mtnipМосковский транспорт. Наука и проектированиеMoscow Transport. Science and Designn3034-5162ГБУ НИИ "МосТрансПроект"mtnip-6Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONЧисленное моделирование насыпей транспортных сооружений с учетом слабого подстилающего слояNumerical Modeling of Embankments of Transport Structures Taking Into Account the Weak Underlying Layerhttps://orcid.org/0000-0002-2986-4190КупчиковаН. В.KupchikovaN. V.

Купчикова Наталья Викторовна кандидат технических наук , старший научный сотрудник ГБУ «МосТрансПроект», доцент кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения»

101000, г. Москва, Потаповский переулок, д. 3, стр. 1

Kupchikova Natalia Viktorovna Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher at State Budgetary Institution «MosTransProject», Associate Professor of theDepartment of «Building Structures, Buildings and Facilities»

101000, Moscow, Potapovsky Lane, 3, building 1

kupchikova79@mail.ru«Российский университет транспорта»; ГБУ «МосТрансПроект»РоссияFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Russian University of Transport»; GBU Research Institute «MosTransProject»Russian Federation202505042025014354Copyright © Купчикова Н.В., 20252025Купчикова Н.В.Kupchikova N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mtnip.elpub.ru/jour/article/view/6

Выполнен анализ современных тенденций обеспечения инженерной устойчивости при строительстве и реконструкции насыпей транспортной инфраструктуры с учетом слабого подстилающего слоя. Приведены результаты решения двух геотехнических задач для транспортных насыпей с учетом подстилающего слоя и без него. Выполнен расчет в ПК MIDAS GTS NX и численный анализ фильтрации, устойчивости и консолидации насыпи при реконструкции транспортных территорий, сложенной из трех слоев грунтового массива и дамбы, состоящей также из трех слоев с глинистым ядром и дренажом по правой части в нижнем бьефе и насыпи, ограниченной проектной устойчивостью подпорной стенки и от существующей застройки — шпунтом Ларсена.

The analysis of current trends in ensuring engineering stability during the construction and reconstruction of embankments of transport infrastructure, taking into account the weak underlying layer, is carried out. The results of solving two geotechnical problems for transport embankments with and without the underlying layer are presented. A calculation was performed in the MIDAS GTS NX PC and a numerical analysis of the filtration, stability and consolidation of the embankment during the reconstruction of transport territories, composed of three layers of a soil massif and a dam, which also consists of three layers with a clay core and drainage on the right side in the lower reaches and an embankment limited by the design stability of the retaining wall and from the existing building — sheet pile Larsen.

насыпьтранспортная инфраструктурареконструкциячисленное моделированиенапряженно-деформированное состояниедренажслабый подстилающий слойшпунт Ларсенаподпорная стенкаводонасыщенный грунтустойчивостьоткосы насыпиembankmenttransport infrastructurereconstructionnumerical modelingstress-strain statedrainageweak underlying layerLarsen sheet pileretaining wallsaturated soilstabilityembankment slopesReferencesНасыпь (транспорт). Википедия [Электронный ресурс] // ru.wikipedia.org — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/насыпь_(транспорт), свободный. — Загл. с экрана.Nasyp’ (transport) — Ruviki: Internet entsiklopediya [Electronic resource] // ru.ruwiki.ru Access mode: https://ru.ruwiki.ru/wiki/nasyp’(transport), free. Title from screen. [Embankment (Transport) — Ruwiki: Internet Encyclopedia [Electronic resource] // ru.ruwiki.ru Access mode: https://ru.ruwiki.ru/wiki/nasyp’(transport), free. Title from screen.]Насыпь (транспорт). Рувики: интернет-энциклопедия [Электронный ресурс] // ru.ruwiki.ru. — Режим доступа: https://ru.ruwiki.ru/wiki/насыпь_(транспорт), свободный. — Загл. с экрана.Nasyp’ (transport) — Vikipediya [Electronic resource] // ru.wikipedia.org Access mode: https://ru.wikipedia.org/wiki/nasyp’(transport), free. Title from screen. [Embankment (Transport) — Wikipedia [Electronic resource] // ru.wikipedia.org Access mode: https://ru.wikipedia.org/wiki/nasyp’(transport), free. Title from screen.]Zolina T. Modeling of seismic load and assessment of its impact on the building frame and foundations of deep laying of bridge supports / T. Zolina, N. Kupchikova // E3S Web of Conferences. — — Vol. — P. — DOI 1051/e3sconf/— EDN YGYITU.Zolina, T., & Kupchikova, N. (2024). Modeling of seismic load and assessment of its impact on the building frame and foundations of deep laying of bridge supports. E3S Web of Conferences, 533, 02014. DOI: 10.1051/e3sconf/202453302014Насыпь — СЦБИСТ — железнодорожный форум, блоги… [Электронный ресурс] // scbist.com. — Режим доступа: http://scbist.com/wiki/16126-nasyp.html, свободный. — Загл. с экрана.Nasyp’ STSBIST zheleznodorozhnyy forum, blogi. [Electronic resource] // scbist.com Access mode: http://scbist.com/wiki/16126-nasyp.html, free. Title from screen. [Embankment STSBIST Railway Forum, Blogs. [Electronic resource] // scbist.com Access mode: http://scbist.com/wiki/16126-nasyp.html, free. Title from screen.]RU2148125C1 — насыпь подходов к искусственному… [Электронный ресурс] // yandex.ru. — Режим доступа: https://yandex.ru/patents/doc/ru2148125c1_20000427, свободный. — Загл. с экрана.RU2148125C1 nasyp’ podkhodov k iskusstvennomu. [Electronic resource] // yandex.ru Access mode: https://yandex.ru/patents/doc/ru2148125c1_20000427, free. Title from screen. [RU2148125C1 Embankment of Approaches to Artificial. [Electronic resource] // yandex. ru Access mode: https://yandex.ru/patents/doc/ru2148125c1_20000427, free. Title from screen.]Устройство земляного полотна / сооружение земляного полотна… [Электронный ресурс] // ins-lab.ru. —Режим доступа: https://ins-lab.ru/blog/ustrojstvo-zemlyanogo-polotna/, свободный. — Загл. с экрана.Ustroystvo zemlyanogo polotna | sooruzheniye zemlyanogo polotna. [Electronic resource] // ins-lab.ru Access mode: https://ins-lab.ru/blog/ustrojstvo-zemlyanogo-polotna/, free. Title from screen. [Construction of Subgrade | Earthwork Construction. [Electronic resource] // ins-lab.ru Access mode: https://ins-lab.ru/blog/ustrojstvo-zemlyanogo-polotna/, free. Title from screen.]АвтоМотоСпец [Электронный ресурс] // avtomotospec.ru. — Режим доступа: https://avtomotospec.ru/obzory/kak-zastavit-chinovnikov-sdelat-dorogi-horoshimi-vse-rychagi-kontrolya-za-dorozhnymi-sluzhbami.html#tops, свободный. — Загл. с экрана.AvtoMotoSpec [Electronic resource] // avtomotospec.ru Access mode: https://avtomotospec.ru/obzory/kak-zastavit-chinovnikov-sdelat-dorogi-horoshimi-vse-rychagi-kontrolya-za-dorozhnymi-sluzhbami.html#tops, free. Title from screen. [AvtoMotoSpec [Electronic resource] // avtomotospec. ru Access mode: https://avtomotospec.ru/obzory/kak-zastavit-chinovnikov-sdelat-dorogi-horoshimi-vse-rychagi-kontrolya-za-dorozhnymi-sluzhbami.html#tops, free. Title from screen.]Технология строительства дорог, материалы [Электронный ресурс] // taxi-pesok.ru. —Режим доступа: https://taxi-pesok.ru/stati/materialy-dlya-stroitelstva-dorog, свободный. — Загл. с экрана.Tekhnologiya stroitel’stva dorog, materialy [Electronic resource] // taxi-pesok.ru Access mode: https://taxi-pesok.ru/stati/materialy-dlya-stroitelstva-dorog, free. Title from screen. [Road Construction Technology, Materials [Electronic resource] // taxi pesok.ru Access mode: https://taxi-pesok.ru/stati/materialy-dlya-stroitelstva-dorog, free. Title from screen.]Купчикова Н. В. Снижение осадки фундамента путем послойного поверхностного и глубинного уплотнения грунта со щебнем под нижним концом буронабивных свай // Строительство и реконструкция. — № 2 (46). — С. 41– — EDN RCHKVH.Kupchikova, N. V. Snizheniye osadki fundamenta putem posloynogo poverkhnostnogo i glubinnogo uplotneniya grunta so shchebnem pod nizhnim kontsom buronabivnykh svay / N. V. Kupchikova // Stroitel’stvo i rekonstruktsiya. – 2013. – № 2(46). – S. 41-45. – EDN RCHKVH. [Kupchikova, N. V. Reduction of Foundation Settlement by Layer-by-Layer Surface and Deep Soil Compaction with Crushed Stone Under the Lower End of Bored Piles / N. V. Kupchikova // Construction and Reconstruction. – 2013. – № 2(46). – P. 41-45. – EDN RCHKVH.]Травуш, В. И. Моделирование поведения сплошного вертикального структурного геотехнического массива — разделительного экрана / В. И. Травуш, В. С. Федоров, О. А. Маковецкий //Строительство и реконструкция. — № 1 (93). — С. 65. — DOI 33979/2073–7416–2021–93–1–65– — EDN WCZZVN.Travush, V. I. Modelirovaniye povedeniya sploshnogo vertikal’nogo strukturnogo geotekhnicheskogo massiva razdelitel’nogo ekrana / V. I. Travush, V. S. Fedorov, O. A. Makovetskiy // Stroitel’stvo i rekonstruktsiya. – 2021. – № 1(93). – S. 65-73. – DOI 10.33979/2073-7416-2021-93-1-65-73. – EDN WCZZVN. [Travush, V. I. Modeling the Behavior of a Continuous Vertical Structural Geotechnical Mass Separating Screen / V. I. Travush, V. S. Fedorov, O. A. Makovetsky // Construction and Reconstruction. – 2021. – № 1(93). – P. 65-73. – DOI 10.33979/2073-7416-2021-93-1-65-73. – EDN WCZZVN.]Strigin B. Foundation reconstruction technology / B. Strigin, V. Fedorov // XXIst International Scientific Conference on Advanced in Civil Engineering: Construction — The Formation of Living Environment, FORM 2018, Moscow, 25– 27 апреля 2018 года. —Moscow: Institute of Physics Publishing, — P. — DOI 1088/1757–899X/365/6/ — EDN YCBTVZ.Strigin, B., & Fedorov, V. (2018). Foundation reconstruction technology. In XXIst International Scientific Conference on Advanced in Civil Engineering: Construction The Formation of Living Environment, FORM 2018 (p. 062043). Moscow: Institute of Physics Publishing. DOI: 10.1088/1757-899X/365/6/062043Титов В. П. Модели как инструмент транспортного планирования (прогнозирования) // Системное моделирование социально-экономических процессов: труды 46-й Международной научной школы-семинара, Уфа, 09–15 октября 2023 года. — Воронеж: Истоки, — С. 260. — DOI 5281/zenodo. — EDN GNOBUF.Titov, V. P. Modeli kak instrument transportnogo planirovaniya (prognozirovaniya) / V. P. Titov // Sistemnoye modelirovaniye sotsial’no ekonomicheskikh protsessov : trudy 46-oy Mezhdunarodnoy nauchnoy shkoly-seminara, Ufa, 09–15 oktyabrya 2023 goda. – Voronezh: Izdatel’stvo «Istoki», 2024. – S. 260-265. – DOI 10.5281/zenodo.10946535. – EDN GNOBUF. [Titov, V. P. Models as a Tool for Transport Planning (Forecasting) / V. P. Titov // System Modeling of Socio-Economic Processes: Proceedings of the 46th International Scientific School-Seminar, Ufa, October 09-15, 2023. – Voronezh: Publishing House «Istoki», 2024. – P. 260-265. – DOI 10.5281/zenodo.10946535. – EDN GNOBUF.]Титов В. П. Модели транспортного планирования в системе прогнозирования развития города // Креативная экономика.— Т. — № — С. 4249. — DOI 18334/ce. — EDN NVEZGO.Titov, V.P. Modeli transportnogo planirovaniya v sisteme prognozirovaniya razvitiya goroda / V. P. Titov // Kreativnaya ekonomika. – 2023. – T. 17, № 11. – S. 4249-4262. – DOI 10.18334/ce.17.11.119580. – EDN NVEZGO. [Titov, V. P. Transport Planning Models in the City Development Forecasting System / V. P. Titov // Creative Economy. – 2023. – Vol. 17, № 11. – P. 4249-4262. – DOI 10.18334/ce.17.11.119580. – EDN NVEZGO.]Constructive and technological solutions for underground space safety amidst dense historical buildings and weak foundation soils / R. Mangushev, A. Osokin, I. Diakonov, F. Kalach // E3S Web of Conferences: International Scientific Conference «Fundamental and Applied Scientific Research in the Development of Agriculture in the Far East» (AFE-2022), Tashkent, Uzbekistan, 25–28 января 2023 года. — Vol. — Tashkent, Uzbekistan: EDP Sciences, — P. — DOI 1051/e3sconf/ — EDN NUVLVM.Mangushev, R., Osokin, A., Diakonov, I., & Kalach, F. (2023). Constructive and technological solutions for underground space safety amidst dense historical buildings and weak foundation soils. In E3S Web of Conferences: International Scientific Conference «Fundamental and Applied Scientific Research in the Development of Agriculture in the Far East» (AFE-2022) (Vol. 371, p. 02002). Tashkent, Uzbekistan: EDP Sciences. DOI: 10.1051/ e3sconf/202337102002Деформации виброползучести водонасыщенных грунтов в процессе высокочастотного динамического воздействия / Р. А. Мангушев, И. П. Дьяконов, В. М. Полунин, М. Р. Горкина // Жилищное строительство. — № — С. 45. — DOI 31659/0044–4472–2022–3–45. — EDN SAMBRR.Deformatsii vibropolzuchesti vodonasyshchennykh gruntov v protsesse vysokochastotnogo dinamicheskogo vozdeystviya / R. A. Mangushev, I. P. D’yakonov, V. M. Polunin, M. R. Gorkina // Zhilishchnoe stroitel’stvo. – 2022. – № 3. – S. 45-56. – DOI 10.31659/0044-4472-2022-3-45-55. – EDN SAMBRR. [Vibrocreep Deformations of Water-Saturated Soils During High-Frequency Dynamic Impact / R. A. Mangushev, I. P. Dyakonov, V. M. Polunin, M. R. Gorkina // Housing Construction. – 2022. – № 3. – P. 45-56. –DOI 10.31659/0044-4472-2022-3-45-55. – EDN SAMBRR.]Фильтрационная устойчивость грунтовых перемычек плотин как временных гидротехнических сооружений / В. С. Федоров, Н. В. Купчикова, С. С. Рекунов, И. В. Федосюк // Строительство и реконструкция. — № 5 (115). — С. 44. — DOI 33979/2073–7416–2024–115–5–44. — EDN BVHOSI.Fil’tratsionnaya ustoychivost’ gruntovykh peremychek plotin kak vremennykh gidrotekhnicheskikh sooruzheniy / V. S. Fedorov, N. V. Kupchikova, S. S. Rekunov, I. V. Fedosyuk // Stroitel’stvo i rekonstruktsiya. – 2024. – № 5(115). – S. 44-60. – DOI 10.33979/2073-7416-2024-115-5-44-60. – EDN BVHOSI. [Filtration Stability of Earth Cofferdams of Dams as Temporary Hydraulic Structures / V. S. Fedorov, N. V. Kupchikova, S. S. Rekunov, I. V. Fedosyuk // Construction and Reconstruction. – 2024. – № 5(115). – P. 44-60. – DOI 10.33979/2073-7416-2024-115-5-44-60. – EDN BVHOSI.]Купчикова Н. В. Численный анализ обеспечения устойчивости насыпей при реконструкции транспортной инфраструктуры // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. — № 4 (50). — С. 70. — DOI 52684/2312–3702–2024–50–4–70. — EDN KPOZSU.Kupchikova, N. V. Chislennyy analiz obespecheniya ustoychivosti nasypey pri rekonstruktsii transportnoy infrastruktury / N. V. Kupchikova // Inzhenerno-stroitel’nyy vestnik Prikaspiya. – 2024. – № 4(50). – S. 70-77. – DOI 10.52684/2312-3702-2024-50-4-70-77. – EDN KPOZSU. [Kupchikova, N. V. Numerical Analysis of Ensuring Embankment Stability During Transport Infrastructure Reconstruction / N. V. Kupchikova // Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region. – 2024. – № 4(50). – P. 70-77. – DOI 10.52684/2312-3702-2024-50-4-70-77. – EDN KPOZSU.]Патент № 2777637 C1 Российская Федерация, МПК E01C1/ Планировочная структура вновь создаваемых городов: № 2021127271: заявл. 2021: опубл. 2022 / Н. В. Купчикова, Р. И. Шаяхмедов, Т. В. Золина; заявитель: Государственное автономное образовательное учреждение Астраханской области высшего образования Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. — EDN GEKAJB.Patent № 2777637 C1 Rossiyskaya Federatsiya, MPK E01C 1/00. Planirovochnaya struktura vnov’ sozdavayemykh gorodov : № 2021127271 : zayavl. 15.09.2021 : opubl. 08.08.2022 / N. V. Kupchikova, R. I. Shayakhmedov, T. V. Zolina ; zayavitel’ Gosudarstvennoye avtonomnoye obrazovatel’noye uchrezhdeniye Astrakhanskoy oblasti vysshego obrazovaniya Astrakhanskiy Gosudarstvennyy Arkhitekturno Stroitel’nyy Universitet. – EDN GEKAJB. [Patent № 2777637 C1 Russian Federation, IPC E01C 1/00. Planning Structure of Newly Created Cities : № 2021127271 : appl. 15.09.2021 : publ. 08.08.2022 / N. V. Kupchikova, R. I. Shayakhmedov, T. V. Zolina ; applicant State Autonomous Educational Institution of the Astrakhan Region of Higher Education Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering. – EDN GEKAJB.]Купчикова Н. В. Свайные фундаменты с несколькими уширениями для слабых и структурно неустойчивых оснований. Часть 1 // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. — № 4 (46). — С. 81. — DOI 52684/2312–3702–2023–45– 3–81. — EDN CLDGEX.Kupchikova, N. V. Svaynyye fundamenty s neskol’kimi ushireniyami dlya slabykh i strukturno neustoychivykh osnovaniy. Chast’ 1 / N. V. Kupchikova // Inzhenerno-stroitel’nyy vestnik Prikaspiya. – 2023. – № 4(46). – S. 81-86. – DOI 10.52684/2312-3702-2023-45-3-81-86. – EDN CLDGEX. [Kupchikova, N. V. Pile Foundations with Multiple Enlargements for Weak and Structurally Unstable Bases. Part 1 / N. V. Kupchikova // Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region. – 2023. – № 4(46). – P. 81-86. – DOI 10.52684/2312-3702-2023-45-3-81-86. – EDN CLDGEX.]Купчикова Н. В. О факторах, влияющих на надежность свайных фундаментов с уширениями // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. — № 3 (37). — С. 54. — DOI 52684/2312–3702–2021–37–3–54.— EDN VWZXNB.Kupchikova, N. V. O faktorakh, vliyayushchikh na nadezhnost’ svaynykh fundamentov s ushireniyami / N. V. Kupchikova // Inzhenerno-stroitel’nyy vestnik Prikaspiya. – 2021. – № 3(37). – S. 54-61. – DOI 10.52684/2312-3702-2021-37-3-54-61. – EDN VWZXNB. [Kupchikova, N. V. On Factors Affecting the Reliability of Pile Foundations with Enlargements / N. V. Kupchikova // Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region. – 2021. – № 3(37). – P. 54-61. – DOI 10.52684/2312-3702-2021-37-3-54-61. – EDN VWZXNB.]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.