1474

Параметры Нплф.сн.сл и Нплф.сн.сл определяют в результате статистических

расчетов по достаточному числу замеров толщины снятого плодородного слоя почвы.

Критическая (минимальная) толщина снятого плодородного слоя

Нкр

где СV пл.сл – коэффициент вариации минимальной толщины снятого плодородного слоя почвы.

Нкр

При определении параметра СV пл.сл считается, что плодородный слой

почвы при критической (минимальной) толщине снятия обладает той же однородностью исходных компонентов, что и при фактической, т.е.

среднеквадратическое отклонение проектной толщины снятия плодородного слоя, см.

Рассмотрим предложенную математическую модель для случая, когда

Нплф.сн.сл< Нплпр.сл, на конкретном примере.

1.В проектной документации на основании предварительных изыс-

каний обоснована проектная толщина снятия плодородного слоя почвы ( Нплпр.сл) для чернозема обыкновенного 100 см [158, 159].

112

2. Примем величину коэффициента вариации проектной глубины сня-

тия верхнего слоя почвы: СVНплпр.сл =5%, или 0,05 (что допустимо в стро-

ительстве).

3. Определим среднеквадратическое отклонение проектной толщины снятия плодородного слоя почвы. Для Нплпр.сл=100 см получим

Нплпр.сл =100·0,05=5 см.

4.Предположим, что фактическая снятая толщина плодородного слоя

почвы составляет Нплф.сн.сл=40 см, а параметр СVНплф.сн.сл примем равным 5% (или

0,05). Тогда среднее квадратическое отклонение толщины снятого плодородного слоя почвы Нплф.сн.сл , исходя из формулы (3.1.11), будет равно 2 см.

5. Коэффициент вариации критической (минимальной) толщины снятого плодородного слоя почвы, определяемый по формуле (3.1.11):

6. Критическая (минимальная) толщина снятого плодородного слоя почвы, вычисляется по формуле (4.1.12):

7. Среднеквадратическое отклонение критической (минимальной) толщины снятого плодородного слоя почвы, определяемое по формуле

(4.1.10):

Нплкр.сл 0,05 69,5 3,48 см.

8. Рассчитаем по формуле (4.1.9) риск деградации оставшегося плодородного слоя почвы на полосе отвода при фактической толщине снятого слоя:

Вывод. Риск деградации оставшегося плодородного слоя почвы в результате недостаточного снятия ее верхнего слоя на среднюю глубину, равную 40 см (при проектной толщине 100 см для чернозема обыкновенного), стремится к единице. Это означает, что из 100 м3 общего объема земли, который должен быть подвержен механическому нарушению, будет истощен практически весь объем оставшегося на полосе отвода плодородного слоя почвы.

Пример II. Когда фактическая толщина снятого верхнего слоя почвы больше проектной величины ( Нплф.сн.сл.+гр > Нплпр.сл), риск деградации

113

При определении параметра СVНплкр.сл.+гр считается, что плодородный слой

почвы при критической (максимальной) толщине снятия обладает той же однородностью исходных компонентов, что и при фактической, т.е.

Подкрепим и эту математическую модель (для случая, когда

Нплф.сн.сл.+гр > Нплпр.сл) конкретным примером.

1.В проектной документации на основании предварительных изысканий обоснована проектная толщина снятия плодородного слоя почвы

( Нплпр.сл) для чернозема обыкновенного 100 см [159].

2. Примем величину коэффициента вариации проектной глубины сня-

тия верхнего слоя почвы: СVНплпр.сл =5%, или 0,05 (что допустимо в строи-

тельстве).

3. Установим среднее квадратическое отклонение проектной толщины снятия плодородного слоя почвы. Для Нплпр.сл=100 см получим

отклонение толщины снятого плодородного слоя почвы с грунтом Нплф.сн.сл.+гр ,

исходя из формулы (3.1.18), будет равно 8 см.

5. Коэффициент вариации критической (максимальной) толщины

8. Среднеквадратическое отклонение (критической) максимальной толщины снятого плодородного слоя почвы, определяемое по формуле

(4.1.15):

Нплкр.сл.+гр 0,05 130,5 6,52 см.

115

9. Рассчитаем по формуле (4.1.14) риск деградации плодородного слоя почвы от механического нарушения после перемещения при фактической толщине снятого верхнего слоя:

Вывод . Риск деградации плодородного слоя почвы от механического нарушения в результате снятия его с грунтом на среднюю глубину, равную 160 см (при проектной толщине 100 см для чернозема обыкновенного) и перемещения, стремится к единице. Это означает, что из 100 м3 общего объема земли, подверженного такому механическому нарушению и перемещению, будет истощен практически весь объем снятого плодородного слоя почвы.

Основные выводы

В табл. 3.1.6 представлены результаты вычисления риска деградации плодородного слоя почвы при различной фактической величине толщины снятого верхнего слоя почвы. Если фактическая средняя толщина снятого

плодородного слоя почвы Нплф..снсл будет соответствовать проектной величине Нплпр.сл при условии СVНплф..снсл =СVНплпр.сл =5% (или 0,05), то получим

величину риска r<1 10 4 . По международной шкале, величина r≤1 10 4 соответствует умеренному риску. Поэтому допустимый риск rдоп 1 10 4

можно принять в качестве объективного (технического) риска в области строительства, который соответствует 85%-му уровню обеспеченности. Со временем, когда экономическое состояние страны улучшится, значение этого риска следует уменьшить до величины 1 10 5 . Чем меньше значение объективного риска, тем дороже обходится строительство дорог и тем совершеннее сами дороги.

На рис. 3.1.4 представлено графическое изображение результатов расчета на основе данных из табл.3.1.6. Как видно из рис. 3.1.4, кривые,

116

Таблица 3.1.6

Риск деградации плодородного слоя почвы

(при Нплпр.сл=100 см, СVНплпр.сл =0,05 и Нплпр.сл =5 см для чернозема обыкновенного в IV ДКЗ)

117

Рис. 3.1.4. Риск деградации плодородного слоя почвы от механического нарушения при Нплпр.сл=100 см, СVНплпр.сл =5% и Нплпр.сл =5 см для чернозема обыкновенного в IV ДКЗ

118

Рассмотренные примеры показали, что опасным состоянием для анализируемой системы является как недостаточное снятие верхнего слоя почвы на полосе отвода, так и снятие всей толщины плодородного слоя с нижележащим грунтом. И в том, и другом случае риск деградации плодородного слоя почвы от механического нарушения стремится к единице. Для минимизации этого риска необходимо добиваться выпол-

нения двух условий: Нплф.сн.сл= Нплпр.сл и СVНплф.сн.сл =СVНплпр.сл =5%, или 0,05.

3.1.3. Применение теоретико-вероятностного подхода при оценке отрицательного шумового воздействия на человека от работы дорожно-строительной машины

Внастоящее время в рамках закона «О техническом регулировании» наиболее остро стоит проблема разработки технических регламентов, одной из целей которых является защита жизни или здоровья граждан, а также охрана окружающей среды.

Известно, что производство некоторых видов работ применительно к дорожному хозяйству сопровождается возникновением шума, вредно действующего и на окружающую среду, и на человека. Работа дорожностроительной техники в дневное и ночное время вызывает механические колебания их узлов и деталей, что приводит к колебаниям воздуха и появлению звуков различной частоты и интенсивности. Таким образом, возникает производственный шум, представляющий собой сочетание звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно изменяющихся во времени. Вредное воздействие шума сказывается в первую очередь на органах слуха, сопровождается головокружением, головными болями, повышается уровень производственного травматизма по причине нарушения внимания, точности и координации движений и др.

Врамках данной проблемы выходят в свет различные документы, задачей которых является разработка мероприятий по снижению шумового воздействия от строительных работ. В частности Правительством Москвы разработано Постановление № 896-ПП от 16.10.2007 г. «О Концепции снижения уровней шума и вибраций в г. Москве», в котором сказано, что в целях снижения шумового воздействия строительных работ необходимо вносить поправки в законодательные акты. Особенный акцент ставится на соблюдении требований по обеспечению необходимой шумозащиты при ведении строительных работ. Понятно, что такая проблема актуальна не только на территории России, но и во всем мире.

Способы, определяющие снижение шума от работы дорожно-строи- тельной машины на пути его распространения, в основном базируются на детерминированном подходе. Однако рядом ученых установлено, что

119

недопустимо использовать в различных моделях только средние показатели характеристик без учета их среднеквадратических отклонений и коэффициентов вариации.

Поэтому следует учитывать, что результаты измерения распределяются по какому-либо закону теории вероятности (нормальному, Вейбулла и др.).

В связи с этим целесообразно в направлении совершенствования теоретических основ экологической безопасности автомобильных дорог опираться на вероятностно-статистические методы, в частности на изучение вероятностной сущности шумового воздействия от работы строительной машины. Для оценки степени шумового загрязнения предлагается использовать в виде качественной инженерной характеристики риск возникновения негативных последствий для человека, подверженного шумовому воздействию от работы дорожно-строительной машины. Это позволит прогнозировать снижение или увеличение уровня шумового загрязнения окружающей среды от работы дорожно-строительной техники и назначить необходимые и обоснованные мероприятия по обеспечению необходимой шумозащиты при ведении строительных работ.

Для обоснования закона распределения характеристик звука от дорожно-строительной машины выполним некоторые преобразования со следующими исходными данными. Во время выполнения работ по строительству автомобильной дороги была произведена технологическая операция по замеру уровня звука, создаваемого от работы автогрейдера на строительной площадке. Уровни звука были измерены на шести различных площадках, в различное время суток, в семи метрах от источника звука

(табл.3.1.7).

Таблица 3.1.7 Фактические уровни звука от автогрейдера в течение рабочей смены на

строительных площадках

В табл. 3.1.8 приведена статистическая обработка уровня звука от автогрейдера при работе на строительной площадке.

120