Повышение надежности конструкций автомобильных дорог, армированных геосинтетическими слоями в условиях Дальнего Востока

• Автор: Украинский, Илья Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общая характеристика работы

1 Современное состояние вопроса повышения надежности автомобильных дорог

1.1 Анализ существующих методов учета особенностей природно-

климатических условий при эксплуатации автомобильных дорог

1.2 Отечественный и зарубежный опыт применения геосинтетиче-ских материалов для повышения надежности автомобильных дорог
1.3 Предпосылки повышения надежности автомобильных дорог в регионе за счет использования в конструкции геосинтетиче-ских материалов

Выводы по главе

2 Особенности работы автомобильных дорог в условиях муссонного климата юга Дальнего Востока
2.1 Инженерная оценка особенностей природно-климатических условий региона
2.2 Исследование влияния источников увлажнения на влагона-копление грунта земляного полотна
2.3 Анализ деформации и разрушений автомобильных дорог юга Дальнего Востока и предпосылки их устранения
Выводы по главе
3 Экспериментальное исследование геосинтетических материалов
и композитов на их основе
3.1 Методика исследования физико-механических свойств геосинтетических материалов и композитов на их основе '
3.2 Технические характеристики геосинтетических материалов, используемых для армирования автомобильных дорог в регионе

3.3 Результаты экспериментальных исследований асфальтобетона,
армированного геосинтетическими материалами
Выводы по главе
4 Влияние армирующих прослоек из ГМ на повышение надежности дорожных конструкций
4.1 Теоретические предпосылки повышения надежности дорожных конструкций с армирующими прослойками из ГМ
4.2 Моделирование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций, армированных ГМ
4.3 Полевые испытания опытных дорожных конструкций
4.4 Установление расчетных зависимостей вероятностного характера и оценка изменения прочности на опытных участках с геосинтетическими слоями
4.5 Моделирование требуемых параметров надежности на автомобильных дорогах с геосинтетическими слоями
Выводы по главе
5 Экономическая оценка эффективности применения ГМ для повышения надежности автомобильных дорог Дальнего Востока
5.1 Экономическая оценка применения ГМ для армирования асфальтобетонных покрытий
5.2 Экономическая оценка эффективности применения ГМ для армирования зернистых оснований автомобильных дорог региона
Выводы по главе
Общие выводы по работе
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования. Внедрение инновационных технологий в транспортное строительство представляет важную социально-экономическую задачу.
Геосинтетические материалы (ГМ) достаточно широко используются в различных областях строительного производства. Однако, в условиях меняющихся климатических параметров, степень эффективности этих материалов недостаточно изучена. Это особенно актуально в природно-климатических условиях южной части Дальнего Востока, характеризующихся избыточным увлажнением грунтов и их глубоким сезонным промерзанием.
Для обеспечения надежной работы автомобильных дорог в рассматриваемых условиях необходимо обоснованное применение ГМ в дорожных конструкциях для армирования, стабилизации прочностных свойств и дренажа. Имеющийся опыт применения таких материалов свидетельствует о недостаточной эффективности использования их возможностей.
В настоящий момент номенклатура ГМ представлена достаточно широко. Отечественные и зарубежные производители предлагают большой ассортимент материалов. Очень важно рационально использовать их физико-механические свойства и для каждой группы материалов находить наиболее эффективное применение для повышения надежности дорожных конструкций.
Комплексное использование прочностных и фильтрационных свойств ГМ должно обеспечивать улучшение работы дорожной конструкции, регулировать водно-тепловой режим, повышать трещиностойкость асфальтобетонных покрытий и прочность дорожной одежды, продлевать межремонтные сроки и в целом повышать надежность автомобильных дорог.
Цель и задачи исследования. Целью настоящих исследований является разработка методики повышения надежности автомобильных дорог, армирован-

Юрьев- Польский. При ремонте покрытия одну полосу движения армировали стеклосеткой, вторую оставили без армирования. Уже через год при осмотре был явно виден эффект армирования: трещины, возникшие на полосе без сетки, исчезали на осевой линии, не распространяясь на армированное покрытие. Ситуация стала более наглядной по прошествии 9 лет - полоса дороги без сетки испещрена трещинами, проявилась колея и в нескольких местах растрескалась кромка. На армированную половину удалось пробиться лишь нескольким нераскрытым трещинам, колея полностью отсутствует и кромка в отличном состоянии.
Лабораторные испытания вырубок из покрытия показали увеличение прочности на растяжение при изгибе армированных образцов в 2 раза, по сравнению с неармированными.
Армирование снизило объемы ямочных ремонтов, увеличило межремонтные сроки в 2-3 раза, позволило уменьшить затраты на содержание автомобильных дорог на 25-38%.
Среди более поздних особое внимание следует уделить опытному строительству, проведенному СибАДИ в 2003 году [5]. Местоположение опытного участка - север Западной Сибири, район Нового Уренгоя, выезд из п. Корочаево. Участок дороги III технической категории характеризуется высокой интенсивностью движения тяжёлых транспортных средств с нагрузками на ось 8... Юти более. Строительство опытного участка осуществлялось силами ОАО «Уренгой-дорстрой». Выбранный для эксперимента участок находится в зоне вечной мерзлоты, в районе Полярного круга, где температура воздуха колеблется от -50° С зимой до +30° С летом.
Дорожное покрытие шириной 8 м построено из железобетонных плит ПДН толщиной 14 см и размером 2хб м, уложенных на земляное полотно из мелкого пылеватого песка. Верхний защитный слой цементобетона у некоторых плит был изношен до арматуры. Ровность покрытия не соответствовала нормативным требованиям из-за уступов между плитами, достигающих 3-4 см.
В ходе опытного строительства стыки между плитами были заполнены битумоминеральной смесью и, далее на поверхность плит были последовательно