Мелиоративное строительство

Абдразаков, Ф. К. Покрытие оросительных каналов инновационным бетонным полотном и адаптивные способы их эксплуатации / Ф. К. Абдразаков, А. А. Рукавишников, Э. Э. Сафин // Мелиорация и водное хозяйство. – 2023. – № 2. – С. 32–36. – (Водохозяйственное строительство). – Библиография: 11 назв.

Рассмотрены и сопоставлены такие облицовочные материалы, как геомембрана, бентонитовые маты и бетонная облицовка. Изучено повышение эффективности и надежности оросительных каналов, исключение фильтрационных потерь воды за счет разработки и применения инновационных геосинтетических материалов при их реконструкции и ремонте. Определена возможность применения малой механизированной техники при проведении работ по очистке русла каналов, покрытых бетонным полотном от наносов.

Анженков, А. С. Современные технические средства диагностики мелиоративных гидротехнических сооружений [Электронный ресурс] / А. С. Анженков, А. А. Левкевич // Мелиорация. – 2023. – № 3. – C. 5–9. – Библиография: 9 назв. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54804447_52450845.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Представлен обзор современных технических средств неразрушающей диагностики гидротехнических сооружений мелиоративных систем. В соответствии с действующими техническими нормативно-правовыми актами Республики Беларусь рассмотрена возможность внедрения информационных технологий в процесс обследования сооружений и их частей: в частности, применение такого оптико-цифрового метода, как фотограмметрии – универсального, оперативного, малозатратного и безопасного способа диагностики и фиксации состояний гидротехнических сооружений.

Анненко, А. Д. Математическое моделирование гидрофизических свойств грунтов в инженерно-мелиоративных изысканиях [Электронный ресурс] / А. Д. Анненко, Д. В. Сухарев // Математическое моделирование и информационные технологии при исследовании явлений и процессов в различных сферах деятельности : сборник материалов III Международной научно-практической конференции студентов, магистрантов и аспирантов, Краснодар, 20 марта 2023 года. – Краснодар, 2023. – С. 16–19. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54191561_14836404.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Отмечается, что изыскания грунтов в инженерно-строительной сфере являются важным этапом строительства, так как от их результатов зависит стоимость строительства, долговечность. Подчеркивается, что гидравлическая проводимость – одно из самых трудоемких и дорогостоящих исследований. Анализируются различные методы (лабораторный, полевой и математическая модель) и делается вывод об экономической целесообразности использования методов.

Бибина, О. Е. О некоторых подходах к ремонту трещин в бетоне гидротехнических сооружений / О. Е. Бибина, Г. В. Охапкин // Гидротехническое строительство. – 2023. – № 6. – С. 18–24. – Библиография: 35 назв.

Рассмотрены подходы к ремонту трещин в бетоне гидротехнических сооружений (ГТС). Выделены основные типы трещин. Проанализированы технические решения и инъекционные материалы, используемые при ремонте трещин. Предложены типовые технические решения по ремонту трещин, в том числе с признаками коррозии бетона и арматуры. В результате выполненных исследований предложен метод выбора технических решений по ремонту трещин в бетоне ГТС.

Васильева, Е. В. Сборные элементы сооружений мелиоративных систем из бетона на некондиционных заполнителях [Электронный ресурс] / Е. В. Васильева, В. М. Федоров // Вестник науки и образования Северо-Запада России. – 2023. – Т. 9, № 2. – С. 33–42. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54276380_49443337.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Предложены сборные железобетонные элементы для линейных сооружений мелиоративных систем – лотки, трубы, плиты и др., изготовленные из бетона на некондиционных заполнителях с повышенным содержанием пылевидных и глинистых частиц. Показано, что эти частицы в присутствии добавленного в бетонную смесь пластификатора играют роль микронаполнителя, способного выполнять функции дополнительных центров кристаллизации и проявлять дефлокулирующее действие в гидратирующейся системе «цемент-вода», способствуя этим самым повышению прочностных и эксплуатационных свойства бетона.

Дубяго, Д. С. Дефекты бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений мелиоративных систем Республики Беларусь [Электронный ресурс] / Д. С. Дубяго, А. Е. Новиков, С. М. Григоров // Мелиорация и водное хозяйство. – 2023. – № 2. – С. 36–40. – – URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_54263379_65554788.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Проанализированы причины появления дефектов бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений мелиоративных систем Республики Беларусь. Установлено, что значительные разрушения происходят в зоне переменного уровня воды в сравнении с подводной и надводной зонами, что обусловлено значительными колебаниями температуры воздуха от 0 °C, а также циклами замораживания – оттаивания воды. Согласно анализу проектно-сметной документации на ремонты различного назначения ГТС производство бетонных и сопутствующих работ составило 48…73 % от общего объема ремонтных работ, что указывает на необходимость совершенствования технологии ремонтов и повышения их качества. Для повышения эксплуатационной надежности бетонных и железобетонных конструкций рекомендовано при устройстве противофильтрационных облицовок использование композитной арматуры (АСК08 мм) и полиэтиленовой пленки.

Исследование гидравлических характеристик дренажных геокомпозитов [Электронный ресурс] / А. И. Митрахович [и др.] // Мелиорация. – 2023. – № 2. – С. 17–23. – Библиография: 4 назв. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54320354_21370522.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Приводится обоснование необходимости разработки перспективных, более эффективных конструктивных решений при осушении пониженных элементов рельефа на слабоводопроницаемых грунтах с учетом динамики движения поверхностных и грунтовых вод по пахотному и подпахотному горизонтам. С этой целью предлагается использовать в водопоглощающих элементах мелиоративных систем дренажный геокомпозит в виде профилированной мембраны; указываются их гидравлические характеристики. Описываются методика и результаты испытания мембраны в гидравлическом лотке. Отмечается существенное влияние выступов мембраны на увеличение потерь напора и снижение расхода по сравнению с гладкой поверхностью. Приводятся значения коэффициента шероховатости, вычисленного по различным формулам. Обосновывается возможность применения геомембран в водопоглощающих устройствах – колонках-поглотителях.

Макоед, В. М. Оценка технического состояния дренажных коллекторов большого диаметра на мелиоративных системах Белорусского Полесья [Электронный ресурс] / В. М. Макоед, А. И. Митрахович // Мелиорация. – 2023. – № 3. – С. 36–45. – Библиография: 9 назв. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrarypdf (дата обращения: 25.04.2024).

Приведены данные по техническому состоянию дренажных коллекторов мелиоративных систем, выполненных из асбестоцементных и железобетонных труб большого диаметра (0,3–0,6 м) с площадью обслуживания 87–94 га. Обследованы коллекторы после 7 и 47 лет их эксплуатации, определено состояние внутренней поверхности труб, величина заиления и причины, обусловливающие его. Выявлено низкое качество строительства, в ходе которого допускались смещение стыков труб и их плохая герметизация, однако исследованные коллекторы работоспособны даже при существующем состоянии. Сделан вывод о том, что вместо отдельных открытых каналов возможно применять полимерные трубы большого диаметра с герметичными соединениями на объектах реконструкции.

Одноковшовый экскаватор для мелиоративного строительства [Электронный ресурс] / А. В. Вавилов [и др.] // Мелиорация. – 2024. – № 1. – C. 27–33. – Библиография: 5 назв. – URL: https://melio.belal.by/jour/article/view/1101/1057 (дата обращения: 25.04.2024).

В связи с задачей, поставленной руководством Республики Беларусь по увеличению объемов выполнения работ в мелиорации и обеспечению импортозамещения, создан отечественный одноковшовый экскаватор для мелиоративного строительства, а именно для выполнения эксплуатационных работ на заросших кустарником магистральных каналах и восстановления мелиоративных систем, требующих ремонта. Показано, что модификация созданного экскаватора имеет удлиненное рабочее оборудование, что позволяет увеличить охват рабочей зоны с одной стоянки экскаватора.

Оскирко, Л. Н. Сравнительный анализ цифровых моделей рельефа мелиоративных объектов, полученных различными аэрофототопографическими методами [Электронный ресурс] / Л. Н. Оскирко, В. М. Макоед, О. Г. Бондарчук // Мелиорация – 2023. – № 4. – С. 14–23. – Библиография: 6 назв. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_59692891_36888711.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Для изучения особенностей и ограничений, присущих различным методам съемки рельефа, проведен сравнительный анализ цифровых моделей рельефа мелиоративных объектов, построенных на основе материалов наземной топографической съемки, цифровой аэрофотосъемки и воздушного лазерного сканирования с беспилотных летательных аппаратов. Установлено, что для задач проектирования мелиоративных мероприятий, расчета морфометрических характеристик рельефа и моделирования поверхностного стока целесообразно использовать комбинированный метод съемки рельефа, при котором съемка объекта осуществляется с помощью аэрофототопографических методов с последующим дополнительным выполнением наземной съемки в труднодоступных для дистанционных видов съемки местах, таких как заполненные водой замкнутые понижения, заросшие густой древесно-кустарниковой растительностью участки и др.

Семенова, К. С. Оценка состояния подземных инженерных сооружений мелиоративной системы с помощью карт влажности, полученных на основе данных дистанционного зондирования земли беспилотным летательным аппаратом DJI PHANTOM 4 MULTISPECTRA [Электронный ресурс] / К. С. Семенова // Природообустройство. – 2023. – № 3. – С. 31–37. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54597018_20182626.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Отмечено, что в состав мелиоративных систем входят подземные трубопроводы, дренажи, гидротехнические сооружения, которые могут выйти из строя и потребовать ремонта, однако обнаружить проблемный участок без мониторинга по площади системы устаревшими способами или проведением изыскательских работ невозможно. Обосновано использования карт влажности почвы, полученных БЛА, для определения проблемных участков мелиоративной сети. Аэрофотосъемка проведена на обрабатываемом участке осушительно-увлажнительной сети Яхромской поймы Московской области. Получены цифровая модель рельефа местности, оперативная карта влажности на основе рассчитанного водного индекса NDWI. Установлено, что на выбранном участке абсолютные отметки поверхности земли изменяются от 134,67 до 135,23; в среднем уклон поверхности земли выбранного участка составляет 0,002 в направлении с северо-запада на юго-восток, отсутствуют ярко выраженные микроформы рельефа; влажность в поверхностном слое почвы, полученная в полевых условиях, соответствует выделенному на оперативной карте влажности разнообразию цветовых участков водных индексов NDWI. Указано, что в почвенных условиях изучаемого участка влажность поверхностного слоя почвы находится в логарифмической зависимости от нормализованного разностного водного индекса NDWI. Найден коэффициент корреляции, который составляет 0,9 ± 0,06, что свидетельствует о весьма высокой связи между изучаемыми показателями. Сделан вывод, что такую карту можно использовать для определения проблемных участков мелиоративной сети.

Тоболев, П. Д. Разработка состава бетона для облицовки гидротехнических сооружений / П. Д. Тоболев // БСТ. – 2023. – № 7. – С. 54–56. – (Строительные материалы). – Библиография: 7 назв.

Приводятся данные по разработке состава бетона для облицовки гидротехнических сооружений, удовлетворяющего требования по водонепроницаемости, морозостойкости, водостойкости, малому тепловыделению, прочности, а также по подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси и эксплуатируемого в зонах переменного уровня воды. Оптимизация состава достигается путем комплексного использования пластифицирующих и воздухововлекающих добавок в составе бетонных смесей, оказывающих влияние на технологические и прочностные свойства бетонов.

Федорян, А. В. Природоохранные сооружения и мероприятия в гидромелиорации, природообустройстве и водопользовании : учебник / А. В. Федорян. – Москва : Директ-Медиа, 2023. – 141, [2] с. : ил., табл. – Библиография в конце книги (9 назв.).

Учебное издание посвящено вопросам применения природоохранных сооружений и разработки природоохранных мероприятий при реализации профессиональной деятельности в области природообустройства, использования и охраны водных объектов, гидромелиорации. Подробно рассмотрены вопросы проектирования конструктивных элементов природоохранных сооружений, применение, конструкции и особенности работы противоселевых, противопаводковых, руслорегулирующих, шумозащитных и других природоохранных сооружений и мероприятий, вопросы фильтрации при устройстве природоохранных сооружений.

Mingshuan Zhu. Anti-seepage performance and underlying mechanism of carboxymethyl cellulose sodium-modified bentonite in hydraulic engineering applications [Электронный ресурс] / Mingshuan Zhu, Shien Li, Yixiong Zhang // Materials Express. – 2024. – Vol. 14, iss. 6. – P. 900–906. – DOI: 10.1166/mex.2024.2699. – URL: https://www.ingentaconnect.com/contentone/asp/me/2024/00000014/00000006/art00008# (дата обращения: 2024-04-25).

Переведенное заглавие: Противофильтрационные свойства и механизм, лежащий в основе применения бентонита, модифицированного натрий-карбоксиметилцеллюлозой в гидротехнических сооружениях.

Бентонит – материал, широко используемый в гидротехнических сооружениях, однако его эксплуатационные характеристики могут ухудшиться в экстремальных условиях окружающей среды. Разработан модифицированный натрий-карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ) бентонит и изучены его противофильтрационные свойства. Показано, что бентонит, модифицированный 10% КМЦ, имеет улучшенные эксплуатационные характеристики; в частности, по сравнению с немодифицированным бентонитом, индекс расширения бентонита, модифицированного 10% КМЦ, увеличился до 40 мл/2 г, что свидетельствует о высокой влагопоглощающей способности. Кроме того, обнаружено значительное снижение коэффициента проницаемости (3,72×10^–11 м/с) и увеличение пористости (1,90), что свидетельствует о повышении противофильтрационных свойств. Также отмечено, что в экстремальных условиях окружающей среды и при длительных эксплуатационных испытаниях 10%-ный КМЦ-модифицированный бентонит демонстрирует повышенную стабильность по сравнению с немодифицированным бентонитом. Сделан вывод о целесообразности использования модифицированного КМЦ бентонита в системах защиты от просачивания и гидротехнических сооружениях.

Yantao Zhu. Automatic damage detection and diagnosis for hydraulic structures using drones and artificial intelligence techniques [Электронный ресурс] / Yantao Zhu, Hongwu Tang // Remote Sens. – 2023. – Vol. 15 iss. 3. – Article number: 615. – DOI: 10.3390/rs15030615. – URL: https://www.mdpi.com/2072-4292/15/3/615 (дата обращения: 2024-04-25).

Переведенное заглавие: Автоматическое обнаружение повреждений и диагностика гидротехнических сооружений с использованием беспилотных летательных аппаратов и методов искусственного интеллекта.

Бетонные гидротехнические сооружения большого объема, такие как бетонные плотины, часто подвергаются повреждениям из-за воздействия переменных нагрузок и старения материала. Появление и дальнейшее расширение трещин влияет на целостность, герметичность и долговечность бетона плотины, поэтому мониторинг состояния трещин в гидротехнических бетонных конструкциях особенно важен для их безопасной эксплуатации. Предложен метод автоматического обнаружения повреждений и диагностики гидротехнических сооружений с применением технологий компьютерного зрения и искусственного интеллекта. Для улучшения эффекта извлечения признаков трещин использована компактная сверточная нейронная сеть Xception. С целью решения проблемы преждевременной потери детальной информации об изображении и целевой информации о малоразмерных трещинах в гидротехнических бетонных конструкциях предложен алгоритм семантической сегментации изображений с адаптивным механизмом внимания, основанный на сетевой архитектуре Deeplab V3+. Изображения трещин, полученные на бетонных конструкциях различных типов гидротехнических сооружений, использованы для разработки наборов данных о трещинах. Предложенный метод апробирован на различных типах трещин в реальных гидротехнических бетонных конструкциях. Показано, что объединение сверточной нейронной сети и механизма управления вниманием может повысить точность идентификации различных типов трещин в гидробетонах и ускорить их обнаружение.