<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">veststu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Bulletin of Siberian State University of Transport</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1815-9265</issn><publisher><publisher-name>Сибирский государственный университет путей сообщения</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.52170/1815-9265_2024_69_98</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">veststu-146</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>BUILDING AND ARCHITECTURE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Двухпараметрический температурный критерий начала криогенного влагопереноса для решения задач регулирования влагонакопления промерзающих грунтов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Two-parameter temperature criterion for the onset of cryogenic moisture transfer for solving problems of regulating moisture accumulation in freezing soils</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Разуваев</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Razuvaev</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Денис Алексеевич Разуваев – заведующий научно-исследовательской лабораторией «Контроль качества дорожных одежд и земляного полотна», кандидат технических наук, доцент</p><p>Новосибирск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Denis A. Razuvaev – Head of the Quality Control of Pavements and Subgrades Research Laboratory, Candidate of Engineering, Associate Professor</p><p>Novosibirsk</p></bio><email xlink:type="simple">razdenis@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Исаков</surname><given-names>А. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Isakov</surname><given-names>A. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александр Леонидович Исаков – заведующий кафедрой «Изыскания, проектирование и постройка железных и автомобильных дорог», доктор технических наук, профессор</p><p>Новосибирск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander L. Isakov – Head of the Survey, Design and Construction of Railways and Roads Department, Doctor of Engineering, Professor</p><p>Novosibirsk</p></bio><email xlink:type="simple">mylab.alex@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Чахлов</surname><given-names>М. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chakhlov</surname><given-names>M. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Михаил Геннадьевич Чахлов – научный сотрудник</p><p>Новосибирск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Mikhail G. Chakhlov – researcher</p><p>Novosibirsk</p></bio><email xlink:type="simple">mik404@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Сибирский государственный университет путей сообщения</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Siberian Transport University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>06</month><year>2024</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>98</fpage><lpage>105</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Разуваев Д.А., Исаков А.Л., Чахлов М.Г., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Разуваев Д.А., Исаков А.Л., Чахлов М.Г.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Razuvaev D.A., Isakov A.L., Chakhlov M.G.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnikstu.ru/jour/article/view/146">https://www.vestnikstu.ru/jour/article/view/146</self-uri><abstract><p>В статье введен температурный функционал, аргументами которого являются температура грунта и ее градиент вдоль вертикальной оси промерзания глинистого грунта, с помощью которого сформулирован двухпараметрический критерий начала интенсивного криогенного капиллярно-пленочного влагопереноса применительно к решению задач регулирования влагонакопления в промерзающих грунтах.Приведен алгоритм решения задачи по определению нижней границы зоны криогенного влагопереноса в грунтовом массиве на любом из этапов его промерзания с использованием специального модуля Freeze-1а в программном комплексе Freeze-1.Показан пример определения в лабораторных условиях функциональной зависимости, используемой в двухпараметрическом критерии начала интенсивного криогенного влагопереноса, для эксплуатируемого участка земляного полотна, сложенного суглинком с числом пластичности 0,10.Выполнена верификация расчетного алгоритма определения нижней границы зоны интенсивного криогенного влагопереноса по двухпараметрическому температурному критерию с использованием результатов мониторинга водно-теплового режима на участке эксплуатируемого земляного полотна. Полученные данные позволили сделать вывод о корректности предложенного подхода к определению уровня нижней границы зоны интенсивного криогенного влагопереноса. Кроме того, показали достаточную сходимость расчетные и фактические значения глубин промерзания грунтов земляного полота, что говорит об адекватности модели одномерного температурного поля, определяемого с использованием программного комплекса Freeze-1.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article introduces a temperature functional, with temperature of the soil and its gradient along the vertical axis in freezing clay soil as its arguments, by which a two-parameter criterion for the onset of intense cryogenic capillary-film water transfer is formulated for addressing moisture regulation tasks in freezing soils.An algorithm for solving the problem of determining the lower boundary of the cryogenic water transfer zone in the soil mass, at any stage of its freezing, using a special module Freeze-1a within the Freeze-1 software complex, is presented.An example of determining the functional dependence used in the two-parameter criterion for the onset of intense cryogenic water transfer in laboratory conditions is provided for an operational section of the roadbed composed of clay with a plasticity index of 0.10.Verification of the calculation algorithm for determining the lower boundary of the intense cryogenic water transfer zone according to the two-parameter temperature criterion using the results of monitoring the water-thermal regime on a section of the operational roadbed has been conducted. The obtained data allowed concluding on the correctness of the proposed approach to determining the level of the lower boundary of the intense cryogenic water transfer zone. Additionally, they demonstrated sufficient convergence between calculated and actual depths of soil freezing in the roadbed, indicating the adequacy of the one-dimensional temperature field model determined using the Freeze-1 software complex.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>земляное полотно</kwd><kwd>глинистые грунты</kwd><kwd>морозное пучение</kwd><kwd>миграция воды в грунтах</kwd><kwd>пучины</kwd><kwd>просадки</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>roadbed</kwd><kwd>clayey soils</kwd><kwd>frost heaving</kwd><kwd>water migration in soils</kwd><kwd>frost boils</kwd><kwd>settlements</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено при финансовой поддержке ОАО «РЖД» (грант на развитие научно-педагогических школ в области железнодорожного транспорта).</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The research was carried out with the financial support of Russian Railways (grant for the development of research-pedagogical schools in the field of railway transport).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Золотарь И. А., Пузаков Н. А., Сиденко В. М. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд. Москва : Транспорт, 1971. 416 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zolotar I. A., Puzakov N. A., Sidenko V. M. Water-thermal regime of subgrade and pavement. Moscow: Transport; 1971. 416 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Орлов В. О., Дубнов Ю. Д., Меренков Н. Д. Пучение промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружений. Ленинград : Стройиздат, Ленинградское отделение, 1977. 184 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Orlov V. O., Dubnov Yu. D., Merenkov N. D. Frost heaving of freezing soils and its impact on the foundations of structures. Leningrad: Stroyizdat, Leningrad Branch; 1977. 184 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ЦПИ-24. Технические указания по устранению пучин и просадок железнодорожного пути : утверждены Департаментом пути и сооружений МПС 29.05.1997. Москва : Транспорт, 1998. 76 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Technical guidelines for eliminating potholes and depressions on railway tracks. (Approved by the Department of Track and Structures of the Ministry of Railways on 29.05.1997). Moscow: Transport; 1998. 76 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исаков А. Л., Лаврова А. Ю. Расчетное обоснование использования пенополистирола в конструкции дорожной одежды автомобильных дорог // Политранспортные системы : материалы VIII Международной научно-технической конференции в рамках года науки Россия – ЕС «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке», Новосибирск, 20–21 ноября 2014 г. Новосибирск : Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения, 2015. С. 163–167. EDN TYXJQD.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isakov A. L., Lavrova A. Yu. Calculation justification for the use of polystyrene foam in the design of road pavement for highways. Polytransport Systems: Proceedings of the VIII International Scientific and Technical Conference within the Year of Science Russia – EU Scientific Problems of Implementing Transport Projects in Siberia and the Far East, Novosibirsk, November 20–21, 2014. Novosibirsk: Publishing house of the Siberian Transport University; 2015. P. 163–167. (EDN TYXJQD). (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Principles for positioning a capillary barrier made of injected mortar in the earth bed / D. A. Razuvaev, A. L. Lanis, M. G. Chakhlov, E. I. Nagaev // E3S Web of Conf. 2023.0020. Vol. 402. Р. 12010. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202340212010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Razuvaev D. A., Lanis A. L., Chakhlov M. G., Nagaev E. I. Principles for positioning a capillary barrier made of injected mortar in the earth bed. E3S Web of Conf. 2023.0020. Vol. 402. Р. 12010. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202340212010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ананян А. А. Исследование процессов перемещения влаги и образование сегрегационного льда в замерзающих и мерзлых горных породах // Труды Гидропроекта. Москва, 1960. Сб. 3. С. 121–148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ananyan A. A. Study of moisture migration processes and formation of segregation ice in freezing and frozen mountain rocks. Proceedings of Hydropower. Moscow; 1960. Vol. 3. P. 121–148. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чеверев В. Г. Физико-химическая теория формирования массообменных и тепловых свойств криогенных грунтов : специальность 04.00.07 «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение» : диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук / Чеверев Виктор Григорьевич. Москва, 1999. 373 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheverev V. G. Physico-chemical theory of formation of mass exchange and thermal properties of cryogenic soils. Speciality 04.00.07 Engineering Geology, Permafrost and Soil Science. Doctoral dissertation in Geological and Mineralogical Sciences. Cheverev Victor Grigorievich. Moscow; 1999. 305 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кудрявцев С. А., Сахаров И. И., Парамонов В. Н. Промерзание и оттаивание грунтов (практические примеры и конечно-элементные расчеты). Санкт-Петербург : Геореконструкция, 2014. 262 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kudryavtsev S. A., Sakharov I. I., Paramonov V. N. Freezing and thawing of soils (practical examples and finite element calculations). Saint Petersburg: Georeconstruction; 2014. 262 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чистотинов Л. В. Миграция влаги в промерзающих неводонасыщенных грунтах. Москва : Наука, 1973. 142 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chistotinov L. V. Moisture migration in freezing unsaturated soils. Moscow: Nauka; 1973. 142 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лыков А. В., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса. Москва ; Ленинград : Госэнергоиздат, 1963. 536 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lykov A. V., Mikhaylov Yu. A. Theory of heat and mass transfer. Moscow: Leningrad: Gosenergoizdat; 1963. 536 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Геворкян С. Г. Влияние температуры замораживания грунта на процесс его морозного пучения // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2018. № 8. С. 23–27. EDN UVJHGQ.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gevorkyan S. G. The influence of soil freezing temperature on the process of its frost heaving. Actual Problems of Humanities and Natural Sciences. 2018;(8):23–27. (EDN UVJHGQ). (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Разуваев Д. А., Чахлов М. Г. Экспериментальное определение двухпараметрического температурного критерия начала интенсивного криогенного влагопереноса в различных видах глинистых грунтов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2024. № 1. С. 35–44. DOI 10.46973/0201–727X_2024_1_35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Razuvaev D. A., Chakhlov M. G. Experimental determination of the two-parameter temperature criterion for the onset of intense cryogenic moisture transfer in clayey soils of the roadbed. Bulletin of the Rostov State Transport University. 2024;(1):35–44. (In Russ.). DOI 10.46973/0201–727X_2024_1_35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Методика назначения противопучинных мероприятий и выбора их параметров на железных и автомобильных дорогах на базе программного комплекса «Freeze-1». URL: http://freeze-1.stu.ru/index.htm (дата обращения: 25.03.2024).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Methodology for determining anti-heave measures and selecting their parameters for railways and roads based on the Freeze-1 software package. (In Russ.). URL: http://freeze-1.stu.ru/index.htm.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Modeling the operation of road pavement during the thawing of soil in the subgrade of highways / A. Isakov, D. Razuvaev, I. Gudkova, M. Chakhlov // MATEC : Web of Conferences. Novosibirsk : EDP Sciences, 2018. Vol. 239. P. 05008. DOI 10.1051/matecconf/201823905008. EDN WTVMML.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isakov A., Razuvaev D., Gudkova I., Chakhlov M. Modeling the operation of road pavement during the thawing of soil in the subgrade of highways. MATEC Web of Conferences, Novosibirsk, May 16–19, 2018. Novosibirsk: EDP Sciences; 2018. Vol. 239. P. 05008. DOI 10.1051/matecconf/201823905008. EDN WTVMML.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 25358–2020. Грунты. Метод полевого определения температуры : (с поправкой). Москва : Стандартинформ, 2021. 11 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST 25358–2020 Soils. Field method for determining temperature (with Amendment). Moscow: Standartinform; 2021. 11 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
