<?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">vestnikvniizht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-9731</issn><issn pub-type="epub">2713-2560</issn><publisher><publisher-name>Joint Stock Company "Railway Research Institute"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21780/2223-9731-2016-75-6-334-338</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestnikvniizht-118</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>Другое</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Miscellaneous</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Моделирование упруговязкопластических свойств земляного полотна. Постановка задачи 1</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Modelling of elastoviscoplastic properties of the subgrade. Problem statement 1</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>Бельков</surname><given-names>В. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bel’Kov</surname><given-names>V. M.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">belkov.vladimir@vniizht.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Акционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Joint Stock Company “Railway Research Institute” (JSC “VNIIZhT”)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>12</month><year>2016</year></pub-date><volume>75</volume><issue>6</issue><fpage>334</fpage><lpage>338</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Бельков В.М., 2016</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бельков В.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bel’Kov V.M.</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.journal-vniizht.ru/jour/article/view/118">https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/118</self-uri><abstract><p>Проблема устойчивости земляного полотна в последнее время приобретает особое значение в связи с переходом на обращение поездов с повышенными скоростями и осевыми нагрузками. В настоящей статье осуществлена постановка задачи устойчивости системы глинистые грунты основной площадки - защитный слой песчаной подушки - балластная щебеночная призма в условиях воздействия гармонических колебаний на базе физико-химической механики. Суглинки или глина относятся к изотропным вязкопластическим средам, щебень и песок - к дисперсным сыпучим средам. Заполнение порового пространства слоя щебня засорителями приводит к удержанию осадков и талой влаги. При дефляционных процессах засорение щебеночного слоя растет. Несмотря на огромное прикладное значение, свойства гранулированных материалов до недавнего времени практически не изучались. При соответствующих условиях такой материал может вести себя и как твердое тело, и как жидкость, и как газ. Причем каждая «фаза» обладает уникальными свойствами, отличающими гранулированные материалы от всех других веществ.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A brief analysis of the physical and mechanical properties of materials, used in the construction of the rail bed, has shown that in scientific and technical literature there is scattered unsystematic information obtained under different physical conditions for bulk materials (gravel and sand). Unstructured data on the physical and mechanical properties of granular materials does not allow formulating a relatively complete dynamic theory for a wide range of static and dynamic loads, vibration acceleration and humidity conditions in relation to rail transport. In this article the authors formulate the problem of stability of the system “clayey soils in the main area - protective layer of sand cushions - ballast crushed stone prism” under the impact of harmonic oscillations on the basis of physico-chemical mechanics. Loam or clay belongs to isotropic visco-plastic media, sand and gravel - to disperse granular media. Filling the pore space of the gravel with weeds leads to the retention of precipitation and melt liquid. During deflation processes clogging of the gravel layer is increased. Despite the enormous practical value, properties of granular materials, until recently, practically not been studied. Under appropriate conditions this material may behave as a solid and as liquid and as gas. Each phase has unique properties that distinguish granular materials from all other substances. If the vibration field is applied to layer of gravel or sand, the energy of this motion is passed even through individual granules. As a result, with sufficiently high amplitude of jitter a phase transition occurs: the entire mass of granular material gets in motion, begins to flow due to reduction in friction between the particles and behaves as a kind of “granular liquid”. Fluid state of gravel stone occurs at much large values of the amplitude of vibration because of its angular shape. The result is a hydrodynamic instability, then convection starts and the vortices spontaneously appear.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>балласт</kwd><kwd>засорители</kwd><kwd>гранулированные материалы</kwd><kwd>фазовые переходы</kwd><kwd>структурные особенности</kwd><kwd>глинистый грунт</kwd><kwd>деформация</kwd><kwd>динамические нагрузки</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>ballast</kwd><kwd>weeds</kwd><kwd>granulated materials</kwd><kwd>phase transitions</kwd><kwd>structural features</kwd><kwd>clayey soils</kwd><kwd>deformations</kwd><kwd>dynamic loads</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов В. В. Обеспечение работоспособности железнодорожных насыпей на участках обращения поездов с повышенными осевыми нагрузками: автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М., 2013. 23 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov V. V. Obespechenie rabotosposobnosti zheleznodorozhnykh nasypey na uchastkakh  obrashcheniya poezdov s povyshennymi osevymi nagruzkami. Kand. tekhn. nauk diss. [Ensuring functionality of railway embankments on circulation areas of trains with high axial loads. Cand.  tech. sci. diss.]. Moscow, 2013, 23 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов В. В. Надежность земляного полотна на участках обращения тяжеловесных поездов // Вестник ДИИТ. 2009. № 5. С. 183 - 186.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov V. V. Nadezhnost’ zemlyanogo polotna na uchastkakh obrashcheniya tyazhelovesnykh poezdov  [Reliability of subgrade in areas handling heavy haul trains]. Vestnik DIIT, 2009, no. 5, pp. 183 – 186.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов В. В., Виноградов В. В. Земляное полотно при воздействии повышенных осевых нагрузок // Путь и путевое хозяйство. 2011. № 1. С. 23 - 24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov V. V., Vinogradov V. V. Zemlyanoe polotno pri vozdeystvii povyshennykh osevykh nagruzok  [Subgrade under the influence of high axial loads]. Put’ I putevoe khozyaistvo [Track and track facility], 2011, no. 1, pp. 23 – 24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Наумов В. В., Виноградов В. В. Комплексная оценка работоспособности насыпей // Мир транспорта. 2012. № 2. С. 56 - 61.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Naumov V. V., Vinogradov V. V. Kompleksnaya otsenka rabotosposobnosti nasypey [Comprehensive  assessment of functionality of embankments]. Mir transporta [World of transport], 2012, no. 2, pp. 56 – 61.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пейч Ю. Л. Взаимодействие элементов пути в условиях засорения и увлажнения: автореф. на соиск. ст. д-ра техн. наук по спец. 05.22.06. - железнодорожный путь, изыскания и проектирование железных дорог. М., 2011. С. 23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Peych Yu. L. Vzaimodeystvie elementov puti v usloviyakh zasoreniya i uvlazhneniya. Dokt. tekhn.  nauk diss. [Interaction of track elements in terms of clogging and moistening. Dr. Sci. diss.]. Moscow, 2011, 23 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смоляницкий Л. А., Сычёва А. В. Влияние капиллярных процессов в земляном полотне на развитие дефектов// Путь и путевое хозяйство. 2012. № 4. С. 20 - 21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smolyanitskiy L. A., Sycheva A. V. Vliyanie kapillyarnykh protsessov v zemlyanom polotne na  razvitie defektov [Influence of capillary processes in subgrade on the development of defects]. Put’ I putevoe khozyaistvo [Track and track facility], 2012, no. 4, pp. 20 – 21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дыдышко П. И., Шарапов С. Н. Защитные слои подрельсового основания // Вестник ВНИИЖТ. 1998. № 4. С. 23 - 27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dydyshko P. I., Sharapov C. N. Zashchitnye sloi podrel’sovogo osnovaniya [Protective layers of  rail base]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 1998, no. 4, pp. 23 – 27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Экологические требования к содержанию, ремонту пути и полосе отвода: утв. заместителем руководителя Департамента пути и сооружений Н. П. Кемежем 21 сентября 2000 г. / ПТКБ ЦП МПС. 32 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Environmental requirements for maintenance, repair of tracks and the right of way. Approved by  Deputy Head of the Department of Rails and Structures N. P. Kemezh on September 21, 2000. PTKB TsP MPS, 32 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бельков В. М., Антипов Б. В. Физико-химические основы устойчивости пути // Путь и путевое хозяйство. 2013. № 12. С. 21 - 24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bel’kov V. M., Antipov B. V. Fiziko-khimicheskie osnovy ustoychivosti puti [Physico-chemical  basis of the stability of the track]. Put’ I putevoe khozyaistvo [Track and track facility], 2013,  no. 12, pp. 21 – 24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колос А. Ф., Турсунов Х. И., Николайтист Д. С. Исследование прочностных свойств балластного материала, засоренными барханными песками // Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007 - 2012. HURL: http// www.ivdon.ru/magazine (дата обращения: 14.05.2013 г.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolos A. F., Tursunov Kh. I., Nikolaytist D. S. Issledovanie prochnostnykh svoystv ballastnogo  materiala, zasorennymi barkhannymi peskami [Investigation of strength properties of ballast  material, clogged with sand dunes]. Elektronnyy nauchnyy zhurnal “Inzhenernyy vestnik Dona”  [Electronic scientific journal “Engineering Bulletin of Don region”], 2007 – 2012. May 15, 2013. Available at: http// www.ivdon.ru/magazine</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wakou J., Brito R., Ernst M., Towards a Landau-Ginzburg-type Theory for Granular Fluids, Physical Revue and Letters, 1999, No. 83, p. 4069.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wakou J., Brito R., Ernst M. Towards a Landau-Ginzburgtype Theory for Granular Fluids.  Physical Revue and Letters, 1999, no. 83, p. 4069.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bocquet. L., Losert W., Schalk D., T. C. Lubensky, J. P. Gollub Granular Shear Flow Dynamics and Forces: Experiment and Continuum Theory // Physical Review E, 2002, art. no. 011307, 6501 1307, p. 1 - 19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bocquet. L., Losert W., Schalk D., Lubensky T. C., Gollub J. P. Granular Shear Flow Dynamics  and Forces: Experiment and Continuum Theory. Physical Review E, 2002, no. 011307, 6501 1307, pp. 1  – 19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 25100 - 2011. Грунты. Классификация.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST 25100 – 2011 Soils. Classification. Moscow, Standartinform Publ., 2013, 44 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вялов С. С. Реологические основы механики грунтов: учеб. пособие для строит. вузов. М.: Высшая школа, 1978. 447 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vyalov S. S. Reologicheskie osnovy mekhaniki gruntov. Ucheb. posobie dlya stroit. vuzov  [Rheological basics of soil mechanics. Manual for building schools]. Moscow, Vysshaya shkola [Higher School] Publ., 1978, 447 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гольдштейн М. Н. Механические свойства грунтов. М.: Стройиздат, 1971. 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gol’dshteyn M. N. Mekhanicheskie svoystva gruntov [Mechanical properties of soils]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1971, 368 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Методы прикладной вязкоупругости / А. А. Адамов [и др.]. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. 412 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Adamov A. A., Matveenko V. P., Trufanov N. A., Shardakov I. N. Metody prikladnoy  vyazkouprugosti [Methods of applied visco-elasticity]. Ekaterinburg, UrO RAN Publ., 2003, 412 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мащенко А. В., Пономарев А. Б., Сычкина Е. Н. Специальные разделы механики грунтов и механики скальных грунтов: учеб. пособие. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед.-политехн. ун-та, 2014. 176 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mashchenko A. V., Ponomarev A. B., Sychkina E. N. Spetsial’nye razdely mekhaniki gruntov i  mekhaniki skal’nykh gruntov. Ucheb. posobie [Special sections of soil mechanics and mechanics of  rocky soils. Manual]. Perm’, Perm’ National Research-Polytechnic University Publishing, 2014, 176 p.</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>
