Развитие конструктивно-технологических решений для продления срока службы асфальтобетонных покрытий, армированных геосинтетическими материалами : в климатических условиях Сибири и Крайнего Севера

• Автор: Крашенинин, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 211 с. : ил.

Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Опыт применения геосинтетических материалов при строительстве асфальтобетонных покрытий
1.2 Геосинтетические материалы, используемые для армирования асфальтобетонных покрытий

1.3 Анализ методов проектирования дорожных одежд

с армированным асфальтобетонным покрытием

1.4 Выводы, цель и задачи исследования

2 Физикомеханические свойства геосинтетических материалов, применяемых для армирования асфальтобетонных покрытий

2.1 Методики и оборудование, используемые для испытаний.

2.1.1 Определение прочности при растяжении

геосинтетических материалов

2.1.2 Определение прочности узловых соединений.
2.1.3 Определение термостойкости.
2.1.4 Определение характеристик ползучести при растяжении геосинтетических материалов
2.1.5 Оценка повреждаемости геосинтетических материалов.
2.1.6 Оценка прочности после воздействия циклов
замораживанияоттаивания
2.2 Геосинтетические материалы, использованные для исследования
2.3 Обработка результатов испытаний методами математической статистики.
2.4 Результаты испытаний
2.4.1 Результаты определения предела прочности геосинтетических материалов
2.4.2 Результаты оценки прочности узловых соединений.
2.4.3 Результаты оценки термостойкости
2.4.4 Результаты определения характеристик ползучести
при растяжении.
2.4.5 Результаты оценки повреждаемости
2.4.6 Результаты оценки прочности после воздействия
циклов замораживанияоттаивания
Выводы по второй главе.
3 Анализ напряженнодеформированного состояния армированного асфальтобетонного покрытия
3.1 Общие положения
3.2 Моделирование многослойных армированных дорожных одежд
с использованием объмных и стержневых конечных элементов
3.3 Численная реализация конечноэлементной модели
при силовых и температурных воздействиях.
3.4 Анализ результатов численного решения.
3.4.1 Дорожная одежда жсткого типа.
3.4.2 Дорожная одежда нежесткого типа.
3.5 Оценка адекватности принятой модели.
3.6 Методика и результаты расчета асфальтобетонных слов
дорожной одежды по раскрытию трещин.
3.7 Особенности методики расчта на прочность дорожных одежд с
асфальтобетонным покрытием, армированным геосетксй.
3.7.1 Общие положения
3.7.2 Особенности расчта нежстких дорожных одежд
3.7.3 Особенности расчта жестких дорожных одежд с
асфальтобетонным покрытием, армированным геосеткой.
Выводы по третьей главе
4 Экспериментальная оценка физикомеханических свойств
армированного асфальтобетона.
4.1 Анализ экспериментальных методов оценки трещиностойкости
асфальтобетона.
4.2 Методики и оборудование, используемые для испытаний
асфальтобетонных образцов.
4.2.1 Определение предела прочности на растяжение при изгибе
4.2.2 Определение предела прочности при сжатии.
.3 Определение предела прочности на сдвиг
.4 Циклические нагружения на растяжение при изгибе.
4.3 Свойства асфальтобетона, применяемого для испытаний
4.4 Результаты испытаний асфальтобетонных образцов.
4.4.1 Результаты определения предела прочности на растяжение при изгибе.
4.4.2 Результаты определения предела прочности при сжатии асфальтобетонных образцов
4.4.3 Результаты определения предела прочности на сдвиг асфальтобетонных образцов
4.4.4 Результаты испытаний асфальтобетонных образцов
на циклическое нагружение.
Выводы по четвртой главе.
5 Строительство и обследование опытных участков с армированным асфальтобетонным покрытием
в суровых климатических условиях
5.1 Строительство опытного участка на автомобильной дороге
Коротчаево Заполярное ГНКМ
5.2 Строительство опытного участка на автомобильной дороге
Новый Уренгой Надым
5.3 Результаты обследований опытного участка на автомобильной
дороге Коротчаево Заполярное ГНКМ
5.4 Результаты обследования опытного участка автомобильной
дороги Новый Уренгой Надым.
Выводы по пятой главе
6 Оценка экономической эффективности применения геосеток
для армирования асфальтобетонных покрытий
6.1 Определение техникоэкономических показателей вариантов
устройства асфальтобетонного покрытия.
6.2 Обоснование экономической эффективности применения
армированных покрытий.
6.2.1 Общие положения.
6.2.2 Результаты расчтов
Выводы по шестой главе.
Заключение и общие выводы
Список использованной литературы


Такой стеклосеткой были армированы взлетнопосадочные полосы аэродромов г. Москвы, г. Уфы, г. Ташкента и др. В СССР в г. II дорожноклиматической зоне применялась армирующая сетка из стекловолокна типа СПАЛ 8. Старое покрытие было устроено из железобетонных плит толщиной см и размерами в плане 7x7 м на песчаном основании толщиной см. В г. К момен
I
ту капитального ремонта более швов железобетонного основания появилось на поверхности асфальтобетонного покрытия в виде трещин различной протяженности и ширины. В качестве нового покрытия уложили два слоя из асфальтобетона нижний из крупнозернистого асфальтобетона толщиной см и верхний из мелкозернистого толщиной 5 см. Над швами и трещинами старого покрытия выполнено двухслойное ленточное армирование сеткой под нижним слоем шириной 1м, под верхним 1,,5 м. Через полтора года эксплуатации отношение длины образовавшихся трещин на опытном участке к длине швов в старом покрытии составило 0,. На эталонном неармированном участке появилось трещин в 3 раза больше, чем на армированном. Принятая в СССР в е годы программа совершенствования геотекстильных материалов и расширения рациональной области их применения при проектировании и строительстве автомобильных и железных дорог, аэропортов, портов и причалов послужила благоприятным фактором не только для создания и расширения базы по изготовлению таких материалов, но и существенного повышения их качества 8. В г. НПОКАМА 3. В последующие годы исследовательские работы бы1 ли направлены на совершенствование методов испытания и определения оптимальных размеров ячейки, оптимального состава для пропитки, прочностных показателей пропитанной стеклосетки. Научные исследования в данной области проводились в Союздорнии, Росдорнии, МТИ им. Косыгина, во Всесоюзном научноисследовательском институте синтетических волокон, во Вниистройиолимере, Союзглавторресурсах, в Гипротюменнефтегазе, на Кемеровском заводе химволокна, в ПО Химволокно и Химтекстильполи, на Ирпенской фабрике нетканых материалов на объектах Главзапсибдорстроя, Главтюменнефтегаза, Управления строительством автомобильной дороги МоскваРига 8. С г. Москвы и г. Сыктывкара начал производится материал под торговой маркой Совтекс, который применяли и для армирования асфальтобетонных покрытий 1. В е годы значительный импульс в плане возобновления и проведении исследований на современном уровне дала первая Международная конференция Объединнной Европы по дорожной геосинтетике в г. Маастрихте, где сотрудники Союздорнии выступали с освещением опыта применения геосинтетики при проектировании и реконструкции МКАД 2. С октября г. Союздорнии совместно с Владимиравтодором, Владимирским политехническим университетом, фирмой Стеклопрогресс проводились лабораторные исследования показателей физикомеханических свойств геосеток и полевые исследования участков автомобильных дорог III и IV категорий, армированных отечественными геосетками, изготовленными из стекловолокна 2. В октябре г. ВладимирЮрьевПольский в районе с. Кутуково был заложен первый опытный участок дороги с применением сетки марки ССАП с обработкой смолой и ПВА. Сетку укладывали на одну половину проезжей части дороги шириной 3,5 м, внахлест с перекрытием см, в один слой. Вторая половина проезжей части была оставлена без сетки для сравнения появления на покрытии отраженных трещин. Размер ячейки используемой геосетки 5x5 мм. Известно, что сетки с ячейкой такого размера непрактичны изза крупности щебеночного заполнителя в асфальтобетоне. По зарубежным требованиям ячейка у сетки должна в ,5 раза превышать наибольший размер фракции щебня, но во Владимирской области такие сетки не выпускались 1. Полученные результаты превзошли ожидания. Без какихлибо ремонтов этот участок дороги прослужил лет, в то время как ямочные ремонты на подобных дорогах с неармированным покрытием осуществлялись через каждые года. Всего на территории Владимирской области за эти годы армировано различными геосетками около 0 км автомобильных дорог все геосетки были изготовлены из стекловолокна.