depths of the distribution of compaction zones and areas of development of angular deformations are revealed. Quantitative data on the precipitation of slab and elemental foundations and the influence of the depth of the roof of the solid underlying layer on them have been obtained. Graphical dependences of the relationship of sediment elements with the distance (step) between them are presented. The effect of the division of the foundation on the rate of extinction of marginal tangential stresses in the base is shown. An illustration is made of an increase in the volume and surface area of the bulging body of the elemental foundation, which leads to an increase in its bearing capacity compared to the slab one when calculating for pulling out. Practical importance: the effectiveness of the use of an element foundation in comparison with the paid option in reducing the parameters of the stress-strain state of the base and facilitating logistical tasks during construction is shown. The experimental and computational methods used can be recommended for further refinement of the parameters of the elemental foundations.

 сборные фундаменты элементные фундаменты метод фотограмметрии метод муаров метод граничных элементов напряжения деформации осадки prefabricated foundations elemental foundations photogrammetry method moire method boundary element method stresses deformations precipitation

Фундаменты под унифицированные металлические опоры ВЛ 35-330 кВ, серия 3.407–115. Fundamenty pod unificirovannye metallicheskie opory VL 35-330 kV, seriya 3.407–115. Унифицированные конструкции фундаментов для стальных опор ВЛ 35-500 кВ, серия 3.407.1–144. Unificirovannye konstrukcii fundamentov dlya stal'nyh opor VL 35-500 kV, seriya 3.407.1–144. Федеральный закон № 196-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «об электроэнергетике» в части совершенствования требований к обеспечению надежности и безопасности электроэнергетических систем и объектов электроэнергетики» . Federal'nyy zakon № 196-FZ «O vnesenii izmeneniy v Federal'nyy zakon «ob elektroenergetike» v chasti sovershenstvovaniya trebovaniy k obespecheniyu nadezhnosti i bezopasnosti elektroenergeticheskih sistem i ob'ektov elektroenergetiki» . Правила устройства электроустановок (ПУЭ-7), Министерство энергетики РФ. 504 с. Pravila ustroystva elektroustanovok (PUE-7), Ministerstvo energetiki RF. 504 s. Голкин Д. В., Емельянов Е. В., Козловский В. Е. Исследование моделей грунтового основания методом фотограмметрии // Транспорт: проблемы, идеи, перспективы. Сборник трудов LXXXIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (в 2 томах). Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I. 2023. С. 203–207. Golkin D. V., Emel'yanov E. V., Kozlovskiy V. E. Issledovanie modeley gruntovogo osnovaniya metodom fotogrammetrii // Transport: problemy, idei, perspektivy. Sbornik trudov LXXXIII Vserossiyskoy nauchno-tehnicheskoy konferencii studentov, aspirantov i molodyh uchenyh (v 2 tomah). Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Imperatora Aleksandra I. 2023. S. 203–207. Реут М. А., Рокотян С. С. Справочник по проектированию линий электропередачи. М.: Энергия, 1980. 296 с. Reut M. A., Rokotyan S. S. Spravochnik po proektirovaniyu liniy elektroperedachi. M.: Energiya, 1980. 296 s. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твeрдого тела. М.: Мир, 1987. 328 с. Krauch S., Starfild A. Metody granichnyh elementov v mehanike tverdogo tela. M.: Mir, 1987. 328 s. Кавказский В. Н., Козловский В. Е. и др. Программа расчeта выработки методом граничных элементов. Номер свидетельства о гос. регистрации RU2020663522, дата регистрации: 21.10.2020. Kavkazskiy V. N., Kozlovskiy V. E. i dr. Programma rascheta vyrabotki metodom granichnyh elementov. Nomer svidetel'stva o gos. registracii RU2020663522, data registracii: 21.10.2020. СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*» / Минстрой России. М.: Стандартинформ, 2016. 186 с. SP 22.13330.2016 «Osnovaniya zdaniy i sooruzheniy. Aktualizirovannaya redakciya SNiP 2.02.01-83*» / Minstroy Rossii. M.: Standartinform, 2016. 186 s. Сливец К. В., Колмогорова С. С., Коваленко И. А. Параметры мерзлых грунтов при численном моделировании теплофизических задач // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2022. Т. 19, вып. 2. Slivec K. V., Kolmogorova S. S., Kovalenko I. A. Parametry merzlyh gruntov pri chislennom modelirovanii teplofizicheskih zadach // Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobscheniya. 2022. T. 19, vyp. 2. Козловский В. Е., Касаткина А. В. Расчет деформаций оснований выдергиваемых фундаментов опор ВЛ // Фундаменты. 2023. № 2 (12). С. 52–53. Kozlovskiy V. E., Kasatkina A. V. Raschet deformaciy osnovaniy vydergivaemyh fundamentov opor VL // Fundamenty. 2023. № 2 (12). S. 52–53.