Исследование влияния применения геосинтетических оболочек при строительстве дорог для вывоза древесины на прочность дорожного покрытия провели ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета, 27 ноября сообщает пресс-служба вуза.

Россия располагает четвертью всех лесов на Земле. По данным Рослесхоза, федеральный бюджет России в 2023 году получил доход от лесного хозяйства в размере 50,22 млрд рублей, который на 8% превысил результат предыдущего года.

Работы по контролю состояния лесных массивов, заготовке и вывозу древесины требуют подъезда техники, а значит, необходима прокладка лесных дорог. Такие дороги, по сравнению с автомобильными, имеют повышенную нагрузку от проезда тяжелых машин и автопоездов, поэтому их покрытие разрушается и приходит в негодность быстрее.

Необходимость строительства и ремонта лесовозных дорог увеличивает стоимость древесины. Эту стоимость можно снизить, применяя колейный тип покрытия — когда дорожный настил представляет собой две узкие раздельные полосы, расстояние между осями которых соответствует ширине колеи колесного или гусеничного транспортного средства.

Одним из вариантов устройства такого типа покрытия является использование оболочек из геосинтетического материала, которые представляют собой сшитые между собой листы из полимерного материала, по структуре напоминающего ткань, заполненные грунтом или другим материалом.

Эти оболочки укладываются между слоями стройматериала и препятствуют просадке дорожного полотна под весом транспорта, позволяя ему выдерживать бóльшие нагрузки, чем обычному покрытию. Однако работа таких конструкций в настоящее время изучена недостаточно хорошо.

Этот пробел решили восполнить ученые Пермского Политеха, которые провели исследование эффективности применения геосинтетических оболочек при строительстве лесных дорог. Для этого они выяснили, как происходит их просадка под весом колес автомобиля.

Результаты исследования были представлены в статье «Оценка напряженно-деформированного состояния дорожной одежды лесных дорог, усиленной геосинтетическими оболочками», опубликованной в журнале «Вестник ПГТУ. Лес. Экология. Природопользование», № 2, 2024 год.

Политехники определили влияние ширины и толщины оболочки, наполненной щебнем, на осадку дорожного покрытия. Используя компьютерную модель, в которой воспроизводилась нагрузка, они выполнили две серии расчетов с толщиной оболочки 0,2 и 0,4 м и разной шириной. А для сравнения такое же моделирование провели и для варианта без использования геосинтетических оболочек.

Доцент кафедры автомобильных дорог и мостов ПНИПУ, кандидат технических наук Владимир Клевеко рассказал о проведенном исследовании:

«Оказалось, что напряженно-деформированное состояние геосинтетического материала существенно зависит от этих показателей: чтобы покрытие сохраняло свои механические свойства, ширина должна быть больше толщины в 6–8 раз. В случае, если этот показатель равен 4 и меньше, покрытие теряет устойчивость к нагрузке веса колес».

Использование геосинтетических оболочек в строительстве лесных дорог является перспективным направлением для снижения затрат на вывозку древесины за счет повышения прочности дорожного покрытия. Исследование, проведенное учеными ПНИПУ, позволит улучшить стойкость лесных дорог к нагрузкам, что важно как для социально-экономического развития регионов, так и экономики страны в целом.