Всероссийский Научно-Исследовательский
Институт Гигиены Транспорта

+7 (499) 153-27-37

сборник VI конференции ВНИИЖГ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ГИГИЕНЫ ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ЗАЩИТЫ ПРАВ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И БЛАГОПОЛУЧИЯ ЧЕЛОВЕКА

Совет молодых ученых и специалистов
СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ
К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ, САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ


Сборник трудов ученых и специалистов транспортной отрасли
VI выпуск
Главный редактор М.Ф. Вильк Ответственный редактор О.С. Сачкова
Москва, 2023 г.


УДК [614+502.36]:625 ББК  51.22я43
С56

Рецензент:  В.А.  Аксёнов,  заведующий  кафедрой  «Тех- носферная   безопасность»   Российской   
открытой   академии транспорта Российского университета транспорта, доктор тех- нических наук, 
профессор, заслуженный деятель науки РФ

Современные  подходы  к  обеспечению  гигиениче- ской,  санитарно-эпидемиологической  и  
экологической безопасности на железнодорожном транспорте: сборник трудов  ученых  и  специалистов  
транспортной  отрасли,  VI выпуск. – М.: ВНИИЖГ – 2023. – 313 с.
ISBN 978-5-907450-63-9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответственный  редактор:  куратор  Совета  молодых ученых и специалистов ФГУП ВНИИЖГ 
Роспотребнадзора д.т.н., профессор, О.С. Сачкова.
Главный редактор: директор ФГУП ВНИИЖГ Роспо- требнадзора  д.м.н.,  профессор,  член  корреспондент 
 РАН М.Ф. Вильк.
Адрес: г. Москва, Пакгаузное шоссе, д. 1, корп. 1 Тел.: +7 (499) 153-77-59
Сайт в интернете: www.vniijg.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


УДК [614+502.36]:625 ББК  51.22я43
ISBN 978-5-907450-63-9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


© ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора, 2023
© Авторы статей, 2023
© Издательство «Авторская мастерская», 2023


Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно – исследовательский институт 
гигиены транспорта
Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора)

 

 

 

 

 


VI НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

«СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ, САНИТАРНО- ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ 
БЕЗОПАСНОСТИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ»,
посвящённая памяти
Ведущего научного сотрудника ВНИИЖГ, куратора совета Эдуарда Степановича Кузнецова

 

 

 

 

 

Эдуард Степанович Кузнецов
(куратор совета молодых ученых и специалистов ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора)


ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ПРЕДИСЛОВИЕ                                                                                      7
Актуальные вопросы обеспечения санитарно-гигиенической и противоэпидемической безопасности на 
транспорте                          8
М.Ф. Вильк, О.С. Сачкова
Анализ перспективных реализованных технических решений по снижению уровня внешнего шума от 
железнодорожного
транспорта                                                                                          
     23
О.И. Копытенкова, О.С. Сачкова, Л.А. Байчурина, Ю.Л. Смертина
Анализ жалоб населения на шумовое загрязнение от железнодорожного транспорта
К.О.Дудова                                                                                          
    51
Анализ отечественной и зарубежной нормативной базы в об-
ласти шумового воздействия                                                                 57
К.О. Дудова
Опыт управления профессиональными рисками на практике
Л.Н.Кошель, Е.О. Латынин, Ю.В. Пименова                                      61
Исследование фунгицидных свойств матов подбалластных
О.С. Сачкова, Д.А. Райлян                                                                     68
Исследования по снижению вибрационного воздействия за счет применения матов подбалластных при 
строительстве III и IV пути в рамках МЦД-4 на перегоне Москва-Курская – Москва Каланчевская
О.С. Сачкова, Д.А. Райлян, Д.О. Капустина, Д.В. Гручушникова

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формирование производственно-трудовых навыков в сочета-
нии с безусловным соблюдением требований охраны труда            90
Л.Н.Кошель, О.С. Сачкова, Н.А. Костенко, А.А. Горяев
Анализ  результатов  специальной  оценки  условий  труда  ос-
новных  профессиональных  групп  работников  железнодорож-      94 ного транспорта
Д.С. Шульга, О.С. Сачкова, И.А. Поединцев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4


Разработка и исследование современных шумопоглощающих отделочных материалов для облицовки 
транспорта и инфра- структуры
Л.Н.Кошель, О.С. Сачкова, Д.В. Климова, К.О. Дудова Математическое  моделирование  внешнего  
сосредоточенного взрывного воздействия на подземное сооружение
В.К. Мусаев, Д.О. Капустина
Цифровое  моделирование  сейсмических  воздействий  на  под- земное сооружение
В.В. Мусаев
Компьютерное  моделирование  внутреннего  взрывного  воз- действия в подземном сооружении
В.В. Мусаев, И.А. Поединцев
Математическое моделирование взрывных воздействий в под- вале десятиэтажного здания с помощью 
комплекса программ Мусаева В.К.
С.В. Акатьев, В.В. Стародубцев, А.В. Мусаев, Е.В. Дикова, А.И. Кормилицин
Компьютерное    моделирование    нестационарного    ударного воздействия  на  десятиэтажное  здание 
 с  подвалом,  используя комплекс программ Мусаева В.К.
М.И. Шиянов, В.В. Стародубцев, С.В. Акатьев, А.В. Мусаев, С.М. Шиянов, А.М. Зимин
Численное моделирование сейсмических воздействий на деся- тиэтажное  здание  с  подвалом,  
используя  комплекс  программ Мусаева В.К.
С.В. Акатьев, М.И. Шиянов, В.В. Стародубцев, С.М. Шиянов, Е.В. Дикова, А.М. Зимин, Д.В. Климова
Исследования уровня микробной обсемененности воздуха в салонах наземного городского транспорта в 
теплый период года
А.В. Леонов, А.В. Красняк, Ю.И. Крысанова
Совершенствование  технологий  по  пылеподавлению  при  пе- ревозке углей
В.В. Самойлов


116


133


147


161


176

 

189

 

201

 


213


219

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5


Применение   флуориметрического   метода   для   определения селеносодержащих соединений в сточных 
водах транспортно- го комплекса
А.А. Демидов, А.В. Матешева
О необходимости формирования требований к санитарно- бытовому обеспечению работников ОАО «РЖД»
Ж.В. Овечкина, Д.В. Климова, Д.В. Гречушникова
Процессы  обучения  по  охране  труда  с  опорой  на  принципы менеджмента качества
С.Н. Аверкин, Н.Н. Попова
Оценка рисков использования личного автотранспорта в слу- жебных  целях  (на  примере  предприятий  
железнодорожной отрасли)
Ю.В. Дементьева, С.Д. Татаринцев
Перспективные  направления  организации  и  проведения  ис- следований влияния транспортного шума 
на здоровье населе- ния
О.И. Копытенкова, А.В. Леванчук
Динамометрический  вагод  для  железных  дорог  Республики Узбекистан
Р.В. Рахимов, Я.О. Рузметов, Ф.Ф. Хикматов, Ф.С. Галимова
Анализ нормативно-технической и гигиенической документа- ции,  регламентирующей  безопасность  
труда  локомотивных бригад высокоскоростного движения
В.Н. Тулушев, Е.О. Латынин
Анализ  результатов  исследований  влияния  на  комфортность проезда  пассажиров  поперечного  
непогашенного  ускорения при прохождении круговых кривых по показателям функцио- нального состояния
В.Н. Тулушев, О.С. Самошкин, М.Г. Поярков
Расчетно-экспериментальное моделирование распро- странения пылевых загрязнений на территории 
угольно- го терминала
О.И. Поддаева, А.Н. Федосова, К.М. Соин


223


235


245


254

 

260


269


284

 

295

 

304

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6


ПРЕДИСЛОВИЕ

Всероссийский научно-исследовательский институт ги- гиены  транспорта  Роспотребнадзора  
представляет  шестой выпуск сборника трудов ученых транспортной отрасли, по- священный вопросам 
гигиены, эпидемиологии и экологии на железнодорожном транспорте. Таким образом, заложена традиция,  
ежегодно  освящать  ключевые  результаты  рабо- ты в выбранной области знаний, формулировать 
наиболее острые и перспективные направления исследований.
Структурно сборник включает следующие направления исследований:
-  гигиена,  санитария  и  эпидемиология  перевозочного процесса;
- гигиена и охрана труда транспортной отрасти;
- экология и транспортная безопасность;
- роль транспорта в жизни общества, развитие и инно- вации.
Однако стоит подчеркнуть, что все работы, вошедшие в данное издание, формируют единый, комплексный 
подход к решению задач, поставленных перед отраслью.
В сборнике освящены, новые подходы к обеспечению комфорта,   гигиенической   и   
санитарно-эпидемиологиче- ской  безопасности  проезда  пассажиров  –  вопросы,  имею- щие огромное 
значение не только для транспортной систе- мы, но и для социально-экономического развития страны в 
целом. Большое число работ посвящено вопросам охраны труда. Затронуты вопросы экологии, снижения 
воздействия транспорта на окружающую среду, борьбы с акустическим загрязнением, имеющие 
актуальность в настоящее время.
Результаты  многих  работ  позволили  решить  важные прикладные задачи, и уже реализованы на 
практике. С дру- гой стороны работы авторов не только представляют резуль- таты  уже  проведенных  
исследований,  но  и  ставят  новые, актуальные для отрасли задачи, освящая широкое поле для 
дальнейших научных изысканий.

7


АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЙ И ПРОТИВОЭПИДЕМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА 
ТРАНСПОРТЕ

М.Ф. Вильк, О.С. Сачкова

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора, г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;

Аннотация:
В  статье  рассмотрены  вопросы  санитарно-гигиениче- ской безопасности на всех видах транспорта
Ключевые  слова:  транспорт,  гигиеническая  безопас- ность, экологическая безопасность

Распоряжением Правительства РФ от 27.11.2021N3363-р
«О Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года» 
предусмотрены национальные цели и задачи развития транспортного ком- плекса.
Транспортная   отрасль   представляет   собой   сложный комплекс  стационарных  объектов,  объектов 
 транспортной инфраструктуры и транспортных средств различного пред- назначения, которые являются 
не только местом временного пребывания  пассажиров,  но  и  постоянными  рабочими  ме- стами 
большого числа профессиональных групп.
Реализация  транспортной  стратегии  призвана  обеспе- чить  формирование  условий  для  
обеспечения  доступно- сти  и  качества  транспортных  услуг  для  населения  в  соот- ветствии с 
социальными стандартами, улучшение условий


8


труда   работников   транспортных   профессий,   повышение уровня безопасности транспортной 
системы, снижение не- гативного воздействия транспорта на окружающую среду.
Повышение качества транспортных услуг обуславлива- ет необходимость качественного улучшения 
железнодорож- ного подвижного состава, в том числе путем механизации и автоматизации 
производственных процессов и обеспечения безопасных условий труда.
На  железнодорожном  транспорте  сократилось  коли- чество  рабочих  мест,  не  соответствующих  
гигиеническим нормативам по физическим факторам условий труда, в пер- вую очередь, по показателям 
производственного шума и ви- брации, что значительно снижает уровень профессиональ- ного риска.
Роботизация  производственных  процессов  позволяет исключить  негативное  влияние  условий  труда  
на  работо- способность  и  здоровье,  избавить  работников  от  необхо- димости совершать часто 
повторяющиеся действия и, тем самым, снизить напряженность трудового процесса и объ- ективно 
улучшить условия труда.
Перечисленные  обстоятельства  способствуют  появле- нию  новых  и  изменению  существующих  
факторов  произ- водственной среды и трудового процесса.
Увеличение  скоростей  движения  в  пассажирском  же- лезнодорожном сообщении выявило проблему 
непогашен- ного ускорения, причем как для работников транспорта, так и для пассажиров.
Вместе с тем современные условия труда характеризу- ются:
- снижением двигательной активности;
- повышенным нервно-эмоциональным напряжением;
- появлением новых факторов производственной среды и трудового процесса;


9


- качественным и количественным изменением произ- водственной нагрузки существующих профессий 
работни- ков железнодорожного транспорта.
Анализ производственной нагрузки машинистов прове- ден по данным специальной оценки условий труда.
Производственная  нагрузка  машинистов,  работающих без помощников, существенно отличается от 
таковой у ма- шинистов, работающих в локомотивных бригадах полного состава.
Сравнительный анализ производственной нагрузки ло- комотивных бригад полного состава, и работающих 
без по- мощника, показал увеличение объема поступающей инфор- мационной нагрузки в условиях 
относительного дефицита времени на принятие решений.
На фоне снижения негативного влияния факторов про- изводственной среды, в первую очередь шума и 
вибрации, уровень  нервно-эмоционального  напряжения  работников остается неизменным, а зачастую 
возрастает и приобретает первостепенное  гигиеническое  значение  в  формировании производственной 
нагрузки.
По  результатам  проведенного  расчета  профессиональ- ного риска установлена значительная величина 
вероятности развития патологии сердечно-сосудистой системы у маши- нистов в возрасте 55 лет со 
стажем работы 30 лет.
В связи с современными тенденциями развития транс- портной  отрасли,  внедрением  новых  технологий 
 и  интен- сификацией   перевозочного   процесса   возникают   новые проблемы  
медико-профилактического  обеспечения  работы транспортной  отрасли,  требующие  научных  
исследований и методологического обоснования профилактических меро- приятий.
Труд  работников  большинства  транспортных  профес- сий осуществляется при воздействии комплекса 
различных


10


по природе, интенсивности и продолжительности факторов производственной  среды,  рабочие  места  не 
 являются  ста- ционарными, работа осуществляется в разные смены, в том числе ночные.
Автоматизация производственных процессов и внедре- ние цифровых технологий приводят к постепенному 
исклю- чению  непосредственного  участия  работника  в  трудовом процессе,  позволяют  
минимизировать  негативное  влияние производственных факторов на работоспособность и здоро- вье 
работающих.
В деятельности работников транспортных профессий в современных  условиях  преобладает  длительное  
нервно-э- моциональное  напряжение  и  длительное  сосредоточенное наблюдение,  которое  необходимо 
 для  обеспечения  опти- мального результата работы. Изменяется содержание суще- ствующих и 
появляются новые профессии.
Комплексные   эксплуатационные   физиолого-гигиени- ческие исследования по оценке производственной 
нагрузки машинистов  операторов  дистанционного  управления  дви- жением электропоездов, 
выполненные в институте, позво- ляют сделать вывод о существенном отличии как характера, так и 
уровня производственной нагрузки.
Главной  физиолого-гигиенической  особенностью  этой профессии является неупорядоченное чередование 
на про- тяжении рабочей смены состояния «оперативного покоя» и активной деятельности.
Длительное пребывание в состоянии «оперативного по- коя» при отсутствии побуждения к активной 
деятельности обуславливает значительное нервно-эмоциональное напря- жение и постепенно приводит к 
снижению подвижности и дезорганизации механизмов регуляции сложных условных рефлексов.

 

11


Полученные данные свидетельствуют о необходимости детального изучения влияния производственной 
нагрузки, в современных условия, научного обоснования оптимальных и допустимых режимов их труда и 
отдыха и актуализации медико-профилактического обеспечения транспортной без- опасности.
Тенденция  к  приоритетности  нервно-эмоционального на-пряжения  в  формировании  производственной  
нагрузки формируется также и у работников других видов транспор- та, включая гражданскую авиацию.
Данный тезис подтверждается результатами исследова- ний, по оценке функционального состояния и 
работоспособ- ности летных и кабинных экипажей гражданской авиации.
Многие годы наш институт занимается гигиенически- ми и санитарно-эпидемиологическими проблемами 
метро- политенов.
Значимые  разработки,  предложенные  институтом  для железнодорожного транспорта, практически в 
полном объ- ёме были перенесены для гигиенической оценки объектов метрополитенов.Проведенные 
исследования позволили на- учно обосновать ряд нормативных документов (санитарных правил, ГОСтов, 
регламентов).
Метрополитены быстрыми темпами увеличиваются по протяженности,  внедряются  принципиально  новые  
техно- логии  и  технические  средства,  требующие  гигиенической оценки и научного обоснования их 
безопасности для персо- нала и пассажиров.
В  связи  с  увеличивающимся  пассажиропотоком  и  ра- стущими  тепловыделениями  необходимо  
актуализировать параметры показателей микроклимата в пассажирских по- мещениях и в подвижном 
составе метрополитена.
Не   менее   важная   и   актуальная   проблема,   которой многие  годы  занимается  наш  институт  
–  исследования,


12


направленные  на  обеспечение  устойчивой  работоспособ- ности, профессиональной надежности и 
сохранение кадро- вого  состава  работников  метрополитена,  обеспечивающих безопасность движения.
Без  комплексного  гигиенического  обоснования  требо- ваний  к  новым  типам  подвижного  состава, 
 специальной оценки условий труда персонала различных служб и акту- ализации нормативно-правовой 
базы метрополитенов труд- но представить решение проблемы обеспечения здоровых и безопасных условий 
проезда пассажиров и труда работни- ков этого важнейшего вида транспорта.
Транспорт  является  неотъемлемой  частью  городских аломераций  и  во  многом  определяет  уровень 
 техногенно- го  загрязнения.  Численность  населения,  проживающего  в условиях  сверхнормативного 
 акустического  воздействия, составляет до 60 % в зависимости от величины города. В крупных 
мегаполисах, таких как Москва, Санкт-Петербург в домах, расположенных в районах с интенсивным 
уличным шумом, проживает свыше 50% населения, при этом более 80% горожан предъявляют жалобы на 
транспортный шум.
Действие  повышенного  шума  вызывает  дискомфорт, снижение  слуха,  а  также  патологию  
сердечно-сосудистой, эндокринной и нервной систем человека.
Несмотря на то, что на предприятиях железнодорожно- го транспорта сократилось число рабочих мест, 
не соответ- ствующих гигиеническим нормативам, шум остается одним из ведущих вредных факторов 
производственной среды, а нейросенсорная  тугоухость  является  ведущей  профессио- нальной 
патологией работников локомотивных бригад.  Со- четанное  действие  шума  и  напряженности  
трудового  про- цесса  усиливают  патологические  проявления,  вызванные шумовым  воздействием.  В  
настоящее  время  актуальной


13


является   проблема   определения   потенциального   риска развития заболеваний, связанных с 
шумовым фактором при эксплуатации железнодорожного транспорта.
Результатами  натурных  исследований  по  оценке  эф- фективности   применяемых   шумозащитных   
технологий, установлено снижение эквивалентного уровня звука на ис- кусственных сооружениях 
транспорта на 18 ДБ (А), что по- зволяет существенно снизить акустическую нагрузку.
С учетом социально-экономической значимости, акту- альной  гигиенической  проблемой  является  
качество  воз- душной среды объектов городского транспорта.
Сложившаяся эпидемиологическая обстановка диктует необходимость создания условий для соблюдения 
существу- ющих  в  настоящее  время  рекомендаций  по  предотвраще- нию распространения на объектах 
пассажирских перевозок инфекций, передающихся воздушно-капельным и контакт- ным путями.
Санитарно-эпидемиологическое   благополучие   пасса- жиров определяется отсутствием в воздухе 
микроорганиз- мов, являющихся источником инфекционных заболеваний, передающихся воздушно-капельным 
путем. Высокий риск заражения  пассажиров  данными  инфекционными  заболе- ваниями  обусловлен  
скоплением  в  салонах  транспортных средств значительного количества людей с вирусными забо- 
леваниями, связанными с сезонными вспышками инфекций и высокой степенью контагиозности.
Результаты   сравнительных   микробиологических,   са- нитарно-химических   и   токсикологических   
исследований воздушной  среды  различных  типов  транспортных  средств (автобуса и электробуса), 
позволяют сделать вывод о пре- вышении  установленных  гигиенических  нормативов  в  от- ношении 
патогенной микрофлоры, что обусловлено величи- ной пассажиропотока и длительностью поездки. 
Показатели


14


токсичности  проб  воздушной  среды  в  салонах  автобуса превышали установленные нормативы в 20% 
исследуемых проб.
Данная проблема может быть решена путем выполне- ния комплекса мероприятий включающих:
- своевременную и качественную санитарную обработ- ку салонов с применением современных 
(биоразлагаемых) моющих и дезинфицирующих средств;
- обеспечение достаточной производительности систем вентиляции салонов, регулярной их очистки, 
надежности и эффективности  применяемых  в  них  противопылевых  воз- душных фильтров;
-  наиболее  безопасным  и  эффективным  методом,  обе- спечивающим   чистоту   воздушной   среды   
по   микробио- логическим  показателям  в  салоне  транспортных  средств является  дезинфекция  
воздушной  среды  с  применением ультрафиолетовых технологий. Установки обеззараживания воздуха 
встраиваемые в системы вентиляции и кондициони- рования, обеспечивают гарантированный уровень 
инактива- ции патогенных и потенциально патогенных микроорганиз- мов, а также высокую степень 
дезинфекции и возможности использования метода в присутствии людей.
В 2020 году разработаны и утверждены Роспотребнад- зором методические рекомендации МР 
3.5./2.5.0226-20 «Са- нитарно-противоэпидемические (профилактические) меро- приятия  по  
обеспечению  санитарно-эпидемиологической безопасности  при  перевозках  пассажиров  по  
муниципаль- ным   и   межмуниципальным   маршрутам   автомобильным транспортом и городским наземным 
электрическим транс- портом».
Современная  технологическая  и  конструкторская  мо- дернизация транспортных средств и объектов 
инфраструкту- ры должна реализовываться с применением инновационных


15


систем жизнеобеспечения, гарантирующих безопасность и сохранение здоровья пассажиров и работников 
транспорта. Одним из важнейших вопросов санитарно-эпидемиоло- гического благополучия пассажиров и 
работников транспор- та,  обеспечивающих  массовые  пассажирские  перевозки, является  организация  
и  проведение  комплекса  мер  по  не- специфической профилактике и борьбе с распространением 
инфекционных болезней, в том числе при неблагоприятной эпидемической ситуации или при угрозе ее 
возникновения с помощью мероприятий, способных прерывать пути пере- дачи патогенного биологического 
агента (ПБА) средствами
его уничтожения (инактивации).
В целях организации и проведения комплекса санитар- но-противоэпидемических   (профилактических)   
меропри- ятий,  направленных  на  снижение  риска  возникновения  и распространения  инфекций,  
передающихся  воздушно-ка- пельным,  контактным,  водным  и  алиментарным  путем  на объектах 
пассажирского транспорта проводится разработка и совершенствование научно-методической базы и 
методов санитарно-микробиологической   и   гигиенической   оценки объектов транспорта и 
транспортной инфраструктуры.
Кроме  того,  институтом  подготовлены  и  утверждены распоряжением  ОАО  «РЖД»  (№1393/р  от  
09.06.2023  г.)
«Методические  указания  по  проведению  санитарно-про- тивоэпидемических  (профилактических)  
мероприятий  на объектах железнодорожного транспорта в условиях небла- гоприятной эпидемической 
обстановки или при угрозе воз- никновения инфекционных заболеваний воздушно-капель- ного  и  
контактного  пути  передачи,  в  том  числе  вирусной этиологии».
По результатам комплексных исследований на различ- ных объектах транспорта установлено, что 
применение УОВ обеспечивает необходимую (не менее 95%) эффективность


16


обеззараживания  воздуха  от  потенциально-патогенных  и патогенных  микроорганизмов  естественного 
 микробиоце- ноза верхних дыхательных путей, в соответствии с требова- ниями санитарных правил.
В  комплекс  профилактических  и  противоэпидемиче- ских мер по борьбе с инфекционными 
заболеваниями мас- сового   распространения   входят:   дезинфектологические технологии,  
включающие  дезинфицирующие,  дезинсекци- онные и дератизационные средства и установки по обезза- 
раживанию воздушной среды, поверхностей, воды в локаль- ных системах водоснабжения.
Специфика применения обеззараживающих установок, дезинфекционных  средств  и  технологий  на  
объектах  пас- сажирского  транспорта  и  транспортной  инфраструктуры обусловлена техническими 
особенностями и условиями их эксплуатации, что и определяет особые требования к свой- ствам и 
качеству при выборе обеззараживающих агентов с учетом  эффективности  их  токсикологических,  
физико-хи- мических и обеззараживающих свойств.
Важной  проблемой  последних  лет  стало  обеспечение безопасных условий пребывания пассажиров и 
работников поездных  бригад  в  поездах  дальнего  следования,  а  также обеспечение безопасности 
на железнодорожном транспорте в условиях сложной эпидемиологической ситуации.
Для создания комфортных и безопасных условий пре- бывания и проезда пассажиров, улучшения условий 
труда работников  поездных  бригад  дальнего  следования  прово- дятся мероприятия по 
совершенствованию систем жизнео- беспечения пассажирских вагонов локомотивной тяги.
У работников поездных бригад распространены заболе- вания острыми респираторно-вирусными 
инфекциями.
Для безусловного соблюдения требований санитарного законодательства  необходимо  разрабатывать  
технические


17


решения по совершенствованию систем жизнеобеспечения пассажирских вагонов: душевые модули; системы 
экологи- чески чистых туалетных комплексов с вторичным использо- ванием «серой» воды от 
умывальников; технологии очист- ки, дезинфекции и обеззараживания поверхностей.
Актуальной   проблемой   является   соблюдение   требо- ваний  природоохранного  и  санитарного  
законодательства в  отношении  сточных  вод  объектов  транспорта.  Качество сточных вод от ЭЧТК 
характеризуется рядом существенных показателей, которые позволяют оценить величину загряз- нения 
стоков, а также определить эффективную технологию очистки. В настоящее время осуществляется оценка 
локаль- ного  очистного  сооружения,  принцип  действия  которого основан  на  адвансированной  
окислительной  технологии  с воздействием  кавитации,  ультразвука,  ультрафиолетового излучения, а 
также в присутствии природных окислителей (озон, перекись водорода).
По результатам анализа химических, микробиологиче- ских и паразитологических исследований 
установлена вы- сокая  эффективность  очистки  и  обеззараживания  сточных вод на данной установке.
Принципиально  новым  гигиеническим  решением  по- следних  десятилетий  является  оборудование  
подвижного состава биореакторами - современными замкнутыми систе- мами  сбора  и  переработки  
высококонцентрированных  фе- кальных отходов с использованием штаммов микроорганиз- мов, способных 
перерабатывать органические загрязнения. Биореакторы  предназначены  для  переработки  и  обеззара- 
живания фекальных масс на вагоне с дальнейшим сбросом в окружающую среду при соблюдении требований
ГОСТ Р 70130-2022 «Вагоны пассажирские локомотив- ной тяги. Требования гигиенической и 
экологической безо- пасности».


18


Обезвреживание сточных вод с использованием микро- организмов  –  деструкторов  перспективно  и  
экономически более выгодно при условии строгого соблюдения техноло- гического процесса.
Вместе с тем подобные методы не всегда безвредны для объектов окружающей среды и человека, а 
микроорганиз- мы – деструкторы, полученные в результате биотехнологи- ческих процессов, способны 
мутировать и в определенных условиях оказывать негативное воздействие на организм че- ловека и 
окружающую среду.
Модернизация  транспортных  средств  подвижного  со- става,  в  соответствии  с  требованиями  
Стратегии,  ставит задачи  по  применению  современных  полимерсодержащих конструкционных и 
отделочных материалов, санитарно-ги- гиенические  и  токсикологические  исследования  которых 
являются актуальными и востребованными.
По результатам многолетних исследований разработан межгосударственный стандарт ГОСТ 34932-2023 
«Матери- алы  полимерсодержащие  конструкционные  и  отделочные для внутреннего оборудования 
пассажирских вагонов. Тре- бования безопасности и методы контроля».
Также   научно   обоснованы   требования   гигиениче- ской   безопасности   полимерсодержащих   
материалов   для транспорта  в  изм.  №1  в  МР  2.5.0245-21  «Методические рекомендации  по  
обеспечению  санитарно-эпидемиологи- ческих  требований  к  отдельным  видам  транспорта  и  объ- 
ектам транспортной инфраструктуры» в части стойкости к воздействию моющих и дезинфицирующих 
средств, мигра- ции вредных химических веществ, уровню напряжённости электростатического поля, 
защите от биоповреждений.
Институт   ежегодно   выпускается   Информационный бюллетень  «Конструкционные,  отделочные  и  
экипировоч- ные  материалы  для  пассажирских  вагонов  локомотивной


19


тяги,  прошедшие  гигиенические  исследования»,  документ предназначен для подразделений ОАО «РЖД», 
вагоностро- ительных и вагоноремонтных заводов страны.
В настоящее время строится, а в начале 2024 года нач- нёт  курсировать  передвижной  
консультативно-диагности- ческий  центр  (медицинский  поезд)  отечественной  разра- ботки,  
который  позволит  решить  проблему  доступности современной медицинской помощи жителям отдаленных 
территорий субъектов Российской Федерации. В поезд будут  входить  следующие  вагоны:  
регистратура,  лучевой диагностики,   лабораторные,   терапевтические,   функцио- нальной 
диагностики, хирургический. Поезд будет обеспе- чен самыми современными системами жизнеобеспечения.
После выхода закона «О техническом регулировании»
№  184-ФЗ  при  активном  участии  сотрудников  института в  технические  регламенты  были  
включены  требования  по санитарно-эпидемиологической  и  гигиенической  безопас- ности  
железнодорожных  транспортных  средств  и  инфра- структуры. В результате обязательная оценка 
соответствия (сертификация и декларирование)   в настоящее время осу- ществляются на основании 
соблюдения проектировщиками и  изготовителями  объектов  транспорта  требований  дей- ствующих  
документов  санитарного  законодательства  (СП 2.5.3650-20 «Санитарно-эпидемиологические требования 
к отдельным видам транспорта и объектам транспортной ин- фраструктуры», СанПиН 1.2.3685-21 
«Гигиенические нор- мативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для 
человека факторов среды обитания».
В  этом  году  специалисты  института  разрабатывают проект изменений в СП 2.5.3650-20, включающий 
актуали- зированные  санитарно-эпидемиологические  требования  к городскому общественному 
транспорту и связанной с ним транспортной инфраструктур.


20


Институт совместно с Управлением Роспотребнадзора и ФБУЗ по железнодорожному транспорту, а также 
ведущи- ми транспортными министерствами, холдингами и органи- зациями  проводит  ежегодные  
научно-технические  советы по перспективным вопросам обеспечения гигиенической и 
противоэпидемической безопасности на транспорте.

Выводы
С учетом современных условий наиболее актуальными задачами в области обеспечения 
санитарно-гигиенической и противоэпидемической безопасности на транспорте, явля- ются следующие 
направления:
1. Проведение комплексных научных исследований по оценке  функционального  состояния  и  
работоспособности основных групп транспортных профессий.
2. Актуализация принципов и критериев гигиеническо- го нормирования с учетом современных условий 
труда.
3.  Научное  обоснование  требований  по  обеспечению санитарно-гигиенической  и  
противоэпидемической  безо- пасности, при модернизации существующих, разработке и проектированию 
новых объектов транспорта.
4.  Методическое  обоснование  требований  по  безопас- ному функционированию объектов транспортной 
отрасли в отношении факторов среды обитания.
5. Разработка методических указаний Роспотребнадзо- ра на методы гигиенических испытаний объектов 
железно- дорожного,  городского,  речного,  морского,  авиационного транспорта.

 

 


21


Список литературы

1.  Человеческий  фактор  и  безопасность  движения  на железнодорожном  транспорте.  Сборник  
научно-практиче- ских работ, ВНИИЖГ, 2003 г.
2. Овечкина Ж.В., Юдаева О.С. Актуальные вопросы са- нитарно-эпидемиологической  безопасности  
пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте. В кн.: Матери- алы VI Международной 
научно-практической конференции
«Техносферная и экологическая безопасность на транспор- те (ТЭБТРАНС-2018)». М.; 2018: 166–72.
3.  Вильк  М.Ф.,  Сачкова  О.С.,  Хаманов  И.Г.,  Алехин С.Ю., Аксельрод В.А., Королева А.М. 
Мероприятия по сни- жению  риска  воздействия  биологического  фактора  на  ра- ботников 
железнодорожного транспорта. Анализ риска здо- ровью. 2018; 2: 78–86.
4. Вильк М.Ф., Синицына О.О., Сачкова О.С., Коновал И.А. Актуальные вопросы противоэпидемической и 
эколо- гической  безопасности  пассажирских  объектов  железно- дорожного  транспорта.  Гигиена  и  
санитария.  2019;98(12): 1376-1379.

 

 

 

 

 

 


22


АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ РЕАЛИЗОВАННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СНИЖЕНИЮ УРОВНЯ ВНЕШНЕГО ШУМА
ОТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

О.И. Копытенкова¹, О.С. Сачкова¹, Л.А. Байчурина², Ю.Л. Смертина³

1. ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора,
г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;
2. Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия 
человека по
железнодорожному транспорту;
3. ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по железнодо- рожному транспорту»

Аннотация:
В статье рассмотрены реализованные технические ре- шения по снижению шумового воздействия от 
объектов же- лезнодорожного транспорта
Ключевые  слова:  железнодорожный  транспорт,  аку- стическое воздействие, санитарно-защитная зона, 
селитеб- ная территория, шум в источнике.

Основными  практическими  направлениями  борьбы  с шумом от железнодорожного транспорта на 
селитебные тер- ритории являются снижение шумности источника и ограни- чение распространение шума в 
окружающей среде [1].
Снижение шумовой нагрузки осуществляется по следу- ющим основным направлениям:


23


1) ослабление шума в источнике конструктивными ме- тодами;
2)  на  пути  распространения  шума  в  городской  среде от источника до объекта шумозащиты 
(градостроительные методы, связанные с применением в проектных решениях элементов  городской  
среды,  способствующих  снижению шумов за счет формирования акустической тени).
Существующие в настоящее время меры борьбы с же- лезнодорожным транспортным шумом в «источнике» — 
это акустическое  шлифование  рельсов,  вибродемпфирующие накладки на шейку рельса, нанесение на 
шейку рельса, те- лежку и колеса виброшумопоглощающей мастики.
Комплекс шумозащитных мер борьбы с железнодорож- ным транспортным шумом представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Комплекс шумозащитных мер борьбы с железнодорожным транспортным шумом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Меры борьбы с же- лезно- дорож- ным транс- порт- ным шумом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ослабле- ние шума в источнике

 

На пути распростра- нения шума мерами и конструкци- ями
На объекте шумозащиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

акустическое шлифование рельсов вибродемпфирующие на- кладки на шейку рельса нанесение на шейку 
рельса, тележку и колеса виброшу- мопоглощающей мастики
акустические экраны

выемки
устройство шумозащитных полос зеленых насаждений
звукоизолирующее осте- кление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-9 дБА

4-5 дБА

7-8 дБА


12 - 15
дБА
8 - 16 дБА
5-10 дБА

20 - 30
дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24


К числу градостроительных решений, которые ограни- чивают распространение внешнего источника шума, 
можно отнести [2]:
- соблюдение принципа функционального зонирования территорий,  территориальные  разрывы,  
обеспечивающие отделение шумных источников от селитебных территорий;
- использование полос зеленых насаждений;
- вынос шумных дорог и магистралей за черту жилой застройки;
- строительство акустических экранов;
-  строительство  специальных  шумозащитных  жилых зданий;
- функциональное зонирование территорий, территориаль- ные разрывы.
В настоящее время на территории большинства городов в  связи  с  хаотичной  и  уплотнительной  
застройкой  отсут- ствует функциональное зонирование. Строительство новых жилых  районов  и  
кварталов  проходит  на  участках  вблизи железных дорог и скоростных автомагистралей, не подле- 
жащих к использованию для ЖКХ.
Анализ  шумозащитных  свойств  зеленых  насаждений позволил  установить,  что  снижение  
акустической  нагруз- ки зависит от типа деревьев, ширины и плотности полосы посадки и высоты 
деревьев и позволяет достичь снижения шума от 5-15 дБА.
Акустическая  эффективность  зеленых  насаждений  за- висит и от ширины полос. Так при ширине 
полосы 10 м, эф- фективность полосы достигает 4-5 дБА, при ширине поло- сы в 20 м, эффективность 
достигает 9-11 дБА.
Строительство акустических экранов.
По  данным  исследований  [3,4]  использование  акусти- ческих  экранов  для  снижения  
сверхнормативного  акусти- ческого воздействия является наиболее распространенным


25


средством.  Исследования  Иванова  Н.И.  показывают,  что снижение  шума  от  железнодорожного  
транспорта  на  пути его распространения при применении акустического экрана зависит от материала, 
высоты, длины и его формы, и варьи- руется в пределах 8 – 20 дБА.
Как  показывают  данные  анализа  методов  оценки,  эф- фективность акустических экранов 
оценивается на высоте 1,5 м от земли. Акустические экраны от автомобильного и железнодорожного 
транспорта различаются по материалам изготовления (бетона, металла, дерева, пластика и т.д.) и по 
конструкции (без надстройки, с надстройкой, г – образные, х – образные, стреловидные и др.).
Исследования, проведенные в последнее время указы- вают,  на  отсутствие  шумозащитных  свойств  
акустических экранов в условиях высокоэтажной жилой застройки, а так- же  низкую  эффективность  
после  вандальных  воздействий [5]. Следовательно, необходим поиск и обоснование допол- нительных 
эффективных средств снижения шума для обе- спечения комфортных условий проживания населения в не- 
посредственной близости к транспортной инфраструктуре в сложившейся градостроительной ситуации.
Для оценки эффективности используемого в настоящее время комплекса шумозащитных мер выполнены 
экспери- ментальные измерения в реверберационной камере показа- телей  шумоизоляции  и  
шумопоглощения  материалов,  ис- пользуемых для строительства акустических экранов.
Методика  испытаний:  Методика  измерений  звукоизо- ляции  соответствовала  ГОСТ  27296-2012.  
Согласно  этому ГОСТу метод измерения изоляции воздушного шума испы- туемой  перегородкой  
заключается  в  последовательном  из- мерении и сравнении средних уровней звукового давления в 
камерах высокого и низкого уровней звука в третьоктавных полосах  частот  нормируемого  диапазона.  
При  включении


26


образцового источника, шума, располагающегося в камере высокого уровня, в этой камере возникал 
интенсивный шум. При этом одновременно в соседней камере (камере низко- го  уровня)  наблюдался  
ослабленный  шум,  проникающий из камеры высокого уровня через испытуемую перегород- ку.  Степень  
ослабления  шума  зависела  от  звукоизоляции испытуемой   перегородки.   Непосредственные   
измерения распределения  уровней  звукового  давления  по  объему  ка- мер высокого и низкого 
уровней выполнялись с помощью прецизионного  шумомера-анализатора  спектра.  Для  повы- шения  
точности  вышеописанные  измерения  проводились согласно ГОСТ [67] при двух различных положениях 
образ- цового источника шума.
Необходимое для расчетов звукоизоляции время ревер- берации в камере низкого уровня определялось на 
основа- нии  записей  процесса  реверберации  на  ленте  самописца уровня. При этом образцовый 
источник шума переносился в  камеру  низкого  уровня  и  включался-выключался  в  пре- рывистом  
режиме,  что  позволяло  записывать  на  ленте  са- мописца кривые спады уровней звука, по которым 
в даль- нейшем определялось время реверберации в камере низкого уровня звука.
Величина изоляции воздушного шума испытуемым об- разцом R в каждой третьоктавной полосе частот 
нормируе- мого диапазона рассчитывалась по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

???? = ????????????????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


+ ????????????????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


+ 10lg   ????????????????
????????????????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


где   LKBY    –   усредненный   по   измерительным   точкам третьоктавный уровень звукового 
давления в камере высо- кого уровня, дБ,
LKHY – усредненный по измерительным точкам третьоктав- ный уровень звукового давления в камере 
низкого уровня, дБ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27


Snep  – площадь перегородки, смонтированной в проеме между камерами высокого и низкого VKHY уровня, 
м²;
AKHY  –  эквивалентная площадь звукопоглощения  в ка- мере низкого уровня, м².
В свою очередь величина AKHY вычислялась по фор- муле 2:

 

 

 


AKHY  = 0,164 VKHY/ Трев.                                          (2)
где VKHY  – объем камеры низкого уровня, м ;
3

 

 

 

 

 


Трев.  – время реверберации в камере низкого уровня для каждой третьоктавной полосы частот по 
отдельности, с.
Найденная  таким  образом  частотная  характеристика изоляции воздушного шума R перегородкой из 
испытуемых композиционных шумозащитных панелей для экранов срав- нивалась с оценочной кривой, что 
позволило вычислить ин- декс изоляции воздушного шума Rw, дБ, испытуемого.
Измерительная  аппаратура.  Измерения  выполнялись  с помощью следующей аппаратуры:
- образцовый источник шума типа 4224 (фирма «Брюль Къер», Дания), зав. № 1126089;
- шумомер-анализатор спектра типа 2250 (фирма «Брюль Къер», Дания), зав. № 2590525, (с 
предусилителем ZC0032
№6848 и микрофоном 4189 № 2595571), соответствующий первому классу точности по ГОСТ 17187-2010 
[10];
-  акустический  калибратор  типа  4230  (фирма  «Брюль Къер», Дания), зав. № 615905.
Весь комплекс примененных средств измерения имеет действующие свидетельства о поверке.
Измерительный  сигнал:  «розовый»  шум  в  третьоктав- ных полосах в нормируемом диапазоне от 100 
до 3150 Гц.
Исследования были проведены для 6 опытных образцов: Панель звукопоглощающая (ЗП) и звукоизолирующая 
(ЗИ) шумозащитная   Дюрисол   (ТУ   5741-001-80560517-2011);


28


шумозащитная панель для дорожного экрана Акустовъ-Пап (ШЗЭ)  –  без  перфорации  (ТУ  
5760-005-66627491-11);  па- нель  шумозащитная  жалюзийная  для  дорожного  экрана
«Soundguard»  (ТУ  5760-006-47083199-2016);  шумозащит- ная панель для дорожного экрана 
Акустовъ-ПАП (ШЗЭ)- с перфорацией (ТУ 5760-005-66627491-11); композиционная шумозащитная панель 
AnAТэК для экранов на автомобиль- ных  и  железных  дорогах;  панель  звукопоглощающая  (ЗП) и  
звукоизолирующая  (ЗИ)  шумозащитная  марки  АЗ-с  (ТУ 5284-004-62768289-2014).
Результаты  испытаний  проанализированы  и  сравнива- лись с оценочной кривой по СП 51.13330.2011, 
что позво- лило вычислить индекс изоляции воздушного шума Rw, дБ, испытуемой перегородкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


29


Полученные результаты приведены на рисунках 1 – 6.

Рисунок 1 – Гра- фик частотной характеристики изоляции воз- душного шума перегородкой из панелей 
звукопо- глащающих (ЗП) и звукоизоли- рующих (ЗИ) шумозащитных из дюрисола по ТУ 5741-001-
80560517-2011,
ГОСТ 31705-
2011
Рисунок 2 – Гра- фик частотной характеристики изоляции воз- душного шума перегородкой из 
шумозащитных панелей для до- рожного экрана АкустовЪ – ПАП (ШЗЭ) – без перфорации по ТУ 5760-005-
66627491-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30


Рисунок 3 – График частотной характеристики изоляции воздушного шума перегородкой из панелей 
шумозащитных жалюзийных для дорожного экрана "Soundguard" по ТУ 5760-006-
47083199-2016
Рисунок 4 – График частотной характеристики изоляции воздушного шума перегородкой из шумозащитных 
панелей для дорожного экрана АкустовЪ
– ПАП (ШЗЭ) – с
перфорацией по ТУ 5760-005-
66627491-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


31


Рисунок 5 – График частотной характеристики изоляции воздушного шума перегородкой из композиционных 
шумозащитных панелей АпАТэК для экранов на автомобильных и железных дорогах.
Рисунок 6 – График частотной характеристики изоляции воздушного шума панель звукопоглощаю щая (ЗП) 
и звукоизолирующ ая (ЗИ) шумозащитная марки АЗ-с (ТУ 5284-004-
62768289-2014).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравнительная характеристика различных типов шумозащитных панелей представлена в таблице 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


32


Таблица 2 – Сравнительные характеристики снижения уровней шума различными материалами

 

 

 

Тип шумозащитной панели

 

 

Среднегеометрические частоты, Гц
Индекс изоляции воздушного шума, дБ

 

 

 

 

 

 

SOUNDGUARD

 

 

 

 

 

 

19    18

 

 

 

 

 

 

24    27        32                 28

 

 

 

 

 

 

 


АпАТэК
АкустовЪ – ПАП (ШЗЭ) – без перфо- рации
АкустовЪ – ПАП (ШЗЭ) – с перфора- цией
Дюрисол АЗ-с

 

 

 

 

 

 

 


31    31

23    27


19    21

38    41
15    19

 

 

 

 

 

 

 


26    34        40                 34

26    27        27                 27


28    33        40                 32

37    44        51                 44
29    38        44                 32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для   сравнения   натурных   измерений   с   модельными было проведено моделирование акустической 
обстановки в зависимости от различных типов железнодорожного соста- ва, его длины, скорости, 
количества единиц в час. Модели- рование выполнялось при помощи программного комплекса АРМ 
«Акустика» версии 3.2.5.
Расчеты проведены со следующими исходными данными: Железная дорога – 1, 2 и 3 пути используются для 
пас- сажирских и пригородных поездов; 3 путь только для гру- зовых поездов. Интервал движения днём 
(07:00 до 23:00): пригородных поездов 4 единицы в час, пассажирских 1 еди-
ница в час, грузовых 1 единица в час.


33


Интервал движения ночью (23:00 до 02:00): пригород- ных поездов 2 единицы в час, пассажирских 2 
единицы в час, грузовых 1 единица в час.
Для расчета использована стандартная железнодорож- ная колея размером 1520 мм, расстояние между 
осями путей для трехпутной железной дороги согласно ГОСТ 9238-2013
[68] не менее 5000 мм.
Средняя длина грузового поезда 800 м, пассажирского 400 м, пригородного 160 м.
Средняя скорость движения грузового поезда 50 км/ч, пассажирского 65 км/ч, пригородного 60 км/ч.
Тип железнодорожного пути – с открытыми стыками на железобетонных шпалах.
Расчетные точки для измерения уровня шума брались на расстоянии 7,5, 15, 20, 30, 50, 75, 100 метров 
и на высоте
1,5, 5, 20, 30 метров.
В  программном  комплексе  АРМ  Акустика  брался  уча- сток железной дороги протяженностью 400 м 
(Рисунки 7-11). На  первом  этапе  расчет  проведен  при  прохождении звука без акустического 
экрана, на втором с акустическим
экраном.
Измеряемые параметры: Lэкв., Lмакс., уровни шума по ча- стотам 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 7 – Шумовая карта участка железной дороги


34


Рисунок 8 – Шумовой разрез участка железной дороги

На втором этапе проведены расчеты зависимости уров- ня  шума  от  расстояния  и  высоты  при  
условии  установки акустического экрана. Высота экрана 5 м, коэффициент зву- коотражения 0,8; 
толщина стенок 0,2 м; длина экрана 400 м. Экран  установлен  на  расстоянии  7,5  м  от  железнодо-
рожных путей (рисунки 9-11).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9 – Участок железной дороги с установленным экраном

 

35


Рисунок 10 – Карта шума участка дороги с установленным экраном

 

 

 

 

 

 


Рисунок 11 – Шумовой разрез участка дороги с установленным экраном.

Рассмотрим причины почему акустические экраны, за- щищающие  прилегающую  застройку  от  шума  
потока  же- лезнодорожных  поездов  оказались  не  эффективными  по сравнению  с  экранами,  
снижающими  шум  потоков  авто- транспорта.
Известно,  что  эффективность  акустических  экранов определяется   двумя   условиями:   
расстоянием   экрана   от источника шума и его высотой. В чём состоит различие в эффективности 
применении экранов на железных и автодо- рогах. В соответствии с СП 276.1325800-2016 п. 10.5.2 на 
автомобильных дорогах допускается размещение экрана на


36


одном земляном полотне с проезжей частью, но не ближе 1,5 м от края ближайшей полосы движения 
автотранспор- та.  В  стесненных  условиях  допускается  совмещать  экран с  ограждением  дороги  и 
 отбойниками,  но  при  этом  экран должен быть расположен на расстоянии, не меньшем про- гиба  
барьерного  ограждения  при  наезде  автомобиля.  Для стеснённых  условий  это  расстояние  
составляет  порядка 0,6  м.  СП  34.13330-2012  устанавливает,  что  для  потоков автотранспорта 
самая распространённая ширина проезжей части составляет 3,75 м. Следовательно, ось проезжей части 
проходит  на  расстоянии  приблизительно  1,88  м.  Получае- мое суммарное расстояние от центра 
движения потока авто- транспорта до акустического экрана составит 2,48 м.
Для    железнодорожного    транспорта    всё    сложнее. СП 276.1325800-2016 в пп. 10.5.4 – 10.5.12 
приводит общие рекомендации по установке акустических экранов, которые не учитывают тип дороги, 
территории отведённой под неё, устройство  верхнего  строения  пути,  условия  эксплуатации и  
содержания,  а  п.  11.1.22  рекомендует  «Если  требуемое снижение шума очень большое и его не 
удается обеспечить экраном-стенкой,  то  рассматривают  возможность  примене- ния других типов 
экранов (выемки, земляные валы, насыпи и т.п.)», а СП 338.1325800.2018 для высокоскоростных поездов 
(до 400 км/ч) рекомендует строительство тоннельных гале- рей полностью перекрывающих 
железнодорожный путь.
Незнание требований к устройству железнодорожного пути и отводимой территории предопределяет низкую 
эф- фективность применения акустических экранов для сниже- ния шума потоков железнодорожных 
поездов. Рассмотрим варианты установки акустического экрана на условно пло- ской поверхности с 
учётом требований, предъявляемых к тер- ритории и верхнему строению для неэлектрифицированных 
железнодорожных путей и электрифицированных железно- дорожных путей.


37


Вариант  1  −  Минимальное  расстояние  установки  аку- стического  экрана  от  ближайшего  рельса  
при  условии  от- сутствия водоотводной канавы и нет электрификации:
Суммарное расстояние от ближайшего рельса до экрана составит:

 

 

 

∑S₁ = 4,05 м
Вариант  2  −  Минимальное  расстояние  установки  аку- стического экрана при условии наличия 
водоотводной кана- вы и нет электрификации:
Суммарное  расстояние  от  крайнего  рельса  до  экрана при наличии водоотводной канавы составит:
∑S₂ = 7,65 м.
Вариант 3 − пути электрифицированы наличие водоот- водной канавы расстояние от ближайшего рельса до 
места установки акустического экрана:
Суммарное расстояние от крайнего рельса до акустиче- ского экрана составляет:
∑S₃ = 9,44 м.
Дополнительно существует ещё одно важное условие, не учитываемое СП 338.1325800.2018 − толщина 
балласт- ной  призмы  должна  составлять  0,4  м,  высота  шпалы  над балластной призмой порядка 
0,05 м и высота рельса марки Р65  0,18  м,  что  в  сумме  составит  0,63  м.  Это  высота  над 
уровнем земли поверхности катания колёсных пар по рель- сам  и,  соответственно,  такой  должна  
быть  высота  фунда- мента акустического экрана.
В соответствии с СП 338.1325800.2018 выполним рас- чёт эквивалентного и максимального уровней звука 
созда- ваемыми железнодорожными поездами.

Принимаем следующие исходные данные: скорость пассажирских поездов v₁ = 140 км/ч; скорость грузовых 
поездов v₂ = 80 км/ч;


38


скорость  пассажирских  электропоездов  v₃  =  230  км/ч [81];
длина пассажирского поезда l₁ = 500 м; длина грузового поезда l₂ = 1200 м;
длина пассажирских электропоездов l₃ = 250 м. Эквивалентный уровень звука LАeq.1  создаваемый пото-
ком пассажирских поездов за время его проезда мимо рас-
чётной точки рассчитывается по формуле 3:

 

 

 

 

 


????????????????.₁ = 25,3????????????₁ + 10???????? �???????????????????? ????¹ � + 33,3
где v₁ = 140 км/ч – скорость пассажирских поездов;
l₁ = 500 м – длина пассажирского поезда;

 

 

 

 

 


(3)

 

 

 

 

 

 

 

 


????????????????.1

 

 

 

 

 

 

 

 

= 25,3????????140 + 10???????? �???????????????????? 500� + 33,3 = 89,4 ≈ 89 дБА
25

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Эквивалентный уровень звука LАeq.2  создаваемый пото- ком грузовых поездов за время его проезда 
мимо расчётной точки, дБА рассчитывается по формуле 4:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????????????????.₂ = 20,4 ∙ ???????? ∙ ????₂ + 10???????? �???????????????????? ????² � + 46,0
где v₂ = 80 км/ч – скорость грузовых поездов;
l₂ = 1200 м – длина грузового поезда;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


????????????????.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 20,4 ∙ ????????90 + 10???????? �???????????????????? 1200� + 46,0 = 86,7 ≈ 87 дБА
25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Эквивалентный  уровень  звука  LАeq.3    создаваемый  по- током  пассажирских  электропоездов  за  
время  его  проезда мимо расчётной точки – дома отдыха локомотивных бригад, дБА рассчитывается по 
формуле 5:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


????????????????.₃ = 41,4 ∙ ???????? ∙ ????₃ + 10???????? �???????????????????? ????³ � − 12,3


39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5)


где v₃ = 230 км/ч – скорость пассажирских электропоез- дов [94];
l₃ = 250 м – длина пассажирских электропоездов

 

 

????????????????.3

 

 

= 41,4 ∙ ????????230 + 10???????? �???????????????????? 250� − 12,3 = 86,4 ≈ 86 дБА
25

 

 

 

Максимальный   уровень   звука   Lжел

 

 

 


Амакс.1

 

 

 

создаваемый

 

 

 

 

потоком пассажирских поездов за время его проезда мимо расчётной точки – дома отдыха локомотивных 
бригад, дБА рассчитывается по формуле 6:

 

 

 

 

 

 

жел
????макс.1

 

 

 

 

 

 

= 24 ∙ ???????? ∙ ????₁ + 42,6

 

 

 

 

 

 


(6)

 

 

 

 

 

 

 

жел
????макс.1

 

 

 

 

 

 

 

= 94,1 ≈ 94 дБА

 

 

 

 

 

 

 


Максимальный уровень звука Lжел         создаваемый по- током грузовых поездов, дБА рассчитывается 
по формуле 7:
????????жел              = 15 ∙ ???????? ∙ ????₂ + 61,7                              (7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


жел
????макс.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 90,3  ≈ 90 дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный  уровень  звука  Lжел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Амакс.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


создаваемый,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потоком пассажирских электропоездов за время его проезда мимо расчётной точки – дома отдыха 
локомотивных бригад, дБА рассчитывается по формуле 8:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жел
????макс.3

????жел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


= 45,1 ∙ ???????? ∙ ????₃ − 17,8

= 88,7 ≈ 89 дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????макс.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коррекция результатов расчёта для железнодорожного пути на бетонных шпалах равняется 0.
В соответствии с СП 338.1325800.2018 выполним рас- чёт  эффективности  акустического  экрана  в  
зависимости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


40


от  условий  установки  на  и  не  электрифицированных  же- лезных  путях  [16].  Защищаемый  
объект  жилой  дом  по СП  338.1325800.2018  минимальное  расстояние  от  него  до ближайшего 
рельса принимаем равным 50 м.
Определим все значения всех характеристик представ- ленных на расчётной схеме приняв высоту экрана 
без учё-
та фундамента hЭКР  = 3,0 м, а с фундаментом hЭКР  = 3,63 м. Где hИШ  = 0,63 м; hРТ  = 1,5 м [40]; 
S1  = 4,05 м, т.е. S2  = 45,95
м – для не электрифицированных путей; S₁ = 7,65 м и S2 =
42,35 м – для не электрифицированных путей и с наличием водоотведения; S₁ =  9,44 м и S₂ =  40,56 м 
– для электрифи- цированных путей.
Расчет  кратчайшего  расстояния  от  акустического  цен- тра транспортного потока до верхней кромки 
экрана рассчи- тывается по формуле 10:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


а = �????² + (ℎэкр − ℎИШ)2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


где a₁ = 5,04 м – для не электрифицированных путей; a₂
= 8,22 м – для не электрифицированных путей с наличием водоотведения; a₃ = 9,91 м – для 
электрифицированных пу- тей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет   кратчайшего   расстояния   от   верхней   кромки экрана до расчетной точки рассчитывается 
по формуле 11:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


???? = �????² + (ℎэкр − ℎРТ)2,

 

 

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(11)


где b₁ = 45,99 м – для не электрифицированных путей; b₂
= 42,40 м – для не электрифицированных путей и с наличи- ем водоотведения; b₃ = 40,61 м – для 
электрифицированных путей.
Расчет  кратчайшего  расстояния  от  акустического  цен- тра транспортного потока до расчетной 
точки рассчитыва- ется по формуле 12:

 

 

 

 

 

???? = �(????₁ + ????₂)2  + (ℎРТ − ℎИШ)2,

 

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 


где с1   = с2   = с3   =50,01 м – для электрифицированных, не электрифицированных железнодорожных 
путей, для не электрифицированных путей и с наличием водоотведения.
Подставляя в формулу (9) расчетные значения a, b и c из формул (10 – 12) находим разность хода 
звуковых лучей δ.
δ₁  =  1,03  м  для  не  электрифицированных  путей;  δ₂= 0,61 м для не электрифицированных путей с 
наличием во- доотведения; δ₃= 0,51 м для электрифицированных путей.
Зная разность хода звуковых лучей δ, находим по ней число  Френеля.  Которое  составит  для  не  
электрифициро- ванных путей N = 4,91; для не электрифицированных путей с наличием водоотведения N = 
2,92; для электрифицирован- ных путей N = 2,44.
Акустическую  эффективность  экрана-стенки  для  не  и электрифицированных  путей  допускается  
определять  ана- литически  на  основании  числа  Френеля  при  N  ≥  −  0,2  по формуле 3.14, дБА:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


∆????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

экр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 20????????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2�2????|????|
????−ℎ−2�−2−????|−????−|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 5                              (3.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42


для не электрифицированных путей
²√2 ∙ ???? ∙ 4,91
∆????экр = 20???????? ????ℎ2√2 ∙ ???? ∙ 4,91 + 5 = 19,9 ≈ 20 дБА

 

 

 

для не электрифицированных путей и с наличием водо- отведения

 

 

 

 


²√2 ∙ ???? ∙ 2,92
∆????экр = 20???????? ????ℎ2√2 ∙ ???? ∙ 2,92 + 5 = 17,6 ≈ 18 дБА

 

 

 

 

 

 


для электрифицированных путей
²√2 ∙ ???? ∙ 2,44
∆????экр = 20???????? ????ℎ2√2 ∙ ???? ∙ 2,44 + 5 = 16,9 ≈ 17 дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Результаты незначительно меняются по мере удаления экрана от источника шума. Теоретически этого не 
должно быть, т. к. сумма длин путей звукового луча δ величина по- стоянная.
С  учётом  эффективности  акустического  экрана  значе- ния  эквивалентного  уровня  звука  потоков 
 пассажирских, грузовых  поездов  и  пассажирских  электропоездов  для  не электрифицированных 
путей составят LАeq.1  = 69 дБА, LАeq.2
= 67 дБА, LАeq.3= 66 дБА.
С  учётом  эффективности  акустического  экрана  значе-
ния  максимального  уровня  звука  потоков  пассажирских, грузовых  поездов  и  пассажирских  
электропоездов  для  не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


электрифицированных путей составят   Lжел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Амакс.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


= 74 дБА,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lжел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Амакс.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 70 дБА, Lжел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Амакс.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 69 дБА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


С  учётом  эффективности  акустического  экрана  значе- ния  эквивалентного  уровня  звука  потоков 
 пассажирских, грузовых  поездов  и  пассажирских  электропоездов  для  не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43


электрифицированных  путей  и  с  наличием  водоотведения составят LАeq.1  = 71 дБА, LАeq.2  = 69 
дБА, LАeq.3= 68 дБА.
С  учётом  эффективности  акустического  экрана  значе-
ния  максимального  уровня  звука  потоков  пассажирских, грузовых  поездов  и  пассажирских  
электропоездов  для  не электрифицированных  путей  и  с  наличием  водоотведения

 

 

 


составят  Lжел

 

 

 

 

Амакс.1

 

 

 


= 76 дБА, = 72 дБА, = 71 дБА.

 

 

 

 

С  учётом  эффективности  акустического  экрана  значе- ния  эквивалентного  уровня  звука  потоков 
 пассажирских, грузовых поездов и пассажирских электропоездов для элек- трифицированных путей 
соответственно составят: LAbg.1 =72 дБА, LAbg.2  = 70 дБА, LAbg.3  = 69 дБА.
С  учётом  эффективности  акустического  экрана  значе- ния  максимального  уровня  звука  потоков  
пассажирских, грузовых поездов и пассажирских электропоездов для элек- трифицированных путей 
соответственно составят: Lжел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=77 дБА, Lжел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Амакс.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=73 дБА, Lжел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Амакс.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=72 дБА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Амакс.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Сравнение  полученных  результатов  с  нормативными значениями  уровней  шума  для  ночного  
времени  суток  с
23.00 до 7.00 часов для дома отдыха локомотивных бригад, соответственно составляющими LAeq  = 45 и 
LAmax  = 60 дБА, указывает, что установка акустических экранов не является
эффективным средством снижения шума в 2 м от огражда- ющих конструкция зданий.
Анализ полученных результатов показал, что на эффек- тивность акустических экранов оказывает 
влияние рассто- яние  места  его  установки  от  источника  шума.  С  увеличе- нием этого 
расстояния эффективность экрана закономерно уменьшается. Так, при расстоянии 4,05 м расчетные 
показа- тели для эквивалентного и максимального уровня на 3 дБА эффективнее, чем для условий, когда 
расстояние составляет 9,55 м (таблица 3). Одновременно увеличение скорости дви- жения поезда с 80 
до 140 км/час в одних и тех же условиях


44


снижает эффективность АЭ на 5-6 дБА. Наиболее неблаго- приятная ситуация складывается вдоль 
электрифицирован- ных железных дорог в условиях движения поездов со ско- ростью 140 км/ч.

Таблица 3 – Показатели шума на расстоянии 50 метров от источника, с учетом расчетной эффективности 
акустических экранов

 

 

 

 

 

 

Не электрифицированные пути          Электрифицированные пути

 

 

 

 

 

 

 

Скорость движения пассажирского поезда, км/ч
140                           80                           140                        80
Расстояние до экрана, м
4,05                                                      9,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LАeq.1
,
дБА 69,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????????мак с.1жел
, дБА 74,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


LАeq.2,дБ А

63,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????????мак с.2жел
, дБА 68,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LАeq.1
,
дБА 72,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????????мак с.1жел
, дБА 77,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LАeq.2
,
дБА 66,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????????мак с.2жел
, дБА 71,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравнение  полученных  результатов  с  нормативными значениями уровней шума как для ночного, так и 
для дневно- го времени суток указывает, что АЭ не являются достаточно эффективным средством 
снижения шума на территории жи- лой застройки вдоль линейных объектов железнодорожного транспорта в 
связи с тем, что протяженность акустической тени  от  АЭ  стандартной  высоты,  расположенных  на  
нор- мативном расстоянии от источника, составляет лишь 40,5 - 45,95 м от места его установки. Ранее 
проведенными нами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45


исследованиями установлено, что АЭ в связи с процессами дифференции и дифракции не обладают 
эффективностью в условиях высокоэтажной застройки. Жилые помещения на третьем  и  выше  этажах  не  
попадают  в  зону  акустической тени.
Как  указано  ранее,  наиболее  распространенным  сред- ством  по  снижению  шума  железнодорожного 
 транспор- та  являются  акустические  экраны  –  АЭ  (ГОСТ   33328, ГОСТ 33329), однако 
нормативные документы не содержат сведений  для  решения  проблемы  шумового  воздействия  в зоне  
влияния  железных  дорог  в  условиях  высокоэтажной застройки.
Для решения этой проблемы определен уровень шума на различной высоте (высота расчетных точек 1,5–30 
м) и удалении (расстояние расчетных точек 7,5–100 м) от источ- ника  шума  без  АЭ  и  в  условиях  
наличия  АЭ  в  зависимо- сти  от  его  расстояния  и  высоты.  Согласно  требованиям ГОСТ 
33329–2015, АЭ устанавливаются так, чтобы опоры контактной сети и средства сигнализации  и связи 
находи- лись  между  железнодорожными  путями  и  акустическим экраном. В соответствии с 
требованиями ГОСТ 9238–2013, минимальное расстояние от оси пути до всех сооружений и устройств (в 
том числе опор контактной сети) должно со- ставлять 3100 мм (при новом строительстве, реконструкции 
(усилении) и эксплуатации).
Расстояние, на котором преимущественно устанавлива- ют  акустические  экраны  от  железной  дороги, 
 находятся  в диапазоне 3–7 м.
Моделирован участок железной дороги, вдоль которой установлен  акустический  экран  с  
характеристиками  (про- тяженность 400 м, высота экрана составляет 4 м, толщина стенок 0,1–0,2 м).

 

46


Выявлено,  что  в  результате  установки  акустического экрана на пути распространения шума (рис. 
8), эквивалент- ный уровень звука (LAeq) на высоте 1,5 м, соответствует ПДУ по всей длине 
рассматриваемого участка (53,4 дБА на рас- стоянии 15 м от железной дороги, 45,7 дБА на расстоянии 
100 м). На высоте 5 м выявлено превышение нормативных значений на дистанции 15–30 м (60,2–55,3 
дБА).
С увеличением высоты расчетных точек до 20–30 м на всем протяжении участка, значения LAeq  выходят 
за пределы ПДУ (более 55 дБА) (рис. 12).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис.12 – Зависимость распределения уровня звука на территории с установленным акустическим экраном 
(высота 4 м, установлен на расстоянии 3 м от источника шума)

Установлено, что использование акустических экранов для снижения шума от железнодорожного 
транспорта вбли- зи многоэтажной застройки не является эффективным сред- ством и требуется 
разработка комплексных путей решения этой проблемы.

 

47

В  соответствии  с  результатами  исследования,  эффек- тивность  акустических  экранов  зависит  
не  только  от  ма- териалов,  из  которых  они  изготавливаются,  но  и  от  опти- мальной  высоты 
 самого  экран.  Данные  об  эффективности акустических экранов, в зависимости от удаления от 
источ- ника шума, у различных авторов отличаются (Н.И. Иванов, Д.А. Куклин, П.И. Поспелов, Н.В. 
Тюрина). Для определе- ния  наиболее  эффективной  высоты  акустического  экрана разработаны  
математические  модели,  которые  легли  в  ос- нову программы по расчету наиболее эффективной 
высоты акустического экрана в зависимости от реальных условий.
На первом этапе построена модель регрессии для рас- чета  эквивалентного и максимального уровня  
звука.  В ка- честве   зависимых   переменных   использовались:   высота акустического экрана от 4 
до 6 м; расстояние от источника шума до экрана от 3 до 7 м; высота расчетных точек 1,5– 30  м;  
расстояние  от  источника  шума  до  расчетных  точек 7,5–100 м; акустические характеристики 
грузового поезда, как  вносящего  наибольшее  акустическое  загрязнение.  Ре- зультаты представлены 
в табл.4.

Таблица 4 – Статистика регрессионного анализа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рег рес

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Коэф фици

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Модель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Коэффициенты стандартной ошибки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


сия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Кон-     h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


R от      h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


R от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Кон-     B₁

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


B₂       B₃       B₄

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

детер стан-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эк-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИШ    рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИШ    стан-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


мина ции, R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


та    рана    до
АЭ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


чет- ной точ- ки (РТ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


до РТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


та B₀

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


LAₑq  0,914  60,84 -1,38 0,348  0,551

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


-0,137

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


0,928

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


0,153

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


0,088  0,011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


0,004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LAm
ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,904  78,25 -1,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,565

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,169

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,078

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,178

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,103  0,013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Модель объясняет весь спектр изменчивости соответствующих переменных (рис. 13).
48


Рис. 13 – График стандартизированных остатков

Уравнения регрессии для эквивалентного и максималь- ного уровней звука в заданной расчетной точке 
имеют вид (формулы 2а и 3а):
Y₅₅ = 60,84 − 1,38 ∙ x₁ + 0,348 ∙ x₂ + 0,551 ∙ x₃ − 0,1365 ∙ x₄ Y₇₀ = 78,25 − 1,44 ∙ x₁ + 0,28 ∙ x₂ 
+ 0,565 ∙ x₃ − 0,169 ∙ x₄

 

 

 

 

 


На втором этапе, с целью дальнейшего расчета наибо- лее эффективной высоты акустического экрана по 
эквива- лентному  и  максимальному  уровню  звука  в  соответствии с  нормативными  значениями  (55 
 дБА  для  эквивалентного и  70  дБА  для  максимального),  проведено  преобразование формул, 
которые приобрели вид (формулы 4а, 5а).

Y     = (5,84+0,3475∙x2+0,551∙x3)−0,1365∙x4,
1,376
Y     = (8,25+0,280∙x2+0,565∙x3)−0,1694∙x4,
1,444

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные уравнения регрессии легли в основу про- граммы для ЭВМ по расчету наиболее эффективной 
высоты акустического экрана.
Использование  данной  программы  является  одним  из этапов в проведении экологической оценки 
территорий жи- лой  застройки,  попадающих  в  зону  акустического  воздей- ствия и обоснования 
мероприятий по снижению шума.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49


ЛИТЕРАТУРА

1) Снижение шума подвижного состава железнодорож- ного  транспорта  в  источнике  образования  и  
на  пути  рас- пространения/  Иванов  Н.И.,  Куклин  Д.А.,  Матвеев  П.В., Олейников А.Ю.// ЗАЩИТА 
ОТ ПОВЫШЕННОГО ШУМА И ВИБРАЦИИ, Сборник докладов V Всероссийской науч- но-практической конференции 
с международным участием. под  редакцией  Н.И.  Иванова.  –  Санкт-Петербург  –  2015  – С.125-144.
2)  Т.А.  Афанасьева  Основные  направления  решения проблем, связанных с акустической нагрузкой в 
районах с развитой  транспортной  инфраструктурой  /  О.И.  Копытен- кова, Т.А. Афанасьева, Е.Б. 
Кузнецова, А.В. Леванчук, С.Н. Носков  //  Матер.  ХIV  Еж.  Всерос.  науч.-практич.  конф.  с 
междунар. уч. «Здоровье – основа человеческого потенци- ала: проблема и пути их решения». - СПб: 
Политех. – 21-23 ноября 2019. – С. 286-293.
3) Шум и защита слуха. Оглушающая доза. (Noise and Hearing  Protection  adeafening  goze.)  Ellis,  
P.,  Cookson,  E., Safety  and  Health  Pract.,  1996,  14,  (4),  39-41,  (РЖ  «Шум», 1997, №3, 
3.99.0427).
4) ГОСТ 33329-2015 Экраны акустические для желез- нодорожного транспорта. Технические требования: 
утв. 18 июня 2015 г. № 47 [Электронный ресурс] - URL: https://docs. 
cntd.ru/document/1200124234?section=text  (дата  обращения 25.08.2020)
5)  Титова  Т.С.  Об  объективной  оценке  акустического воздействия/ Титова Т.С., Копытенкова 
О.И., Курепин Д.Е.// Журнал Железнодорожный транспорт –№5 –2017  – С.75-77

 

 

50


АНАЛИЗ ЖАЛОБ НАСЕЛЕНИЯ НА ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

К.О. Дудова

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора, г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва; Московский государственный технологический университет 
Станкин

Аннотация:
В статье рассмотрены причины жалоб населения на шу- мовое  загрязнение  от  железнодорожного  
транспорта.  Рас- смотрены последствия на здоровье людей, проживающих в селитебной территории.
Ключевые слова: железнодорожный транспорт, жало- бы населения, акустическое воздействие, 
санитарно-защит- ная зона, селитебная территория.
Основным показателем степени воздействия транспорт- ной инфраструктуры на население является анализ 
жалоб, поступивших от граждан, проживающих в зоне влияния же- лезнодорожного транспорта.
Наибольшее  количество  жалоб  населения  поступает из-за шума, вызываемого при движении 
железнодорожного транспорта.
Был проведен анализ жалоб, благодаря которому стало известно, что большинство обращений (68%) 
поступило от владельцев домов, находящихся в санитарно-защитной зоне на расстоянии менее чем 100 
метров. Так же присутствуют жалобы  населения,  дома  которых  находятся  за  пределами 
санитарно-защитной зоны. (Рис.1)


51


Рис.1 – Распределение удаленности жилого массива от объектов железнодорожного транспорта (в 
процентах)

Поскольку наибольшее количество жалоб поступало из жилых домов, которые находились на расстоянии 
менее 100 м, можно сделать вывод, что главной причиной является не соблюдение  законодательства  
Российской  Федерации,  ко- торое запрещает застройку без обеспечения защиты от аку- стического 
воздействия железнодорожного транспорта.
На примере города Кемерово можно рассмотреть более подробно  жалобы  населения.  Проведенный  
анализ  Запад- но-Сибирской  транспортной  прокуратуры,  на  основании коллективной  жалобы  
жильцов  многоквартирных  домов на улицах Металлистов и Инициативной, подтвердил вред- ное  
акустическое  воздействие.  Данная  проверка  показала, что  в  квартирах  и  на  прилагающей  к  
домам  детской  пло- щадке уровень шума в среднем превышает допустимый на 9-10 децибел в дневное 
время и на 15-21 децибел в ночное время. Помимо этого величина санитарного разрыва не со- 
ответствует  нормативным  значениям,  дома  находятся  на


52


расстоянии 40-50 метров от железнодорожного полотна, не разработаны мероприятия по защите от шума 
(Рис.2). [2]

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 6 – Город Кемерово, Кировский район, пересечение улиц Металлистов и Инициативной [2]

Чтобы снизить негативное акустическое воздействие на селитебную территорию, были проведены 
мероприятия по защите от шума (установка акустических экранов).
На участке улицы Инициативная, г. Кемерово  было про- ведено 15 измерений уровня шума проходящих 
железнодо- рожных составов, которые показали следующие результаты:
- максимальный разброс значений эквивалентного уров- ня звука составляет 3,5 дБА, среднее значения 
составляет L A eq = 69 дБА;
- максимальный разброс значений максимального уров- ня звука составляет 6,2 дБА, среднее значения 
составляет L A max = 77,6 дБА (Рис. 3); [2]

 

 


53


Рис.3 – Максимальный и эквивалентный уровни звука г.
Кемерово (по данным  измерений) [2]

Стоит также учитывать, что шум не просто несёт раз- дражающий и отвлекающий эффект, но и при 
длительном воздействии  способствует  нарушению  здоровья,  особенно на состояние 
сердечно-сосудистой системы людей.
В Европейском Союзе были разработаны модели биоло- гических реакций, основанные на общей концепции 
стрес- са. Из числа других негативных последствий для здоровья в течение многих лет в 
экспериментальных условиях изучали кратковременные  изменения  в  работе  сердечно-сосудистой 
системы, включая кровяное давление, частоту сердечных со- кращений, минутный объем крови, а также 
выделение стрес- совых гормонов. Результаты многих исследований показали, что биологические факторы 
риска были выше у тех людей, которые  подвергались  воздействию  более  сильного  транс- портного 
шума, то есть вблизи транспортных дорог. [1]
Стрессовый  фактор  окружающей  среды  в  виде  шума, способен   привести   к   развитию   
бессонницы.   Бессонни- ца  приводит  к  появлению  неблагоприятных  последствий


54


в дневное время – таких как усталость, апатия, трудности концентрации  внимания  и  
раздражительность,  а  также  ко многим  другим  проблемам.  У  детей  о  проблемах,  связан- ных  
со  сном,  нередко  говорят  родители  или  воспитатели; такие  дети  не  хотят  ложиться  спать  
или  не  могут  заснуть самостоятельно.  Основными  последствиями  хронической бессонниц и 
сопутствующими заболеваниями являются по- веденческие, психиатрические и медицинские расстройства 
(Табл.1).  Результаты  нескольких  исследований  свидетель- ствуют также об увеличении риска 
смерти. [1]

Таблица 1 – Последствия хронической бессонницы [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

Типы
Поведенческие

 

Психиатрические


Медицинские

 

 

Смертность

 

 

 

 

 

 

 

 

Последствия
Низкая трудоспособность, усталость, проблемы с памятью, трудности концентрации внимания, несчастные 
случаи приуправлении транспортом;
Депрессия, состояние тревожно- сти, злоупотребление алкоголем и другими веществами;
Заболевания          сердечно-сосудистой и      дыхательной      систем,      почек, 
желудочно-кишечного  тракта,  опорно- двигательного    аппарата;    Ожирение; Нарушения  функции  
иммунной  сис- темы;
Зарегистрирован повышенный риск;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из всего выше изложенного можно сделать вывод, что большое  количество  жалоб  поступило  из  жилых 
 зданий, которые  находятся  на  расстоянии  менее  100  м,  при  этом, одной  из  главных  причин  
сверхнормативного  акустиче- ского   воздействия   на   селитебную   территорию   является


55


несоблюдение проектными и строительными организация- ми законодательства Российской Федерации, в 
соответствии с которым, запрещено жилищное строительство без обеспе- чения защиты от акустического 
воздействия железнодорож- ного  транспорта.  Необходимые  мероприятия  реализуемые при планировке и 
застройке жилых массивов, указанные в нормативных документах, не обеспечивают в полной мере защиту 
населения от сверхнормативного шума, что влечет за собой нарушение здоровья населения, а также 
претензии на высокий уровень шума поступают на железную дорогу.

ЛИТЕРАТУРА

1) Европейское руководство по контролю ночного шума
– Стр. 23-24, 28- 30, 75-77
2) Копытенкова О.И., Вильк М.Ф., Сачкова О.С., Леван- чук Л.А. Техносферная безопасность 
транспортных систем
– Стр. 29-33, 58-60

 

 

 

 

 

 

 

 

56


АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЗАРУБЕЖНОЙ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ В ОБЛАСТИ ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

К.О. Дудова

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора, г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;

Московский государственный технологический университет
Станкин

 

 

 

 

 

 

 

 


Аннотация:
В статье изложен анализ нормативных баз Российской Федерации и стран Европейского союза в области 
шумово- го воздействия. Предметом анализа являются нормативные документы разных стран.
Ключевые  слова:  Железнодорожный  транспорт,  аку- стическое  воздействие,  шумовое  загрязнение,  
Российская Федерация, Европейский Союз, уровень шума.
Только  за  последние  несколько  лет  возросло  количе- ство строительства жилой и транспортной 
инфраструктур, что способствует значительному увеличению акустического воздействия на людей. Из-за 
повышения плотности населе- ния и нехватки площадей начинают застраиваться террито- рии близлежащие 
к транспортным объектам. Именно поэ- тому в современном мире человек находится в постоянном 
окружении различных шумов.
На данный момент во многих странах существует боль- шая   нормативная   база   документов,   
которая   регулирует предельные  допустимые  уровни  (ПДУ)  шума.  Поскольку


57


акустическое воздействие на людей не только может оказы- вать раздражающий эффект, но и несет за 
собой нарушение биологических механизмов.
Согласно  статье  42  Конституции  Российской  Федера- ции, каждый гражданин имеет право на охрану 
здоровье и благоприятную окружающую среду, получать достоверную информацию о её состоянии, а также, 
рассчитывать на воз- мещение ущерба, причиненного его здоровью или имуще- ству экологическим 
правонарушением.

Таблица 1 – Капитальные руб. вложения и модернизация (млрд.)

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование
Железнодорожный транспорт

 

 

 

 

 

 

 

 

2010-2015

7665

 

 

 

 

 

 

 

 

2016-2020

12028

 

 

 

 

 

 

 

 

2021-2030

37487

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новые локомотивы
Новые грузовые вагоны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До 2030 года более 23397 единиц

До 2030 года более 996000 единиц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ Р 53187 – 2008 устанавливает основные понятия и величины, применяемые при мониторинге шума, а 
также правила проведения шумового мониторинга, содержит ука- зания по составлению шумовых карт 
городских территорий. В  соответствии  с  ГОСТ  Р  53187  проводится  комплексная оценка  
воздействия  всех  источников  шума  городских  тер- риторий.
Нормативно-техническая   база   в   области   акустики (шума)  в  Российской  Федерации  
основывается  на  меж- дународных  нормативных  стандартах  системы  ISO  (The international 
Organization for Standartization) (Табл.2). [2]

 

58


Таблица 2 – Стандарты, нормирующие шум от железнодорожного транспорта.

 

 

Номер стандарта ISO 3095:2013

ISO 3381:2021

 

 

Наименование
Акустика.  Измерение  шума,  производи- мого   рельсовыми   транспортными   сред- ствами.
Железнодорожный    транспорт.Акустика. Измерение    шума,    внутри    рельсовых транспортных 
средств.

 

 

 

 

 

 

 

Дальнейшим этапом в обеспечении нормативно-правово- го регулирования является практика принятия 
директив. Ди- рективы разрабатываются и устанавливаются с целью замены национальных правил и 
законов стран, входящих в ЕС, и явля- ются всеобщими и гармонизированными правилами. [2]
C увеличением транспортной инфраструктуры и плот- ностью  движения  на  железных  дорогах  
Европейского  Со- юза так же увеличивается рост шума от железнодорожного транспорта. В ЕС действует 
политика по снижению акусти- ческого воздействия, которая проходит в два этапа. Первые этап 
заключается в разработке документации и рекоменда- ции по снижению шума. Второй этап заключается в 
самом выполнении принятых рекомендаций.
Директива Европейского союза (ЕС) относительно оцен- ки  и  контроля  шумового  загрязнения  
окружающей  среды устанавливает, что страны члены ЕС должны подготовить карты шумового загрязнения 
и планы мероприятий для рай- онов своих территорий. При этом Директива о шумовом за- грязнении 
окружающей среды возлагает обязанность за вы- бором предельных значений на сами государства члены 
ЕС. После чего эти страны должны предоставить информацию о принятых ими предельных значениях 
Директиве.


59


Из  25  государств-членов  10  стран  прислали  информа- цию об установленных предельных значениях 
эквивалент- ного уровня ночного шума (Lnight) (Табл.3).
Таблица 3 – Установленные странами предельные эквивалентные уровни ночного транспортного шума 
Lnight в новых жилых районах (2006 г) [1]

 

 

 

 

 

Страны члены ЕС
Франция Германия Испания Нидерланды Австрия

 

 

 

 

 

L
night,outside
62
49
45
40
50

 

 

 

 

 

Страны члены ЕС
Финляндия Венгрия Латвия Эстония Швейцария

 

 

 

 

 

L
night,outside
46
55
40
45
50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В заключении можно подвести итог, что в отечествен- ные и зарубежные нормативные базы достаточно 
большие. Так  же  в  Российской  Федерации  и  в  Европейском  Союзе применяются  Директивы  и  
международные  нормативные стандарты  системы  ISO,  которые  помогают  также  обеспе- чить  
контроль  акустического  воздействия  и  снизить  нега- тивные последствия шума на людей.

ЛИТЕРАТУРА

1) Европейское руководство по контролю ночного шума
– Стр. 1-2
2) Копытенкова О.И., Вильк М.Ф., Сачкова О.С., Леван- чук Л.А. Техносферная безопасность 
транспортных систем
– Стр. 6-14, 22-33,34- 42

 


60


ОПЫТ УПРАВЛЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫМИ РИСКАМИ НА ПРАКТИКЕ

Л.Н. Кошель², Е.О. Латынин², Ю.В. Пименова²

1. ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора,
г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;

2. Российский университет транспорта г. Москва

Аннотация:
В статье исследована актуальность рассмотрения про- филактики  производственного  травматизма  
через  систему управления  профессиональными  рисками  и  представлен фрагмент   методики   оценки  
 профессиональных   рисков, предназначенной  для  своевременного  выявления  на  рабо- чих местах 
опасных для жизни и здоровья сотрудников си- туаций.
Ключевые слова: профессиональный риск, идентифика- ция фактора, оценка риска, управление рисками, 
травматизм.

Федеральным законом от 2 июля 2021 г. № 311-ФЗ «О внесении изменений в Трудовой кодекс Российской 
Федера- ции» [1] внесены изменения в раздел X Трудового кодекса Российской  Федерации  [2],  
который  регулирует  ключевые процедуры управления охраной труда в организации.
Так с 1 марта 2022 года профессиональные риски явля- ются неотъемлемым элементом системы управления 
охраной труда, как следствие, установлена обязанность работодателя по  систематическому  выявлению  
опасностей  и  профессио- нальных рисков, их регулярному анализу и оценке.


61


Вышеуказанные изменения повлекли за собой последу- ющие обновления законодательства в сфере охраны 
труда. Так, Министерство труда и социальной защиты Российской Федерации  разработало  Рекомендации  
по  выбору  методов оценки уровней профессиональных рисков и по снижению уровней  таких  рисков,  
утвержденные  приказом  от  28  де- кабря 2021 г. № 926, направленные на совершенствование 
внутренних процессов управления охраной труда в органи- зации  и  предупреждения  производственного 
 травматизма [3]. Указанные рекомендации разработаны в целях оказания методической и практической 
помощи работодателям, заин- тересованным в создании системы управления профессио- нальными рисками 
в рамках системы управления охраной труда.
До  1  марта  2022  г.  необходимость  создания  системы управления профессиональными рисками 
являлась субъек- тивным убеждением и желанием работодателя, подтвержда- ющим его приверженность 
соблюдению основного направ- ления государственной политики в области охраны труда в части 
обеспечения приоритета сохранения жизни и здоро- вья работников.
Так, например, в Акционерном обществе «Федеральная пассажирская компания» – дочернем обществе ОАО 
«РЖД» (далее  –  АО  «ФПК»),  обеспечивающим  пассажирские  же- лезнодорожные  перевозки  в  
дальнем  следовании,  с  2019 года  организована  работа  по  управлению  профессиональ- ными  
рисками.  С  этой  целью  разработан  стандарт  обяза- тельный к исполнению во всех подразделениях 
АО «ФПК», который  устанавливает  требования  к  системе  управления профессиональными   рисками,   
методике   идентификации профессиональных рисков, оформлению и анализу резуль- татов их оценки [5].

 

62


Вышеуказанный    стандарт    разработан    в    соответ- ствии  с  международным  стандартом  ISO  
45001:2018  (ISO 45001:2018 «Системы менеджмента здоровья и безопасно- сти труда») [4], который 
предусматривает ответственность организации  за  сохранение  здоровья  и  обеспечение  безо- 
пасности работников, что должно выражаться в предотвра- щении травматизма, создании благоприятных 
для здоровья рабочих мест.
В стандарте заложена последовательность действий по постоянному и активному определению опасностей, 
оцен- ке рисков и возможностей, определению и реализации мер управления возможностями и рисками.
В АО «ФПК» управление профессиональными рисками включает следующие этапы:
- постановка целей;
- идентификация рисков;
- анализ рисков, установление мер управления рисками;
-   мониторинг,   контроль   и   оценка   результативности управления рисками;
- обмен информацией и консультирование.
Постановка  целей  оценки  профессиональных  рисков производится  с  учетом  базовых  принципов  
обеспечения безопасности  труда:  обеспечение  безопасности  производ- ственных    процессов,    
профилактика    производственного травматизма, сохранение здоровья работников.
Оценка профессиональных рисков производится на ос- новании методики оценки рисков.
Порядок идентификации и анализа профессиональных рисков включает:
- идентификацию и оценку профессиональных рисков, подготовку карт профессиональных рисков;
-    систематизацию    результатов    оценки    профессио- нальных  рисков,  подготовку  реестров  
профессиональных рисков;


63


- разработку мер по управлению рисками;
- оценку и актуализацию результатов идентификации и анализа профессиональных рисков.
Идентификация  профессиональных  рисков  включает определение опасностей (факторов 
профессионального ри- ска)  и  опасных  событий  (рисков),  связанных  с  действием факторов 
профессионального риска.
Определение    факторов    профессиональных    рисков (опасностей) включает выявление существующих 
и потен- циальных воздействий на здоровье и безопасность людей, порождаемых производственными и 
управленческими про- цессами, деятельностью персонала, продукцией и услугами, оборудованием, 
деятельностью подрядных организаций.
Оценка   профессиональных   рисков   производится   на основании  оценок  существенности  (тяжести  
последствий) опасного события и оценки вероятности опасного события. Определение  существенности  
(тяжести  последствий) реализации  риска  осуществляется  на  основе  оценки  воз- можных  
последствий  опасных  событий.  При  выборе  воз- можных  последствий  опасного  события  
рассматривается
наихудшее возможное последствие.
Оценка   существенности   основывается   на   балльной оценке тяжести возможных последствий их 
воздействия по установленным критериям. Для каждого из критериев уста- новлены количественные 
значения, выраженные в баллах.
Сочетание этих оценок определяет величину (уровень) риска.  Определение  уровня  профессионального  
риска  вы- полняется с применением Матрицы оценки рисков (рис. 1), которая позволяет по каждому 
опасному событию сопоста- вить тяжесть последствий события с его вероятностью.

 

 

64


Рисунок 1 – Матрица оценки рисков

В случае необходимости руководство предприятия при- нимает  решение  об  оценке  индивидуального  
профессио- нального  риска  категории  работников  предприятия,  в  том числе, исходя из анализа 
уровня производственного травма- тизма с данной категорией работников за предыдущие пе- риоды.
Для  расчета  индивидуального  риска  категории  работ- ников используются два дополнительных 
критерия оценки: возраст  работников  и  их  стаж  работы.   Расчет  индивиду- ального риска 
категории работников осуществляется путем увеличения на 1 ранг вероятности реализации риска.
По  результатам  оценки  профессиональных  рисков  ра- ботников   формируется   карта   
профессиональных   рисков (рис. 2).

 

 

 


65


Про- цесс/ опера
ра- ция

Фак тор рис ка

Послед
Ри      след-
ск      ствие
реали- зации
риска

Оценка сущест- венности
послед- ствий
реализа- ции рис- ка

Оценка вероят- ности
реализа- ции рис-
ка*

Оце нка уров
ня рис
ка

Меры управ ления
рис- ком

 

 

 

 

 


1           2         3           4
…         …       …         …

 

 

 

 

Ба     Уро
лл     вень
5         6
…       …

 

 

 

 

Ба     Уро
лл     вень
7         8           9           10
…       …         …             …

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Форма карты профессиональных рисков

По  результатам  оценки  рисков  предприятия  подготав- ливается реестр профессиональных рисков 
предприятия. В реестр включаются профессиональные риски всех должно- стей и профессий предприятия. 
Актуализация реестра про- фессиональных рисков предприятия осуществляется в слу- чае актуализации 
карт профессиональных рисков.
В  карте  и  реестрах  рисков  указываются  как  уже  при- меняемые меры управления рисками, 
эффективность кото- рых подтверждена, так и вновь планируемые меры. Вновь планируемые меры 
управления рисками учитываются при формировании целей предприятия в области охраны труда, 
включаются в планы и программы по вопросам охраны тру- да, принимаются во внимание в процессе 
бизнес-планиро- вания.
В  целях  оценки  результативности  применяемых  мер управления рисками проводится мониторинг. При 
проведе- нии  мониторинга  анализируется  влияние  результатов  вне- дрения  мер  управления  
рисками  на  все  заинтересованные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66


стороны,   включая   персонал   предприятия,   определяются возможные благоприятные и 
неблагоприятные последствия управления  рисками  для  взаимодействия  предприятия  со своими 
заинтересованными сторонами.
По  результатам  мониторинга  и  оценки  результативно- сти  управления  рисками  определяются  
возможности  для улучшения в области охраны труда, подготавливаются пред- ложения по реализации 
таких возможностей.
Оценка рисков и разработка мер управления ими является основным инструментом предотвращения опасных 
событий на производстве. Проведение данной работы позволило АО
«ФПК» на регулярной основе выявлять и идентифицировать опасности и потенциальные риски 
травмирования, миними- зировать  уровни  профессиональных  рисков,  обеспечивать улучшение условий 
и охраны труда работников Компании.
Стоит отметить, что активная позиция АО «ФПК» в во- просах  управления  профессиональными  рисками  
в  целях профилактики  событий  повреждения здоровья  работников позволила   подтвердить   своими   
действиями   привержен- ность  современной  концепции Vision  Zero  и  принять  ее  к руководству в 
своей хозяйственной деятельности.

ЛИТЕРАТУРА

1) Федеральный закон от 2 июля 2021 г. № 311-ФЗ «О внесении  изменений  в  Трудовой  кодекс  
Российской  Феде- рации».
2) Федеральный закон от 30 декабря 2001 г. № 197-ФЗ
«Трудовой кодекс Российской Федерации».
3) Приказ Минтруда России от 28.12.2021 № 926 «Об утверждении   Рекомендаций   по   выбору   
методов   оценки уровней профессиональных рисков и по снижению уровней таких рисков».
4) ISO 45001:2018 «Системы менеджмента здоровья и безопасности труда».

67


ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНГИЦИДНЫХ СВОЙСТВ МА- ТОВ ПОДБАЛЛАСТНЫХ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Д.А. Райлян

Российский университет транспорта г. Москва

Аннотация:
В   Российской   открытой   академии   транспорта   РУТ (МИИТ) на базе кафедры «Техносферная 
безопасность» про- ведены работы по исследованию стойкости к воздействию плесневых грибов и 
функциональных свойств образцов ма- тов подбалластных, изготовленных по ТУ 22.21.30.110-001- 
81672649-2018.
Ключевые  слова:  Плесневые  грибы,  долговечность, подбалластные маты, испытания.

Проведение  ускоренных  испытаний  отобранных  об- разцов    матов    подбалластных,    
изготовленных    по    ТУ 22.21.30.110-001-81672649-2018    было    проведено    путем циклических  
воздействий  переменных  положительных  и отрицательных температур, влажности, ультрафиолетового 
облучения  и  слабоагрессивных  химических  сред  (раство- ров), имитирующих действие внешней 
отрицательной сре- ды во время эксплуатации, определение изменения свойств материала по характерным 
показателям старения (измене- ние внешнего вида, деформации и др. видимых изменений) и испытаний на 
стойкость к воздействию плесневых грибов до и после 73 циклов испытания на долговечность для раз- 
личных климатических районов Российской Федерации.
Для выполнения данной цели были решены следующие задачи:


68


- определение стойкости к периодическому заморажи- ванию/оттаиванию образцов;
-   определение   сохранения   технической   фиксации   и формоустойчивости (сохранение 
геометрических исходных размеров образцов материалов);
- химико-аналитическая оценка образцов материалов с целью определения стабильности химического 
состава и ка- чества образцов;
- оценка стойкости к воздействию плесневых грибов до и после 73 циклов испытания на долговечность;
-  оценка  стойкости  к  воздействию  плесневых  грибов при  наличии  минеральных  загрязнений  до  
и  после  73  ци- клов испытания на долговечность.
В качестве характерных показателей старения и оценки долговечности образцов матов подбалластных 
принимали: изменение  линейных  размеров  после  теплового  воздей- ствия, стабильность химического 
состава, цветовые харак- теристики и другие внешние изменения образцов материа- лов и 
комплектующих.
В  качестве  показателей  грибостойкости  образцов  ис- пользовалась бальная оценка в соответствии 
с ГОСТ 9.049- 91 «ЕСЗКС. Материалы полимерные и их компоненты».
Для проведения испытаний  комиссионно отобраны об- разцы материалов с оформлением Акта по ГОСТ 
18321-73. Цикл режима испытания на долговечность для различ- ных климатических районов Российской 
Федерации следу-
ющий:
1 цикл – длительность испытаний 12 часов:
- повышение температуры до плюс 60°С ± 3°С и отно- сительной влажности воздуха до 90% ± 3% в 
течение 3 ч, выдержка образцов при этих условиях: режим работы обо- рудования (1 ч – повышение, 2 ч 
– выдержка);

 

69


- снижение температуры до минус 60°С ± 3°С и отно- сительной влажности воздуха до 75% ± 3% в 
течении 3 ч, выдержка при этих условиях: режим работы оборудования (2 ч – снижение, 1 ч – 
выдержка);
- повышение температуры до плюс 60°С ± 3°С и сни- жение относительной влажности воздуха до 10% ± 3% 
в те- чении  2  ч,  выдержка  образцов  при  этих  условиях:  режим работы оборудования (1ч – 
повышение, 1ч – выдержка);
- воздействие ультрафиолетовым облучением в течение 3 часов при каждом цикле испытаний;
- воздействие слабоагрессивных сред в течение 1 часа при каждом цикле испытаний.
Методика испытаний грибостойкости материалов
Испытания   полимерных   материалов   на   грибостой- кость проводили согласно ГОСТ 9.049-91 (по 
методам 1 и 2).  В  качестве  тест-организмов  использовали  штаммы  17 видов  микроскопических  
грибов,  известных  как  активные деструкторы  различных  материалов,  из  коллекции  ВКМ: 
Aspergillus   niger   van   Tieghem,  Aspergillus   terreus   Thorn, Aspergillus  oryzae  (Ahlburg) 
 Cohn,  Chaetomium  globosum Kunze,  Paecilomyces  varioti  Bainier,  Penicillium  funiculosuin 
Thorn, Penicillium chrysogenum Thorn, Penicillium cyclopium Westllng, Trichoderma viride Pens, ex 
Fr.
Метод  1  устанавливает,  является  ли  материал  источ- ником  питания  для  развития  грибов  без 
 дополнительных источников минерального и органического питания.
Метод  2  устанавливает,  является  ли  материал  грибо- стойким материалов в условиях, имитирующих 
минераль- ные загрязнения.
В соответствии с методом 1 поверхность образцов, очи- щенную от внешних загрязнений, заражали 
водной суспен- зией спор тест-культур грибов с концентрацией 1-2 млн/мл.

 

70


Метод 2 отличается от метода 1 тем, что поверхность образцов  заражали  вышеуказанной  суспензией  
спор  гри- бов в водном растворе минеральных солей и не проводили очистку поверхности образца от 
внешних загрязнений.
Испытательная  аппаратура  обеспечивала  воздействие на  образцы  климатических  факторов,  
имитирующих  экс- плуатационные  характеристики  в  натурных  условиях,  а также параметры среды, 
требуемые при проведении испы- таний на грибостойкость образцов (температуры от минус 60°С до плюс 
60°С и относительной влажности воздуха от 10 до 100%).
Используемое   оборудование   обеспечивало   автомати- ческое управление температурными интервалами 
от минус 60°С до плюс 100°С, относительной влажностью воздуха от 10  до  100%,  от  температуры  
+4°С  (точка  росы)  до  +85°С (предел работы системы осушения).
Климатическая  камера  имеет  точность  поддержания температуры  в  контрольной  точке  ±20С;  
температурный градиент внутри камеры относительно контрольной точки 2,00С;  дискретность  индикации 
 температуры  0,10С;  дис- кретность установки рабочей температуры 0,10С;
Камера   крайне   низкой   температуры   имеет   пределы регулируемой  температуры  от  минус  80  
до  плюс  1000С. (Стабильность  поддержания  температуры  ±0,50С,  равно- мерность температуры в 
камере ± 1,00С; время понижения температуры от 20 до минус 700С около 60 мин.; время ра- зогрева от 
20 до 1000С около 20 мин.);
Оборудование (в том числе кассеты или другие устрой- ства  для  закрепления  образцов)  не  
оказывали  влияние  на результат испытания. Расстояние между образцами, а также между образцами и 
стенками камеры было меньше удвоен- ного размера толщины образцов.

 

71


Применяемое испытательное оборудование и приборы поверены и аттестованы в установленном порядке: 
ВНИИМ им.  Менделеева,  Федеральном  агентстве  по  техническому регулированию и метрологии ФГУ 
Ростест-Москва.
Проведены следующие испытания:
- испытания образцов на стойкость к воздействию плес- невых грибов при отсутствии минеральных и 
органических загрязнений (метод 1, ГОСТ 9.049-91);
- испытания образцов на стойкость к воздействию плес- невых грибов в условиях, имитирующих 
минеральные за- грязнения (метод 2, ГОСТ 9.049-91).
Зараженные образцы помещали в открытой чашке Пе- три  в  эксикатор  и  выдерживали  в  условиях,  
оптимальных для роста грибов: температуре (29±2) оС и влажности более 90 % в течение 60 суток. 
Промежуточные осмотры образцов (визуально и с микроскопированием) проводили через 14 и 28 суток. 
Каждые 7 суток крышку эксикатора приоткрывали на 3 мин для притока свежего воздуха.
После  испытаний  образцы  извлекали  из  камеры  или эксикатора  и  тотчас  осматривали  при  
освещенности  200  - 300 лк невооруженным глазом, затем под микроскопом при увеличении  56  -  60´  
и  оценивали  интенсивность  развития грибов.
Образец считался грибостойким, если получил оценку 0-2 балла.
Испытания проведены в следующей последовательно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


сти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


- предварительные испытания;
-  испытания  образцов  материалов  после  циклических

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


режимов воздействия в климатической камере.
При  проведении  предварительных  испытаний  опреде- ляли следующие показатели образцов:


72


-  изменение  линейных  размеров  после  теплового  воз- действия по ГОСТ 30673;
- цвет по координатному методу.
Целью  проведения  предварительных  испытаний  явля- лось  установление  эргономических  
характеристик  образ- цов  и  подтверждение  их  соответствия  требованиям  ГОСТ 30673.
При проведении испытаний образцов материалов после циклических режимов воздействия в климатической 
камере определяли:
- стойкость к периодическому замораживанию/оттаива- нию образцов;
- определение сохранения технической фиксации и фор- моустойчивости (сохранение геометрических 
размеров);
-  санитарно-химические  свойства  образцов  материала с целью оценки стабильности химического 
состава и каче- ства образцов.
Во время проведения испытаний осуществляли посто- янный  визуальный  осмотр  образцов  на  наличие  
дефектов внешнего вида (вздутия, трещины, раковины, цветовые пят- на и другие деформации).
В таблице 1 представлены режимы циклов испытаний образцов матов подбалластных.
Таблица 1 – Режимы циклов испытаний образцов матов подбалластных (ч.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ре- жим

I II III IV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ороше- ние со- ляным раство- ром
-
0,4
0,4
0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Облуче- ние УФ

1,0
4,0
3,0
3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ороше- ние ще- лочным раство- ром
0,3
0,3
0,3
0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Заморажи- вание

- 10,5
10,5
10,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ороше- ние кислым раство- ром
-
0,3
0,3
0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


На- грев

6,0
15,0
15,0
15,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вре- мя цик- ла
7,3
30,5
29,5
29,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечания
1. Температура выдержки при замораживании: для режима II - минус 40 °С;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


73

 

Ре- жим

Ороше- ние со- ляным раство- ром


Облуче- ние УФ

Ороше- ние ще- лочным раство- ром


Заморажи- вание

Ороше- ние кислым раство- ром


На- грев

Вре- мя цик- ла

 

 


для режима III - минус 40 °С; минус 50 °С - каждый шестой цикл; для режима IV - минус 40 °С; минус 
60 °С - каждый шестой цикл.
2.  Температура  выдержки  при  нагреве  для  всех  режимов  - (60  - 2)°С, при относительной 
влажности воздуха (90 - 100) %.
3. Уровень интенсивности УФ облучения для всех режимов уста- навливают 80 Вт/м².
4. В качестве солевого раствора применяют 3 %-ный водный рас- твор NaCl.
В качестве щелочного раствора применяют 3 %-ный водный рас- твор NaHCO₃.
В  качестве  кислого  раствора  применяют  3  %-ный  водный  раствор H₂SO₄.
Температура растворов при испытании - (22 ± 2) °С.
После каждого вида воздействия образцы промывают дистилли- рованной водой.
5.  Допускается  замена  орошения  образцов  погружением  в  ем- кость с соответствующим раствором.
6.  Время  повышения  и  снижения  температуры  при  заморажива- нии и нагреве образцов входит во 
временные интервалы, указанные в таблице, и должно составлять не более 40 мин. Изменение темпе- 
ратуры не должно превышать 2°С/мин.

Испытания образцов матов подбалластных, предназна- ченных для эксплуатации в климатических районах 
со сред- немесячной  температурой  воздуха  в  январе  минус  20°С  – проводили по режиму III.
Определение стабильности химического состава образ- цов оценивали по основным химическим веществам, 
пред- ставленным в таблице 2.

Результаты  предварительной  оценки  стойкости  к  воз- действию плесневых грибов образцов матов 
подбалластных представлены в таблице 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74


Таблица 2 – Оценка стабильности химического состава образцов матов подбалластных

 

 

Наименование химических веществ

 

 

ПДК
м.р.

 

 

Класс опасности

 

 


Наименование методики

 

 

 

 


1. Акролеин
(Проп-2-ен-1-аль)
2. Фенол (Гидроксибензол) 3.Формальдегид
4. Аммиак
5. Бензол
6. Ацетон
(Пропан-2-он)
7. Углеводороды по гексану  (С₁- С10)
8. Сероводород

 

 

 

 


0,03


0,01

0,035
0,2
0,3
0,35

60


0,008

 

 

 

 


2                     Методика
выполнения измерений массовой
2                 концентрации
вредных веществ
2                в атмосферном
4                       воздухе
2              газоанализатором
4

4


2                     Методика
выполнения измерений массовой концентрации кислых и  основных паров в атмосферном воздухе 
газоанализатором

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПДК м.р.  – максимально – разовые предельно допусти- мые концентрации.

 


75


После  каждого  цикла  испытаний  в  климатической  ка- мере  производился  осмотр  внешнего  вида  
образцов  и  его сравнение  с  контрольным.  Если  образец  разрушился  или заметно ухудшился его 
внешний вид, то испытания прекра- щались.  Образец  считался  выдержавшим  испытания  при 
отсутствии  отслаивания,  растрескивания,  вздутий,  значи- тельного изменения цвета и других 
дефектов.

Таблица 3 – Результаты предварительных испытаний по стойкости к воздействию плесневых грибов 
образцов матов подбалластных

 

 

 

 

 

 

 


Марка

 

 

 

 

 

 

 


Номер образца

 

 

 

 

 

 

 


Внешний вид после испытаний

 

 

 

 

 

 

 


Балл ГОСТ 9.048

 

 

 

 

 

 

 


Грибостойкость по ГОСТ 9.049

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 9.049, метод 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П-20

 

 


П-30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
2-1
2-2
2-3
2-4
2-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Под микроскопом               0
прорастания спор
и конидий не                       0
обнаружено                         0
0
0
Под микроскопом               0
прорастания спор
и конидий не                       0
обнаружено                         0
0
0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПГ01Х

 

 

ПГ01Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76


П-35

 

 


П-45

 

 


П-60

3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
4-1
4-2
4-3
4-4
4-5
5-1
5-2
5-3
5-4
5-5

Под микроскопом               0
прорастания спор
и конидий не                       0
обнаружено                         0
0
0
Под микроскопом               0
прорастания спор
и конидий не                       0
обнаружено                         0
0
0
Под микроскопом               0
прорастания спор
и конидий не                       0
обнаружено                         0
0
0

ПГ01Х

 

 

ПГ00Х

 

 

ПГ00Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ГОСТ 9.049, метод 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1
1-2
1-3
1-4
1-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№ 1-1, 1-2, 1-3                 1
под микроскопом
видны проросшие               1
споры, мицелий не             1
развит.
0
№№ 1-4, 1-5 чистые
0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПГ01Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77


П-30

 

 


П-35

 

 


П-45

 

 


П-60

2-1
2-2
2-3
2-4
2-5
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
4-1
4-2
4-3
4-4
4-5
5-1
5-2
5-3
5-4
5-5

№№ 2-1, 2-3 под                  1
микроскопом видны проросшие споры,              0
мицелий не развит.             1
№№ 2-2, 2-4, 2-5
чистые                                  0
0
Под микроскопом               1
видны проросшие
споры, мицелий не             1
развит                                   1
1
1
Под микроскопом               0
прорастания спор
и конидий не                       0
обнаружено                         0
0
0
Под микроскопом               0
прорастания спор
и конидий не                       0
обнаружено                         0
0
0

ПГ01Х

 

 

ПГ01Х

 

 

ПГ00Х

 

 

ПГ00Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты испытаний показали, что образцы испытуе- мых материалов не являются питательной средой 
для гри- бов (метод 1) и грибоустойчивы при наличии минеральных веществ на поверхности (метод 2).

 


78


Результаты  испытаний  стойкости  образцов  матов  под- балластных  к  периодическому  
замораживанию  и  оттаива- нию представлены в таблицах 4-5.

Таблица 4 – Результаты предварительных испытаний

 

 

 


№ об- раз- ца

 


1-5

 

 

 

 


Наименова- ние материала

 


Маты подбаллас- тные

 

 

 

 


Измене- ние линейных размеров

 

не установ- лено

 

 

 

 


Соответ- ствие ГОСТ 30673

 

да

 

 

 

 


Измене- ние цвета

 

 

не установ- лено

 

 

 

 


Соответ- ствие норматив- ной докумен- тации

да

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 – Результаты оценки стабильности химического состава исследуемых образцов матов 
подбалластных после 73 циклов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Наименование химических веществ
1. Акролеин
(Проп-2-ен-1-аль)
2. Фенол (Гидроксибензол) 3.Формальдегид
4. Аммиак
5. Бензол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПДК
м.р. 0,03

0,01

0,035
0,2
0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фактические значения химических веществ
0,01


0,004

- 0,013
-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Соответ- ствие ПДК
да


да
да да да

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79


6. Ацетон
(Пропан-2-он)
7. Углеводороды по гексану  (С₁-С₁₀)
8. Сероводород

0,35

60

0,008

-
да

2,87                         да
-                           да

 

 

 

 


ПДК м.р.  – максимально-разовые предельно допустимые концентрации.

Результаты  испытаний  показали,  что  после  73  циклов замораживания и оттаивания у группы 
образцов матов под- балластных изменений цвета и геометрических размеров не отмечено, так же не 
установлено превышение ПДК вредных химических веществ в воздушной среде климатической ка- меры.
Незначительное изменение цвета образцов подбалласт- ных матов отмечено на 71,72, 73 циклах.
Результаты испытаний стойкости образцов подбалласт- ных матов к воздействию плесневых грибов после 
73 циклов испытания на долговечность представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Результаты исследований грибостойкости образцов матов подбалластных после 73 циклов 
испытания на долговечность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Наименование материала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Номер образца

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Внешний вид после испытаний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Балл по ГОСТ 9.048

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Грибостой- кость по ГОСТ 9.049

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 9.049, метод 1

 

 


80


Маты подбалластные 1-5

 

 

Маты подбалластные 1-5

1-1
1-2
1-3
1-4
1-5

 

1-1
1-2
1-3
1-4
1-5

№№ 1-1, 1-2              0
чистые.                  0
№№ 1-3, 1-4, 1-5          1
под микроскопом          1
видны пророс-            1
шие споры, мице- лий не развит
ГОСТ 9.049, метод 2
№№ 1-1, 1-2, 1-4          2
под микроскопом          2
виден развитый           1
мицелий, споро-          2
ношение.                0
№ 1-3 под ми- кроскопом видны проросшие спо- ры, мицелий не развит.
№ 1-5 чистая

ПГС12Х

 

 


ПГС12Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Результаты исследований показали, что образцы испы- туемых  материалов  после  73  циклов  
испытания  на  долго- вечность сохраняют необходимую стойкость к воздействию плесневых грибов. 
Наблюдалось лишь незначительное уве- личение  развития  спор  грибов  по  сравнению  с  предвари- 
тельными испытаниям.

Расчет показателя долговечности образцов

Усредненное количество месяцев, соответствующее од- ному циклу испытаний образцов в климатической 
камере, представлено в таблице 7.

 

 


81


Таблица 7– Среднее количество месяцев, соответствующее одному циклу испытания

 

 

№ п/п

 

 


Вид материала

Маты подбалластные

 


Среднее количество месяцев, соответствующее одному циклу испытания, М
3,6

 

 

 

 

 

Формула  для  расчета  долговечности  (условного  срока службы в годах) полимерных материалов и 
комплектующих
«Д»  после  появления  признаков  разрушения  или  потери внешнего вида:

 

 

 

 

 

 

 

 

Д   =  М ⋅ П ⋅ К  = 3,6 ⋅ 73 ⋅1 = 
21,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¹           12                 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М           – среднее количество месяцев, соответствую- щее одному циклу испытаний (см. табл.5);
П           – количество циклов при испытании в клима- тической камере;
К           –  коэффициент  стабильности  и  надежности работы камеры;
12           – количество месяцев в году.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент стабильности и надежности работы каме- ры     К = 0,85 – 1,0. Если камера работает без 
перерыва, а также включается и выключается в соответствии с заданны- ми условиями испытания, то К = 
1,0; при нарушении вклю- чения и выключения – К = 0,95. В случае, если камера рабо- тает по 
различным причинам с перерывами и с нарушением включения и выключения, то К = 0,85.
Для расчетов принималась величина К = 1. В расчете «П» принято = 73.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82


Заключение
На основании полученных результатов исследований и проведенных  расчетов  можно  сделать  вывод,  
что  образцы матов  подбалластных  выдержали  испытания  на  комплекс- ное воздействие 
климатических факторов в течение 73 ци- клов  и  испытания  на  стойкость  к  воздействию  
плесневых грибов до и после 73 циклов.
Образцы  материалов  на  71,72,73  циклах  незначитель- но  изменили  цвет,  изменение  
геометрических  размеров, внешних  видимых  дефектов  не  установлено,  превышений ПДК вредных 
химических веществ не обнаружено. Интен- сивность  развития  грибов  на  поверхности  образцов  
после проведенных испытаний на грибостойкость до циклических режимов воздействия в климатической 
камере не превыша- ла 1 балла.
Результаты проведенных исследований позволяют сде- лать вывод о сохранности защитных свойств матов 
подбал- ластных  в  натурных  условиях  эксплуатации  в  течение  не менее 20 лет.

ЛИТЕРАТУРА

1)  ГОСТ  9.049-91  «ЕСЗКС.  Материалы  полимерные  и их компоненты. Методы лабораторных испытаний 
на стой- кость к воздействию плесневых грибов»
2)  ГОСТ  18321-73  «Статический  контроль  качества. Методы случайного отбора выборок штучной 
продукции»
3)  ГОСТ  30673-2013  «Профили  поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков. Технические 
условия»
4) ГОСТ 9.048-89 «ЕСЗКС. Изделия технические. Ме- тоды лабораторных испытаний на стойкость к 
воздействию плесневых грибов
5) ГОСТ 24866-2014 «Стеклопакеты клееные. Техниче- ские условия»

83


ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ МАТОВ ПОДБАЛЛАСТНЫХ ПРИ 
СТОИТЕЛЬСТВЕ III И IV ПУТИ В РАМКАХ МЦД-4 НА ПЕРЕГОНЕ МОСКВА-КУРСКАЯ – МОСКВА- КАЛАНЧЕВСКАЯ

О.С. Сачкова¹, Д.А. Райлян², Д.О. Капустина², Д.В. Гречушникова

1. ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора,
г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;


2. Российский университет транспорта г. Москва

Аннотация:
Проведение  реконструкции  железнодорожных  линий в  городских  агломерациях  влечет  за  собой  
необходимость проведения   оценки   вибрационного   воздействия   от   под- вижного  состава  на  
реконструируемом  участке.    Опреде- ление  превышений  уровней  вибрационного  и  шумового 
воздействия относительно норм СанПиН 1.2.3685-21 [1] на проектируемом объекте и методов их снижения 
является це- лью данной работы.
Ключевые слова: Вибрация, шум, гигиенические нормы.

Оценка  эффективности  использования  матов  для  за- щиты  от  вибрации  и  структурного  шума,  
передаваемого подвижным составом на объекты инфраструктуры, жилые и общественные здания, 
расположенные вблизи железнодо- рожных линий.


84


1.  Оценка  эффективности  использования  матов  осу- ществляется  сравнением  результатов  замеров 
 показателей вибрации  и  структурного  шума,  создаваемых  железнодо- рожным транспортом, на 
участках с матами и без них.
2.  Замеры  вибрации  производятся  по  ГОСТ  Р  53964- 2010  Вибрация  измерения  вибрации  
сооружений  руковод- ство по проведению измерений [2] и ГОСТ Р ИСО 14837-1- 2007 Вибрация. Шум и 
вибрация, создаваемые движением рельсового транспорта [3].
3.  Замеры  значений  эквивалентных  уровней  виброу- скорения производят в трех взаимно 
перпендикулярных на- правлениях по осям X, Y, Z в диапазоне октавных полос 2, 4, 8, 16, 31,5, 63 
Гц.
4. Замеры осуществлялись на участке Московской же- лезной  дороги  перегона  Москва  пассажирская  
Курская  – Москва Каланчевская.
Участок IV пути с уложенными подбалластными матами Участок I пути без подбалластных матов
Тип подвижного состава ЭГ2Тв Иволга
Установленная скорость на момент проведения измере- ний – 40км/ч
В соответствии с СП 441.1325800.2019 [4] для расчета результатов измерений в каждой точке должны 
быть произ- ведены замеры не менее 5 проходов подвижного состава со стороны каждого пути.
5.  Точки измерений определяются на расстояниях 8, 16, 32 м от оси пути.
6.  Замеры  производятся  на  грунте.  Датчик  для  замера вибрации устанавливается и жестко 
закрепляется винтами на пластине. Пластина с датчиком устанавливается на пес- чаную подушку и 
скрепляется цементным раствором. Тем- пература наружного воздуха: 14,0 – 20,0ºС.
Относительная влажность наружного воздуха: 80-85 %.


85


Атмосферное давление: 99,1-99,6 кПа.
Средства измерений:
ОКТАВА-101ВМ.  Виброметр  общей  и  локальной  ви- брации с акселерометром АР2038, Термогигрометр 
«ТКА- ПКМ»,   Барометр-анероид   метеорологический   БАММ-1 Л82.832.001 ПС, Рулетка измерительная 
GEOBOX РК2-8

 

 

 

 

Результаты исследований
Результаты измерений и расчётов приведены в таблицах
1-2

 

 

 

 

 

 


Результаты исследований.

Таблица 1 – Разница между значениями, полученными при прохождении двух разных участков (участок на 
расстоянии 8м от ж/д пути)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Эквива- лентные уровни вибро- ускоре- ния (дБ), по ок- тавным полосам со сред- негео- метри- 
ческими частота- ми, Гц
2
4
8
16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


фон

 

 


Х        Y        Z

 

 

69,1    64,4    70,1
69,8    60,5    64,4
67,7    58,7    58,8
64,1    60,2    57,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


участок с уложенными подбалластными матами

 

 

Х        Y        Z

 

 

72,1    63,6    74,7
66,2    60,8    66,6
62,9    61,0    61,9
61,7    62,5    61,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

участок без подбалласт- ных матов

 

 

Х          Y

 

 

92,1      78,9
80,7      61,5
73,9      72,2
104,7     99,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Разница между значениями

 

 


Z           Х          Y           Z

 

 

75,5       -20      -15,3      -0,8
68,4      -14,5      -0,7       -1,8
68,6       -11      -11,2      -6,7
98,1       -43      -36,5     -36,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86


31,5
63
Эквива- лентные коррек- тиро- ванные уровни вибро- ускоре- ния, дБ

62,4
59,5

 


74

61,3
59,3

 


68

59,9
59,9

 


72

65,4
64,8

 


74

69,1
65,6

 


72

67,6
60,7

 


76

108,0
95,3

 


110

105,7
92,9

 


107

105,0
100,7

 


107

-42,6
-30,5

 


-36

-36,6
-27,3

 


-35

-37,4
-40

 


-31

 

 

 

 

 

 


Таблица 2 – Разница между значениями, полученными при прохождении двух разных участков (участок на 
расстоянии 16м от ж/д пути)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эквива- лентные уровни вибро- уско- рения (дБ), по октав- ным полосам со сред- негео- метри- 
ческими частота- ми, Гц
2
4
8
16
31,5
63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фон


Х          Y         Z

 

 

 

 

 

72,5      67,5     72,2
66,2      59,5     64,2
62,0      58,4     59,7
61,1      60,6     61,5
60,5      60,0     60,5
60,2      59,2     59,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

участок с уложен- ными подбалласт- ными матами
Х         Y         Z

 

 

 

 

 

62,0     61,4     69,6
58,5     58,3     63,9
60,3     58,5     59,9
65,6     63,6     65,4
70,5     70,5     72,7
76,5     76,3     73,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

участок без подбал- ластных матов

Х           Y          Z

 

 

 

 

 

94,5      68,0      70,5
82,9      61,4      65,1
73,7      68,7      65,8
90,8      91,4      85,8
101,0    102,7     96,1
100,4     96,6      91,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разница между значениями

Х          Y          Z

 

 

 

 

 

-32,5     -6,6      -0,9
-24,4     -3,1      -1,2
-13,4    -10,2     -5,9
-25,2    -27,8    -20,4
-30,5    -32,2    -23,4
-23,9    -20,3    -18,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


87


Эквива-       74 лентные коррек-
тиро- ванные уровни вибро- ускоре- ния, дБ

70        73

78       78       77

105

104       98

-27

-26

-21

 

 

 

 


Выводы по результатам исследований
До  момента  укладки  подбалластных  матов  на  участок пути  Курская-Каланчевская,  на  расстоянии 
 до  60м  от  оси пути  наблюдались  значительные  превышения  вибрацион- ных  воздействий  
относительно  норм  СанПиН  1.2.3685-21
[1]  от  подвижного  состава  на  находящиеся  в  данной  зоне жилые и общественные здания. 
Согласно требованиям СП 441.1325800.2019 [4], защите от вибрационных воздействий подлежат здания, 
удаленные от оси крайнего действующего пути не более чем на 60м (для линии с преимущественно 
пассажирским  движением)  и  200м  (для  линии  с  преиму- щественно грузовым движением). Ввиду 
этого, на данном участке была предусмотрена укладка в путь подбалластных матов Gener V2 толщиной 
37,5мм.
После  укладки  были  произведены  повторные  замеры, по  результатам  которых  разница  между  
значениями  экви- валентных  корректированных  уровней  виброускорения  на расстоянии 8 м от оси 
пути с уложенными подбалластными матами и без них составила по оси X: от -22 до -36 дБ, по оси Y: 
от -17 до -36 дБ, по оси Z: от -20 до -36 дБ. Разница между значениями эквивалентных 
корректированных уров- ней виброускорения на расстоянии 16 м от оси пути соста- вила: для оси Х: от 
-20 до -27 дБ, по оси Y: от -26 до -28 дБ, по оси Z: от -15 до -21 дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88


По  результатам  исследований  было  установлено,  что на участке с уложенными подбалластными 
матами, уровень вибрации значительно снизился по отношению к результа- там замеров на том же 
участке без подбалластных матов.
На основании проведенных замеров были зафиксирова- ны снижения  уровней  вибрационных  воздействий  
до  нор- мативных значений СанПиН 1.2.3685-21 [1] на расстоянии более 16м от оси пути, что 
позволяет сделать вывод об эф- фективности использования подбалластных матов GenerV2 с целью защиты 
зданий от вибраций, создаваемых железно- дорожным транспортом.
По   результатам   натурных   исследований   и   расчетов уровней  вибрации  на  участке  Москва  
пассажирская  Кур- ская-Москва Каланчевская IV главный путь с уложенными подбалластными 
виброматами, установлена эффективность по вибрационным воздействиям на объекты инфраструкту- ры от 
применения виброматов, которые гасят вибрационные воздействия, передающиеся от подвижного состава.

ЛИТЕРАТУРА

1)  СанПиН  1.2.3685-21  Гигиенические  нормативы  и требования к обеспечению безопасности и (или) 
безвредно- сти для человека факторов среды обитания
2) ГОСТ Р ИСО 14837-1-2007 Вибрация. Шум и вибра- ция, создаваемые движением рельсового транспорта.
3) ГОСТ Р 53964-2010 Вибрация измерения вибрации сооружений руководство по проведению измерений.
4)  СП  441.1325800.2019  Защита  зданий  от  вибрации, создаваемой    железнодорожным    
транспортом.    Правила проектирования.

 


89


ФОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО- ТРУДОВЫХ НАВЫКОВ В СОЧЕТАНИИ С БЕЗУСЛОВНЫМ СОБЛЮДЕНИЕМ ТРЕБОВАНИЙ 
ОХРАНЫ ТРУДА

Л.Н.Кошель², О.С. Сачкова¹, Н.А. Костенко³, А.А. Горяев³

1. ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора,
г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;

2. Российский университет транспорта г. Москва
3. Центральная дирекция здравоохранения – филиала ОАО «РЖД»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация:
В статье исследована актуальность рассмотрения про- филактики  событий  повреждения  здоровья  
малоопытных сотрудников через системный и комплексный подход к обу- чению по вопросам охраны труда.
Ключевые  слова:  проводник  пассажирского  вагона, боец  студенческого  отряда,  профессиональная  
адаптация, летние перевозки, охрана труда, обучение, события повреж- дения здоровья, риск 
травмирования.

В условиях увеличенного спроса на пассажирские же- лезнодорожные перевозки в дальнем сообщении, в 
том чис- ле с приходом сезона отпусков, в хозяйстве пассажирских перевозок  осуществляется  
массовый  прием  проводников пассажирских вагонов.
Так  с  апреля  2022  г.  численность  проводников  пасса- жирских вагонов увеличилась более чем на 
10 тыс. чел., что выше на 12 % количества работников, указанной категории, принятых на работу за 
аналогичный период прошлого года.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90


При этом более 60 % вновь принятых работников – это бой- цы  студенческих  отрядов.  Как  
следствие,  на  работодателя ложится ответственность за профессиональную адаптацию молодых  людей,  
начинающих  свой  «трудовой  путь»,  фор- мирование у них производственно-трудовых навыков в со- 
четании  с  безусловным  соблюдением  требований  охраны труда в процессе трудовой деятельности.
Стоит  отметить,  что  подготовка  к  сезону  массовых летних  перевозок  начинается  
заблаговременно.  В  целях формирования   плана   организационно-профилактических мероприятий по 
вопросам охраны труда и его поэтапной ре- ализации в преддверии нового трудового сезона бойцов сту- 
денческих отрядов проводятся сетевые совещания с участи- ем  представителей  организаций  
студенческих  отрядов,  на которых рассматриваются проблематики случаев поврежде- ния здоровья 
бойцов студенческих отрядов в процессе тру- довой деятельности, а также определяются задачи по 
акти- визации  проведения  с  ними  профилактической  работы  по вопросам охраны труда, в том числе 
в период их подготовки к осуществлению трудовой деятельности.
Положительные результаты проведенной профилактиче- ской работы наглядно отмечаются на уровне 
событий повреж- дения  здоровья.  Безусловно,  ключевую  роль  в  достижении положительной динамики 
играет комплексный подход к обу- чению персонала, который сформирован с учетом существу- ющих 
навыков и компетенции бойцов студенческих отрядов. Во  всех  структурных  подразделениях  хозяйства 
 пасса- жирских перевозок в начале трудовой деятельности (перед первой стажерской поездкой) бойцов 
студенческих отрядов в  обязательном  порядке  проводится  отработка  практиче- ских навыков 
безопасного производства работ по профессии
«Проводник пассажирского вагона» с использованием ваго- нов-тренажеров или вагонов, находящихся в 
эксплуатации.


91


Также  в  целях  предотвращения  рисков  травмирова- ния  вновь  принятых  работников  в  тематику  
первичного инструктажа на рабочем месте включен детальный анализ причин и обстоятельств случаев 
травмирования, допущен- ных со штатными проводниками пассажирских вагонов, в котором  особое  
внимание  уделяется  соблюдению  элемен- тарных требований личной безопасности.
Необходимо отметить, что для реализации комплексно- го подхода к обучению в структурных 
подразделениях обо- рудовано 79 кабинетов по охране труда, которые оснащены тренажерами для 
отработки навыков оказания помощи – 67 единиц, презентационным оборудованием (36 единиц) для 
трансляции видеороликов/обучающих программ (22 едини- цы),  манекенами  для  демонстрации  средств  
индивидуаль- ной защиты, стендами и уголками по охране труда.
Кроме  этого,  организована  работа  с  представителями организации студенческих отрядов, которые 
осуществляют трудовую деятельность в качестве инструкторов поездных бригад  по  взаимодействию  с  
проводниками  пассажирских вагонов  из  числа  студентов.  Опытные  сотрудники  под- разделений  
координируют  их  действия  при  проведении  с проводниками  профилактической  работы  по  
выполнению производственных  процессов  в  соответствии  с  требовани- ем  нормативных  документов  
с  безусловным  соблюдением требований охраны труда, в том числе при возникновении нештатных 
ситуациях.
Подводя промежуточный итог участия бойцов студен- ческих  отрядов  в  трудовой  деятельности  
хозяйства  пас- сажирских  перевозок  в  наступившем  массовом  процессе летних  перевозок,  
необходимо  отметить,  что  со  стороны организаций студенческих отрядов выполнено одно из ос- 
новных требований по итогам прошлого трудового периода в части обеспечения более качественного 
обучение бойцов


92


студенческих  отрядов  в  период  их  подготовки  к  осущест- влению трудовой деятельности по 
профессии «Проводник пассажирского вагона», в том числе с изучением техниче- ских характеристик 
пассажирского вагона и методов безо- пасного производства работ.
Системный и комплексный подход к обучению по во- просам  охраны  труда  с  применением  современных 
 техно- логий  в  процессе  обучения  в  сочетании  с  индивидуаль- ным  подходом  к  разным  
категориям  персонала  позволит обеспечить   формирование   у   студентов   понимания,   что 
процессе  трудовой  деятельности  может  и  должен  гаран- тировать   приоритет   сохранения   их   
жизни   и   здоровья.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 дека- бря 2001 г. № 197-ФЗ (ред. от 28.12.2013) 
[Текст] // «Собра- ние законодательства РФ», 07.01.2002. ‒ № 1, (Ч. 3). ‒ Ст. 189

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2) Федеральный закон «Об основах дисциплины труда в Российской Федерации» // Собрание 
законодательства Рос- сийской Федерации от 19 июля 2009 г. № 29 Статья 370
3) Комментарий к Трудовому кодексу Российской Феде- рации // под общ. ред. В.И. Шкатуллы. ‒ М.: 
«Норма», 2007
‒ 207 с.
4)  Абрамова,  О.В.  Комплексный  дисциплины  [Текст]: учебное пособие / О.В. Абрамова, 
В.И.Никитинский. ‒ Мо- сква: КНОРУС, 2017 – 290 с.

 

 

 

93


АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ УСЛОВИЙ ТРУДА ОСНОВНЫХ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ГРУПП РАБОТНИКОВ 
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Д.С. Шульга¹, О.С. Сачкова¹, И.А. Поединцев²

1. Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт гигиены транспорта Федеральной службы по надзору в 
сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ВНИИЖГ)»
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;
2. Российский университет транспорта г. Москва

Аннотация:
Статья  посвящена  анализу  результатов  специальной оценки условий труда (далее СОУТ), с 
последующими вы- водами, о выявленных вредных и (или) опасных факторов производственной  среды  и  
трудового  процесса  и  оценку уровня их воздействия на работников основных профессио- нальных 
групп железнодорожного транспорта.
Ключевые   слова:   анализ   результатов   специальной оценки условий труда, основные 
профессиональные груп- пы  работников  железнодорожного  транспорта,  вредные  и (или) опасные 
факторы производственной среды и трудово- го процесса.

Цель  исследования:  выявление  наиболее  типичных вредных и (или) опасных факторов 
производственной среды и  трудового  процесса  основных  профессиональных  групп работников 
железнодорожного транспорта.

 

94


За  период  с  2015-2022  годы  были  проведены  инстру- ментальные  методы  измерения  вредных  и  
(или)  опасных факторов производственной среды и трудового процесса, на московской железной дороге 
в дистанциях пути – монтеры пути,  дистанциях СЦБ – электромеханики,  электромонте- ры  по  
обслуживанию  и  ремонту  устройств  сигнализации, централизации  и  блокировки,  дистанциях  
электроснабже- ния  -  электромеханики,  электромонтеры  контактной  сети, дистанциях гражданских 
сооружений – маляры, дистанци- ях инженерных сооружений – бригадиры (освобожденные) по текущему 
содержанию и ремонту пути и искусственных сооружений, ремонтники искусственных сооружений, экс- 
плуатационных  вагонных  депо  –  осмотрщики-ремонтники вагонов.  Измерения  проводились  с  
помощью  поверенного в  установленном  порядке  измерительного  оборудования, внесенного в 
государственный реестр средств измерений, с последующим анализом полученных данных.
На  здоровье  и  работоспособность  человека  в  процес- се  трудовой  деятельности  оказывают  
влияния  различные факторы   рабочей   среды.   Работники   железнодорожного транспорта,  выполняя  
свои  профессиональные  обязанно- сти,  подвергаются  воздействию  факторов  производствен- ной 
среды и трудового процесса, опасных или потенциаль- но опасных для их здоровья.
Условия труда – это совокупность факторов трудового процесса и рабочей среды, в которой 
осуществляется дея- тельность человека.
Вредные  и  (или)  опасные  факторы  производственной среды и трудового процесса – это факторы 
среды и трудо- вого  процесса,  воздействие  которого  на  работника  может вызывать 
профессиональное заболевание или другое нару- шение  состояния  здоровья,  повреждение  здоровья  
потом- ства.  Для  выявления  вредных  и  (или)  опасных  факторов


95


производственной  среды  и  трудового  процесса,  и  оценке их последующего влияния на организм 
работающих в Рос- сийской Федерации существуют виды контроля, такие как специальная оценка условий 
труда, производственный кон- троль, оценка профессиональных рисков.
В  данной  статье  мы  подробно  остановимся  на  специ- альной оценке условий труда и ее 
результатах у основных профессиональных   групп   работников   железнодорожного транспорта.
Специальная оценка условий труда (далее СОУТ) – еди- ный комплекс последовательных мероприятий по 
идентифи- кации вредных и (или) опасных факторов производственной среды и трудового процесса, с 
последующей оценкой уровня их воздействия на работников в организациях.  Согласно Фе- деральному 
закону N 426-ФЗ от 28.12.2013 «О специальной оценке  условий  труда»  специальной  оценке  условий  
труда подлежат все рабочие места, на которых идентифицированы вредные и (или) опасные 
производственные факторы.
Работодатель  обязан  проводить  СОУТ  на  рабочих  ме- стах своих сотрудников не реже чем один раз 
в пять лет.
Результаты СОУТ применяются для:
- определения условий труда на рабочих местах;
- информирования работников об условиях труда на ра- бочих местах, о существующем риске повреждения 
их здо- ровья, о мерах по защите от воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов и 
о полагающихся ра- ботникам, занятым на работах с вредными и (или) опасны- ми условиями труда, 
гарантиях и компенсациях;
- обеспечения работников средствами индивидуальной защиты, а также оснащения рабочих мест 
средствами кол- лективной защиты;
- осуществления контроля над состоянием условий тру- да на рабочих местах;


96


- разработку и реализацию мероприятий, направленных на улучшение условий труда работников;
-  установления  работникам,  предусмотренных  Трудо- вым кодексом Российской Федерации гарантий и 
компенса- ций;
-   установления   дополнительного   тарифа   страховых взносов  в  Фонд  пенсионного  и  
социального  страхования Российской Федерации с учетом класса (подкласса) условий труда на рабочем 
месте;
-  расчета  скидок  (надбавок)  к  страховому  тарифу  на обязательное социальное страхование от 
несчастных случа- ев на производстве и профессиональных заболеваний;
-  обоснования  финансирования  мероприятий  по  улуч- шению условий и охраны труда, в том числе за 
счет средств на осуществление обязательного социального страхования от  несчастных  случаев  на  
производстве  и  профессиональ- ных заболеваний;
-  подготовки  статистической  отчетности  об  условиях труда;
- решения вопроса о связи возникших у работников за- болеваний с воздействием на работников на их 
рабочих ме- стах вредных и (или) опасных производственных факторов, а также расследования 
несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;
- рассмотрения и урегулирования разногласий, связан- ных с обеспечением безопасных условий труда, 
между ра- ботниками и работодателем и (или) их представителями;
- определения в случаях, установленных федеральными законами и иными нормативными правовыми актами 
Рос- сийской Федерации, и с учетом государственных норматив- ных  требований  охраны  труда  видов  
санитарно-бытового обслуживания и медицинского обеспечения работников, их объема и условий их 
предоставления;


97


- принятия решения об установлении предусмотренных трудовым  законодательством  ограничений  для  
отдельных категорий работников;
- оценки уровней профессиональных рисков.
Все эти меры направлены на обеспечение безопасности труда  работников,  которая  является  системой 
 мер  органи- зации труда и технических средств, для достижения такой трудовой  среды,  которая  
позволит  работникам  выполнять работу, не подвергая при этом опасности свое здоровье.
Потенциально вредные и (или) опасные факторы про- изводственной  среды  согласно  классификатору  
вредных  и (или)  опасных  производственных  факторов  приведены  в ниже в таблице №1.

Таблица 1 – вредные и (или) опасные факторы производственной среды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


N
п/п
1
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.2

1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Наименование вредного и (или) опасного фактора производственной среды и трудового процесса
Физические факторы Микроклимат Температура воздуха
Относительная влажность воздуха Скорость движения воздуха Тепловое излучение (облучение)
Аэрозоли преимущественно фиброгенного действия (АПФД)
Виброакустические факторы Шум
Инфразвук
Ультразвук воздушный Общая и локальная вибрация


98


1.4        Световая среда
1.4.1      Освещенность рабочей поверхности
1.4.2      Прямая блесткость
1.4.3      Отраженная блесткость
1.5        Неионизирующие излучения
1.5.1      Переменное электромагнитное поле (промышленная частота 50 Гц)
1.5.2      Переменное электромагнитное поле радиочастотного диапазона
1.5.3      Электростатическое поле
1.5.4      Постоянное магнитное поле
1.5.5      Ультрафиолетовое излучение
1.5.6      Лазерное излучение
1.6        Ионизирующие излучения
1.6.1      Рентгеновское, гамма- и нейтронное излучение
1.6.2      Радиоактивное загрязнение производственных помещений, элементов производственного 
оборудования, средств индивидуальной защиты и кожных покровов работника
2         Химический фактор
2.1        Химические вещества и смеси, измеряемые в воздухе рабочей зоны и на кожных покровах 
работников, в том числе некоторые вещества биологической природы (антибиотики, витамины, гормоны, 
ферменты, белковые препараты), которые
получают химическим синтезом и (или) для контроля содержания которых используют методы химического 
анализа
3         Биологический фактор
3.1        Микроорганизмы-продуценты, живые клетки и споры, содержащиеся в бактериальных препаратах

 


99


3.2        Патогенные микроорганизмы - возбудители особо опасных инфекционных заболеваний
3.3        Патогенные микроорганизмы - возбудители высококонтагиозных эпидемических заболеваний 
человека
3.4        Патогенные микроорганизмы - возбудители инфекционных болезней, выделяемые в 
самостоятельные нозологические группы
3.5        Условно-патогенные микроорганизмы (возбудители оппортунистических инфекций)
4         Тяжесть трудового процесса
4.1        Физическая динамическая нагрузка
4.2        Масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную
4.3        Стереотипные рабочие движения
4.4        Статическая нагрузка
4.5        Рабочая поза
4.6        Наклоны корпуса тела работника
4.7        Перемещение в пространстве
5         Напряженность трудового процесса
5.1        Длительность сосредоточенного наблюдения
5.2        Плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в единицу времени
5.3        Число производственных объектов одновременного наблюдения
5.4        Нагрузка на слуховой анализатор
5.5        Активное наблюдение за ходом производственного процесса
5.6        Работа с оптическими приборами
5.7        Нагрузка на голосовой аппарат

 

 


100


На основании проведенных измерений факторов произ- водственной  среды  и  трудового  процесса  
основных  групп работников  железнодорожного  транспорта,  был  проведен анализ  результатов  СОУТ  
определенных  групп  работни- ков таких структурных подразделений как дистанции пути (ПЧ),  
дистанции  электроснабжения  (ЭЧ),  дистанции  сиг- нализации, централизации и блокировки (ШЧ), 
дистанции гражданских сооружений (НГЧ). Каждое структурное под- разделение  имеет  свое  
направление  и  специфику  работы. Следовательно,  в  зависимости  от  выполняемой  работы, 
должностных  обязанностей,  используемого  оборудования, инструментов, материалов и сырья, зависят 
какие вредные и (или) опасные производственные факторы (наиболее типич- ные) влияют на работников. 
А также во всех структурных подразделениях  есть  работники,  у  которых  выполняемая работа, 
должностные обязанности, используемое оборудо- вание, инструменты, материалы и сырье будут похожи 
или практически идентичными (например: электрогазосварщик, водитель автомобиля). Данные профессии 
не будут учтены в анализе.
Наиболее типичные вредные и (или) опасные факторы производственной среды и трудового процесса для 
каждого подразделения приведены ниже, без приведения вредных и (или) опасных факторов 
производственной среды и трудо- вого процесса работников в таблице №2.

 

 

 

 

101


Таблица 2 – вредные и (или) опасные факторы производственной среды и трудового процесса

 

 

 

Наименование структурного подразделения, Наименование профессио- нальной группы

 

 

Наименование вредных и (или) опасных факторов производственной среды и трудового процесса

 

 

 

 

 

 

 

 

1    2    3    4    5    6    7    8     9

 

 

 

 

 

 

 

 

10    11      12

 

 

 

 

 

 

 

 

13       14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дистанция пути
Монтеры пути    -    -    -    +    -    -    -    +     -       -       -         -          +     
     -
Дистанция электроснабжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электромеха-          -    -    -    -    -    -    -      -       -       -         -          +   
       - ники
Электромонте-
ры контактной   +    -    -    -    -    -    -    -      -       -       -         -          +    
      - сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Дистанция сигнализации, централизации и блокировки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электромеха-
ники            -
Электромонте- ры по обслужи- ванию и ремон-
ту устройств     - сигнализации, централизации
и блокировки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-    -    +    -    -    -    -      -       -       -         -          -          -

 

-    -    +    -    -    -    -      -       -       -         -          -          -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дистанция гражданских сооружений
маляры          +    -    -    -    -    -    -    -      -       -       -         -          +    
      -
Дистанция инженерных сооружений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


102


Бригадиры (ос- вобожденные) по текущему
содержанию и    - ремонту пути и искусственных
сооружений

 


-    -    +    -    -    -    -      -       -       -         -          -          -

 

 

 

 

Ремонтники искусственных    -
сооружений

 

 

 

 


-    -    +    -    -    -    -      -       -       -         -          +          -

 

 

 

 

 

 


Осмотрщики- ремонтники вагонов

 

 

 

 

 


Эксплуатационные вагонные депо

-    -    -    -    -    -    -    -      -       -       -         -          ₊          -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


103


Анализ результатов СОУТ каждой из профессиональных групп.

 

 

Монтеры  пути  (дистанция  пути)  –  группа  работников железнодорожного  транспорта,  выполняющие  
работы  по текущему  обслуживанию  и  профилактическому  ремонту железнодорожных путей (замене 
рельс и шпал, перешивке путей и др.), а также прокладке новых путей (обычно вспо- могательных  
небольшой  протяжённости).  В  своей  работе монтеры  пути  используют  достаточно  много  
оборудова- ния и инструментов, основные из них – это электрошпало- подбойка,  гайковерт,  
рельсорезный  и  рельсосверлильный станки, переносную электростанцию. Использование в ра- боте 
данного оборудования прямо влияет на условия труда монтеров пути, так как при работе с приведенными 
выше инструментами  возникает  воздействие  вредных  факторов производственной  среды  и  трудового 
 процесса,  таких  как локальная  вибрация  и  шум,  тяжесть  трудового  процесса, превышающие  
установленные  гигиенические  нормативы. А сочетание локальной вибрации с местным охлаждением рук  
работников,  повышает  итоговый  класс  условий  труда на одну степень по показателю вибрация 
локальная.
Электромеханики  и  электромонтеры  контактной  сети (дистанция электроснабжения) проводят монтаж, 
техниче- ское обслуживание и текущий ремонт контактной сети по- стоянного и переменного тока, а 
также воздушных линий, подвешенных на опорах контактной сети.
При выполнении работ по обслуживанию и ремонту кон- тактной сети используют  изолирующие  и  не  
изолирующие


104


съемные вышки (лейтер), установленной на раме вагонетки (тележки). В верхней части съёмная вышка 
имеет рабочую площадку с ограждением (кареткой). Основным вредным и (или) опасным фактором 
производственной среды и трудо- вого процесса является тяжесть труда, при поднятии тяже- сти выше 
установленных норм.
Электромеханики,  электромонтеры  по  обслуживанию и  ремонту  устройств  сигнализации,  
централизации  и  бло- кировки  (дистанция  сигнализации,  централизации  и  бло- кировки) – это 
работники, выполняющие работы по обслу- живанию  комплекса  технических  средств  для  управления 
движением  поездов  на  станциях  и  сортировочных  гор- ках, устройств автоблокировки и 
сигнализации. Выполняя работу по обслуживанию устройств сигнализации, центра- лизации  и  
блокировки  на  сортировочных  горках,  при  ра- боте устройств – вагонных замедлителей 
(смонтированное на железнодорожном пути тормозное устройство для сни- жения скорости движения 
вагонов (отцепов)), подвергают- ся вредному воздействию такого фактора производственной среды как 
шум, выше установленных норм гигиенических нормативов.
Маляры (дистанция гражданских сооружений) – работ- ники, выполняющие ремонт и обслуживание зданий и 
соо- ружений  железной  дороги.  Выполнение  работ  по  окраши- ванию, оклеиванию и ремонту зданий 
и сооружений. В своей работе  используют  инструменты  для  окраски  –  такие  как краскопульт, 
валики, кисти, а также различные виды краски. Выполняя   свои   должностные   обязанности,   
подвергаются воздействию     вредных     и     (или)     опасных     факторов производственной  
среды  и  трудового  процесса,  таких  как тяжесть   трудового    процесса     и    химического     
фактора.


105


Бригадиры (освобожденные) по текущему содержанию и ремонту пути и искусственных сооружений, 
ремонтники искусственных  сооружений  (дистанция  гражданских  соо- ружений).  Выполняют  работы  
по  содержанию,  ремонту  и реконструкции  искусственных  сооружений,  обеспечивают их 
эксплуатационную надежность и долговечность, в целях обеспечения  безопасного  и  бесперебойного  
движения  по- ездов. В процессе выполнения должностных обязанностей подвержены вредному воздействию 
шума, а ремонтники ис- кусственных сооружений и тяжести трудового процесса.
Осмотрщики-ремонтники  вагонов  (Эксплуатационное вагонное  депо)  –  обеспечивают  исправное  и  
безопасное состояние  подвижного  состава,  включая  грузовые  и  пас- сажирские  вагоны,  
производят  оперативное  обследование ходовой  части,  сцепки,  вагонных  тележек,  рамы  и  других 
элементов, выполняют срочные ремонтные работы вагонно- го парка, обеспечивают исправное и 
безопасное состояние подвижного состава, включая грузовые и пассажирские ва- гоны. Для этой 
профессиональной группы основным вред- ным производственным фактором является тяжесть трудо- вого 
процесса.
В результате воздействия вредных и (или) опасных фак- торов производственной среды и трудового 
процесса на ра- ботников железнодорожного транспорта, со временем, это воздействие может привести к 
профессиональным заболе- ваниям.
Профессиональные   заболевания   –   особая   категория болезней,   возникающих   исключительно   
или   преимуще- ственно  при  воздействии  на  организм  профессиональных вредностей.  К  
профессиональным  заболеваниям  относят заболевания, которые встречаются только в условиях про- 
фессиональной  деятельности  или  они  распространены  в данной профессии чаще, чем в целом среди 
населения или в других рабочих группах. К профессиональным заболева- ниям относятся:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


106


Вибрационная  болезнь,  этиологическим  фактором  ко- торой  служит  длительное  воздействие  на  
работников  ло- кальной и общей вибрации.
Профессиональная нейросенсорная тугоухость. Интен- сивный производственный шум вызывает развитие 
«шумо- вой» нейросенсорной тугоухости.
При влиянии вредного химического фактора на работ- ников,  имеющих  в  своей  деятельности  контакт 
 с  химиче- скими  веществами,  также  могут  развиваться  профессио- нальные  заболевания.  
Химические  вещества  по  характеру воздействия на организм человека подразделяются на: мута- 
генные, токсические, сенсибилизирующие, раздражающие, канцерогенные, влияющие на репродуктивную 
функцию.
Профессиональные   заболевания   подразделяются   на две группы: острые (интоксикация, развиваются 
быстро) и хронические (развиваются за длительный период времени). Острые, подострые и хронические 
заболевания и интокси- кации,  заболевания  кожи,  аллергические  реакции  от  воз- действия 
химического фактора. Опасно влияние не только одного химического вещества, но и сочетанное влияние 
хи- мических веществ с эффектом суммации.
Заболевания  опорно-двигательного  аппарата  от  влия- ния тяжести трудового процесса.
Как выше было отмечено, одним из вредных факторов такой профессиональной группы, как монтеры пути, 
явля- ется локальная вибрация. Ее влияние на организм работни- ков, проявляется профессиональным 
заболеванием - вибра- ционной болезнью, проявляющуюся ангиодистоническим и ангиоспастическим  
синдромами,  вегетативной  полиневро- патией, вегетомиофасцитом. Основные симптомы проявля- ются со 
стороны верхних конечностей.
Влиянию   вредного   фактора   производственной   сре- ды   –   повышенному   уровню   шума   
подвержены   такие


107


профессиональные  группы  как:  монтеры  пути;  электро- механики,  электромонтеры  по  
обслуживанию  и  ремонту устройств сигнализации, централизации и блокировки, ра- ботающие  на  
сортировочных  горках.  Опасность  шума  за- ключается  в  том,  что  он  действует  на  организм  
человека незаметно, длительное время не вызывает патологического влияния, так как ухо обладает 
большой степенью адаптации, однако с течением времени наступает утомление Кортиева органа, 
развиваются дистрофические изменения, патологи- ческий процесс носит восходящий характер. У 
работников снижается  производительность  труда,  теряется  внимание и ухудшается координация 
движений. Это в свою очередь приводит  к  увеличению  количества  ошибок,  риска  травм и  
несчастных  случаев  из-за  потери  слухового  восприятия предупредительных сигналов.
Превышение  норм  по  показателю  тяжесть  трудового процесса, также ведет к перенапряжению органов 
и отдель- ных систем, вследствие этого развиваются профессиональ- ные заболевания 
опорно-двигательного аппарата. Таким за- болеваниям  могут  быть  подвержены  работники,  имеющие 
вредный класс условий труда по тяжести трудового процес- са – монтеры пути, электромеханики, 
электромонтеры кон- тактной сети, маляры, ремонтники искусственных сооруже- ний, 
осмотрщики-ремонтники вагонов.
Заключительным этапом специальной оценки условий труда, является разработка плана мероприятий, 
направлен- ный на уменьшение или устранение вредных факторов, вли- яющих на работников. При 
планировании мероприятий не- обходимо учитывать степень вредности производственных факторов.  
Например:  влияние  вредного  и  (или)  опасного фактора,  такого  как  шум  –  на  
электромехаников,  электро- монтеров по обслуживанию и ремонту устройств сигнали- зации, 
централизации и блокировки сортировочных горок,


108


является неустранимым. Так как на данный момент невоз- можно уменьшить влияние шума на работников 
вследствие того, что невозможно применение средств индивидуальной защиты (далее – СИЗ), так как 
работники, используя СИЗ могут не услышать звуковые сигналы о роспуске вагонов и их  движение  на  
путях,  а  это  может  привести  к  производ- ственному травматизму, а также к несчастным случаям.
Мероприятия, направленные на устранение или умень- шение влияния вредных и (или) опасных факторов 
произ- водственной среды и трудового процесса.
Организация труда – включает порядок осуществления трудового  процесса,  который  складывается  из  
производ- ственного взаимодействия людей со средствами производ- ства и друг с другом и 
обеспечивается созданием необходи- мых нормируемых условий труда.
В  процессе  труда  работники  нуждаются  в  периодиче- ском кратковременном отдыхе для поддержания 
на опреде- ленном уровне своей работоспособности. Для поддержания такого уровня разрабатывается 
режим труда и отдыха.
Специальные перерывы – предполагаются для отдыха, личных надобностей, восстановления 
работоспособности в течение рабочей смены.
График  работы  –  распределение  рабочего  времени  на рабочие операции, сопровождающиеся 
воздействием вред- ных  факторов,  от  операций  не  связанных  с  воздействием вредных факторов.
Комплексные бригады – позволяют организовать и рас- пределить  трудовые  обязанности  с  
чередованием  работ  с вредными и оптимальными условиями труда.
Защита временем – принцип защиты временем основан на уменьшении времени нахождения во вредных 
условиях труда, является одним из основных способов снижения воз- действия таких условий.


109


Защита расстоянием – обеспечение расстояния в соот- ветствии с нормативной документацией для 
снижения вред- ного влияния производственных факторов.
Организационно-технические  мероприятия  –  оптими- зация тяжести и напряженности работ, ее темпа, 
ритма, пла- нирование и распределение рабочих задач.
Автоматизация и механизация труда – внедрение новых технических разработок, технологических 
процессов.
Оснащение и модернизация вентиляционных систем – одно из эффективных мероприятий по снижению 
вредного воздействия химического фактора.
Для  устранения  или  уменьшения  влияния  вибрации  ло- кальной, применяются виброизоляционные и 
вибропоглащаю- щие материалы. Для защиты рук от воздействия локальной ви- брации, согласно ГОСТ 
12.4.002-97, применяют рукавицы или перчатки следующих видов: со специальными виброзащитны- ми 
упругодемпфирующими вкладышами, полностью изготов- ленные из виброзащитного материала, а также 
виброзащитные прокладки  или  пластины,  которые  снабжены  креплениями  к руке. Суммарное время 
воздействия вибрации не должно пре- вышать 2/3 продолжительности рабочей смены.
Мероприятия  по  борьбе  с  производственным  шумом включают в себя: обеспечение коллективной 
защиты и ин- дивидуальной  защиты  работников.  Коллективная  защита, которая  может  включать  
такие  мероприятия  как  своевре- менное  обслуживание,  ремонт  или  замена  оборудования, 
установка  шумопоглощающих  экранов,  а  также  использо- вание средств индивидуальной защиты. На 
рабочих местах, где по технологическому процессу невозможно применять средства  индивидуальной  
защиты,  очень  важную  роль  в профилактике  профессиональных  заболеваний  играет  за- щита 
временем, а также назначение работникам регламен- тированных перерывов в течение рабочей смены.


110


При неблагоприятном влиянии химического фактора на работников,  необходимо  использовать  средства  
индивиду- альной защиты органов дыхания, выдачу молока или других равноценных продуктов, устройство 
вытяжной вентиляции в помещениях, где проводятся работы.
При влиянии на работников тяжести трудового процес- са, страдает в первую очередь 
опорно-двигательный аппа- рат, для предотвращения негативного влияния тяжести труда необходимо  
использовать  регламентированные  перерывы, чередование работ, периодическое изменение рабочей позы 
(чередование различных рабочих поз: стоя, сидя, работы в неудобной, фиксированной или вынужденной 
позе).
Проведение производственного контроля ежегодно. Производственный контроль – это контроль над соблю-
дением санитарных норм и правил, гигиенических нормати- вов и выполнением 
санитарно-противоэпидемических (про- филактических) мероприятий.  Целью является обеспечение 
безопасности для человека и среды его обитания, путем вы- полнения  санитарных  норм  и  правил,  
санитарно-противо- эпидемических (профилактических) мероприятий, а также организации и 
осуществления контроля над их соблюдени- ем. Производственный контроль на предприятии включает 
мероприятия, направленные на поддержание и обеспечение безопасного уровня производственного 
воздействия на че- ловека  и  его  среду  обитания,  а  также  на  предупреждение возможного 
негативного воздействия.
«Болезнь  легче  предотвратить,  чем  ее  лечить  (Гиппо- крат)».
Важную роль играет профилактика профессиональных заболеваний – профилактика неблагоприятного 
воздействия на работников вредных и (или) опасных факторов производ- ственной среды и трудового 
процесса при выполнении сво- их профессиональных обязанностей. Огромное значение в


111


предупреждении  профессиональных  заболеваний  играют обязательные предварительные и периодические 
медицин- ские  осмотры.  Которые  проводятся  как  при  поступлении на работу, так и в процессе 
профессиональной деятельно- сти.  Помимо  медицинских  осмотров  необходимо  уделять достаточно  
внимания  режиму  труда  и  отдыха  работников. Назначать  регламентированные  перерывы  в  течение 
 рабо- чей смены для уменьшения утомления и восстановления ра- ботоспособности.  Работникам  также  
показана  физическая культура,  производственная  гимнастика,  при  напряжении определенных групп 
мышц, показаны массаж, упражнения на  расслабление  мышц.  Проведение  закаливающих  меро- приятий, 
 плавание,  массаж,  закаливание.  Работникам,  на которых воздействует локальная вибрация, 
рекомендуются водные процедуры для рук.
Немаловажную  роль  играет  обязательное  соблюдение инструкций  по  охране  труда  и  применение  
средств  инди- видуальной и коллективной защиты. А также для выявле- ния потенциально вредных и 
(или) опасных факторов про- изводственной среды и трудового процесса, профилактики профессиональных 
заболеваний можно применять и оценку профессиональных рисков.
Профессиональный   риск   –   вероятность   причинения вреда жизни и (или) здоровью работника в 
результате воз- действия на него вредного и (или) опасного производствен- ного фактора при 
исполнении им своей трудовой функции с учетом возможной тяжести повреждения здоровья.
При оценке профессиональных рисков можно выделить потенциально вредные и (или) опасные факторы 
производ- ственной среды и трудового процесса для каждой профес- сиональной  группы,  с  
последующим  мониторингом  этих опасностей. Оценка рисков дает более развернутую картину 
потенциальных опасностей и их оценку, чем СОУТ.


112


Немалую роль в устранении вредных и (или) опасных факторов  производственной  среды  и  трудового  
процесса играет оптимизация трудовых процессов. Понятие оптими- зация включает в себя замена 
существующей организации труда  на  более  рациональную  или  эффективную,  с  целью упрощения и 
ускорения рабочих процессов.   В результате повышается  производительность  труда.  Оптимизация  
тру- дового процесса может содержать такие процедуры как:
-замена  старого,  изношенного  оборудования,  на  более современное;
-частичная или полная разработка комплексной механи- зации работ, производимых ручным способом;
-разработка и применение действующих норм, техноло- гий проведения работ;
-внедрение инноваций;
-улучшение микроклимата в коллективе;
-применение новых технических средств;
-повышение квалификации кадрового состава;
-рациональное использование рабочего времени;
-контроль и проверка работы структурных подразделе- ний;
-усовершенствование системы охраны труда;
-уменьшение работ в дефиците времени;
-повышение эффективности производственных процес-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сов.

Вывод: на основании проведенных инструментальных измерений,  результатов  СОУТ  и  последующего  
проведен- ного анализа полученных данных, можно сделать вывод о том, что вредные и (или) опасные 
факторы производствен- ной среды для каждой профессиональной группы работни- ков железнодорожного 
транспорта напрямую зависят от ус- ловий, в которых выполняются должностные обязанности,


113


а также от продолжительности времени работы в этих усло- виях. При учете мероприятий по улучшению 
условий труда профессиональных   групп   работников   железнодорожного транспорта в значительной 
мере будет установлено сниже- ние риска развития профессиональных заболеваний.

ЛИТЕРАТУРА

1)  Определение  вредных  факторов  рабочей  среды  2.2. Гигиена труда. Руководство Р 2.2.2006-05 
«Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и 
классификация условий труда»
2)  Требования  к  условиям  труда  статья  25;  Произ- водственный  контроль  статья  32.  
Федеральный  закон  от 30.03.1999   N   52-ФЗ   «О   санитарно-эпидемиологическом благополучии 
населения».
3) Определение и основные цели специальной оценки условий труда. Федеральный закон от 28.12.2013 N 
426-ФЗ
«О Специальной оценке условий труда».
4) Классификатор вредных и (или) опасных производ- ственных факторов. Приказ Минтруда России от 
24.01.2014 N  33н  «Об  утверждении  Методики  проведения  специаль- ной оценки условий труда, 
Классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о про- ведении 
специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению». Приложение №2
5)  Определение  монтер  пути.  [Электронный  ресурс] Материал из Википедии – свободной 
энциклопедии Усло- вия доступа:   https://ru.wikipedia.org/wiki/ Путеец (дата об- ращения 07.09. 
2023).
6)   Определение   электромонтер   и   электромеханик контактной   сети.   [Электронный   ресурс]   
Материал   из Википедии – свободной энциклопедии Условия доступа:


114


https://team.rzd.ru/career/education/professions/14 (дата обра- щения 07.09. 2023).
7) Определение электромонтер СЦБ. [Электронный ре- сурс]  Материал  из  Википедии  –  свободной  
энциклопедии Условия доступа:
8)        https://postupi.online/professiya/elektromonter-po- 
obsluzhivaniyu-i-remontu-ustrojstv-signalizacii-centralizacii- i-blokirovki/#:~:text  (дата 
обращения 07.09. 2023).
9)   Профессиональная   и   производственнозависимая заболеваемость  железнодорожников.  
Методические  реко- мендации.  ВНИИЖГ  МПС.  Москва  1997  г.  Методические рекомендации 
разработаны д.м.н. Профессор Панкова В.Б., к.м.н. Крутов В.С., к.м.н. Васильева С.В.
10)  Виброизоляционные  материалы.  Библиографиче- ская ссылка Конов А.В. Пути защиты от вибрации 
// Успехи современного естествознания. – 2010. – № 8. – С. 49-49; url: 
https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8554  (дата  обра- щения: 07.09.2023).
11) Елизаров Б.Б., Таливанова Р.В., Коротич Л.П., Си- нявская  Т.П.,  Комлева  Е.А.,  Кокшарова  
С.В.,  Филипович Н.А. ОАО «РЖД» Методические рекомендации по сниже- нию воздействия неустранимых 
вредных производственных факторов на рабочих местах основных профессий и долж- ностей работников 
железнодорожного транспорта.2004.
12) Статья 209 «Основные понятия»; Статья 218 «Про- фессиональные риски» Трудовой Кодекс Российской 
Феде- рации от 30.12.2001 № 197-ФЗ

 

 

 


115


РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ШУМОПОГЛОЩАЮЩИХ ОТДЕЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОБЛИЦОВКИ 
ТРАНСПОРТА
И ИНФРАСТРУКТУРЫ

К.О. Дудова¹, Л.Н. Кошель², О.С. Сачкова¹, Д.В. Климо- ва²

1. Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт гигиены транспорта Федеральной службы по надзору в 
сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ВНИИЖГ)»
2. Российский университет транспорта

Аннотация:
В статье представлены результаты исследований шумо- поглощающих отделочных материалов. Проведены 
измере- ния звукоизоляции образцов композитного материала по ме- тодике ГОСТ 27296-2012, определены 
показатели изоляции воздушного шума.
Ключевые слова: шум, шумопоглощение, звукоизоля- ция,  шумопоглощающие  отделочные  материалы,  
безопас- ность транспортных систем.

С каждым годом всё больше уделяется внимание разра- ботке и использованию шумопоглощающих 
материалов, по- зволяющих снизить акустическое воздействие на людей. Для защиты от воздействия шума 
при проектировании целесоо- бразно  использовать  легкие  материалы,  которые  позволят облегчить 
производство и установку наряду с повышением эффективности  использования.  Современные  технологии

 

116


дают такую возможность благодаря применению компонент пластмасс, таких как полипропилен 
(термопласт) и компо- зитных материалов, наполненных волокнами.
Рассмотрим применение новых видов пластика на при- мере  декоративного  бумажно-слоистого  пластика 
 «СЛО- ПЛАСТ-АКУСТИК».  «СЛОПЛАСТ-АКУСТИК»  применя-
ется в качестве шумоизолирующего отделочного материала для  наружной  отделки  жилых,  
производственных,  обще- ственных зданий и сооружений, в том числе для медицин- ских  учреждений  и 
 помещений;  в  качестве  акустических экранов  на  железнодорожном,  автомобильном  транспорте, 
станциях  метрополитена,  спортивных  объектах,  объектах социальной   инфраструктуры   и   т.д.   
«СЛОПЛАСТ-АКУ- СТИК»,  также  применяется  в  качестве  радиоэкранирую- щего отделочного материала 
на всех видах транспорта, для защиты от радиопомех контактной сети, для экранирования 
электрооборудования с высоким уровнем радиопомех.
Шумоизолирующий  декоративный  бумажно-слоистый пластик«СЛОПЛАСТ-АКУСТИК»изготавливаетсяметодом 
периодического прессования технических бумаг различных типов,   пропитанных   синтетическими  
термореактивными меламиноформальдегидными и фенолоформальдегидными смолами, изготавливается по 
техническим требованиям. По техническим  требованиям  «СЛОПЛАСТ-АКУСТИК»  из- готавливается по 
технологической документации, согласо- ванной   и утвержденной в установленном порядке, отвеча- ет  
требованиям  и  нормативно-технической  документации: ТР ТС 001/2011 [5],  СП 2.5.3650-20 [4], в 
главе II, в разде-
ле 6 документа «Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к продукции 
(товарам), подлежа- щей санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» [6],  ГОСТ  34932-2023    
«Материалы  полимерсодержащие конструкционные и отделочные для внутреннего оборудо- вания 
пассажирских вагонов [1].


117


«СЛОПЛАСТ-АКУСТИК»  имеет  необходимые  разре- шения  для  наружного  применения  (Сертификат  
пожарной безопасности, подтверждающий показатели Г1, В1, Д2, Т2, РП1, а также документы, 
допускающие его использование на  объектах  ж/д  отрасли,  включая  сертификат  экологиче- ской 
безопасности).
Внешний  вид  лицевой  поверхности  «СЛОПЛАСТ-А- КУСТИК»  соответствует  требованиям,  указанным  
на  рис.
1.  Внешний  вид  не  лицевой  поверхности  одностороннего
«СЛОПЛАСТ-АКУСТИК» шероховатый.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Требования к внешнему виду лицевой поверхности «СЛОПЛАСТ-АКУСТИК»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118


Физико-механические  показатели  «СЛОПЛАСТ-АКУ- ТИК» соответствуют нормам, указанным на рис. 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 2 – Требования к физико-механическим показателям «СЛОПЛАСТ-АКУСТИК»

 

 

119


Нами проведены измерения звукоизоляции по методике ГОСТ 27296-2012 [2]. Согласно [2] метод 
измерения изоля- ции воздушного шума испытуемым образцом заключался в последовательном измерении и 
сравнении средних уровней звукового давления в камерах высокого и низкого уровней звука в 
третьоктавных полосах частот нормируемого диапа- зона.  При  включении  источника  шума,  
располагающегося в камере высокого уровня, в этой камере возникает интен- сивный  шум.  При  этом  
одновременно  в  соседней  камере (камере низкого уровня) наблюдался ослабленный шум, по- ступающий 
из камеры высокого уровня через испытуемый материал. Степень ослабления шума зависит от звукоизоля- 
ции испытуемого материала. Непосредственные измерения распределения  уровней  звукового  давления  
по  объему  ка- мер высокого и низкого уровней выполнялись с помощью прецизионного  
шумомера-анализатора  спектра.  Для  повы- шения  точности  вышеописанные  измерения  проводились 
по  ГОСТ  27296-2012  [2]  при  двух  различных  положениях образцового источника шума.
Время реверберации в камере низкого уровня, необхо- димое для расчетов звукоизоляции, определялось 
на осно- вании записей процесса реверберации на ленте самописца уровня. Образцовый источник шума 
переносился в камеру низкого уровня, включаясь и выключаясь в прерывистом ре- жиме, что позволяло 
записывать на ленте самописца кривые спады уровней звука, по которым далее определялось время 
реверберации в камере низкого уровня звука.
Величина изоляции воздушного шума испытуемым об- разцом R в каждой третьоктавной полосе частот 
нормируе- мого диапазона рассчитывалась по формуле 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

???? = ????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????????????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ ????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????????????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


+ 10????????   ????????????????  ,
????????????????

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120


где  LKBY  –  усредненный  по  измерительным  точкам третьоктавный уровень звукового давления в 
камере высо- кого уровня, дБ,
LKHY   –   усредненный   по   измерительным   точкам третьоктавный уровень звукового давления в 
камере низко- го уровня, дБ,
Snep – площадь перегородки, смонтированной в проеме между камерами высокого и низкого VKHY уровня, 
м²;
AKHY – эквивалентная площадь звукопоглощения в ка- мере низкого уровня, м².
В свою очередь величина AKHY вычислялась по фор- муле 2:

 

 

 

 

 

 

 

 

????????????????  =  0,164 ????????????????,
Трев

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где VKHY  – объем камеры низкого уровня, м ;
3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Трев  – время реверберации в камере низкого уровня для каждой третьоктавной полосы частот по 
отдельности, с.
Найденная  таким  образом  частотная  характеристика изоляции воздушного шума R перегородкой из 
испытуемых композиционных шумозащитных панелей для экранов срав- нивалась с оценочной кривой, что 
позволило вычислить ин- декс изоляции воздушного шума Rw, дБ, испытуемого об- разца.
Для проведения исследования были применены следу- ющие  средства  измерений  согласно  рис.  3.  
Весь  комплекс примененных средств измерения имеет действующие сви- детельства о поверке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

121


Камера реверберационная без косвенной передачи звука
• состоящая из двух смежных помещений высокого и низкого уровня звукового давления
• объём измерительного помещения низкого звукового давления – 28 м3
• Площадь исследуемых образцов на первом этапе 17х17= 239
• площадь исследуемого блока на втором этапе
– 1,49 м2

Образцовый источник шума
• содержит: усилитель мощности OED-PA300 и всенаправленный источник звука OED-SP

 

 

 

 


ПЭВМ
• «Samsung» модель NP-Q1 заводской
№S/N028W93BP800003X
• программное обеспечение «Signal+/110 Utilities» с разделом «RT60 Измерение времени реверберации», 
позволяющее анализировать в реальном масштабе времени оцифрованные выборки сигналов, поступающих от 
измерительных приборов серии «Октава»

 

 

 

 


Шумомер-виброметр,  анализатор спектра
• «ЭКОФИЗИКА-110А»
• заводской номер № БФ140029

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Применяемые средства измерений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На    рис.    4    представлены    образцы    «СЛОПЛАСТ- АКУСТИК» с перфорацией и без перфорации.

Рисунок 4 – Образцы «СЛОПЛАСТ-АКУСТИК»


122


Расчеты   эффективности   звукоизоляции   воздушного шума проводились в программе Excel. Проведены 
измере- ния  значений  звукоизоляции  образцов  1М,  2Л,  3Б,  1МП, 2ЛП, 3 БП (рис. 5).

 

 

 

 

 

 

 


Положение № 1 образцового источника
в ПВУ

 

 

 

 

 

 

 


Положение № 2 образцового источника в ПВУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123


3 Б
1 МП

Рисунок 5 – Значения звукоизоляции образцов 1М, 2Л, 3Б, 1МП, 2ЛП, 3 БП.

Уровни звукового давления, дБ
На рисунках 6,7 сведены значения изоляции воздушно- го шума R согласно измерениям.

 

 

 

 

 

 


Са = 10,5
дБА

 

 

 

 

 

 


СА = 10,5
дБА

 

 

 

 

 

 


СА = 12
дБА

 

 

 

 

 

 


СА = 1,2
дБА

 

 

 

 

 

 


СА = 1,2
дБА

 

 

 

 

 

 


СА = 1,2
дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 6 – Спектральная адаптация А-корректированного розового шума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Сtr = 0 дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 – Спектральная адаптация А-корректированного шума потока городского транспорта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

124


Вторым этапом работ проведены исследования перфо- рированных образцов «СЛОПЛАСТ-АКУСТИК». Результа- 
ты этого этапа измерений представлены на рис.  8, 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 8 – Время реверберации, Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 9 – Эквивалентная площадь звукопоглощения А в ПНУ, м²


125


Средние  уровни  звукового  давления  в  испытательных помещениях  низкого  (Н)  и  высокого  (В)  
уровней,  дБ,  вы- числялись по формуле 3:

 

 

????????  =  10???????? �¹ ∑????

 

 

100,1????????�

 

 


(3)

 

 


????      ????=1

 

 

 


где Li – 1/3-октавный уровень звукового давления в i-й точке измерения, дБ;
n – число точек измерений.
Проведены  измерения  уровней  шума,  расчитаны  их средние  значения.  Результаты  измерения  
уровней  шума, расчёта их среднего значения представлены на рис. 10, 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1.В, L2.В, L3.В – Положение № 1 образцового источ- ника в помещении высокого уровня (В)
L4.В, L5.В, L6.В – Положение № 2 образцового источ- ника в помещении высокого уровня (В)

Рисунок 10 – Уровни шума в помещениях реверберационной камеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126


Рисунок 11 – Уровни шума в помещениях реверберационной камеры.

Положение  измерительного  микрофона  в  помещении низкого уровня (Н)
Изоляция воздушного шума исследуемой конструкцией в 1/3-октавах, дБ, вычислялась по формуле 4:

 

 

 

 

 

????1/3ос????  = ∑  ????

 

 

 

 

 


− ∑   ???? 6.Н

 

 

 

 

 

+ 10 ???????????? ????????????  �????�,
????

 

 

 

 

 

(4)

 

 

 

 

 

 


где ∑L/6.В и ∑L/6.Н – средний уровень звукового давле- ния в i-й 1/3-октаве в ПВУ и ПНУ, 
соответственно, дБ (табл. A3);
S = 1,49 м² – площадь испытуемой конструкции со сто- роны ПНУ;
А – эквивалентная площадь звукопоглощения в ПНУ, м² (табл. 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


127


Изоляция воздушного шума исследуемой конструкцией в октавах, дБ, вычислялась по формуле 5:

 

 

????????????????  =  −10????????�∑³

 

 

10−0,1????1/3????????????.????�,

 

 

(5)

 

 

 


где  R1/3осt.i  –  значение  изоляции  воздушного  шума, определенное  в  i-й  1/3-октавe,  
входящей  в  рассматривае- мую октаву, дБ.

Результаты расчётов изоляции воздушного шума пред- ставлены на рис. 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12 – Значения звукоизоляции (изоляция воздушного шума) исследуемой конструкции

Индекс  изоляции  воздушного  шума  RW,  дБ,  испытуе- мым блоком определен путем сопоставления 
частотной ха- рактеристики изоляции воздушного шума R (f), полученной в результате измерений в 
лабораторных условиях, с оценоч- ной кривой СП 51.13330.2011 «СНиП 23-03-2002 Защита от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

128


шума» [3] и определения суммы неблагоприятных отклоне- ний (табл. 1, рис. 13). Сумма 
неблагоприятных отклонений должна быть максимально близка к 32 дБ, но не превышать их.  Если  это  
условие  не  выполняется,  то  оценочную  кри- вую сдвигают на целое число децибелов ∆ вверх или 
вниз до выполнения указанного условия. Тогда индекс изоляции воздушного шума RW  будет равен:
RW  = 52 − ∆ при сдвигании оценочной кривой вниз.
Таблица 1 – Значения оценочной кривой изоляции воздушного шума

 

 

 

 

 

 

 


1/3-октавы   со среднегеометр ическими частотами, Гц

 

 

 

 

 

 

 


Значения оценочной      кривой изоляции воздушного      шума, дБ

 

 

 

 

 

 

 


Значения оценочной кривой изоляции воздушного шума          при
∆=40, дБ

 

 

 

 

 

 

 


Сумма неблагоприятны х    отклонений    , дБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100                           33                                         -                          
     -
125                           36                                         -                          
     -
160                           39                                         -                          
     -
200                           42                                         2                          
    -
250                           45                                         5                          
    -
315                           48                                         8                          
    -
400                           51                                         11                         
  -
500                           52                                         12                         
  1,9
630                           53                                         13                         
  2,6
800                           54                                         14                         
  -
1000                        55                                         15                           
5,1
1250                        56                                         16                           
6,0
1600                        56                                         16                           
3,4
2000                        56                                         16                           
3,5
2500                        56                                         16                           
5,8
3150                        56                                         16                           
3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

129


60

 

40

 


20

 

 


0
0           500        1000       1500       2000       2500       3000       3500

 

 

 


Значения оценочной кривой изоляции воздушного шума, дБ
Значения оценочной кривой изоляции воздушного шума при ∆=40, дБ
Сумма неблагоприятных отклонений , дБ

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 13 – Оценочная кривая изоляции воздушного шума

Так как сумма неблагоприятных отклонений при ∆=40 = 31,6 дБ, следовательно, индекс изоляции 
воздушного шума RW  = 52 − ∆ = 52 – 40 =12 дБ.
Исследованиями, проведенными на втором этапе, под-
тверждены результаты исследований первого этапа. Индекс изоляции воздушного шума RW  для образца 3Б 
составляет 12 дБ.
Сравнительный анализ полученных результатов позво- ляет сделать вывод о том, что, несмотря на 
близость полу- ченных результатов Образец № 3 (3Б) продемонстрировал индекс звукоизоляции 
воздушного шума RW= 12 дБА, – наи- более высокий индекс звукоизоляции воздушного шума RW, по 
сравнению с другими образцами (образцы № 1 и № 2). Следует констатировать, что перфорированные 
образцы не обладают шумоизолирующими свойствами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130


ЛИТЕРАТУРА

1)  ГОСТ  34932-2023.  Материалы  полимерсодержащие конструкционные и отделочные для внутреннего 
оборудо- вания  пассажирских  вагонов.  (Система  стандартов  по  ин- формации, библиотечному и 
издательскому делу) // Кодекс: электрон, фонд правовой и норматив.-техн. информ. URL: 
https://docs.cntd.ru/document/1200195594  (дата  обращения: 15.08.2023).
2) ГОСТ 27296-2012. Методы измерения звукоизоляции ограждающих  конструкций.  (Система  стандартов  
по  ин- формации, библиотечному и издательскому делу) // Кодекс: электрон, фонд правовой и 
норматив.-техн. информ. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200103111   (дата   обращения: 
15.08.2023).
3)  СП  51.13330.2011.  СНиП  23-03-2002.  Защита  от
шума.    (Система  стандартов  по  информации,  библиотеч- ному и издательскому делу) // Кодекс: 
электрон, фонд пра- вовой  и  норматив.-техн.  информ.  URL:  https://docs.cntd.ru/ 
document/1200084097 (дата обращения: 15.08.2023).
4) СП 2.5.3650-20. Санитарно-эпидемиологические тре- бования к отдельным видам транспорта и 
объектам транс- портной  инфраструктуры.  (Система  стандартов  по  инфор- мации,  библиотечному  и 
 издательскому  делу)  //  Кодекс: электрон, фонд правовой и норматив.-техн. информ. URL: 
https://docs.cntd.ru/document/566406892   (дата   обращения: 15.08.2023).
5) ТР ТС 001/2011. Технический регламент ТС. О безо- пасности железнодорожного подвижного состава. 
(Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу) // Кодекс: электрон, фонд 
правовой и норматив.-техн. информ. URL: https://docs.cntd.ru/document/902293436  (дата обращения: 
15.08.2023).


131


6)  Комиссия  Таможенного  союза.  Решение  от  28  мая 2010  года  N  299.  О  применении  
санитарных  мер  в  Евра- зийском экономическом союзе. (Система стандартов по ин- формации, 
библиотечному и издательскому делу) // Кодекс: электрон, фонд правовой и норматив.-техн. информ. 
URL: https://docs.cntd.ru/document/902227557?marker=64U0IK (дата обращения: 15.08.2023).
7) Городские агломерации как объект повышенной эпи- демиологической и экологической опасности / М. 
Ф. Вильк, В.  И.  Апатцев,  О.  С.  Сачкова,  В.  Б.  Шевченко  //  Безопас- ность  
жизнедеятельности.  –  2022.  –  №  7(259).  –  С.  27-29.
– EDN DEIIUK.
8) Арсентьева, Е. А. Воздействие транспортного шума на городское население / Е. А. Арсентьева, О. 
В. Канунни- ков, Д. В. Климова // Наука и техника транспорта. – 2022.
– № 4. – С. 107-114. – EDN VXBNCL.
9) Райлян, Д. А. Прогноз уровней вибрационного воз- действия и структурного шума при реконструкции 
станции Лобня МЦД-1 / Д. А. Райлян, В. И. Апатцев, Д. В. Климова
// Наука и техника транспорта. – 2022. – № 2. – С. 83-91. – EDN QTEUAR.
10)  Сачкова,  О.  С.  Анализ  результатов  санитарно-ги- гиенических  исследований  матов  
подбалластных,  предна- значенных  для  снижения  вибрационного  воздействия  от подвижного состава 
/ О. С. Сачкова, В. В. Самойлов, Д. А. Райлян // Проблемы безопасности российского общества. – 
2021. – № 4(36). – С. 63-66. – EDN TZZEAR.
11) ООО «Завод слоистый пластик»: Официальный сайт

 

 

 

132


МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕШНЕГО СОСРЕДОТОЧЕННОГО ВЗРЫВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОДЗЕМНОЕ 
СООРУЖЕНИЕ

В.К. Мусаев, Д.О. Капустина

Российский университет транспорта, г. Москва; Российский университет дружбы народов, г. Москва; 
Московский государственный геологоразведочный университет,
г. Москва;
Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация:
Приводится  информация  о  математическом  (компью- терном) моделировании нестационарных волн в 
подземном сооружении  при  внешних  взрывных  воздействиях.  Про- блема  математического  
(численного  и  аналитического)  и физического (модельный и натурный эксперименты) моде- лирования 
задач переходного периода является актуальной фундаментальной,  прикладной  и  производственной  
науч- ной  задачей.  Разработаны  методика,  алгоритм  и  комплекс программ для получения 
компонентов тензора напряжений, перемещений  и  их  производных  в  деформируемых  телах, различной 
 формы,  при  нестационарных  волновых  воздей- ствиях. Для оценки достоверности разработанной 
методи- ки, алгоритма и комплекса программ была решена задача о воздействии  импульса  в  виде  
синусоидальной  волны  (три полупериода).  Получены  новые  результаты  о  контурных напряжениях на 
свободной поверхности при взрывном воз- действии с учетом сооружения, находящегося под землей.

 

133


Ключевые  слова:  численное  моделирование,  цифро- вое  моделирование,  метод  конечных  
элементов,  методика, алгоритм, комплекс программ Мусаева В.К., упругие волны, нестационарные 
волновые уравнения, динамика сплошных деформируемых  сред,  распространение  волн,  условия  на 
фронте плоской волны, нестационарный волновой процесс, взрыв, подземное сооружение, волны 
напряжений.

Взрывные воздействия на строительные объекты мож- но  представить  в  виде  нестационарных  волн  
переходного процесса.
В  работе  приводится  математическое  моделирование напряженного состояния подземного сооружения 
при внеш- нем взрывном воздействии в виде вертикального сосредото- ченного воздействия.
Некоторые вопросы в области математического (числен- ного) моделирования нестационарных 
динамических задач рассмотрены в следующих работах [1–31]. В работах [6–7, 9–31] приведена 
информация о физической достоверности и математической точности (верификация) рассматриваемо- го 
численного метода, алгоритма и комплекса программ.

Постановка задачи, разработка методики и алгоритма
Для моделирования нестационарных волн переходного периода в деформируемых телах сложной формы, 
рассмо- трено некоторое тело в прямоугольной декартовой системе координат  (прямолинейная  система  
координат  с  взаимно перпендикулярными  осями  на  плоскости),  которому  в  на- чальный момент 
времени, сообщается импульсное механи- ческое воздействие.
Многие материалы имеют свойство упругости при вол- новых  воздействиях.  Если  деформации  
нестационарных сил  не  превышают  некоторого  нормативного  предела,  то


134


после снятия этих сил деформация исчезает. Поэтому будем предполагать,  что  деформируемые  тела,  
являются  упруги- ми. Деформируемые тела восстанавливают полностью свою форму после снятия 
нагрузки.
Для решения задачи о распространении волн напряже- ний в деформируемых телах применяем уравнения 
динами- ческой теории упругости [6–7, 22–24, 31].
Систему  уравнений  в  некоторой  области  деформируе- мого тела, следует интегрировать при 
начальных и гранич- ных условиях [6–7, 22–24, 31].
Для решения нестационарной динамической задачи те- ории упругости с начальными и граничными 
условиями (за- дача Коши) – используем метод конечных элементов (чис- ленное  моделирование  
уравнений  переходного  процесса) [6–7, 22–24, 31].
Задача  решается  с  помощью  метода  математического моделирования для распространения 
нестационарных волн напряжений в сложных деформируемых объектах.
Приближенное уравнение движения в волновой теории упругости, с учетом определения матриц и векторов 
для не- которого тела, приведено в следующих работах [6–7, 22–24, 31].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


С помощью метода Галеркина, получена двумерная яв- ная двухслойная линейная схема для внутренних и 
гранич- ных узловых точек исследуемых объектов [6–7, 22–24, 31].
Шаг по временной переменной определяем из условия Куранта-Фридрихса-Леви [6–7, 22–24, 31].
На основе метода конечных элементов разработана ме- тодика, алгоритм и комплекс программ для 
моделирования волн в деформируемых телах [6–7, 22–24, 31].
Исследуемая область разбивается на конечные элемен- ты  первого  порядка  (треугольные  и  
прямоугольные),  так как конечные элементы первого порядка позволяют хорошо


135


моделировать фронты нестационарных волн в деформируе- мых телах, а также аппроксимировать разрывы 
на фронтах различных волн [6–7, 22–24, 31].

Оценка точности разработанного комплекса программ Рассматривается задача о моделировании плоских 
про- дольных волн в упругой полуплоскости (рис. 1) в виде си- нусоиды  (три  полупериода)  (рис.  
2).  Задача  решается  для оценки  физической  достоверности  рассматриваемого  чис- ленного 
метода, алгоритма и комплекса программ [–7, 22– 24, 31]. Исследуемая задача впервые решена Мусаевым 
В.К. с помощью разработанной методики, алгоритма и комплек-
са программ [–7, 22–24, 31].
Расчеты  проводились  при  следующих  единицах  изме- рения:  килограмм-сила  (кгс);  сантиметр  
(см);  секунда  (с). Для перехода в другие единицы измерения были приняты следующие допущения: 1 
кгс/см² ≈ 0,1 МПа; 1 кгс с²/см⁴ ≈ 10⁹ кг/м³.
На границе полуплоскости AB (рис. 1) приложено нор- мальное напряжение σy, которое изменяется от 0 
≤ n ≤  91 ( n
= t / Δt ) и максимальное значение равно P ( P = σ₀, σ₀ = -0,1
МПа (-1 кгс/см²)).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 1 – Постановка задачи о распространении плоских продольных волн в полуплоскости в виде 
синусоиды
(три полупериода). Схема В.К. Мусаева

136


Рисунок 2 – Импульсное воздействие в виде синусоиды (три полупериода). График В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Изменение упругого нормального напряжения
= σy(задача о распространении плоских продольных  волн в упругой полуплоскости в виде синусоиды, 
три полуперио- да) во времени t / Δt в точке B1: 1 – численное решение;
2 – аналитическое решение.  График В.К. Мусаева

 


137


На границе полуплоскости AB (рис. 1) приложено нор- мальное напряжение σy, которое изменяется от 0 
≤ n ≤  91 ( n
= t / Δt ) и максимальное значение равно P ( P = σ₀ , σ₀ = -0,1
МПа (-1 кгс/см²)).
Граничные условия для контура BCDA при t > 0 u = v = u = v = 0. Отраженные волны от контура BCDA не 
доходят до исследуемых точек при 0 ≤ n ≤ 200.
Расчеты проведены при следующих исходных данных: H = Δx = Δy ; Δt = 1,862 ∙ 10⁻⁶ с; E = 2,1∙10⁵ МПа 
(2,1∙10⁶
кгс/см²); ν = 0,3; ρ = 0,8 ∙ 104 кг/м3 (0,8 ∙ 10⁻⁵ кгс с²/см⁴); C

 

 

 

 

 

 

p
= 5371 м/с; Cs   = 3177 м/с. Исследуемая расчетная область имеет 2004002 узловые точки. Решается 
система уравнений из 8016008 неизвестных.
Результаты  расчетов  получены  в  характерных  точках B1-B10 (рис. 1). В качестве примера на рис. 
3 приводится изменение нормального напряжения σy  ( σy  = σy  / σ0) (рис. 2) во времени n в точке 
B1 (1 – численное решение; 2 – анали- тическое решение).
В данном случае можно использовать условия на фрон- те плоской волны, которые изложены в работе 
[1]. На фронте плоской продольной волны имеются следующие аналитиче- ские зависимости для плоского 
напряженного состояния  σy
= - σ₀ [1]. Отсюда видим, что точное решение задачи соот-
ветствует воздействию σ₀ (рис. 2).
Моделирование внешнего взрывного воздействия на подземное сооружение

Рассматривается задача о сосредоточенном вертикаль- ном  внешнем  взрывном  воздействии  в  виде  
треугольного импульса (дельта функция) на подземное сооружение (рис. 4-5). Исследуемая задача 
впервые решена Мусаевым В.К. с помощью разработанной методики, алгоритма и комплекса программ [6–7, 
22–24, 31]


138


Расчеты  проводились  при  следующих  единицах  изме- рения:  килограмм-сила  (кгс);  сантиметр  
(см);  секунда  (с). Для перехода в другие единицы измерения были приняты следующие допущения: 1 
кгс/см² ≈ 0,1 МПа; 1 кгс с²/см⁴ ≈ 10⁹ кг/м³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Постановка задачи о внешнем вертикальном сосредоточенном взрывном воздействии на 
подземное сооружение. Схема В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 5 – Воздействие в виде треугольного импульса (дельта функция)


139


Рисунок 6 – Точки A1-A10, в которых получены контурные напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 7 – Изменение упругого контурного на- пряжения σk  во времени t / Δt в точке A1 при решении 
задачи о внешнем взрыве в подземном сооружении.
График В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 8 – Изменение упругого контурного на- пряжения σk  во времени t / Δt в точке A2 при решении 
задачи о внешнем взрыве в подземном сооружении.
График В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Начальные  условия  приняты  нулевыми.  На  границе полуплоскости IHGFE (рис. 4) приложено 
нормальное на-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


пряжение σy  ( σy  = σ0  , σ0  = 0,1 МПа (1 кгс/см )) = 0,1 МПа
2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(1 кгс/см²)), которое при 1 ≤ n ≤ 11 ( n = t / Δt ) изменяет- ся линейно от O до P, а при 11 ≤ n ≤ 
21 от P до O (P = σ₀). Граничные условия для контура IJKE при t > 0 u = v = u =


140


v  =  0.  Отраженные  волны  от  контура  IJKE  не  доходят  до исследуемых точек при 0 ≤ n ≤ 500. 
При расчетах приняты следующие исходные данные: H = Δx = Δy ; Δt = 2,788 ∙ 10⁻⁶ с; E = 3,15∙10 ⁴ 
МПа (3,15 ∙ 10 ⁵ кгс/см²); v = 0,2; ρ = 0,255

 

 


∙ 10⁴ кг/м³ (0,255 ∙ 10⁻⁵ кгс с²/см⁴); C   = 3587 м/с; C = 2269
s

 

 

 

м/с. Решается система уравнений из 16016004 неизвестных. Контурное напряжение σk  получено в точках 
A1-A10 (рис. 6). В точках A1 и A2 (рис. 7-8) показано изменение контур- ного напряжения σk  в на 
свободной поверхности основания в виде упругой полуплоскости во времени t / Δt (внешнее взрывное 
воздействие).

Выводы
1)  Для  решения  уравнений  динамической  математи- ческой  теории  упругости,  при  
нестационарных  волновых воздействиях, разработаны методика, алгоритм и комплекс программ.  При  
разработке  комплекса  программ  использо- вался алгоритмический язык Фортран-90.
2)  Решена  задача  о  воздействии  плоской  продольной волны в виде в виде синусоиды (три 
полупериода) на упру- гую  полуплоскость.  Проведено  сопоставление  с  результа- тами  
аналитического  решения,  которое  показало,  количе- ственное совпадение.
3)   Решена задача о внешнем вертикальном сосредото- ченном  воздействии  на  подземное  
сооружение.  Взрывное воздействие  моделируется  в  виде  треугольного  импульса (дельта функция). 
Получены контурные напряжения на сво- бодной  поверхности.  Величина  контурных  напряжений  в 
задачах с учетом подземного сооружения выше по сравне- нию с задачами без подземного сооружения.

 

 

141


ЛИТЕРАТУРА

1) Тимошенко С.П., Гудьер Д. Теория упругости. – М.: Наука. 1975. – 576 с.
2) Слепян Л.И. Нестационарные упругие волны. – Л.: Судостроение, 1972. – 351 с.
3) Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. – М.: Наука, 1972. – 592 с.
4) Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М: Мир, 1975. – 543 с.
5) Новацкий В. Теория упругости. – М.: Мир, 1975. – 872 с.
6)  Мусаев  В.К.  Решение  задачи  дифракции  и  распро- странения  упругих  волн  методом  
конечных  элементов  // Строительная механика и расчет сооружений. – 1990. – № 4. – С. 74–78.
7)  Мусаев  В.К.  Численное  моделирование  динамиче- ского  напряженного  состояния  сооружений  
уравнениями двумерной теории упругости и пластичности. Автореферат диссертации  на  соискание  
ученой  степени  доктора  техни- ческих наук по специальности 01.02.04. – М.: Совинтервод, 1993. – 
46 с.
8)  Горшков  А.Г.,  Медведский  А.Л.,  Рабинский  Л.Н., Тарлаковский Д.В. Волны в сплошных средах. 
М.: Физмат- лит, 2004. 472 с.
9) Мусаев В.К. О достоверности результатов математи- ческого  моделирования  нестационарных  волн  
напряжений в объектах сложной формы // Строительная механика инже- нерных конструкций и сооружений. 
– 2014. – № 3. – С. 71–76.
10)  Мусаев  В.К.  О  достоверности  компьютерного  мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  
напряжений  в деформируемых телах сложной формы // Международный журнал  прикладных  и  
фундаментальных  исследований.  – 2014. – № 11. – С. 10–14.


142


11)  Мусаев  В.К.  Моделирование  нестационарных  сто- ячих упругих волн в бесконечной полосе при 
воздействии в  виде  треугольного  импульса  //  Международный  журнал прикладных и фундаментальных 
исследований. – 2015. – № 11 (часть 2). – С. 248–251.
12)  Musayev  V.K.  Estimation  of  accuracy  of  the  results of  numerical  simulation  of  
unsteady  wave  of  the  stress  in deformable  objects  of  complex  shape  //  International  
Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2015. – Volume 11, Issue 1. – P. 
135–146.
13)  Спиридонов  В.П.  Определение  некоторых  законо- мерностей волнового напряженного состояния в 
геообъек- тах с помощью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Современные наукоемкие техно- логии. – 2015. – № 12–5. – С. 832–835.
14) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Куранцов В.А., Му- саева С.В., Кулагина Н.В. Оценка точности и 
достоверности моделирования плоских нестационарных упругих волн на- пряжений (треугольный импульс) 
в полуплоскости с помо- щью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Проблемы управления безопасностью слож- ных систем. Материалы XXIV Международной конферен- ции. – 
М.: РГГУ. 2016. – С. 352–355.
15) Саликов Л.М., Мусаев А.В., Идельсон Е.В., Самой- лов С.Н., Блинников В.В. Оценка физической 
достоверно- сти моделирования плоских нестационарных упругих волн напряжений в виде импульсного 
воздействия (функция Хе- висайда)  в  полуплоскости  с  помощью  численного  метода, алгоритма и 
комплекса программ Мусаева В.К. // Пробле- мы управления безопасностью сложных систем. Материалы 
XXIV Международной конференции. – М.: РГГУ. 2016. – С. 356–359.

 

143


16) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Дикова Е.В., Кры- лов А.И. Моделирование достоверности и 
точности импуль- сного  воздействия  в  упругой  полуплоскости  с  помощью численного  метода,  
алгоритма  и  комплекса  программ  Му- саева В.К. // Информационно-телекоммуникационные тех- 
нологии и математическое моделирование высокотехноло- гичных систем. Материалы Всероссийской 
конференции с международным участием. – М.: РУДН. 2017. – С. 339–341.
17) Стародубцев В.В., Акатьев С.В., Мусаев А.В., Ши- янов С.М., Куранцов О.В. Моделирование упругих 
волн в виде  импульсного  воздействия  (восходящая  часть  –  чет- верть круга, нисходящая часть – 
четверть круга) в полупло- скости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Про- блемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 1.
– С. 36–40.
18) Мусаев В.К. Применение волновой теории сейсми- ческого воздействия для моделирования упругих 
напряже- ний  в  Курпсайской  плотине  с  грунтовым  основанием  при незаполненном  водохранилище  
//  Геология  и  геофизика Юга России. 2017. – № 2. – С. 98–105.
19) Куранцов В.А., Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Са- мойлов С.Н., Кузнецов М.Е. Моделирование 
импульса (пер- вая ветвь: восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть – линейная; вторая 
ветвь: треугольник) в упругой по- луплоскости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Проблемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 2. – С. 51–55.
20)  Стародубцев  В.В.,  Мусаев  А.В.,  Шепелина  П.В., Акатьев  С.В.,  Кузнецов  М.Е.  
Моделирование  продольных, отраженных, интерференционных, дифракционных, изгиб- ных, поверхностных 
и стоячих волн с помощью численного метода, алгоритма и комплекса программ    Мусаева В.К. // 
Техносферная  безопасность,  надежность,  качество,  энерго


144


и ресурсосбережение: Т38. Материалы Международной на- учно-практической конференции. Выпуск XIX. В 
2 т. Том 2.
–  Ростов-на-Дону:  Донской  государственный  технический университет. 2017. – С. 230–238.
21)  Крылов  А.И.,  Кормилицин  А.И.,  Куранцов  В.В.  О физической достоверности и математической 
точности мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  напряжений  с помощью численного метода, 
алгоритма и комплекса про- грамм  Мусаева  В.К.  //  Проблемы  управления  безопасно- стью  сложных 
 систем.  Материалы  XXV  Международной конференции. – М.: РГГУ. 2017. – С. 517–520.
22) Мусаев В. К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений в деформируемых 
телах при ударных, взрывных и сейсмических воздействиях. М.: Рос- сийский университет транспорта. 
2021. 629 с. ISBN 978-5- 7473-1067-4.
23) Мусаев В.К. Математическое моделирование пере- ходных процессов в 10-этажном здании, 
представленных в виде функций Хевисайда // Academia. Архитектура и строи- тельство. – 2022. – № 2. 
– С. 92–98.
24)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных упругих волн напряжений в консоли 
и десяти- этажном здании при фундаментальном воздействии в виде функции Хевисайда // РЭНСИТ: 
Радиоэлектроника. Нано- системы. Информационные технологии. – 2022. – № 14(2).
– С.187–196.
25)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных взрывных волн напряжений в 
полуплоскости с вертикальной  полостью  заполненной  водой  (соотношение ширины к высоте один к 
десяти) // Проблемы безопасности российского общества. – 2022. – № 2. – С. 17–25.
26) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений при взрыве в 
полуплоскости с


145


вертикальной полостью заполненной нефтью: соотношение ширины к высоте один к десяти // Проблемы 
безопасности российского общества. – 2022. – № 2. – С. 68–75.
27) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений и траекторий 
компонентов пе- ремещений в полуплоскости при воздействии в виде дельта функции: задача Лэмба // 
Актуальные проблемы строитель- ной отрасли и образования – 2021. Сборник докладов Вто- рой 
Национальной научной конференции. – Москва: Изда- тельство МИСИ – МГСУ, 2022. – С. 911–918.
28)  Мусаев  В.К.  Математическое  моделирование  га- сителя  волн  из  резины  в  консоли  с  
основанием  при  сейс- мическом   воздействии   //   Математика:   теоретические   и прикладные 
исследования: материалы Всероссийской науч- но-практической конференции. – Москва: Московский По- 
литех, 2022. – С. 131–136.
29) Мусаев В.К. Моделирование распространения пере- мещений и скоростей перемещений в упругой 
полуплоско- сти (воздействие в виде функции Хевисайда) // Математика: теоретические и прикладные 
исследования: материалы Все- российской  научно-практической  конференции.  –  Москва: Московский 
Политех, 2022. – С. 137–142.
30) Musayev V.K. Modeling of seismic waves stresses in a  half-plane  with  a  vertical  cavity  
filled with  water  (the  ratio of  width  to  height  is  one  to  ten)  //  International  
Journal  for Computational  Civil  and  Structural  Engineering.  –  2022.  – Volume 18, Issue 3. – 
P. 114–125.
31) Мусаев В.К. Математическое моделирование напря- жений при нестационарных волновых воздействиях 
в гео- объектах  //  Гидротехническое  строительство.  –  2023.  –  № 3. – С. 14–28.

 


146


ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ПОДЗЕМНОЕ СООРУЖЕНИЕ

В.В. Мусаев

Российский университет транспорта, г. Москва Российский университет дружбы народом, г. Москва 
Московский государственный геологоразведочный университет,
г. Москва
Московский государственный строительный универси- тет,
г. Москва

Аннотация:
Приводится  информация  о  математическом  (компью- терном) моделировании нестационарных волн в 
подземном сооружении при сейсмических воздействиях. Проблема ма- тематического и физического 
моделирования задач переход- ного периода является актуальной фундаментальной, при- кладной и 
производственной научной задачей. Разработаны методика,  алгоритм  и  комплекс  программ  для  
получения компонентов тензора напряжений, перемещений и их про- изводных в деформируемых телах, 
различной формы, при нестационарных  волновых  воздействиях.  Получена  явная двухслойная схема. 
Для оценки достоверности (верифика- ция) разработанной методики, алгоритма и комплекса про- грамм 
была решена задача о воздействии импульса в виде периода треугольника. Получены новые результаты о 
кон- турных напряжениях на свободной поверхности при сейс- мическом воздействии с учетом 
сооружения, находящегося под землей.

 

147


Ключевые  слова:  компьютерное  моделирование,  ме- тод  конечных  элементов,  методика,  алгоритм, 
 комплекс программ  Мусаева  В.К.,  упругие  волны,  нестационарные волновые уравнения, динамика 
сплошных деформируемых сред,  распространение  волн,  условия  на  фронте  плоской волны,  
нестационарный  волновой  процесс,  сейсмические процессы, функция Хевисайда, подземное сооружение, 
вол- ны напряжений.

Введение
Сейсмические  воздействия  на  строительные  объекты можно  представить  в  виде  нестационарных  
волн  переход- ного процесса.
В  работе  приводится  математическое  моделирование напряженного состояния подземного сооружения 
при внеш- них сейсмических волновых воздействиях.
Некоторые вопросы в области математического модели- рования нестационарных динамических задач 
рассмотрены в  следующих  работах  [1–31].  В  работах  [6–31]  приведена информация о физической 
достоверности и математической точности (верификация) рассматриваемого численного ме- тода, 
алгоритма и комплекса программ.
Постановка задачи, разработка методики и алгоритма
Для моделирования нестационарных волн переходного периода в деформируемых телах сложной формы, 
рассмо- трено некоторое тело в прямоугольной декартовой системе координат, которому в начальный 
момент времени, сообща- ется  импульсное  (нестационарное)  механическое  воздей- ствие.
Многие материалы имеют свойство упругости при вол- новых  воздействиях.  Если  деформации  
нестационарных сил  не  превышают  некоторого  нормативного  предела,  то после снятия этих сил 
деформация исчезает. Поэтому будем


148


предполагать,  что  деформируемые  тела,  являются  упруги- ми. Деформируемые тела восстанавливают 
полностью свою форму после снятия нагрузки.
Для решения задачи о распространении волн напряже- ний в деформируемых телах применяем уравнения 
динами- ческой теории упругости [6–7, 11, 24–25, 31].
Систему  уравнений  в  некоторой  области  деформируе- мого тела, следует интегрировать при 
начальных и гранич- ных условиях [6–7, 11, 24–25, 31].
Для решения нестационарной динамической задачи те- ории упругости с начальными и граничными 
условиями (за- дача Коши) – используем метод конечных элементов (чис- ленное  моделирование  
уравнений  переходного  процесса) [6–7, 11, 21–23, 31].
Задача  решается  с  помощью  метода  математического моделирования для распространения 
нестационарных волн напряжений в сложных деформируемых объектах.
Приближенное уравнение движения в волновой теории упругости,  с  учетом  определения  матриц  и  
векторов  для некоторого тела, приведено в следующих работах [6–7, 11, 24–25,  31].  С  помощью  
метода  Галеркина,  получена  дву- мерная явная двухслойная линейная схема для внутренних и 
граничных узловых точек исследуемых объектов [6–7, 11, 24–25, 31].   Шаг по временной переменной 
определяем из условия  Куранта-Фридрихса-Леви  [6–7,  11,  24–25,  31].  На основе  метода  
конечных  элементов  разработана  методика, алгоритм и комплекс программ для моделирования волн в 
деформируемых телах [6–7, 11, 24–25, 31].
Исследуемая область разбивается на конечные элемен- ты  первого  порядка  (треугольные  и  
прямоугольные),  так как конечные элементы первого порядка позволяют хорошо моделировать фронты 
нестационарных волн в деформируе- мых телах, а также аппроксимировать разрывы на фронтах различных 
волн [6–7, 11, 24–25, 31].


149


Оценка      точности      разработанного      комплекса программ
Рассматривается задача о моделировании плоских про- дольных волн в упругой полуплоскости (рис. 1) в 
виде пе- риода  треугольника  (рис.  2).  Задача  решается  для  оценки физической достоверности и 
математической точности рас- сматриваемого численного метода, алгоритма и комплекса программ [6–7, 
11, 24–25, 31]. Исследуемая задача впервые решена Мусаевым В.К. с помощью разработанной методи- ки, 
алгоритма и комплекса программ [6–7, 11, 24–25, 31].
Расчеты  проводились  при  следующих  единицах  изме- рения:  килограмм-сила  (кгс);  сантиметр  
(см);  секунда  (с). Для перехода в другие единицы измерения были приняты следующие допущения: 1 
кгс/см² ≈ 0,1 МПа; 1 кгс с²/см⁴ ≈ 10⁹ кг/м³.
На границе полуплоскости AB (рис. 1) приложено нор- мальное напряжение σy, которое изменяется от 0 
≤ n ≤  41 ( n
= t / Δt ) и максимальное значение равно P ( P = σ₀ , σ₀ = -0,1
МПа  (-1  кгс/см²)).  Граничные  условия  для  контура  BCDA при u = v = u = v = 0. Отраженные 
волны от контура BCDA не доходят до исследуемых точек при 0 ≤ n ≤ 100.

 

 

 

 

Рисунок 1 – Постановка задачи о распространении плоских продольных волн в полуплоскости в виде 
периода треугольника. Схема В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150


Рисунок 2 – Воздействие в виде периода треугольника.
График В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Изменение упругого нормального напряжения σy (задача о распространении плоских 
продольных  волн в упругой полуплоскости в виде периода треугольника) во времени t / Δt в точке B1: 
1 – численное решение; 2 –
аналитическое решение.  График В.К. Мусаева


151


Расчеты проведены при следующих исходных данных: H = Δx = Δy ; Δt = 1,862∙10⁻⁶ с; E = 2,1∙10 ⁵ МПа 
(2,1 ∙ 10 ⁶
кгс/см²); ν = 0,3; ρ = 0,8 ∙ 10⁴ кг/м3 (0,8 ∙ 10⁻⁵ кгс с²/см⁴); C = 5371 м/с; Cs= 3177 м/с. 
Исследуемая расчетная область име- ет 2004002 узловые точки. Решается система уравнений из
8016008 неизвестных.
Результаты  расчетов  получены  в  характерных  точках B1-B10 (рис. 1). В качестве примера на рис. 
3 приводится изменение нормального напряжения σy ( σy  = σy  / σ0  )) (рис. 2) во времени n в точке 
B1 (1 – численное решение; 2 – ана- литическое решение). В данном случае можно использовать условия 
на фронте плоской волны, которые изложены в ра- боте  [1].  На  фронте  плоской  продольной  волны  
имеются следующие  аналитические  зависимости  для  плоского  на- пряженного состояния σy  = – σ₀ 
[1]. Отсюда видим, что точ- ное решение задачи соответствует воздействию σ₀ (рис. 2).
Моделирование    сейсмического    воздействия    на подземное сооружение
Рассматривается задача о моделировании сейсмическо- го воздействия на подземное сооружение при 
воздействии в виде ступеньки (рис. 4–5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 4 – Постановка задачи о сейсмическом воздействии на подземное сооружение. Схема В.К. 
Мусаева


152


Рисунок 5 – Импульсное воздействие в виде ступеньки (функция Хевисайда). График В.К. Мусаева

 

 

 

 

 


Рисунок 6 – Точки A1-A10, в которых получены контурные напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 7 – Изменение упругого контурного напряжения σk  во времени t / Δt в точке A1 при решении 
задачи о сейсмическом воздействии на подземное сооружение.


153


Рисунок 8 – Изменение упругого контурного напряжения σk  во времени t / Δt в точке A2 при решении 
задачи о сейсмическом воздействии на подземное сооружение.

Исследуемая задача впервые решена Мусаевым В.К. с помощью разработанной методики, алгоритма и 
комплекса программ [6–7, 11, 24–25, 31].
Начальные условия приняты нулевыми. От точки H па- раллельно свободной поверхности IHGFE приложено 
нор- мальное напряжение σx, которое при 0 ≤ n ≤ 11 ( n = t / Δt )
изменяется линейно от 0 до Р, а при n ≥ 11 равно P ( P = σ₀

 

 

 

 

 

 


, σ₀ = 0,1 МПа (1 кгс/см )). Граничные условия для контура
2

 

 

 

 

 

 

 


IJKE при  t > 0   u = v = u????  = v???? = 0 . Отраженные волны от кон-

 

 

 

 

 

 

 

 

тура IJKE не доходят до исследуемых точек при 0 ≤ n ≤ 500. При расчетах приняты следующие исходные 
данные: H
= Δx = Δy ; Δt = 2,788 ∙ 10⁻⁶ с; E = 3,15 ∙ 10⁴ МПа (3,15 ∙ 10⁵
кгс/см²); ν = 0,2; ρ = 0,255 ∙ 10⁴ кг/м³ (0,255 ∙ 10⁻⁵ кгс с²/см⁴); Cp  = 3587 м/с; Cs  = 2269 м/с. 
Решается система уравнений из 16016004 неизвестных.
Контурное  напряжение  σk   получено  в  точках  A1-A10 (рис.  6).  В  точках A1  и A2  (рис.  7-8) 
 показано  изменение контурного  напряжения  σk   на  свободной  поверхности  во времени t / Δt 
(сейсмическое воздействие).


154


Выводы
1)  Для  решения  динамической  теории  упругости,  при нестационарных  волновых  воздействиях,  
разработаны  ме- тодика, алгоритм и комплекс программ (комплекс программ Мусаева В.К.). При 
разработке комплекса программ исполь- зовался алгоритмический язык Фортран-90.
2)  Решена  задача  о  воздействии  плоской  продольной волны в виде в виде периода треугольника на 
упругую по- луплоскость. Проведено сопоставление с результатами ана- литического  решения,  которое 
 показало,  количественное совпадение.
3) Решена задача о внешнем сейсмическом воздействии в подземном сооружении на окружающую среду. 
Сейсмиче- ское воздействие моделируется в виде ступеньки, функция Хевисайда. Получены контурные 
напряжения на свободной поверхности.
4) Величина контурных напряжений в задаче с учетом подземного сооружения выше, по сравнению с 
задачами без подземного сооружения.

ЛИТЕРАТУРА

1) Тимошенко С.П., Гудьер Д. Теория упругости. – М.: Наука. 1975. – 576 с.
2) Слепян Л.И. Нестационарные упругие волны. – Л.: Судостроение, 1972. – 351 с.
3) Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. – М.: Наука, 1972. – 592 с.
4) Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М: Мир, 1975. – 543 с.
5) Новацкий В. Теория упругости. – М.: Мир, 1975. – 872 с.

 

155


6)  Мусаев  В.К.  Воздействие  продольной  ступенчатой волны на подкрепленное круглое отверстие в 
упругой среде
// Всесоюзная конференция «Современные проблемы стро- ительной  механики  и  прочности  летательных 
 аппаратов». Тезисы докладов. – М.: МАИ, 1983. – С. 51.
7) Мусаев В.К. Дифракция продольной волны на кру- глом  и  квадратном  отверстиях  в  упругой  
среде  //  Тезисы докладов   конференции   по   распространению   упругих   и упругопластических 
волн. – Фрунзе: Фрунзенский политех- нический институт, 1983. – Ч. 1. – С. 72–74.
8)  Мусаев  В.К.  Решение  задачи  дифракции  и  распро- странения  упругих  волн  методом  
конечных  элементов  // Строительная механика и расчет сооружений. – 1990. – № 4. – С. 74–78.
9) Musayev V.K. Testing of stressed state in the structure- base system under non-stationary 
dynamic effects // Proceedings of  the  second  International  conference  on  recent  advances  in 
geotechnical earthquake engineering and soil dynamics. – Sent- Louis: University of Missouri-Rolla, 
1991. – V. 3. – P. 87–97.
10) Мусаев В.К. Численное моделирование динамиче- ского  напряженного  состояния  сооружений  
уравнениями двумерной теории упругости и пластичности. Автореферат диссертации  на  соискание  
ученой  степени  доктора  техни- ческих наук по специальности 01.02.04. – М.: Совинтервод, 1993. – 
46 с.
11) Мусаев В.К. О достоверности результатов матема- тического  моделирования  нестационарных  волн  
напряже- ний в объектах сложной формы // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 
– 2014. – № 3. – С. 71–76.

 


156


12)  Мусаев  В.К.  О  достоверности  компьютерного  мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  
напряжений  в деформируемых телах сложной формы // Международный журнал  прикладных  и  
фундаментальных  исследований.  – 2014. – № 11. – С. 10–14.
13) Мусаев В.К. Моделирование нестационарных сто- ячих упругих волн в бесконечной полосе при 
воздействии в  виде  треугольного  импульса  //  Международный  журнал прикладных и фундаментальных 
исследований. – 2015. – № 11 (часть 2). – С. 248–251.
14)  Мусаев  В.К.  Численное  моделирование  плоских продольных волн в виде импульсного воздействия 
(восходя- щая часть – четверть круга, средняя – горизонтальная, нис- ходящая – линейная) в упругой 
полуплоскости // Междуна- родный  журнал  экспериментального  образования.  –  2015.
– № 11 (часть 2). – С. 222–226.
15)  Musayev  V.K.  Estimation  of  accuracy  of  the  results of  numerical  simulation  of  
unsteady  wave  of  the  stress  in deformable  objects  of  complex  shape  //  International  
Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2015. – Volume 11, Issue 1. – P. 
135–146.
16)  Спиридонов  В.П.  Определение  некоторых  законо- мерностей волнового напряженного состояния в 
геообъек- тах с помощью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Современные наукоемкие техно- логии. – 2015. – № 12–5. – С. 832–835.
17)  Стародубцев  В.В.,  Мусаев  А.В.,  Куранцов  В.А., Мусаева С.В., Кулагина Н.В. Оценка точности 
и достовер- ности  моделирования  плоских  нестационарных  упругих волн напряжений (треугольный 
импульс) в полуплоскости с помощью численного метода, алгоритма и комплекса про- грамм  Мусаева  
В.К.  //  Проблемы  управления  безопасно- стью  сложных  систем.  Материалы  XXIV  Международной 
конференции. – М.: РГГУ. 2016. – С. 352–355.


157


18) Саликов Л.М., Мусаев А.В., Идельсон Е.В., Самой- лов С.Н., Блинников В.В. Оценка физической 
достоверно- сти моделирования плоских нестационарных упругих волн напряжений в виде импульсного 
воздействия (функция Хе- висайда)  в  полуплоскости  с  помощью  численного  метода, алгоритма и 
комплекса программ Мусаева В.К. // Пробле- мы управления безопасностью сложных систем. Материалы 
XXIV Международной конференции. – М.: РГГУ. 2016. – С. 356–359.
19) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Дикова Е.В., Кры- лов  А.И.  Моделирование  достоверности  и  
точности  им- пульсного  воздействия  в  упругой  полуплоскости  с  помо- щью численного метода, 
алгоритма и комплекса программ Мусаева  В.К.  //  Информационно-телекоммуникационные технологии и 
математическое моделирование высокотехно- логичных систем. Материалы Всероссийской конференции с 
международным участием. –М.: РУДН. 2017. – С. 339–341.
20) Стародубцев В.В., Акатьев С.В., Мусаев А.В., Ши- янов С.М., Куранцов О.В. Моделирование упругих 
волн в виде  импульсного  воздействия  (восходящая  часть  –  чет- верть  круга,  нисходящая  часть 
 –  четверть  круга)  в  полу- плоскости  с  помощью  численного  метода  Мусаева  В.К.  // 
Проблемы безопасности российского общества. –2017. – № 1. – С. 36–40.
21) Куранцов В.А., Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Са- мойлов С.Н., Кузнецов М.Е. Моделирование 
импульса (пер- вая ветвь: восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть – линейная; вторая 
ветвь: треугольник) в упругой по- луплоскости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Проблемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 2. – С. 51–55.

 

158


22)  Стародубцев  В.В.,  Мусаев  А.В.,  Шепелина  П.В., Акатьев  С.В.,  Кузнецов  М.Е.  
Моделирование  продольных, отраженных, интерференционных, дифракционных, изгиб- ных, поверхностных 
и стоячих волн с помощью численного метода, алгоритма и комплекса программ    Мусаева В.К. // 
Техносферная безопасность, надежность, качество, энерго и ресурсосбережение: Т38. Материалы 
Международной науч- но-практической конференции. Выпуск XIX. В 2 т. – Том 2.
–  Ростов-на-Дону:  Донской  государственный  технический университет. 2017. – С. 230–238.
23)  Крылов  А.И.,  Кормилицин  А.И.,  Куранцов  В.В.  О физической достоверности и математической 
точности мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  напряжений  с помощью численного метода, 
алгоритма и комплекса про- грамм  Мусаева  В.К.  //  Проблемы  управления  безопасно- стью  сложных 
 систем.  Материалы  XXV  Международной конференции. – М.: РГГУ. 2017. – С. 517–520.
24)  Мусаев  В.  К.  Математическое  моделирование  не- стационарных  волн  напряжений  в  
деформируемых  телах при ударных, взрывных и сейсмических воздействиях. – М.: Российский  
университет  транспорта.  2021.  –  629  с.  ISBN 978-5-7473-1067-4.
25) Мусаев В. К. Защита нарушенного авторского права (плагиат) в Пушкинском городском, Московском 
областном и Верховном Судах Российской Федерации. – М.: Россий- ский  университет  транспорта,  
2021.  –  874  с.  ISBN  978-5- 7473-1066-7.
26)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных взрывных волн напряжений в 
полуплоскости с вертикальной  полостью  заполненной  водой  (соотношение ширины к высоте один к 
десяти) // Проблемы безопасности российского общества. – 2022. – № 2. – С. 17–25.


159


27) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений при взрыве в 
полуплоскости с вертикальной полостью заполненной нефтью: соотношение ширины к высоте один к десяти 
// Проблемы безопасности российского общества. – 2022. – № 2. – С. 68–75.
28) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений и траекторий 
компонентов пе- ремещений в полуплоскости при воздействии в виде дельта функции: задача Лэмба // 
Актуальные проблемы строитель- ной отрасли и образования – 2021. Сборник докладов Вто- рой 
Национальной научной конференции. – Москва: Изда- тельство МИСИ – МГСУ, 2022. – С. 911–918.
29) Мусаев В.К. Моделирование распространения пере- мещений и скоростей перемещений в упругой 
полуплоско- сти (воздействие в виде функции Хевисайда) // Математика: теоретические и прикладные 
исследования: материалы Все- российской  научно-практической  конференции.  –  Москва: Московский 
Политех, 2022. – С. 137–142.
30) Musayev V.K. Modeling of seismic waves stresses in a  half-plane  with  a  vertical  cavity  
filled with  water  (the  ratio of  width  to  height  is  one  to  ten)  //  International  
Journal  for Computational  Civil  and  Structural  Engineering.  –  2022.  – Volume 18, Issue 3. – 
P. 114–125.
31) Мусаев В.К. Математическое моделирование напря- жений при нестационарных волновых воздействиях 
в гео- объектах  //  Гидротехническое  строительство.  –  2023.  –  № 3. – С. 14–28.

 

 

 


160


КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ВЗРЫВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ПОДЗЕМНОМ СООРУЖЕНИИ

В.В. Мусаев, И.А. Поединцев

Российский университет транспорта, г. Москва Российский университет дружбы народом, г. Москва 
Московский государственный геологоразведочный университет,
г. Москва
Московский государственный строительный университет,
г. Москва

Аннотация:
Приводится  информация  о  математическом  (компью- терном)  моделировании  нестационарных  волн  в 
 подзем- ном  сооружении  при  внутренних  взрывных  воздействиях. Проблема математического 
(численного и аналитического) и физического (модельный и натурный эксперименты) мо- делирования  
задач  переходного  периода  является  актуаль- ной фундаментальной, прикладной и производственной 
на- учной задачей. Разработаны методика, алгоритм и комплекс программ для получения компонентов 
тензора напряжений, перемещений  и  их  производных  в  деформируемых  телах, различной  формы,  
при  нестационарных  волновых  воздей- ствиях. Для оценки достоверности разработанной методи- ки, 
алгоритма и комплекса программ была решена задача о воздействии импульса в виде периода трапеции. 
Получены новые результаты о контурных напряжениях на свободной поверхности при внутреннем взрывном 
воздействии с уче- том сооружения, находящегося под землей.


161


Ключевые  слова:  численное  моделирование,  цифро- вое  моделирование,  метод  конечных  
элементов,  методика, алгоритм, комплекс программ Мусаева В.К., упругие волны, нестационарные 
волновые уравнения, динамика сплошных деформируемых  сред,  распространение  волн,  условия  на 
фронте плоской волны, нестационарный волновой процесс, период трапеции, взрыв, подземное 
сооружение, волны на- пряжений.

Введение
Взрывные воздействия на строительные объекты мож- но  представить  в  виде  нестационарных  волн  
переходного процесса.
В  работе  приводится  математическое  моделирование напряженного состояния подземного сооружения 
при вну- треннем взрывном воздействии в подвальном этаже.
Некоторые  вопросы  в  области  математического  (чис- ленного)   моделирования   нестационарных   
динамических задач рассмотрены в следующих работах [1–31]. В работах [6–31] приведена информация о 
физической достоверности и математической точности (верификация) рассматриваемо- го численного 
метода, алгоритма и комплекса программ.
Постановка  задачи, разработка методики и алгоритма Для моделирования нестационарных волн 
переходного периода в деформируемых телах сложной формы, рассмо- трено некоторое тело в 
прямоугольной декартовой системе координат  (прямолинейная  система  координат  с  взаимно 
перпендикулярными  осями  на  плоскости),  которому  в  на- чальный момент времени, сообщается 
импульсное механи-
ческое воздействие.
Многие материалы имеют свойство упругости при вол- новых  воздействиях.  Если  деформации  
нестационарных сил  не  превышают  некоторого  нормативного  предела,  то


162


после снятия этих сил деформация исчезает. Поэтому будем предполагать,  что  деформируемые  тела,  
являются  упруги- ми. Деформируемые тела восстанавливают полностью свою форму после снятия 
нагрузки.
Для решения задачи о распространении волн напряже- ний в деформируемых телах применяем уравнения 
динами- ческой теории упругости [6–7, 21–22, 31].
Систему  уравнений  в  некоторой  области  деформируе- мого тела, следует интегрировать при 
начальных и гранич- ных условиях [6–7, 21–22, 31].
Для решения нестационарной динамической задачи те- ории упругости с начальными и граничными 
условиями (за- дача Коши) – используем метод конечных элементов (чис- ленное  моделирование  
уравнений  переходного  процесса) [6–7, 21–22, 31].
Задача  решается  с  помощью  метода  математического моделирования для распространения 
нестационарных волн напряжений в сложных деформируемых объектах.
Приближенное  уравнение  движения  в  волновой  теории упругости, с учетом определения матриц и 
векторов для неко- торого тела, приведено в следующих работах [6–7, 21–22, 31].
С помощью метода Галеркина, получена двумерная яв- ная двухслойная линейная схема для внутренних и 
гранич- ных узловых точек исследуемых объектов [6–7, 21–22, 31].
Шаг по временной переменной определяем из условия Куранта-Фридрихса-Леви [6–7, 21–22, 31].
На основе метода конечных элементов разработана ме- тодика, алгоритм и комплекс программ для 
моделирования волн в деформируемых телах.
Исследуемая область разбивается на конечные элемен- ты  первого  порядка  (треугольные  и  
прямоугольные),  так как конечные элементы первого порядка позволяют хорошо моделировать фронты 
нестационарных волн в деформируе- мых телах, а также аппроксимировать разрывы на фронтах различных 
волн.


163


Оценка точности разработанного комплекса программ Рассматривается задача о моделировании плоских 
про- дольных волн в упругой полуплоскости (рис. 1) в виде си- нусоиды  (три  полупериода)  (рис.  
2).  Задача  решается  для оценки  физической  достоверности  и  математической  точ- ности  
рассматриваемого  численного  метода,  алгоритма  и комплекса  программ  [6–7,  21–22,  31].  
Исследуемая  задача впервые решена Мусаевым В.К. с помощью разработанной методики, алгоритма и 
комплекса программ [6–7, 21–22, 31]. Расчеты  проводились  при  следующих  единицах  изме- рения:  
килограмм-сила  (кгс);  сантиметр  (см);  секунда  (с). Для перехода в другие единицы измерения 
были приняты следующие допущения: 1 кгс/см² ≈ 0,1 МПа; 1 кгс с²/см⁴ ≈
10⁹ кг/м³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Постановка задачи о распространении плоских продольных волн в полуплоскости в виде 
синусоиды (три полупериода). Схема В.К. Мусаева


164


Рисунок 2 – Воздействие в виде периода трапеции. График В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 3 – Изменение упругого нормального напряжения σy  (задача о распространении плоских 
продольных  волн в упругой полуплоскости в виде периода трапеции во време- ни t / Δt в точке B1: 1 
– численное решение; 2 – аналитиче- ское решение.  График В.К. Мусаева


165


На границе полуплоскости AB (рис. 1) приложено нор- мальное напряжение σy, которое изменяется от 0 
≤ n ≤  61 ( n
= t / Δt ) и максимальное значение равно P ( P = σ₀ , σ₀ = -0,1
МПа (-1 кгс/см²)).
Граничные условия для контура BCDA при t > 0 u = v = u = v = 0. Отраженные волны от контура BCDA не 
доходят до исследуемых точек при 0 ≤ n ≤ 120.
Расчеты проведены при следующих исходных данных: H  = Δx  = Δy  ; Δt  =  1,862  ∙  10⁻⁶  с;  E  =  
2,1  ∙  10⁵  МПа  (2,1  ∙
10⁶ кгс/см²); ν = 0,3; ρ = 0,8∙10⁴ кг/м³ (0,8 ∙ 10⁻⁵ кгс с²/см⁴); Cp= 5371 м/с; CS= 3177 м/с. 
Исследуемая расчетная область имеет 2004002 узловые точки. Решается система уравнений
из 8016008 неизвестных.
Результаты  расчетов  получены  в  характерных  точках B1–B10 (рис. 1). В качестве примера на рис. 
3 приводится изменение нормального напряжения σy ( σy = σy / σ0 ) (рис. 2) во времени n в точке B1 
(1 – численное решение; 2 – ана- литическое решение).
В данном случае можно использовать условия на фрон- те плоской волны, которые изложены в работе 
[1]. На фронте плоской продольной волны имеются следующие аналитиче- ские зависимости для плоского 
напряженного состояния σy
= - σ0  [1].
Отсюда видим, что точное решение задачи соответству-
ет воздействию σ₀ (рис. 2).
Моделирование внутреннего взрывного воздействия в подземном сооружении
Рассматривается задача о воздействии взрывной волны в виде треугольного импульса (дельта функция) в 
подзем- ном сооружении (рис. 4-5).  Исследуемая задача впервые ре- шена Мусаевым В.К. с помощью 
разработанной методики, алгоритма и комплекса программ [6–7, 21–22, 31].

 

166


Расчеты  проводились  при  следующих  единицах  изме- рения:  килограмм-сила  (кгс);  сантиметр  
(см);  секунда  (с). Для перехода в другие единицы измерения были приняты следующие допущения: 1 
кгс/см² ≈ 0,1 МПа; 1 кгс с²/см⁴ ≈ 10⁹ кг/м³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 4 – Постановка задачи о внутреннем взрывном воздействии в подземном сооружении. Схема В.К. 
Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 5 – Воздействие в виде треугольного импульса (дельта функция). График В.К. Мусаева


167


Рисунок 6 – Точки, в которых получены контурные напряжения. Расстояние между точками A1, A2, A3, 
A4, A5, A6, A7, A8, A9 и A10 – равно H. Схема В.К. Мусаева

Начальные условия приняты нулевыми. По нормали к контуру ABCD приложено нормальное напряжение σn, 
кото- рое при 1 ≤ n ≤ 11 ( n = t / Δt ) изменяется линейно от 0 до P, а при 11 ≤ n ≤ 21 от P до 0 
(P = σ₀). На контуре AB  приложено нормальное напряжение σy  ( σy  = σ0  , σ0  = 0,1 МПа (1 кгс/ 
см²)). На контуре CD приложено нормальное напряжение σ

 

 

 

 

 

 

( σy  = σ0  , σ0  = - 0,1 МПа (- 1 кгс/см )). На контуре  AD при-
2

 

 

 

 

 

 

 

ложено нормальное напряжение σx  ( σx  = σ0  , σ0  = 0,1 МПа (1 кгс/см²)). На контуре BC приложено 
нормальное напря-

 

 

 

 

 

 

 

 

жение σx  ( σx  = σ0  , σ0  = - 0,1 МПа (- 1 кгс/см )). Граничные
2

 

 

 

 

 

 

 

 


условия для контура HIJE при

 

 

 

 

 

 

 

 


t > 0

 

 

 

 

 

 

 

 


u = v = u????  = v???? = 0 . Отра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

женные волны от контура HIJE не доходят до исследуемых точек при 0 ≤ n ≤ 500.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 7 – Изменение упругого контурного напряжения σk во времени t / Δt в точке A1 при решении 
задачи о внутреннем взрыве в подземном сооружении.
График В.К. Мусаева

168


Рисунок 8 – Изменение упругого контурного напряжения σk  во времени t / Δt в точке A2 при решении 
задачи о внутреннем взрыве в подземном сооружении.
График В.К. Мусаева

При расчетах приняты следующие исходные данные: H
= Δx = Δy ; Δt = 2,788 ∙ 10⁻⁶ с; E = 3,15 ∙ 10 ⁴ МПа (3,15 ∙ 10 5
кгс/см²); ν = 0,2; ρ = 0,255 ∙ 10⁴ кг/м³ (0,255 ∙ 10⁻⁵ кгс с²/см⁴); Cp  = 3587 м/с; Cs  = 2269 м/с. 
Решается система уравнений из 16016004 неизвестных.
Контурное  напряжение  σk    получено  в  точках  A1-A10 (рис. 6). В точках A1 и A2 (рис. 7-8) 
показано изменение кон- турного напряжения σk  на свободной поверхности при вну- треннем взрыве в 
подземном сооружении во времени t / Δt.

Выводы
1)  Для  решения  динамической  теории  упругости,  при нестационарных  волновых  воздействиях,  
разработаны  ме- тодика,  алгоритм  и  комплекс  программ.  При  разработке комплекса программ 
использовался алгоритмический язык Фортран-90.
2)   Решена   задача   о   воздействии   плоской   продоль- ной  волны  в  виде  в  виде  периода  
трапеции  на  упругую


169


полуплоскость.  Проведено  сопоставление  с  результатами аналитического решения, которое показало, 
количественное совпадение.
3) Решена задача о внутреннем взрывном воздействии в подвальном сооружении. Взрывное воздействие 
модели- руется в виде треугольного импульса (дельта функция). По- лучены контурные напряжения на 
свободной поверхности. Величина контурных напряжений в задаче с учетом подзем- ного сооружения 
выше, по сравнению с задачей без подзем- ного сооружения.

ЛИТЕРАТУРА

1) Тимошенко С.П., Гудьер Д. Теория упругости. – М.: Наука. 1975. – 576 с.
2) Слепян Л.И. Нестационарные упругие волны. – Л.: Судостроение, 1972. – 351 с.
3) Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. – М.: Наука, 1972. – 592 с.
4) Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М: Мир, 1975. – 543 с.
5) Новацкий В. Теория упругости. – М.: Мир, 1975. – 872 с.
6)  Мусаев  В.К.  Решение  задачи  дифракции  и  распро- странения  упругих  волн  методом  
конечных  элементов  // Строительная механика и расчет сооружений. – 1990. – № 4. – С. 74–78.
7)  Мусаев  В.К.  Численное  моделирование  динамиче- ского  напряженного  состояния  сооружений  
уравнениями двумерной теории упругости и пластичности. Автореферат диссертации  на  соискание  
ученой  степени  доктора  техни- ческих наук по специальности 01.02.04. – М.: Совинтервод, 1993. – 
46 с.


170


8) Мусаев В.К. О достоверности результатов математи- ческого моделирования нестационарных волн 
напряжений в  объектах  сложной  формы  //  Строительная  механика  ин- женерных конструкций и 
сооружений. – 2014. – № 3. – С. 71–76.
9)  Мусаев  В.К.  О  достоверности  компьютерного  мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  
напряжений  в деформируемых телах сложной формы // Международный журнал  прикладных  и  
фундаментальных  исследований.  – 2014. – № 11. – С. 10–14.
10)  Мусаев  В.К.  Численное  моделирование  плоских продольных волн в виде импульсного воздействия 
(восходя- щая часть – четверть круга, средняя – горизонтальная, нис- ходящая – линейная) в упругой 
полуплоскости // Междуна- родный  журнал  экспериментального  образования.  –  2015.
– № 11 (часть 2). – С. 222–226.
11)  Musayev  V.K.  Estimation  of  accuracy  of  the  results of  numerical  simulation  of  
unsteady  wave  of  the  stress  in deformable  objects  of  complex  shape  //  International  
Journal for  Computational Civil and  Structural Engineering. –2015.  – Volume 11, Issue 1. – P. 
135–146.
12) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Куранцов В.А., Му- саева С.В., Кулагина Н.В. Оценка точности и 
достоверности моделирования плоских нестационарных упругих волн на- пряжений (треугольный импульс) 
в полуплоскости с помо- щью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Проблемы управления безопасностью слож- ных систем. Материалы XXIV Международной конферен- ции. – 
М.: РГГУ. 2016. – С. 352–355.
13) Саликов Л.М., Мусаев А.В., Идельсон Е.В., Самой- лов С.Н., Блинников В.В. Оценка физической 
достоверно- сти моделирования плоских нестационарных упругих волн напряжений   в   виде   
импульсного   воздействия   (функция


171


Хевисайда) в полуплоскости с помощью численного мето- да, алгоритма и комплекса программ Мусаева 
В.К. // Про- блемы  управления  безопасностью  сложных  систем.  Мате- риалы  XXIV  Международной  
конференции.  –  М.:  РГГУ. 2016. – С. 356–359.
14) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Дикова Е.В., Кры- лов А.И. Моделирование достоверности и 
точности импуль- сного  воздействия  в  упругой  полуплоскости  с  помощью численного  метода,  
алгоритма  и  комплекса  программ  Му- саева В.К. // Информационно-телекоммуникационные тех- 
нологии и математическое моделирование высокотехноло- гичных систем. Материалы Всероссийской 
конференции с международным участием. – М.: РУДН. 2017. – С. 339–341.
15) Стародубцев В.В., Акатьев С.В., Мусаев А.В., Ши- янов С.М., Куранцов О.В. Моделирование упругих 
волн в виде  импульсного  воздействия  (восходящая  часть  –  чет- верть круга, нисходящая часть – 
четверть круга) в полупло- скости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Про- блемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 1.
– С. 36–40.
16) Мусаев В.К. Применение волновой теории сейсми- ческого воздействия для моделирования упругих 
напряже- ний  в  Курпсайской  плотине  с  грунтовым  основанием  при незаполненном  водохранилище  
//  Геология  и  геофизика Юга России. – 2017. – № 2. – С. 98–105.
17) Куранцов В.А., Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Са- мойлов С.Н., Кузнецов М.Е. Моделирование 
импульса (пер- вая ветвь: восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть – линейная; вторая 
ветвь: треугольник) в упругой по- луплоскости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Проблемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 2. – С. 51–55.

 

172


18)  Джинчвелашвили  Г.А.,  Попадейкин  В.В.,  Аксенов В.А., Блинников В.В., Доронин Ф.Л. О 
физической досто- верности  и  математической  точности  моделирования  не- стационарных волн 
напряжений в деформируемых телах с помощью численного метода, алгоритма и комплекса про- грамм 
Мусаева В.К. // Техносферная безопасность, надеж- ность, качество, энерго и ресурсосбережение: Т38. 
Матери- алы  Международной  научно-практической  конференции. Выпуск XIX. В 2 т. – Том 2. – 
Ростов-на-Дону: Донской го- сударственный технический университет, 2017. – С. 55–63.
19)  Стародубцев  В.В.,  Мусаев  А.В.,  Шепелина  П.В., Акатьев  С.В.,  Кузнецов  М.Е.  
Моделирование  продольных, отраженных, интерференционных, дифракционных, изгиб- ных, поверхностных 
и стоячих волн с помощью численного метода, алгоритма и комплекса программ    Мусаева В.К. // 
Техносферная безопасность, надежность, качество, энерго и ресурсосбережение: Т38. Материалы 
Международной науч- но-практической конференции. Выпуск XIX. В 2 т. – Том 2.
–  Ростов-на-Дону:  Донской  государственный  технический университет. 2017. – С. 230–238.
20)  Крылов  А.И.,  Кормилицин  А.И.,  Куранцов  В.В.  О физической достоверности и математической 
точности мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  напряжений  с помощью численного метода, 
алгоритма и комплекса про- грамм  Мусаева  В.К.  //  Проблемы  управления  безопасно- стью  сложных 
 систем.  Материалы  XXV  Международной конференции. –М.: РГГУ. 2017. – С. 517–520.
21)  Мусаев  В.  К.  Математическое  моделирование  не- стационарных  волн  напряжений  в  
деформируемых  телах при ударных, взрывных и сейсмических воздействиях. – М.: Российский  
университет  транспорта.  2021.  –  629  с.  ISBN 978-5-7473-1067-4.

 

173


22) Мусаев В. К. Защита нарушенного авторского права (плагиат) в Пушкинском городском, Московском 
областном и Верховном Судах Российской Федерации. – М.: Россий- ский  университет  транспорта,  
2021.  –  874  с.  ISBN  978-5- 7473-1066-7.
23) Мусаев В.К. Математическое моделирование пере- ходных процессов в 10-этажном здании, 
представленных в виде функций Хевисайда // Academia. Архитектура и строи- тельство. – 2022. – № 2. 
– С. 92–98.
24)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных упругих волн напряжений в консоли 
и десяти- этажном здании при фундаментальном воздействии в виде функции Хевисайда // РЭНСИТ: 
Радиоэлектроника. Нано- системы. Информационные технологии. – 2022. – № 14(2).
– С.187–196.
25)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных взрывных волн напряжений в 
полуплоскости с вертикальной  полостью  заполненной  водой  (соотношение ширины к высоте один к 
десяти) // Проблемы безопасности российского общества. – 2022. – № 2. – С. 17–25.
26) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений при взрыве в 
полуплоскости с вертикальной полостью заполненной нефтью: соотношение ширины к высоте один к десяти 
// Проблемы безопасности российского общества. – 2022. – № 2. – С. 68–75.
27) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений и траекторий 
компонентов пе- ремещений в полуплоскости при воздействии в виде дельта функции: задача Лэмба // 
Актуальные проблемы строитель- ной отрасли и образования – 2021. Сборник докладов Вто- рой 
Национальной научной конференции. – Москва: Изда- тельство МИСИ – МГСУ, 2022. – С. 911–918.

 

174


28)  Мусаев  В.К.  Математическое  моделирование  га- сителя  волн  из  резины  в  консоли  с  
основанием  при  сейс- мическом   воздействии   //   Математика:   теоретические   и прикладные 
исследования: материалы Всероссийской науч- но-практической конференции. – Москва: Московский По- 
литех, 2022. – С. 131–136.
29) Мусаев В.К. Моделирование распространения пере- мещений и скоростей перемещений в упругой 
полуплоско- сти (воздействие в виде функции Хевисайда) // Математика: теоретические и прикладные 
исследования: материалы Все- российской  научно-практической  конференции.  –  Москва: Московский 
Политех, 2022. – С. 137–142.
30) Musayev V.K. Modeling of seismic waves stresses in a  half-plane  with  a  vertical  cavity  
filled with  water  (the  ratio of  width  to  height  is  one  to  ten)  //  International  
Journal  for Computational  Civil  and  Structural  Engineering.  –  2022.  – Volume 18, Issue 3. – 
P. 114–125.
31) Мусаев В.К. Математическое моделирование напря- жений при нестационарных волновых воздействиях 
в гео- объектах  //  Гидротехническое  строительство.  –  2023.  –  № 3. – С. 14–28.

 

 

 

 

 

 


175


МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗРЫВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ПОДВАЛЕ ДЕСЯТИЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ С ПОМОЩЬЮ 
КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ МУСАЕВА В.К.

С.В. Акатьев, В.В. Стародубцев, А.В. Мусаев, Е.В. Дикова, А.И. Кормилицин

Российский университет транспорта, г. Москва Российский университет дружбы народов, г. Москва 
Московский государственный геологоразведочный университет,
г. Москва
Московский государственный строительный университет,
г. Москва

Аннотация:
Приводится  информация  о  математическом  (компью- терном)  моделировании  нестационарных  
взрывных  волн в    подвале  десятиэтажного  здания  с  основанием  в  виде упругой  полуплоскости. 
 Математическое  (цифровое)  мо- делирование  задач  переходного  периода  является  актуаль- ной 
научной задачей для получения новых знаний и зако- номерностей.  Разработана  методика  и  
алгоритм.  Создан комплекс программ. Они позволяют решать задачи при не- стационарных  волновых  
воздействиях  в  деформируемых телах,  различной  формы.  При  разработке  комплекса  про- грамм 
использовался алгоритмический язык Фортран-90 с комментариями.   Исследуемая   область   
аппроксимируется (разбивается)  на  конечные  элементы  первого  порядка.  Ре- шена  задача  о  
компьютерном  (цифровом)  моделировании нестационарных взрывных волн в подвале десятиэтажного 
здания с упругим основанием в виде полуплоскости.


176


Ключевые слова: природные чрезвычайные ситуации, техносферная безопасность, численное 
моделирование, ме- тодика,  алгоритм,  упругие  волны,  нестационарные  волно- вые уравнения, 
динамика сплошных деформируемых сред, распространение волн, условия на фронте плоской волны, 
переходной  период,  подвальный  этаж,  десятиэтажное  зда- ние, треугольный импульс, упругая 
полуплоскость, контур- ное напряжение, комплекс программ Мусаева В.К.

Приводится некоторая информация моделирования неста- ционарных экстремальных процессов в 
строительных объектах с помощью волновой теории взрывной безопасности.
Для решения поставленных задач применяются волно- вые  уравнения  механики  деформируемого  
твердого  тела. Нестационарные  волновые  воздействия  распространяются в различных сооружениях с 
учетом физических закономер- ностей волн.
Знание закономерностей волнового поля позволяет бо- лее точно выбрать метод решения задачи и 
сделать глубокий анализ волнового напряженного состояния.
В  работах  [1–26]  приведена  информация  о  нестацио- нарных волнах в деформируемых телах.
Некоторые результаты в области постановки нестацио- нарных динамических воздействий на сооружения с 
окру- жающей  средой  (численный  метод,  алгоритм  и  комплекс программ Мусаева В.К.) рассмотрены 
в следующих работах [5–26].
В работах [5–26] приведена информация о физической достоверности  и  математической  точности  
применяемого численного  метода,  алгоритма  и  комплекса  программ  при решении задач 
моделирования нестационарных волн напря- жений в деформируемых телах различной формы (числен- ный 
метод, алгоритм и комплекс программ Мусаева В.К.).


177


На основе метода конечных элементов разработаны ме- тодика, алгоритм и комплекс программ для 
решения линей- ных двумерных плоских задач, которые позволяют решать сложные задачи при 
нестационарных волновых воздействи- ях на различные объекты.
Основные соотношения метода конечных элементов по- лучены с помощью принципа возможных перемещений.
Матрица упругости выражена через скорость продоль- ных волн, скорость поперечных волн и плотность.
Линейная  динамическая  задача  с  начальными  и  гра- ничными условиями в виде дифференциальных 
уравнений в частных производных, для решения задач при волновых воздействиях, с помощью метода 
конечных элементов в пе- ремещениях приведена к системе линейных обыкновенных дифференциальных  
уравнений  с  начальными  условиями, которая решается по явной двухслойной схеме.
Комплексы  программ  написаны  на  алгоритмических языках Фортран-90 и Бейсик (продукт фирмы 
Майкрософт). Рассмотрим некоторые результаты в области постанов-
ки  практических  задач  при  сейсмическом  воздействии  на уникальные объекты.
В работе приводится цифровое решение задачи о моде- лировании нестационарных взрывных волн в 
подвале деся- тиэтажного здания с упругой полуплоскостью.
Главным  в  любой  исследовательской  работе  является научный  результат.  Он  может  быть  в  
виде  графиков,  диа- грамм, схем, рисунков или таблиц. Они позволяют наглядно показать новые 
знания и закономерности.
В  задачах  безопасности  уникальных  объектов  по  не- сущей  способности  (прочности)  
применяются  уравнения нестационарной волновой теории упругости. Такой подход принят для всех задач 
механики деформируемого твердого тела при нестационарных волновых воздействиях.


178


Некоторые  вопросы  в  области  моделирования  неста- ционарных динамических и волновых задач 
рассмотрены в следующих работах [7–8, 19, 21].
Постановка динамических задач механики деформиру- емого твердого тела (переходной процесс) 
приведена в сле- дующих работах [7–8, 19, 21].
Цифровое моделирование позволяет решать многие за- дачи механики в виде систем с конечным числом 
неизвест- ных [7–8, 19, 21].
Передний  фронт  нестационарной  волны  возмущения, взаимодействуя с границами исследуемой области, 
отража- ется и тем самым создается сложное волновое напряженное состояние [7–8, 19, 21].
Переходные  процессы  очень  важны  для  оценки  безо- пасности сложных технических систем при 
чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера. Основное напряженное состояние в 
исследуемом объекте формирует- ся при переходном процессе, то есть нестационарном вол- новом.
Поэтому разработка методики, алгоритма и комплекса программ решения поставленной проблемы является 
акту- альной  фундаментальной  и  прикладной  научной  задачей [7–8, 19, 21].
Применение рассматриваемого численного метода, ал- горитма и комплекса программ для решения 
нестационар- ных  волновых  задачах  в  деформируемых  телах  сложной формы приведено в следующих 
работах [7–8, 19, 21].
Оценка  точности  и  достоверности  (верификация)  рас- сматриваемого численного метода, алгоритма 
и комплекса программ приведена в следующих работах [5–26].
Принимая  во  внимание  определение  матрицы  жестко- сти,  вектора  инерции  и  вектора  внешних  
сил  для  некото- рого  тела,  записываем  приближенное  значение  уравнения


179


движения  в  теории  упругости  [7–8,  19,  21],  которое  мож- но характеризовать, как систему 
линейных обыкновенных дифференциальных  уравнений  второго  порядка  в  переме- щениях с начальными 
условиями [7–8, 19, 21].
С помощью метода конечных элементов (цифровое мо- делирование), линейную задачу с начальными и 
граничными условиями привели к линейной задаче Коши [7–8, 19, 21].
Задание  различных  физических  свойств,  для  каждого конечного элемента, позволяет с помощью 
метода конечных элементов  решать  динамические  задачи  теории  упругости для областей различной 
формы [7–8, 19, 21]. Интегрируя по временной  координате  соотношение  уравнения  движения с  
начальными  условиями  с  помощью  конечно-элементно- го варианта метода Галеркина, получим 
двумерную явную двухслойную линейную схему для внутренних и граничных узловых точек [7–8, 19, 21].
Систему  с  бесконечным  числом  неизвестных  привели к системе с конечным числом неизвестных. 
Общая теория численных уравнений математической физики требует для этого наложение определенных 
условий на отношение ша- гов  по  временной  координате  и  по  пространственным  ко- ординатам 
(условие Куранта), а именно [7–8, 19, 21]. Ана- литическое исследование устойчивости явной 
двухслойной схемы в перемещениях для внутренних и граничных узло- вых точек на квазирегулярных 
сетках связано с большими трудностями,   поэтому   устойчивость   явной   двухслойной схемы в 
перемещениях для внутренних и граничных узло- вых точек на квазирегулярных сетках исследуем с 
помощью численного  эксперимента  [7–8,  19,  21].  Для  исследуемой области, состоящей из 
материалов с разными физическими свойствами,  выбирается  минимальный  шаг  по  временной 
координате.

 

180


На основе метода конечных элементов в перемещени- ях разработана методика, разработан алгоритм и 
составлен комплекс  программ для  решения  двумерных  волновых  за- дач динамической теории 
упругости [7–8, 19, 21].
Рассматривается задача о воздействии взрывной волны в виде треугольного импульса (дельта функция) в 
подвале десятиэтажного здания (рис. 1-2).
Расчеты проводились при следующих единицах измере- ния: килограмм-сила (кгс); сантиметр (см); 
секунда (с). Для перехода в другие единицы измерения были приняты следую- щие допущения: 1 кгс/см² 
≈ 0,1 МПа; 1 кгс ∙ с2/см⁴ ≈ 10⁹ кг/м³. Исследуемая задача впервые решена Мусаевым В.К. с помощью 
разработанной методики, алгоритма и комплекса
программ [7–8, 19, 21].
Начальные условия приняты нулевыми. По нормали к контуру DJLM приложено нормальное напряжение σn, 
кото- рое при 1 ≤ n ≤ 11 ( n = t / Δt ) изменяется линейно от O до P, а при11 ≤ n ≤ 21 от P до 0 ( 
P = σ₀ ).
На контуре JD приложено нормальное напряжение σy  (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


σy  =σ0  , σ0  = 0,1 МПа (1 кгс/см )).
2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


На контуре LM приложено нормальное напряжение σy  (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σy  =. σ0  , σ0  = - 0,1 МПа (- 1 кгс/см )).
2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


На контуре DM приложено нормальное напряжение σx (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σx  = σ0  , σ0  = 0,1 МПа (1 кгс/см )).
2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На контуре JL приложено нормальное напряжение σx  (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


σx  = σ0  , σ0  = - 0,1 МПа (- 1 кгс/см )).
2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Граничные   условия   для   контура   PQRA   при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t > 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


u = v = u???? = v???? = 0 . Отраженные волны от контура PQRA не до- ходят до 
исследуемых точек при 0 ≤  n ≤  500.
При  расчетах  приняты  следующие  исходные  данные: H = Δx = Δy ; Δt = 2,788 ∙ 10⁻⁶ с; E = 
3,15∙10⁴ МПа (3,15∙10⁵
кгс/см²) ν = 0,2; ρ = 0,255∙10⁴ кг/м³ (0,255∙10⁻⁵ кгс с²/см⁴); C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


p
= 3587 м/с; Cs; = 2269 м/с. Решается система уравнений из 16202276 неизвестных

181


Рисунок 1 – Постановка задачи для десятиэтажного здания с подвалом и упругим основанием в виде 
полуплоскости для решения задачи о внутреннем взрыве в подвале десятиэтажного здания. Схема В.К. 
Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Воздействие в виде треугольного импульса. График В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 3 – Взрывное воздействие по контуру подвального этажа. Схема В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


182


Контурное напряжение σk  получено в точках A1-A10 (рис. 4).

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Точки, в которых получены упругие напряжения во времени в первом этаже десятиэтажного 
здания. Схема В.К. Мусаева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 5 – Точки, в которых получены упругие напряжения во времени в подвальном этаже 
десятиэтажного здания.
Схема В.К. Мусаева

Авторы выражают благодарность Мусаеву В.К. за ока- занную помощь и внимание к работе.


183


Выводы
1) Для решения задачи о взрывных воздействиях в под- вале десятиэтажного здания применяются 
уравнения неста- ционарной  динамической  математической  теории  упруго- сти.

 

 

 

2) Задача решается с помощью численного метода, ал- горитма и комплекса программ Мусаева В.К.
3) На основе метода конечных элементов (компьютер- ное   моделирование)   разработаны   методика,   
алгоритм   и комплекс программ для решения линейных волновых задач, которые позволяют решать 
сложные задачи при нестацио- нарных волновых воздействиях.
4) Линейная динамическая задача с начальными и гра- ничными условиями в виде дифференциальных 
уравнений в частных производных, для решения задач при волновых воздействиях, с помощью метода 
конечных элементов при- ведена к системе линейных обыкновенных дифференциаль- ных уравнений с 
начальными условиями, которая решается по явной двухслойной схеме.
4)  Десятиэтажное  здание  моделируется  с  упругим  ос- нованием в виде упругой полуплоскости. 
Взрывное воздей- ствие моделируется в виде функции треугольного импульса (дельта функция). Решается 
система уравнений из 16202276 неизвестных.

ЛИТЕРАТУРА

1) Дэйвис Р. Волны напряжений в твердых телах. – М.: Иностранная литература, 1961. – 104 с.
2) Тимошенко С.П., Гудьер Д. Теория упругости. – М.: Наука, 1975. – 576 с.
3) Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М: Мир, 1975. – 543 с.


184


4) Ионов В.И., Огибалов П.М. Напряжения в телах при им- пульсивном нагружении. – М.: Высшая 
школа,1975. – 464 с.
5) Мусаев В.К.   О моделировании безопасности систе- мы плотина-основание (плотина Койна) по 
несущей способ- ности при волновых сейсмических воздействиях // Вестник НИЦ строительство. 
Исследования по теории сооружений.
– 2011. – № 3–4. – С. 112–119.
6)  Мусаев  В.К.  О  достоверности  компьютерного  мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  
напряжений  в деформируемых телах сложной формы // Международный журнал  прикладных  и  
фундаментальных  исследований.  – 2014. – № 11. – С. 10–14.
7)  Musayev  V.K.  Estimation  of  accuracy  of  the  results of  numerical  simulation  of  
unsteady  wave  of  the  stress  in deformable  objects  of  complex  shape  //  International  
Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2015. – Volume 11, Issue 1. – P. 
135–146.
8)   Musayev   V.K.   On   the   mathematical   modeling   of nonstationary  elastic  waves  
stresses  in  corroborated  by  the round hole // International Journal for Computational Civil and 
Structural Engineering. – 2015. – Volume 11, Issue 1. – P. 147– 156.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


9)  Спиридонов  В.П.  Определение  некоторых  законо- мерностей волнового напряженного состояния в 
геообъек- тах с помощью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Современные наукоемкие техно- логии. – 2015. – № 12–5. – С. 832–835.
10) Мусаев В.К., Завьялов А.М., Мерзляков В.Г., Аксе- нов В.А., Хачатрян С.А. Математическое 
моделирование за- дачи о распространении плоской продольной волны в виде треугольного импульса в 
упругой полуплоскости // Наука и техника транспорта. – 2016. – № 3. – С. 8–11.

 

185


11) Мусаев В.К., Завьялов А.М., Мерзляков В.Г., Аксе- нов  В.А.,  Деревяшкин  И.В.  Моделирование  
плоской  про- дольной волны в виде прямоугольного импульса в упругой полуплоскости // Наука и 
техника транспорта. – 2016. – № 4. – С. 108–111.
12) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Куранцов В.А., Му- саева С.В., Кулагина Н.В. Оценка точности и 
достоверности моделирования плоских нестационарных упругих волн на- пряжений (треугольный импульс) 
в полуплоскости с помо- щью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Проблемы управления безопасностью слож- ных систем. Материалы XXIV Международной конферен- ции. – 
М.: РГГУ, 2016. – С. 352–355.
13) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Дикова Е.В., Кры- лов А.И. Моделирование достоверности и 
точности импуль- сного  воздействия  в  упругой  полуплоскости  с  помощью численного  метода,  
алгоритма  и  комплекса  программ  Му- саева В.К. // Информационно-телекоммуникационные тех- 
нологии и математическое моделирование высокотехноло- гичных систем. Материалы Всероссийской 
конференции с международным участием. – М.: РУДН, 2017. – С. 339–341.
14) Стародубцев В.В., Акатьев С.В., Мусаев А.В., Ши- янов  С.М.,  Куранцов  О.В.  Моделирование  
упругих  волн  в виде импульсного воздействия (восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть 
– четверть круга) в полуплоскости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Проблемы без- 
опасности российского общества. – 2017. – № 1. – С. 36–40.
15) Куранцов В.А., Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Са- мойлов С.Н., Кузнецов М.Е. Моделирование 
импульса (пер- вая ветвь: восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть – линейная; вторая 
ветвь: треугольник) в упругой по- луплоскости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Проблемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 2. – С. 51–55.


186


16)  Джинчвелашвили  Г.А.,  Попадейкин  В.В.,  Аксенов В.А., Блинников В.В., Доронин Ф.Л. О 
физической досто- верности  и  математической  точности  моделирования  не- стационарных волн 
напряжений в деформируемых телах с помощью численного метода, алгоритма и комплекса про- грамм 
Мусаева В.К. // Техносферная безопасность, надеж- ность, качество, энерго и ресурсосбережение: Т38. 
Матери- алы  Международной  научно-практической  конференции. Выпуск XIX. В 2 т. –Том 2. 
–Ростов-на-Дону: Донской го- сударственный технический университет, 2017. – С. 55–63.
17) Musayev V.K. Mathematical modeling of non-stationary elastic waves stresses under a 
concentrated vertical exposure in the form of delta functions on the surface of the half-plane 
(Lamb problem)  //  International  Journal  for  Computational  Civil  and Structural Engineering. 
2019. Volume 15, Issue 2. P. 111–124.
18) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных упругих волн напряжений (переходной 
процесс) при воздействии (вертикальное сосредоточенное в виде тре- угольного импульса) на 
поверхность полуплоскости (задача Лэмба) // Геология и геофизика Юга России. – 2020. – № 4.
– С. 164–174.
19) Мусаев В.К. Математическое моделирование нестаци- онарных волн напряжений в деформируемых телах 
при удар- ных, взрывных и сейсмических воздействиях. – М.: Российский университет транспорта, 2021. 
– 629 с. ISBN 978-5-7473-1067-4.
20)  Мусаев  В.К.  Вычислительная  механика  в  задачах волновой теории сейсмической безопасности. 
– М.: Россий- ский  университет  транспорта,  2021.  –  652  с.  ISBN  978-5- 7473-1068-1.
21) Мусаев В.К. Защита нарушенного авторского права (плагиат) в Пушкинском городском, Московском 
областном и Верховном Судах Российской Федерации. – М.: Россий- ский  университет  транспорта,  
2021.  –  874  с.  ISBN  978-5- 7473-1066-7.


187


22)  Мусаев  В.К.  Математическое  моделирование  волн напряжений  при  сосредоточенном  
вертикальном  воздей- ствии в виде треугольного импульса: задача Лэмба // Строи- тельная механика 
инженерных конструкций и сооружений.
– 2021. – № 2. – С. 112–120.
23) Мусаев В.К. Математическое моделирование пере- ходных процессов в 10-этажном здании, 
представленных в виде функций Хевисайда // Academia. Архитектура и строи- тельство. – 2022. – № 2. 
– С. 92–98.
24)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных упругих волн напряжений в консоли 
и десяти- этажном здании при фундаментальном воздействии в виде функции Хевисайда // РЭНСИТ: 
Радиоэлектроника. Нано- системы. Информационные технологии. – 2022. – № 14(2).
– С.187–196.
25) Musayev V.K. Modeling of seismic waves stresses in a  half-plane  with  a  vertical  cavity  
filled with  water  (the  ratio of  width  to  height  is  one  to  ten)  //  International  
Journal  for Computational  Civil  and  Structural  Engineering.  –  2022.  – Volume 18, Issue 3. – 
P. 114–125.
26) Мусаев В.К. Математическое моделирование напря- жений при нестационарных волновых воздействиях 
в гео- объектах  //  Гидротехническое  строительство.  –  2023.  –  № 3. – С. 14–28.

 

 

 

 

 

188


КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО УДАРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ДЕСЯТИЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ С ПОДВАЛОМ 
ИСПОЛЬЗУЯ КОМПЛЕКС ПРОГРАММ МУСАЕВА В.К.

М.И. Шиянов, В.В. Стародубцев, С.В. Акатьев, А.В. Мусаев,
С.М. Шиянов, А.М. Зимин

Российский университет транспорта, г. Москва Российский университет дружбы народов, г. Москва 
Московский государственный геологоразведочный университет, г. Москва
Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация:
Приводится информация о компьютерном моделирова- нии  нестационарного  сосредоточенного  ударного  
воздей- ствия на десятиэтажное здание с подвалом. Моделирование (компьютерное) нестационарного 
ударного воздействия яв- ляется актуальной научной задачей. Исследования переход- ных волновых 
процессов осуществляется с помощью разра- ботанной методики, алгоритма и комплекса программ. Они 
позволяют получить напряженно-деформированное состоя- ние в телах сложной формы при нестационарных 
волновых процессах.  При  разработке  комплекса  программ  исполь- зовался  алгоритмический  язык  
Фортран-90.  Исследуемая область по пространственным переменным разбивается на конечные  элементы  
первого  порядка.  По  временной  пере- менной применяются конечные элементы первого порядка. 
Решена  задача  о  компьютерном  моделировании  нестацио- нарных волн при сосредоточенном ударном 
воздействии на десятиэтажное здание с подвалом.

189


Ключевые слова: природные чрезвычайные ситуации, техносферная безопасность, механика 
быстропротекающих процессов, численное моделирование, методика, алгоритм, комплекс программ Мусаева 
В.К., упругие волны, ударные воздействия нестационарные волновые уравнения, динами- ка сплошных 
деформируемых сред, распространение волн, условия на фронте плоской волны переходной период, им- 
пульс  в  виде  трапеции  подвальный  этаж,  десятиэтажное здание, упругая полуплоскость; контурное 
напряжение.

Приводится некоторая информация моделирования не- стационарных  экстремальных  процессов  в  
строительных объектах с помощью волновой теории сейсмической безо- пасности.
Для  решения  поставленных  задач  применяются  вол- новые уравнения механики деформируемого 
твердого тела [1–2].  Нестационарные  сейсмические  воздействия  распро- страняются в различных 
сооружениях с учетом физических закономерностей волн.
Знание закономерностей волнового поля позволяет бо- лее точно выбрать метод решения задачи и 
сделать глубокий анализ волнового напряженного состояния.
Некоторые результаты в области постановки нестацио- нарных динамических воздействий на сооружения с 
окру- жающей  средой  (численный  метод,  алгоритм  и  комплекс программ Мусаева В.К.) рассмотрены 
в следующих работах [3–24].
В работах [3–24] приведена информация о физической достоверности  и  математической  точности  
применяемого численного  метода,  алгоритма  и  комплекса  программ  при решении задач 
моделирования нестационарных волн напря- жений в деформируемых телах различной формы (числен- ный 
метод, алгоритм и комплекс программ Мусаева В.К.).


190


На основе метода конечных элементов разработаны ме- тодика, алгоритм и комплекс программ для 
решения линей- ных двумерных плоских задач, которые позволяют решать сложные задачи при 
нестационарных волновых воздействи- ях на различные объекты.
Основные соотношения метода конечных элементов по- лучены с помощью принципа возможных перемещений.
Матрица упругости выражена через скорость продоль- ных волн, скорость поперечных волн и плотность.
Линейная  динамическая  задача  с  начальными  и  гра- ничными условиями в виде дифференциальных 
уравнений в частных производных, для решения задач при волновых воздействиях, с помощью метода 
конечных элементов в пе- ремещениях приведена к системе линейных обыкновенных дифференциальных  
уравнений  с  начальными  условиями, которая решается по явной двухслойной схеме.
В  работе  приводится  цифровое  решение  задачи  о  мо- делировании  нестационарного  
сосредоточенного  ударного воздействия на подвале десятиэтажное здание с подвалом и упругой 
полуплоскостью.
Главным  в  любой  исследовательской  работе  является научный  результат.  Он  может  быть  в  
виде  графиков,  диа- грамм, схем, рисунков или таблиц. Они позволяют наглядно показать новые 
знания и закономерности.
В  задачах  безопасности  уникальных  объектов  по  не- сущей  способности  (прочности)  
применяются  уравнения нестационарной волновой теории упругости. Такой подход принят для всех задач 
механики деформируемого твердого тела при нестационарных волновых воздействиях.
Некоторые  вопросы  в  области  моделирования  неста- ционарных динамических и волновых задач 
рассмотрены в следующих работах [8–9, 17–19]. Постановка динамических задач механики деформируемого 
твердого тела (переходной


191


процесс)  приведена  в  следующих  работах  [8–9,  17–19]. Цифровое моделирование позволяет решать 
многие задачи механики  в  виде  систем  с  конечным  числом  неизвестных [8–9, 17–19].
Передний  фронт  нестационарной  волны  возмущения, взаимодействуя с границами исследуемой области, 
отража- ется и тем самым создается сложное волновое напряженное состояние [8–9, 17–19].
Переходные  процессы  очень  важны  для  оценки  безо- пасности сложных технических систем при 
чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера. Основное напряженное состояние в 
исследуемом объекте формирует- ся при переходном процессе, то есть нестационарном вол- новом.
Поэтому разработка методики, алгоритма и комплекса программ решения поставленной проблемы является 
акту- альной  фундаментальной  и  прикладной  научной  задачей [8–9, 17–19].
Применение рассматриваемого численного метода, ал- горитма и комплекса программ для решения 
нестационар- ных  волновых  задачах  в  деформируемых  телах  сложной формы приведено в следующих 
работах [8–9, 17–19].
Оценка  точности  и  достоверности  (верификация)  рас- сматриваемого численного метода, алгоритма 
и комплекса программ приведена в следующих работах [8–9, 17–19].
Принимая  во  внимание  определение  матрицы  жестко- сти, вектора инерции и вектора внешних сил 
для некоторого тела, записываем приближенное значение уравнения движе- ния в теории упругости [8–9, 
17–19].
С помощью метода конечных элементов (цифровое мо- делирование), линейную задачу с начальными и 
граничны- ми условиями привели к линейной задаче Коши [8–9, 17– 19].


192


Задание  различных  физических  свойств,  для  каждого конечного элемента, позволяет с помощью 
метода конечных элементов  решать  динамические  задачи  теории  упругости для областей различной 
формы [8–9, 17–19].
Интегрируя   по   временной   координате   соотношение линейную  задачу  Коши  с  помощью  
конечно-элементного варианта  метода  Галеркина,  получим  двумерную  явную двухслойную линейную 
схему для внутренних и граничных узловых точек [8–9, 17–19]
Систему с бесконечным числом неизвестных привели к системе с конечным числом неизвестных.
Общая  теория  численных  уравнений  математической физики  требует  для  этого  наложение  
определенных  усло- вий  на  отношение  шагов  по  временной  координате  и  по пространственным 
координатам (условие Куранта), а имен- но [8–9, 17–19]
Аналитическое исследование устойчивости явной двух- слойной схемы в перемещениях для внутренних и 
гранич- ных  узловых  точек  на  квазирегулярных  сетках  связано  с большими трудностями, поэтому 
устойчивость явной двух- слойной схемы в перемещениях для внутренних и гранич- ных узловых точек на 
квазирегулярных сетках исследуем с помощью численного эксперимента [8–9, 17–19].
На основе метода конечных элементов в перемещени- ях разработана методика, разработан алгоритм и 
составлен комплекс  программ для  решения  двумерных  волновых  за- дач динамической теории 
упругости [8–9, 17–19].
Рассматривается задача о воздействии сосредоточенно- го ударного воздействия в виде трапеции на 
десятиэтажное здание с подвалом (рис. 1-2).

 

 

193


Рисунок 1 – Постановка задачи для десятиэтажного здания с упругим основанием в виде полуплоскости 
при сосредоточенном ударном воздействии. Схема Мусаева В.К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Ударное воздействие в виде трапеции. График Мусаева В.К.


194


Рисунок 3 – Точки, в которых получены упругие напряжения во времени (первый этаж). Схема Мусаева 
В.К.

 

 

 

 

 

 


Рисунок 3 – Точки, в которых получены упругие напряжения во времени (подвальный этаж). Схема 
Мусаева В.К.

Расчеты  проводились  при  следующих  единицах  изме- рения:  килограмм-сила  (кгс);  сантиметр  
(см);  секунда  (с). Для перехода в другие единицы измерения были приняты следующие допущения: 1 
кгс/см² ≈ 0,1 МПа; 1 кгс ∙ с²/см⁴ ≈ 10⁹ кг/м³.
Рассматривается задача о моделировании напряженно- го состояния в десятиэтажном здании с подвальным 
этажом (рис. 1) при сосредоточенном ударном воздействии (рис. 2). Исследуемая задача впервые решена 
Мусаевым В.К. с помощью разработанной методики, алгоритма и комплекса
программ [8–9, 17–19].


195


Начальные условия приняты нулевыми. В точке N при- ложено нормальное напряжение σx, которое при 0 ≤ 
 n ≤  11 ( n = t / Δt изменяется от O до P, а при 11 ≤  n ≤  30 р равно Р и при 31 ≤  n ≤  40 
изменяется от Р до О (P = σ₀ , σ₀ = -0,1 МПа (-1 кгс /см²)). Граничные условия для контура QRSA

 

 

 

при

 

 

 

t > 0

 

 

 

u = v = u???? = v???? = 0 .  Отраженные  волны  от  контура

 

 

 


QRSA не доходят до исследуемых точек при 0 ≤   n ≤   500. При расчетах приняты следующие исходные 
данные: H = Δx
= Δy ; Δt = 2,788 ∙ 10⁻⁶ с; E = 3,15 ∙ 10⁴ МПа (3,15∙10⁵ кгс/см²); ν = 0,2; ρ = 0,255∙10⁴ кг/м³ 
(0,255∙10⁻⁵ кгс с²/см⁴); С = 3587 м/с; Cs= 2269 м/с. Решается система уравнений из 16202276
неизвестных.  Контурное напряжение σk  получено в точках
A1-A10 (рис. 3).

Выводы
1) Для решения задачи о механическом сосредоточен- ном ударном   воздействии на десятиэтажное 
здание с под- валом применяются уравнения нестационарной динамиче- ской математической теории 
упругости.
2) Задача решается с помощью численного метода, ал- горитма и комплекса программ Мусаева В.К.
3) На основе метода конечных элементов (компьютер- ное   моделирование)   разработаны   методика,   
алгоритм   и комплекс программ для решения линейных волновых задач, которые позволяют решать 
сложные задачи при нестацио- нарных волновых воздействиях.
4) Линейная динамическая задача с начальными и гра- ничными условиями в виде дифференциальных 
уравнений в частных производных, для решения задач при волновых воздействиях, с помощью метода 
конечных элементов при- ведена к системе линейных обыкновенных дифференциаль- ных уравнений с 
начальными условиями, которая решается по явной двухслойной схеме.


196


5) Десятиэтажное здание моделируется с упругим осно- ванием в виде упругой полуплоскости. Ударное 
воздействие моделируется  в  виде  трапеции.  Решается  система  уравне- ний из 16202276 
неизвестных.

ЛИТЕРАТУРА

1) Тимошенко С.П., Гудьер Д. Теория упругости. – М.: Наука. 1975. – 576 с.
2) Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и ме- тод конечных элементов. – М.: Стройиздат, 
1982. – 448 с.
3) Мусаев В.К. Определение упругих волновых напря- жений в подкрепленном круглом отверстии с 
помощью ме- тода конечных элементов в перемещениях // Строительная механика инженерных конструкций 
и сооружений. – 2007.
– № 3. – С. 29–33.
4)  Мусаев  В.К.  Моделирование  волн  напряжений  в сложных областях с помощью метода 
вычислительной ме- ханики // Исследования по теории сооружений. – 2010. – № 2. – С. 44–52.
5) Мусаев В.К. Вычислительный эксперимент в задачах моделирования  нестационарных  волн  напряжений 
 в  обла- стях  сложной  формы  //  Исследования  по  теории  сооруже- ний. – 2010. – № 2. – С. 
138–149.
6) Мусаев В.К.   О моделировании безопасности систе- мы плотина-основание (плотина Койна) по 
несущей способ- ности при волновых сейсмических воздействиях // Вестник НИЦ строительство. 
Исследования по теории сооружений.
– 2011. – № 3–4. – С. 112–119.
7)  Мусаев  В.К.  О  моделировании  отражения  упругих волн  напряжений  от  свободной  поверхности 
 деформиру- емой  области  //  Двойные  технологии.  –  2012.  –  №  4.  –  С. 61–64.


197


8)  Musayev  V.K.  Estimation  of  accuracy  of  the  results of  numerical  simulation  of  
unsteady  wave  of  the  stress  in deformable  objects  of  complex  shape  //  International  
Journal for  Computational Civil and  Structural Engineering. –2015.  – Volume 11, Issue 1. – P. 
135–146.
9)   Musayev   V.K.   On   the   mathematical   modeling   of nonstationary  elastic  waves  
stresses  in  corroborated  by  the round hole // International Journal for Computational Civil and 
Structural Engineering. – 2015. – Volume 11, Issue 1. – P. 147– 156.

 

 

 

 

 

 

10) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Куранцов В.А., Му- саева С.В., Кулагина Н.В. Оценка точности и 
достоверности моделирования плоских нестационарных упругих волн на- пряжений (треугольный импульс) 
в полуплоскости с помо- щью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Проблемы управления безопасностью слож- ных систем. Материалы XXIV Международной конферен- ции. – 
М.: РГГУ, 2016. – С. 352–355.
11) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Дикова Е.В., Кры- лов А.И. Моделирование достоверности и 
точности импуль- сного  воздействия  в  упругой  полуплоскости  с  помощью численного  метода,  
алгоритма  и  комплекса  программ  Му- саева В.К. // Информационно-телекоммуникационные тех- 
нологии и математическое моделирование высокотехноло- гичных систем. Материалы Всероссийской 
конференции с международным участием. – М.: РУДН, 2017. – С. 339–341.
12) Стародубцев В.В., Акатьев С.В., Мусаев А.В., Ши- янов С.М., Куранцов О.В. Моделирование упругих 
волн в виде  импульсного  воздействия  (восходящая  часть  –  чет- верть круга, нисходящая часть – 
четверть круга) в полупло- скости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Про- блемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 1.
– С. 36–40.


198


13)  Куранцов  В.А.,  Стародубцев  В.В.,  Мусаев  А.В.,  Са- мойлов С.Н., Кузнецов М.Е. 
Моделирование импульса (первая ветвь: восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть – 
линейная; вторая ветвь: треугольник) в упругой полуплоскости с помощью численного метода Мусаева 
В.К. // Проблемы безо- пасности российского общества. – 2017. – № 2. – С. 51–55.
14)  Джинчвелашвили  Г.А.,  Попадейкин  В.В.,  Аксенов В.А., Блинников В.В., Доронин Ф.Л. О 
физической досто- верности  и  математической  точности  моделирования  не- стационарных волн 
напряжений в деформируемых телах с помощью численного метода, алгоритма и комплекса про- грамм 
Мусаева В.К. // Техносферная безопасность, надеж- ность, качество, энерго и ресурсосбережение: Т38. 
Матери- алы  Международной  научно-практической  конференции. Выпуск XIX. В 2 т. – Том 2. 
–Ростов-на-Дону: Донской го- сударственный технический университет, 2017. – С. 55–63.
15) Musayev V.K. Mathematical modeling of non-stationary elastic  waves  stresses  under  a  
concentrated  vertical  exposure in the form of delta functions on the surface of the half-plane 
(Lamb problem) // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2019. 
– Volume 15, Issue 2. – P. 111–124.
16) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных упругих волн напряжений (переходной 
процесс) при воздействии (вертикальное сосредоточенное в виде тре- угольного импульса) на 
поверхность полуплоскости (задача Лэмба) // Геология и геофизика Юга России. – 2020. – № 4.
– С. 164–174.
17) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных волн напряжений в деформируемых телах 
при ударных,  взрывных  и  сейсмических  воздействиях.  –  М.: Российский  университет  транспорта, 
 2021.  –  629  с.  ISBN 978-5-7473-1067-4.


199


18)  Мусаев  В.К.  Вычислительная  механика  в  задачах волновой теории сейсмической безопасности. 
– М.: Россий- ский  университет  транспорта,  2021.  –  652  с.  ISBN  978-5- 7473-1068-1.
19) Мусаев В.К. Защита нарушенного авторского права (плагиат) в Пушкинском городском, Московском 
областном и Верховном Судах Российской Федерации. – М.: Россий- ский  университет  транспорта,  
2021.  –  874  с.  ISBN  978-5- 7473-1066-7.
20)  Мусаев  В.К.  Математическое  моделирование  волн напряжений  при  сосредоточенном  
вертикальном  воздей- ствии в виде треугольного импульса: задача Лэмба // Строи- тельная механика 
инженерных конструкций и сооружений.
– 2021. – № 2. – С. 112–120.
21) Мусаев В.К. Математическое моделирование пере- ходных процессов в 10-этажном здании, 
представленных в виде функций Хевисайда // Academia. Архитектура и строи- тельство. – 2022. – № 2. 
– С. 92–98.
22)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных упругих волн напряжений в консоли 
и десяти- этажном здании при фундаментальном воздействии в виде функции Хевисайда // РЭНСИТ: 
Радиоэлектроника. Нано- системы. Информационные технологии. – 2022. – № 14(2).
– С.187–196.
23) Musayev V.K. Modeling of seismic waves stresses in a  half-plane  with  a  vertical  cavity  
filled with  water  (the  ratio of  width  to  height  is  one  to  ten)  //  International  
Journal  for Computational  Civil  and  Structural  Engineering.  –  2022.  – Volume 18, Issue 3. – 
P. 114–125.
24) Мусаев В.К. Математическое моделирование напря- жений при нестационарных волновых воздействиях 
в гео- объектах  //  Гидротехническое  строительство.  –  2023.  –  № 3. – С. 14–28.


200


ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ДЕСЯТИЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ С ПОДВАЛОМ ИСПОЛЬЗУЯ 
КОМПЛЕКС ПРОГРАММ МУСАЕВА В.К.

С.В. Акатьев, М.И. Шиянов, В.В. Стародубцев, С.М. Шиянов,
Е.В. Дикова, А.М. Зимин, Д.В. Климова

Российский университет транспорта, г. Москва Российский университет дружбы народов, г. Москва 
Московский государственный геологоразведочный университет, г. Москва
Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация:
Приводится информация о компьютерном моделирова- нии нестационарного сейсмического воздействия на 
десяти- этажное здание с подвалом. Моделирование (компьютерное) нестационарного  ударного  
воздействия  является  актуаль- ной научной задачей. Исследования переходных волновых процессов  
осуществляется  с  помощью  разработанной  ме- тодики,  алгоритма  и  комплекса  программ.  Они  
позволяют получить  напряженное  и  деформированное  состояние  в различных телах сложной формы при 
нестационарных вол- новых процессах. При разработке комплекса программ ис- пользовался 
алгоритмический язык Фортран-90. Исследуе- мая область по пространственным переменным разбивается 
на  конечные  элементы  первого  порядка.  Решена  задача  о компьютерном моделировании 
нестационарных волн (сейс- мическое воздействие) на десятиэтажное здание с подвалом.

 

201


Ключевые слова: природные чрезвычайные ситуации, техносферная безопасность, численное 
моделирование, ме- тодика, алгоритм, комплекс программ Мусаева В.К., упру- гие  волны,  
нестационарные  волновые  уравнения,  динами- ка сплошных деформируемых сред, распространение волн, 
сейсмическое  волновое  воздействие,  условия  на  фронте плоской  волны  переходной  период,  
подвальный  этаж,  де- сятиэтажное здание, функция Хевисайда, упругая полупло- скость, контурное 
напряжение.

В работе приводится цифровое решение задачи о моде- лировании нестационарных сейсмических волн на 
десятиэ- тажное здание с упругой полуплоскостью.
Научная работа проводятся с помощью инструментов, которые позволяют получить, анализировать и 
описать по- лученные  результаты.  Главным  в  любой  научной  работе является научный результат. 
Остальное описывает путь по- лучения этих результатов, форма и представление этих ре- зультатов,  а 
 также  комментарий.  Научный  результат  один, а комментариев очень много. Программированный и 
алго- ритмический подход представления научных результатов в настоящее время является приоритетным 
в цифровой эконо- мике. Каждый ученый имеет свои инструменты для иссле- дования и представления 
научных результатов.
В  задачах  безопасности  уникальных  объектов  по  не- сущей  способности  (прочности)  
применяются  уравнения нестационарной волновой теории упругости. Такой подход принят для всех задач 
механики деформируемого твердого тела при нестационарных волновых воздействиях.
Некоторые  вопросы  в  области  моделирования  неста- ционарных волновых задач рассмотрены в 
следующих ра- ботах [1–29].   Цифровое моделирование позволяет решать многие задачи механики в виде 
систем с конечным числом неизвестных [3–29].


202


Переходные  процессы  очень  важны  для  оценки  безо- пасности сложных технических систем при 
чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера.
Основное напряженное состояние в исследуемом объ- екте формируется при переходном процессе, то есть 
неста- ционарном волновом.
Поэтому создание инструментария для математическо- го эксперимента исследования поставленной 
проблемы яв- ляется актуальной фундаментальной и прикладной научной задачей [3–5, 8–9, 22–24].
Применение рассматриваемого численного метода, ал- горитма и комплекса программ для решения 
нестационар- ных волновых задач в деформируемых телах сложной фор- мы приведено в работах [3–5, 
8–9, 22–24].
Оценка  точности  и  достоверности  рассматриваемого численного метода, алгоритма и комплекса 
программ при- ведена в следующих работах [3–29].
Приводится  численное  решение  задачи  о  моделирова- нии нестационарных сейсмических волн 
(фундаментальное воздействие) на десятиэтажное здание с подвалом.
Принимая  во  внимание  определение  матрицы  жестко- сти, вектора инерции и вектора внешних сил 
для некоторого тела, записываем приближенное значение уравнения движе- ния в теории упругости [3–5, 
8–9, 22–24].
С  помощью  метода  конечных  элементов  (цифровое моделирование),  линейную  задачу  с  начальными 
 и  гра- ничными  условиями  привели  к  линейной  задаче  Коши. Задание  различных  физических  
свойств,  для  каждого  ко- нечного элемента, позволяет с помощью метода конечных элементов  решать 
 динамические  задачи  теории  упругости для областей различной формы [3–5, 8–9, 22–24]. Интегри- 
руя по временной координате соотношение задачу Коши с


203


помощью конечноэлементного варианта метода Галеркина, получим двумерную явную двухслойную линейную 
схему для внутренних и граничных узловых точек [3–5, 8–9, 22– 24]. Систему с бесконечным числом 
неизвестных привели к системе с конечным числом неизвестных [3–5, 8–9, 22–24]. Аналитическое 
исследование устойчивости явной двух- слойной схемы в перемещениях для внутренних и гранич- ных  
узловых  точек  на  квазирегулярных  сетках  связано  с большими трудностями, поэтому устойчивость 
явной двух- слойной схемы в перемещениях для внутренних и гранич- ных узловых точек на 
квазирегулярных сетках исследуем с
помощью численного эксперимента [3–5, 8–9, 22–24].
Для  исследуемой  области,  состоящей  из  материалов  с разными физическими свойствами, выбирается 
минималь- ный шаг по временной координате.
На  основе   метода   конечных   элементов   разработана методика, разработан алгоритм и составлен 
комплекс про- грамм для решения двумерных волновых задач динамиче- ской теории упругости [3–5, 8–9, 
22–24].
Расчеты  проводились  при  следующих  единицах  изме- рения:  килограмм-сила  (кгс);  сантиметр  
(см);  секунда  (с). Для перехода в другие единицы измерения были приняты следующие допущения: 1 
кгс/см² ≈ 0,1 МПа; 1 кгс ∙ с²/см⁴ ≈ 10⁹ кг/м³.

 

 

 

 


204


Рисунок 1 – Постановка задачи для десятиэтажного здания с упругим основанием при сейсмическом 
воздействии (по- луплоскость). Схема Мусаева В.К.

Рассматривается задача о моделировании напряженно- го состояния в десятиэтажном здании с подвальным 
этажом (рис. 1) при сейсмическом воздействии в виде функции Хе- висайда (рис. 2).
Исследуемая задача впервые решена Мусаевым В.К. с помощью разработанной методики, алгоритма и 
комплекса программ [3–5, 8–9, 22–24].

 


205


Рисунок 2  – Воздействие в виде функции Хевисайда для решения задачи о сейсмичеком воздействии на 
десятиэтажное здание с подвалом. График Мусаева В.К.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3  – Точки, в которых получены упругие напряжения во времени. Схема Мусаева В.К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 4  – Точки, в которых получены упругие напряжения во времени. Схема Мусаева В.К.


206


Начальные условия приняты нулевыми. От точки P па- раллельно  свободной  поверхности  QPH    
приложено  нор- мальное напряжение σx, которое при 0 ≤ n ≤ 11 ( n = t / Δt ) изменяется линейно от 
O до P, а при n ≥ 11 равно P ( P = σ₀

 

 


, σ₀ = 0,1 МПа (1 кгс/см )). Граничные условия для конту-
2

 

 

 

ра  QRSA при  t > 0    u = v = u???? = v???? = 0 .  Отраженные  волны  от

 

 

 


контура QRSA не доходят до исследуемых точек при 0 ≤ n
≤ 2000. При расчетах приняты следующие исходные данны- е:H = Δx = Δy ;Δt = 2,788∙10⁻⁶ с; E = 
3,15∙10⁴ МПа (3,15∙10 ⁵
кгс/см²); ν = 0,2; ρ = 0,255∙10⁴ кг/м³ (0,255∙10⁻⁵ кгс с²/см⁴); C

 

 

 

 

 

 

p
= 3587 м/с; Cs  = 2269 м/с. Решается система уравнений из 16202276 неизвестных.  Контурное 
напряжение σk  получено в точках A1-A10: первый этаж (рис. 3) и подвальный этаж
(рис.4).

Выводы
1) Исследование поставленной задачи реализуется с по- мощью  уравнений  нестационарной  
динамической  теории упругости  (вычислительный  эксперимент:  комплекс  про- грамм Мусаева В.К.).
2)  На  основе  метода  конечных  элементов  разработана методика, разработан алгоритм и составлен 
комплекс про- грамм для решения двумерной плоской нестационарной ди- намической задачи теории 
упругости для областей разной формы (цифровой эксперимент).
3)  Десятиэтажное  здание  с  подвалом  моделируется  с упругим основанием в виде упругой 
полуплоскости. Сейс- мическое воздействие моделируется в виде функции Хеви- сайда (ступенчатая 
функция). Решается система уравнений из 16202276 неизвестных.
4) В характерных точках исследуемого объекта с помо- щью компьютерного эксперимента получены 
контурные на- пряжения.


207


ЛИТЕРАТУРА

1) Дэйвис Р. Волны напряжений в твердых телах. – М.: Иностранная литература, 1961. – 104 с.
2) Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М: Мир, 1975. – 543 с.
3) Musayev V.K. Testing of stressed state in the structure- base system under non-stationary 
dynamic effects // Proceedings of  the  second  International  conference  on  recent  advances  in 
geotechnical earthquake engineering and soil dynamics. – Sent- Louis: University of Missouri-Rolla, 
1991. – V. 3. – P. 87–97.
4)  Мусаев  В.К.  Численное  моделирование  динамиче- ского  напряженного  состояния  сооружений  
уравнениями двумерной теории упругости и пластичности. Автореферат диссертации  на  соискание  
ученой  степени  доктора  техни- ческих наук по специальности 01.02.04. – М.: Совинтервод, 1993. – 
46 с.
5)  Musayev  V.K.  Problem  of  the  building  and  the  base interaction under seismic loads // 
Proceedings of the 12th World Conference  on  Earthquake  Engineering.  2741.  –  Auckland: 
University of  Canterbury, 2000. – P. 1–6.
6) Мусаев В.К., Дикова Е.В., Акатьев С.В., Стародубцев В.В., Самойлов С.Н. Оценка точности 
результатов числен- ного  моделирования  при  решении  задачи  о  распростране- нии импульсного 
воздействия в виде треугольника в упру- гой полуплоскости // Строительная механика инженерных 
конструкций и сооружений. – 2015. – № 6. – С. 8–12.
7)  Мусаев  В.К.  О  достоверности  компьютерного  мо- делирования  нестационарных  упругих  волн  
напряжений  в деформируемых телах сложной формы // Международный журнал  прикладных  и  
фундаментальных  исследований.  – 2014. – № 11.  –С. 10–14.

 

208


8)  Musayev  V.K.  Estimation  of  accuracy  of  the  results of  numerical  simulation  of  
unsteady  wave  of  the  stress  in deformable  objects  of  complex  shape  //  International  
Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2015. – Volume 11, Issue 1. – P. 
135–146.
9)   Musayev   V.K.   On   the   mathematical   modeling   of nonstationary  elastic  waves  
stresses  in  corroborated  by  the round hole // International Journal for Computational Civil and 
Structural Engineering. – 2015. – Volume 11, Issue 1. – P. 147– 156.

 

 

 

 

 

 

10) Мусаев В.К., Завьялов А.М., Мерзляков В.Г., Аксе- нов В.А., Хачатрян С.А. Математическое 
моделирование за- дачи о распространении плоской продольной волны в виде треугольного импульса в 
упругой полуплоскости // Наука и техника транспорта. – 2016. – № 3. – С. 8–11.
11) Мусаев В.К. Моделирование нестационарных изгиб- ных волн напряжений в плотине Койна (Индия) с 
упругим основанием  (полуплоскость)  с  помощью  волновой  теории при  сейсмическом  воздействии  
//  Актуальные  проблемы формирования  культуры  безопасности  жизнедеятельности населения. XXI 
Международная научно-практическая кон- ференция по проблемам защиты населения и территорий от 
чрезвычайных ситуаций. Сборник докладов. МЧС России.
– М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2016. – С. 301–309.
12)   Musayev  V.K.   Mathematical   modeling   of   seismic nonstationary elastic waves stresses 
in Kurpsai dam with a base (half-plane) // International Journal for Computational Civil and 
Structural Engineering. – 2016. – Volume 12, Issue 3. – P. 73–83.
13) Musayev V.K. Numerical simulation of non-stationary seismic  stresses  in  elastic  waves  dam  
Koyna  with  base  (half- plane)  //  International  Journal  for  Computational  Civil  and 
Structural Engineering. – 2016. – Volume 12, Issue 3. – P. 84–94.

 

209


14) Мусаев В.К. О моделировании волн напряжений при нестационарных динамических процессах в 
подкрепленном круглом отверстии // Двойные технологии. – 2016. – № 4. – С. 61–66.
15) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Куранцов В.А., Му- саева С.В., Кулагина Н.В. Оценка точности и 
достоверности моделирования плоских нестационарных упругих волн на- пряжений (треугольный импульс) 
в полуплоскости с помо- щью численного метода, алгоритма и комплекса программ Мусаева В.К. // 
Проблемы управления безопасностью слож- ных систем. Материалы XXIV Международной конферен- ции. – 
М.: РГГУ. – 2016. – С. 352–355.
16) Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Дикова Е.В., Кры- лов А.И. Моделирование достоверности и 
точности импуль- сного воздействия в упругой полуплоскости с помощью чис- ленного метода, алгоритма 
и комплекса программ Мусаева В.К. // Информационно-телекоммуникационные технологии и математическое 
моделирование высокотехнологичных си- стем. Материалы Всероссийской конференции с междуна- родным 
участием. – М.: РУДН. – 2017. – С. 339–341.
17) Стародубцев В.В., Акатьев С.В., Мусаев А.В., Ши- янов  С.М.,  Куранцов  О.В.  Моделирование  
упругих  волн  в виде импульсного воздействия (восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть 
– четверть круга) в полуплоскости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Проблемы без- 
опасности российского общества. – 2017. – № 1. – С. 36–40.
18) Куранцов В.А., Стародубцев В.В., Мусаев А.В., Са- мойлов С.Н., Кузнецов М.Е. Моделирование 
импульса (пер- вая ветвь: восходящая часть – четверть круга, нисходящая часть – линейная; вторая 
ветвь: треугольник) в упругой по- луплоскости с помощью численного метода Мусаева В.К. // Проблемы 
безопасности российского общества. – 2017. – № 2. – С. 51–55.


210


19) Musayev V.K. Mathematical modeling of non-stationary elastic  waves  stresses  under  a  
concentrated  vertical  exposure in the form of delta functions on the surface of the half-plane 
(Lamb problem) // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2019. 
– Volume 15, Issue 2. – P. 111–124.
20) Мусаев В.К. Математическое моделирование неста- ционарных упругих волн напряжений (переходной 
процесс) при воздействии (вертикальное сосредоточенное в виде тре- угольного импульса) на 
поверхность полуплоскости (задача Лэмба) // Геология и геофизика Юга России. – 2020. –№ 4.
– С. 164–174.
21)  Мусаев  В.К.  Моделирование  упругих  волн  напря- жений в десятиэтажном здании (основание: 
полуплоскость) при нестационарном сейсмическом воздействии // Пробле- мы управления безопасностью 
сложных систем. Материалы XXVIII Международной конференции. – М.: РГГУ, 2020. – С. 325–331.
22)  Мусаев  В.  К.  Математическое  моделирование  не- стационарных  волн  напряжений  в  
деформируемых  телах при ударных, взрывных и сейсмических воздействиях. – М.: Российский  
университет  транспорта,  2021.  –  629  с.  ISBN 978-5-7473-1067-4.
23) Мусаев В. К. Вычислительная механика в задачах волновой теории сейсмической безопасности. – М.: 
Россий- ский  университет  транспорта,  2021.  –  652  с.  ISBN  978-5- 7473-1068-1.
24) Мусаев В. К. Защита нарушенного авторского права (плагиат) в Пушкинском городском, Московском 
областном и Верховном Судах Российской Федерации. – М.: Россий- ский  университет  транспорта,  
2021.  –  874  с.  ISBN  978-5- 7473-1066-7.

 

211


25)  Мусаев  В.К.  Математическое  моделирование  волн напряжений  при  сосредоточенном  
вертикальном  воздей- ствии в виде треугольного импульса: задача Лэмба // Строи- тельная механика 
инженерных конструкций и сооружений.
– 2021. – № 2. – С. 112–120.
26) Мусаев В.К. Математическое моделирование пере- ходных процессов в 10-этажном здании, 
представленных в виде функций Хевисайда // Academia. Архитектура и строи- тельство. – 2022. – № 2. 
– С. 92–98.
27)  Мусаев  В.К.  Компьютерное  моделирование  неста- ционарных упругих волн напряжений в консоли 
и десяти- этажном здании при фундаментальном воздействии в виде функции Хевисайда // РЭНСИТ: 
Радиоэлектроника. Нано- системы. Информационные технологии. –2022. – № 14(2).
– С. 187–196.
28) Musayev V.K. Modeling of seismic waves stresses in a  half-plane  with  a  vertical  cavity  
filled with  water  (the  ratio of  width  to  height  is  one  to  ten)  //  International  
Journal  for Computational  Civil  and  Structural  Engineering.  –  2022.  – Volume 18, Issue 3. – 
P. 114–125.
29) Мусаев В.К. Математическое моделирование напря- жений при нестационарных волновых воздействиях 
в гео- объектах  //  Гидротехническое  строительство.  –  2023.  –  № 3. – С. 14–28.

 

 

 

 

 

212


ИССЛЕДОВАНИЯ УРОВНЯ МИКРОБНОЙ ОБСЕМЕНЕННОСТИ ВОЗДУХА В САЛОНАХ НАЗЕМНОГО ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА В 
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

А.В. Леонов, А.В. Красняк, Ю.И. Крысанова

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский инсти- тут гигиены транспорта «ВНИИЖГ» 
Роспотребнадзора, г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;

Аннотация: В статье представлены результаты изуче- ния санитарно-гигиенических показателей и 
исследование микробного пейзажа воздуха в салонах наземного городско- го транспорта в теплый период 
года.
Ключевые  слова:  наземный  транспорт,  уровень  ми- кробного   обсеменения   воздуха,   микробный  
 пейзаж   на транспорте.

Качество  воздуха  в  городской  среде  является  важным фактором,  влияющим  на  здоровье  
населения,  особенно  в крупных  мегаполисах  с  развитой  промышленной  и  транс- портной 
инфраструктурой. Почти половина жителей круп- ных городов добираются до места своей работы или 
учебы, используя общественный наземный транспорт. В условиях высокой   концентрации   людей   
санитарно-микробиологи- ческое качество воздуха в общественном наземном транс- порте  является  
фактором  риска  для  здоровья  населения. Следует  заметить,  что  проблема  химического  
загрязнения воздуха более изучена, а вопросу его микробиологического состояния уделяется 
значительно меньше внимания [1], по- этому  проведение  оценки  уровня  микробного  загрязнения 
воздушной  среды  наземного  городского  транспорта  в  раз- ные периоды года (холодный, теплый, 
переходный) весьма


213


актуально  и  необходимо  для  разработки  санитарно-проти- воэпидемических (профилактических) 
мероприятий по пре- дотвращению распространения возбудителей воздушно-ка- пельных инфекций 
бактериальной и вирусной этиологии.
С этой целью сотрудниками лаборатории микробиологи- ческих исследований и противобактериологической 
защиты ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора была проведена оценка уровня микробного загрязнения воздуха 
салонов двух видов наземного  городского  транспорта:  автобусов  марки  «НЕ- ФАЗ-5299»  и  
электробусов  марки  «КАМАЗ-6282»  в  пути следования по маршрутам в присутствии пассажиров в те- 
плый период года. Маршруты транспортных средств подби- рались таким образом, чтобы совпадали их 
протяженность и пассажиропоток, проводились исследования 6 маршрутов (3  автобусных  и  3  
электробусных)  на  протяжении  3  дней. Продолжительность маршрутов составляла не менее одно- го 
часа, а заполнение пассажирами салонов транспортного средства составляло 50-80%, система вентиляции 
и конди- ционирования  работала  в  штатном  режиме  эксплуатации. Отбор  проб  воздуха  
осуществлялся  аспирационным  мето- дом на уровне зоны дыхания пассажиров, не менее чем в 3 точках 
салона автобуса: в головной части (у кабины водите- ля), в середине салона, в концевой части, в 
начале, середине и конце маршрута в предполагаемые утренний, дневной и вечерний «часы-пик» [2]. 
Оценочными показателями явля- лись: общее микробное число; α- и ß-гемолитические ста- филококки,  
стрептококки;  патогенные  формы  стафилокок- ков, в т.ч. S.aureus; споровые грамположительные 
палочки.
Отобранные пробы исследовались отдельно для каждого
вида  транспорта.  После  первичного  высева  микроорганиз- мов  и  рассева  до  «чистой»  
культуры,  проводилась  видовая идентификация  выделенных  культур  микроорганизмов.  В ходе 
выполнения работы было исследовано 264 изолята ми- кробной культуры. Результаты оценки уровня 
микробного за- грязнения воздуха салонов автобусов марки «НЕФАЗ-5299» и электробусов марки 
«КАМАЗ-6282» в теплый период года представлены в таблице 1 и таблице 2.

214


Таблица 1 – Усредненные результаты уровня микробного загрязнения воздуха в салонах электробусов 
марки
«КАМАЗ-6282»

 

 


Предпола-                                 Микробиологические показатели

 

 

 

гаемые часы
- пик/ запол- нение пас-

 

 

 

Общее микробное число (ОМЧ),

 

 

 

Гемолитическая кокковая микро- флора

 

 

 

Споровые формы, актиномицеты

 

 

 

 


сажирами %  КОЕ/

 

 

 

 


Изоляты мик-

 

 

 

 


КОЕ/ Изоляты мик-  КОЕ/Изоляты микроор-

 

 

 

 

 

м³        роорганизмов

 

 

 

 

 

м³    роорганизмов

 

 

 

 

 

м³   ганизмов

 

 

 

 

 

 

1
Утренний пик / 70%

 

 

 

 

 

 

2                    3
5,9х10Pantoea
²     agglomerans;

 

 

 

 

 

 

4                5
85    Streptococcus (14,4  mitis;

 

 

 

 

 

 

6                   7
21    Bacillus circulans;
Bacillus

 

 

 

 

 

 

 


Klebsiella pneumoniae;

 

 

 

 

 

 

 


%    Streptococcus гемо- viridi-

 

 

 

 

 

 

 


megaterium; Bacillus altitudinis;

 

 

 

 

 

 

 

 


Acinetobacter

 

 

 

 

 

 

 

 


лит.

 

 

 

 

 

 

 

 


ans;Streptoco

 

 

 

 

 

 

 

 


Actinomyces

 

 

 

 

 

 

 

 

 

junii;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

флорыccus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

levoris

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Acinetobacter pittii; Neisseria flava; Micrococcus luteus; Enterobacter aerogenes; Staphy- lococcus 
epidermidis; Staphylococcus hominis; Staphylo- coccus saprophyticus

 

 

 

 

 

 

 

 

 


от    sanguinis;
ОМЧ) Streptococcus
pyogenes; Staphylococ- cus aureus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Дневной пик /50%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3,3х10Acinetobacter
²     junii; Micrococcus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


74    Streptococcus (22,4  mitis;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


11    Bacillus circulans; Bacillus pumilus;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


luteus; Pantoea agglomerans;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


%    Streptococcus гемо- viridians;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Bacillus megaterium;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Corynebacterium

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


лит.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Streptococcus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Bacillus altitudinis;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pseudodiphtheritic um;
Enterobacter aerogenes; Staphylococcus saprophyticus; Staphylococcus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

флорыoralis;
от    Streptococcus ОМЧ) sanguinis;
Streptococcus pyogenes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


215

 

 

 

Вечерний пик /70%

epidermidis; Staphylococcus hominis; Staphylo- coccus capitis; Neisseria flava
6,5х10Micrococcus
²     luteus; Corynebacterium

 

 


36    Streptococcus (5,5% sanguinis; гемо- Streptococcus

 

 


16     Bacillus pumilus;
Bacillus megaterium;

 

 

 

 

pseudodiphtheritic

 

 

 

 

лит.

 

 

 

 

pyogenes

 

 

 

 

Bacillus altitudinis;

 

 

 

 


um; Acinetobacter

 

 

 

 


флорыStaphylococ-

 

 

 

 


Actinomyces

 

 

 

 

 

pittii; Enterobacter aerogenes; Pantoea agglomerans; Staphylococcus saprophyticus; Staphylococcus 
epidermidis; Staphylococcus capitis

 

 

 

 

 

от ОМЧ)

 

 

 

 

 

cus aureus

 

 

 

 

 

levoris

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Таблица 2 – Усредненные результаты уровня микробного загрязнения воздуха в салонах автобусов марки 
«НЕФАЗ-5299»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Предпо-                                     Микробиологические показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лагае- мые часы - пик/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общее микробное число (ОМЧ),

КОЕ/   Изоляты микроорга-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гемолитическая кокковая микро- флора
КОЕ/    Изоляты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Споровые формы, акти- номицеты

КОЕ/Изоляты микроорга-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

запол- нение      м
пасса-
жирами
%
1          2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

низмов

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м³       микроор- ганизмов


4                5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м³   низмов

 

6                   7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Утре

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,0х1Acinetobacter junii;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39    Streptococ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15     Bacillus circulans;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


нний пик / 70%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


02     Micrococcus luteus; Corynebacterium pseudodiphtheriticum; Neisseria

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(9,8
%
гемо мо- лит.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


cus viridians; Streptococ- cus sanguinis; Streptococ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Bacillus megaterium; Bacillus altitudinis; Actinomyces levoris

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


216


1          2                      3
flava;Enterobacter aerogenes;
Pantoea agglomerans; Staphylococcus epidermidis; Staphylococcus
hominis; Staphylococcus saprophyticus

4
фло ры от ОМ Ч)

5              6                    7
cus pyogenes

 

 

 

 

 


Днев

 

 

 

 

 


3,2х1Klebsiella pneumoniae;

 

 

 

 

 


35    Streptococ-

 

 

 

 

 


12     Bacillus circulans;

 

 

 

 

 

 

ной пик
/50%

 

 

 

 

 


02     Acinetobacter pittii; Micrococcus luteus; Corynebacterium pseudodiphtheriticum; Enterobacter 
aerogenes; Staphylococcus epidermidis; Staphylo- coccus saprophyticus; Staphylococcus capitis

 

 

 

 

 

 

(10,9
%
гемо лит. фло ры от ОМ Ч)

 

 

 

 

 

 

cus mitis; Streptococ- cus oralis; Streptococ- cus sanguinis; Streptococ- cus pyogenes

 

 

 

 

 

 

Bacillus pumilus; Bacillus megaterium; Bacillus altitudinis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вечер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,2х1Acinetobacter junii;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43    Streptococ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17     Bacillus circulans;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ний пик
/70%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


02     Acinetobacter pittii; Micrococcus luteus; Corynebacterium pseudodiphtheriticum; Enterobacter 
aerogenes; Pantoea agglomerans; Klebsiella pneumoniae; Staphylococcus epidermidis; Staphylococcus 
hominis; Staphylococcus saprophyticus; Staphylococcus capitis; Neisseria flava

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(10,3
%
гемо лит. фло ры от ОМ Ч)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


cus viridians; Streptococ- cus oralis; Streptococ- cus sanguinis; Staphylococ-
cus aureus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Bacillus pumilus; Actinomyces levoris

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


217


Установлено, что групповой состав микробного загрязне- ния воздуха исследуемых видов городского 
наземного транспор- та  (автобусов  марки  «НЕФАЗ-5299»  и  электробусов  марки
«КАМАЗ-6282») в теплый период года характеризуется при- сутствием микроорганизмов родов: 
Acinetobacter, Micrococcus, Streptococcus,  Bacillus,  Corynebacterium,  Enterobacter,  Pantoea, 
Klebsiella, Neisseria, Actinomyces, в количестве не превышаю- щем нормируемого показателя по 
СП.2.5.3650-20 [1] ОМЧ – 2х10³ КОЕ/м³ , при этом процент гемолитической кокковой ми- крофлоры 
превышает допустимый предел – 3%, что является фактором риска для здоровья пассажиров.
Таким  образом,  на  основании  полученных  результа- тов  установлена  необходимость  проведения  
мониторинго- вых исследований уровня микробной обсемененности воз- душной  среды  наземного  
городского  транспорта  в  разные периоды года.

ЛИТЕРАТУРА

1) Xu B., Hao J. (2017) Air Quality Inside Subway Metro Indoor   Environment   Worldwide:   A   
Review//   Environment International. Vol.107.Р.33-46
2)   СП   2.5.3650-20   Санитарные   правила.   Санитар- но-эпидемиологические   требования   к   
отдельным   видам транспорта и объектам транспортной инфраструктуры (по- становление Главного 
государственного санитарного врача Российской Федерации от 24 декабря 2020 г. № 44)
3) МР 3.5/2.5.0226-20 Санитарно-противоэпидемические (профилактические) мероприятия по обеспечению 
санитар- но-эпидемиологической безопасности при перевозках пасса- жиров по муниципальным и 
межмуниципальным маршрутам автомобильным  транспортом  и  городским  наземным  элек- трическим 
транспортом: Методические рекомендации. – М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав 
потре- бителей и благополучия человека, 2021. – 14 с.


218


СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПО ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЮ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ УГЛЕЙ

В.В. Самойлов

Российская открытая академия транспорта Российского университета транспорта РУТ (МИИТ) г. Москва

Аннотация:
В  данной  статье  представлены  различные  технологии пылеподавления, обоснован выбор лучшей 
технологии, ко- торая сможет обеспечить комплексное решение вопроса пы- леподавления.
Ключевые слова: Уголь, пыль, угольная пыль, пылепо- давление, перевозка, погрузочно-разгрузочные 
работы.

Основной проблемой при погрузочно-разгрузочных ра- ботах на железнодорожном транспорте является 
пылеобра- зование.  На  сегодняшний  день,  постоянно  растёт  уровень добычи,  хранения  и  
перевозок  углей.  А  также  растёт  тех- нический  уровень  предприятий  осуществляющих  добычу 
угля. В следствии этого растёт объём добычи угля на одного работника, что значительно повышает 
воздействие вредных и  опасных  факторов  действующих  на  данного  работника. Поэтому вопрос 
пылеподавления является важным и акту- альным на сегодняшний день. Существуют различные тех- 
нологии по предотвращению образования пыли
В таблице 1  представлен перечень наилучших доступ- ных технологий для сокращения выбросов угольной 
пыли.

 

 


219


Таблица 1 – Перечень наилучших доступных техноло- гий для сокращения выбросов угольной пыли.

 

 

№                                   Наименование технологий
1      Высаживание защитных лесных насаждений по периметру.
2      Пылеподавление орошением «для предотвращения пыления»
3      Пылеподавление орошением «для поглощения и осаждения пыли»
4      Аспирация организованных источников пыления
5      Системы пылеподавления пеной на конвейерах
6      Локальные ветрозащитные конструкции
Механическая и/или вакуумная уборка пыли с внутренних
7      поверхностей
технологических зданий и покрытий проездов и площадок
8      Ветрозащитные экраны терминалов
9      Организационно-технические мероприятия
10     Биологические технологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использование    наилучших    доступных    технологий предупреждения   пылеобразования   позволяет  
 обеспечить соблюдение  гигиенических  нормативов  на  границах  тер- ритории,  где  проводятся  
погрузо-разгрузочные  работы  в существующих  и  перспективных  объемах  перевалки  угля. Однако 
нерешенным остается вопрос пылеобразования при транспортировке угля железнодорожным транспортом в 
ме- ста хранения и перевалки на различные инфраструктурные объекты. В местах массовой погрузки 
ежегодно выделяется в атмосферу от 100 до 500 тонн угольной   пыли, при этом запылённость воздуха в 
районе погрузке угля может дости- гать  значений 100 г/м³.
В  процессе  следования  железнодорожного  транспор- та,  гружённого  углём,  неизбежно  мы  
столкнёмся  с  тем, что уголь подвержен процессу выдувания, а следовательно уголь загрязняет 
окружающую среду.


220


При перевозке угля выделяют две основные группы за- грязняющих веществ:
- газообразные вещества (основные: CO, CO₂ , SO₂, NO, углеводороды);
- твердые частицы (пыль угольная, сажа, зола, шлак). Результаты исследований показывают, что 
процесс вы-
дувания состоит из двух стадий: разрушение связи в пыле- видном материале, где с поверхности 
сдуваются отдельные частицы, а в дальнейшем процесс переходит в интенсивное сдувание пыли. При этом 
основным параметром этого сле- дует считать критическую скорость, значения перехода пы- левидного 
материала во взвешенное состояние (в среднем эта скорость равна 7,1 м/c) [3].
Самой  эффективной  и  безопасной  для  здоровья  ра- ботников  технологией  по  пылеподавлению  
является  био- логическая  технология  пылеподавления.  Она  основана  на применение специального 
агломерирующего гидросорбци- онного эмульгатора – АГЭ. Использованный в пылеподави- теле консорциум 
микроорганизмов является не токсичным и не патогенным, а поэтому является безопасным для здоро- вья 
работника. При сравнении различных пылеподавителей самая высокая эффективность была показана у АГЭ, 
кото- рый почти полностью исключил выбросы пыли. Эффектив- ность  пылеподавляющего  действия  АГЭ  
составила  более 85%. При этом снижение эффективности пылеподавляюще- го действия АГЭ даже на 3 
сутки проведения исследований не установлено.
Таким образом, можно сделать вывод, что использова- ние  АГЭ  при  перевозках  может  обеспечить  
безопасное  и экологическое решение вопроса пылеподавления.

 


221


ЛИТЕРАТУРА

1) Нормативы времени на погрузочно-разгрузочные рабо- ты, выполняемые на железнодорожном, водном и 
автомобиль- ном транспорте: в 2 ч. – М.: Экономика, 1987. – Ч.I. – 240 с.
2) Подображин С.Н. Повышение эффективности увлаж- нения угольных пластов для предотвращения 
пылеобразо- вания / С.Н. Подображин // Безопасность труда в промыш- ленности. – 2010. – № 6. – С. 
28-30
3) Попова, Н.П. Производственная санитария и гигие- на  труда  на  железнодорожном  транспорте:  
учебник  /  Н.П. Попова, К.Б. Кузнецов. – М.: УМЦ ЖДТ (Учебно-методиче- ский центр по образованию 
на железнодорожном транспор- те), 2013. — 664 с.
4) Пригородова, Т.Н. Способы снижения запыленности воздушной  среды  при  выполнении  
погрузо-разгрузочных работ на железнодорожном транспорте / Т.Н. Пригородова // Транспорт-2014:  
Труды  Международной  научно-практиче- ской конференции в 4-х частях. Часть 4. – Ростов-на-Дону: 
РГУПС, 2014. – С 54–56.
5)  Пригородова,  Т.Н.  Средства  локализации  пылевы- делений  от  мест  разгрузки  транспортных  
средств  /  Т.Н. Пригородова // Инновации и исследования в транспортном комплексе: материалы первой 
международной научнопрак- тической конференции. – Курган, 2013. – С. 270–272.
6)  Самойлов  В.В.  Анализ  и  оценка  требований  эколо- гической безопасности при перевозке угля 
в открытом под- вижном составе железнодорожного транспорта / Самойлов В.В., Сачкова О.С. // 
Проблемы безопасности российского общества. – 2020. – №4 – С. 15-18.
7) Самойлов В.В. Анализ результатов исследования пы- леподавителя агломерирующего гидросорбционного 
эмуль- гатора  по  параметрам  эффективности.  /  Наука  и  техника транспорта. – 2021. - №4 – С. 
90-93.


222


ПРИМЕНЕНИЕ ФЛУОРИМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЛЕНОСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
В СТОЧНЫХ ВОДАХ ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА

А.А. Демидов¹, А.В. Матешева²

1. Российская открытая академия транспорта Российского университета транспорта РУТ (МИИТ),
г. Москва
2. Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, г. Москва

Аннотация:
В статье рассмотрено применение флуориметрического метода  для  определения  селеносодержащих  
соединений  в сточных водах транспортного комплекса. Приведены досто- инства  и  недостатки  
данного  метода.  Экспериментальным путем получены концентрации селена для различных проб сточных  
вод  железнодорожного  транспорта.  Полученные результаты свидетельствует о высоком уровне 
загрязнения сточных вод.
Ключевые слова: флуориметрический метод, сточные воды, пробоподготовка, селеносодержащие 
соединения.

Распределение и трансформация селена в окружающей среде  обуславливается  естественными  
геофизическими  и биологическими  процессами  в  природе,  а  также  антропо- генными процессами, 
связанными с промышленной и про- изводственной  деятельностью  транспортных  объектов.  В процессе 
деятельности человека происходит изменение на- копления  селена  в  экосистемах.  В  частности,  на 
 объектах


223


железнодорожного транспорта, предприятий общественно- го  питания,  туалетов,  процессов  
технического  обслужива- ния подвижного состава (к примеру, при промывке и про- парки цистерн и 
др.). В связи с этим вопросы исследования источников  и  видов  загрязнений  сточных  вод,  
отводимых в  процессе  деятельности  транспортной  отрасли,  а  также путей  трансформации  
загрязняющих  веществ,  степени  их воздействия на окружающую среду и на здоровье человека являются 
актуальными.
Сточные воды, отводимые в ходе деятельности горной промышленности и ряда предприятий цветной 
металлургии могут содержать селен в концентрациях 14-900 мкг/л. Се- лен может попадать в воду и со 
станций очистки сточных вод. Неочищенные сточные воды в среднем содержат около 14  мкг/л  селена,  
–  что  превышает  предельно  допустимую концентрацию  0,01  мг/л.  В  большинстве  случаев  
очистку сточных  вод  от  селеносодержащих  соединений  вовсе  не проводят.
Ирригация селенистых земель также может приводить к увеличению концентрации селена в дренажных 
водах. В природных водах селен может находиться в различных сте- пенях окисления. Преобладание той 
или иной формы селена зависит от степени минерализации вод, окислительно-вос- становительного 
потенциала, рН, содержания железа, серы, органических веществ.
Селен  обладает  высокой  биологической  активностью. Интервал  оптимальных  концентраций  для  
живых  организ- мов очень узок, т.к. селен относится к кумулятивным ядам, а  в  больших  
количествах  проявляет  свойства  канцерогена. Для контроля над содержанием селена (IV) в природных 
во- дах чаще всего используют высокочувствительные и селек- тивные методы анализа, с пределом 
обнаружения мг/л: кине- тические  спектрофотометрические,  атомно-абсорбционную


224


спектроскопию,  высокоэффективную  жидкостную  хрома- тографию с масс-спектрометрическим 
окончанием, инвер- сионную вольтамперометрию. Кроме того, в повседневной практике очень 
востребованными являются простые, и экс- прессные  методы  определения  селена,  которые  были  бы 
пригодны  к  использованию  непосредственно  на  месте  от- бора пробы.
Данная работа посвящена определению Se(IV) в сточ- ных  водах  транспортного  комплекса  
флуориметрическим методом.

Экспериментальная часть

Эксперимент проводился на анализаторе жидкости типа
«Флюорат-02»,  представленный  модификацией  «Флюорат- 02-2М».
Флуориметрический метод обнаружения селена выпол- няет 3 (три) химических стадии:
1)        Мокрое        сжигание        проб        окислитель- ной    смесью    концентрированной  
      азотной    и    хлор- ной     кислот     при     высокой     температуре.     Селениды и    
селен    из    органических    соединений    переводят    в селенит-ион смесью азотной и хлорной 
кислот:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se²− + 6HNO  = SeO²− + 6NO  + 3H  O;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3                   3                        2                2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2)  Восстановление  Se(VI)  в  Se(IV)  соляной  кислотой при нагревании. Селенаты восстанавливают 
нагреванием с концентрированной соляной кислотой:

SeO²− + 4HCl = SeO  + Cl   ↑ +2Cl − 
+ 2H  O;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4                                            2              2                                       
  2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

225


3) Конденсация селенистой кислоты с ДАН, в результате которой  образуется,  5-пиазселенол,  
интенсивность  флуо- ресценции которого пропорциональна концентрации селена в образце. Реакция 
между 2,3-диаминонафталином и селе- нистой кислотой в кислой среде представлена уравнением на 
рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Реакция между 2,3-диаминонафталином и селенистой кислотой в кислой среде

Это соединение (селено-диазоловый комплекс) при уль- трафиолетовом облучении обладает желто-красной 
флуорес- ценцией, интенсивность которой измеряется флуориметром.
Максимальная  скорость  реакции  наблюдается  при  рН от 1 до 2.
При  проведении  экологической  экспертизы  окружаю- щей среды вблизи объектов железнодорожного 
транспорта собирались пробы сочных вод.


226


В термостойкий стакан вместимостью 100 мл отбирали пробы  анализируемой  воды,  прибавляли  3  мл  
концентри- рованной азотной кислоты, 3 мл хлорной кислоты и выпа- ривали до начала выделения слабых 
белых паров хлорной кислоты. Раствор охлаждали, стенки стакана обмывали ди- стиллированной водой и 
вновь нагревали до слабых паров хлорной кислоты. Обработку пробы дистиллированной во- дой проводили 
до полного удаления азотной кислоты. К рас- твору приливали 1 мл концентрированной соляной кислоты 
и  нагревали  на  кипящей  водяной  бане  в  течение  10  мин. Затем  приливали  20  мл  
дистиллированной  воды,  смывая стенки стакана. Раствор охлаждали и добивались величины рН~1 по 
индикаторной универсальной бумаге, прибавляя по каплям раствор аммиака с массовой долей 10%. К 
подготов- ленной пробе приливали 2,0 мл раствора трилона Б с массо- вой долей 2%, оставляли раствор 
на 5 мин, затем добавляли 2,0  мл  свежеприготовленного  раствора  2,3-диаминонафта- лина с 
массовой долей 0,1%. Раствор равномерно переме- шивали и нагревали на кипящей водяной бане в 
течение 5 мин. После охлаждения раствор переводили в делительную воронку вместимостью 100 мл, 
приливали 5 – 10 мл гекса- на (в зависимости от размера кювет прибора, измеряющего флуоресценцию).  
Комплекс  селена  экстрагировали  в  тече- ние 1 мин и давали отстояться до разделения фаз. Водную 
фазу отбрасывали, а органическую фазу фильтровали через сухой фильтр «белая лента» диаметром 5 – 7 
см в пробирку с притертой пробкой, в которой и хранили до перенесения в кюветы флуориметра.
Флуориметрирование  проводили  на  следующий  день после забора проб в лабораторных условиях. 
Флуоресцен- ция комплекса селена устойчива при хранении в холодиль- нике, поэтому измерение 
флуоресценции можно проводить после подготовки через большой интервал времени.


227


С целью получения достоверных результатов при оцен- ке  концентрации  селеносодержащих  соединений  
в  пробах сточных вод было решено построить градуированный гра- фик измерений.
Для  построения  градуированного  графика  в  емкости объемом 150 см³ были отобраны следующие 
объемы рабо- чего градуированного раствора, указанные в таблице 1.

Таблица  1  –  Присадка  рабочего  градуированного  рас- твора

 

 

 

 

 

 

 

Объем рабочего градуированного раствора, см³
0,0
2
5
10
20
30
40
50
100
150

 

 

 

 

 

 

 


Массовое число селена, мкг

0,0
0,2
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
10,0
15,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В каждую емкость было прилито 20 мл дистиллирован- ной воды, 3 мл концентрированной азотной 
кислоты, 3 мл хлорной кислоты и выполнены такие же действия, как при пробоподготовка.
При построении градуированного графика по оси абс- цисс откладывали содержание селена в мкг/л, а по 
оси ор- динат – показания анализатора (J). Градуированный график имеет прямолинейный характер и 
представлен на рисунке 2.


228


Рисунок 2 – Градуированный график

Эксперимент проводился на анализаторе жидкости типа
«Флюорат-02» модификации «Флюорат-02-2М», общий вид анализатора представлен на рисунке 3.

 

 

 

 

 

 


Рисунок 3 – Внешний вид анализатора Флюората-02-2М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

229


В  канале  пропускания,  излучение  ксеноновой  лампы, проходит  через  систему  зеркал,  
светофильтр  канала  воз- буждения, светоделительную пластину, кварцевую кювету с образцом и, 
отражаясь от светоделительной пластины и зер- кала, попадает на приемник излучения канала 
пропускания. Электрический  сигнал  от  этого  приемника  зависит  от оптической плотности образца 
и называется сигналом про- пускания.  Под  действием  излучения  ксеноновой  лампы  в кювете  с  
образцом  происходит  возбуждение  люминесцен- ции растворенных веществ. В канале регистрации 
излучения люминесцирующих  компонентов  пробы  из  кварцевой  кю- веты проходит через собирающую 
линзу, светофильтр, вы- деляющий   спектральную   области   регистрации,   фокуси- рующую линзу и 
попадает на приемник излучения канала регистрации люминесценции (ФЭУ), перед которым нахо- дится 
электромеханическая шторка, предохраняющая ФЭУ
от засветки.
Анализу      были      подвергнуты      пробы      сточных вод,   собранных   в   районе   
функционирования   4   ста- ционарных      объектов      железнодорожного      транспор- та     –  
3  промывочно-пропарочных  станций     (ППС)     и 1  дезинфекционно-промывочная  стация  (ДПС).  
Получен- ные результаты приведены в таблице 2.

 

 

 

 


230


Таблица 2 – Результаты определения концентраций селеносодержащих соединений в сточных водах 
транспортного комплекса.

 

 

 


Проба


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

 

 


Объект железно- дорожного транспорта

 

ППС,
Владимир- ская область

 

 

ДПС,
Московская область

 

 


ППС,
Тверская область

 

 

 


J


0,3832
0,3881
0,3794
0,3821
0,3335
0,3311
0,3329
0,3346
0,4093
0,4112
0,3589
0,3855
0,4087
0,3995
0,4032
0,4121
0,3712
0,3785
0,3810
0,3363
0,3768
0,3863
0,3982
0,3857

 

 


Концентрация селеносодержащих соединений, Ст (мкг/л)
13,7
13,9
13,5
13,6
11,6
11,5
11,6
11,7
14,8
14,9
14,7
14,8
14,7
14,2
14,5
14,9
14,2
14,5
14,6
11,7
13,4
13,8
14,3
13,8

 

 


Среднее значе- ние
(мкг/л)

 


12,6

 

 

 


14,3

 

 

 


13,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


231


25
26
27
28              ППС,
Московская29
область
30
31
32

0,3155
0,3603
0,3454
0,3243
0,3523
0,3506
0,3385
0,3310

10,8
12,7
12,1
11,2
12,4
12,3
11,8
11,5

 

 

11,9

 

 

 

 

 

 

Из таблицы 2 исключены значения концентраций селе- носодержащих  соединений  в  разы  превышающие  
среднее значение с целью получения точного результата. При этом необходимо учитывать, что 
содержание селеносодержащих соединений в сточных водах намного больше чем приведен- ные значения.

Заключение
На основании анализа научных публикаций было полу- чено  представление  о  селеносодержащих  
соединениях,  их свойствах. Исследованы стационарные объекты железнодо- рожного  транспорта,  как  
источники  образования  сточных вод. Содержание и распределение селеносодержащих соеди- нений в 
сточных водах транспортного комплекса в настоящее время изучено в малом объеме.
Экспериментальным  путем  применен  флуориметриче- ский  метод  для  определения  концентраций  
селеносодержа- щих соединений в пробах сточной воды. Из перечня методик была  выбрана  и  
отработана  методика  флуориметрического определения селена с применением 2,3 – диаминонафталина.
На основании полученных данных сделаны следующие выводы:
– в сточных водах наблюдается разнообразие в содержании селеносодержащих соединений;


232


– сточные воды содержат концентрации селена, превы- шающие уровень ПДК;
– концентрация селеносодержащих соединений снижа- ется с увеличением глубины;
Результаты определения селеносодержащих соединений свидетельствуют о том, что исследуемые сточные 
воды же- лезнодорожного транспорта имеют высокий уровень загряз- нения селеном. В настоящее время 
мониторинг и контроль наличия в сточных водах селеносодержащих соединений не проводится.
Флуориметрический метод характеризуется относительно вы- сокойчувствительностью(позволяет 
определять на уровне ПДК) и селективностью, является эффективным способом определения селена в 
водных пробах. Однако процесс пробоподготовки явля- ется трудоемким. Флуориметрический метод 
является малопер- спективным для создания метода экспресс-определения селено- содержащих соединений 
в сточных водах.

ЛИТЕРАТУРА

1) ГОСТ 19413-89 Метод определения массовой концен- трации селена. – Введен 01.07.90. - М.: Изд-во 
стандартов, 1989. – 5 с
2) Конова, Н.И. Дискретность рассеивания селена в био- геохимических пищевых цепях/ Н.И. Конова, 
В.В. Ермаков, Т.В. Савкина // Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и 
медицине, тез. Докл. XI Всесоюзной конференции. – Самарканд, 1990. – С. 46-47.
3)  Дмитриенко  Т.Г.  теоретические  вопросы  электрохи- мии  и  электрохимические  методы  анализа 
 в  технологиче- ских целях/ Т.Г.Дмитриенко, А.А.Демидов//учебное пособие ИН «Наука», Саратов – 
2013.

 

233


4)  Гудков,  А.Б.  Гигиеническое  значение  минеральных веществ. Микроэлементозы / А.Б. Гудков, 
А.А. Небученных, А.С. Сырычев. Архангельск: Изд-во СГМУ, 2010. - С. 9-23.
5)  Лидин,  Р.А.  Химические  свойства  неорганических веществ: уч. Пос. для вузов / Р.А. Лидин, 
В.А. Молочко, Ан- дреева Л.Л. – М.: Химия, 2000. – 480 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


234


О НЕОБХОДИМОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К САНИТАРНО-БЫТОВОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ РАБОТНИКОВ
ОАО «РЖД»

Ж.В. Овечкина¹, Д.В. Климова², Д.В. Гречушникова¹

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Всероссийский научно-исследовательский институт гигиены транспорта Федеральной службы по надзору в 
сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ВНИИЖГ)»
Российская открытая академия транспорта ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта», г.
Москва

Аннотация:  В  данной  статье  доказывается  необходи- мость  формирования  требований  к  
санитарно-бытовому обеспечению работников ОАО «РЖД».
Ключевые   слова:   безопасность,   санитарно-бытовое обеспечение, условия труда, железнодорожный 
комплекс

Согласно Трудовому Кодексу Российской Федерации [1] cанитарно-бытовое обеспечение работников в 
соответствии с  требованиями  охраны  труда,  условиями  коллективного договора,  соглашений  и  
добровольно  принятыми  на  себя обязательствами, возлагается на работодателя. Для этого по 
установленным  нормам  оборудуются  санитарно-бытовые помещения, помещения для приема пищи, комнаты 
для от- дыха в рабочее время и психологической разгрузки, органи- зуются посты для оказания первой 
помощи.
Санитарно-бытовое  обеспечение  работающих  должно занимать одно из ведущих мест в системе 
мероприятий по


235


оздоровлению  условий  труда.  Возникает  необходимость  в формировании подробных требований к 
санитарно-бытово- му обеспечению категорий работников ОАО «РЖД». Фак- торы  производственной  среды 
 и  трудового  процесса,  воз- действующие на работника, для рабочих мест с постоянным или 
непостоянным пребыванием в них людей, должны со- ответствовать  гигиеническим  нормативам,  
утвержденным в  соответствии  с  [2].  При  этом  следует  подробно  рассма- тривать  
санитарно-бытовые  условия  согласно  категориро- ванию  должностей  работников  и  специфике  
выполняемой деятельности. Необходимо анализировать  категории работ- ников  ОАО  «РЖД»  согласно  
выполняемой  деятельности: работники группы машинистов, водителей и их помощни- ков, работники 
диспетчерско-операторской группы, работ- ники  станционно-маневровой  группы,  работники  группы, 
обслуживающей поезда в пути следования, работники груп- пы  пути,  работники  группы  
энергоснабжения  (электрифи- кации), сигнализации, централизации, блокировки и связи). При  
формировании  санитарно-гигиенических  норма- тивных  требований  к  санитарно-бытовому  
обеспечению работников очень важно понимать потребность в обеспече- нии  работников  необходимым  
количеством  соответствую- щим образом оборудованных бытовых помещений. Следует учитывать  не  
только  характер  работ,  но  и  возникающие  в процессе трудовой деятельности особенности работы и 
не- обходимость соблюдения комфортных условий работников. Учет организационно-управленческий 
характера работ ра- ботников ОАО «РЖД» должен производиться для оператив- ных  работников  при  
организации  поездной  и  маневровой работы и т.п., а также в случае организации грузовой и ком- 
мерческой работы. Учет производственно-технологического характера деятельности необходимо 
производиться для опе- ративных  работников  в  случае  организации  пассажирских


236


перевозок,  специалистов  по:  метрологии,  организации  и нормированию труда, охране труда, 
подготовке кадров, ра- ционализации, эксплуатации технических средств, машини- ста, инструктора или 
приемщика локомотивов, моторвагон- ного подвижного состава и вагонов в депо, электромеханика 
хозяйства  связи,  электромеханика  хозяйства  автоматики  и телемеханики
Особенности  санитарно-бытового  обеспечения  работ- ников рассматриваются с учетом организационной 
структу- ры ОАО «РЖД», его линейного и регионального уровней. В этом случае анализу подлежат 
линейные подразделения ОАО «РЖД», включая Дирекцию тяги (ЦТ), Центральную дирекцию  моторвагонного  
подвижного  состава  (ЦДМВ), Управление вагонного хозяйства (ЦВ) Центральной дирек- ции  
инфраструктуры-филиала  ОАО  «РЖД»,  Центральную дирекцию  управления  движением  (ЦД),  Управление 
 пути и  сооружений  (ЦП)  Центральной  дирекции  инфраструк- туры-филиала  ОАО  «РЖД»,  
Центральную  дирекцию  по ремонту  пути  (ЦДРП),  Управление  коммерческой  работы в  сфере  
грузовых  перевозок  Центра  фирменного  транс- портного  обслуживания  (ЦФТО),  Центральную  
дирекцию по управлению терминально-складским комплексом (ЦМ), Трансэнерго (ТЭ), Управление 
автоматики и телемеханики (ЦШ)  Центральной  дирекции  инфраструктуры,  Централь- ную   станцию   
связи   (ЦСС),   Департамент   пассажирских перевозок (ЦЛ), Управление по технической эксплуатации 
зданий и сооружений (ЦЭЗ).
Санитарно-бытовое   обслуживание   работников   ОАО
«РЖД»  является  неотъемлемой  частью  комплекса  мер  по охране труда. Оно должно обеспечить 
защиту человека от действия  вредных  производственных  факторов  в  течение смены и прекращать их 
действие после ее окончания. Эти- ми основными требованиями определяется набор и состав


237


санитарно-бытовых  помещений  и  устройств  (рис.  4).  Не- обходимо сформировать требования к 
санитарно-бытовым помещениям, включая помещения здравоохранения: гарде- робные,  душевые  и  
полудушевые,  умывальные,  уборные, устройство питьевого водоснабжения, помещения для стир- ки, 
химической чистки, сушки и ремонта специальной одеж- ды.  здравпункты,  комнаты  для  проведения  
предрейсовых медицинских  осмотров  работников  локомотивных  бригад, помещения для личной гигиены 
женщин, ручные и ножные ванны, помещения для отдыха и приема пищи, помещения для обогрева и 
охлаждения работников, помещения для от- дыха в рабочее время, кабинет психологической разгрузки 
(психосоматической  регуляции),  помещения  для  учебных занятий.  Состав  санитарно-бытовых  
помещений  следует определять с учетом группы производственного процесса и их санитарной 
характеристики (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

238


душ


Первая группа 1А, 1Б, 1В


протекающие при нормальных метеорологических условиях и оптимальном микроклимате производственных 
помещений, при отсутствии вредных газов и пылевыделений


Санитарно- бытовые требования

 

краны с горячей и холодной водой

 

гардероб

 

 

 

 

душ

 

 

 

 

 


Вторая группа
2А, 2Б, 2В,
2Г                       

 

 

 

 

 


протекающие при неблагоприятных метеорологических условиях и
показателях              
микроклимата либо связанные с выделением пыли и напряженной физической работой

 

 

 

 

 


Санитарно- бытовые требования

 

 

 

 

 

         краны с горячей и холодной водой

гардероб

           помещение для
охлаждения

        2В: помещение для сушки спецодежды

        2Г: помещение для
обогрева

 

 

 

 

 

 

 

 


душ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Третья группа
ЗА, ЗБ                       с наличием резко выраженных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Санитарно- бытовые требования

 

 

 

 

 

 

 

 

 


         краны с горячей и холодной водой

 

гардероб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


вредных факторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


               химчистка спецодежды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


искусственная
          вентиляция мест
хранения спецодежды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Четвертая группа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


требующие особого режима для обеспечения качества продукции, а именно: связанные с переработкой 
пищевых продуктов, производством стерильных материалов особой чистоты и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 1 – Группы производственных помещений и требования санитарно-бытового обеспечения, 
предъявляемые к ним

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

239


Базовые  требования,  предъявляемые  к  санитарно-бы- товым  помещениям  работников,  говорят  о  
необходимости обеспечения  работников  питьевой  водой,  соответствующей требованиям  гигиенических 
 нормативов,  организации  по- мещений для приема пищи, регулярной уборке и дезинфек- ции  
санитарно-бытовых  помещений  после  каждой  смены, запрещении  использования  санитарно-бытовых  
помещений не по назначению, а также   пересечения потоков рабочих в чистой  и  загрязненной  
одежде.  Следует  учитывать  специ- фику рабочих мест, отражаемую в результатах специальной оценки 
условий труда, а также место трудовой функции со- гласно характеру выполняемой деятельности. 
Расположение, устройство и оборудование санитарно-бытовых помещений должно  соответствовать  
особенностям  трудового  процесса (количество работников, количество смен, график движения рабочей 
силы, отдаленность от рабочих мест, время и харак- тер перерывов, условия пользования отдельными 
видами са- нитарно-бытовых устройств).
Необходимо разграничение требований при выполнении работ на «стационарных» рабочих местах, а также 
с учетом подвижной деятельности и передвижного характера работы на  железнодорожном  транспорте.  
Требуется  учет  размеще- ния санитарно-бытовых помещений в специальных зданиях сборно-разборного  
или  передвижного  типа.  Строительство санитарно-бытовых помещений следует осуществлять по ти- 
повым проектам. В тех случаях, когда работники по услови- ям работы вынуждены проживать вне 
постоянного места жи- тельства, расчет бытового обеспечения производится с учетом дополнительного   
бытового   обслуживания   (еженедельный душ, дезинфекция одежды и постельных принадлежностей, 
стирка белья и т.д.). На рис. 2 приведены результаты анализа обеспеченности  работников  линейных  
подразделений  ОАО
«РЖД» санитарно-бытовыми условиями.


240

 

ТЭ
•  80,4%

ЦДТВ
• 99,7%

 

 


ЦДПО
•  95,3%

 

 


Душевые Сеть - 100 %, в том числе:

 

 


ЦДИ
•  89,1%

 

 

Умывальные Сеть - 100 %, в том числе:

 

 

 

 


ЦДТВ
•  97%

 

 

 

 


ЦДРП
• 99,9%

 

 

 

 

 

 


ТЭ
•  98,3%

 

 

 

 

 

 

 

 


Санузлы Сеть - 100 %, в том числе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ЦДРП
•  97,0%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦДИ
• 90,5%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦТ
• 98,7%


Шкафы для хранения СИЗ Сеть - 96,3 %,
в том числе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦД
• 98,0%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦДПО
•  92,4%

 

 

ЦД
•  92,9%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЭ
•  6024%

 

 

Помещения (оборудование) для сушки СИЗ Сеть - 82,8 %,
в том числе:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦСС
•  87,8%

 

 

ЦМ
•  87,3%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ЦДПО
• 97,9%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ТЭ
• 97,5%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ЦДИ
•  83,7%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ЦДТВ
•  89,5%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 2 – Обеспеченность работников линейных подразделений ОАО «РЖД» санитарно-бытовыми условиями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

241


Увеличение  количества  профессиональных  заболева- ний,  несчастных  случаев  на  производстве,  
приводящих  к травмам, а иногда и к гибели людей, требует кропотливой работы в области расширения 
использования норм локаль- ного характера, отражающих специфику конкретной рабо- ты. ОАО «РЖД» 
выделяет существенные средства на обе- спечение  санитарно-бытовых  потребностей  работников  и 
формирование  современных  подходов  в  данной  области. Согласно  [9]  затраты  ОАО  «РЖД»  на  
мероприятия  по  са- нитарно-бытовому   обеспечению   работников   и   смежных вопросов по 
улучшению условий труда работников в 2022 году составили: мероприятия по обеспечению СИЗ работни- 
ков – 14293 млн.руб., мероприятия по улучшению санитар- но-бытовых условий работников – 2314,7 млн. 
руб., прове- дение обязательных медицинских осмотров – 3180 млн. руб. Санитарно-бытовое  
обеспечение  работников  ОАО  «РЖД» является  важной  составляющей  обеспечения  комфортных условий 
труда. Работа в области разработки методических особенностей  расчета  потребности  в  
санитарно-бытовых помещениях  ОАО  «РЖД»  и  формирования  требований  к обеспечению обеспечения 
исходя из учета специфики кон- кретных особенностей работы является остро необходимой и требует 
глубокой методической проработки.

 

 

 

 

 


242


ЛИТЕРАТУРА

1) Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред. от 04.08.2023) (с изм. и доп., 
вступ. в силу с  01.09.2023)  https://www.consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_34683/
2) Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологиче- ском благополучии населения» от 30.03.1999 N 
52-ФЗ (по- следняя  редакция)  https://www.consultant.ru/document/cons_ doc_LAW_22481/
3)  Приказ  Минтруда  России  от  18.02.2013  N  68н  «Об утверждении  Единого  
тарифно-квалификационного  спра- вочника  работ  и  профессий  рабочих,  выпуск  52,  разде- лы:  
«Железнодорожный  транспорт»;  «Морской  и  речной транспорт»      
https://www.consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_144823
4)  СанПиН  2.1.3684-21  «Санитарно-эпидемиологиче- ские  требования  к  содержанию  территорий  
городских  и сельских  поселений,  к  водным  объектам,  питьевой  воде  и питьевому водоснабжению, 
атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, об- щественных 
помещений, организации и проведению сани- тарно-противоэпидемических   (профилактических)   меро- 
приятий».
5)  Закон  Российской  Федерации  «О  санитарно-эпиде- миологическом  благополучии  населения»  №  
52-ФЗ  от  30 марта 1999 г.
6) Санитарные правила СП 2.2.3670-20 «Санитарно-эпи- демиологические требования к условиям труда»
7)   СП   2.2.1.1312-03   «Гигиенические   требования   к проектированию  вновь  строящихся  и  
реконструируемых промышленных предприятий».

 

243


8) СП 44.13330.2011 СВОД ПРАВИЛ АДМИНИСТРА- ТИВНЫЕ И БЫТОВЫЕ ЗДАНИЯ https://docs.cntd.ru/docum 
ent/1200084087?marker=7D20K3
9)  Анализ  состояния  условий  охраны  труда  в  ОАО
«РЖД» за 2022 год
10) Сачкова, О. С. Обеспечение санитарно-эпидемиоло- гической безопасности работников транспортного 
комплек- са / О. С. Сачкова, А. А. Кириллин, Д. В. Климова // Наука и техника транспорта. – 2023. – 
№ 1. – С. 101-112. – EDN VJTDZI.
11) Сачкова, О. С. Оценка условий труда работников как индикатор эколого-гигиенической безопасности 
/ О. С. Сач- кова, Е. А. Ованесова // Проблемы безопасности российско- го общества. – 2018. – № 1. 
– С. 54-57. – EDN UOURMU.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

244


ПРОЦЕССЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА С ОПОРОЙ НА ПРИНЦИПЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА

С.Н. Аверкин, Н.Н. Попова

Российская открытая академия транспорта ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта», г. Москва

Аннотация:
В статье рассмотрена целесообразность использования принципов  качества  менеджмента  в  обучении  
по  охране труда.  Определены  возможные  пути  развития  процессов инструктирования, 
коммуникативных функций, подготовки и оценки инструкторов.
Ключевые слова: охрана труда, обучение, инструктаж, менеджмент качества, лидерство, PDCA.

В части организации обучения по охране труда в Рос- сийской Федерации действуют Правила обучения по 
охране труда и проверки знания требований охраны труда, утверж- дённые  постановлением  
Правительства  РФ  от  24  декабря 2021 г. № 2464. Правила устанавливают обязательные тре- бования 
к обучению по охране труда и проверке знания тре- бований охраны труда у работников, заключивших 
трудовой договор с работодателем, а также требования к организаци- ям  и  индивидуальным  
предпринимателям,  оказывающим услуги по обучению работодателей и работников вопросам охраны труда.
Обучение по охране труда Правила разделяют на четы- ре направления: инструктажи, стажировки, 
оказание первой помощи,  использование  средств  индивидуальной  защиты.


245


Вполне  логично,  что  именно  первое  направление  в  этом перечислении, направление А – это 
инструктажи по охране труда. Первая информация по охране труда, которую полу- чает работник на 
предприятии, первое впечатление, которое самое сильное.
И именно здесь возникает проблема. Проблема в пер- вом впечатлении. Проработав на трёх промышленных 
пред- приятиях, двух сервисных и одном торговом, общаясь с кол- легами-машиностроителями, есть 
основание заявить, что в большинстве случаев применяется формальный подход ра- ботников службы 
охраны труда к вводным и первичным ин- структажам, который влечёт к последующей отрешённости 
инструктируемого работника в части соблюдения требова- ний охраны труда в целом и повышению уровня 
нарушений этих  требований.  И  системность  этой  проблемы  является следствием статичности этого 
процесса обучения при раз- витии окружающей инфраструктуры.
Процессы  охраны  труда  неразрывно  связаны  с  произ- водственными  процессами,  но  и  имеют  
свои  входы  и  вы- ходы, свои обособленные функции, свои цели, и свою ин- фраструктуру.  Тем  
самым  процессы  охраны  труда  вполне вписываются  в  концепцию  Системы  менеджмента  каче- ства, 
определяемую в Российской Федерации ГОСТ Р ИСО 9001-2015  «Системы  менеджмента  качества.  
Требования». Причём мы имеем дело с прямой зависимостью качества ко- нечного изделия от уровня 
соблюдения требований охраны труда, так как именно охрана труда является одной из со- ставляющих в 
инфраструктуре средств обеспечения систе- мы менеджмента качества [1].
Вернёмся  к  нашим  инструктажам  и  попробуем  рас- смотреть  их  как  процесс  через  принципы  
менеджмента качества,  перечисленные  в  ГОСТ  Р  ИСО  9001-2015  «Си- стемы менеджмента качества. 
Требования»: ориентация на


246


потребителя,  лидерство,  взаимодействие  людей,  процесс- ный подход, улучшение, принятие решений, 
основанных на свидетельствах и менеджмент отношений.
Начнём с ориентации на потребителя. Потребитель дан- ных образовательных услуг сама организация, 
заботящаяся о выполнении обязательных требований и своей репутации. В тоже время существует 
обоснованное мнение [2], что в на- шем случае потребитель в более узком понимании, конкрет- ный 
потребитель – это вновь принятый работник, человек и личность, профессионал своего дела, 
индивидуальность, от которого будет зависеть успех организации. Дальнейшее погружение  в  
терминологию  системы  менеджмента  каче- ства приводит к понятию, что ориентация на потребителя – 
это достижения приемлемой и превосходной степени удов- летворенности этого потребителя.
Тот или иной инструктаж, как образовательный элемент не  ориентирован  на  конкретного  
потребителя.  Например, применительно к вузовскому образованию утверждается, что специфика 
производственной деятельности будущих специа- листов слабо знакома вузам, так что образовательная 
деятель- ность в них ориентирована на обеспечение обобщенных зна- ний, навыков и умений студентов, 
не учитывающих запросы конкретных работодателей [3]. С этим сложно не согласиться, но в случае с 
инструктажами будущая деятельность работни- ка хорошо известна, оборудование и среда конкретно 
обозна- чены. Поэтому здесь, помимо формы, определенной законо- дательством, важно наполнить 
содержанием в соответствии с запросом конкретного потребителя.
Наш  потребитель  от  инструктажа  ждёт  интересной подачи,  и  ценность  именно  для  него,  
создание  атмосфе- ры  партнерства  (в  итоге  ведь  подписывается  документ)  и удовлетворение  
запроса  на  поддержку  –  это  всё  умещает- ся в пирамиду потребности по Маслоу. В ходе 
инструктажа


247


важно перейти от монолога к диалогу с инструктируемым. Специалисту по охране труда надлежит быть 
вежливым, за- давать  открытые  вопросы,  создать  климат  доверия  для  ат- мосферы партнерства. В 
свою очередь интерес к изучению инструкции по охране труда базируется на простоте её изло- жения с 
использованием понятной графической информации. Важным является и переход от общих фраз к более 
конкрет- ным примерам и приемам безопасной работы с демонстраци- ей того оборудования, которое 
применяется на предприятии. При выходе в производственную среду работник, на основе инструктажа, 
должен визуально (а в некоторых случаях так- тильно  и/или  аудиально)  идентифицировать  
используемое оборудование и органы управления этим оборудованием.
Запрос на поддержку, даже если он не явный, должен быть  удовлетворен  предоставлением  оперативных 
 контак- тов,  схемы  взаимодействия  и  основных  моментов  обсуж- даемых  вопросов  с  
использованием  графики  и  фото.  Сто- ит уделить этому вопросу особое внимание и подготовить 
необходимые  раздаточные  материалы  качественно  и  зара- нее. Лучше, если эти материалы будут 
обращены непосред- ственно к инструктируемому, к его личности и профессии.
Следующим  принципом,  применимым  к  инструктажам по охране труда является лидерство. В самом 
процессе пре- доставления  образовательных  услуг  посредством  инструк- тажа  ведущей  фигурой  
является  инструктирующий.  Имен- но  к  нему  должны  предъявляться  лидерские  требования, т.к.  
инструктирующий  даёт  первый  значительный  импульс работнику  в  направлении  соблюдения  
требований  охраны труда как целевого результата процесса. Если в первичных инструктажах, в роли 
инструктирующих выступают управ- ленцы (мастера, руководители подразделений), обладающие лидерскими 
 навыками,  то  при  вводных  инструктажах  эта роль  зачастую  достается  специалисту  по  охране  
труда,  не знакомому с приёмами.


248


В системе менеджмента качества лидерство тесно свя- зано с приверженностью и соответствующие 
разделы ГОСТ Р ИСО 9001-2015 «Системы менеджмента качества. Требо- вания» включают два этих 
понятия. При этом ГОСТ Р ИСО 9000 «Системы менеджмента качества. Основные положе- ния  и  словарь»  
вполне  однозначно  определяет  лидеров  и их особенности. Стандарт определяет, что лидеры создают 
условия, в которых работники взаимодействуют для дости- жения целей.
Определено, что главный элемент во взаимоотношени- ях лидера и команды – это доверие [4]. Таким 
образом, на первое место в условиях формирования специалиста по ох- ране труда как лидера – 
выступает доверие к нему. Настоя- щий лидер должен чувствовать необходимость и обязатель- ность 
доверие оправдать [4].
Несмотря на то, что понятие лидера применяют к управ- ленцам, ряд важных моментов целесообразно 
использовать и  при  создании  образа  специалиста  по  охране  труда,  ин- структирующего 
работника.
Вернемся  к  лидерству  и  его  составляющим.  Понятие лидерства невозможно без цели, которая 
является его фун- даментом. Инструктирующий, в том числе и специалист по охране  труда  должен  
уметь  чётко  и  ясно  сформулировать цель для инструктируемого работника. Достижимую понят- ную, 
персонализированную и измеримую цель в области ох- раны труда. Без этого невозможно в дальнейшем 
будет оце- нить выполнение задач работником, тем самым лидерство в вопросах охраны труда будет 
утеряно и это место займёт неприятие правил, частично исправляемое только админи- стративным 
ресурсом.
Доверие,  несомненно,  очень  важное  условие.  Специа- листу  по  охране  труда  при  проведении  
вводного  инструк- тажа  для  привлечения  к  себе  доверия  работника  следует


249


ориентироваться на уважении прав инструктируемого, про- демонстрировать готовность и привести 
примеры отстаива- ния этих прав, даже в ущерб производства или каких-либо экономических 
показателей. Важно также показать именно свою ответственность за результат. В течение вводного ин- 
структажа по охране труда важно не упустить эту возмож- ность и тем самым увеличить свой лидерский 
актив.
Следующим элементом в «лидерском сплаве» является командный дух. Все работники предприятия – это 
команда, объединенная одной целью не допустить ни одного несчаст- ного случая и исключить вредные 
условия труда. Безуслов- но, есть и скамейка запасных и актив, но все они выступают под одним 
флагом и начинают день с полной уверенностью, что  техносферная  среда  не  является  их  врагом  
при  долж- ном  к  ней  уважении.  Именно  служба  охраны  труда,  а  на небольших предприятиях 
специалист по охране труда или ответственный, назначенный приказом – создают этот дух личным 
примером и своей работой с коллективом. Дать ин- структируемому работнику понять, что он часть 
команды, что во главе этой команды лидер, а не администратор – за- дача решаемая, но не за одно 
действие. От специалиста по охране труда в данном случае требуется опираться на яркие примеры 
сообщества, на совместные достижения и успехи, ознакомить нового работника с позитивными событиями 
в его будущем коллективе.
Ещё  одним  элементом,  требующим  рассмотрения  вы- ступает  мотивация.  Важно  донести  до  
работника  матери- альные  и  нематериальные  подходы.  Эти  подходы  должны быть однозначно 
понимаемы, не иметь «мелкого шрифта» и излагаться в партнерском диалоге. Упор нужно делать на 
возможности,  а  не  на  риски.  На  многих  предприятиях  су- ществует  система  штрафов  за  
несоблюдение  требований охраны труда. Безусловно, работник должен знать об этом,


250


но основной упор следует делать на системе поощрения и возможности эффективной и оперативной 
коммуникации в вопросах безопасности труда.
Так  не  много  ли  мы  хотим  от  специалиста  по  охране труда  при  проведении  вводного  
инструктажа?  Не  много. Это умение, оттачиваемое опытом и личной заинтересован- ностью, 
направленное на создание положительного образа при освоении материала и знакомство нового работника 
с предприятием.
Лидерские компетенции принято развивать в управлен- ческом персонале. При этом не берется в расчёт, 
отдельно взятые процессы охраны труда, в которых нет места слабым работникам. При более детальном, 
процессном взгляде на те же самые вводные инструктажи становится целесообраз- ным обучать 
специалистов по охране труда лидерским на- выкам, нацеленности на результат, системному и инноваци- 
онному мышлению, оценивать их с точки зрения лидеров в своём направлении по аналогии с 
управленческим класте- ром предприятия. Именно лидеры, болеющие за своё дело, смогут  создать  
вокруг  себя  команду  приверженцев  идее, ярко и образно донести до работника первичные требова- 
ния, осуществить персональный подход.
Даже в части проверок соблюдения требований охраны труда, лидер проведёт их в плоскости аудита, 
подчёркивая соответствия и вырабатывая рекомендации к недостаткам. В свою очередь системное 
мышление, нацеленность на ре- зультат  и  инновативность  –  это  те  компетенции,  которые хорошо 
развиваются при правильной, и свежей подаче ма- териала,  также  они  хорошо  подвергаются  оценке  
методом
«ассесмент-центр»   по   соответствующим   индикаторам   – ключевым  составляющим  компетенции  
[5].  Важно  приме- нять  как  оценку  при  внешнем  подборе,  так  и  регулярную оценку 
специалистов по охране труда в текущей должности,


251


чтобы не упустить западающие компетенции. В свою оче- редь  в  соответствии  с  ГОСТ  Р  56020-2020 
 «Бережливое производство. Основные положения и словарь» задача ру- ководителей организации – 
преобразовывать лидерские мо- тивы персонала в систему поведения, ориентированную на потребителя, 
т.е. в нашем случае на инструктируемого.
Таким образом, переход от скучных и бесполезных вво- дных  инструктажей  по  охране  труда  к  
позитивному  пер- сонализированному  изложению  материала  с  выработкой контрольных точек возможен 
через соблюдение принципов менеджмента качества с серьезным развитием лидерских и управленческих 
навыков у специалистов по охране труда. В этом аспекте вполне применим основной постулат системы 
менеджмента качества – PDCA. Планируй, делай, проверяй, действуй (улучшай), применительно к теме 
статьи – разра- ботай план и формат обучения, обучай, аудируй процесс по- знания, вноси 
корректировки в план обучения. Причём этот алгоритм применим и к обучению специалистов по охране 
труда и к инструктажам для работников. Привлечь, а не от- толкнуть – эта задача вполне выполнима с 
применением ин- струментов управления качеством.

 

 

 

 

 

 


252


ЛИТЕРАТУРА

1)  Качалов,  В.  А.  Включает  ли  п.  7.1.4  ГОСТ  Р  ИСО 9001-2015 требования к обеспечению 
охраны труда? Часть
1. Ошибки перевода, связанные с терминологией / В. А. Ка- чалов // Методы менеджмента качества. – 
2020. – № 2. – С. 56-61.
2) Солопенко, А. О. Маркетинг в сфере образования / А. О. Солопенко, И. И. Плужникова // Вопросы 
науки и обра- зования. – 2019. – № 1(42). – С. 36-43.
3) Гринкруг, Л. С. О неоднозначности смысла принципа
«ориентация на потребителя» в образовании / Л. С. Грин- круг, Б. Е. Фишман, Б. С. Кузьмина // 
Фундаментальные ис- следования. – 2007. – № 10. – С. 52.
4) Паули, В. Лидерство производственного менеджмен- та в аспектах безопасности труда и ребрендинг 
лидерства / В. Паули, С. Чарышева // Электроэнергия. Передача и рас- пределение. – 2016. – № 1(34). 
– С. 118-125.
5) Макринова, Е. И. Оценка персонала организаций по- требительской кооперации с использованием 
метода «ассес- мент - центр» / Е. И. Макринова, М. Г. Мухина // Вестник Белгородского  университета 
 потребительской  кооперации.
– 2008. – № 1(25). – С. 86-90.

 

 

 

 

 


253


ОЦЕНКА РИСКОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИЧНОГО АВТОТРАНСПОРТА В СЛУЖЕБНЫХ ЦЕЛЯХ
(на примере предприятий железнодорожной отрасли) Ю.В. Дементьева, С.Д. Татаринцев
Самарский государственный университет путей сообщения г. Самара

Аннотация:
Для  организации  бесперебойного  функционирования предприятий  железнодорожного  транспорта  в  их 
 произ- водственном  процессе  активно  используются  автотранс- портные  средства,  управление  
которыми  обеспечивается посредством  договорных  отношений  с  аутсорсинговыми компаниями  и  
содержания  автопарка,  находящегося  в  са- мостоятельной эксплуатации. На основе результатов 
стати- стического  анализа  производственного  травматизма  ОАО
«РЖД»  был  выявлен  факт  высокой  доли  травмирования железнодорожников   в   условиях   
дорожно-транспортных происшествий, что указывает на недостаточную эффектив- ность  функционирования 
 действующей  системы.  В  этой связи  проведен  SWOT-анализ  оценки  рисков  использова- ния 
личного автотранспорта в служебных целях на примере предприятий железнодорожной отрасли.
Ключевые слова: Железнодорожная отрасль, автотран- спортные  средства,  производственный  
травматизм,  риск, оценка рисков, SWOT-анализ.

Организация работ на предприятиях железнодорожной отрасли  невозможна  без  применения  в  
производственном процессе  автотранспортных  средств.  В  связи  с  необходи- мостью оперативных 
выездов для устранения внештатных


254


ситуаций,  совершения  плановых  поездок  в  структурные подразделения и на участки организации, 
расположенные в удаленных  районах,  активно  используются  легковые  авто- мобили.
Управление автотранспортом в ОАО «РЖД» обеспечи- вается  посредством  договорных  отношений  с  
аутсорсин- говыми  организациями  и  содержанием  автопарка,  нахо- дящегося  в  самостоятельном  
оперировании  структурных подразделений.
В соответствии с распоряжением от 20.02.2007 № 274/р
«Об  утверждении  методических  рекомендаций  о  поряд- ке  использования  работниками  аппарата  
управления  ОАО
«РЖД»  и  работниками  филиалов  ОАО  «РЖД»  служебных легковых автомобилей без водителей и личных 
легковых ав- томобилей  в  служебных  целях»  в  редакции  распоряжения ОАО «РЖД» от 01.04.2014 № 
811/р, использование личных транспортных  средств  без  заключения  компенсационных договоров между 
работником и компанией запрещается, что не позволяет оперативно вовлекать их в производственный 
процесс [1].
В  рамках  проведенных  научных  исследований  произ- водственного травматизма в ОАО «РЖД» было 
установлено, что наиболее высокий риск травмирования железнодорож- ников обусловлен 
дорожно-транспортными видами проис- шествий, которые не являются отраслевыми, но занимают 
значительную  долю  в  совокупности  несчастных  случаев, связанных с производством [2].
В  этой  связи  предположим,  что  действующая  система управления   автотранспортом   недостаточно 
  обеспечивает должного уровня безопасности дорожного движения, а так- же сохранения жизни и 
здоровья работников при эксплуата- ции автомобилей.

 

255


Основываясь   на   вышеизложенном,   рассмотрим   воз- можность изменения системы управления 
автотранспортом за счет вовлечения работников ОАО «РЖД», как водителей автотранспортных средств, и 
их личных автомобилей в про- изводственный процесс.
Любые  трансформации  действующих  систем  несут  за собой потенциальные риски, уровень воздействия 
которых и   возможность   управления,   определяют   эффективность предлагаемых инноваций.
Отметим,  что  под  риском  понимается  вероятность  от- клонения фактического результата от 
запланированного как в положительную, так и в отрицательную сторону. Оценка рисков  позволяет  
определить  степень  их  влияния  на  про- цесс реформирования существующей системы [3].
В  целях  определения  эффективности  использования личного  автотранспорта  в  служебных  целях  
на  примере предприятий железных дорог воспользуемся SWOT-анали- зом, который позволит выявить 
сильные стороны и потен- циальные возможности при переходе к новой системе.
SWOT-анализ  –  универсальный  метод  выявления  по- тенциальных рисков при изменении действующей 
системы, целью  которого  является  определение  сильных  и  слабых сторон, возможностей и угроз.
Процесс  SWOT-анализа  формируется  из  4-х  блоков,  в каждый из которых вносится краткая и емкая 
информация результатов  экспертной  оценки  основных  элементов  дей- ствующей системы [4].
С помощью SWOT-анализа проведем оценку рисков ис- пользования личного автотранспорта в служебных 
целях.
К сильным сторонам отнесем минимизацию финансо- вых  издержек  компании  в  связи  с  уменьшением  
затрат  на фонд оплаты труда водителей, отсутствие финансовых за- трат на техническое обслуживание 
и текущий ремонт авто- транспортных средств.


256


К возможностям реализации потенциальных изменений можно отнести упрощение системы контроля за 
управлени- ем автопарком за счет отсутствия потребностей в вовлече- нии новых технологий и 
инновационных ресурсов в органи- зацию управления автопарком.
Также отметим слабые стороны, к которым относятся:
-  непроведение  обязательных  медицинских  осмотров, что может повлечь за собой риск медицинских 
противопо- казаний к управлению автотранспортным средством;
- непроведение специальной оценки условий труда и оцен- ки профессиональных рисков, что не дает 
возможности иден- тифицировать наличие и оценить уровень воздействия вредных и (или) опасных 
факторов на рабочем месте водителя;
- непроведение обучения по охране труда, в том числе инструктажей по охране труда, стажировки на 
рабочем ме- сте, что ограничивает возможность информирования работ- ников о наличии на их рабочем 
месте опасностей и профес- сиональных рисков;
-  невозможность  контроля  над  техническим  состоя- нием  личных  автотранспортных  средств  по  
причине  не- проведения   предрейсового   техосмотра   ответственными специалистами, а также 
отсутствие надзора за маршрутами следования автомобилей, не находящихся в собственности 
организации, по причине невозможности установки на них бортовых систем мониторинга.
К угрозам реализации использования личного автотран- спорта в служебных целях на предприятиях 
железных дорог относятся:
-   риски   возникновения   дорожно-транспортных   про- исшествий, которые могут повлечь за собой 
не только по- вреждение  транспортного  средства,  но  и  несчастный  слу- чай,  в  том  числе  
групповой  с  тяжелым  или  смертельным исходом;


257


- значительные финансовые издержки на оплату листа нетрудоспособности, единовременные и ежемесячные 
стра- ховые выплаты пострадавшему и членам его семьи при не- счастном случае, связанным с 
производством;
-  привлечение  к  административной,  уголовной  ответ- ственности должностных и юридических лиц, 
допустивших нарушение требований охраны труда и виновных в несчаст- ном случае, происшедшем на 
производстве.

Результаты SWOT-анализа сведем в схему (рис. № 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 1 – SWOT-анализ оценки рисков использования личного автотранспорта в служебных целях

По  результатам  проведенного  SWOT-анализа  установ- лено,  что  эксплуатация  личных  
транспортных  средств  в служебных целях создает высокий риск повреждения здо- ровья 
железнодорожников в условиях дорожно-транспорт- ных  происшествий,  т.е.  негативные  стороны  
превышают определенные положительные эффекты внедрения данного изменения  в  систему  управления  
автотранспортом  струк- турных подразделений ОАО «РЖД».

258


ЛИТЕРАТУРА

1)  Распоряжение  ОАО  «РЖД»  от  20.02.2007  №  274/р
«Об  утверждении  методических  рекомендаций  о  поряд- ке  использования  работниками  аппарата  
управления  ОАО
«РЖД»  и  работниками  филиалов  ОАО  «РЖД»  служебных легковых автомобилей без водителей и личных 
легковых ав- томобилей  в  служебных  целях»  в  редакции  распоряжения от 01.04.2014 № 811/р – М.: 
ОАО «РЖД», 2007. – 6 с.
2) Дементьева, Ю.В. Стохастический факторный анализ производственного травматизма на предприятиях 
железно- дорожного транспорта [Текст]/ Ю.В. Дементьева, С.Д. Та- таринцев //Безопасность 
техногенных и природных систем
№ 4, 2022: международный рецензируемый теоретический и научно-практический журнал-М.: Изд-во ДГТУ, 
2022. – С. 6-11.
3) Маякова, А.В. Методология оценки рисков в совре- менной науке и практике [Текст]/ А.В. Маякова 
//Экономика качества № 1 (17), 2017: электронный журнал-СПб.: Изд-во ФБУ «Тест-С.-Петербург», 2017.
4)  Изосимов,  С.В.,  Метод  SWOT-анализа,  его  место  в методах исследования преимущества и 
недостатки» [Текст]/ С.В. Изосимов, А.Л. Шевченко //Экономикс № 2, 2013: на- учный журнал-М.: ООО 
«Поскриптум», 2013.

 

 

 

 

 

259


ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ И   ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА НА 
ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

О.И. Копытенкова1, А.В. Леванчук2

1. ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт гигиены транспорта «ВНИИЖГ» Роспотреб-
надзора, г. Москва
2. ФГБОУ ВО Петербургский государственный уни- верситет путей сообщения Императора Александра I
(ПГУПС), г. Санкт-Петербург

Аннотация:
В статье представлен обзор отечественных и зарубеж- ных источников научной литературы, содержащей 
сведения о влиянии шума автомобильных и железнодорожных транс- портных потоков и авиационного шума 
на здоровье населе- ния. Приведены результаты сравнительного анализа риска вероятности раздражения 
на шум и вероятности нарушения сна при воздействии шума. Определены показатели, харак- теризующие  
здоровье  населения,  которые  целесообразно использовать в качестве индикатора при анализе и 
прогно- зировании  акустической  ситуации  на  территории  в  зоне влияния транспортных потоков.
Ключевые слова: Транспортные потоки, шум, автомо- бильный транспорт, железнодорожный транспорт, 
здоровье населения.

Шум окружающей среды входит в число главных эко- логических  рисков  для  физического  и  
психического  здо- ровья и благополучия населения (Hänninen et al., 2014). В


260


соответствии  с  принципом  равной  энергии  считается,  что общий  эффект  звука  пропорционален  
общему  количеству звуковой  энергии,  полученной  человеком,  независимо  от распределения этой 
энергии во времени (ВОЗ, 1999).
После  длительного  воздействия  шума  на человека  ос- новным  эффектом  являются  результаты  
психологического и  физиологического  дистресса,  а  также  нарушения  гомео- стаза и увеличения 
аллостатической нагрузки (Basner et al., 2014, Eriksson et al., 2018). По имеющимся в настоящее 
вре- мя международным оценкам, бремя болезней, вызванное с шумом  окружающей  среды,  занимает  
второе  место  после загрязнения воздуха (Европейское региональное бюро ВОЗ и JRC, 2018; Hänninen 
et al., 2014; WHO 2014b).
Большинство   исследований   шума   касается   потоков автомобильного  транспорта  (63%),  за  ним  
следует  авиа- ционный шум (13%) и шум во время досуга (13%). Шуму железнодорожного  транспорта  
посвящено  меньше  всего исследований  (6%).  Остальные  исследования  посвящены шуму других 
источников (5%).
Источники  транспортного  шума  –  например,  шум  ав- тодорожного движения, авиационный и 
железнодорожный шум  –  характеризуются  разными  спектрами,  разным  вре- менем нарастания уровня 
шума, шумовых явлений, разным временным  распределением  шумовых  явлений  и  разным частотным 
распределением максимальных уровней. Всё это обуславливает различные эффекты от воздействия.
При  анализе  воздействия  используются  рекомендации ВОЗ,  которые  рекомендуют  исследовать  
распространен- ность ишемической болезни сердца, инсульта, смертности от инсульта, гипертонии, 
раздражение на шум, нарушение сна, когнитивные нарушения у детей.

 

261


Обзор  результатов  научных  исследований,  посвящен- ных анализу воздействия шума от потоков 
автомобильного транспорта, позволил установить, что более 100 миллионов человек в Европе 
подвергаются воздействию уровням шума выше 55 дБ Lden. Что касается шума автомобильного дви- жения 
в ночное время, то более 72 миллионов европейцев подвергаются  воздействию  уровня  Lnight,  
превышающего 50 дБ (Blanes et al., 2017, EC, 2016b, Евростат, 2016).
Учитывая предпочтения, установлено, что люди ценят тихие  районы  как  безопасные  для  здоровья  и 
 благополу- чия,  особенно  в  городских  районах  (Shepherd  et  al.,  2013; Gidloef-  Gunnarsson  
&  Oehrstroem,  2007;  Oehrstroem  et  al., 2006b). Тем не менее, GDG признает, что удобство 
индиви- дуальной  мобильности  с  помощью  легковых  автомобилей в целом ценится населением больше, 
чем тишина в районе проживания (EEA, 2016a; 2017a).
При  оценке  неблагоприятных  последствий  для  здоро- вья шума железнодорожного транспорта ВОЗ 
признала, что железнодорожный  транспорт  является  вторым  по  распро- страненности  источником  
экологического  шума  после  ав- томобильного транспорта особенно в Европе. По оценкам ЕАОС, только 
в Европе число людей, подвергающихся воз- действию железнодорожного шума на уровне Lden выше 55 дБ 
и Lnight выше 50 дБ, что составляет 17 миллионов и 15 миллионов соответственно (Blanes et al., 
2017).
Экологическая  и  экономическая  польза  от  использова- ния  железнодорожного  транспорта  
заключается  в  том,  что поезда  характеризуются  более  низким  уровнем  загрязнения окружающей  
среды  химическими  веществами,  обладающи- ми не только токсическим, но и канцерогенным действием, 
по сравнению с автомобильным транспортом. Таким образом, железнодорожный  транспорт,  несмотря  на  
шум,  считается


262


сравнительно экологически чистым видом транспорта. Вме- сте с тем, хотя железнодорожному шуму 
подвергается меньше людей, чем шуму автомобильного транспорта, он остается ос- новным источником 
локализованного шумового загрязнения. Анализируя  сведения  о  предпочтениях,  установлено,
что  в  целом  люди  ценят  железнодорожный  транспорт  как альтернативный  и  более  устойчивый  
транспорт,  чем  воз- душный или автомобильный транспорт (EEA, 2016a; 2016b; 2017b).
В   результате   использования   риск   ориентированного подхода к анализу воздействия шума на 
показатели здоро- вья населения сформированы таблицы, позволяющие про- вести сравнение между 
показателями риска, формируемого различными видами транспорта.
В  таблице  1  представлены  результаты  исследования связи  между  воздействием  шума  различных  
источников (Lden) и вероятностью раздражения (%HA, риск раздраже- ния),  в  таблице  2  с  
вероятностью  нарушения  сна  (%HSD, риск нарушения сна).
Анализ показателей вероятности раздражения на сред- недневной  уровень  шума  до  55  дБ  показал,  
что  шум  же- лезнодорожных   потоков   наименее   вреден   для   здоровья населения.  При  
увеличении  интенсивности  шума  желез- нодорожный  шум  существенно  увеличивает  вероятность 
раздражения населения. Наиболее неблагоприятное воздей- ствие имеет авиационный шум.
В  ночное  время  наиболее  неблагоприятное  действие также оказывает авиационный и железнодорожный 
шум.

 

 


263


Таблица 1 – Связь между воздействием шума (Lden) и вероятностью раздражения (% HA)

 

 

Lden (дБ)

 

 

Шум
Автомобильный        Железнодорожный              Авиационный

 

 

 


40                         9,0
45                         8.0
50                         8,6
55                        11,0
60                        15.1
65                        20,9
70                        28,4
75                        37,6
80                        48,5

 

 

 


1,5
3.4
6.6
11.3
17,4
25,0
33,9
44,3
56,1

 

 

 


1.2
9.4
17,9
26,7
36,0
45,5
55,5
Нет данных Нет данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Таблица 2 – Связь между воздействием шума Lnight, и вероятностью нарушения сна (% HSD)
Шум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Lnight, (дБ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Железнодорожный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автомобильный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Авиационный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


% HSD
40           2.1
45           3.7
50           6.3
55          10.4
60          17,0
65          26,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


95% ДИ

0,79–3,48
1,63–5,71
3.12–9.37
5.61–15.26
9.48–24.37
15.20–37.33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


% HSD
2.0
2,9
4.2
6.0
8,5
12,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


95% ДИ

0,9–3,15
1,40–4,44
2.14–6.27
3.19–8.84
4.64–12.43
6.59–17.36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


% HSD
11.3
15,0
19,7
25,5
32,3
40,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


95% ДИ

4,72–17,81
6.95–23.08
9.87–29.60
13.57–37.41
18.15–46.36
23.65–56.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Любая  группа  населения  может  подвергаться  воздей- ствию  различных  источников  шума,  
связанных  с  воздей- ствием  на  здоровье.  При  проведении  оценки  риска  для здоровья,  
связанного  с  шумом  окружающей  среды,  важно дополнительно учитывать политическую составляющую.


264


В рекомендациях ВОЗ предлагается учитывать четыре типа источников шума с использованием показателей 
шума Lden и/или Lnight (шум автодорожного движения, железно- дорожный шум, авиационный шум и шум 
ветряных турбин). Научные данные свидетельствуют о том, что их эффек-
ты  являются  кумулятивными  и  могут  быть  использованы как индикаторы для оценки и прогноза 
воздействия:
∙ от автомобильного шума – заболеваемость ИБС, раз- дражительность и нарушения сна, а также 
потенциально за- болеваемость инсультом и диабетом;
∙ от железнодорожного шума – раздражение на шум и нарушение сна;
∙ от авиационного шума – заболеваемость ИБС, раздра- жение на шум, нарушение чтения и понимания 
устной речи у детей, нарушение сна;
∙ от шума ветряных турбин: раздражение.

ЛИТЕРАТУРА

1) Бабиш В. (2004). Исследование НаРомИ: краткое со- держание – транспортный шум. В: Федеральное 
агентство по охране окружающей среды, ред. Хронический шум как фактор  риска  инфаркта  миокарда.  
Исследование  НаРомИ. Берлин: Umweltbundesamt: 1–16.
2)  Бабиш  В.  (2014).  Обновленная  взаимосвязь  между воздействием и реакцией между шумом 
дорожного движе- ния  иишемическая  болезнь  сердца:  метаанализ.  Шумовое здоровье. 16 (68): 1–9.
3) Бабиш В., Вольке Г., Генрих Дж., Страфф В. (2014b). Дорожное движение, расположение номеров и 
гипертония. J Civil Environ Eng. 4(5):162.

 

265


4) Баснер М., Изерманн У., Самель А. (2006). Влияние авиационного  шума  на  сон:  применение  
результатовболь- шое полисомнографическое полевое исследование. J Acoust Soc Am. 119(5):2772–84.
5) Баснер М., Макгуайр С. (2018). Рекомендации ВОЗ по шуму в окружающей среде для Европейского 
региона: си- стематический обзор шума окружающей среды и его воздей- ствия на сон. Int J Environ 
Res Общественное здравоохране- ние. 15(3):пии:E51(http://www.mdpi.com/16604601/15/3/519/ htm, 
доступ 27 июня2018).
6)  Баснер  М.,  Мюллер  У.,  Эльменхорст  Э.М.  (2011). Единичное  и  комбинированное  воздействие 
 воздушного, автомобильного  и  железнодорожного  транспорта.  Шум  во время сна и восстановления 
сил. 34(1):11–23
7) Браун А.Л. (2015). Реакция продольного раздражения на стратегию управления дорожным шумом это 
уменьшило количество тяжелых транспортных средств в ночное время. J Acoust Soc Am. 137(1):165–76.
8) Браун А.Л., Лам К.К., ван Камп И., Юнг МКЛ (2014). Шум городского дорожного движения: 
воздействие и реак- ция человека в густонаселенном высотном городе в Азии. В: Труды. 11-й 
Международный конгресс по шуму как пробле- ме  общественного  здравоохранения  2014  г.  (ICBEN  
2021), Нара,  Япония,  1–5  июня  2021  г.  Токио:  Институт  техники контроля шума Японии.
9)  Центральное  бюро  статистики  (2012).  Milieuhinder, milieugedrag  en  milieubesef  van  
personen  [Экологические нарушения,   экологическое   поведение   и   экологическое сознание   
людей]   [на   голландском   языке].   Гаага:   Цен- тральное    бюро    статистики    
(http://statline.cbs.nl/Statweb/ publication/?VW=T&DM=SLNL&PA=03783&D1=18- 
26&D2=0&D3=a&HD=161128-0938&HDR=T&STB =G1,G2, по состоянию на 27 ноября 2016 г.). Чанг Т., Билен 
Р., Ли С.Ф., Чен Т.И., Линь Ю.Дж., Бао Б.И. и др. (2014). Частота


266


дорожного шума и распространенная гипертония в Тайчжу- не, Тайвань: перекрестное исследование. 
Здоровье окружа- ющей среды.13(1):37.
10)  Кларк  С.,  Паунович  К.  (2018).  Рекомендации  ВОЗ по  шуму  в  окружающей  среде  для  
Европейского  региона: систематический обзор шума окружающей среды и когни- тивной деятельности. 
Int J Environ Res Общественное здра- воохранение.  15(2).  пии:  E285  (http://www.mdpi.com/1660- 
4601/15/2/285/htm, по состоянию на 27 июня 2018 г.).
11) EASA, ЕЭЗ, Евроконтроль (2016). Европейский От- чет об охране окружающей среды в авиации 2016. 
Кёльн: Европейское    агентство    по    авиационной    безопасности (https://ec.europa.eu/   
transport/sites/transport/files/   european- aviation-environmental-report-2016-72dpi.pdf,  по  
состоянию на 24 января 2018 г.).
12)  ЕС  (2002а).  Директива  2002/49/EC  Европейско- го  парламента  и  Совета  от  25  июня  2002 
 г.,  касающаяся оценки и управления шумом окружающей среды. OJ L 189, 18.7.2002:12–25 
(https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2002/49/oj,).
13)  ЕС  (2002b).  Решение  №  1600/2002/EC  Европейского парламента и Совета от 22 июля 2002 г., 
устанавливающее Ше- стую программу действий Сообщества по охране окружающей среды.  OJ  L  242,  
6-й  EAP,  1–15(http://eur-lex.europa.eu/legal- content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32002D1600&from=RU.).
14) ЕС (2003). Директива 2003/10/EC Европейского Пар- ламента и Совета от 6 февраля 2003 г. о 
минимальных требо- ваниях по охране труда и технике безопасности в отношении воздействия на 
работников рисков, возникающих от физи- ческих факторов (шума) (Семнадцатая индивидуальная Ди- 
ректива по смыслу статьи 16). (1) Директивы 89/391/EEC). ОЖ Л 42, 15 февраля 2003: 38–44 
(https://eur-lex.europa.eu/ legal-content/en/ALL/?uri=CELEX%3A32003L0010,   по   со- стоянию на 
24,09. 2023 г.).


267


15) ЕС (2008a). Отношение граждан Европы к окружа- ющей  среде.  Люксембург:  Управление  
официальных  пу- бликаций  Европейских  сообществ  (Специальный  Евроба- рометр  295  
http://ec.europa.eu/environment/eurobarometers_ en.htm, по состоянию на 23.07.23 г.).
16)  ЕС  (2008b).  Потенциальный  риск  для  здоровья, связанный  с  воздействием  шума  от  личных 
 музыкальных плееров  и  мобильных  телефонов,  включая  функцию  вос- произведения музыки. 
Люксембург: Управление официаль- ных  публикаций  Европейских  сообществ(http://ec.europa. 
eu/health     /scientific_co   mittees/emerging/scenihr_opinions_ en.htm, по состоянию на 
23.07.23г.).
17)  ЕК  (2015).  Директива  Комиссии  (ЕС)  2015/996  от 19  мая  2015  года,  устанавливающая  
общие  методы  оцен- ки  шума  в  соответствии  с  Директивой  2002/49/EC  Евро- пейского  
парламента  и  Совета.  OJ  L  168/1,  1  июля  2015 г.:    1–823    
(https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/? uri=OJ:JOL_2015_168_R_0001, по состоянию на 
23.10.23 г.).
18)  ЕАОС  (2014).  Шум  в  Европе,  2014  г.  Копенгаген: Европейское агентство по окружающей 
среде (Отчет ЕАОС
№10/2014;http://www.eea.europa.eu/publications/noise-in- europe-2014,доступ 28 ноябрь 2016 г.).
19)  ЕАОС  (2017a).  Управление  воздействием  шума  в Европе.  Копенгаген:  Европейское  агентство 
 по  окружаю- щей   среде   (брифинг   №   1/2017;https://www.eea.europa.eu/ 
publications/managing-exposure-to-noise-in-europe/, по состоя- нию на 23.10.23 г.).

 

 

 


268


ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ ВАГОН ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Р.В. Рахимов, Я.О. Рузметов, Ф.Ф. Хикматов, Ф.С. Галимова

Ташкентский государственный транспортный универси- тет, г. Ташкент

Аннотация:
В   статье   приведены   результаты   исследований,   на- правленных   на   разработку   
динамометрического   вагона специально-технического назначения, который по конструк- ции и 
техническому состоянию должен отвечать необходи- мому уровню безопасного движения для эксплуатации 
его в составе как пассажирских, так и грузовых поездов.
Ключевые  слова:  динамометрический  вагон,  кузов, рама, нагруженность, напряжение, прочность, 
испытания.

Введение
В Республике Узбекистан с целью создания единой же- лезнодорожной сети реализовывается ряд 
крупнейших про- ектов и осуществляются широкомасштабные мероприятия по строительству путей и 
совершенствованию инфраструк- туры железнодорожного транспорта, оснащению парка под- вижного 
состава вагонами и локомотивами с улучшенными технико-экономическими характеристиками [1]. Для 
увели- чения объемов грузовых перевозок, при имеющемся дефи- ците подвижного состава и отсутствии 
резервов увеличения провозной  и  пропускной  способности  грузонапряженных участков сети железных 
дорог страны, необходим поиск но- вых направлений развития железнодорожного транспорта, а именно 
совершенствование существующих и строительство


269


новых  железных  дорог,  внедрение  в  эксплуатацию  совре- менного подвижного состава [2]. Поэтому 
разработка новых и совершенствование существующих конструкций подвиж- ного состава 
специально-технического назначения является одним из наиболее актуальных вопросов, который не 
только обеспечит  безопасность  движение  поездов  при  эксплуата- ции  их  на  горных  участках  
железнодорожного  пути,  но  и позволит  выбрать  оптимальную  тягу  локомотива  для  экс- 
плуатации  поездов,  определить  продольно-динамические усилия сцепления вагонов и локомотивов.
Целью  исследования  является  разработка  динамоме- трического   вагона   специально-технического  
 назначения, который по конструкции и техническому состоянию должен отвечать необходимому уровню 
безопасного движения для эксплуатации его в составе грузовых и пассажирских поез- дов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ  конструкций  вагонов  специально-техниче- ского назначения
Для определения основных проблем, текущего состоя- ния и перспективных направлений развития парка 
вагонов подробно  проанализированы  конструкции  отечественных и  зарубежных  пассажирских  вагонов 
 и  вагонов  специаль- но-технического назначения. При всем многообразии име- ющихся  конструкций  
подвижного  состава  и  выполненных теоретических  и  экспериментальных  исследований  по  со- 
вершенствованию их конструкций, на данный момент в ли- тературе не рассмотрено и не было изучено на 
достаточном уровне  развитие  и  совершенствование  конструкции  дина- мометрических вагонов 
специально-технического назначе- ния  на  базе  пассажирских  вагонов,  предназначенных  для 
эксплуатации их в составе грузовых поездов. На основании проведенного анализа для дальнейших 
теоретических рас- четов  и  экспериментальных  исследований  была  выбрана


270


конструкция  кузова  пассажирского  вагона  модели  61-907
[3] производства АО «ТашВСРЗ» (г. Ташкент) с целью со- вершенствования  и  переоборудования  его  в 
 динамометри- ческий   вагон   специально-технического   назначения   для эксплуатации в составе 
как пассажирских, так и грузовых поездов.
Исследования  нагруженности  конструкции  кузова пассажирского вагона
С   целью   исследования   нагруженности   конструкции кузова пассажирского вагона модели 61-907 
для совершен- ствования и переоборудования его в динамометрический ва- гон специально-технического 
назначения была разработана трехмерная модель кузова с использованием программного комплекса 
SolidWorks 2021 (рисунок 1).

а                                                         б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Общий вид пространственной модели конструкции кузова пассажирского вагона (а) и его 
металлоконструкция (б)

Для выполнения теоретических исследований разрабо- танная  в  программном  комплексе  SolidWorks  
2021  модель кузова вагона была импортирована в программное обеспе- чение  ANSYS  Workbench  2021,  
на  основе  которой  была разработана уточненная конечно-элементная модель кузова


271


пассажирского вагона (рисунок 2), позволяющая учитывать особенности  вариантов  принимаемых  
конструктивных  ре- шений при расчетах. А именно изменение геометрических размеров  элементов  
кузова  и  рамы  (хребтовой  балки,  бо- ковых продольных и поперечных балок, раскосов и других 
элементов),  что  позволит  обоснованно  выбрать  оптималь- ные толщины усиливающих элементов 
пассажирского ваго- на в зависимости от условий эксплуатации.
Для определения нагружености конструкции кузова ва- гона, распределения напряжений в элементах 
кузова и зон усиления в расчетной модели кузова были предусмотрены несколько  поперечных  
измерительных  сечений  с  установ- ленными на них виртуальными точками замеров для полу- чения 
индивидуальных значений напряжений в каждой из точек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Расчетная конечно-элементная модель кузова пассажирского вагона

В результате выполненных прочностных расчетов с ис- пользованием  метода  конечных  элементов  в  
программном обеспечении ANSYS Workbench 2021, проводимых согласно


272


требованиям [4-7] под воздействием продольных сил, при- ложенных к передним и задним упорам 
автосцепного обо- рудования кузова вагона, получены значения максимальных напряжений в виртуальных 
точках замера. Эпюры распре- деления напряжений по теории Мизеса на элементах кузова вагона при 
первом расчетном режиме представлены на ри- сунке 3.
Полученные зависимости максимальных эквивалентных напряжений,  возникающих  в  элементах  кузова,  
позволили определить, что изменения напряжений на элементах боко- вых стен и крыши при увеличении 
продольных сил незна- чительны, и величины их не превышают установленных до- пускаемых значений. 
При этом напряжения, возникающие в элементах рамы вагона, в некоторых частях превышают уста- 
новленные допускаемые значения, в связи с этим для опреде- ления мест требующих усиления в 
дальнешем исследования проводились непостредственно на раме вагона.
а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273


б

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 3 – Поля распределения напряжений в элементах кузова вагона при I расчетном режиме (при 
центральном взаимодействии автосцепок, сжатие силой 3,5 МН):
а – вид сверху; б – вид снизу

По выполненным исследованиям нагруженности рамы вагона при действии продольных сил в зависимости от 
рас- четного  режима  значением  от  1  до  3,5  МН,  приложенных к  передним  и  задним  упорам  
автосцепного  оборудования, получены  максимальные  значения  напряжений  в  каждой из  виртуальных 
 точек  замеров.  Эпюры  распределения  на- пряжений по теории Мизеса на элементах рамы вагона при 
центральном взаимодействии автосцепок представлены на рисунке 4.

 

 


274


а

 

 

 

 

 

 

 

 


б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 4 – Поля распределения напряжений в элемента рамы вагона при I расчетном режиме (сжатие 
силой
3,5 МН): а – вид сверху; б – вид снизу

 


275


Анализ результатов исследований показывает, что мак- симальное  значение  напряжения  в  элементах  
рамы,  в  ос- новном в хребтовой балке, составляет 523,62 МПа, что по первому расчетному режиму 
превышает установленное до- пускаемое напряжение 276,3 МПа. Следовательно, для экс- плуатации 
разрабатываемого вагона в составе грузовых по- ездов при увеличенных продольных нагрузках 
необходимо предусмотреть усиление наиболее нагруженных элементов рамы  пассажирского  вагона  
модели  61-907  для  совершен- ствования его металлоконструкции с целью переоборудова- ния  в  
динамометрический  вагон  специально-технического назначения.
На   основе   выполненных   исследований   определено, что для выполнения установленных требований 
хребтовую балку рамы разработываемого динамометрического вагона специально-технического назначения 
в центральной части, выполненную из двутавра № 30, необходимо усилить с двух сторон  по  всей  
длине  стальными  пластинами  толщиной  8 мм  (рисунок  5),  соединяющими  верхние  и  нижние  
полки двутавра с двух сторон стенки.

а                                                         б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5 – Рама вагона с усиливающими элементами

 


276


Для  снижения  напряжений  на  хребтовой  балке  в  кон- сольной части рамы необходимо 
предусмотреть специаль- ные балки (раскосы) из двутавра, закрепленные с одной сто- роны к хребтовой 
балке, а с другой к боковым продольным балкам рамы, что позволит часть продольных сил, действу- 
ющих  через  упоры  автосцепного  оборудования  распреде- лить на каждую из боковых продольных 
балок рамы. При этом балка должна иметь сужение в местах присоединения к обвязке без изменения 
профиля поперечного сечения.
Кроме  того,  боковые  продольные  балки  рамы,  распо- ложенные между дверными проемами, по всей 
длине необ- ходимо усилить с внутренней стороны в местах между по- перечными балками равнополочным 
угольником размером 75×75×5 мм.
Таким  образом,  в  результате  комплексных  исследова- ний с применением метода конечных элементов 
предложе- на усовершенствованная конструкция кузова пассажирско- го вагона для переоборудования его 
в динамометрический вагон специально-технического назначения, отличающаяся тем, что центральная 
хребтовая балка, выполненная из дву- тавра усилена с двух сторон стальными пластинами, соеди- 
няющими верхние и нижние полки двутавра с двух сторон стенки, к боковым продольным балкам рамы с 
внутренней стороны приварены равнополочные уголки между попереч- ными  балками  по  всей  длине  
боковых  продольных  балок, консольная часть рамы имеет раскосы, закрепленные с од- ной стороны к 
хребтовой балке, а с другой к боковым про- дольным балкам рамы.
Теоретические исследования конструкции динамоме- трического вагона специально-технического 
назначения С   целью   оценки   прочности   и   устойчивости   пред- ложенной      конструкции      
кузова      динамометрическо- го   вагона   специально-технического   назначения   на   базе


277


усовершенствованной  конструкции  кузова  пассажирского вагона, а также его ходовых динамических 
качеств и воздей- ствия на железнодорожный путь выполнены теоретические исследования.
Прочность  кузова  динамометрического  вагона  оцени- валась в соответствии с требованиями [4-7] и 
в результате выполненного расчета по методу конечных элементов были получены  эквивалентные  
напряжения,  по  теории  Мизе- са,  возникающие  в  элементах  кузова  динамометрического вагона 
при первом, втором и третьем расчетных режимах. Установлено,   что   прочность   предлагаемой   
конструкции динамометрического вагона удовлетворяет установленным требованиям. При этом получены 
следующие результаты:
- при I расчетном режиме максимальные эквивалентные напряжения в элементах рамы составили 209 МПа 
(75,7 % от допускаемых напряжений), в элементах каркаса боковых стен – 130 МПа (58,9 % от 
допускаемых напряжений), в эле- ментах каркаса торцевых стен – 112 МПа (43,9 % от допу- скаемых 
напряжений) и в элементах каркаса крыши – 125 МПа (51 % от допускаемых напряжений);
- при II расчетном режиме максимальные эквивалент- ные  напряжения  в  элементах  рамы  составили  
137  МПа (49,6 % от допускаемых напряжений), в элементах каркаса боковых стен – 118 МПа (53,5 % от 
допускаемых напряже- ний), в элементах каркаса торцевых стен – 99 МПа (44,9 % от допускаемых 
напряжений) и в элементах каркаса крыши
– 118 МПа (48,2 % от допускаемых напряжений);
- при III расчетном режиме максимальные эквивалент- ные  напряжения  в  элементах  рамы  составили  
120  МПа (60  %  от  допускаемых  напряжений),  в  элементах  каркаса боковых стен  – 130 МПа (78,8 
% от допускаемых напряже- ний), в элементах каркаса торцевых стен – 39 МПа (23,6 % от допускаемых 
напряжений и в элементах каркаса крыши
– 151 МПа (91,5 % от допускаемых напряжений).


278


Кроме  того,  были  выполнены  исследования  по  оцен- ке  устойчивости  элементов  кузова  и  
ходовых  качеств  ди- намометрического  вагона  и  его  воздействию  на  железно- дорожный  путь,  
по  результатам  которых  установлено,  что разработанный   динамометрический   вагон   
соответствует нормативным требованиям [6, 7].

Экспериментальные исследования динамометриче- ского вагона специально-технического назначения
Для  проведения  экспериментальных  исследований  раз- работана программа и методика статических 
испытаний на прочность при сжатии/растяжении динамометрического ва- гона специально-технического 
назначения. По разработанной программе и методике опытный образец динамометрическо- го  вагона  
специально-технического  назначения  модели  61- 907-ДМ подвергался статическим испытаниям на 
прочность, согласно [7], целью которых являлась оценка напряженно-де- формированного состояния 
элементов кузова вагона при дей- ствии на него статически приложенных продольных сжима- ющих и 
растягивающих испытательных нагрузок.
При проведении испытаний на базе АО «Ташкентский завод по строительству и ремонту пассажирских 
вагонов» для  создания  продольных  усилий  на  раму  использовался стенд нагружения вагонов 
продольными статическими на- грузками, для регистрации деформаций применялись тензо- резисторы 
BBF200-10AA-A(11)-BX30, измерения осущест- влялись  аппаратно-программным  комплексом  МIС-185  с 
записью  процессов  на  жестком  диске  персонального  ком- пьютера.
Перед  приложением  продольных  нагрузок  для  сжатия и растяжения вагона производилась наклейка 
тензорезисто- ров на исследуемые точки несущих элементов кузова вагона (рисунок 6), полученные по 
результатам расчетов.


279


Рисунок 6 – Схема наклейки тензорезисторов на кузове и раме опытного образца вагона

Испытания  проводились  в  следующей  последователь- ности:
-  приложение  продольной  статической  нагрузки  через элементы автосцепного устройства силой 1,0 
МН и 2,5 МН (растяжение);
-  приложение  продольной  статической  нагрузки  через элементы автосцепного устройства силой 2,5 
МН (растяже- ние) и 3,5 МН (сжатие) с помощью домкратов, установлен- ных на стенд для нагружения 
(рисунок 7).

 

 

 

 

280


Рисунок 7 – Общий вид опытного образца динамометрического вагона модели 61-907-ДМ на стенде для 
нагружения продольными статическими нагрузками

В результате выполненных статических испытаний на прочность  опытного  образца  динамометрического  
вагона модели  61-907-ДМ  получены  максимальные  значения  на- пряжений на следующих элементах 
(рисунок 8): на хребто- вой балке в зоне окончания усиления – 217,8 МПа; на хреб- товой балке в 
центральной части – 180 МПа; на шкворневой балке – 99 МПа; на элементах кузова – 93 МПа.
На   основании   полученных   результатов   комплексных испытаний  опытного  образца  
динамометрического  вагона специально-технического   назначения   модели   61-907-ДМ при действии 
на него статически приложенных продольных сжимающих   и   растягивающих   испытательных   нагрузок, 
определено, что предлагаемая конструкция динамометриче- ского  вагона  соответствует  установленным 
 требованиям  и удовлетворяет условиям прочности, полученные напряжения не превышают максимально 
допускаемых значений. Кроме того, видимых повреждений и остаточных деформаций в кон- струкции 
опытного образца вагона не было обнаружено.


281


а                                                         б

 

 

 

 

 

в                                                         г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8 – Максимальные значения полученных напряжений на элементах кузова динамометрического 
вагона: а – тензорезистор № 13; б – тензорезистор № 15; в – тензорезистор № 16;
г – тензорезистор № 23

Таким образом, на основании выполненных комплекс- ных   теоретических   и   экспериментальных   
исследований определено, что конструкция разработанного динамометри- ческого вагона 
специально-технического назначения модели 61-907-ДМ удовлетворяет условиям прочности и может экс- 
плуатаироватся в составе как пассажирских, так и грузовых поездов.  Разработанная  конструкция  
кузова  динамометри- ческого вагона специально-технического назначения на базе усовершенствованной  
конструкции  кузова  пассажирского


282


вагона модели 61-907 внедрена на АО «Ташкентский завод по  строительству  и  ремонту  пассажирских  
вагонов»  при строительстве динамометрического вагона специально-тех- нического назначения модели 
61-907-ДМ.

ЛИТЕРАТУРА

1)  Расулов  М.Х.  Проблемы  повышения  конкуренто- способности  отечественных  железнодорожных  
коридоров
/  М.Х.  Расулов,  У.Н.  Ибрагимов,  Р.В.  Рахимов  //  Научные труды Республиканской 
научно-технической конференции с участием зарубежных ученых «Ресурсосберегающие техно- логии на 
железнодорожном транспорте». – Ташкент: ТашИ- ИТ, 2013. – С. 14 – 17.
2) Рузметов Я.О. Перспективы развития вагоностроения в  Республике  Узбекистан  /  Я.О.  Рузметов,  
Р.В.  Рахимов  // Сборник научных трудов VIII Всероссийской научно-прак- тической конференции 
«Проблемы и перспективы развития вагоностроения». – Брянск: БГТУ, 2019. – C. 147 – 150.
3) Рахимов Р.В. Первый узбекский пассажирский вагон дальнего следования / Р.В. Рахимов // Тяжелое 
машиностро- ение. – 2010. – № 6. – С. 34 – 35.
4)  Нормы  для  расчета  и  проектирования  новых  и  мо- дернизированных вагонов железных дорог 
МПС колеи 1520 мм (несамоходных). – Введ. 01.10.1984. – М.: ВНИИВ ВНИ- ИЖТ, 1983. – 260 с.
5)  ГОСТ  33211-2014.  Вагоны  грузовые.  Требования  к прочности  и  динамическим  качествам.  –  
М.:  Стандартин- форм, 2016. – 54 с.
6) ГОСТ 34093-2017. Вагоны пассажирские локомотив- ной  тяги.  Требования  к  прочности  и  
динамическим  каче- ствам. – М.: Стандартинформ, 2017. – 45 с.
7) ГОСТ 33788-2016. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и динамические 
качества.
– М.: Стандартинформ, 2016. – 41 с


283


АНАЛИЗ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, РУГЛАМЕНТИРУЮЩЕЙ
БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ДВИЖЕНИЯ

В.Н. Тулушев, Е.О. Латынин

ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт гигиены транспорта «ВНИИЖГ»
Роспотребнадзора, г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;

Аннотация:
В статье изложен анализ нормативных документов Рос- сийской  Федерации  в  области  обеспечения  
безопасности труда локомотивных бригад высокоскоростного движения. Предметом  анализа  являются  
нормативные  и  гигиениче- ские документы РФ, на основании которых создана система управления 
охраной труда на железнодорожном транспорте. Ключевые  слова:  железнодорожный  транспорт,  ра- 
ботники  локомотивных  бригад,  высокоскоростное  движе- ние, условия труда, нормативно-техническая 
документация,
вредные факторы, охрана труда, безопасность труда.

Достижения  научно-технического  прогресса,  внедря- емые  в  различных  отраслях  экономики,  в  
том  числе  и  на транспорте,  объективно  сопровождаются  улучшением  ус- ловий труда. 
Одновременно происходит и изменение содер- жания существующих профессий.
К работникам локомотивных бригад и условиям их тру- да  должны  предъявляться  повышенные  
требования  безо- пасности, в особенности в скоростном и высокоскоростном


284


движении так как с увеличением скоростей возрастают ри- ски, влияющие на безопасность перевозочного 
процесса в целом.
Так,  условия  труда  работников  локомотивных  бригад скоростного  и  высокоскоростного  движения  
значимо  от- личаются  от  таковых  в  традиционных  видах  движения. Несмотря на снижение 
негативного влияния факторов про- изводственной среды, таких как шум и вибрация, при этом 
возрастает напряженность труда, обусловленная преоблада- нием операторских функций и ростом 
поступающей извне информации.
Согласно   классам   условий   труда   работников   ОАО
«РЖД», непосредственно связанных с движением поездов, в соответствии «Р 2.2.2006-05.2.2. Гигиена 
труда. Руковод- ство  по  гигиенической  оценке  факторов  рабочей  среды  и трудового  процесса.  
Критерии  и  классификация  условий труда» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 
29.07.2005) работников локомотивных бригад относят к вредному  классу  3.2.,  однако  машинистов  
электропоездов относят к вредному классу 3.3, для которых характерны наи- более вредные и опасные 
факторы производственной среды и  трудового  процесса,  такие  как:  шум,  вибрация,  высокая 
напряженность труда, неудовлетворительный режим труда и отдыха. В 2005 году, когда разрабатывалось 
данное Руко- водство  в  Российской  Федерации  не  было  высокоскорост- ных  поездов,  а  учитывая 
 то,  что  все  современные  поезда априори  являются  электропоездами.  Однако,  несмотря  на, то, 
что данное Руководство официально не отменено, экс- перты по специальной оценке условий труда 
руководству- ются Приказом Минтруда России от 24.01.2014 N 33н (ред. от 27.04.2020) и СанПиН 
1.2.3685-21 «Гигиенические нор- мативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности 
 для  человека  факторов  среды  обитания»,  в


285


соответствии с которыми работников локомотивных бригад высокоскоростного  движения  относят  к  
классу  вредности 3.1.

 


Приказом Минтранса России от 11.10.2021 N 339 «Об утверждении  особенностей  режима  рабочего  
времени  и времени отдыха, условий труда отдельных категорий работ- ников  железнодорожного  
транспорта  общего  пользования, работа которых непосредственно связана с движением по- ездов» 
(Зарегистрировано в Минюсте России 24.01.2022 N 66971)  продолжительность  работы  работников  
локомотив- ных бригад скоростного и высокоскоростного движения без помощника машиниста с момента 
отправления и до прибы- тия поезда должна составлять не более 6 часов.
Согласно  Приказа  Минтранса  России  от  12.01.2021 N  4  «Об  утверждении  Порядка  проведения  
обязательных предрейсовых или предсменных медицинских осмотров на железнодорожном транспорте» 
(Зарегистрировано в Миню- сте  России  08.02.2021  N  62430)  всем  работникам  локомо- тивных 
бригад, включая тех, кто задействован в скоростном и высокоскоростном движении необходимо в 
обязательном порядке проходить предрейсовые медицинские осмотры.
Распоряжением ОАО «РЖД» от 21.12.2009 N 2631р «Об утверждении Правил «Критерии оценки 
профессиональных рисков  работников  ОАО  «РЖД»,  непосредственно  связан- ных с движением поездов» 
утверждены Правила «Критерии оценки профессиональных рисков работников ОАО «РЖД», непосредственно 
связанных с движением поездов».
Распоряжением  ОАО  «РЖД»  от  09.03.2023  N  515/р утвержден  СТО  РЖД  15.001-2023  «Система  
управления охраной  труда  в  ОАО  «РЖД».  Общие  положения».  Стан- дарт  разработан  на  основе  
ратифицированной  Федераль- ным законом Российской Федерации от 4 октября 2010 года N 265-ФЗ 
Конвенции N 187 «Об основах, содействующих


286


безопасности и гигиене труда» и Рекомендации N 197 «Об основах,  содействующих  безопасности  и  
гигиене  труда», принятых на 95-й сессии Генеральной конференции Меж- дународной организации труда 
15 июня 2006 года, а также в связи с изменением структуры и совершенствованием си- стемы управления 
охраной труда в ОАО «РЖД».
В настоящем стандарте реализованы положения раздела X Трудового кодекса Российской Федерации от 30 
декабря 2001 г. N 197-ФЗ с изменениями, принятыми Федеральным законом от 2 июля 2021 г. N 311-ФЗ «О 
внесении изменений в Трудовой кодекс Российской Федерации». Согласно ст. 209 под управлением 
профессиональными рисками понимается комплекс взаимосвязанных мероприятий, являющихся эле- ментами 
системы управления охраной труда и включающих в  себя  меры  по  выявлению,  оценке  и  снижению  
уровней профессиональных рисков.
СТО РЖД 15.001-2023 учитывает все обязательные тре- бования  по  охране  труда,  предусмотренные  
следующими ГОСТ и СТО РЖД:
ГОСТ  3.1120  Единая  система  технологической  доку- ментации. Общие правила отражения и 
оформления требо- ваний безопасности труда в технологической документации; ГОСТ 12.0.230 Система 
стандартов безопасности труда.
Системы управления охраной труда. Общие требования;
ГОСТ   12.0.230.2   Система   стандартов   безопасности труда. Системы управления охраной труда в 
организациях. Оценка соответствия. Требования;
ГОСТ 12.0.230.3 Система стандартов безопасности тру- да.  Системы  управления  охраной  труда.  
Оценка  результа- тивности и эффективности;
ГОСТ    33433-2015    Безопасность    функциональная.
Управление рисками на железнодорожном транспорте; ГОСТ Р ИСО 45001 Системы менеджмента безопасно-
сти труда и охраны здоровья. Требования и руководство по применению;

287


СТО РЖД 15.002 Система управления охраной труда в ОАО «РЖД». Организация контроля и порядок его 
проведе- ния;
СТО РЖД 15.003 Производственный контроль условий труда в ОАО «РЖД». Общие положения;
СТО  РЖД  15.005  Система  управления  охраной  труда в ОАО «РЖД». Внутренний аудит. Порядок 
планирования, организации и проведения;
СТО РЖД 15.011 Система управления охраной труда в ОАО «РЖД». Организация обучения;
СТО  РЖД  15.014  Система  управления  охраной  труда в  ОАО  «РЖД».  Управление  профессиональными 
 рисками. Общие положения;
СТО РЖД 15.020 Система управления охраной труда в ОАО
«РЖД». Обеспечение средствами индивидуальной защиты.
Основная  цель  системы  управления  охраной  труда  на железнодорожном транспорте – это снижение 
потенциаль- ных  профессиональных  рисков  при  осуществлении  про- изводственной  деятельности  в  
целях  обеспечения  такого уровня охраны труда, при котором профессиональный риск возникновения 
несчастных случаев на производстве, аварий и профессиональных заболеваний был бы минимален.
В   соответствии   с   «Руководством   по   гигиенической оценке   факторов   рабочей   среды   и   
трудового   процесса. Критерии  и  классификация  условий  труда.  Р  2.2.2006-05» профессиональный 
риск определяется как «вероятность по- вреждения (утраты) здоровья или смерти, связанная с испол- 
нением обязанностей по трудовому договору (контракту) и в иных установленных законом случаях. 
Оценка професси- онального риска проводится с учетом величины экспозиции факторов рабочей среды и 
трудового процесса, показателей функционального состояния, состояния здоровья и утраты 
трудоспособности работников».


288


Управление  риском  –  использование  различных  мето- дов  и  приемов,  позволяющих  
прогнозировать  проявление риска и принимать меры к снижению его степени.
Система оценки и управления профессиональными ри- сками позволяет также осуществлять планирование и 
оцен- ку эффективности мероприятий по охране труда. Приказом Минтруда России от 24.01.2014 N 33н 
(ред. от 27.04.2020) утверждена  «Методика  проведения  специальной  оценки условий  труда»,  
разработан  и  утвержден  «Классификатор вредных  и  (или)  опасных  производственных  факторов», 
принята «форма отчета о проведении специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению»
В соответствии с основными направлениями политики в области охраны труда ОАО «РЖД» определяет 
основные цели и задачи для определенного периода времени с учетом выявленных  опасностей  и  
профессиональных  рисков,  ре- зультатов анализа производственного травматизма, профес- сиональных 
заболеваний, а также изменяющихся потребно- стей и приоритетов.
Распоряжением  ОАО  «РЖД»  от  02.12.2021  N  2718/Р утверждена  «Инструкция  по  охране  труда  
для  локомотив- ных бригад скоростных и высокоскоростных электропоез- дов ОАО «РЖД» (в том числе 
для машинистов электропо- езда,  работающих  без  помощника  машиниста)»  (вместе  с
«ИОТ РЖД-4100612-ДОСС-222-2021. Настоящей Инструк-
цией установлены основные требования охраны труда для локомотивных   бригад   скоростных   и   
высокоскоростных электропоездов ОАО «РЖД» (в том числе для машинистов электропоезда, работающих без 
помощника машиниста).
В  целях  обеспечения  безопасных  условий  и  охраны труда  работников  при  обслуживании  
скоростных  и  высо- коскоростных  линий  железных  дорог  ОАО  «РЖД»  Распо- ряжением ОАО «РЖД» от 
14.04.2023 N 941/р утверждены


289


«Правила  по  охране  труда  при  обслуживании  скоростных и  высокоскоростных  линий  железных  
дорог  ОАО  «РЖД» (ПОТ   РЖД-4100612-ЦБТ-280-2023.)   Настоящие   Правила устанавливают требования 
охраны труда при техническом обслуживании и ремонте железнодорожного пути и соору- жений,  
устройств  контактной  сети,  железнодорожной  ав- томатики,  телемеханики  и  железнодорожной  
электросвязи скоростных, при скорости движения поездов от 141 до 200 км/ч, и высокоскоростных, при 
скорости движения поездов свыше 200 км/ч, железнодорожных линий ОАО «РЖД» и их участков.
Политику  в  области  охраны  труда  ОАО  «РЖД»  пери- одически  анализируют,  корректируют,  
оформляют  доку- ментально, одобряют на заседании правления ОАО «РЖД» и доводят до сведения всех 
работников, конкретизируют в разделе  «Улучшение  условий  и  охраны  труда»  коллектив- ного 
договора, а также количественно отражают в програм- мах и планах мероприятий по улучшению условий и 
охраны труда и предусматривают необходимое финансирование для их реализации.
В настоящее время актуальность формирования систе- мы оценки и управления профессиональными рисками 
и на этой основе прогноза влияния производственных факторов на  организм  работника,  обусловлена  
требованиями  следу- ющих нормативных санитарно-гигиенических документов: Федеральный закон от 
24.07.1998 г. № 125-ФЗ (ред. от 03.04.2023)  «Об  обязательном  социальном  страховании  от 
несчастных случаях на производстве и профессиональных
заболеваний»;
Федеральный  закон  от  30.03.1999  г.  №  52-ФЗ  (ред.  от 24.07.2023) «О 
санитарно-эпидемиологическом благополу- чии населения»;

 

290


Постановление главного санитарного врача от 16 октя- бря  2020  г.  №  30  об  утверждении  
санитарных  правил  СП 2.5.3650-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к отдельным видам 
транспорта и объектам транспортной ин- фраструктуры» (IV. Санитарно-эпидемиологические требо- вания 
 к  эксплуатации  подвижного  состава  железнодорож- ного  транспорта  и  отдельным  объектам  
инфраструктуры железнодорожного транспорта);
Методические  рекомендации  Роспотребнадзора  «МР 2.5.0245-21.  2.5.  Гигиена  и  эпидемиология  на 
 транспор- те. Методические рекомендации по обеспечению санитар- но-эпидемиологических   требований 
  к   отдельным   видам транспорта и объектам транспортной инфраструктуры. Ме- тодические 
рекомендации» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 17.05.2021) (ред. от 26.12.2022);
«Р 2.2.1766-03. 2.2. Гигиена труда. Руководство по оцен- ке профессионального риска для здоровья 
работников. Ор- ганизационно-методические основы, принципы и критерии оценки.  Руководство»  (утв.  
Главным  государственным  са- нитарным врачом РФ 24.06.2003);
«Р 2.2.2006-05. 2.2. Гигиена труда. Руководство по гиги- енической оценке факторов рабочей среды и 
трудового про- цесса. Критерии и классификация условий труда» (утв. Глав- ным государственным 
санитарным врачом РФ 29.07.2005);
«Критерии оценки профессиональных рисков работни- ков  ОАО  «РЖД»,  непосредственно  связанных  с  
движени- ем поездов, распоряжение ОАО «РЖД» от 21.12.2009 г. № 2631р.

 

 


291


Таблица 1 – Преобладание вредных факторов на рабочих местах локомотивных бригад в различных видах 
движения.

 

 

Факторы, воздействующие на рабочее место (на основе уста-

 

 

Условия труда работников локомотивных бригад

 

 

 

новленных Приказом Минтру- да России от 24.01.2014 N 33н для СОУТ)

 

 

 

в обыч- ном дви- жении (до 140 км/ч)

 

 

 

в скорост- ном движе- нии
(от 141 до
200 км/ч)

 

 

 

в высокоскорост- ном движении (свыше 200 км/ч)

 

 

 

 

 

 

 

Химический Биологический
Аэрозоли преимущественно фиброгенного действия
Шум
Вибрация общая Вибрация локальная Инфразвук
Ультразвук воздушный Неионизирующие излучения Ионизирующие излучения Параметры микроклимата 
Световая среда
Тяжесть трудового процесса
Напряженность трудового процесса

 

 

 

 

 

 

 

+
+
-

++
++
++
+
+
+
-
+
+
+
+ (-)

 

 

 

 

 

 

 

+ (-)
+ (-)
-

+
+ (-)
+ (-)
+ (-)
+ (-)
+ (-)
-
+ (-)
+
+ (-)
+

 

 

 

 

 

 

 

+ (-)
+ (-)
-

+ (-)
+ (-)
+ (-)
+ (-)
+ (-)
+ (-)
-
+ (-)
+
+ (-)
++

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- – отсутствуют;
+ (-) – присутствуют в незначительной степени, не пре- вышающих допустимых норм;
+ – есть, но превышают незначительно;
++ – есть, значительно превышают.

 

292


Увеличение  скоростей  движения  и  внедрение  новой техники  и  технологий  сопровождается  также  
появлением новых,  ранее  плохо  изученных  и  не  оцениваемых  ранее факторов  производственной  
среды  и  трудового  процесса, ранее не актуальных для железнодорожного транспорта, та- ких как 
напряженность трудового процесса, непогашенное ускорение, переход на светодиодное освещение и т.д.
Для машинистов и их помощников, занятых в высоко- скоростном  движении,  отмечается  повышенная  
нагрузка, приходящаяся в основном на зрительный анализатор, а в со- четании с вынужденной (сидячей) 
позой может приводить к быстрому развитию миопии.
В заключении данной статьи можно подвести итог, что нормативно-техническая   и   гигиеническая   
документация достаточно емко регулирует нормы и требования к услови- ям труда работников 
локомотивных бригад в обычном дви- жении. Однако, высокоскоростное движение в Российской Федерации 
только набирает обороты, поэтому нормативные документы, регулирующие этот вид движения поверхност- 
но отражают суть вопроса, в связи с чем требуют доработки. Необходимо  научно-обосновать  
принципиальные  отличия условий труда в обычном, в скоростном и в особенности в высокоскоростном  
движении,  так  как  наблюдается  значи- тельный рост напряженности трудового процесса, влияние 
непогашенного ускорения и следовательно, требуются осо- бые подходы к их изучению.

ЛИТЕРАТУРА

1)  Иващенко, Л. Н. Управление профессиональными ри- сками и методика их оценки / Л. Н. Иващенко, 
Е. О. Латынин, Н. С. Меньшова // Современные подходы к обеспечению ги- гиенической, 
санитарно-эпидемиологической и экологической безопасности на железнодо-рожном транспорте: Сборник 
тру- дов ученых и специалистов транс-портной отрасли / Главный


293


редактор – Вильк М.Ф., Ответственный редактор – Сачкова О.С., Рецензент – Аксенов В.А.. Том Выпуск 
IV. – Москва: Авторская мастерская, 2019. – С. 171-176.
2) Леванчук Л.А. Обоснование комплекса мероприятий по обеспечению безопасности производственного 
процесса работников локомо-тивных бригад / Диссертация на соиска- ние степени кандидата наук – 
Санкт-Петербург, 2022.
3) Новые профессиональные риски здоровью работни- ков транспорта в условиях его модернизации / М. 
Ф. Вильк, В.  Б.  Панкова,  В.  А.  Капцов  [и  др.]  //  Заметки  ученого.  – 2022. – № 1-1. – С. 
108-116.
4) Влияние режима автоматизированного ведения поез- дов скоростного и высокоскоростного сообщения 
на функци- ональное состояние и работоспособность членов локомотив- ных бригад / М. Ф. Вильк, В. Н. 
Тулушев, В. Б. Панкова, Е. О. Латынин // Медицина труда и эко-логия человека. – 2023. – № 2(34). – 
С. 84-97. – DOI 10.24412/2411-3794-2023-10206.
5)  Принципы  комплексной  оценки  производственной нагрузки  работников  локомотивных  бригад  
скоростного  и высокоскоростного  движения  при  использовании  систем автоматизированного ведения 
поездов / М. Ф. Вильк, В. Н. Тулушев, В. Б. Панкова, Е. О. Латынин // Нанотехнологии: наука и 
производство. – 2022. – № 4. – С. 19-25.
6) Гутор, Е. М. Факторы риска развития заболеваний у работников локомотивных бригад / Е. М. Гутор, 
Е. А. Жид- кова, К. Г. Гуревич // Медицина труда и промышленная эко- логия. – 2022. – Т. 61, № 1. – 
С. 43-52.
7) К вопросу о нормировании радиального ускорения в пассажирских  вагонах  высокоскоростных  
поездов  /  Ю.  Н. Каменский, В. С. Викторов, В. Н. Тулушев [и др.] // Россий- ская гигиена - 
развивая традиции, устремляемся в будущее
: Материалы XII Всероссийского съезда гигиенистов и са- нитарных врачей, Москва, 17–18 ноября 2017 
года. Том 2.
– Москва: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2017. – С. 710-712.


294


АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ НА КОМФОРТНОСТЬ ПРОЕЗДА ПАССАЖИРОВ ПОПЕРЕЧНОГО 
НЕПОГАШЕННОГО УСКОРЕНИЯ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ КРУГОВЫХ КРИВЫХ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

В.Н. Тулушев¹, М.Г. Поярков²,  О.С. Самошкин²

1. ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт гигиены транспорта «ВНИИЖГ»
Роспотребнадзора, г. Москва
(ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора), г. Москва;
2. АО «ФПК», г. Москва

Аннотация:
В статье представлены результаты исследований непо- гашенного ускорения вагонов локомотивной тяги.
Ключевые  слова:  железнодорожный  транспорт,  ваго- ны локомотивной тяги

Транспортная   отрасль   представляет   собой   сложный комплекс  стационарных  объектов,  объектов 
 транспортной инфраструктуры и транспортных средств различного пред- назначения,  которые  
одновременно  являются  постоянны- ми рабочими местами большого числа профессиональных групп и 
объектами временного пребывания пассажиров.
Удовлетворение  потребностей  социально  ориентиро- ванного развития экономики и общества в 
конкурентоспо- собных  качественных  транспортных  услугах  является  од- ной из приоритетных задач 
развития транспортной отрасли.

 

295


Внедрение нового подвижного состава, повышение ско- ростей движения в железнодорожном пассажирском 
сооб- щении  позволяют  перейти  на  более  современный  уровень оказания транспортных услуг, 
улучшить качество обслужи- вания пассажиров и, тем самым, повысить конкурентоспо- собность 
железнодорожного транспорта.
Сравнение железнодорожного с авиационным и автомо- бильным транспортами показывает, что при 
расстояниях до 1000 км скоростные и высокоскоростные поезда обеспечи- вают большую скорость 
передвижения и меньшее время в пути при высоком уровне комфорта и безопасности.
Кроме того, железнодорожный транспорт имеет более низкий удельный выброс загрязнений в окружающую 
среду и, при равных пассажиропотоках, требует меньших терри- торий, чем автомобильный и 
авиационный.
Следует  учитывать,  что  скоростные  и  высокоскорост- ные поезда отправляются и прибывают на 
инфраструктурно обеспеченные вокзалы, расположенные непосредственно в населенных пунктах.
К высокоскоростным относятся железные дороги клас- сической  системы,  на  которых  в  коммерческой 
 эксплуата- ции  осуществляется  движение  специализированного  под- вижного состава со скоростями 
более 200 км/ч с заданным уровнем   безопасности   и   комфорта,   что   обеспечивается принятыми 
проектными параметрами, инженерно-техниче- скими решениями, должным строительно-технологическим 
исполнением постоянных устройств, сооружений и инфра- структуры.
Увеличение  скоростей  движения  в  пассажирском  же- лезнодорожном сообщении объективно 
сопровождается ка- чественными и количественными изменениями со стороны факторов производственной 
среды и трудового процесса.


296


В условиях конкуренции различных видов транспорта большое значение приобретает комфорта проезда 
пассажи- ров, который определяется, в том числе, влиянием центро- бежных  ускорений  (перегрузкой), 
 возникающих  при  про- хождении поезда по криволинейным участкам пути.
Ускорения  возникают  как  при  изменении  скорости  – прямолинейное, так и при изменении 
направления движе- ния – радиальное.
Применительно  к  железнодорожному  транспорту  пря- молинейное ускорение возникает при наборе 
скорости или торможении поезда, радиальное – при движении поезда по криволинейному участку пути.
Наряду с этим существуют продольные прямолинейные ускорения, возникающие при движении пассажирских 
поез- дов со скоростями 300–350 км/ч по участкам пути с перело- мами продольного профиля – 
понижения и подъемы.
При  этом  продольные  ускорения  в  поезде,  въезжаю- щим со скоростью 350 км/ч на вогнутый 
участок пути, но- сят ударный характер, а наибольшие ускорения возникают в хвостовых вагонах.
Физически этот фактор наиболее близок к шуму и ви- брации,  так  как  возникает  только  при  
движении  поезда вследствие взаимодействия колеса и пути. Различия состоят в длительности 
воздействия на человека. Шум и вибрация действуют в течение всего времени поездки, а ускорение – 
только короткое время при прохождении поездом криволи- нейных участков пути.
Физиологически эти факторы воздействуют на человека в целом однонаправлено, вызывая функциональные 
и орга- нические изменения в системе кровообращения отдельных органов и организма в целом. 
Совместное воздействие этих факторов на человека может вызывать более существенные изменения в 
организме, чем воздействие раздельное, даже при субнормативной интенсивности.


297


С  увеличением  длины  поезда  и  скорости  движения ускорения возрастают.
Допустимые значения таких ускорений лежат в грани-

 


цах

 

 


0,3–0,5g или 3–5 м/с².
В данном случае речь идет о технической допустимости

 

 

 


без  учета  комфортности  проезда,  физиологической  устой- чивости к таким величинам ударных 
ускорений и возмож- ности травматизма.
Физиологически  значимая  перегрузка  возникает  при движении поезда с большой скоростью по 
криволинейному участку пути. По отношению к осям локомотива и человека в позе сидя лицом или спиной 
по ходу движения поезда век- тор  этой  перегрузки  теоретически  имеет  боковую  направ- ленность 
– справа налево или слева направо.
При  этом  вектор  центробежного  ускорения  направлен наружу от центра кривой и тело человека 
отклоняется в ту же сторону. Одновременно нарушается устойчивость поезда.
С  целью  минимизировать  влияние  центробежных  сил на  поезд  наружный  рельс  должен  быть  
расположен  выше внутреннего.  Это  обеспечивает  наклон  поезда  в  сторону внутреннего рельса. 
При этом равнодействующая инерци- онной силы и силы тяжести должна быть направлена пер- 
пендикулярно к полотну дороги, что обеспечивает устойчи- вость поезда.
Для оценки влияния непогашенного ускорения на ком- фортность проезда пассажиров использовались 
показатели функционального состояния и данные психологического те- стирования.
Объективизация   результатов,   позволяющих   сделать корректные выводы, достигнута комплексным 
использова- нием физиологических и психологических методов иссле- дований.


298


Регистрация  показателей  функционального  состояния проводилась автоматически, непрерывно, во 
время экспери- ментальных поездок.
Психологическое тестирование проводилось до, во вре- мя и после окончания поездок.
При выборе методов исследования использовались сле- дующие критерии:
-  информативность,  используемые  методики  должны обеспечивать  достаточный  объем  информации,  
позволя- ющий провести оценку состояния той или иной функцио- нальной системы;
-  оперативность,  используемые  методы  исследований не должны требовать длительной подготовки;
-  безопасность  и  безвредность,  проводимые  обследо- вания  не  должны  оказывать  
неблагоприятного  влияния  на состояние здоровья и вызывать дискомфорт у обследуемых;
-  доступность  (простота),  возможность  самостоятель- ного выполнения обследований;
-   адекватность,   подбираются   показатели   состояния функциональных систем наиболее 
подверженных влиянию непогашенных  ускорений  –  показатели  состояния  сердеч- но-сосудистой, 
нервно-анализаторной и нервно-мышечной систем. Для оценки комфортности езды оцениваются пси- 
хологические показатели, отражающие субъективные ощу- щения обследуемых;
-  чувствительность,  из  показателей,  адекватно  отра- жающих  изучаемую  систему,  преимуществом 
 при  выборе пользуются наиболее быстро реагирующие на воздействие изучаемого фактора.
Средства измерений, используемые для проведения ис- следований,  должны  быть  серийного  
производства,  иметь метрологическую поверку, подробную инструкцию пользо- вателя, технический 
паспорт и отвечать всем требованиям электро-, пожаро-, травмобезопасности.


299


Перечень используемых методик и регистрируемые по- казатели представлены в таблице 1.

Таблица 1

 

 

 

№               Методика пп
1.       Измерение частоты
сердечных сокращений


2         Шкала состояний


3         Оценка утомления

 

 

 

Показатель

частота сердечных сокращений наличие аритмий
индекс напряжения по Баевскому
Индекс субъективного ком- форта

Уровень утомления

 

 

 

Время регистрации
до, во время и после поездки


до, во время и после поездки
до, во время и после поездки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В ходе выполнения выполнены экспериментальные ис- следования по изучению и оценке динамики 
комфортности проезда  пассажиров  с  использованием  физиологических (показатели 
сердечно-сосудистой системы) и психологиче- ских методов исследований.
В ходе проведения исследований у пассажиров в возрас- те от 30 до 60 лет регистрировались следующие 
показатели: частота сердечных сокращений – непрерывная автома-
тическая регистрация в течение поездки;
субъективная оценка утомления – до, во время и после поездки;
индекс субъективного комфорта – до, во время и после поездки.
Каких – либо условий или ограничений по состоянию здоровья к участникам исследований не 
предъявлялось.
Экспериментальные исследования выполнялись в виде следующих серий:


300


Климатические параметры
отн.

V движения,          R


Дата


22.05.2021 г.
24.05.2021 г.
26.05.2021 г.

 

to, C

16о 18о 17о

 

влаж- ность
86%
81%
86%

 

атм. давле- ние
757 мм Hg
764 мм Hg
764 мм Hg

 

км/ч

до 80 км/ч
80 – 160 км/ч
до 190 км/ч


кривой, м

350
650
-

 

 

 

 


Экспериментальные  исследования  проводились  в  пас- сажирских вагонах 61-4523, производства ОАО 
«ТВЗ».
Графики  частоты  сердечных  сокращений,  индекса  на- пряжения,  ИСК,  утомления  отдельных  
пассажиров,  пред- ставлены на рис. 1,2,3
120
100
80
60
40
20
0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600
500
400
300
200
100
0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время, мин
Рисунок 1 – Частота сердечных сокращений

 

 

 

 

Время, мин
Рисунок 2 – Индекс напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

301


ИСК                  Утомление
18                            18                            18

 

6                              6                              6

 

До поездки    В процессе поездки После поездки
Рисунок 3 – ИСК и утомление пассажиров

В  ходе  проведенных  исследований  у  пассажиров  вы- явлены  изменения  функционального  
состояния,  обуслов- ленные  воздействием  непогашенного  ускорения,  выража- ющиеся в изменении 
физиологических и психологических показателей.  Адаптивные  реакции  позволяют  сформиро- вать у 
пассажиров стабильное состояние, характеризующе- еся  значениями  отдельных  показателей  
функционального состояния  на  уровне  верхней  границы  физиологической нормы или незначительного 
её превышения.   Выявленные дестабилизация  и  незначительное  ухудшение  физиологи- ческих и 
психологических показателей во второй половине поездки у части пассажиров носят частный характер и 
обу- словлены индивидуальными особенностями. Во всех иссле- дованных  режимах  движения,  у  
большинства  пассажиров наблюдается достаточная стабильность физиологических и психологических 
показателей. У большинства пассажиров значения  оцениваемых  физиологических  и  психологиче- ских 
показателей, по окончании поездок возвращались к ис- ходному уровню, что говорит о функциональном 
характере выявленных изменений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

302


Список литературы

1)  Обобщение  мирового  опыта  тяжеловесного  движе- ния.  Конструкция  и  содержание  
железнодорожной  инфра- структуры  /  пер.  с  англ.  под  ред.  С.  М.  Захарова.  М.:  Ин- текст, 
2012 568 с.
2) Захаров С. М., Ромен Ю. С. Математическое модели- рование влияния параметров пути и подвижного 
состава на процессы изнашивания колеса и рельса // Вестник ВНИИЖТ. 2010 № 2 С. 26 – 30
3)  Вериго  М.  Ф.,  Крепкогорский  С.  С.  Основные  тре- бования  к  подвижному  составу  по  
воздействию  на  путь  // Тр.  ЦНИИМПС.  Вып.  248  М.:  Трансжелдориздат,  1962  С. 210 – 300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

303


РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЫЛЕВЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ 
УГОЛЬНОГО ТЕРМИНАЛА

О.И. Поддаева¹,², А.Н. Федосова¹,², К.М. Соин¹,²

1. Российская открытая академия транспорта Российского университета транспорта РУТ (МИИТ),
г. Москва
2. Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ
МГСУ)

Аннотация.   Угольная   пыль   оказывает   негативное влияние  на  человека  и  окружающую  среду,  
в  месте  с  тем Россия является одним из крупнейших экспортеров угля и Правительством РФ на 
ближайшие годы запланировано на- ращивание  добычи  угля  в  совокупности  с  минимизацией 
негативного  влияния  угольной  промышленности  на  окру- жающую среду. В работе выполнено 
расчетно-эксперимен- тальное  моделирование  распространения  угольной  пыли и  разработана  
система  мер  для  повышения  экологической безопасности крупного угольного терминала.
Ключевые слова: угольная пыль, распространение за- грязнений, аэродинамические трубы, 
расчетно-эксперимен- тальное моделирование.

Известно,  угольная  пыль  представляет  собой  серьез- ную опасность для здоровья человека, кроме 
того, высокая концентрация  угольной  пыли  при  определенных  условиях может  привести  к  взрывам 
 и  пожарам, не менее  пагубное воздействие  угольная  пыль  оказывает  и  на  окружающую среду 
[1].

304


Вместе с тем, Россия занимает второе место в мире по запасам угля (18 % мировых запасов) и в 
ближайшие годы Правительством РФ запланировано наращивание добычи и экспорта угля [2].
В 2020 году Правительством РФ утверждена Программа развития  угольной  промышленности  России  на  
период  до 2035 года [3], согласно которой негативное воздействие на окружающую среду отнесено к 
одной системных проблем угольной промышленности РФ, а одной из задач Програм- мы развития является 
обеспечение экологической безопас- ности угольной промышленности.
В соответствии с докладом о ходе реализации данной программы от 31.05.2023 года [4] некоторые 
показатели эко- логической безопасности не достигли своих целевых ори- ентиров,  а  в  части  
экологической  безопасности  и  охраны окружающей  среды  необходимо  совершенствование  дей- 
ствующих методик расчета вреда, причиненного компонен- там окружающей среды.
Таким  образом,  совершенствование  методик  расчета распространения загрязнений от крупных 
угольных терми- налов является актуальной задачей, а ее решение позволит повысить   экологическую   
и   техносферную   безопасность действующих  и  проектируемых  угольных  терминалов  на территории 
нашей страны.
Целью  данной  работы  является  расчетно-эксперимен- тальное  моделирование  распространения  
угольной  пыли,  а также разработка системы мероприятий для повышения эко- логической безопасности 
крупного угольного терминала.
Численное  моделирование  распространения  угольной пыли выполнялось на основе решения осредненных 
по Рей- нольдсу уравнений вязкого турбулентного движения несжи- маемого  газа  (уравнений  
Навье-Стокса),  замкнутых  мо- делью турбулентности k-ω SST и дополненных  эйлеровой


305


моделью дисперсной примеси. Подход к определению кар- тин  распределения  скорости  и  давления  
воздушного  тече- ния  в  области  застройки  на  основе  численного  решения уравнений 
Навье-Стокса является хорошо известным, про- шедшим  неоднократную  верификацию  и  зарекомендовав- 
шим  себя  в  широком  ряде  проектов.  Подход  к  исследова- нию распространения угольной пыли и 
других примесей на основе эйлеровой модели дисперсии в дополнении к выше- указанному методу 
моделирования аэродинамики также не- однократно использовался в ряде работ [5, 6; 7; 8] и показал 
свою эффективность.
В настоящей работе в ходе численного моделирования переноса угольной пыли под действием ветра 
учитывалось влияние  следующих  эффектов:  гравитации;  турбулентно- сти; воздушного сопротивления, 
действующего на частицу угля,  в соответствии  с  моделью  Шиллера-Ньюмана;  подъ- емной силы, 
действующей на частицу угля, в соответствии с моделью Саффмана-Мея.
Полученное в результате расчета распределение отно- сительной концентрации угольной пыли для 
некоторых на- правлений ветра представлено на рисунках 1-2.
На  втором  этапе  работы  выполнено  эксперименталь- ное  моделирование  с  использованием  
аэродинамической трубы.  Особенностью  экспериментального  исследования распространения пылевых 
загрязнений на территории объ- ектов является достаточность, в большинстве задач, дости- жения 
качественного, а не количественного результата. Это обусловлено собственно постановкой задачи, как 
правило, это прогнозирование направления распространения загряз- нений  при  том  или  ином  
направлении  ветрового  потока (определяется  в соответствии  с  розой  ветров  для  площад- ки 
застройки), а также проверка эффективности выбранной конструкции пылезащитного экрана. При этом 
достижение


306


количественного  результата  –  скорость  распространения газопылевого облака, а также концентрация 
загрязняющих веществ на различном удалении от источника загрязнения также возможно. Использование 
современных бесконтакт- ных  лазерных  систем  позволяет  фиксировать  мгновенные поля  скоростей  
высокотурбулизированных  воздушных  по- токов,  распространяющихся  на  территории  застройки,  без 
вмешательства в среду, а совместное применение датчиков концентрации  загрязняющих  веществ  дает  
комплексную информацию о концентрации загрязняющих веществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Распределение относительной концентрации угольной пыли при направлении ветра 0 градусов 
в плоскости на высоте 3,8 м

 

 


307


Рисунок 2 – Распределение относительной концентрации угольной пыли при направлении ветра 90 
градусов в плоскости на высоте 3,8 м

Собственно  методика  таких  исследований  включает  в себя следующие этапы [9]:
•    в рабочей зоне аэродинамической трубы размещает- ся  модель  исследуемого  участка  застройки  
(транспортно- го узла), расположенного в непосредственной близости от источника загрязнения;
•    производится  запуск  вентиляторной  установки,  в рабочей  зоне  устанавливается  скорость  
ветрового  потока, соответствующая условиям автомодельности по числу Рей- нольдса;
•    выполняется  засев  потока  веществом  соответству- ющим условиям проведения эксперимента. При 
необходи- мости  качественной  оценки  распространения  загрязнения возможна  простая  дымовая  
визуализация,  в  таком  случае


308


используется глицерин, который смешивают с дистиллиро- ванной водой и небольшим количеством спирта. 
При необ- ходимости использования бесконтактных лазерных систем используется специальная жидкость 
(синтетическое масло), которая имеет химическую формулу С26H50O4. При необ- ходимости  
использования  датчиков  концентрации  исполь- зуется глицерин с примесями, соответствующими 
характе- ристикам модели используемого датчика.
•    производится  фото-  и  видеофиксация  картины  рас- пределения воздушных потоков на 
территории исследуемо- го объекта.
•    выполняется поворот модели в рабочей зоне аэроди- намической  трубы  с  шагом,  
соответствующим  программе испытаний.
•    на  основании  анализа  круговой  продувки,  а  также на основании климатического анализа 
территории застрой- ки  разрабатываются  предложения  по  установке  защитных экранов.
•    модель  защитного  экрана  монтируется  на  модель исследуемого  объекта  и  выполняется  
повторный  цикл  ис- следований для подтверждения эффективности выбранного решения.
Основной задачей экспериментальной части исследова- ния являлась разработка проектного решения по 
размеще- нию  пылезащитных  экранов  для  предотвращения  распро- странения угольной пыли.
Исследовались различные формы пылезащитных экра- нов (рисунок 3).
На основании результатов экспериментальных исследо- ваний был выбран оптимальный вариант размещения 
пыле- защитных экранов (рисунок 4).

 


309


Рисунок 3 – Исследуемые конструкции пылезащитных экранов

По   итогам   проведенного   исследования   наблюдается двукратное  снижение  относительной  
концентрации  пыли в непосредственной близости от экрана, и снижение на 70- 80% на удалении от 
источника запыления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – План размещения пылезащитных экранов


310


Данные  расчетно-экспериментального  моделирования показывают, что заграждение в целом позволяет 
значитель- но  снизить  уровень  концентрации  угольной  пыли.  Кроме того,  как  показывают  
результаты  моделирования,  распро- странение концентрации примеси в отдельных зонах зави- сит от 
наличия застройки в подветренной зоне, а также от наличия  промежутков  в  ограждении.  Удалось  
определить оптимальный вариант размещения пылезащитных экранов.

Литература

1) Голохваст К.С., Чайка В.В., Никифоров П.А., Блинов- ская Я.Ю., Филонова Е.А., Семенихин В.А. 
Влияние круп- ного угольного терминала на состав атмосферных взвесей населенного  пункта.  
Бюллетень  физиологии  и  патологии дыхания. 2015;(56):73-77.
2) Майорова Л.П., Лукьянов А.И., Дахова Е.В. Модели- рование распространения взвеси угольной пыли 
при хране- нии и погрузочно-разгрузочных работах в портах (на при- мере порта Ванино) // Инновации 
и инвестиции. 2021. №7.
3) Распоряжение Правительства Российской Федерации от 13 июня 2020 г. № 1582-р.
4) Доклад о ходе реализации в 2022 году мероприятий программы развития угольной промышленности 
России на период до 2035 года от 31.05.2023 № СМ-8401/12.
5) Родионов В.А., Цыганков В.Д., Жихарев С.Я., Кор- мщиков  Д.С.  Методика  исследования  
аэродинамических свойств  каменноугольной  пыли  в  протяженных  горизон- тальных выработках // 
Горный информационно-аналитиче- ский бюллетень, 2021, №10, с.69-79.
6)  Гиль  А.В.,  Заворин  А.С.,  Кокшарев  О.М.,  Ворон- цова  Е.С.  Численное  исследование  
влияния  избытка  пер- вичного  воздуха  на  процессы  горения  в  топочной  камере


311


энергетического  котла  с  многоканальными  вихревыми  го- релками // Известия Томского 
политехнического универси- тета. Инжиниринг георесурсов, 2020, Т. 331, № 9, 18–27.
7) Кудряшов, В.В. Опыт исследования осаждения пыли на поверхности горной выработки / В.В. Кудряшов, 
С.С. Ку- брин, А.С. Кобылкин // Горный информационно-аналитиче- ский бюллетень (научно-технический 
журнал). – 2018. – № 1 – С. 275-282.
8) Левин Л.Ю., Газизуллин Р.Р., Зайцев А.В. Использо- вание программного модуля Ansys CFX при 
решении науч- но-производственных задач проветривания шахт и рудников
/ САПР и графика. – М.: КомпьютерПресс, 2011. – № 10. – С. 64–66.
9)  Поддаева  О.И.  Основы  обеспечения  техносферной безопасности  критически  важных  объектов  
транспортной инфраструктуры в пределах жизненного цикла 2.9.10 –Дис- сертация на соискание учёной 
степени доктора технических наук, Москва, 2022.

 

 

 

 

 

 

 

 

312

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ
К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ, САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Отпечатано в авторской редакции.
Подписано в печать 11.12.2023

Формат А5. Бум. офсетная Заказ
№ 75. Тираж 66
Издательство «Авторская Мастерская» 127254, Москва, пр-д Добролюбова, д. 3, стр.2
Тел.: (499) 391-80-03

Отпечатано в типографии
«Авторская Мастерская»
М.Ф. Вильк, О.С. Сачкова

© [2024] Всероссийский научно-исследовательский институт гигиены транспорта Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
 

WebCanape - быстрое создание сайтов и продвижение

+7 (499) 153-27-37