Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог

• Автор: Агеев, Виталий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Введение

Глава I. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.

1.1. Оценка состояния автомобильных дорог с цементобетонным

покрытием отремонтированных асфальтобетонными слоями усиления.

1.2. Анализ основных причин появления отраженных трещин в

слоях усиления дорожных одежд.

1.3. Методы борьбы с отраженным трещинообразованием

1.4. Методы визуальной оценки транспортноэксплуатационного состояния дорожных покрытий

1.5. Выводы по главе. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Усовершенствование методики назначения ремонтных мероприятий цементобетонных покрытий на основе визуальной оценки их эксплуатационного состояния

2.1. Выбор основных критериев для оценки состояния цементобетонных покрытий

2.2. Оценка влияния дефектов дорожного покрытия на скорость движения автомобиля
2.3. Методика визуальной оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий
2.4. Назначение ремонта цементобетонных покрытий на основе визуальной оценки их эксплуатационного состояния
2.5. Выводы по главе 2.
Глава 3. Исследование влияния конструктивных решений на
повышение трещиностойкости асфальтобетонных слоев при усилении цементобетонных покрытий
3.1. Оценка влияния воздействия транспортных нагрузок и
температурных факторов на образование отраженных трещин в асфальтобетонных слоях усиления
3.2. Исследование напряженнодеформированного состояния
системы дорожная одежда методом конечных элементов с различными мероприятиями по замедлению процесса образования отраженных трещин.
3.3. Оценка влияния конструктивных решений на образование
отраженных трещин в асфальтобетонных слоях усиления
3.3.1. Влияние регулирования расстояния между швами и
трещинами в цементобетонном покрытии на величину растягивающих напряжений в асфальтобетонном слое усиления
3.3.2. Влияние выравнивающего слоя на величину растягивающих
напряжений в асфальтобетонном покрытии
3.3.3. Влияние армирования геосетками на величину
растягивающих напряжений в асфальтобетонном покрытии
3.4. Численный анализ влияния конструктивных решений на
трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления
3.5. Выводы по главе 3
Глава 4. Опытнопроизводственная проверка и экономическая
эффективность результатов исследований
4.1. Задачи опытнопроизводственных работ
4.2. Визуальная оценка эксплуатационного состояния
цементобетонного покрытия автомобильной дороги
4.3. Ремонт цементобетонных покрытий на экспериментальных
участках
4.4. Исследование состояния экспериментальных участков
4.5. Экономическая эффективность результатов исследований .
4.6. Выводы по главе 4.
Общие выводы.
Список используемых источников


Исследования, выполненные в Росдорнии показали, что на тех дорогах, где не ведется борьба с отраженными трещинами, срок службы дорожных одежд снижается почти вдвое, т. Там же, где трещины своевременно герметизируются, срок службы снижается на , но при этом значительно увеличиваются затраты на содержание. В конечном результате трещины способствуют преждевременному разрушению дорожных покрытий и значительному сокращению срока их службы, невозможности обеспечивать безопасное движение с расчетной скоростью. В связи с изложенным, проблема восстановления существующих цементобетонных дорожных покрытий становится одной из важных. Отсутствие эффективных методов восстановления эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий, требует проведения научных исследований, направленных на обоснование выбора технологии ремонта цементобетонных покрытий современными методами на основе объективной оценки их эксплуатационного состояния. Таким образом, стратегическое значение повышения наджности и долговечности существующих цементобетонных покрытий велико, и оно напрямую зависит от эффективности принятия решений по повышению эксплуатационного состояния жестких покрытий. Исследованием причин появления отраженных трещин в асфальтобетонных слоях усиления занимались многие ученые, как в России, так и за рубежом А. М. Богуславский, Л. Б. Гезенцвей, Л. М. Гоглидзе, Н. В. Горелышев, Л. С. Губач, В. Д. Казарновский, М. С. Коганзон, В. Н. Кононов, В. А. Кретов, А. Е. Мерзликин, О. Н. Нагаевская, Ю. Е. Никольский, Б. С. Радовский, Руденский, В. Е. Тригони, Ж. Лоран, А. Моленар, М. Нодс и другие. В выполненных научных работах предлагаются различные подходы к описанию и учету процессов трещинообразования в дорожных одеждах. В работах ,,, считается, что механизм появления отражнных трещин вызван температурными напряжениями, которые могут инициироваться быстрым охлаждением верхнего слоя усиления, что является причиной возникновения критических растягивающих напряжений, вызывающих развитие трещин. Оценка растягивающих напряжений, возникающих в асфальтобетонных покрытиях от температурных деформаций с позиции теории упругости, характеризуется выражением
7 , 1. Т отклонение температуры от равновесного значения. Суточные температурные изменения формируют температурный режим работы асфальтобетона в слое покрытия, изменяя его прочностные характеристики. Летом асфальтобетон вследствие своего темного цвета поглощает значительную часть падающих на него солнечных лучей, нагреваясь при этом до температуры на С и выше температуры окружающего воздуха. При высоких положительных температурах асфальтобетон становится более пластичным, и в нем под действием транспортных нагрузок могут образовываться деформации пластического характера в виде наплывов, колейности, бугров, волнистости, отпечатков протекторов колес тяжелых автомобилей на поверхности покрытия. В зимний период при низких отрицательных температурах понижается пластичность асфальтобетона, возрастает его твердость, он переходит в хрупкое состояние. Предполагается, что при этом условии разрыв в охлаждающемся покрытии не произойдет. Следует отметить, что природные факторы весьма разнообразны. Они действуют на покрытие в различных сочетаниях в зависимости от климатических, гидрогеологических и других условий. Особенно велико влияние температуры воздуха воздействие сезонных, суточных перепадов температуры воздуха количество и распределение по сезонам года осадков промерзания грунтов, режима снегового покрова, поскольку от их хода и периодичности зависят воднотепловой режим искусственных оснований и подстилающих фунтов, температурные напряжения и деформации искусственных покрытий. Авторами работ О. Н. Нагаевской, В. А. Черниговым, В. М. Юмашевым, ,,0 предполагается, что температурные напряжения, как результат суточных температурных изменений, вызывают раскрытие и закрытие трещин в нижележащих слоях дорожной одежды. При хорошем сцеплении цементобетонного покрытия с асфальтобетонным слоем усиления температурные колебания создают концентрацию напряжений в слое усиления, что приводит к нарушению сцепления между слоями, либо к развитию трещин, отражаясь в слое усиления. В работах В.