По пути технологического суверенитета
Теперь Россия сама может проводить ускоренные испытания конструкций дорожных одежд, проектных решений и материалов, применяемых при возведении автомобильных магистралей. В этом году полигон со специальным комплексом «Циклос» начал работу в подмосковном Голицыне.
Практика ускоренных испытаний дорожной одежды позволяет в относительно короткие сроки понять, какое из решений является наиболее эффективным, а какое требует корректировок. Другими словами, теперь российские ученые имеют возможность за один-три месяца опытным путем определить, в каком состоянии будет только что построенная дорога через пять-десять лет: останется в нормативном состоянии или потребует капитального ремонта досрочно.
Речь идет о методе контролируемого приложения циклической нагрузки колесом к поверхности исследуемой дорожной одежды для определения параметров деформативности. Подобное направление требует опыта, который страна может наработать самостоятельно либо взять за основу работу других государств.
До недавнего времени собственные полигоны для ускоренных испытаний были только в странах Европейского союза, Южной Африки, Австралии, Индонезии, США и Бразилии. Согласно научным публикациям, ученые чаще всего исследовали проблемы колееобразования (устойчивости к пластическим деформациям) и усталостного трещинообразования, а в качестве причин детально изучали варианты морозного пучения, замораживания и оттаивания, остаточных деформаций и многое другое. Кроме того, зарубежные дорожники особое внимание уделяли влиянию модификаторов на свойства асфальтобетона в слоях покрытия и основания, изучали горизонтальные и вертикальные напряжения в конструктиве, нелинейность свойств грунтов, полужесткие и жесткие дорожные одежды, созданные с использованием различных материалов, эффективность применения асфальтогранулятов и полимербетонов, а также новые технологии ремонта и содержания автомобильных дорог, в том числе с использованием индукционных систем.
Собственный «ЦИКЛОС»
Первые испытания прошли во время строительства новой скоростной магистрали М-12 «Восток». В отдалении от основного хода на пикете 2620 специалисты устроили два отрезка (первый в соответствии с проектным решением конструкции дорожной одежды, а второй — с экспериментальным) и смонтировали «ЦИКЛОС». В течение некоторого времени установка имитировала однонаправленный грузовой трафик путем циклического перемещения четырех тележек, тогда как специальные датчики в различных слоях дорожной одежды посылали непрерывный поток информации о влажности, температуре и вертикальном давлении.
В 2024 году специально для СКН «ЦИКЛОС» был построен особый дорожно-испытательный полигон в Голицыне.
Анализ зарубежного опыта показал, что различные типы установок по ускоренным испытаниям требуют определенной инфраструктуры для обеспечения достоверного сбора информации, анализа и дальнейшего внедрения в нормативно-технические стандарты, — пояснил заместитель директора департамента научно-технического развития и стандартизации ФАУ "РОСДОРНИИ" Александр Конорев во время выступления на одном из крупнейших мероприятий дорожно-строительной отрасли. — Симулятор колесной нагрузки "ЦИКЛОС" мы дополнили системой линейных перемещений, которая позволяет создавать нагрузку с точки зрения нормального распределения на участке автомобильной дороги».
Полигон предназначен для единого методологического обеспечения проводимых испытаний и исследований, учитывающего комплексный подход для получения качественного результата. К настоящему времени здесь созданы условия для круглогодичной работы симулятора колесной нагрузки, а оснащение позволяет контролировать заданные параметры условий испытаний и производить техническое обслуживание «ЦИКЛОСа». В частности, специалисты соорудили три полномасштабные испытательные секции для устройства дорожных одежд и одну неглубокую — для испытаний, например, свойств асфальтобетона в дорожной конструкции. В непосредственной близости от них расположилась лабораторная база с административно-производственным блоком.
Отдельное внимание уделено современной системе сбора данных. Для выполнения ускоренных испытаний при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд осуществляется монтаж комплекта средств мониторинга, включающий датчики температуры, влажности, вертикального давления, горизонтальных напряжений, ускорений и перемещений, а также остаточных деформаций, с помощью которых получают новые научные данные о напряженно-деформированном состоянии дорожных одежд. Данные с датчиков мониторинга собираются с помощью многоканальной системы сбора и обработки данных через программное обеспечение Dewesoft X, предназначенное для одновременного измерения сигналов, поступающих от различных источников, отображения данных и их сохранения. Все это дает возможность детально изучить процессы, происходящие внутри конструкции дорожной одежды, и понять причины преждевременных разрушений и деформаций. Ожидается, что на основании полученных данных будут уточняться параметры расчетных моделей дорожных одежд для создания прогнозных моделей изменения транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, а также выполняться разработка эмпирических зависимостей для совершенствования методов проектирования и расчета дорожных одежд.
В качестве первого опыта строительства дорожных одежд в испытательных секциях специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» попросили подрядчиков возвести две дорожные конструкции. Первая представляет собой аналог участка автомобильной дороги, который находится на трассе М-5 «Урал», а вторая — аналог классической дорожной конструкции на основном ходу магистрали М-12 «Восток».
Одновременно с этим идет работа по созданию нормативной базы. Внедрение и развитие метода ускоренных испытаний требует методологического и нормативно-правового обеспечения для того, чтобы испытания были легитимны и могли проводиться единообразно. На данный момент специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» запатентовали установку и разработали стандарт организации по методам ускоренных испытаний, а сейчас работают над созданием СТО «Ускоренные испытания дорожных одежд. Обработка и систематизация данных», «Ускоренные испытания дорожных одежд. Организация и производство работ по строительству дорожных одежд в испытательных секциях» и «Ускоренные испытания дорожных одежд. Монтаж датчиков мониторинга в испытательных секциях. Общие положения».
Программа исследований
Симулятор колесной нагрузки позволяет оценивать различные параметры, и в настоящее время исследования проводятся по характеру воздействия на дорожную конструкцию и по конструкционно-материальным решениям.
Для анализа долговечности специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» планируют изучать величину нагрузки в 10, 11,5 и 13 тонн. Кроме того, есть возможность детально исследовать влияние различных типов шин на долговечность, а также давление внутри них: 0,6 МПа применялись в ОДМ, а 0,8 МПа указаны в ПНСТ, но сейчас некоторые участники дорожной отрасли предлагают увеличить допустимый показатель в связи с ростом транспортного потока. При изучении конструктивно-материальных решений полигон дает возможность измерить тепловлажностный режим в конструктивных слоях дорожной одежды, а также оценить эффективность применяемых проектных решений, модификаторов, отходов промышленности или инновационных технологий в конструировании. Результаты проведенных исследований позволят уточнять параметры расчетных моделей дорожных одежд, а также эмпирических зависимостей, исследовать причины преждевременного разрушения, искать пути повышения устойчивости к колееобразованию и усталостному трещинообразованию, анализировать и прогнозировать транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог и в конечном итоге совершенствовать методы проектирования и расчета дорожных одежд.
Тем для исследований — большое количество. На данный момент разработан проект целевой программы исследований до 2030 года, а программа на первые три года вынесена на совет при Федеральном дорожном агентстве. Одно из предложений — подвергнуть изучению шесть вариантов материала в одном из слоев основания с точки зрения оценки изменения их характеристик в процессе эксплуатации. Если идея будет одобрена, то в течение 2025 и 2026 годов специалисты сравнят работу ЩПС из горных пород, щебня из горных пород М400 и М1000, ЩПС из активных и неактивных шлаков, а также щебеня из шлаков М400/1000 при прочих равных условиях и толщинах слоев в основании.
Архитектурной мастерской «Рейнберга и Шарова» на Градостроительном совете был представлен проект реконструкции станции метро «Политехническая».
Внешний облик павильона вызвал дискуссию у членов Градостроительного совета. Отметим, что проект отличает снос существующего павильон метро, интеграция в новый торгово-офисного комплекса с механизированной парковкой, а рядом расположены здания исторически сложившегося ансамбля площади Иоффе.
В ходе обсуждения представители КГИОП поддержали рабочую версию проекта, при этом было подчеркнуто, что реконструкция объекта будет проводиться на средства инвестора (ООО «ШЕЛ»), а не из бюджета.
В результате точку в дискуссии поставил Председатель КГА Владимир Григорьев, задав членам Совета вопрос: «А можно ли сносить Сперанского?».
Напомним, что подземный зал существующего павильона метро «Политехническая» был выполнен в том числе по проекту Бориса Сперанского.
В итоге проект отправлен на доработку.
30 апреля на мероприятии, посвященном подведению итогов V BIM-конкурса «Мастер-Renga», были объявлены его победители среди профессиональных проектировщиков и студентов.
V юбилейный конкурс «Мастер-Renga» стартовал 10 октября 2019 года под девизом «Народ, не знающий своего прошлого, не имеет будущего». Учащиеся учебных заведений при работе над своими проектами обратились к теме Великой Отечественной Войны, а профессиональные проектировщики присылали на конкурс реальные проекты, которые они создают в рамках своей деятельности.
До оценки работ членами жюри было допущено 30 проектов. Главная интрига конкурса - определение его победителей - раскрылась на мероприятии, посвященном подведению итогов V BIM-конкурса «Мастер-Renga».
В первой части мероприятия были рассмотрены проекты, созданные студентами. Они боролись за звание «Мастер системы Renga» в двух номинациях: «Объекты культуры – жертвы войны» и «Архитектура послевоенных пятилеток». Для участия в первой номинации студенты создавали BIM-модели объектов, которые пострадали в годы Великой Отечественной Войны или II Мировой Войны. Для участия во второй номинации – готовили BIM-модель объектов, которые были построены в послевоенные годы (1945—1954 гг) в рамках программы по восстановлению страны после войны.
В первую номинацию было прислано несколько проектов, два из которых были особенно интересными. Первый проект – «Мост «Санта-Тринити» во Флоренции», разрушенный в 1944 году и восстановленный лишь в 1957. Автор проекта Газинур Исанаманов из Салаватского колледжа образований и профессиональных технологий воссоздал в своей работе не только мост «Санта-Тринити», но и набережную реки Арно во Флоренции (рис. 1).
Рис.1 – Проект «Мост «Санта-Тринити» во Флоренции», автор Исанаманов Газинур
Второй проект, который стоит отметить, - «Дом Грузчиков в Волгограде». Его выполнили Олеся Колодяжная и Антон Рябов из Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. Авторы работы воссоздали в системе Renga жилой дом, который сильно пострадал при пожаре во время Сталинградской битвы, проработав как внешний облик здания, так и его внутренние планировки (рис. 2). Именно этот проект стал победителем номинации «Объекты культуры – жертвы войны».
Рис. 2 – Проект «Дом Грузчиков в Волгограде», авторы Олеся Колодяжная и Антон Рябов, победитель номинации «Объекты культуры – жертвы войны»
Не менее интересные работы были присланы и в номинацию «Архитектура послевоенных пятилеток». Здесь стоит отметить проект «Баня» - объект, построенный в Новосибирске в 1953 году пленными немцами. Автор проекта Дмитрий Карамушко из Новосибирского профессионально-педагогического колледжа полностью воссоздал в системе Renga модель этого объекта (рис. 3).
Рис. 3 – Проект «Баня», автор Дмитрий Карамушко
Победителем же данной номинации стал проект Юрия Столярова, студента Московского строительного университета. Юрий воссоздал в Renga типовой проект домов 253 серии, разработанных для строительства на территории РСФСР в 1953 году. Автор не только создал 3D-модель здания в своем проекте, но и оформил чертежи, за что и получил звание «Мастер системы Renga» (рис. 4).
Рис. 4 – Проект «Жилой дом 253 серии», автор Юрий Столяров, победитель номинации «Архитектура послевоенных пятилеток»
Во второй части мероприятия были названы победители V конкурса «Мастер-Renga» среди профессиональных проектировщиков. Напомним, что представители проектных организаций боролись за победу в четырех номинациях: «Первый BIM-проект», «OPEN BIM», «Проект с применением каталогов KNAUF» и «Коллективный BIM-проект». Самой популярной номинацией конкурса стала номинация «Первый BIM-проект». В нее было подано наибольшее число проектов, авторы которых только начинали свое знакомство с BIM-технологией и системой Renga. В напряженной конкурентной борьбе победил проект «Многоэтажный жилой дом», выполненный под руководством Игоря Привезенцева из АО «ЦНИИЭПгражданстрой». Модель здания создавалась по уже построенному проекту, соответствует разделу АР стадии П. В модели детально проработаны внутренние планировки, расставлено санитарно-техническое оборудование, подготовлены чертежи, спецификации и даже красивый рендер (рис. 5).
Рис. 5 – Проект «Многоэтажный жилой дом», автор Игорь Привезенцев, АО «ЦНИИЭПгражданстрой», победитель номинации «Первый BIM-проект»
Еще один проект этой номинации «Здание производственного цеха», спроектированный АО «Трубодеталь», получил поощрительный приз. Созданная Александром Федяевым 3D-модель цеха содержит в себе следующие разделы: архитектура, конструкции, инженерные сети и технологические решения (рис. 6). В проекте реализована трассировка сетей сжатого воздуха, система отопления, система наружного водостока. В модель добавлено оборудование и мебель. Масштаб работы оценили и зрители мероприятия. Именно этот проект стал победителем по результатам зрительского онлайн-голосования.
Рис. 6 – Проект «Здание производственного цеха», автор Александр Федяев, АО «Трубодеталь», победитель зрительского онлайн-голосования
Лучшей работой номинации «Проект с применением каталогов KNAUF» стал проект «Многоквартирный жилой дом», спроектированный ООО «Стройэксперт» (рис. 7). Автор Анастасия Ратникова при работе над проектом применяла готовые решения из каталога KNAUF «KNAUF-суперпол». По готовой модели с помощью системы для визуализации подготовила рендер. Добавили значимость проекту оформленные чертежи и спецификации.
Рис. 7 – Проект «Многоквартирный жилой дом», автор Анастасия Ратникова, ООО «Стройэксперт», победитель номинации «Проект с применением каталогов KNAUF»
В номинации «OPEN BIM» приняли участие предприятия, которые при создании своего проекта использовали не только систему Renga, но и BIM-системы других разработчиков. Победителями этой номинации стали два проекта: «Стадион «Локомотив», выполненный Романом Мироновым из «Бюро Строительной экспертизы» (рис.8) и «Торговый центр», спроектированный Владимиром Герцем из ООО «Проект-Центр» (рис. 9). В проекте «Стадион «Локомотив» в системе Renga полностью проработано здание легкоатлетического манежа, а для создания трибуны и бегового кольца применялась программа ArchiCAD. Для создания проекта «Торгового центра» помимо Renga использовалась еще и система AIIplan. В ней спроектирована подземная часть здания. Сам проект включает в себя следующие разделы: архитектура, конструкции, инженерные сети и технологические решения.
Рис. 8 – Проект «Стадион «Локомотив», автор Роман Миронов, ИЦ «Бюро Строительной экспертизы», победитель номинации «OPEN BIM»
Рис. 9 – Проект «Торговый центр», автор Владимир Герц, ООО «Проект-Центр», победитель номинации «OPEN BIM»
В номинации «Коллективный BIM-проект» приняли участие проектные предприятия, которые при создании проекта использовали возможности коллективной работы Renga. Лучшим коллективным проектом члены жюри назвали конкурсную работу «Производственное здание» ПАО «Уралпромпроект». Авторы проекта проработали архитектурную и конструктивную части здания, а также разделы «Водоснабжение и водоотведение», «Отопление», «Вентиляция». Кроме самой информационной модели здания, подготовили необходимую проектную документацию (рис. 10).
Рис. 10 – Проект «Производственное здание», авторы Вероника Егорова, Ирина Ашмарина, Артем Панков, Надежда Лебедева, ПАО «Уралпромпроект», победитель номинации «Коллективный BIM-проект»
В эту номинацию была прислана еще одна работа, которую также стоит выделить – это проект «Склад материальных ценностей», выполненный АО «Учалинский ГОК» для строительства здания будущего склада обогатительной фабрики (рис. 11). В проекте без коллизий спроектированы все необходимые внутренние сети здания. Для их создания использовалась как автоматическая трассировка сетей, так и их ручная корректировка.
Рис. 11 – Проект «Склад материальных ценностей», авторы Вадим Ахметов, Айдар Асадуллин , Лилия Биргалина, Зимфира Ахметвафина АО «Учалинский ГОК»
Именно этот проект стал фаворитом партнера конкурса компании «АСКОН». Разработчик подарит предприятию лицензии системы Pilot-ICE Enterprise. Свои подарки для «Мастеров системы Renga» подготовили и остальные партнеры конкурса «ЛИРА-сервис», SCAD Soft, Uponor, Knauf, «Облакотека». Ознакомиться с призовым фондом можно на странице конкурса. Главным призом для всех победителей станет выступление на II всероссийской практической конференции «BIM: от слов к делу».
Истории создания проектов-победителей будут опубликованы на сайте компании Renga Software и на ресурсах информационных партнёров конкурса: порталах «Строительный эксперт», Architime.ru, isicad.ru и в журнале «САПР и Графика»
Пятый юбилейный конкурс «Мастер-Renga» завершен. Все проекты, принявшие в нем участие, были выполнены в BIM-система Renga на пятерку! Примечательно, что в этот раз, число работ от проектных предприятий значительно превысило число студенческих работ. Это подтверждает, что для все большего числа проектных предприятий Renga становится рабочим инструментом для решения каждодневных задач.
Благодарим всех участников конкурса за интересные проекты, ознакомиться с которыми можно будет на странице конкурса. Выражаем отдельную благодарность партнерам «Мастер-Renga» за оказанную поддержку и предоставленные призы!