Delist.ru

Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрыьтия (20.04.2009)

Автор: Фотиади Андрей Александрович

в каждой группе по грузоподъёмности выделять расчётный автомобиль с соответствующими параметрами нагрузки и количества осей.

Изменение температуры воздуха и интенсивности солнечной радиации приводит к тому, что ширина раскрытия поперечных швов непостоянна и меняется в течение времени. Как показывают результаты экспериментальных исследований, нагрузка от колеса автомобиля вызывает прогибы смежных плит, величина которых зависит от ширины раскрытия швов. Градиент температуры и влажности по толщине плиты также вызывает вертикальные смещения краёв плит. Прогибы плит от транспортных нагрузок в сочетании со смещением краёв плит от коробления в зоне поперечных швов вызывают изменение условий деформирования и соответственно влияют на интенсивность развития уступов (рис. 3).

Рис.3. Схема деформации цементобетонных плит под действием транспортных нагрузок и коробления: а - температура верхней поверхности выше нижней; б - температура нижней поверхности выше верхней

В результате была принята следующая формула для подсчёта энергии деформирования в зоне поперечного шва:

ширина раскрытия шва сжатия, мм.

Глава 3 посвящена натурным исследованиям процесса образования уступов на ранее построенных автомобильных дорогах с цементобетонным покрытием с целью сбора статистической информации, последующей обработки и установления параметров для калибровки модели. Для обследования были выбраны автомобильные дороги с цементобетонным покрытием в разных климатических зонах, отличающихся по интенсивности движения и составу движения, на дорогах разных категорий, с различными конструкциями дорожных одежд. Предпочтение отдавалось объектам, где срок службы цементобетонного покрытия превышал 20 лет. На рис. 4 показана схема расположения обследованных объектов. В табл. 2 указаны сроки завершения строительства и время обследования объектов.

Таблица 2

Номер объекта Наименование объекта Год строительства Дата обследования

1 М2 «Крым» 1983 август 2006

2 М3 «Украина» 1958 сентябрь 2006

3 М4 «Дон» 1999 июль 2006

4 М51 «Байкал»

Челябинск-Курган-Омск-Новосибирск 1990 май 2008

5 А114 Вологда-Новая Ладога 1971 июль 2007

6 «Устюжна-Мочала» 1990 июль 2007

7 «Москва-Киев» - ст. Зикеево-Полюдово 1983 май 2007

8 «Славянск-Ачуево» - Целинный 1978 январь 2007

9 Подъезд к аэропорту Анапа 1978 февраль 2008

10 Рисосовхоз «Приазовский» 1976 июль 2006

Рис. 4. Схема размещения обследованных объектов

использовали технические паспорта на объекты, а также данные, которые предоставляли дорожные организации. Дополнительно для контроля толщины покрытия и основания выполнялась расчистка торцов плит для непосредственного измерения.

В процессе обследования проводилось измерение величины уступов в поперечных швах, в специальном журнале фиксировались наиболее распространённые повреждения, такие как продольные и поперечные трещины, площадь шелушения, разрушение швов, отколы кромок и углов плит. Измерение величины уступа производилось с точностью 0,1 мм. Замеры уступов выполнялись в трёх точках поперечного сечения каждой полосы проезжей части на расстоянии 0,5(1,0 м от края правой и левой кромок полосы движения и в середине плиты (рис. 5).

Рис. 5. Измерение уступа на цементобетонном покрытии

В процессе обследования было выполнено свыше семи тысяч замеров уступов. В табл. 3 представлены обобщённые данные, характеризующие распределение уступов по интервалам. В качестве иллюстрации на рис. 6 представлена функция распределения величины уступов, хорошо описываемая законом Вейбулла.

Рис. 6. Функция распределения величины уступов

Таблица 3

Наименование

объекта Количество уступов, %

h<3 мм 39 мм

М2 «Крым» 35,0 33,1 16,8 15,1

М3 «Украина» 47,1 35,1 12,0 5,8

М51 «Байкал» 34,3 59,8 5,9 0

А114 «Вологда-Новая Ладога» 46,4 41,6 9,2 2,8

«Устюжна-Мочала» 68,6 29,5 1,9 0

«Москва-Киев»-ст. Зикеево-Полюдово 45,2 35,3 14,6 4,9

«Славянск-Ачуево»-Целинный 53,0 32,5 10,4 4,1

Подъезд к аэропорту Анапа 45,4 31,2 17,0 6,4

Рисосовхоз «Приазовский» 69,6 25,6 2,9 1,9

В процессе обследования было обнаружено, что уступ на цементобетонном покрытии образуется в двух направлениях: по ходу движения транспортного потока - положительный и против движения - отрицательный. Изучение полученных результатов показало, что на цементобетонных покрытиях, где в качестве основания применяется слабое или песчаное основание, образуется отрицательный уступ рис.7, б).

Рис. 7. Образование уступа на цементобетонном покрытии:

загрузка...