автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Обоснование рациональных конструкций дорожных одежд с целью снижения колееобразования на асфальтобетонных покрытиях в условиях сухого жаркого климата и воздействия тяжелых автомобильных нагрузок (на примере Ирака)

г

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи САЙД САШ КШИЯЬ АЛЬ-ДОМРИ

СБ ОСНОВАНИЕ РШОНАЖЙЫХ КОНСТШЦЙЙ ДОРОШЫХ ОДЕВД С ЩШ СНЙЖЕНЙН ШГЕШБРАЗОВАШЯ: НА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЯХ В УСЛОВИЯХ СУХОГО НАИСОП) КЛИМАТА И ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЯЖЕЛЫ! АЕГО-МОБШЕШЖ МПУЗОК (НА ШМЕЕЕ ИРАКА)

Специальность 05.23.11 - строительство

дорог и аэродромов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технически наук

МОСКВА 1992 „1

Работа выполнена на кафедре строительства и эксплуатации дорог Московского автоыобильно-дорожного института.

Научный руководитель - доктор технических наук,

Ю.М.Яковлев

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

В.А.Семеноз - кандидат технических наук, А.В.Руденский Ведущая организация - СоюздорНИИ

Защита состоятся 1992 г., в ч., в

аур. 42 на заседании специализированного совета ВАК СССР Д053.30.( при Московском ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожном институте но адресу: 125829, ГСП-47, г.Москва А-319, Ленинградский проспект, 64.

С диссертацией ыаяяо ознакомиться в библиотеке института. Телефон для справок 155-03-28.

Просим принять участие в обсуждении работы и направить на имя ученого сегдзгтаря Вал отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатка.

Автореферат разослан "27 " ¿Ьгф^Л. Ч 1592 г.

Ученый секретарь специализированного совета ВАК СССР Д 053.30.01 при ЩИ кандидат технически наук, доцент

Ю.М.Ситников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из главных недостатков дорожной одевды в условиях Ирака является значительное колееобразование, которое сказывается на условиях движения, существенно их ухудеая. Колееобразованию способствует большое количество тяжелых грузовых автомобилей, движущихся яа магистральных дорогах.

Применяемые на магистральных дорогах конструкции дорожной одедды имеют значительную толщину асфальтобетонных слоев 25-30 см, что требует существенных затрат и моает бнть одной из причин колееобразоваяия в условиях длительных высоких температур.

Разработка конструкций дорожных одезд, обеспечиваниях уменьшение колееобразоваяия эффективно в связи с определенным повышением скорости движения, а такте в связи с возможным уменьшением толщины слоев асфальтобетона. Это определяет актуальность теш исследования.

Цель работы. Цель настоящей работы . состоит в исследовании путей снзгения кодееобразования яа асфальтобетонных покрытиях в условиях сухого жаркого климата и воздействия тяжелых автомобильных нагрузок путем применения рациональных конструкций дорожных одезд (на примере Ирака).

Научная новизна. Научная новизна исследования состоит в разработке основ и практических рекомендаций по сниявяию колееобразоваяия дорожной одежды со слоями асйя-пьтсбстсхпа з условиях сухо-то глрг.ого юшыата. В том числе:

1. Выявление основных закономерностей колееобразоваяия и факторовк оказывающих наиболее существенное влияние на образование колез в рассматриваемых условиях.

2. Обоснование расчетного предельного состояния по сдвигоус-тойчивости асфальтобетона зри колееобразоваяия, уточнение расчетного периода, разработка методики определения расчетной температуры асфальтобетонного покрытия'и ее длительности дня условий Ирака.

3. Обоснование радчзтяой автомобильной нагрузки (Е-Ш), для условий Ирака, воздействие которой непосредственно связачо с процессом колеэобразовэния, установление осяовнэас параметров этой нагрузки и соответствующих ей нормативных; показателей.

4. Исследование и обоснование раачетнн* параметров сдаиго-устойчквости асфальтобетонных слоев с применением для испытаний современного оборудования многократного кагрузения. ^ .

Практическая ценность состоит в разработке методики расче- ' та и научно обоснованных конструкций дороянызс одезд, ограничивающих колееобразоваше в допустимых пределах и экономию асфальтобетона, что дает ожидаемый годовой экономический эйфект только за счет снижения затрат на строительство 700-750 тыс.динаров.

Реализация результатов работы

Обоснована расчетная нагрузка для дорожных одевд в условиях движения Ирака;

обоснованы требуемые модули упругости;

разработаны предложения по уменьшению колееобразозакия на асфальтобзтонных покрытиях в условиях сухого жаркого климата Ирака.

Апробация работы. Диссертационная работа рассмотрена и рекомендована к защите на заседании кайедрн строительства и эксплуатации автомобильных дорог МАДЙ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пята глав, общи выводов в содержит 180 страниц малоношеного текста, 28 рисунков, 36 таблиц в списка литературы аз 85 наименований, 3 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен обзор исследований со вопросам современных исследований в области ¡прочности нежестких дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями в услозиях сухого жаркого климата.

Вопросами исследования дорожных одежд с асшальтобетоннымз покрытиями занималась большая грулпа ученых в СССР и в других странах: Иванов H.H., Горелышев Н.В., Богуславский A.M.,. Гезенц-вей Л.Б., Гоглидзе В.М., Тулазв Д.Я., Ковалев Я.Н., Антивов S.H., Ладыгин Б.И., а такие научные работники Исследовательской лаборатории транспорта и дорог Англии и др.

В Ираке как и во многих других странах, находит применение метод расчета дорокыых одеад неяееткого тиса, олираыдайся на результаты дороаннх исследований AASH0. Однако этот метод расчета недостаточно учитывает комплекс факторов, действующих на дорон-яую сдезду.

Прикеняемый в СССР метод, изложенный в Инструкции ЕСН 46-83 базируется на более строгих теоретических зависимостях и позволяет более детально учесть дорсано-клиыатическис условия, вклвчая 2 , , ,

влажность грунта, температуру конструктивных слоев, содержащих органическое вянущее и другие показатели, характеризушше свойства материалов.

В условиях сухого каркого климата с иериодаческими осадками в определенные периода года (в частности условия Ирака) дороднак сдэзда с позиций общей прочности находятся в достаточно благоприятных условиях, что связано с отсутствием существенного переувлажнения грунтов и отсутствием их промерзания.

Появление сдвиговых деформаций, широко распространенных в условиях жаркого климата, помимо свойств асфальтобетона, зависит от температурного реяиыа асфаяьтобетонных слоев, интенсивности движения, типа проходящих автомобилей, распределения проходов автомобиля по ширине яроезаей части.

Главной причиной деформаций и разрушений асфальтобетонных покрытий в виде сдвигов, водя, наплывов и колей, является недостаточная сдвигоусгойчивость, связанная с несоответствием прочности асфальтобетона эксплуатационным условиям.

На основании проведенного анализа сформулированы задачи исследования:

1. Изучить осяовяке закономерности колееобразоваяия и факторы, оказывандие наиболее существенное влияете на образование колеи з рассматриваемых условиях.

2. Обосновать расчетное предельное состояние по отеипоус-тпйтп*востп грп ;;олойииразоваяии, уточнить расчетный период, разработать методику определения расчетной температуры асфальтобетонного сокрытия и ее длительности для условий Ирака.

3. Обосновать расчетную автомобильную наг-рузку для условий Ирака, воздействие .которой непосредственно сзягано с процессом колееобразоваяия, установить основные параметры этой нагрузки

и соответствующие ей нормативные показатели.

4. Исследовать и обосновать расчетные параметры сдвиго-устойчивости асфальтобетонных слоев, с прнмеаенйеы которых разработать рациональные конструкции дородной одакда, обеспечивающие снижение колееобразоЕзнкя»

5. Разработать практические рекомендация.

Вторак глава посвящена ягучегшс режима движения на дорогах Ирака, его интенсивности, влияния состояния дорожной одавды на скорость движения автомсоилей а температурного режима слоеи, обработанных битумом.

Воздействие яагрузок от автомобилей и других транспортных ' средств на дороящув одевду обычно характеризуют следуыаиш параметрами: давление« (Р) колеса на покрытие, расчетным диаметром (£>) круга, равноаеликого следу колеса, а также приведенной расчетной интенсивность® на полосу движения.

В Ираке в соответствии с применяемой методикой проектирования ААШ) расчетной автомобиль имеет нагрузку 80 кН на ось. В СССР в соответствия с Инструкцией ВСН 46-83 лриншаит 100 иН на ось.

Средние данные об изменении общей относительной Мотн интенсивности движения в каркай период года на магистральных дорогах Ирака в течение суток показали на рис Л.

Мать

ОМ

ом

0.04

0.01

-г-

Г" I

_г г 1

2 4 е б м м' « м го гг г*

Рис.1. Изменение суточной интенсивности движения М отн-тельнач интенсивность движения, /V отн=

отлосз-

{//я- часовая интенсивность дваления;суточная интенсивность двккеягя); Т - часы суток

График на рис.1 показывает, что в течение суток.наблюдается два пика интенсивности движения. Сдан из них в дневное время, когда преобладают легковые автомобили; другой в ночное более воохладное время, когда больше грузовых автомобилей.

I 4 1 ! ]

В составе движения тягелне тягачи с прщоааш достигают 12% от общего количества грузовых автомобилей.

По разрушающему воздействию на дорогу к™ показывает расчет, тяжелые грузовики сущэствешю превосходят расчетные нагрузки, применяемые-как в Ираке, так и в СССР. В связа с этим возник вопрос о применении более тянелнх расчетных нагрузок.

Наблюдения за состоянием дороаной одедца были проведены на 7 участках основных магистральных дорог, свягнващах промышленные районы Ирана между собой я с соседними странами. Обцая протяженность обследованных участков - 140 км. Еа них было зафиксировано 115 км с колеямз, что свидетельствует о широком распространении этого вида деформаций.

Проведенные измерения скорости двихеяш автомобилей при разной глубине колеи (см.рис»2) позволяли определить средние скорости ^ср> средние квадратичяно отклонения Öv , а такае скорости 95-продентной обеспеченности

В результате обработки полученных данных установлены следующие зависимости скоростей двенэшзя от глубины колеи лк для легковых Vn и грузовых Утр автомобилей:

Глср = И7 - 1,5 лН (I)

Yrpcp- 101 - 2,4 ¿Л (2)

. Гп95 = 124 - 1,7 Ah (3)

yiftjj— 1С* — ¿i а где ¿h - средняя максимальная гдублна колеи, см.

Для иллюстрации полученных данных, изображены графики на рис.2,

Сдвигоустойчивость в значительной степеня зависит от температуры слоев содержащих бигум. Анализ показал, что средняя максимальная температура покрытия на поверхности достигает 72-73%, а на глубине 14 см - 50°С.

3 третьей главе дано обоснование расчетного автомобиля и обеспечение устойчивости против образования колея в асфальтобетонном ПОЙСЬТИЯс

Количество грузовнх автомобилей в средкза составляет 23% от общего даияенЕЯ. 'Ъгсло тяжелых трехосных автомобилей достигает 65% от числа груз секс.

Базируясь кэ. Есследовзятих Б.С.Задонского бита определены Евдятакк этаявалзмкой дадгаштосной нагрузки га колесо Qg и диаметр отпечатка колеса -Da для различных автомобилей, дв^ду-у g j

1 щихся на дорогах Ерака (си.табл.1).

У, Км к

Рис.2. Зависимость средней скорости двикения и .скорости 95-про-цеятной обеспеченности легковых и грузовых автомобилей в потоке от глубины колеи лН- . Заштрихованные квадраты соответствует зояан расволонения точек по результатам наблюдений

Из таблицы видно, что наибольшее тякелым по воздействию на дорокиуи одежду является грузовой трехосный автомобиль типа Вольво, имеющий эквивалентную динамическую нагрузку на колесо 96 кЫ и дианетр круга, равновеликого отпечатку колеса, 0,52 м.

Количество эгвх грузовых авгшэбилей в составе движения, как показали каблщензя:. правклает а клесте с близкими к яегду до нагрузочшс! показателям автомобилями - 12%. В связи с этим в качестве расчетной нагрузки считаем целесообразны.! принять автомобиль гиа Вольво, названный условно нагрузкой Н-Ш (нагрузка расчетная для Ирака).

Таблица I

Результаты вычисления эквивалентной нагрузки <3 и эквивалентного диаметра круга отпечатка колеса 2)э

№ п/п Марки автомобилей Нагрузка от движущегося заднего колеса (кН) Зквнвалеятнач динамическая загрузка () и эквивалентный диаметр отпечатка колеса (2)£ )

автомобиля прицепа

автотюбиля пшпепа

I а. Тайота б. 7АЗ-451 32,5 19,5 — 33,5 20,0 0,36 0,30 - -

2 а. Салах Эльдия б. ГДЗ-53А 36,27 .36,4 _ 36,2? 36,4 0,28 0,30. —

3 а. Диана б. 31И-130 в. Сканка г. Мерседес Бенц д. Вольво е. Матирус 290Д26 39,78 45,24 50,83 67,6 52,0 I, 65,0. _ 53,30 55,87 69,99 93,1 73,91 83,5 0,41 0,34 0,43 0,48 0,45 0,42 — -

4 а. Мерседес Бенц б. Вольво 5x2 в. Вольво' 6x4 67,6 53,56 65,0 50,7 -52,0 '56,15 74,78 61,23 75,075 0,43 0,41 0,46 68,44 73,19 80,63 0,41 0,45 0,42

5 а. КамАЗ-5410 б. Мерседес-Бевц в» -Вольво. 35,6 67,6 58,24 60,32 58,5 58,24 45,57 92,62 96,0 0,36 0,48 0,52 62,73 60,87 60,57 0,42 0,39 0,41

6 а* РИМ б, Икарус-260 ' в. Нгесач 58,89 56,42 60,1 . - _ 58.-89 56,42 60 Д 0,33 0,33 0,33 - -

Вычислена зовффяциэягы лривздения к расчетной нагрузке Н-РИ разли'-шыг грузовых автомобилей, распространенных на магистральных дорогах Ирака.. Бта коэффацаеягк показнвзюг, что па разрувапцецу воздействии на дорожную одеазу; расчетная нагрузка по ВСН 45-83 (статическое усилие 100 кН ка ось) составляет 0,18 от Н-РЙ, а расчетист нагругка, принят?гг- г яастаящэеаваелэг в Ираке (80 кН на ось) - 0..06 ст Н--ЕИ.

' ■ Ш

Полученные данные позволили установить зависимость для ' вычисления требуемого модуля упругости дорояной одеяды, соот-ветствукщего нагрузке Н-Ш:

Етр-[йн-рч * вн-р»(%//н-р*-iJjKt h'cgß (5) где йи-ри = 177 Liila, вн-ри = 70 Ш1а;

К^ - коэдйицаент, учитыващий особенности сухого яаркого климата;

^сдв" коэФ5И1№еыг• учитывающий требования обеспечения сдвиго-устойчивости грунта-при пониженной прочности асфальтобетонных слоев в условиях высокой летней температуры.

На рзс.З приведены графики для определения требуемых модулей упругости соответствующих нагрузке А, и предлагаемой нагрузке Н-Ш. ЕгР

loa 350

дао 250 200 № 7'OB

so

■i

0 (vi

Gß.

/V

Л7 20 да SO 7S УД7 200 100 SQQ-CO-ICSO 2COOSSOO 5sso7037-i0ss

P/jc.3. Требуемые модули упругости Етр для драдяагаэ.чой нагрузки Н-Ш и нагрузки группы А

Зависимость (5) учитывает особенности климатических уело- ' вий Ирака. Эти особенности включает существенно более высокую температуру асфальтобетона в жаркий период года., отсутствие промерзания грунта и его переувлажнения во апажнш! период. Влажность грунта" под капитальными доронныш ододдаст. с толстыми слоями из асфальтобетона в течение года меняется относительно мало, хотя в зимний доздлявый период она несколько выше.

Для того, чтобы учесть особенности высоких температур, произведены расчеты с применением ¡ЭВМ ойцах модулей упругости на распространенных в Ираке конструкциях дородных одежд с различной толщиной асфальтобетонных слоев в широком .диапазоне влажности! грунта, при различных грунтах.

В результате'вычислены значения коэффициента К^.:

, Ж£?к±. (6)

где Еобц^- облай модуль упругости" доротлой одеядн при теше-ратуре асфальтобетона , Ша;

®общТО~ модуль упругости дороякой сдеадц при температура асфальтобетона Ю°С, применительно к которой рассчитывают дорокную одевду ВСЯ 46-83, Ша.

Аиалаа равулл'Аа.г-оо ^а-^чиХй, иройшсдогпп^ при раслпчпих грунтам, показывает, что среднее значение Кь близко к 0,85. Это согласуется с рекомендацией Инструкции ВСН 46-83 снижать требуемкй модуль упругости для У климатической зоны на 15%.

В целях исследования прочности дороипой одевды по сдвигу в грунте при различной температура асфальтобетонного покрытия произведены расчеты дая распространенных в условиях Ирака конструкций дорожегас одезд, которые позволив вечислзть и справочные ковффпциелзы'К.

сдв-

„ „ (7)

о с общ ■>

где е0|',!цт-ь~ модуль упругости' дороааоЗ одегды ьрг темпе-

ратуре 20°С, который обеешэтеваеи? необходздую

сдвагсу стойчезооть дородней одетда при бешеэ высокой температуре- ^ , Шз; ^общ! ~ нодудх упругости дорогой одеяда дря темпера^ ре 20°С, ?.31а<

Расчетные значения К.то внесены в табл.2, еда

Таблица 2

Расчетные значения К,

■сдв

Интенсивность движения, приведенная к нагрузке Н-РИ на полосу, авт/суг Толщина слоев асфальтобетона, см Поправочный коэффициент ^•сдв

> 100 любая 1,00

60-100 20 1,07-1,00

21-60 тоже 1,12-1,07

60-100 15-19 1,13-1,02

20-60 15-19 1,16-1,13

20-60 10-14 I»22-1,05

При высокой температуре, наблвдаеыой в Ираке наиболее вероятна работа асфальтобетона в упруго-вязко-пластической стадии. В этом случае накопленная глубина колеи мохет быть вычислена во формуле Б.И.Ладыгина:

(Р-2Тк)НТ

лк =

(8)

Чпл+(Р-2Гк)Т Анализируя эту форвдулу можно придти к выводу, что выране-ние ( Р~2Тк ) представляет собой избыточное напряжение (), вызывающее сдвиг асфальтобетона при ксдееобразовании. Тогда формула (8) приобретает ввд: .

А/г =

ТизЪНТ

'¿лл + ТигЪТ

О)

Согласно исследованиям Н.Н.Иванова, сдвигающее напряжение ( ) равно:

(10)

где Р - удельное нормальное давление от колеса, Па;

В этом случае превышение напряжения сдвига над условным пределом пластичности ССК) «вредставлящее собой избыточное яалрякз-ние составит:

Тиз5-07бР-Тк (II)

Для определения ( Тк ) использована формула, предложенная ^НЛр Ивановым: ^_|

г Тк = pt$<p+ с, + cz сю '

где ¥ - угол внутреннего трения, град;

Сj - зацепление минеральных зерен, Па;

(¡2 - сцепление минеральных зерен с битумом, Па;

Принт,гая дал еысокой температуры Gj=0, С2=0, ¥ =30°, получим:

= Pig.<Р = 0.57Р ' (13)

С учетом зависимостей (9) и (II) подучим: , Ш5Р-Тк)НТ

1м+{0.75~Р -Тк)Т <14>

Используя формулу (13) моано преобразовать зависимость (14):

, (0.75Р-0.57Р)НТ 0.-/5 РНТ (15)

1 " Inn +(OJÖ-0.57P)T = 1м +OJ8PT

где д/г- остаточная деформация накапливающаяся в покрытии, м;

Н - толщина слоя покрытия, м;

'Inn - пластическая вязкость асфальтобетона, Па.С;

Т. - общая продолжительность опасного действия подвижной транспортной нагрузки при работе покрытия в вязко-пластической стадии за расчетный период, С.

В четвертой глааэ яриведены данные экспериментальна* исследований по определению расчетных параметров асфальтобетонных - покрытий.

Анализ рекомендуемых и применяемых в Иракэ составов асфальтобетонных смесей показал их близость к составам рекомендуемым в руководства по строительству дорошых асфальтобетонных покрытий, подготовленном Союздорнии.

В лаборатории были определены вязкость этих смосей и их прочности на сжатие. Испытание проводилось при еысокой расчетной температуре асфальтобетона f .

Следует иметь в виду, что на процесс колееобразования основное влияние имеют грузовые автомобили, напряжения от которых в асфальтобетоне, как известно существенно вшпе, чем от легковых.

На рис.4 дан график изменения относительной интенсивности двааешя- грузогш: автомобилей, приведенных к расчетной нагрузке Н-Ш. Легко заметить, что часовая интенсивность даигеяия, приведенная к нагрузке Н-Ш, выше в ночные часы. тт

I_! .

Г Определена расчетная температура асфальтобетонного покрытия, используя зависимость:

±р =--:- (16)

' ¿г/атт

где "¿п - средняя температура асфальтобетонного покрытия в .интервале времени л , равном 2 ч; //от// — относительная интенсивность движения расчетных •грузовых автомобилей.

аоз

ав$

ао

о.зг

Мрсгх

—1 1

г Е —Л— г

-- _1— —г_.

1 —

7~</ас

ж

-/$ /в' 2и 02 24

Рис.4» Изменение суточной интенсивности движения, приведенной к расчетной нагрузке Н//рати - относительна^ интенсивность двиашшя расчетных автомобилей, Мртк=-{ Мрч - часовая интенсивность движения, приведенная к расчетному автомобилю; А'рсут - то же, суточная интенсивность дЕнтания) ; Т - Бреют

Расчетная температура асфальтобетона близка ж Ш0^1. Зту температуру дрншгли в качестве ерздазй расччлнсй для яепктдния асфальтобетона в лабораторий,

Расчетяне параметры асфальтобетона изучены ка эдезтромашп-•ласы меядэ с систа-лой аьгоггагнч^ского регулирования, сбеопзчл--ваюцчй заданные нагрузки на пепытуе^щй материал по любому закону в многократное повторение этой нагрузки.

Результаты исследований асфальтобетонных смесей типа А, Б, ' В для периода наибольшего ослабления доронньк одежд в условиях Ирака зесной (для температура +10°С и +20°С) даян на рис.5. Эти графики позволяют определить допускаемые напряжения да изгиб при фактической интенсивности движения автомобильного транспорта приведенной к расчетному автомобилю.

-13 «2

/~пп~т5}

1-20°с

■/о3 -м*. -ю* -ю*

рио.5. Определение дспускашого ваарзгэнэт на изгиб ((3 ) вря фактической яетежжгкоотз даваашс автомобильного транспорта, приведенного к расчегяоиу азтсяобядаэ

В результате нитона« опредзпэнн ха:с;е модули упругости асхахътобе'юаи вря дазтелвноста действия нагрузки 0,2 сев, что соответствует даякзяш? трщсворкаас средств со схсросяьэ 60-70 щ^ч (табл.3), !10

Таблица 3

Средние модули упругости образцов из различных асфальтобетонных смесей

Температура, Модуль упругости асфальтобетона (Ша)

Т,°С к Б В

+10 2900 3500 3700

+20 2600 3100 3200

По результатам испытаний на сгатзе, можно определить вязкость асфальтобетона (у) по формуле, рекомендованной А.11.Богуславским:

где R - предал прочности, Ша;

&k = h, - ht _ разность высот образца до и после испытаний,м;--дс( = dz- d, _ разность диаметров образца до и после испытаний, м;

V _ скорость деформаций, м/сек: при V =3 ш/мин = 0,005 см/с = 5.10 м/с.

Результаты расчета вязкости при 50°С для асфальтобетона типа А, Б,В из материала который использован в Ираке показаны в табл.4.

Значение вязкости, вычисленное по формуле (17) следует считать соответствующим работе асфальтобетона в упруго-вязкой стадии, так как испытания производят до начала пластического течения.

Анализируя исследования К.Ф.Щумтака для' определения пластической вязкости асфальтобетона с: использованием формулы Б .И .Ладыгина и формулы (15), мозно записать:

h Q.JePTiH-Ah) '(л/1 = -

(18)

где

(19)

Г - общая продолжительность нагрукения, С; Н - толщина слоя покрытия, щ

лН. - допускаемая величина остаточной деформация, м„ Для работы асфальтобетона в упруго-вязкой стадин:

РТ{н-л А) . йН.

С примененнзм зависимости (18) по данным полевых: наблюдений для наиболее распространенной в условиях Ирака глубина кодек вычислены значения пластической вязкости; которая дая среддаг условий равна 3,9.104 МПа.с.

14| ' |1

V

Таблица 4

Значения вязюоти ( )

Тип асфальтобетона А Б ' В

Количество битума, % 5,5 6,0 6,5 5,5 6,0 6,5 6,5 7,0 7.5

Значение 1 , Ша.С 6,7.Ю4 I6.2.I04 5.5.I04 15,5. Ю4 3.4.I04 Э.Э.Ю4 33.4.I04 41,3.I04 25.5.I04

' В пятой главе даяо обоснование рекомендаций по рациональным1 конструкциям дороккнх оденд для условий Ирака.

Эмпирические формулы (1-1) позволяют вычислить скорости движения автомобилей в зависимости от средней максимальной глубины колеи.

Полагаем, что допустимая глубина колеи не должна при-

водить к снилашго как средней скорости, так и скорости с 95-про-цея.тной обеспеченность!} более, чем на 3-5$. В этом случае нетрудно установить, что такая глубина колеи составляет 2 см.

Для определения общей толщины асфальтобетонного слоя (Б) в случае его работы в уируго-ЕЯзкой стадии при допустимой маков- i мальнон глубине колеи ¿h применена зависимость, внтекаицая из формулы (19)

и* ±м<*1£й. (20)

Для условий работы в упруго-вязко-пластвческой стадии:

„^ л к fln/i i-OjaPT} (21)

Общая толщина асфальтобетонного сдоя (Н), вычисляемая по формулам (20) ели (21) существенно зависит от вязкости асфальтобетона ( 2 I'M ) •

Возможные конструкции дорожной одендн, обеспечивающие кола-еобразоваяие в допустимых вредзлах, с оказаны в табл.5, для наиболее характерных условий Ирака.

ОБЩЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально подтверждена научная гипотеза, вынесенная на защиту, о возмокности снижения колееоб-разсзания на асфальтобетонных покрытиях в условиях сухого жаркого климата я воздействия тяжелых автомобильных'нагрузок (на примера Ирака) путем применения рацаональнш; конструкций дсрсзлых

0Д92Д»

2. Установлены основные закономерности каиееобразозаяия и фажторн, оказывающие наиболее существенно© влияние на образование колеи в рассматриваемый: условйях.

' 3. Обосновано расчетное предельнее состояние во" сдвигоуо-тойчввостн Dps нояееобразозанан, уточнен расчетной период, разработана методика определения расчетной температуры асфальто-

■ Таблица 5

Возможный конструкции дорожной одежды для условий Ирака, обеспечивающие кодееобраэование

в допустимых пределах

Наименование слоев

Расчетная интенсивность движения на полосу, приведенная к нагрузке Н-РИ, __■ авт/о.ут_!__■

750 1500 1 2200

Толшина слоев, см. по вариантам 1

I ' 2 • 3 4, 5 6 7 8 9 10 III 12

Асфальтобетона верхнего СЛОЯ 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ■ 5

Асфальтобетон нижнего слоя 6 14 14 8 6 6 10 7 10 12 6 6

Щебень, укрепленный цементом 18 9 - 10 - 20 17 14 10 - 20 18

Черный щебень, пропитанный цамонтопесчаным раствором (по предложению В.М.Гоглидзе') - - - - 6 - - - - • -

Щебеночный материал 25 30 40 35 55 25 20 30 35 40 28 32

бетонного покрытия и ее длительности для условий Ирака.

4. Обоснована расчетная автомобильная нагрузка (Н-РИ), для условий Ирака, воздействие которой непосредственно связано с процессом колееобразования; установлены основные параметры зтой нагрузки и соответствушцие ей нормативные показатели, включая требуемые модули упругости дороянои одввды, учитывающие как особенности расчетной нагрузки Н-РЙ, так и дорокно-климатические условия Ирака, а такде требования обеспечения сдвигоустойчивости грунта земляного полотна при понижении прочности одежда, связанной с высокой температурой асфальтобетона.

5. ИсследоЕаац и обоснованы расчетные параметры сдвигоустойчивости асфальтобетонных слоев с применением' для испытаний современного оборудования многократного яагрукеяия, а такке разработаны рациональные конструкции дорожных одеад, обеспечивающие колееобразование в допустимых пределах и имэвдих меньшую толщину асфальтобетонных слоев по сравнению с применяемыми в Ираке конструкциями одежды.

Предлагаемые конструкции обеспечивают ожидаемый экономический эффект, который может достичь 700-750 тыс.динаров в год на 50 ил магистральных дорог, вводимых ежегодно.

Кроме того, за счет экономии на транспортных расходах только грузовых автомобилей среднегодовой эффект составляет до 6 шш. динаров в год.

Основные положения диссертации опубликованы в работе: Саад Саш К.Алъ-ДЗркафари. Бути уменьшения колееобразования на асфальтобетонных покрнтиях в условиях сухого жаркого климата (на примере Ирака). М., 1992.,.-..II с. - Деп. в ВИНИТИ.