Совершенствование конструктивно-технологических решений и расчета фрагментированных несущих слоев жестких дорожных одежд

• Автор: Олехнович, Виталий Павлович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса.

1.1. Характеристики применяемых типов оснований под асфальтобетонные покрытия проблема повышения однородности и равнопрочности дорожной одежды.

1.2. Особенности конструирования и расчета дорожных одежд под современное движение.

1.3. Применяемые способы повышения трещи ностойкости асфальтобетонных покрытий на жестких и полужестких основаниях.
1.4. Использование нетрадиционных конструкций оснований повышенной жесткости под асфальтобетонные покрытия

Выводы по главе 1.

Глава 2. Численные и экспериментальные исследования напряженнодеформированного состояния НДС дорожной конструкции с несущим слоем регулируемой жесткости
2.1. Требования к конструкции и особенности расчета дорожной одежды с несущим слоем регулируемой жесткости.
2.2. Численные исследования НДС и оптимизации характеристик конструктивных элементов дорожных одежд, включающих разрезы несущего слоя
2.3. Экспериментальные исследования напряженно деформированного состояния НДС подсистемы
фрагментированный несущий слой упругое основание
2.3.1. Конструкция модели, материалы, аппаратура.
2.3.2. Методика испытаний
2.3.3. Результаты испытаний.
2.3.4. Сопоставление данных опытов и расчетов.
Выводы по главе 2
Глава 3. Совершенствование аналитического метода расчета дорожной конструкции на основе теории пластин с разрывными
параметрами.
3.1. Обоснование расчетной схемы, исходные допущения гипотезы и аналитические зависимости.
3.2. Влияние условий и размеров контактирования фрагментированного несущего слоя с упругим основанием на устойчивость дорожной конструкции.
3.3. Метод расчета дорожной одежды с фрагментированным несущим слоем на упругом основании.
3.3.1 .Исходная расчетная модель
3.3.2.Исходная система разрешающих уравнений
3.3.3.Учет упругого основания упругой среды.
3.3.4. Метод решения исходных уравнений.
3.4. Рекомендации по оптимизации расчетных решений и
алгоритм расчета.
Выводы по главе 3.
Глава 4. Рекомендации по выбору конструктивнотехнологических решений дорожных одежд с несущими слоями регулируемой жесткости
4.1. Конструктивные решения элементов дорожной одежды на основе выполненных экспериментальных и теоретических исследований.
4.2. Особенности технологии и организации работ при устройстве дорожных одежд с фрагментированным несущим слоем
4.3. Эффективность использования конструктивнотехнологических решений устройства дорожных одежд с
фрагментированным несущим слоем
Общие выводы и результаты.
Список литературы


Важнейшим направлением технической политики дорожной отрасли при недостаточных финансовых поступлениях является повышение долговечности дорожных одежд и безопасности движения, в том числе, за счет повышения капитальности и надежности проектных решений с пересмотром проектных сроков службы, так как при имеющемся уровне научнотехнических разработок вполне достижимыми можно считать проектные сроки службы для цементобетонных покрытий лет, для асфальтобетонных лет . Особенностью инженерногеологических условий СевероЗападного региона РФ являются избыточное увлажнение грунтов, их низкая несущая способность. Зачастую минеральные грунты представлены пылеватыми супесями и суглинками, в том числе, текучими тиксотропными. В этих условиях наиболее эффективно широкое использование конструктивнотехнологических решений дорожной одежды, включающей несущие слои регулируемой жесткости и разнообразные синтетические материалы, совместно обеспечивающие повышение однородности дорожной одежды и равномерности ее деформирования при воздействии транспортных нагрузок и природноклиматических факторов. Находящиеся в эксплуатации дорожные одежды с асфальтобетонным покрытием включают разные группы оснований, которые можно условно разделить на старые традиционные из малопрочных каменных материалов из рядового или фракционированного щебня и новые, укрепленные вяжущим материалом в т. Малопрочными каменными материалами чаще называют щебеночные и гравийные материалы, в которых содержится или образуется в процессе строительства и эксплуатации дороги избыточное количество мелких пылеватоглинистых частиц, не допускаемое в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. Как показали исследования ЛФ СоюзДорНИИ , основными видами разрушений усовершенствованных покрытий, уложенных на основания из малопрочных каменных материалов, являются трещины, выбоины и просадки, образующиеся преимущественно в полосах наката движения. Искажение очертания асфальтобетонного покрытия и трещинообразование под действием движения происходит обычно при неблагоприятном сочетании условий увлажнения основания и температуры покрытия. Неблагоприятное влияние на работу дорожной одежды с основанием из малопрочных каменных материалов оказывает большая изменчивость его модулей в годовом цикле, сильно влияющая на уменьшение однородности конструкции по прочности и снижение надежности дорожной одежды. Установлено , что весенние повреждения асфальтобетонных покрытий на основаниях из малопрочных каменных материалов начинаются сразу же после оттаивания основания при мерзлом грунте земляного полотна. При этом в работе показано, что напряжения при изгибе асфальтобетонного покрытия в основном зависят от модуля упругости слоев, непосредственно подстилающих покрытие, и при толщине слоев основания более см поправка за счет влияния нижнего слоя грунта меньше . Влияние грунта земляного полотна при этом проявляется поразному, в зависимости от его состояния мерзлый грунт уменьшает, а опаявший увеличивает напряжение в покрытии. Основание из щебня под асфальтобетонное покрытие стало для дорожников традиционным классическим конструктивным слоем около 0 лет назад русские инженеры впервые в практике стали использовать щебень, уплотненный трамбовками и железными вальцами . С начала XIX века поверхность щебня начали расклинцовывать более мелким щебнем клинцом, что обеспечило образование корочки упрочненного верхнего слоя, способной воспринимать нагрузки от гужевого транспорта. Положительный опыт эксплуатации белощебеночного не обработанного вяжущим шоссе под малыми нагрузками позволил рекомендовать его в качестве основания под облегченные, а затем и капитальные типы покрытий. Однако и в настоящее время асфальтобетонные покрытия укладывают на щебеночное основание, которое после уплотнения катками не имеет такой плотности, структуры и текстуры каркаса, как на белощебеночном шоссе при длительном его формировании. Исследования в ЛИСИ СПбГАСУ показали, что одной из главных причин образования пластических деформаций асфальтобетонного покрытия является превышение допустимого напряжения на растяжение при изгибе в зоне контакта покрытия с основанием. В основании из щебня отдельные щебенки имеют возможность перемещения в верхней зоне на контакте с покрытием относительно друг друга в результате действий вертикальных и горизонтальных усилий, вызываемых воздействием движущегося автомобиля.