Совершенствование метода расчёта армированных асфальтобетонных покрытий и оснований по критерию усталостного разрушения

• Автор: Левашов, Григорий Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 238 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Геосинтетические материалы, применяемые для армирования

асфальтобетонных покрытий.

1.2 Основные требования, предъявляемые к армирующим

материалам

1.3 Анализ методов расчета нежестких дорожных одежд

с армированным асфальтобетонным покрытием.

1.4 Выводы, цель и задачи исследования.

2 Напряженнодеформированное состояние армированного

асфальтобетона
2.1 Определение нормальных и касательных напряжений
при поперечном изгибе неармированного асфальтобетонного образца.
2.2 Определение разрушающих нагрузок при изгибе балок
за пределом упругости.
2.3 Анализ напряженнодеформированного состояния
армированного асфальтобетонного образца.
2.3.1 Особенности напряженнодеформированного состояния
армированной асфальтобетонной балки на первой стадии
2.3.2 Назначение расчетного предела прочности армирующего
гсосинтетичсского материала.
2.3.3 Особенности напряженнодеформированного состояния
армированной асфальтобетонной балки на второй стадии
2.4 Определение коэффициентов армирования
2.5 Определение выносливости усталостной прочности
армированного асфальтобетона
Выводы по второй главе
3 Обоснование методики испытаний и расчта асфальтобетона
на действие многократной циклической нагрузки.
3.1 Принятые понятия и термины.
3.2 Обоснование методики определения модуля упругости и
прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе под воздействием многократных кратковременных нагрузок
3.3 Обоснование значений нагрузочных параметров.
3.4 Обоснование частоты и периода циклических нагружений
3.5 Методика и оборудование для испытаний асфальтобетонных образцов на воздействие многократной циклической нагрузки
3.6 Определение расчетных параметров асфальтобетона
на воздействие многократных циклических нагрузок
Выводы по третьей главе.
4 Экспериментальная оценка физикомсханичсских свойств
армированного асфальтобетона
4.1 Математическая обработка результатов испытаний
4.2 Методика изготовления асфальтобетонных образцов
4.3 Определение предела прочности при сжатии.
4.4 Определение предела прочности при одноосном растяжении
4.5 Определение предела прочности асфальтобетона на растяжение
при изгибе.
4.6 Экспериментальное определение положения нейтральной оси
при изгибе асфальтобетонных образцов
4.7 Определение предела прочности на сдвиг
Выводы по четвртой главе.
5 Испытания армирующих геосинтетических материалов
5.1 Определение предела прочности при растяжении
5.2 Определение механической технологической повреждаемости
геосинтетических материалов
5.3 Определение термической технологической повреждаемости
геосинтетических материалов
Выводы по пятой главе
6 Расчет армированных асфальтобетонных покрытий
но критерию усталостного разрушения
6.1 Методика расчета
6.2 Определение межремонтных сроков и сроков службы нежесткой дорожной одежды с армированным
асфальтобетонным покрытием.
6.3 Пример расчета нежестких дорожных одежд.
6.4 Дальнейшие пути совершенствования методики расчета нежестких дорожных одежд по критерию усталостного
разрушения монолитных слоев.
Выводы по шестой главе.
7 Результаты опытного строительства и экономическая
оценка предлагаемых решений
7.1 Результаты строительства и обследования опытного участка
на проспекте Губкина г. Омск.
7.2 Характеристики опытных участков и результаты их
обследования.
7.2.1 Участок на улице Удмуртская г. Ижевск
7.2.2 Участок автомобильной дороги М7 ИжевскСарапулУфа
республика Удмуртия
7.2.3 Участок автомобильной дороги Р КовровШуяКинешма
Ивановская область.
7.2.4 Участок на улице Малоохтинский проспект г. СанктПетербург.
7.2.5 Участок автомобильной дороги Р6 РязаньРяжскЕфремов
7.3 Оценка экономической эффективности применения геосеток
для армирования асфальтобетонных покрытий
7.3.1 Оценка экономической эффективности применения армированных асфальтобетонных покрытий за счет
снижения толщин конструктивных слоев.
7.3.2 Оценка экономической эффективности применения армированных асфальтобетонных покрытий за счет снижения эксплуатационных затрат и увеличения срока службы покрытия
7.4 Выводы по седьмой главе.
Заключение
Список использованных источников


Коэффициенты температурного расширения армируемого и армирующего материалов должны иметь близкие значения для выполнения первого условия. Армирующий материал не должен растворяться и окисляться в воде. Армирующий материал не должен создавать экологических осложнений на любом этапе его применения. Стоимость армирующего материала не должна вызывать удорожания строительства, превышающего эффект от его применения. Далеко не все ГМ, предназначенные для армирования асфальтобетона, отвечают данным условиям. Так ГМ, изготавливаемые из полиэфира, не обладают достаточным сцеплением с асфальтобетоном см. Что не позволяет им воспринимать и перераспределять растягивающие напряжения. Поэтому применять полиэфирные геосетки в качестве армирующих прослоек не рекомендуется как показывает практика эксплуатации опытных участков, эти геосетки способны выполнять функцию трещинопрерывающих прослоек. ГМ, наиболее перспективные для экспериментальных исследований таблица 1. Таблица 1. ГМ. Расчет нежестких дорожных одежд с армированным асфальтобетонным покрытием но Рекомендациям выполняется на основе нормативного метода расчета по ВСН . ЯЛг 0к к2УцКарЛ1У 1. Карм коэффициент армирования комплексный коэффициент прочности композиции, учитывающий устойчивость материала геосетки и контакта геосегки с окружающим асфальтобетоном против воздействия типичных для дорог агрессивных сред и водноморозного воздействия назначается для геосеток типа НПСПД с ХС пропиткой Карм 7. БТ пропиткой Кари 5,7. При усилении существующего асфальтобетонного покрытия рекомендациями предлагается выполнять расчет толщины слоев покрытия на блочном основании с трещинопрерывающей прослойкой из геосинтетического материала из условия трещиностойкости. Сначала выполняют предварительный расчет толщины асфальтобетонных слоев но методике ВСН . Затем, уточняют толщину верхнего слоя асфальтобетона ц по формуле А. V абсолютная средняя скорость охлаждения воздуха по данным метеонаблюдспий, либо по карте изолиний Укр критическая скорость охлаждения, при которой не образуются трещины в верхнем слое асфальтобетона данного тина и вида а эмпирический коэффициент. Уточнение толщины нижнего слоя асфальтобетона Иг выполняют с учетом наличия блочного основания и трещинопрерывающей прослойки по видоизмененной зависимости Л. С1. Ориентировочные значения принимаются в зависимости от марки битума БНД 0,4 БНД 0,3 ЬНД 0 0, БНД 0,2 К экспериментальный коэффициент для нетканых материалов типа Дорнит, Свтскс может быть приляг равным 0,6. Использование данной методики совместно с нормативными методиками расчета позволяет рассчитывать конструкции дорожных одежд с армированным асфальтобетонным покрытием. Следует отметить, что нормативные документы , отменены. В настоящий момент времени на территории РФ действуют ОДН , , в которых несколько изменены не только абсолютные значения расчетных параметров асфальтобетонов, но и применяемые методики расчета. По для достижения максимального эффекта армирующую прослойку предлагается устраивать между нижним слоем асфальтобетонного покрытия и слоем основания в том числе щебеночным. Следует отметить, что это нс целесообразно, так как устройство армирующей прослойки на слое из щебня может привести к значительной технологической повреждаемости геосинтетического материала при устройстве вышележащего асфальтобетонного слоя. Кроме того, в этом случае отсутствует существенная связь между армирующим и армируемым материалами. Бондаревой Э. Д. предложена методика расчета нежестких дорожных одежд с армированным асфальтобетонным покрытием аналогичная , основанная на введении коэффициентов армирования в нормативную методику расчета по ОДН 8. Лдг 0 к кУк 1Карм, 1. Уо предел прочности на растяжение при изгибе асфальтобетона при однократном кратковременном нагружении, МПа к коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении на1рузки кг коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений под воздействием погодиоклимагичсских факторов табл. О ДМ коэффициент вариации прочности па растяжение прил. ОДН коэффициент нормативного отклонения прил. ОДН .