РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ФИЛЬТРАЦИИ С ЛИНЕЙНОЙ ФУНКЦИЕЙ ПОРИСТОСТИ
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ФИЛЬТРАЦИИ С ЛИНЕЙНОЙ ФУНКЦИЕЙ ПОРИСТОСТИ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2025-21-3-41-53Ключевые слова:
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, РОССИЯАннотация
Инъекционные методы являются эффективным инструментом для строительства, ремонта и обслуживания автомобильных дорог. Они позволяют решать широкий спектр задач, связанных с укреплением грунта, восстановлением покрытия и улучшением дренажных свойств, обеспечивая долговечность и надежность дорожной инфраструктуры. Инъекции различных составов (цементных, полимерных, силикатизированных) в слабые грунты (торф, глина, ил) позволяют повысить их несущую способность, снизить деформации и предотвратить просадки дорожного полотна. Помимо этого, инъекционные составы заполняют пустоты и трещины, образовавшиеся в результате эрозии, размывания грунта или вибрации от транспорта, что предотвращает дальнейшее разрушение основания дороги. Изучение глубинной фильтрации при инъекционных методах укрепления грунтов является ключевым аспектом для оптимизации и повышения эффективности этих технологий. Оно помогает понять, как инъекционные растворы проникают в грунт, как происходит их взаимодействие с грунтом, и как можно контролировать этот процесс для достижения наилучших результатов. В работе решается задача фильтрации суспензии в неоднородной пористой среде с линейной функцией пористости, изменяющейся в зависимости от пространственной координаты. Найдено точное решение задания. Получены асимптотические решения концентраций взвешенных и осажденных частиц для случая незначительного измерения пористости.
Библиографические ссылки
Fakhar A.M.M., Asmaniza A. Road Maintenance Experience Using Polyurethane (PU) Foam Injection System and Geocrete Soil Stabilization as Ground Rehabilitation // IOP Conf. Ser.: Materials Science and Engineering, 2016, vol. 136, 012004. DOI: 10.1088/1757-899X/136/1/ 012004.
Samodurova T.V., Volkov V.V., Sklyarov K.A. Modelling the bearing properties of a road structure restored using interlayer injection by means of a repairing solution // Russian Journal of Building Construction and Architecture, 2019, vol. 42, no. 2, pp. 44-48.
DOI: 10.25987/VSTU.2019.42.2.006.
Boonsung A., Phunpeng V., Horpibulsuk S., Pathompongpairoj A., Sawatwutichaikul A., Choenklang P., Hoy M., Udomchai A., Arulrajah A. Performance of the polyurethane foam injection technique for road maintenance applications // Transportation Geotechnics, 2024, vol. 49, 101411. DOI: 10.1016/j.trgeo.2024.101411.
Panasyuk V.V., Marukha V.I., Sylovanyuk V.P. Injection materials: technological, mechanical, and service characteristics // Injection Technologies for the Repair of Damaged Concrete Structures, 2013, pp. 97-114. DOI: 10.1007/978-94-007-7908-2_5.
Sabri M.M.S., Vatin N.I., Alsaffar K.A.M. Soil injection technology using an expandable polyurethane resin: a review // Polymers, 2021, vol. 13, 3666. DOI: 10.3390/polym13213666.
Kharchenko I.Y., Grishin A.N., Panchenko I.Y., Bazhenov M.I. Finely dispersed composite binder for reinforcing soils by injection method // Vestnik MGSU, 2017, vol. 12, iss. 11, pp. 1289-1298. DOI: 10.22227/1997-0935. 2017.11.1289-1298.
Fediuk R.S., Lesovik V.S., Vavrenyuk S.V.m Zaiakhanov A.Ye., Bituyev A.V., Klyuev S.V., Lesovik K.Yu., Bakatov K.A. Composite cement materials for structures foundation strengthening // Magazine of Civil Engineering, 2024, vol. 17, no. 3, 12701. DOI: 10.34910/MCE.127.1.
Kalach F.N. Performance evaluation of using injection reinforcement technology with self-expanding grout of soft soils at the sub-base of shallow foundations // Construction and Geotechnics, vol. 11, no. 2, pp. 62-77. DOI: 10.15593/2224-9826/2020.2.06.
Chun B.S., Ryu D.S. A study on applications of polyurethane injection material for ground improvement // KSCE Journal of Civil Engineering, 2000, vol. 19, no. 4, pp. 113-118. DOI: 10.1007/ BF02830823.
Anagnostopoulos C.A. Laboratory study of an injected granular soil with polymer grouts // Tunnelling and Underground Space Technology, 2005, vol. 20, iss. 6, pp. 525-533. DOI: 10.1016/j.tust.2005.04. 005.
Wang C., Guo C., Du X., Shi M., Liu Q., Xia Y. Reinforcement of silty soil with permeable polyurethane by penetration injection // Construction and Building Materials, 2021, vol. 310, 124829. DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2021.124829.
Liu Q., Cui X., Zhang C., Huang S. Experimental investigation of suspended particles transport through porous media: particle and grain size effect // Environmental Technology, 2016, vol. 37, iss. 7, pp. 854-864. DOI: 10.1080/ 09593330.2015.1088578.
Tsiberkin K. Porosity effect on the linear stability of flow overlying a porous medium // The European Physical Journal E, 2020, vol. 43. DOI: 10.1140/epje/ i2020-11959-6.
Sibiryakov B., Leite L.W.B., Sibiriakov E. Porosity, specific surface area and permeability in porous media // Journal of Applied Geophysics, 2021, vol. 186, 104261. DOI: 10.1016/j.jappgeo.2021. 104261.
Mehmani A., Prodanovic M. The effect of microporosity on transport properties in porous media // Advances in Water Resources, 2014, vol. 63, pp. 104-119. 10.1016/j.advwatres.2013.10.009.
Kuzmina L.I., Osipov Yu.V., Pesterev A.R. Non-linear filtration model with splitting front // International Journal of Non-Linear Mechanics, 2024, vol. 167, 104905. DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec. 2024.104905.
Kuzmina, L., Osipov, Y. Model of cake filtration in porous medium // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2024, vol. 20, no. 3, pp. 116-124. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2024-20-3-116-124.
Kuzmina, L., Osipov, Y. Inverse filtration problem of multiparticle suspension // Advances in Transdisciplinary Engineering, 2024, vol. 62. DOI:10.3233/ATDE240966.
Safina G.L. Modelling of a three-dispersed suspension filtration // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2023, vol. 19, no. 1, pp. 14-30. DOI: 10.22337/2587-9618-2023-19-2-14-30.
Safina G.L. Filtration problem with nonlinear filtration and concentration functions // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2022, vol. 18, no. 1, pp. 129-140. DOI: 10.22337/2587-9618-2022-18-1-129-140.
Kuzmina L.I., Osipov Yu.V. Exact solution to non-linear filtration in heterogeneous porous media // International Journal of Non-Linear Mechanics, 2023, vol. 150, 104363. DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec.2023.104363.
Bradford S.A., Bettahar M., Simunek J., Van Genuchten M.T. Straining and attachment of colloids in physically heterogeneous porous media // Vadose Zone Journal, 2004, vol. 3, no. 2, pp. 384-394. DOI: 10.2113/3.2.384.
Galaguz Y.P., Safina G.L. Calculation of the filtration in a heterogeneous porous medium // MATEC Web of Conferences, 2017, vol. 117, 00052. DOI: 10.1051/matecconf/201711700052.
Safina G.L. Numerical solution of filtration in porous rock // E3S Web of Conferences, 2019, vol. 97, 05016. DOI: 10.1051/e3sconf/20199705016.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
