автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием

На правахрукописи

ЛУГОВ Сергей Владимирович

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ГЛУБИНЫ КОЛЕИ НА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖДАХ С АСФАЛЬТОБЕТОННЫМ ПОКРЫТИЕМ

(05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена на кафедре "Строительство и эксплуатация дорог" Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор АЛ. Васильев

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В.Д. Казарновский, кандидат технических наук А.М. Стрижевский

Ведущая организация

АООТ "ГИПРОДОРНИИ"

Защита состоится "16" апреля 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК РФ при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский пр-т, 64, ауд. 42.

Ваши отзывы в количестве двух экземпляров, заверенные печатью, просьба высылать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (1 ТУ).

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Ситников Ю.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема колееобразования на проезжей части автомобильных и городских дорог стала в последнее время актуальной для дорожной отрасли нашей страны и многих зарубежных стран. Особенно серьезное обострение в России проблема получила в последние 10...15 лет. Отечественные и зарубежные специалисты сходятся во мнении, что колея (неровность в поперечном направлении) отрицательно влияет на транспортно-эксплуатационное состояние дороги. Недоучет фактора поперечной ровности при оценке этого состояния может привести к завышению обобщенного показателя качества автомобильной дороги.

Опыт эксплуатации автомобильных дорог и полевые исследования показывают, что накопление остаточных деформаций и колееобразование могут иметь место на дорожных одеждах различных типов, включая одежды с жесткими слоями.

К пастоящему времени разработано значительное количество расчетных моделей, позволяющих в той или иной степени точно описать процесс накопления остаточных деформаций и их образования. Многие из известных к настоящему моменту работ касаются, как правило, одного из конструктивных слоев покрытия, основания или грунта земляного полотна. Большинство методик требуют значительного объема лабораторных и/или полевых испытаний, затрудняющих их практическое применение. Некоторые из упрощенных отечественных и зарубежных методов недостаточно обоснованы с физической точки зрения, т.к. носят чисто эмпирический характер, а, следовательно, область их применения остается неясной. Другие разработки напротив представляются чрезвычайно сложными для их практического применения.

Учитывая сказанное, особый практический интерес может представлять методика, предназначенная для послойного расчета общей глубины колеи в зависимости от прочностных и деформативных свойств материалов, принятых при проектировании одежды. На стадии эксплуатации применение данной методики возможно для прогноза динамики развития колееобразования, определения сроков службы с учетом данных по оценке прочности и снижения прочностных и деформативных свойств материалов. На стадии конструирования дорожной одежды подобная методика может служить в качестве поверочного расчета по критерию "колееобразование" и позволит в процессе эксплуатации не допустить или ограничить допустимым пределом общую глубину колеи и, следовательно, вообще остаточную деформацию.

Цель диссертации разработка основных положений методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями.

Научная новизна состоит в том, что па основе теоретических и экспериментальных исследований получена математическая модель для послойного расчета дорожной конструкции па накопление остаточных деформаций с использованием обоснованных расчетных показателей, отличающаяся тем, что общая глубина колеи

РОСНАЦИОНАЛЬНЛЯ БИБЛИОТЕКА

суммирования пластических деформаций от сдвига по всей толщине конструкции и остаточных деформаций от разрушения каменного материала в основании, а также с учетом высоты гребней выпоров.

Практическая ценность заключается в возможности прогнозирования образования общей глубины колеи и динамики ее нарастания на стадиях проектирования или эксплуатации дорожной одежды с использованием нормированных расчетных показателей, применяемых как при расчете дорожных одежд, так и при проектировании составов смесей, а также дополнительных показателей, обоснованных в данной работе.

Реализация работы. Основные результаты проведенных исследований включены в отраслевой дорожный методический документ «Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах», утвержденный распоряжением Росавтодора №ОС-556-р от 24.06.2002 и «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог» ОДН 218.0.006-2002, утвержденные распоряжением Росавтодора №ИС-840-р от 3.10.2002.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы

докладывались на 59-й (2001 г.).....62-й (2004 г.) научно-исследовательских

конференциях МАДИ-ГТУ, при утверждении «Методических рекомендаций по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах» в Росавтодоре (июнь 2002 г.), на I Международной научно-практической конференции в г. Брянск (10-11 апреля 2002 г), на научно-практической конференции в г. Вологда (2-5 октября 2002 г.), а также заседаниях кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» МАДИ-ГТУ (2001-2004 г.г.).

На защиту выносится гипотеза о возможности расчета глубины колеи с использованием разработанной модели, позволяющей вычислять остаточные деформации в каждом конструктивном слое дорожной одежды (без учета износа покрытия) и далее путем суммирования частных составляющих определять общую глубину колеи с учетом высоты гребней выпоров, возникающих вдоль полос наката при колееобразовании.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 267 страниц, включая 55 рисунков, 38 таблиц и 5 приложений. Список использованной литературы насчитывает 136 наименований работ российских и зарубежных авторов. По результатам проведенных исследований опубликовано 20 печатных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу осповных причин, вызывающих процесс колееобразования, многочисленным исследованиям в области необратимого деформирования дорожных одежд, проведенным Н.Н. Ивановым, А.К. Бируля, A.M. Богуславским, Б.И. Ладыгиным, Н.Я. Хархутой, А.П. Васильевым, И.А. Золотарем, В.Д. Казарновским, М.С. Когапзоном, В.П. Матуа, А.В. Руденским, А.В. Смирновым, Ю.М. Яковлевым, А.Н. Александровым, М.Г. Горячевым, А.Н. Елгоновым, Е.В. Жустаревой, СЮ. Каныгиной, Г.Н. Кирюхиным, З.А. Мевлидиновым, А.А. Негомедзяновым, В.М. Смирновым,

А.В. Эдельманом и многими другими, а также исследованиям зарубежных авторов: Ватанатада, Веверхи, Гшвендта, Финна, Хушека и др., которые подтверждают, что практически говорить о работе дорожных конструкций в стадии обратимых деформаций допустимо только с точки зрения единичного приложения транспортной нагрузки. Под воздействием многократных нагружений фактически происходит накопление необратимых деформаций. Это связано с тем, что многие дорожно-строительные материалы в расчетных условиях обладают упруго-вязко-пластичными свойствами. Кроме того, возможны и структурные разрушения материала.

Возникающие при этом дефекты дорожной одежды неизбежно приводят к снижению ровности как в продельном, так и поперечном направлениях. Наиболее опасным и распространенным видом деформации поперечного профиля покрытия можно считать колею по полосам наката.

К основным параметрам колеи относятся: общая глубина колеи относительно правого выпора - параметр колеи, определяемый расстоянием по вертикали от дна колеи до гребня правого выпора колеи; общая глубина колеи относительно левого выпора—параметр колеи, определяемый расстоянием по вертикали от дна колеи до гребня левого выпора колеи; глубина колеи - параметр колеи, определяемый расстоянием по вертикали от дпа колеи до опорной грани рейки, уложенной в поперсчном направлении на проезжую часть; дно колеи - параметр колеи, соответствующий самой нижней, точке колеи; гребень выпора - параметр колеи, соответствующий самой верхней точке на выпоре; расстояние между гребнем колеи и дном колеи - расстояние по горизонтали между этими точками.

К основным причинам появления и развития колеи следует отнести: высокий темп роста грузонапряженности на сети дорог России как количественно (число автомобилей), так и качественно (обращение автомобилей с осевыми нагрузками выше предусмотренных нормами). Следствием этого стало несоответствие прочности дорожных конструкций требованиям современного движения;

- физическая природа большинства дорожно-строительных материалов (асфальтобетон, неукрепленный щебень, черный щебень) и грунтов заключается в подверженности к накоплению остаточных деформаций. Особенно ярко эти свойства проявляются в случае использования в слоях дорожной одежды материалов, не соответствующих требованиям стандартов; недоучета специфики условий эксплуатации (интенсивности и состава транспортного потока, механических свойств композиционных материалов и грунтов и др.); недостаточного запаса прочности и, главное, отсутствия поверочного расчета на сопротивление образованию колеи.

недостаточно широкое внедрение прогрессивных и доказавших работоспособность технологий устройства поверхностных слоев износа, снижающих долю общей глубины колеи за счет истирания и втапливания каменного заполнителя.

Исходным положением расчета общей глубины колеи может быть принята формула А.П. Васильева:

Ьук =Ьаб +11г +11в.мм, 0)

где Иаб; Ь0 и Ьг - глубина колеи за счет остаточных деформаций в слоях асфальтобетона, основания и грунта земляного полотна соответственно, мм;

- средняя высота выпора, мм.

Для достижения- цели диссертации, поставлены, следующие задачи исследования:

1. Теоретическое обоснование. расчетной модели для: прогнозирования общей глубины колеи и основных расчетных показателей.

2.. Экспериментальные исследования параметров колеи, факторов, влияющих на процесс колееобразования, и уточнение расчетных показателей.

3. Разработка практических рекомендаций по расчету глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями и технико-экономическое обоснование методики.

Вторая глава посвящена теоретическому обоснованию модели прогнозирования глубины колеи. Анализ существующих методов расчета глубины колеи и прогнозирования величины остаточных деформаций, изложенный в главе 1, а также практический опыт показывают, что общая остаточная деформация, накопленная к году ^ составляет (рис. 1):

Бобин + .ММ' (2)

¡=1

где - переменная во времени остаточная деформация, накопленная в грунте

земляного полотна, мм; - число слоев в дорожной одежде; - переменная во времени,остаточная деформация, накопленная в i - м слое дорожной одежды, мм.

■ покр

основания;

' 1'акт

гребней выпора;

общая толщина слоев покрытия;

общая толщина слоев

глубина активной зоны земляного полотна; Ь^,,, - высота - общая глубина колеи с учетом высоты выпоров. Рис.1. Расчетная схема колееобразования

Учитывая тот факт, что существующие расчетные методы не могут учесть образование гребней выпора, существенно увеличивающих глубину колеи, необходимо в расчет вводить коэффициент выпора, который представляет собой отношение общей глубины колеи (с учетом выпора) к суммарной остаточной деформации в поперечном направлении накопленной в грунте земляного полотна и слоях одежды.

Общая глубина колеи с учетом высоты выпора Ь^,,, составляет:

Тогда с учетом (3) запишем выражения для вычисления коэффициента выпора:

В основу расчета пластических деформаций в грунте земляного полотна положена реологическая модель Н.Н. Маслова, включающая модели Ньютона, Максвелла и Бингама-Шведова. Для вычисления остаточной деформации (мм), накопленной в грунте земляного полотна, получена зависимость, обобщающая исследования М.С. Коганзона, С.Ю. Коныгиной, З.А. Мевлидинова, СВ. Куликовой, М Д Горячева:

где р - удельное давление от колеса автомобиля на покрытие, МПа; Кн(-показатель неоднородности условий воздействия нагрузки, учитывающий отклонение удельного давления от колеса на дорожную одежду в большую сторону; В - математическое ожидание коэффициента консистенции глинистого грунта, в долях единицы; - толщина дорожной одежды, м; Б - диаметр круга, равновеликого отпечатку колеса расчетного автомобиля, м; - эквивалентный модуль упругости слоев дорожной одежды, МПа; - модуль упругости грунта земляного полотна, МПа; <р - угол внутреннего трения грунта, рад; Мрс суммарное число приложений расчетной нагрузки; - длительность действия одпого приложения автомобильной нагрузки; - показатель, учитывающий снижение эквивалентного модуля упругости слоев дорожной одежды под воздействием повторяющейся нагрузки и климатических факторов; математическое ожидание величины активных касательных напряжений, МПа.

Процессам структурного разрушения каменного материала посвящены работы В.К. Некрасова, Е.А. Поспелова и др. Исследованиями перечисленных

^общг - БроЛ + ^вып> ММ'

(3)

(4)

сгр1=ехр

авторов установлено, что необратимые деформации слоев основания из каменных материалов в основном зависят от величины действующих напряжений, числа приложений нагрузок, состояния материала по влажности, переменной температуры и других природных факторов. В значительной степени накопление остаточных деформаций (при качественном устройстве данных слоев) зависит и от прочностных свойств, морозостойкости, вида и структуры исходной породы и других особенностей материала. Подтверждением сказанного могут служить опубликованные экспериментальные данные о зерновом составе старых оснований В.И. Барздо и Б.А. Козловского и первые наблюдения за изменением зернового состава Л.М. Кривисского и В.К. Некрасова.

Для вычисления общего количества образуемых мелких фракций В.К. Некрасов предложил расчетную формулу. При этом общее количество образуемых мелких фракций выражается в процентах по отношению к первоначальной (общей) массе материала и складывается из количества образующихся за год мелких фракций под воздействием автомобилей Ц, и количества образующихся за год мелких фракций под воздействием природных факторов ип. Постепенное увеличение объема мелких фракций приводит в итоге к образованию «оптимальных смесей», т.е. материалу слоя, в котором поры между более крупные фракциями оказываются заполнены мелкими. Если измельчение зерен приводит к уменьшению объема пор и увеличению плотности слоя, то при постоянной массе материала происходит уменьшение общего объема занимаемого материалом слоя. Логично полагать, что под действием гравитационных сил уменьшение объема происходит в основном за счет относительной вертикальной осадки верхнего горизонта слоя.

Поскольку объем и масса каменного материала пропорциональны толщине слоя основания а также считая количество образовавшегося

мелкозема пропорциональным приращению пористости, то вертикальную осадку верхнего горизонта слоя, принимаемую в этом случае за остаточную деформацию слоя основания (без учета втапливания каменного материала в песчаный слой), можно выразить так:

где п н а ч - начальная пористость материала слоя; Дп(1) - уменьшение (отрицательное приращение) начальной пористости за промежуток времени от О до - масса мелкозема, образовавшегося в результате совместного

воздействия автомобилей и природно-климатических факторов,- кг; общая масса материала слоя, кг.

Зависимость В.К. Некрасова для расчета количества образовавшихся мелких фракций была несколько уточнена и дополнена и может быть представлена в следующем виде:

Ьосн1 =Ь

'оси

\ Пнац-АпЮ4).

« ~ 1 ОСИ

т,

мелк

мм,

т,

(6)

общ

где ^(о^]) - вспомогательная функция напряженно-деформированного состояния; Ли^ - величина потери минерального материала на единицу суммарной поверхности от 1000 расчетных автомобилей и прогибе, принятом равным единице, зависящая от марки исходной горной породы и типа местности по характеру и степени увлажнения, мм; С - коэффициент, характеризующий силу сцепления материала и контакт зерен; Дср - средний

диаметр зерна в слое, мм; - величина потери минерального материала за 1 год при замораживании, зависящая от марки исходной горной породы по морозоустойчивости и типа местности по характеру и степени увлажнения, мм; Ккл - коэффициент, характеризующий климатические условия; Кно -показатель неравномерности осадки; - количество лет эксплуатации основания; Кур - коэффициент условий работы.

Проведенные ЗА Мевлидиновым исследования с учетом данных В.М. Смирнова показали, что процесс накопления остаточных деформаций в слоях основания из песчаных грунтов и грунтов, укрепленных неорганическим вяжущим, может быть увязан с их жесткостью (модулем упругости) и толщиной. Увязка остаточных деформаций с модулем упругости при этом неслучайна, т.к. соотношение жесткостей слоев позволяет оцепить, какую часть (долю) от общей, а следовательно, и остаточной деформации принимает на себя слой при нагружении. Подобное положение было подтверждено З.А. Мевлидиновым экспериментально, было показано, что накопление остаточных деформаций в песчаных и укрепленных слоях основания, хотя и косвенно, зависит от величины остаточной деформации, накопленной в активной зоне грунта земляного полотна. Построенные по экспериментальным данным графики хорошо аппроксимируются следующими зависимостями:

остаточная деформация песчаных слоев

^ -,(0,6571п(Ип)-0,296)

_эбс

Ег]

, мм,

(8)

где Еп - модуль упругости песка, МПа; Нп - толщина песчаного слоя, м;

- остаточная деформация в слое основания из грунта, укрепленного неорганическим вяжущим

абс

еу.й ~ £пЛ ' о.р

V

(0,894-1п(Ьу.с)+0,732)

-Г .

, мм.

(9)

где Кор - показатель, учитывающий особенности работы укрепленного слоя основания, лежащего не на грунте, а на песчаном слое, и зависящий в основном от толщины укрепленного слоя; Е

модуль упругости материала укрепленного слоя, МПа; Ьу_с - толщина укрепленного слоя, м.

Асфальтобетонные покрытия при интенсивном тяжелом движении так же, как грунт земляного полотна и слои основания, подвержены накоплению остаточных деформаций. Существенное значепие имеет то, что деформативная

устойчивость асфальтобетона в значительной мере зависит от температуры и продолжительности воздействия нагрузки. Поэтому в периоды нагревания покрытия до высокой температуры, при которой значительно уменьшается вязкость асфальтобетона, под многократными проходами автомобилей происходит накопление остаточных деформаций, сопровождающееся выпиранием материала покрытия.

В главе 1 было отмечено, что процесс деформирования асфальтобетона (битумоминерального материала) достаточно точно описывает реологическая модель А.М. Богуславского, полученная путем совмещения механических моделей Кельвина, Максвелла и Сен-Венана. Анализ исследований А.М. Богуславского, а также экспериментальных данных В.П. Матуа, Я. Махмудова, Г. Моуальто и других позволил предложить выражение для расчета остаточной деформации в асфальтобетонном покрытии:

где Аув - функция, характеризующая общее напряженное состояние при < упруго-вязком деформировании с учетом релаксации напряжений и ретардации деформации, МПа; Впл - функция, характеризующая общее напряженное состояние при пластическом деформировании с учетом релаксации напряжений, МПа; Ед - динамический модуль упругости асфальтобетона при длительности действия нагрузки 0,1 с, МПа; а^^ - показатели, характеризующие влияние вязкости битума и вида материала на интенсивность изменения динамического модуля упругости в зависимости от температуры;. кт - коэффициент, учитывающий состав асфальтобетона; кдн - коэффициент перехода от значения динамического модуля упругости, определенного при длительности нагружения 0,1с, к фактической длительности нагружения; . - функция,

учитывающая изменение напряженно-деформированного состояния по толщине покрытия ^

Таким образом, предложена математическая модель для расчета остаточных деформаций, накопленных в грунте земляного полотна и слоях дорожной одежды. Для обеспечения возможности практического применения полученных выражений необходимо обосновать ряд важных расчетных показателей и экспериментально подтвердить адекватность полученных зависимостей.

Третья глава посвящена исследованию и обоснованию основных показателей, влияющих на процесс колееобразования.

1) В различных работах продолжительность единичного нагружения ^ принимается в диапазоне от 0,1 до 0,3 с, что в принципе допустимо, если расчет одежды производить с некоторым запасом. Если же целью расчета-прогноза является, например, определение срока службы конструкции до капитального ремонта, то подобный подход может привести к существенным ошибкам.

Для определения ^ в пределах отпечатка колеса расчетного автомобиля D для точек, находящихся на поверхности покрытия, лежащего на достаточно жестком основании, с приемлемой точностью можно использовать зависимости вида:

где V - расчетная скорость движения, км/ч; Крс - значение эксплуатационного коэффициента обеспеченности расчетной скорости на рассматриваемом участке дороги (устанавливается непосредственными измерениями на дороге максимальной скорости движения одиночного легкового автомобиля); 1н-гарантийный коэффициент доверительной вероятности; ДУ - снижение

скорости из-за грузовых автомобилей, движущихся в потоке, км/ч; коэффициент перехода от скорости транспортпого потока к средней скорости грузовых автомобилей.

Поскольку дорожная одежда обладает распределяющей способностью, которая проявляется в виде чаши прогиба, достигающей в зависимости от жесткости конструкции 3...5 метров, то на поверхности грунта продолжительность одного цикла нагрузки будет существенно больше, чем у поверхности покрытия. На основании теоретического анализа напряженно-деформированного состояния дорожной конструкции получена формула для расчета продолжительности единичного нагружения на поверхности слоев основания и грунта земляного полотна в зависимости от прочностпых свойств конструкции и скорости приложения нагрузки:

где - толщина эквивалентного слоя, м; Гэф - «эффективное» расстояние, на

которое распределяется нагрузка на поверхности, м; - средняя скорость

движения грузовых автомобилей и автобусов, км/ч.

2) Как отмечалось А. П. Васильевым, все существующие методы расчета рассматривают колею как углубление по полосе наката, глубина которого отсчитывается от проектной (исходной) линии поверхности покрытия. В большом числе случаев вдоль полос наката образуются гребни выпора, увеличивающие общую глубину колеи, что учтено в формуле (1). Для оценки

высоты гребней выпоров была разработана упрощенная расчетная схема (рис. 2), основанная на представлениях о равенстве объемов материала, заключенного в выпорах, и общего объема остаточной деформации. Исходя из сказанного, принята гипотеза о том, что максимально возможная высота выпора равна приблизительно 1/2 величины остаточной деформации. Расчетной схеме (рис.2) соответствует следующая зависимость:

где Р(Х,) - вероятность прохода колеса автомобиля через рассматриваемую 1 -ю точку (элементарную площадку); Д2| - максимально возможная остаточная деформация в 1 - ой точке поперечного профиля при гипотетическом отсутствии выпора, мм; - уменьшение максимально возможной величины

выпора под действием расчетного суммарного числа приложений транспортной нагрузки с учетом распределения движения по ширине проезжей части мм.

Чг Деформируемая ^^.поверхность

> 1 о- / / 2 . 3 X

• - г

0.. .3 - элементарные деформируемые объемы под соответствующими элементарными площадками Рис. 2. Расчетная схема образования выпора

3) В ходе экспериментальных исследований поперечной неровности (колеи) проезжей части дорог, выполненных с участием автора, было отмечено: участки подъема в большей степени подвержены пластическому (остаточному) деформированию, чем прилегающие горизонтальные. Влияние уклона как продольного, так и поперечного на величину остаточной деформации отмечается также в работах А.В. Руденского, В.Б. Фадеева и других, хотя конкретные практические предложения по учету перераспределения нагрузки на наклонной плоскости отсутствуют. Теоретический анализ режима движения и воздействия автомобиля на дорожную одежду на продольном уклоне показывает, что напряженно-деформированное состояние конструкции на подобных участках автомобильных дорог в определенной степени изменяется по сравнению с горизонтальными участками. Исследования, проведенные совместно с М.Г. Горячевым, позволили получить зависимости для обоснования величин транспортных нагрузок с учетом продольных и поперечных уклонов проезжей части. Как показал расчет, величина уточненного коэффициента

приведения при различных сочетаниях величин продольного и поперечного уклонов может достигать 1,5 от 1,0 для расчетного автомобиля.

4) В главе 2 отмечалось, что при прогнозировании остаточных деформаций в земляном полотне особенно важное значение имеет правильное назначение влажности глинистого грунта, которая в существенной степени влияет на величины важнейших расчетных показателей (модуль упругости, коэффициент консистенции, угол внутреннего трения), а следовательно, определяет активное касательное напряжение, вызывающее сдвиг. Вопросы назначения, расчета и прогнозирования влажности грунта земляного полотна освещены в работах АХ. Бируля, ИЛ. Золотаря, М.Б. Корсунского, В.П. Носова, НА. Пузакова, НА Сидепко, М.Г. Горячева, Е.И. Кирякова и многих других. Принимаемые для расчета дорожных одежд значения влажности грунта не могут быть использованы при прогнозировании остаточных деформаций в земляном полотне, т.к. приведут к некоторому завышению величины необратимой деформации. Поэтому для прогнозирования величины остаточной деформации за период от to' до |1п необходимо располагать закономерностями изменения фактической влажности за указанный период или иметь данные о значениях влажностей в каждый расчетный по условиям накопления необратимых деформаций период. Величина остаточной деформации £(, накопленная к моменту складывается из частных значений

накопленных соответственно за промежутки времени (расчетные периоды) в течение которых имели место

влажности соответственно. Величина остаточной

деформации в грунте земляного полотна, обусловленная в большей степени значением влажности, составляет:

А = ДЕ(\М0 ) + де^) + де(\л/2) +.....+ Д£(\МП ) (14)

Аналогично определяется и остаточная деформация А8, накопленная за рассматриваемый промежуток времени (расчетный период). Как показывают экспериментальные данные М.Б.Корсунского, В.Н. Гайворонского и П.Д. Россовского, относительная влажность грунта активной зоны земляного полотна может изменяться в достаточно широком диапазоне от года к году. Поэтому для практических расчетов целесообразно отыскание такого (эквивалентного) значения влажности , которое при отсутствии данных о ежегодной влажности, но при наличии средпемноголетнего ее значения позволит вычислить необратимую деформацию, численно равную теоретически точному значению, получаемому по формуле (14). Для обоснования значения \/Уэ был проведен численный эксперимент. Значения Д8(УУ]) в формуле (14) вычислялись с учетом переменной во времени скорости необратимого деформирования Полученные результаты показали,

что максимальная относительная ошибка в определении остаточной деформации при использовании среднемноголетнего значения влажности для

супесчаного грунта составила 0,52%, а для суглинистого грунта 14,38%. Из сказанного можно сделать вывод, что для вычисления остаточных деформаций могут быть приняты значения эквивалентной влажности равные

среднемноголетнему значению

5) Значения кратковременных (динамических) модулей упругости определяют при длительности нагружения 0,1 с, полученные (табулированные) значения используют для расчета нежестких дорожных одежд. Если же необходимо оценить фактическую величину деформации (в частности при расчете остаточных деформаций), то значения динамических модулей следует приводить к фактической длительности нагружения. Для приведения может быть использован коэффициент перехода от значения динамического модуля упругости, определенного при длительности нагружения 0,1с, к фактической длительности нагружения . Выражение для расчета получено с учетом экспериментальных данных А.В. Руденского, С. Хушека и других:

где - температура асфальтобетона

На основании экспериментальных исследований А.М. Богуславского, Г. Моуальто и ИА. Сархана были •. предложены зависимости для определения величин кинетических характеристик асфальтобетона.

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям параметров и показателей, влияющих на процесс колееобразования, и оценке адекватности предложенных расчетных зависимостей.

Для полевых исследований параметров колеей применялось следующее оборудование и оснащение: рейка 2-метровая с уровнем (рис. 3); измеритель глубины колеи штоковый (рис. 3), подстановочные стаканы (один постоянной высоты, другой переменной) (рис. 4), измерительная рулетка 10 м или курвиметр; дорожные знаки (ограничение скорости, дорожные работы, сужение дороги, объезд слева) и конуса, лопатка «саперная»; защитные жилеты; бланки учета движения секундомер.

Измерение параметров колей производилось по двум методикам. Упрощенная методика с укладкой рейки на выпоры (рис. 5) и метод вертикальных отметок с укладкой рейки па подстановочные стаканы (рис. 6). Основным преимуществом упрощенной методики можно считать высокую производительность, а также не требующий пересчета, измеряемый параметр, принимаемый за глубину колеи, но измеренная таким образом глубина колеи не дает полного представления о влиянии колеи на условия движения транспортных средств. Кроме того, данный метод имеет некоторые недостатки, выявленные в ходе экспериментальной апробации: отсчет глубины колеи может не совпадать с сечением, соответствующим самой глубокой точке; сочетание формы правого выпора, высоты левого выпора и фактического поперечного уклона не во всех случаях обеспечивают приложение рейки на гребни выпоров, что отражается на точности оцениваемого параметра.

Рис. 4. Подстановочные стаканы: 1. постоянной высоты; 2. переменной высоты

Метод вертикальных отметок, разработанный на кафедре строительства и эксплуатации дорог, практически лишен указанных недостатков, хотя и менее производителен.

Следует отметь, что в результате статистического анализа экспериментальных данных установлена устойчивая корреляционная связь между параметрами колеи, измеренными по различным методикам (рис. 7 и 8).

'факт

Рис. 5. Схема измерения глубины колеи по упрощённой методике

Рис. 6. Схема измерения глубины колеи по методу вертикальных отметок

Для перехода от глубины колеи, полученной по расчету (средней общей глубины колеи) к глубине колеи относительно правого или левого выпоров, получены корреляционные зависимости, представленные на рис. 9. При оценке адекватности теоретических расчетных формул данные зависимости позволят производить сопоставление по большему числу параметров колеи.

Для обоснования положений методики, касающихся учета интенсивности движения, расчета суммарного числа приложений нагрузки, а также вычисления напряжений, возникающих в конструктивных слоях, значительное внимание в экспериментальной части уделено исследованию различных характеристик транспортного потока. Исследования проводились под руководством доц. М.Г. Горячева. Измерения интенсивности движения производились на пяти учетных пунктах дорог II..IV категорий Московского и Тверского узлов. Наиболее обширные круглосуточные измерения интенсивности движения (около 550 часов наблюдений) были проведены на автомобильной дороге «Ржев-Тверь».

При измерениях транспортный поток учитывался дифференцированно с разделением на легковые и грузовые автомобили, полуприцепы и прицепы, автобусы. При этом грузовые автомобили разделены на три типа: двухосные, трехосные и четырехосные, а также подтипы в зависимости от грузоподъемности (7 подтипов у двухосных, 3 подтипа у трехосных и 2 подтипа у четырехосных). Прицепы и полуприцепы также разделялись по количеству осей и грузоподъемности. Процесс постепенного изменения во времени показателя доли грузовых автомобилей и автобусов в преимуществегаю за счёт роста доли легковых автомобилей сопровождается снижением средневзвешенного коэффициента приведения к расчётной осевой нагрузке Гистограмма на рис. 10 показывает измепение по дням недели. Поскольку показатель также обладает выраженной и схожей неоднородностью в недельном цикле (см. рис. 11), был проведён анализ на наличие корреляционной связи Б^п = ^(Р) . Выяснилось, что существует устойчивая математическая

'т

связь между средневзвешенными коэффициентами приведения и долей грузовых автомобилей и автобусов в составе транспортного потока:

= -0,217 + ехр(-1,557 + 2,211 • р) (16)

По-видимому, это вызвано сохранением некоей внутренней пропорции между отдельными группами грузовых транспортных средств с различной грузоподъёмностью. Отсюда можно предположить, что современный

транспортный поток стабилен с позиции его учёта. Это свойство транспортного потока имеет важное прикладное значение, поскольку на стадии проектирования ремонтных мероприятий, в том числе прогнозирования колееобразования, когда затруднительно выполнить прогноз группировки состава движения, расчёт' можно провести приближённо, опираясь на ориентировочную пропорцию между легковыми и грузовыми автомобилями, а тахже автобусов. В табл. 1 приведены результаты статистически обработанного материала о средних значениях коэффициентов неравномерности и долей интенсивности и приведённого состава автопотока по дням недели.

Таблица 1

Показател Дни недели

ь ПН ВТ СР 1 ЧТ ПТ СБ ВС

Кн.® 1,008 1,055 1,037 1,075 1,104 0,926 0,795

Кнл 1,077 1,114 1,091 1,119 1,099 0,818 0,682

Кн.г 1,316 1,285 1,264 1 1,249 1,121 0,435 0,330

Примечание. Кц.ф, Кщь Кат - коэффициенты внугринедельной неравномерности интенсивности движения, выраженной в физических единицах, приведённой к легковому автомобилю и расчётной нагрузке группы А соответственно.

Глубина колеи по упрощенной методике, мм

о 10 20 30 40 50 60

Глубина холей по упрощенной методике, мм

Рис. 7. Связь между глубиной колеи, измеренной по упрощенной методике и общей глубиной колеи относительно правого и левого выпоров

Глубина колеи по упрощпяой методике, мы

Рис. 8. Связь между средней общей глубиной колеи и глубиной колеи по упрощенной методике

О 10 20 30 40 £0 60 70

Средняя общая глубина холей , нк

120

0 10 20 30 40 £0 60 70

Средняя обоая глубина колеи , им

Рис. 9. Связь между средней общей глубиной колеи и общей глубиной колеи относительно правого и левого выпоров

На рис. 12 показаны вычисленные средние доли часовой интенсивности движения для наиболее загруженного часа суток. Отметим, что эти результаты в целом согласовываются с действующими руководствами и указаниями. Проведенные исследования позволяют выполнять экспресс-учёт транспортного потока на автомобильных дорогах общего пользования с целью расчета суммарного числа приложений расчетной нагрузки при прогнозировании колееобразования.

Существенное значение при определении работоспособности и прогнозе колееобразования имеет величина действующих нагрузок от транспортных средств, которая в последние годы значительно возросла, и, более того, можно ожидать дальнейшего роста средней грузоподъемности транспортных средств.

0,0780 0,0760 0,07<0 0,0720 0,0700 0,0680 0,0660

Среднее с ПН по ВС - 0,0749 Среднее с ПН по ПТ - 0,0740 0^773 о,0770

0,0762

0,0706

0,0744

0,0742

0,0747

ПН

ВТ

СР

ЧТ

ПТ

СБ

ВС

Рис. 12. Недельная гистограмма доли интенсивности движения наиболее загруженного часа суток

Количество (долю) транспортных средств с осевой нагрузкой и удельным давлением более расчетного можно обосновать достаточно точно только экспериментальным путем, при этом необходимо изучить закономерности, увязывающие расчетный по условиям накопления остаточных деформаций период с размерами движения. Так, для слоев асфальтобетона рекомендуется в расчетах учитывать только период работы покрытия с температурой более +30*С и приводить его к +50"С. График (рис. 13) построен для часов суток, в которые наиболее вероятна температура покрытия +ЗО°С и более.

Проведенный анализ экспериментальных данных об интенсивности и составе современных транспортных потоков позволяет уточнить величину расчетного удельного давления по формуле:

где р - уточненное удельное давление,. МПа; ^рд - приведенная доля автомобилей и автобусов с удельным давлением от колеса на покрытие более

N1

I

авт/ч;

.общ 'ф

общая интенсивность движения грузовых автомобилей,

средневзвешенный коэффициент приведения; Г^щ - общая интенсивность движения, авт/ч.

В ходе экспериментальных исследований параметров колеи, а также исследованиями других авторов установлено, что колееобразование достаточно интепсивно происходит и в левых (скоростных) полосах многополосных магистралей, где движутся в основном легковые автомобили.

Рис. 13. Изменение общей интенсивности грузовых автомобилей (включая прицепы и полуприцепы) и автобусов по часам суток в характерный будний день на дороге «Ржев-Тверь»

О О I О ЛА яг 1 х 14 1 5"; 12 б ё о 10' Н (, 0) 8 -л о ® ' § е- 2 ! ° 4- р 5 « а | £ гг 1 а. о. у = 0,2972хом = 0,702

: : •

•• •

:

•

........ •

• •

: • • :

о 4 о а с 10 20 30 40 50 60 70 80 Общая часовая интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов

Рис. 14; Зависимость количества автомобилей и автобусов с повышенным удельным давлением от колеса па покрытие от общей интенсивности движения грузовых автомобилей и автобусов на дороге «Ржев-Тверь

Наряду с наиболее вероятной причиной образования колеи, которой, по мнению автора, можно считать износ (истирание) покрытия существует мнение, что возможен и сдвиговой характер колееобразования в этих полосах. Одним из характерных признаков сдвиговой природы колееобразования является выпор материала покрытия вдоль полос наката. Как показали обследования, предшествующие ремонту московских магистралей (см. табл.2), выпор на этих участках с колеей полностью отсутствовал. Для подтверждения гипотезы колееобразования в левых «скоростных» полосах вследствие износа (истирания) покрытия с разрешения «Объединения административно-технических инспекций» г. Москвы и ГУП «Доринвест» на подобных участках московских магистралей автором были проведены обследования покрытия с отбором образцов-кернов асфальтобетона. Керны отбирались в трех точках, лежащих на

одной условной прямой выбранного поперечного сечения: 1 - самая глубокая точка колеи; 2 - точка наиболее вероятного образования выпора; 3 - точка покрытия не затронутая колеей (см. рис. 15).

2

Рис. 15. Схема отбора кернов га асфальтобетонного покрытия

Обработка результатов экспериментальных исследований показала, что выпоры, а, следовательно, и существенные сдвиговые деформации на экспериментальных участках отсутствовали, а колея затрагивала только верхний слой асфальтобетонного покрытия, лежащего на жестком основании. Это в значительной степени подтверждает предположения об определяющей роли износа покрытия при колееобразовании в левых полосах многополосных магистралей.

По экспериментальным участкам дорог были проведены сопоставительные расчеты. Суть данных расчетов заключалась в вычислении остаточных деформаций в соответствии с теоретическими зависимостями, полученными в главах 2 и 3 диссертации и сравнении их с фактическими значениями общей глубины колеи на рассматриваемых участках дорог. Результаты сопоставительного расчета приведены в табл. 2 и рис. 16.

Таблица 2.

Дорога Срок службы покрытая, годы Фактическая глубина колеи, мм Глубина колеи по расчету, мм Абсолюта, погрешн., мм Относит, погрешн.

«Ьулычсво-Мерлеево» 7 16,5. 18,6 (15)* +2,1 (-1.5)* 12,7 (11,5)*

М1 «Беларусь» «Москва-Минск» 2 15** 85 80 (78)* -5 (-7)* 5,9

М9 «Москва-Рига» 13 43 39,2 (32,8)* -3,8 (-10,2)* 8,8 (23.7)*

Ленинский пр-т 5 износ 29 - - -

сдвиг 0 1 1 -

Кутузовский пр-т 4 износ 31 - - -

сдвиг 0 1 1 -

Ленинградское ш. (тоннель «Сокол») 6 износ 39 - - -

сдвиг 0 0 0 0

Примечания к табл.2. * - значения получены без учета износа покрытия; ** -срок службы дорожной одежды.

Годы эксплуатации дорожной одежды

Рис. 16. Сопоставление экспериментальных данных В.П. Матуа по дороге «Ольгинская-Волгодонск» с теоретическим расчетом по предлагаемым

зависимостям

Пятая глава посвящена практическим рекомендациям по расчету глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями и технико-экономическому обоснованию методики расчета.

Проведенные исследования позволили предложить практические рекомендации (методику) по расчету глубины колеи. Окончательной целью данной методики расчета является прогнозирование срока службы рассматриваемой дорожной одежды или покрытия по критерию колееобразования. Исходя из указанной цели методика может быть применена на стадиях:

- эксплуатации дорожной конструкции - для планирования сроков, объемов ремонтных мероприятий и капитальных вложений;

конструирования (расчета) дорожной одежды - для проверки запроектированной конструкции по критерию допустимой остаточной деформации (общей глубине колеи), накопленной за расчетный срок службы. Предлагается следующая последовательность определения общей глубины колеи:

1. Сбор и обработка исходных данных.

2. Вычисление остаточной деформации, накопленной в грунте земляного полотна б^.

3. Вычисление остаточной деформации, накопленной в дополнительном песчаном слое основания и в слоях основания из грунта, укрепленного неорганическим вяжущим

4. Вычисление остаточной деформации, накопленной за счет структурных разрушений каменного материла основания

5. Вычисление остаточной деформации, накопленной в слоях асфальтобетонного покрытия

6. Определение общей глубины колеи по результатам расчетов в п.л. 1...5. Общая средняя глубина колеи:

где - коэффициент перехода от средней величины остаточной деформации в продольном направлении к средней глубине колеи, равный 2^56. Расчетная глубина колеи: = * ^' О»)»мм (19)

где t - коэффициент доверительной вероятности; С-у- коэффициент вариации.

Расчетное значение пересчитывают по формулам см. рис. 8 и 9 к любому из параметров колеи (глубина колеи по упрощенной методике; глубина колеи относительно левого или правого выпоров).

7. Сопоставление полученного значения с допустимой величиной общей глубины колеи.

Целесообразность применения конструкций, рассчитанных с учетом критерия колееобразования была обоснована технико-экономическим расчетом, путем сравнения по дисконтированным затратам дорожных одежд запроектированных с учетом допустимой глубины колеи и без ее учета по действующим нормам проектирования нежестких дорожных одежд. Кроме того, был вычислен коэффициент сравнительной эффективности, величина которого также подтверждает целесообразность применения данной методики расчета.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Впервые разработана математическая модель расчета глубины колеи, позволяющая вычислять остаточные деформации в каждом конструктивном слое дорожной одежды и далее путем суммирования частных составляющих определять общую глубину колеи с учетом высоты гребней выпоров.

2. Экспериментальными и теоретическими и исследованиями параметров колеи и факторов, влияющих на процесс колееобразования, а также ранее проведенными исследованиями подтверждены основные положения предложенной расчетной модели и обоснованы важные расчетные показатели. Экспериментально установлена взаимосвязь между различными параметрами колеи. На основе изучения закономерностей и характеристик транспортного потока внесены предложения по упрощению методики учета интенсивности и состава движения при прогнозировании колееобразования.

3. Разработаны практические рекомендации по расчету глубины колеи, позволяющие прогнозировать срок службы дорожной одежды и количественно оценивать вклад каждого слоя в общую глубину колеи, а, следовательно, обоснованно назначать конструкцию одежды и методы ее ремонта. Технико-экономически обоснована целесообразность применения данной методики.

4. Задачей дальнейших исследований можно считать изучение вклада износа (истирания) покрытия в общую глубину колеи и уточнение таких расчетных показателей, как динамический модуль упругости, кинетические характеристики асфальтобетона, а также величина втапливания каменного материла основания в песчаный слой.

По результатам исследований опубликовано 20 печатных работ, в которых отражены все основные положения диссертации:

1. Яковлев Ю.М., Лугов СВ. Прогнозирование состояния нежестких дорожных одежд с учетом визуальной оценки // Строительство и эксплуатация автомобильных дорог: задачи и решения: Сб. науч. тр. / МАЛИ (ГТУ). М.,

2001. С. 57-68.

2. К разработке методики измерения и оценки поперечной ровности проезжей части дорог / АЛ. Васильев, М.Г. Горячев, М.Ю. Расторгуев, СВ. Лугов / Актуальные проблемы современного дорожного строительства и хозяйства: Матер, всеросс. научно-практич. конференции 2-5 окт. 2002 г. -Вологда, 2002. - С. 18-22.

3. Горячев М.Г., Лугов СВ. К разработке методики расчета и прогнозирования поперечной ровности проезжей части дорог // Актуальные проблемы современного дорожного строительства и хозяйства: Матер, всеросс. научно-практич. конференции 2-5 окт. 2002 г. - Вологда, 2002. - С. 29-32.

4. Лугов СВ. К вопросу об оценке прочности нежестких дорожных одежд по данным визуального обследования // Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно-коммунального хозяйства: Матер, межрег. научно - практич. конф. 19-20 апр. 2001 г. - Брянск, 2002. - С 90-93.

5. Коганзон М.С, Горячев М.Г., Лугов СВ. Возможности использования цементобетона для повышения транспортно-эксплуатационного состояния дорожных одежд в РФ // Перспективы и эффективность применения цементобетона в дорожном строительстве: Международный семинар 12-14 нояб. 2002 г. - Москва 2002. - С 36-40.

6. Васильев А.П., Яковлев Ю.М., Лугов СВ. Прогнозирование общей глубины колеи и динамики ее развития па нежестких дорожных одеждах // Анализ и пути совершенствования методов строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб. науч. трудов / МАЛИ (ГТУ). М., 2002. С. 4-22.

7. Лугов СВ. Расчет глубины колеи в асфальтобетонном покрытии на жестком основании // Анализ и пути совершенствования методов строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб. науч. тр./МАДИ (ГТУ). М., 2002. С.14-23.

8. Методика измерений и оценки эксплуатационного состояния по глубине колеи // Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах. - М.: Министерство трапспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства, 2002. - С 3-20.

9. Методические рекомендации по расчету и прогнозированию колееобразования па нежестких дорожных одеждах // Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах.- М.: Министерство трапспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства, 2002. - С 21-76.

10. Результаты исследований параметров колей на автомобильных дорогах общего пользования / М.Г. Горячев, Е.В. Жустарева, М.Ю. Расторгуев, СВ. Лугов/ Анализ и пути совершенствования методов строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб. науч. трудов / МАЛИ (ГТУ) - М. -

2002. С 38-53.

11. Лугов СВ. Определение расчетной вязкости и продолжительности сдвигоопасного периода при вычислении пластических деформаций в асфальтобетошгом покрытии // Естественные и технические науки. - 2002. -№3(3). -С. 93-95.

12. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог ОДН 218.0.006-2002. - М.: Министерство транспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства (Росавтодор), 2002. - 139 с.

13. Горячев MX., Лугов СВ. Уточнение величины нагрузки от двухосного транспортного средства при сочетании продольного и поперечного уклонов проезжей части автомобильной дороги // Актуальные проблемы современной науки. Информационно аналитический журнал. - 2003. -№1(10). - С. 338-342.

14. Коганзон М.С., Горячев М.Г., Лугов СВ. Эффективность применения в слоях дорожных одежд материалов на основе цемента // Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно-коммунального хозяйства: Матер, международной научно - практич. конф. 1011 апр. 2002 г. - Брянск, 2003. - С. 55-57.

15. Горячев М.Г., Лугов СВ. Прогнозирование динамики развития глубины колеи на автомобильных дорогах // Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно-коммунального хозяйства: Матер, международной научно - практич. конф. 1011 апр. 2002 г. - Брянск, 2003. - С. 57-64.

16. Лугов СВ. О влиянии продолжительности действия нагрузки на упругие характеристики асфальтобетона // Естественные и технические пауки. - 2003. -№5(8).-С 82-83.

17. Горячев М.Г., Лугов СВ. Влияние уклонов проезжей части автомобильных дорог на требуемую прочность дорожных одежд / Новости в дорожном деле: Научно-технический информационный сборник /- М.: Информавтодор, 2003. - Вып. 3. - С. 1-9.

18. Васильев А.П., Лугов СВ. Расчет общей глубины колеи на пежестких дорожных одеждах // Тезисы выступлений на всероссийской отраслевой научно-практической конференции «Пути решения современных проблем по диагностике, паспортизации автомобильных дорог и искусственных сооружений на основе создания и использования автоматизированных банков данных» 24-26 ноября 2003 г. - Саратов, 2003. -С17-18.

19. Лугов СВ. Об учете структурных разрушений каменного материала при расчете остаточных деформаций в дорожных конструкциях // Естественные и технические науки. - 2003. -№6(9). - С. 221-223.

20. Горячев MX., Лугов СВ. Экспресс-получение показателей транспортного потока по составу движения. Новости в дорожном деле: Научно-технический информационный сборник. - М.: Информавтодор, 2004. - Вып. 1. - С. 12-19.

Отпечатано в ООО «Компания Спутник*» ПД № 1-00007 от 23.06.2000 г. Подписано в печать 04.03.2004 Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 1,0

Печать авторефератов 730-47-74, 778-45-60 (сотовый)

т-53 10

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования.

1.1. Причины образования колеи, ее влияние на потребительские свойства автомобильной дороги и работоспособность дорожной одежды.

1.2. Анализ зарубежных и отечественных методов расчета и прогнозирования остаточных деформаций в дорожной конструкции. . . . 13'

1.3. Анализ приближенных методов решения задач теории пластичности.

1.4. Выводы, цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Теоретическое обоснование расчетной модели для прогнозирования общей глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями.

2.1. Предпосылки для решения поставленной задачи.

2.2. Определение составляющей глубины колеи за счет накопления остаточных деформаций в грунте земляного полотна.

2.3. Определение составляющей глубины колеи за счет структурных разрушений в щебеночных и гравийных слоях оснований.

2.4. Определение составляющей глубины колеи за счет накопления остаточных деформаций в песчаных слоях и слоях основания из грунтов укрепленных неорганическим вяжущим.'.

2.5. Определение составляющей: глубины колеи за счет накопления остаточных деформаций в асфальтобетонных слоях.

Актуальность темы. Проблема колееобразования на проезжей части автомобильных и городских дорог стала в последнее время актуальной для дорожной отрасли нашей страны и многих зарубежных стран. Особенно серьезное обострение в России проблема получила в последние 10.15! лет (рис). Отечественные и зарубежные специалисты сходятся во мнении, что колея (неровность в поперечном направлении) отрицательно влияет на транспортно-эксплуатационное состояние дороги. Недоучет фактора поперечной ровности при оценке этого состояния может привести к завышению обобщенного показателя качества автомобильной дороги.

Опыт эксплуатации автомобильных дорог и полевые исследования показывают, что накопление остаточных деформаций и колееобразование могут иметь место на дорожных одеждах различных типов, включая одежды с жесткими слоями.

К настоящему времени разработано значительное количество расчетных моделей, позволяющих в той или иной степени точно описать процесс накопления остаточных деформаций и их образования. Многие из известных к настоящему моменту работ касаются, как правило, одного из конструктивных слоев покрытия,, основания или грунта земляного полотна. Большинство методик требуют значительного объема лабораторных и/или полевых испытаний, затрудняющих их практическое применение. Некоторые из упрощенных отечественных и зарубежных методов не достаточно обоснованы с физической точки зрения, т.к. носят чисто эмпирический характер, а,, следовательно, область их применения остается; неясной из-за небольшого числа входных расчетных показателей, являющихся основными для условий в которых получены соответствующие уравнения. Другие разработки напротив представляются чрезвычайно сложными для применения. В их основу положены фундаментальные физико-математические модели с большим числом расчетных параметров, определение которых зачастую не представляется возможным, а решение задачи требует значительных ресурсов памяти ЭВМ. л Ен о о а ж 0) К ос

Ен О а с со о X в о г0

У >>

19000

18000

17000

16000

15000

14000

13000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

ГОДЫ

Рис. Увеличение протяженности участков с колеей на автомобильных дорогах России по данным Росавтодора

Учитывая сказанное, особый практический интерес может представлять методика, предназначенная для послойного расчета общей глубины колеи в зависимости от прочностных и деформативных свойств материалов, принятых при проектировании одежды. На стадии эксплуатации применение данной методики возможно для прогноза динамики развития колееобразования, определения сроков службы с учетом данных по оценке прочности и снижения прочностных и деформативных свойств материалов. На стадии конструирования дорожной одежды подобная методика может служить в качестве поверочного расчета по критерию "колееобразование" и позволит в процессе эксплуатации не допустить или ограничить допустимым пределом общуюглубину колеи и, следовательно, вообще остаточную деформацию.

Цель диссертации является разработка основных положений методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями.

Научная новизна состоит в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований получена математическая модель для послойного расчета дорожной конструкции на накопление остаточных деформаций с использованием обоснованных расчетных показателей, отличающаяся тем, что общая глубина колеи определяется путем послойного суммирования остаточных деформаций в земляном полотне и всех слоях дорожной одежды, а также с учетом высоты гребней выпоров.

Практическая ценность заключается в возможности прогнозирования образования общей глубины колеи и динамики ее нарастания на стадиях проектирования или эксплуатации дорожной одежды с использованием нормированных расчетных показателей, применяемых как при расчете дорожных одежд, так и при проектировании составов смесей, а также дополнительных показателей,, обоснованных в данной работе. При этом лабораторные и полевые испытания, необходимые для определения физико-механических характеристик используемых материалов не являются обязательными (в зависимости от целей: и требуемой точности).

Реализация работы. Основные результаты проведенных исследований включены в Отраслевой дорожный методический документ «Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах», утвержденный распоряжением Росавтодора №ОС-556-р от 24.06.2002 и «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог» ОДН 218.0.006-2002, утвержденные распоряжением Росавтодора №ИС-840-р от 3.10.2002.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 59-й (2001 г.)/ 60-й (2002 г.), 61-й (2003 г.), 62-й (2004 г.) научно-исследовательских конференциях МАДИ-ГТУ, при утверждении «Методических рекомендаций по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах» в Росавтодоре (июнь 2002 г.), на I Международной научно-практической конференции- в г. Брянске (10-11 апреля 2002 г), на научно-практической конференции в г. Вологде (2-5 октября 2002 г.), а также заседаниях кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» МАДИ-ГТУ (2001-2004 г.).

На защиту выносится гипотеза о возможности расчета глубины колеи с использованием разработанной модели, позволяющей вычислять остаточные деформации в каждом конструктивном слое дорожной одежды и далее путем суммирования частных составляющих определять общую глубину колеи с учетом высоты гребней выпоров, возникающих вдоль полос наката при колееобразовании.

Автор выражает благодарность: проф. Ю.М. Яковлеву, а также проф. М.С. Коганзону за ценные советы, замечания и рекомендации, сделанные в процессе работы; доц. М.Г. Горячеву за организацию и проведение совместных экспериментальных, исследований параметров колеи: и характеристик транспортного потока; сотрудникам НИИ МК МАДИ (ген. дир., доц. Э.В. Котлярский) за помощь при проведении экспериментальных исследований.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 2 67 страниц, включая 55 рисунков, 38 таблиц и 5 приложений. Список использованной литературы насчитывает 136 наименований работ российских и зарубежных авторов. По результатам проведенных исследований опубликовано 20 печатных работ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Впервые разработана математическая модель расчета глубины колеи, позволяющая вычислять остаточные деформации в каждом конструктивном слое дорожной одежды и далее путем суммирования частных составляющих определять общую глубину колеи с учетом высоты гребней выпоров.

2. Экспериментальными и теоретическими исследованиями параметров колеи и факторов, влияющих на процесс колееобразования, а также ранее проведенными исследованиями подтверждены основные положения предложенной расчетной модели и обоснованы важные расчетные показатели. Экспериментально установлена взаимосвязь между различными параметрами колеи. На основе изучения закономерностей и характеристик транспортного потока внесены предложения по упрощению методики учета интенсивности и состава движения при прогнозировании колееобразования.

3. Разработаны практические рекомендации по расчету глубины колеи, позволяющие прогнозировать срок службы дорожной одежды и количественно оценивать вклад каждого слоя в общую глубину колеи, а, следовательно, обоснованно назначать конструкцию одежды и методы ее ремонта. Технико-экономически обоснована целесообразность применения данной методики.

4. Задачей дальнейших исследований можно считать изучение вклада износа (истирания) покрытия в общую глубину колеи и уточнение таких расчетных показателей как динамический модуль упругости, кинетические характеристики асфальтобетона, а также величину втапливания каменного материла основания в песчаный слой.

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ОБЩЕЙ ГЛУБИНЫ КОЛЕИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ.

5.1. Общие положения методики.

Проведенные исследования позволяют предложить практические рекомендации (методику) по расчету глубины колеи. Окончательной целью данной методики расчета является прогнозирование срока службы рассматриваемой дорожной одежды или покрытия по критерию колееобразования. Исходя из указанной цели методика может быть применена на стадиях:

- эксплуатации дорожной конструкции - для планирования сроков, объемов ремонтных мероприятий и капитальных вложений; конструирования (расчета) дорожной одежды - для проверки запроектированной конструкции по критерию допустимой остаточной деформации (общей глубине колеи) накопленной за расчетный срок службы.

Предлагается следующая последовательность определения общей'глубины колеи:

1. Сбор и обработка исходных данных;

2. Вычисление остаточной деформации, накопленной в грунте земляного полотна;

3. Вычисление остаточной деформации, накопленной в дополнительном песчаном слое основания и в слоях основания из грунта, укрепленного неорганическим вяжущим;

4. Вычисление остаточной деформации, накопленной за счет структурных разрушений каменного материла основания;

5. Вычисление остаточной деформации, накопленной в слоях асфальтобетонного покрытия;

6. Определение общей глубины колеи по результатам расчетов в п.п. 1.5;

7. Сопоставление полученного значения с допустимой величиной общей глубины колеи.

5.2. Методика расчета общей глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями.

5.2.1 Сбор и обработка исходных данных.

Сбор исходных данных включает получение сведений об интенсивности движения, конструкции дорожной одежды и фактической влажности грунта земляного полотна.

Фактическую интенсивность и состав движения в первый год после сдачи дороги в эксплуатацию определяют по окончании строительства или реконструкции путем непосредственных наблюдений на дороге в период ожидаемого расчетного состояния дорожной конструкции (на большей части РФ - апрель.май) и асфальтобетонного покрытия (июль). Может быть подсчитана только общая интенсивность движения с учетом доли грузовых автомобилей и автобусов Р . При использовании данных об часовой интенсивности, ее приведение к суточной следует осуществлять, используя коэффициенты из табл. П-10.1 [134] .

Те же измерения производят во второй год эксплуатации.

На стадии проектирования дорожной одежды интенсивность и показатель ее изменения могут быть приняты по проектным данным.

Конструкцию дорожной одежды (материалы слоев, их толщины и тип грунта земляного полотна) определяют по данным проекта, либо бурения дорожной одежды.

Расчетные характеристики грунта земляного полотна (влажность, угол внутреннего трения, модуль упругости) на стадии эксплуатации определяют по данным полевых и лабораторных испытаний, а на стадии проектирования по данным грунтово-геологических обследований.

Влажность грунта, принимаемую за расчетную, определяют путем отбора проб грунта при бурении, которое производят в весенний период наибольшего увлажнения грунта в местах нулевых отметок или выемок (при их наличии). При невозможности получения фактических данных о влажности грунта на стадии эксплуатации, а также стадии проектирования конструкции допускается ориентировочное определение влажности по [99] . Для полученного значения влажности определяют угол внутреннего трения грунта [99], используемый в дальнейших расчетах.

Интенсивность движения грузовых автомобилей, приведенную к расчетной нагрузке 100 кН на ось (50 кН на колесо) вычисляют по формуле: р = • • Кук (5.2.1) где Мф - общая фактическая интенсивность движения, авт/сут;

- средневзвешенный коэффициент приведения (см. формулу 4.3.3);

Кук - коэффициент, учитывающий увеличение нагрузок под совместным влиянием продольного и поперечного уклонов, для прямолинейных в продольном профиле участков с поперечным уклоном около 20гго равен 1,20 (для других случаев см. табл.3.3.1). может быть определена по формуле:

Мф=1^изм (5.2.2)

КН.ф где ^ф1ИЗМ - фактическая интенсивность движения измеренная в 1-й день недели, авт/сут; коэффициент внутринедельной неравномерности интенсивности движения для соответствующего дня измерений (по табл. 4.3.2).

По данным об интенсивности движения, приведенной к расчетной нагрузке, в первый и второй годы эксплуатации вычисляют показатель изменения интенсивности движения грузовых автомобилей ц, используя формулу:

Я = тР (5.2.3) где и Ир2 - расчетная интенсивность движения в первый и во второй годы наблюдений.

При определении величины С| можно воспользоваться данными проектной документации.

5.2.2. Вычисление остаточной деформации, накопленной в грунте земляного полотна.

Вычисление ожидаемого суммарного числа приложений расчетных нагрузок по годам эксплуатации дороги при определении остаточных деформаций в грунте земляного полотна осуществляют по формуле:

Мс = 0,6 • и -Npi.Kc.Tpcr (5.2.4) где ^пол~ коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним [99]; суточная интенсивность движения автомобилей, приведенных к расчетной нагрузке в первый год службы . дорожной одежды, авт/сут;

Кс- коэффициент суммирования, определяемый по графику рис. 5.2.1.

С] - показатель изменения интенсивности движения по годам;

Трсг~ расчетное количество дней в году, соответствующее определенному состоянию дорожной одежды [99];

Те,- срок службы дорожной одежды (при проектировании одежды назначается по [99], на стадии эксплуатации назначается пошагово, например 5,7,10 и т.д.), годы.

Если известна приведенная к расчетному автомобилю интенсивность на последний год эксплуатации Мр, то для расчета величины 1\1с следует пользоваться формулой:

1МС =0,6- -Мр -Кс Трсг (5.2.5)

Для расчета суммарного числа приложений расчетной нагрузки Мс в различные годы эксплуатации дорожной одежды в формулы (5.2.4) или (5.2.5) подставляют различные величины коэффициентов суммирования Кс, которые определяют по графику (см. рис. 5.2.1) для соответствующего срока службы одежды Т^ .

Суммарная продолжительность действия активных касательных напряжений на поверхности земляного полотна определяют по формуле:

Т = Мс^цф, с (5.2.6) где 1цф - фактическая продолжительность одного цикла нагружения (см. табл. 3.1.1), с.

Для определения ^ предварительно рассчитывают адоп = Тпр по [99], эквивалентную толщину слоя 2Э по формуле (3.1.6) и среднюю скорость грузовых автомобилей (знаменатель формул 3.1.2. или 3.1.3).

Вычисление остаточной деформации в грунте земляного полотна e3nt в году t производят по формуле:

S3nt = hppt • Ке • Kha • Кф • Кр (5.2.7) где hrpt - исходное значение остаточной осадки, определяемое по графику (см. рис. 5.2.2), который построен для Ед • КдМ /(Ег • Ке) = 30, h/D = 2, ф = 15, Кнн = 1,1

Ед-эквивалентный модуль упругости дорожной одежды (рис.5.2.За или 5.2.36), МПа; KflN - показатель, учитывающий снижение эквивалентного модуля упругости слоев дорожной одежды под воздействием повторяющейся нагрузки и климатических факторов (табл. 5.2.1); Ег-модуль упругости грунта, МПа; Ке - показатель, определяемый по формуле 2.2.10; h - общая толщина слоев дорожной одежды, м; D - диаметр круга, равновеликого отпечатку колеса расчетного автомобиля, равный 0,37м; ср угол внутреннего трения грунта, град; Кнн -показатель неоднородности условий воздействия нагрузки, учитывающий отклонение удельного давления от колеса на дорожную одежду в большую сторону, см. формулу 4.4.1); Kg - поправка на фактическое соотношение Ед/Ег, определяемая по табл. 5.2.2; поправка на фактическую относительную толщину дорожной одежды h/D, определяемая по табл.5.2.3; Кф- поправка на фактический угол, внутреннего трения, определяемая по табл. 5.2.4;

Кр - поправка на фактическое значение показателя Кнн,, определяемая по табл. 5.2.5.

1. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд. Под ред. H.H. Иванова. М.; Транспорт, 1973. - 328с.

2. Иванов H.H. Устойчивость асфальтобетонных покрытий при высоких температурах /Тр. Союздорнии, вып. 79. М, 1975. -с. 21-25.

3. Иванов H.H. Об установлении требований к прочности асфальтобетонных покрытий при высоких температурах /Тр. МАДИ, вып. 16. Изд. Минкомхоза РСФСР, 1955.

4. Иванов H.H. Обоснование расчетных параметров для нежестких дорожных покрытий. Дориздат, 1952. 159 с.

5. Бируля А. К. Конструирование нежестких одежд автомобильных дорог. М. : Транспорт, 1964. -168 с.

6. Бируля А.К., Михович С.И. Работоспособность дорожных одежд. М. : Транспорт, 1968. - 172 с.

7. Бируля А.К. Эксплуатация автомобильных дорог. -М.; Транспорт, 1966. 326 с.

8. Богуславский A.M. Теоретические основы процесса деформирования асфальтового бетона. Дис. .докт. техн. наук. М., 1971.

9. Богуславский A.M., Богуславский Л.А. Основы реологии асфальтобетона. Под ред. проф. H.H. Иванова.: М.;. -1972. - 200 с.

10. Богуславский A.M. Напряжения и деформации в асфальтобетоне при силовом и температурном воздействии // Надежность, работоспособность и пропускная способность сооружений аэродромов /Сб. науч. тр. МАДИ. М.,. 1981 С. 28 .

11. Прочность и долговечность асфальтобетона / Под. ред. Б.И. Ладыгина. Минск: Наука и техника, 1977. - 84 с.

12. Ладыгин Б.И., Яцевич И.К. Принципы расчета предельной вязкости битумо-минеральных смесей. -Минск. Доклады АН СССР том XI. №8. -С. 699.

13. Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Прочность, устойчивость и уплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1975. -284 с.

14. Васильев А. П. Проблемы разработки методов прогнозирования глубины колеи на автомобильных дорогах.// Проблемы строительства и эксплуатации автомобильных дорог в начале XXI века: Сб. науч. тр /МАДИ (ТУ). М.- 2000. -с. 4 - 32.

15. Васильев А. П. Причины образования колей и пути их устранения /Наука и техника в дорожной отрасли. -М.; Изд-во «Дороги», 1999, №2. С.6-9.

16. Васильев А.П., Коганзон М.С., Яковлев Ю.М. Предложения по учету остаточных деформаций при расчете дорожных одежд нежесткого типа // Наука и техника в дорожной отрасли., -М.; Изд-во «Дороги», 1997, №1. С.5-6.

17. Повышение надежности автомобильных дорог. Под. ред. И.А. Золотаря. М., Транспорт, 1977. 184 с.

18. Казарновский В. Д. Оценка сдвигоустойчивости в расчетах дорожных одежд / Вопросы расчета и конструирования дорожных одежд. Тр. Союздорнии. -М., 1979. -с. 27-38.

19. Казарновский В. Д. Оценка сдвигоустойчивости связных грунтов в дорожном строительстве. -М., Транспорт, 1985. -168 с.

20. Казарновский В.Д., Смирнов В.М., Косарев Ю.И. Определение расчетных значений прочностных харатеристик песков с учетом воздействия повторной нагрузки /Исследования по механике дорожных одежд. Сб. тр. Союздорнии. -М. : 1985. -с. 80-92.

21. Казарновский В. Д. Проблема колееобразования на дорогах с асфальтобетонным покрытием // Наука и техника в дорожной отрасли. 2000. №2 с. 3-4.

22. Коганзон М.С.,, Яковлев Ю.М. Оценка и обеспечение прочности дорожных одежд нежесткого типа.-М.,, 1990.-53 с.

23. Коганзон М.С., Яковлев Ю.М. Работоспособность дорожных одежд нежесткого типа. Учебное пособие /МАДИ. -М., 1985. 52с.

24. Коганзон М.С.,. Каныгина С.Ю. Прогнозирование величины остаточных деформаций дорожных одежд нежесткого типа / Тезисы докладов Республиканской научно-технической: конференции «Проблемы дорожного строительства» Суздаль, 1996, с. 50-52.

25. Матуа В.П., Панасюк JI.H. Прогнозирование и учет остаточных деформаций в дорожных конструкциях. -Ростов-н/Д: Рост. Гос. Строит. Ун-т, 2001. -372 с.

26. Матуа В. П. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций с учетом их неупругих' свойств и пространственного нагружения: Автореф. дис. .докт. техн. наук. М.,, 2000. - 40 с.

27. Руденский A.B. Дорожные асфальтобетонные покрытия. -М.; Транспорт,, 1992. 254с.

28. Руденский A.B. Дифференцирование требований к прочности и деформативности асфальтобетона для различных: условий применения при строительстве покрытий: Автореф. дис. .докт. техн. наук. Томск, 2000. — 41с.

29. Смирнов A.B., Малышев A.A., Ю.А. Агалаков. Механика устойчивости и разрушений дорожных конструкций: Под. ред. проф. A.B. Смирнова. Омск: СибАДИ, 1997. - 91 с.

30. Смирнов A.B. Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций: Учеб. пособие. Омск, 1993. 128 с.

31. Александров A.C. Учет упруговязкопластических свойств связных грунтов при проектировании дорожных одежд: Автореф. дис. .канд. техн. наук. -Омск, 2001. 24с.

32. Горячев М.Г. Обоснование суммарного размера движения для расчета нежестких дорожных одежд с учетом процесса накопления остаточных деформаций: Дис. .канд. техн. наук. М., 1999. - 250 с.

33. Елгонов А.Н. Обоснование мероприятий по ремонту нежестких дорожных одежд на основе оценки ее прочности и ровности: Автореф. Дис. .канд. техн. наук МАДИ. -М., 1992. 17с.

34. Жустарева Е.В. Влияние плотности связного грунта в рабочем слое земляного полотна на остаточные деформации нежестких дорожных одежд: Автореф. дисс. .канд. техн. наук МАДИ, 2000. -20 с.

35. Каныгина С.Ю. Прогнозирование остаточных деформаций дорожных одежд нежесткого типа на земляном полотне из глинистых грунтов: Дис. .канд техн. наук М., 1999. -249 с.

36. Кирюхин Г.Н. Остаточные деформации в асфальтобетонных покрытиях // Наука и техника в дорожной отрасли. 1998. №3. с. 14-16.

37. Кирюхин Г.Н. Влияние реологических свойств асфальтобетона и битума подгрунтовки на образованиеотраженных трещин в покрытии / Тр. Союздорнии -М., 2001. -с. 4-16.

38. Артемьев М.И., Кирюхин Г.Н., Мястовский В. И., Черкасов А.В. Определение характеристик сдвигоустойчивости асфальтобетона на машине для испытания материалов ИП 5150-50 / Тр. Союздорнии -М., 2001. -с. 1724 .

39. Мевлидинов З.А. Обоснование основных показателей, учитывающих влияние остаточных деформаций, при расчете дорожных одежд нежесткого типа: Дис. .канд. техн. наук. М.: 1997. - 192с.

40. Негомедзянов А. А. Учет остаточных деформаций при расчете дорожных одежд переходного типа. Дис. .канд. техн. наук. -М., 1990 125 с.

41. Смирнов В.М. Оценка сдвигоустойчивости песчаных грунтов в дорожных конструкциях при воздействии повторных нагрузок: Дис. .канд. техн. наук. М., 1984.

42. Эдельман А.В. Оценка влияния неупругих свойств грунта земляного полотна на работоспособность дорожных одежд нежесткого типа: Дис. .канд. техн. наук., 1992. 258 с.

43. Gachwendt I., Poliacek I. Navrochovanie a posudzovanie konstrukcji vozovek cestnych komunikacji. Bratislawa, 1987.

44. Гшвенд И. Расчет остаточных деформаций гибких покрытий или предварительный расчет колееобразования в асфальтовых покрытиях // IV Будапештская дорожная конференция / Научно-транспортное общество Венгрии. -1988. Октябрь 4-6. -т. 2. с. 174-183.

45. Finn F. The use of distress prediction subsystems for design of pavement Structures. Procedings of 5 int Confeerence on the Structural Design of Asfhalt Pavement/ Delft. 1982.

46. Hushek S. Evaluation of rutting due to viscous flow in asphalt pavements. Proceedings of 4 int. Conference on the Structural Design of Asphalt Pavements. Ann Arbor, Michigan, 1977.

47. Wanda Grzybowska, Jerzy W. Salamon. Metody przewidywania glembokosce kolei ze szczegolnym uwzglednieniem metody Husheka. Drogownictwo, 4-5, 1991, str. 80-85.

48. Molenaar A. Structural performance and design of flexible road construction and asphalt concrete overlays. Delft University of Technology, Laboratory for Road and Railroad Research, 1983.

49. Highway Development and Management, HDM-4, Washingthon DC: The World Bank, 1997.

50. Nowacki W. Teoria pelzania. Akady, Warsawa, 1963.

51. Cleassen A, Edwards I, Sommer P, Uge P. Asphalt pavement design. Procedding, of 4 int. Conference on the structural Design of Asphalt Pavement, Ann Arbor, Michigan, 1977.

52. Alama K., Gayer D. Odpornosc na Koleiowanie drogowych mieszanek mineralo-asphaltowych i mineralno-siarkowo-asphaltowych. Prace IBDIM, zeszyt 1-2/83, WKiL, 1983.

53. Ullidtz P., Larsen B.K. Mathematical models for prediction pavement performance // Transportation research record. 1986. - 94 p. - p. 48-55.

54. Ullidtz P. Pavement analysis. Elsilviez Science Publishers B.V., 1987. - 320 p.

55. Hass, Ralph and W.R. Hudson. 1978. Pavement Managemant System. McGraw-Hill Book Company, New York.

56. Battiato G, Ronka G. and Verga C. Moving Loads On A Viscoelastic Double Layer: Prediction Of Recoverable And. Permanent Deformaton. Procedding of 4 int. Conference on the structural Design of Asphalt Pavement, Ann Arbor, Michigan, 1977.

57. Instruckcja licwidacji kolei napraw skoleinowanych nawierzchi bitumicznych. Warszava, 1996, 51 str.

58. Васильев А.П., Сиденко B.M. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения: Учебник для вузов; Под ред. А.П. Васильева. М.; Транспорт, 1990, - 304 с.

59. Васильев А.П., Горячев М.Г., Жустарева Е.В. Разработка шкалы оценки состояния проезжей части дорог по колее // Анализ и пути совершенствования методов строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб. науч. тр./ МАДИ (ГТУ) М. - 2002. С. 29-37.

60. Бабков В.Ф., Андреев О. В. Проектирование автомобильных дорог Ч. 1: Учебник для вузов. М.: Транспорт, 1987. - 368 с.

61. Немчинов М.В. Сцепные качества покрытий и безопасность движения автомобилей. М.: Транспорт, 1985. - 224 с.

62. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника / А.П. Васильев, В.И. Баловнев, М.Б. Корсунский и др.; под ред. А.П. Васильева. -М. : Транспорт, 1989. -287 с.

63. Цезар Кейрос. Технико-экономические проблемы ремонта и содержания автомобильных дорог. Ред. и перевод В.Ф. Бабкова. -М., 1995. -57 с.

64. Дорожный асфальтобетон / Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, A.M. Богуславский, И.В. Королев. Под ред. Л.Б. Гезенцвея. М.: Транспорт, 1985. - 350 с.

65. Гезенцвей Л.Б. Асфальтовый бетон. -М.: Строиздат, 1966. 477 с.

66. Фадеев В.Б. Влияние остаточных деформаций грунта земляного полотна на колееобразование на проезжей части дорог с нежесткими дорожными одеждами: Автореф. дис. .канд. техн. наук М. МАДИ.: 1999. 21 с.

67. Маслов H.H. Основы инженерной геологии и механики грунтов: Учебник для вузов. М. : Высш. Школа, 1982. -511 с.

68. Лугов C.B. Расчет глубины колеи в асфальтобетонном покрытии на жестком основании // Анализ и пути совершенствования методов строительства и эксплуатации автомобильных: дорог: Сб. науч. тр./ МАДИ (ГТУ) М. -2002. с. 14-23.

69. Изыскания и проектирование аэродромов: Учеб. для вузов / Г.И. Глушков, В.Ф. Бабков, В.Е. Тригони и др.; Под ред. Г.И. Глушкова. -М.: Транспорт, 1992. -463 с.

70. Метод испытания асфальтобетона на устойчивость к колееобразованию. Стандарт предприятия. -Москва. Корпорация «ТРАНССТРОЙ», 1997. 11 с.

71. Березкин Н.Е. Лекции по теоретической механике. Ч. 2. Динамика системы, динамика твердого тела, аналитическая динамика. -М.; МГУ, 1968. -314 с.

72. Gurtin М.Е. Variational Principles for Liner Elastodinamic Arch. Rat. Mrch / Ahal., 1964 / №16 p. 31-50.

73. Корсунский M.Б. Оценка прочности дорог с нежесткими одеждами: MТранспорт, 1966. -155 с.

74. Быстров Н.В., Коробин Ю.Л. Российские дорожники бьют тревогу: Колееобразование на основных магистралях приобретает угрожающий характер.

75. Кузнецов Ю.В., Щербаков Д.А. Влияние автомобилей различных типов на колееобразование и возможные пути егопредотвращения // Проектирование автомобильных дорог: Сб. науч. тр./ МАДИ (ГТУ). -М. -2003. с. 65-72.

76. Иллиополов С.К. Разработка основ комплексного учета динамических воздействий для расчета и конструирования дорожных одежд: Автореф. Дис. .докт. техн. наук. -МАДИ, 1999. -35 С.

77. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. Учебник под ред. Г. С. Варданяна М., Изд-во АСВ, 1995. - 572 с.

78. Григолюк Э.И., Шалашилин В.И. Проблемы нелинейного деформирования: Метод продолжения решения по параметру в нелинейных задачах механики твердого деформируемого тела. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. Лит., 1988. 232 с.

79. Приварников А.К., Радовский Б.С. Действие подвижной нагрузки на вязко-упругое многослойное основание. -Прикладная механика, 1981, 45 с.

80. Приварников А. К. Пространственная деформация многослойного основания. В кн.: Устойчивость и прочность элементов конструкций. Днепропетровск, Изд-во ДГУ, 1973.- С. 27-45.

81. Ладыгин Б.И., Ким А.Х., Шумчик К.Ф. Условия сдвигоустойчивости асфальтобетона в дорожном покрытии в зависимости от накопления остаточных деформаций. // Доклады Академии наук БССР, т. XIII, №2. 1969. - с. 128- 132.

82. Голхор Моуальто. Обеспечение сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий при сухом и жарком климате республики ЧАД. Дис. .канд. техн. наук МАДИ. М. : 1987. - 160с.

83. Технические указания по применению нефтяных гудронов (остаточных битумов) в дорожном строительстве. М.; МАД РСФСР, - 1975. - 25 с.

84. ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. М., 1997.

85. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. -М.: Высшая школа, 1978. 447 с.

86. Некрасов В. К. Обоснование методов оценки и выбора дорожных каменных материалов. Дисс. .докт. техн. наук. -М.: 1971. -576 с.

87. Поспелов Е.В. Уплотнение слоев дорожных одежд из малопрочного щебня: Автореф. дис. .канд. техн. наук. МАДИ, 1989. -20 с.

88. Семенов В. А. Научные основы повышения однородности дорожных одежд и земляного полотна. Дис. .докт. техн. наук. МАДИ, 1988. -544 с.

89. Бируля А. К. Об упругих и пластических деформациях щебеночных покрытий. Труды ХАДИ. Сб.№6, 1939.

90. Проектирование нежестких дорожных одежд. ОДН 21804 6-01. Министерство транспорта Российской Федерации-. Государственная служба дорожного хозяйства. - М.; 2001. -145с.

91. Апестин В.К., Шак A.M., Яковлев Ю.М. Испытания и оценка прочности нежестких дорожных одежд . М . : Транспорт, 1977. - 102 с.

92. Соболевский Д.Ю. Прочность и несущая способность дилатирующего грунта. -Мн.: Навука i тэхн1ка, 1994.-232 с

93. Коновалов C.B., Коганзон М.С., Прокопец B.C., Зырянов А. Б. Проектирование и обеспечение качества строительства дорожных одежд с основаниями из комплексно укрепленных грунтов / МАДИ. -М., 1988 73 с.

94. Прокопец B.C. К обоснованию требуемой прочности грунтов,, укрепленных цементом / Надежность автомобильных дорог: Сб. науч. тр. МАДИ. М., 1980. с. 113-121.

95. Дорожно-строительные материалы: Учеб. для вузов / И.М. Грушко, И.В. Королев, И.М. Борщ, Г.М. Мищенко. -М. : Транспорт, 1991. -357 с.

96. Технология и организация строительства автомобильных дорог: Учеб. для вузов / Н.В. Горелышев, С.М. Полосин-Никитин, М.С. Коганзон и др.; Под ред. Н.В. Горелышева. -М.: Транспорт, 1992. 551 с.

97. Строительство автомобильных дорог. // Иванов H.H., Некрасов В.К., Коновалов C.B. и др; Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобильные дороги»,- М.; 1980. 387с.

98. Строительство улиц и городских дорог. В 2 ч. Учеб. для вузов. 4.2. Строительство дорожных одежд, тротуаров, дорожек и автомобильных стоянок / А.Я. Тулаев, Э.С. Файнберг, C.B. Коновалов и др.; Под ред. А.Я. Тулаева. -М.: Стройиздат, 1988. -367 с.

99. Носов В.П. Прогнозирование повреждений жестких слоев дорожных одежд на основе математического моделирования. Автореф. дис. .докт. техн. наук. М.,. 1996. - 31с.

100. Носов В. П. Оценка температурных напряжений в цементобетонных покрытиях при изменении температурного режима // Методы и средства повышения надежности материалов и сооружений с учетом транспортных воздействий: Сб. науч. тр. / МАДИ, 1996.

101. Сиденко В.М., Батраков О.Т., Покутнев Ю.А. Дорожные одежды с парогидроизоляционными слоями. М. : Транспорт, 1984, 144с.

102. Махмудов Я. Исследование прочности и деформационной устойчивости асфальтобетонных покрытий. Дис.канд. техн. наук. М, 1973.

103. Казарновская Э.А. Реологические свойства асфальтобетона при отрицательных температурах / Тр. Союздорнии, 1967, № 11.

104. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. ВСН 4 6-83. Министерство транспортного строительства СССР. М.: Транспорт, 1985, - 157 с.

105. Методические рекомендации по оценке сдвигоустойчивости асфальтобетона. Министерство транспорта Р.Ф. Государственная служба дорожного хозяйства (Росавтодор). -М.,, 2002, 21 с.

106. Горелышев Н.В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные материалы. М. : Можайск - Терра, 1995. - 176с.

107. Яковлев Ю.М. Оценка и обеспечение прочности дорожных одежд нежесткого типа в процессе эксплуатации: Дис. .докт. техн. наук. М., 1985. - 435 с.

108. Яковлев Ю.М. Исследование метода испытаний грунтов и нежестких дорожных одежд установкой динамического нагружения: Дис. .канд. техн. наук. -М., 1962. 211 с.

109. Казарновский В.Д. Современные тенденции и проблемы в развитии конструкций и методов расчета дорожных одежд / Наука и техника в дорожной отрасли. 2001.- №3. С. 7-8.

110. Яковлев Ю.М., Коновалов С.С., Лейвак В.А., Шагал JI.B. Исследование расчетных параметров для- оценки прочности и расчета усиления нежестких дорожных одежд при испытании при испытании динамической нагрузкой. Ростов-на-Дону, 1977, -37 с.

111. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ОДН 218. 0.006-2002 / Министерство транспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства России. М.; 2002.

112. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги. Госсторой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

113. Радовский B.C. Теоретические основы конструирования и расчета нежестких дорожных одежд на воздействие подвижных нагрузок. Автореф. дис. .докт. техн. наук -М.; 1982. -35 с.

114. Современные грузовые автотранспортные средства. Справочник / Пойченко В.В., Кондратов П.В., Потемкин C.B., Мазуров В. А. М.: «Агентство Доринформсервис», 1997. - 544 с.

115. Бируля А.К., Сиденко В.М. Определение расчетной влажности земляного полотна автомобильных дорог с помощью теории вероятностей. Журнал «Автомобильные дороги», 1957, №12.

116. Корсунский М.Б., Гайворонский В.Н., Россовский П.Д. . Прогнозирование расчетной влажности грунтов земляного полотна. Тр. Союздорнии. Вып. 7 6, М., 1975. - с.5-29.

117. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд / H.A. Пузаков, И.А. Золотарь, В.М;, Сиденко, А.Я. Тулаев и др.; Под ред. H.A. Золотаря, H.A. Пузакова, В.М. Сиденко. М.; Транспорт, 1971. 413 с.

118. Сиденко В.М. Расчет и регулирование водно-теплового режима дорожных одежд и земляного полотна. -М., 1962 -114 с.

119. Киряков Е.И. Краткосрочный прогноз состояния нежестких дорожных одежд в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов. Автореф. дис. .докт. техн. наук М.; 2001. - 23 с.

120. Богуславский A.M., Сархан И. А. Определение требований к сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий /Строительство и эксплуатация автомобильных дорог: Тр. МАДИ вып. 170, М. - 1979. с. 9-18.

121. Горячев М.Г., Расторгуев М.Ю. Оборудование для измерения параметров колеи на автомобильных дорогах // Анализ и пути совершенствования методов строительства иэксплуатации автомобильных дорог: Сб. науч. тр./ МАДИ (ГТУ) М. - 2002. с. 23-28.

122. AASHO. Road test, Washington, 1962, 300 s. 1965, 370 s.

123. Road Note 29 A guide to the structural design of flexible and rigid pavements for the roads. Road Research Laboratory. London, 1970.

124. Рекомендации по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. Отраслевой дорожный методический документ/Росавтодор Минтранса России. -М., -2002. - 220 с.

125. Указания по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительство и реконструкцию автомобильных дорог. ВСН 21-83. Минтранса РСФСР. М.; Транспорт, 1985. 125 с.

126. Руководство по оценке экономической эффективности использования в дорожном хозяйстве инноваций и достижений научно-технического прогресса. Отраслевой дорожный методический документ/Росавтодор Минтранса России. -М., -2002. - 72 с.