Элементы теории дистортности в оценке «паспорта прочности» грунтов

Расчет технологических режимов и конструктивных параметров оборудования связан с основными структурно-механическими свойствами грунтов, влияющими на условия взаимодействия рабочих органов машин со слабыми грунтами, к которым относят торфяные залежи. Модели в теории дистортности играют ключевую роль, поскольку они позволяют наглядно и формально представлять сложные и абстрактные явления, упрощают их понимание и создают платформу для точного анализа и прогнозирования. Дистортность стала проявляется как способность системы переходить в различные предельные качественные состояния развития своей структуры. Теория прочности Кулона–Мора широко используется в горном деле применительно к рыхлым несвязным материалам, в данном случае для описания напряженного состояния в торфяном расстиле на залежи перед отвалом бульдозера. Рассматриваются параметры «паспорта прочности» грунта, исходя из схемы определения предельных инвариантов дистортности в механике торфа на примере оценки функционирования бульдозерного оборудования. Обобщены результаты исследований по оценке взаимосвязи сцепления материала, характеризующее его структурную связность между частицами грунта и угла внутреннего трения торфяного материала. Определен критерий инварианта сцепления напряженно-деформированного состояния в зависимости от определяющего параметра – угла внутреннего трения.

Зюзин Б. Ф., Жигульская А. И. Элементы теории дистортности в оценке «паспорта прочности» грунтов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 12-2. – С. 21–32. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_122_0_21.

Зюзин Борис Федорович¹ —д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, e-mail: zbfru@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-8344-3047, 
Жигульская Александра Ивановна¹ — канд. техн. наук, доцент, доцент, e-mail: 9051963@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-4350-7314, 
¹ Тверской государственный технический университет.

Жигульская А.И., e-mail: 9051963@gmail.com.

1. Михайлов А. В., Иванов С. Л., Габов В. В. Формирование и эффективное использование машинного парка торфодобывающих компаний // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. —  2015. — № 14. — С. 82—91. DOI: 10.15593/224-9923/2015.14.9. 

2. Зюзин Б. Ф., Жигульская А. И., Юдин С. А. Дистортность в методологии взаимодействия технологических машин с торфяной залежью: монография. — Тверь: ТвГТУ, 2021. — 168 с. 

3. Li B., Liu M., Sun P., Zang X. Research on the operation resistance of bulldozers based on joint simulation technology // Journal of Physics: Conference Series. 2023, vol. 2638, no. 1, article 012003. DOI: 10.1088/1742-6596/2638/1/012003.

4. Справочник по торфу / Под ред. А.В. Лазарева и С.С. Корчунова. — М.: Недра, 1982. — 760 с.

5. Михайлов А. В., Жигульская А. И., Казаков Ю. А. Рациональная технология комплексной разработки торфяных месторождений // Горная промышленность. — 2024. — № 1. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-1-00-00.

6. Алиев М. М., Созонтова Е. А. Представление обобщенного критерия прочности Кулона–Мора для анизотропных пород в системе координат Хейга–Вестергаарда // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2025. — № 3. — С. 42—53. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_3_0_42.

7. Зюзин Б. Ф., Жигульская А. И. Дистортность в процессах торфяного производства: монография, в 2-х ч. Ч. I. — Тверь: ТвГТУ, 2024. — 160 с.

8. Амарян Л. С. Свойства слабых грунтов и методы их изучения. — М.: Недра, 1990. — 220 с.

9. Баловнев В. И. Подобие и моделирование в системе проектирования дорожно-строительных машин. — М.: МАДИ, 2014. — 148 с.

10. Баловнев В. И. Определение оптимальных параметров и выбор землеройных машин в зависимости от условий эксплуатации. — М.: МАДИ (ГТУ). 2010. — 134 с.

11. Базин Е. Т., Копенкин В. Д., Косов В. И. Технический анализ торфа. — М.: Недра, 1992. — 431 с.

12. Карасев Г. Н. Определение силы резания грунта с учетом упругих деформаций при разрушении // Строительные и дорожные машины. — 2008. — № 4. — С. 36—42.

13. Mikhailov A. V., Zyuzin B. E., Zhigulskaya A. I. Models for representing limit states in geomechanics // Journal of Physics: Conference Series. 2021, vol. 1753, no. 1, article 012034. DOI: 10.1088/1742-6596/1753/1/012034. 

14. Sibille L. Géotechnique pour le technicien IUT Génie Civil et Construction Durable Module MXG5. Licence. France. 2018. cel-01784592. 62 p.

15. Сенашов С., Непершин Р. Предельное состояние деформированных тел и горных пород. — М.: Физматлит, 2008. — 833 c. 

16. Шемякин Е. И. Об инвариантах напряженного и деформированного состояния в математических моделях механики сплошной среды / Современные проблемы прочности, пластичности и устойчивости. — Тверь: ТвГТУ, 2007. — С. 42—46.

17. Buisman A. S. K. Results of long duration settlement tests / Proceedings 1st International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Cambridge, Mass, 1936, pp. 103—106. 

18. Han Z., Li J., Gao P., Huang B., Ni J., Wei C. Determining the shear strength and permeability of soils for engineering of new paddy field construction in a Hilly Mountainous Region of Southwestern China // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020, vol. 17, no. 5, article 1555. DOI: 10.3390/ijerph17051555.

19. Yusoff S. A. N. M., Bakar I., Wijeyesekera D. C., Zainorabidin A., Madun A. Comparison of geotechnical properties of laterite, kaolin and peat // Applied Mechanics and Material. 2015, vol. 773—774, pp. 1438—1442. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.773-774.1438.

20. Atkinson J. The mechanics of soils and foundations. 2nd ed. London CRC Press, 2017, 480 p. DOI: 10.1201/9781 31527354.