Работоспособность трасс трелевочных волоков и технологических коридоров на многолетней мерзлоте. С. 120–132

УДК

630*372/375

DOI:

10.37482/0536-1036-2025-5-120-132

Аннотация

Площадь, занимаемая многолетней мерзлотой в Российской Федерации, составляет более 10 млн км2, или свыше 60 % всей территории страны. Многолетняя мерзлота в Сибири и на Дальнем Востоке заходит далеко на юг и распространяется более чем на 30 % лесопокрытых земель страны. Произрастающие здесь лесные насаждения относятся к хвойным бореальным, в которых сосредоточены большие запасы ценных спелых и перестойных лесов. Их значительная часть располагается на сильно пересеченной местности, относимой к крутым и очень крутым склонам. В качестве примера можно привести южную Якутию, характеризующуюся большими запасами спелых и перестойных насаждений, при этом находящихся на склонах Верхоянского хребта, Алданского нагорья и т. д. Нормативная документация в области лесопользования запрещает разработку лесосек на многолетней мерзлоте в теплый период года. Но помимо основных лесосечных работ в лесных насаждениях необходимо выполнять различные лесохозяйственные мероприятия (уходы, санитарные, противопожарные), а также очистку лесосек и т. д., которые проводятся только в бесснежный период с использованием лесных машин. В этой связи возникает потребность в поиске модели поддержки принятия организационно-технологических решений по размещению и эксплуатации первичных транспортных путей в таких природно-производственных условиях с целью минимизации негативного воздействия движителей лесных машин на почвогрунты. При этом следует учитывать, что, несмотря на общие условия многолетней мерзлоты, геотехнические факторы склонов могут достаточно существенно различаться. Прежде всего это связано с наклоном плоскости склона к линии горизонта, влажностью почвогрунта, наклоном плоскости анизотропии и дилатансии почвогрунта к плоскости склона. Представлены результаты теоретического анализа влияния геотехнических факторов и параметров лесной машины на степень воздействия ее движителя на почвогрунты лесосек на склонах.

Сведения об авторах

В.Я. Шапиро¹, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: AAC-9658-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6344-1239
О.А. Куницкая², д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: AAC-9568-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8542-9380
В.А. Каляшов³, канд. техн. наук; ResearcherID: ABA-9692-2021,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8145-7058
И.С. Должиков^3*, канд. техн. наук; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2738-0483
В.П. Друзьянова⁴, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: AAG-2463-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5409-3837
Е.А. Тихонов⁵, д-р техн. наук, доц.; ResearcherID: E-9342-2014,
¹Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург, Россия, 194021; shapiro54vlad@mail.ru
²Арктический государственный агротехнологический университет, 3-й км, д. 3, ш. Сергеляхское, г. Якутск, Россия, 677007; ola.ola07@mail.ru
³Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, ул. 2-я Красноармейская, д. 4, Санкт-Петербург, Россия, 190005; vit832@yandex.ru,
idolzhikov222@mail.ru*
⁴Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, ул. Белинского, д. 58, г. Якутск, Россия, 677000; druzvar@mail.ru

Ключевые слова

леса на склонах, леса на многолетней мерзлоте, колееобразование, трелевка, разработка горных лесосек, работоспособность трелевочных волоков

Для цитирования

Шапиро В.Я., Куницкая О.А., Каляшов В.А., Должиков И.С., Друзьянова В.П., Тихонов Е.А. Работоспособность трасс трелевочных волоков и технологических коридоров на многолетней мерзлоте // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 5. С. 120–132. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-5-120-132

Литература

1. Агеев Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. М.: Машиностроение, 1972. 184 с.
2. Божбов В.Е., Григорьев И.В., Рудов С.Е., Тетеревлева Е.В., Чемшикова Ю.М. Анализ подходов к описанию процессов взаимодействия движителей лесных машин с почвогрунтами лесосек // Resources and Technology. 2019. Т. 16, No 2. С. 13–35. https://doi.org/10.15393/j2.art.2019.4482
3. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах. М.: Недра, 1980. 270 с.
4. Вялов С.С. Реологичекие основы механики грунтов. М.: Высш. школа, 1979. 447 с.
5. Григорьева О.И. Особенности естественного лесовосстановления в условиях криолитозоны // Актуал. направления науч. исслед. XXI в.: теория и практика. 2018. Т. 6, No 4 (40). С. 25–29.
6. Зеркаль О.В., Фоменко И.К. Оценка влияния анизотропии свойств грунтов на устойчивость склонов // Инженер. изыскания. 2013. No 9. С. 44–50.
7. Калабина М.В., Царапов М.Н. Прочностные свойства оттаивающих грунтов // Современное состояние, проблемы и перспективы развития отраслевой науки: материалы Всерос. конф. с междунар. участием. 2017. С. 542–546.
8. Калистратов А.В., Григорьева О.И., Григорьев Г.В., Дмитриева И.Н. О важности исследований экологической эффективности процесса трелевки // Наука, образование, инновации в приграничном регионе: материалы республиканск. науч.-практ. конф. Петрозаводск: Петрозаводск. гос. ун-т, 2015. С. 7–9.
9. Каляшов В.А., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Должиков И.С., Друзьянова В.П. Формирование колеи движителем лесной машины на склоне оттаивающего почвогрунта криолитозоны с учетом эффекта солифлюкции // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. No 3. С. 140–152. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-3-140-152
10. Мирный А.Ю. Исследования дилатансии в дисперсных грунтах и методы ее количественной оценки // Инженер. геология. 2019. Т. XIV, No 2. С. 34–43. https://doi.org/10.25296/1993-5056-2019-14-2-34-43
11. Никифорова А.И., Григорьева О.И. Моделирование воздействия движителей лесных машин на почвы лесосек // Актуал. направления науч. исслед. XXI в.: теория и практика. 2015. Т. 3, No 5-4 (16-4). С. 320–323. https://doi.org/10.12737/16269
12. Никифорова А.И., Григорьева О.И., Киселев Д.С., Хахина А.М., Рудов М.Е. Оценка экологической безопасности работы лесных машин // Природные ресурсы и экология Дальневосточного региона: материалы Междунар. науч.-практ. форума. Хабаровск: ТОГУ, 2013. С. 134–138.
13. Рудов С.Е., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьева О.И. Исследование процесса разрушения мерзлых и оттаивающих почвогрунтов при воздействии трелевочной системы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. No 2. С. 101–117. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-2-101-117
14. Рудов С.Е., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьев М.Ф., Пучнин А.Н. Особенности учета состояния массива мерзлых грунтов при циклическом взаимодействии с трелевочной системой // Лесотехн. журн. 2019. Т. 9, No 1 (33). С. 116–128. https://doi.org/10.12737/article_5c92016f49c838.40242030
15. Царапов М.Н. Формирование прочностных характеристик грунтов в процессе оттаивания // Вестн. Московск. ун-та. Сер. 4: Геология. 2007. No 6. С. 31–34.
16. Grigorev I., Zyryanov M., Medvedev S., Mokhirev A., Egipko S., Perfiliev P., Savvateeva I. The Experimental Study of Logging Residue Stock on Logging Sites Following Clear-Cutting Using a Sorting Machine System. International Journal of Simulation and Process Modelling, 2023, vol. 20, no. 4, pp. 267–275. https://doi.org/10.1504/IJSPM.2023.10062370
17. Grigoreva O., Runova E., Ivanov V., Alyabyev A., Hertz E., Voronova A., Ivanov V., Shadrina S., Grigorev I. Influence of Different Forest Management Techniques on the Quality of Wood. Journal of Renewable Materials, 2021, vol. 9, no. 12, pp. 2175–2188. https://doi.org/10.32604/jrm.2021.016387
18. Grigoreva O., Runova E., Ivanov V., Savchenkova V., Hertz E., Voronova A., Ivanov V., Shvetsova V., Grigorev I., Lavrov M. Comparative Analysis of Thinning Techniques in Pine Forests. Journal of Forestry Research, 2022, vol. 33, pp. 1145–1156. https://doi.org/10.1007/s11676-021-01415-8
19. Rego G.E., Grigoreva O.I., Voronov R.V. Algorithms for Calculating Schemes of Transport Routes in a Felling Area. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 806, art. no. 012025. https://doi.org/10.1088/1755-1315/806/1/012025
20. Rudov S.E., Voronova A.M., Chemshikova J.M., Teterevleva E.V., Kruchinin I.N., Dondokov Yu.Z., Khaldeeva M.N., Burtseva I.A., Danilov V.V., Grigorev I.V. Theoretical Approaches to Logging Trail Network Planning: Increasing Efficiency of Forest Machines and Reducing Their Negative Impact on Soil and Terrain. Asian Journal of Water, Environment and Pollution, 2019, vol. 16, iss. 4, pp. 61–75. https://doi.org/10.3233/AJW190049