Совершенствование метода определения прочности нежестких дорожных одежд динамическим нагружением (18.04.2011)
Автор: Мордвин Сергей Сергеевич
МОРДВИН Сергей Сергеевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ДИНАМИЧЕСКИМ НАГРУЖЕНИЕМ (05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2011 Работа выполнена на кафедре «Изыскания и проектирование дорог» Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор Кузнецов Юрий Владимирович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Казарновский Владимир Давыдович кандидат технических наук, доцент Апестин Вячеслав Кузьмич Ведущая организация: ООО «ДОРЭКСПЕРТ». Защита состоится 19 мая 2011г. В 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 в Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ) по адресу: 125319, Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42, телефон для справок (499) 155-93-24. Автореферат разослан «18» апреля 2011г. Ученый секретарь диссертационного совета проф., канд. техн. наук __________Борисюк Н.В. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Дорожная одежда является наиболее дорогостоящим элементом автомобильной дороги. По данным различных авторов, стоимость дорожной одежды достигает 40…60% стоимости всей дороги. Одним из основных параметров, характеризующих состояние дорожной одежды, является её прочность. Характеристики прочности дорожной одежды определяют её срок службы, от параметров прочности зависит ровность покрытия. В связи с этим вопросам обеспечения и контроля прочности дорожной одежды в России и за рубежом уделяется большое внимание. Прочность дорожных одежд оценивается методом статического, либо динамического нагружения. Настоящее исследование в основном посвящено проблемам экспериментального контроля дорожных одежд динамическим нагружением. Существуют две основные проблемы, связанные с выполнением контроля прочности дорожной одежды – низкая производительность работ и невысокая достоверность получаемых результатов. Применяемые в России устройства в значительной степени отличаются параметрами динамического воздействия. Для обеспечения единства измерений, повышения точности получаемых результатов возникает потребность прогибы, измеренные установками, отличающимися параметрами воздействия, пересчитывать в модуль упругости. Такая потребность возникает и при проведении корреляционных испытаний установок динамического нагружения. Действующие методики оценки прочности не позволяют в полной мере учесть влияние на показатели прочности температуры связных слоев дорожной одежды при различных их толщине и степени разрушения. В настоящее время при проведении диагностики на обследуемой дороге сложно выявить локальные участки с низкими модулями упругости, которые часто имеют протяженность всего 30…40м. В результате в этих местах после проведенного ремонта слоями усиления, назначенными исходя из имеющегося в банке данных модуля, требуемый модуль не достигается. К таким участкам при ремонте нужен индивидуальный подход. Фактическое состояние прочности и границы локальных мест с пониженной прочностью должны быть выявлены до начала производства работ. Цель исследования: совершенствование метода определения прочности нежестких дорожных одежд установками динамического нагружения. Научная новизна заключается в том, что: экспериментально обоснованы требования к параметрам динамического воздействия, создаваемого устройствами динамического нагружения при выполнении измерений прочности дорожных одежд; разработаны зависимости, позволяющие при измерениях прочности учесть температуру связных слоев дорожных одежд и степень их разрушения; экспериментально установлено, что увеличение прогибов при динамическом нагружении в весенний период в значительной степени объясняется разрыхлением подстилающего грунта земляного полотна при его оттаивании. Практическая ценность заключается: в обеспечении возможности по параметрам динамического импульса оттарировать установки динамического нагружения, отличающиеся параметрами импульса и тем самым обеспечить единство измерений; в повышении точности определения параметров прочности при её оценке методом динамического нагружения, достигаемой в результате более качественного учета температуры связных слоев дорожной одежды и степени их разрушения; в обосновании необходимости учета фактора разрыхления оттаявшего грунта, при назначении периода ограничения движения в весенний период, а также при проведении измерений прочности дорожных одежд. Реализация работы. Результаты диссертационного исследования были использованы при оценке прочности на автомобильных дорогах общей протяженностью более 5 тыс. км при выполнении диагностики, на приемочных испытаниях вновь построенных дорог, при выполнении исследований работоспособности одежд различных конструкций. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 65-й (2007г.), 66-й (2008г.), 67-й (2009г.), 68-й (2010г.) научно-исследовательских конференциях МАДИ, на конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Бабкова В.Ф. (2010г.), на международной специализированной выставке «Дорога 2010», а также на заседаниях кафедры «Изыскания и проектирование дорог» МАДИ (2006-2011гг.) На защиту выносятся: методика учета параметров динамического нагружения при расчете модуля упругости дорожной одежды по прогибу, создаваемому установками динамического нагружения; методика учета влияния температуры связных слоев и степени их разрушения при проведении измерений прочности дорожных одежд методом динамического нагружения; метод выявления локальных мест с пониженной прочностью при проведении капитального ремонта дорожных одежд; Публикации. По результатам исследования опубликованы четыре печатных статьи: две статьи в сборнике научных трудов МАДИ (ГТУ) «Проектирование автомобильных дорог» (2007г., 2009г.), одна статья в международном научно–техническом журнале «Наука и техника в дорожной отрасли» №2 (2010г.) и одна статья в научно-техническом и производственном журнале «Транспортное строительство» №2 (2010г.) Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов. Содержит 150 страниц печатного текста, включая 85 рисунков и 18 таблиц. Список используемой литературы насчитывает 114 наименований работ российских и зарубежных авторов. |