Циркулярная модель управления для устойчивой и жизнеспособной геотехнической инфраструктуры

Циркулярная модель управления (CMM) представляет собой реконструктивную концептуальную основу для интеграции принципов устойчивого развития, эффективности использования ресурсов и жизнеспособности в практику геотехнической инженерии. Новый подход CMM к геотехнической отрасли продемонстрирован на нескольких практических тематических исследованиях, с использованием численного моделирования, оценки воздействия на окружающую среду (EIA) и стохастического анализа рисков. Цель исследования заключается в разработке решений, позволяющих повысить экологическую устойчивость строительного сектора без снижения технических характеристик. Для изучения практического применения циркулярных геотехнических методов были исследованы образцы из Сингапура, Нидерландов и Калифорнии, включая переработку вынутого грунта, использование регенерированного асфальтобетона (RAP) и вторичного крупного заполнителя из бетона (RCA). Моделирование методом конечных элементов (FEA) механического поведения RCA в статических и сейсмических условиях показало увеличение осадки на 8% и напряжений на 12% по сравнению с традиционными материалами; однако эти значения остаются в пределах пределов безопасности Еврокода 7. Методом Монте-Карло с 10 000 повторений определено, что при использовании RCA вероятность отказа по осадке составляет 4,7%, причем модуль Юнга является одним из ведущих факторов и объясняет 75% дисперсии. Результаты оценки жизненного цикла (LCA) показывают, что использование RCA может обеспечить сокращение выбросов диоксида углерода на 32%, снижение энергопотребления на 28% и водопотребления на 28% по сравнению с традиционным бетоном. Оптимизационная модель определила смесь с содержанием RCA 70% как наилучший вариант для минимизации воздействия на окружающую среду. Полученные результаты подтверждают применимость CMM в проектах зеленой инфраструктуры, предлагая валидированную многомерную методологию, соответствующую принципам циркулярной экономики, геотехнической инженерии и Целям устойчивого развития ООН 9, 11 и 12.