автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Развитие и обоснование метода оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФГУП «СОЮЗДОРНИИ»

На правах рукописи

СТРИЖЕВСКИЙ Александр Моисеевич

РАЗВИТИЕ И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ НЕЖЁСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД В НЕРАСЧЁТНЫЕ ПЕРИОДЫ

ГОДА

Специальность 05.23.11 - Проектирование и строительство

дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2003

Работа выполнена в Государственном предприятии ГП "РОСДОРНИИ"

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент В.К. Апестпн Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор В.Н. Ефимеико кандидат технических наук, доцент Е.И. Феоктистов

Ведущая организация - Дочернее предприятие феде-

рального государственного унитарного предприятия «Государственный дорожный научно-

исследовательский институт СОЮЗДОРНИИ» - «Смоленский СОЮЗДОРНИИ»

Защита диссертации состоится 2 июля 2003г. в 10 часов на заседании разового Диссертационного совета КР 303.019.17 ВАК при Государственном дорожном научно-исследовательском институте ФГУП «СОЮЗДОРНИИ» по адресу: 143900, Московская обл., Бала-шиха-6, шоссе Энтузиастов, 79.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «СОЮЗДОРНИИ».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по выше указанному адресу Диссертационного совета.

Телефон/факс: (095) 521-18-92.

Автореферат разослан « » ¿¿tfsevf_2003г.

Учёный секретарь

Диссертационного совета, к. т. н. B.C. Исаев

Оооз^ \\75\

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Неудовлетворительное состояние значительной части сети автомобильных дорог Российской Федерации, недостаточная протяжённость и разветвлённость автомобильных дорог, постоянное увеличение воздействия транспортных нагрузок на существующую дорожную сеть и интенсивности грузового движения, дефицит средств на ремонт и содержание дорог привели к необходимости создания в дорожной отрасли системы управления состоянием автомобильных дорог. Такая система позволяет оптимизировать программу дорожных работ, обеспечить эффективность использования вкладываемых в эксплуатацию автомобильных дорог средств и гарантировать сохранность дорожной сети. Основой системы управления состоянием дорожной се+и является диагностика автомобильных дорог.

Одним из важнейших показателей, оцениваемых при диагностике автомобильных дорог, является прочность дорожных конструкций. Именно на основе результатов оценки прочности нежёстких дорожных одежд принимаются решения о: необходимости усиления дорожной одежды, возможности проезда автотранспортных средств, перевозящих тяжеловесные грузы, сроках временного ограничения движения по недостаточно прочным участкам автомобильных дорог и другие решения, обеспечивающие возможность проезда по дороге с расчётной скоростью и сохранность автомобильных дорог.

Наряду с важностью рассматриваемого показателя, имеет место высокая трудоёмкость проведения обследований дорожных конструкций при оценке их прочности. Полевые испытания дорожных конструкций ориентированы на короткий расчётный период года - период наибольшего увлажнения грунта земляного полотна. Методика проведения испытаний требует непрерывных и трудоёмких измерений на обследуемых участках дорог в течение всего расчётного периода. Поэтому задача совершенствования метода оценки прочности за счёт обоснования возможности проведения испытаний в нерасчётные периоды года с целью уменьшения трудозатрат при сохранении точности результатов является актуальной.

Цель работы - обоснование и разработка метода оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года для повышения производительности работ при проведении полевых

испытании.

Для достижения следующие задачи:

1. Обосновать возможность и разработать метод оценки прочности нежёстких дорожных конструкций по результатам полевых испытаний в нерасчётные периоды года;

2. Разработать методику рационального проведения испытаний дорожных конструкций в нерасчётные периоды года;

3. Обосновать и обеспечить необходимую точность полевых испытаний нежёстких дорожных конструкций кратковременным нагружением за счёт усовершенствования методики обработки получаемых результатов.

4. Разработать практические рекомендации по методу оценки прочности дорожных конструкций в нерасчётные периоды года.

Научная новизна работы состоит в развитии теоретических положений, касающихся оценки прочности дорожных конструкций на основе изучения влияния погодно- климатических факторов, транспортной нагрузки, а также анализа результатов полевых испытаний дорожных одежд в разные сезоны года.

Достоверность результатов подтверждена экспериментальными исследованиями в разные сезоны года и результатами диагностики федеральных автомобильных дорог.

Практическая ценность работы заключается в разработке метода оценки прочности дорожных конструкций в нерасчётные периоды года, обеспечивающего повышение производительности работ за счёт сокращения трудозатрат без изменения точности получаемых результатов.

Использование результатов работы. Результаты проведенных исследований использованы в нормативно-технических документах: «Рекомендации по оценке прочности нежёстких дорожных одежд методами статического и кратковременного нагружения» (утверждены Минавтодором РСФСР 06.04.83г.), «Указания по оценке прочности и расчёту усиления нежёстких дорожных одежд, ВСН 52-89» (Минавтодор РСФСР - М.: ЦБНТИ, 1989), РД 0219.1.21-2001 «Диагностика автомобильных дорог общего пользования» (Комитет по автомобильным дорогам при Министерстве транспорта и коммуникаций Республики Беларусь, Минск, 2001г.), ОДН 218.1.0522002 «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог» (Росавтодор - М.: Информавтодор, 2002), ОДН 218.1.052-2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд» (Росавтодор -М.: Информавтодор, 2002), а также при оценке прочности автомобильных дорог в областях: Оренбургской (1985-198бгг.), Калининской (1987), Московской (1985-1989 гг.), а также при проведении ежегодной

диагностики сети федеральных автомобильных дорог (1994-1998гг. и 2001-2002гг.).

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на: научно-техническом семинаре «Повышение качества строительства автомобильных дорог в нечернозёмной зоне РСФСР» (Владимиравтодор, Владимирский политехнический институт-Владимир-1982г.); «VI конференции молодых учёных и специалистов» (НИИАТ - М.- июнь 1983г.); Всесоюзной конференции «Основные направления развития метрологии и стандартизации в строительстве» (Госстрой СССР - М. - сентябрь 1983г.); X научно-технической конференции молодых учёных и специалистов «Перспективные пути сокращения трудовых, материальных и энергетических затрат на основе применения рациональных конструкций, материалов и технологий в области дорожного строительства» (ВДНХ СССР, МГП НТО АТ и ДХ, Союздорнии - М. - декабрь 1985г.); научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (январь 1982г., январь 1986г., январь 1988г., январь 1990г., январь 2000г.); XI всесоюзной научно-исследовательской конференции «Перспективные экономичные и долговечные конструкции автомобильных дорог и технология их сооружения» (Союздорнии - М.- ноябрь, 1987г.); научно-технической конференции «Повышение качества строительства автомобильных дорог в нечернозёмной зоне РСФСР» (Суздаль - 1987г.); научно-технической конференции «Пути совершенствования эксплуатационных качеств автомобильных дорог и повышения безопасности движения» (Волгоград - 1989г.); тематической выставке «Развитие дорожного хозяйства в нечернозёмной зоне РСФСР» (объединённые павильоны «Строительство» и павильон «Транспортное строительство», ВДНХ СССР - М. - 1989); международной научно-техническая конференции «Диагностика и оценка состояния дорог» (политехнический университет г. Щецина, Польша - 2-6 апреля 1997г.); международной конференции «Финансирование и инвестирование в проекты по развитию транспортной инфраструктуры в странах СНГ» (международный институт экономических исследований Адама Смита, Австрия, Вена - 2-3 декабря 1997г.); Всероссийском совещании дорожников (Саратов - апрель 2000г.); научно-техническом семинаре «Совершенствование методов и способов диагностики и паспортизации автомобильных дорог и искусственных сооружений на них» (Саратов - 18-21 марта 2002г.); Международной научно-технической конференции «Диагностика и повышение потребительских качеств автомобильных дорог и мостов» (Минск -16-17 мая 2002г.); Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии конструкции и материалы при строительстве, ре-

конструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования Российской федерации» (Геленджик - 23 -27 сентября 2002 года); научно-практической конференции «Проблемы развития информационных и телекоммуникационных технологий и систем связи в дорожном хозяйстве России» (Тверь - 12-14 ноября 2002 г.).

На защиту выносится усовершенствованный Метод оценки прочности нежестких дорожных одежд по результатам испытаний в нерасчётные периоды года, включающий:

1. Новую, экспериментально проверенную и уточнённую по результатам полевых испытаний теоретическую зависимость приведения результатов испытаний нежёстких дорожных конструкций к расчётному периоду года;

2. Методику проведения и обработки результатов испытаний дорожных конструкций в нерасчётные периоды года;

3. Методику приведения результатов испытаний нежёстких до-рбжных конструкций к расчётному году;

4. Методику обработки результатов линейных испытаний, выполненных методами статического и динамического нагруже-ния.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 печатных работ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и общих выводов; содержит 162 страницы основного текста, 58 рисунков, 13 таблиц, список литературы из 117 наименований и 7 приложений на 38 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе приведён анализ существующих методов оценки прочности нежёстких дорожных одежд. На основе выполненного анализа показаны основные недостатки, сформулированы цели и задачи исследований.

Прочность дорожной конструкций - один из определяющих факторов, влияющих и на общую работоспособность дорожной конструкции, и на состояние дорожного покрытия, а следовательно, и на такие показатели как затраты на перевозку пассажиров и грузов, безопасность движения, комфортность поездок, допустимую скорость движения. Оценка прочности эксплуатируемых дорожных конструкций является одной из основных задач, решаемых в рамках системы управления состоянием автомобильных дорог. Исследованию этого вопроса посвящены работы: А. Аблакулова, В.К. Апестина, Ю.О. Балаценко, В.И. Барздо, О.Т. Батракова, A.A. Белана, А.К. Бируля, А.И. Булаха,

Ю.М. Васильева, В.Н. Гайворонского, А.И. Дудакова, В.Н. Ефименко, И.Е. Закурдаева, И.А. Золотаря, В.А. Кейльмана, Е.И. Кирякова, М.С. Коганзона, М. Б. Корсунского, В.П. Корюкова, O.A. Красикова, С. Лукошюнаса, A.A. Малышева, А.П. Матросова, С.И. Миховича, A.C. Недодаева, Р.З. Порицкого, С. Пратусявчуса, Б.С. Радовского, П.Д. Россовского, В.И. Рувинского, P.M. Самедова, А.О. Салля, В.М. Си-денко, A.B. Смирнова, П.И. Теляева, A.A. Чуткова, Е.И. Феоктистова, A.M. Шака, А.И. Шеслера, Ю.М. Яковлева, а также J1. Бергера, К. Джордана, Р. Йодера и др. При полевых испытаниях, проводимых для оценки прочности нежёстких дорожных конструкций, определяют фак-• тические значения обратимых прогибов дорожных конструкций на

характерных участках автомобильных дорог. Применяемый ранее метод оценки прочности нежестких дорожных одежд основывался на использовании результатов полевых испытаний, проведенных только в расчетный, наиболее неблагоприятный по условиям увлажнения, период года. Малая продолжительность этого периода и характерные для него неблагоприятные погодные условия вызывают значительные неудобства и обусловливают низкую производительность работ при проведении полевых испытаний дорожных одежд. Особенно это сказывается при проведении крупномасштабных обследований, например, таких как ежегодная диагностика всей сети федеральных автомобильных дорог (около 46000 км). Выполнение оценки прочности только в расчётный период делает эту работу практически неосуществимой. В последнее время делались попытки повышения производительности полевых испытаний дорожных одежд не только за счет использования высокопроизво-дительного оборудования, но и путем обоснования возможности проведения испытаний за пределами расчетного периода года.

Все существующие методики оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года можно разделить на две группы. К первой группе относятся методики, предполагающие прямую связь между расчётным и некоторым нерасчётным состоянием дорожной конструкции, выраженную соответствующими коэффициентами (А. Аблакулов, А.К. Бируля, В.А. Кейльман, М.С. Коганзон, В.П. Корюков, O.A. Красиков, С.И. Михович, A.C. Недодаев, Р.З. Пориц-кий, Ю.М. Яковлев). Такой подход приводит к погрешностям, связанным с недостаточным учётом влияния фактических характеристик фунта земляного полотна и асфальтобетонного покрытия. Вторая фуппа методик оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года (Ю.О. Балаценко, О.Т. Батраков, A.A. Белан, Е.И. Киряков, Б.С. Радовский) хотя и учитывает указанные факторы,

но использует детерминированные значения расчётных характеристик для прогнозирования параметров водно-теплового режима земляного полотна, однако не учитывает непрерывное изменение состояния дорожных конструкций в расчётный период года. Это существенно снижает надёжность получаемых результатов, учитывая необходимость приведения результатов испытаний к типичному для расчётного периода состоянию дорожных конструкций, интегрально учитывающему фактические изменения жёсткости дорожной конструкции в течение расчётного периода года.

Анализ рассмотренных решений показал, что имеется реальная возможность совершенствования метода оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года и её апробации непосредственно по результатам полевых испытаний.

Вторая глава посвящена анализу работы нежёстких дорожных конструкций в различных погодно-климатических условиях и обоснованию необходимости приведения результатов испытаний к типичному состоянию дорожных конструкций в расчётный период года проведения испытаний. Сформулированы исходные предпосылки и предложена модель приведения результатов испытаний к типичному состоянию дорожных конструкций. Разработаны требования к проведению экспериментальных работ для уточнения принятой модели.

Известно, что величина жёсткости дорожных одежд, характеризующаяся обратимым прогибом, претерпевает непрерывные изменения в течение всего расчётного периода года. Разница в величинах обратимого прогиба на исследуемой точке в течение только одного дня может достигать 40%. Это существенно, поскольку линейные испытания характерных участков могут проводиться в любой момент расчётного периода года и требуют приведения полученных результатов к сопоставимому виду. Для приведения результатов линейных испытаний к сопоставимому виду, определяющему фактическое состояние дорожных конструкций по прочности, на обследуемом участке дороги проводят специальные испытания контрольных точек в течение всего расчётного периода года. Фактические значения обратимых прогибов, соответствующие допустимому уровню надёжности дорожных конструкций, получаемые при линейных испытаниях характерных участков автомобильных дорог, корректируют по результатам испытаний на контрольных точках, приводя их к типичному для расчётного периода года состоянию дорожной конструкции. Именно такой подход к оценке прочности нежёстких дорожных конструкций, применяемый в России вот уже более 12 лет, позволяет адекватно оценивать их фактический запас прочности.

При обосновании методики оценки прочности нежёстких дорожных конструкций в нерасчётные периоды года основывались на гипотезе сохранения основных принципов оценки прочности в расчётный период года (корректировка результатов линейных испытаний по контрольным точкам, оценка прочности характерного участка с допустимым уровнем надёжности по фактическому прогибу), позволяющих получить достаточно точные результаты.

Для анализа работы нежёсткой дорожной конструкции в различных погодно-климатических условиях была принята модель, содержащая три пакета слоёв: верхний органоминеральный слой (I), средний слой, состоящий из дискретных, инертных материалов (II), и нижний слой, являющийся верхней частью земляного полотна (III). Первые два пакета могут состоять из нескольких слоёв дорожной одежды (рис. 1).

Для анализа модели принято допущение о том, что изменение температуры и влажности в разные периоды года изменяют жёсткость только верхнего и нижнего пакетов слоёв. Изменение жёсткости среднего пакета принимается незначительным, и не учитывается в дальнейшем анализе. Таким образом, приведение общего показателя жёсткости (эквивалентного модуля упругости) дорожной конструкции, находящейся в одном температурно-влажностном состоянии, к другому температурно-влажностному состоянию делает возможным выполне-

Еэ ~ Еэ

ние учёта изменений жёсткости асфальтобетонных слоёв дорожного покрытия и грунта верхней части земляного полотна.

Для анализа расчётной схемы преобразуем теоретическую зависимость, предложенную Б.С. Радовским и A.A. Беланом, в следующий вид:

(1) где

D у

ЕэиЕэ - эквивалентный модуль упругости дорожной

конструкции, соответственно, в расчётном и текущем (нерасчётном) состояниях, МПа;

ЕРгиЕтг - модуль упругости на поверхности земляного полотна, соответственно, в расчётном и текущем состояниях дорожной конструкции, МПа;

Е^иЕ^д - общий модуль упругости всех асфальтобетонных слоёв, соответственно, в расчётном и текущем состояниях дорожной конструкции, МПа; ,

Аа6- общая толщина асфальтобетонных слоёв, см;

D - диаметр круга, равновеликого площади соприкосновения колеса расчётного автомобиля и дорожного покрытия, см.

Из предложенной теоретической модели следует, что приведение дорожной конструкции к расчётному состоянию заключается в нахождении модулей упругости асфальтобетонного покрытия и грунта земляного полотна в расчётном и текущем состоянии дорожной конструкции. Недостатком этой модели является то, что непосредственное определение значений модуля упругости асфальтобетонного покрытия и грунта земляного полотна в полевых условиях является сложной и трудоёмкой задачей.

Рассмотренная модель справедлива только для контрольной точки, расположенной на обследуемом участке дороги. Для приведения линейных испытаний, проведенных в нерасчётный период года, к расчётному периоду необходимо фактический прогиб характерного участка дороги, соответствующий допустимому уровню надёжности, скорректировать по результатам испытания контрольной точки, используя (1). Такая корректировка допустима только в случае, если экспериментально подтвердится гипотеза о том, что фактический прогиб характерного участка дороги, соответствующий расчётному уровню надёжности дорожной одежды, и прогиб дорожной конструкции в кон-

трольной точке пропорционально изменяются в разных погодно-климатических условиях:

ЕФ=ЕФХ^Г . (2)

где

ЕфЫЕ% - фактический модуль упругости характерного участка и

дорожной конструкции в контрольной точке, соответственно, в расчётный период года, МПа;

ЕфЫЕI - фактический модуль упругости характерного участка и

дорожной конструкции в контрольной точке, соответственно, в период проведения испытаний, МПа.

Для того, чтобы исключить необходимость определения модуля упругости слоёв асфальтобетонного покрытия в контрольной точке в полевых условиях, преобразуем (1), считая, что модуль упругости

грунта земляного полотна не изменяется (Е£ = Етг ):

0,27 х Иаб х Д£(

"аб

= ЕГ

•1 \ = Е1

_1_ \кв

-1

,(3)

где

Кв =

1К и - обратимый прогиб дорожной конструкции в контрольной точке, соответственно, в период проведения испытаний и в расчётный период года, мм

1Р

■¿Г ■ (4)

к

Для того, чтобы исключить необходимость определения в полевых условиях модуля упругости грунта земляного полотна, преобразуем (1) с учётом полученной Союздорнии теоретической зависимости между эквивалентными модулями упругости дорожной конструкции при разной влажности грунта земляного полотна, считая, что Рр - Рт ■

аб ~ Я аб ■

Еткх 1,5 х£>

Н

г \

К" у

где

Я - общая толщина дорожной одежды, см;

л

/

и Wf - относительная влажность грунта земляного полотна,

соответственно, в период проведения испытаний и в расчётный период года, %.

Подставив (3), (5) в (1) и учитывая (4), получим в окончательном виде формулу модели приведения текущего фактического модуля упругости характерного участка дороги, соответствующего допустимому уровню надёжности, к типичному состоянию дорожной конструкции в расчётный период года:

ЕРФ=К*

1 1,5 х£>

/

К, Н

1-

IV,

т

Жр

о у

(6)

Ввиду ежегодных изменений погодно-климатических условий для объективной оценки прочности нежёстких дорожных одежд необходимы результаты полевых испытаний, приведённые к расчётному году. Принимая относительную влажность грунта земляного полотна в

расчётный период года , равной наиболее вероятной относи-

тельной влажности фунта в расчётный год, можно получить фактический расчётный модуль упругости характерного участка дороги, укрупнено характеризующий расчётный период расчётного года. Чтобы повысить точность приведения результатов полевых испытаний к расчётному году, предлагается, при необходимости, более детально учитывать погодно-климатические характеристики района проведения обследований. Для этого используются данные о продолжительности

расчетных периодов (Тй) и фактических модулях упругости, характеризующих типичные состояния дорожных конструкций ( Еф/>1) в такие

периоды каждого года за нормативный срок службы ( Т0), испытываемой дорожной одежды. При проведении расчётов исходили из гипотезы, что средние значения погодно-климатических характеристик района проведения испытаний в течение периода, равного двум нормативным межремонтным срокам службы дорожной одежды, имеют стабильный характер. Это позволило использовать для расчётов данные гидрометеостанций за прошедшие годы. Выполненный анализ показал, что использование фактических данных прошлых лет, с точки зрения точности расчётов, более предпочтительно, чем многолетнее прогнозирование этих данных. Модуль упругости дорожной одежды, характеризующий её типичное состояние за расчётный период расчётного года, определяют по формуле:

ч

Е*ф =

(7)

/-1

где

ТЕ/ - продолжительность расчетных периодов /-ых годов, зависящая от глубины промерзания и скорости оттаивания фунта земляного полотна, сут;

'но ' коэффициент нормированного отклонения, зависящий от принятого уровня надежности дорожной одежды;

иЕ - коэффициент вариации модуля упругости, определяемый по формуле:

Ефр - среднеарифметическое значение фактических модулей упругости дорожной конструкции, определяемое по формуле:

В случае, если для района проведения испытаний характерны зимние оттепели, величину (Ефр1) определяют по методике, разработанной Белдорнии:______

где

(9)

(Ю)

где

А1кА0 - климатический коэффициент, характеризующий, следовательно, /-Й год и год проведения испытаний.

Климатические коэффициенты определяют по формуле: б

А-\%МХ +

100

(11)

где

Q, - количество осадков в предзимний период (в месячный срок до перехода среднесуточной температуры воздуха через -5°С, по данным гидрометеостанции);

М| - параметр, вычисляемый по формуле:

М, =ДГ/(0,5Г, -Д)

(12)

где

О, - сумма градусо-дней мороза за период до наступления продолжительной и интенсивной оттепели (не менее 4 дней с положительной среднесуточной температурой, по данным гидрометеостанции);

Г, и Г - сумма градусо-дней, соответственно, тепла за зиму и мороза за зиму

Величину модуля упругости (Ефр ), характеризующую типичное состояние дорожной конструкции за расчетный период года проведения испытаний, рассчитывают по формуле (6).

В случае, когда район проведения испытаний характеризуется глубоким сезонным промерзанием грунтов, а зимние оттепели для него не характерны, расчётные модули упругости (Ефр1) определяют по формуле:

/ тгг V

ЕфР1 -

1 \,5хВхК.

Кй

Н1

1-

IV,

фр

№

Р' у

Кд х Кт

(13)

где

Шф и IV/и - относительная расчетная влажность грунта земляно-

р<

го полотна, соответственно, в расчетный период года проведения испытаний и в расчетный период 1 -го года, %;

Ка — - температурный коэффициент, равный отношению

1рв

прогиба (/ ) при температуре покрытия (("ре1) к прогибу, соответствующему расчетному периоду года проведения испытаний ( / ).

Температуру дорожного покрытия за расчётный период / -го года () находят по средней температуре воздуха за расчётный период / -го года, определяемой по данным гидрометеостанций. По найденным величинам (Сре1), используя зависимость "температура - прогиб" дорожного покрытия, определяют величины (/ ).

Величины (1¥ф ) и (\¥р1) - рассчитывают по методике, разработанной Томской государственной архитектурно-строительной акаде-

мией:

где

Ж = , (14)

2

£ - коэффициент, равный 0,97 (град.сут) /мм;

в - сумма отрицательных среднесуточных температур воздуха за октябрь-декабрь предыдущего года, град.сут.(3десь и далее данные взяты из журнала ТМ-1 ближайшей гидрометеостанции);

^ Юг

- гидротермический коэффициент Селянинова,

мм/град,сут

г - сумма осадков за предыдущий период года со среднесуточной температурой воздуха выше 10°С, мм.;

Т2 - сумма среднесуточных температур воздуха за тот же период, град.сут.

Для экспериментальной проверки разработанной методики приведения дорожной конструкции к расчётному состоянию были запланированы и проведены экспериментальные работы, направленные на определение:

• влияния температуры асфальтобетонного покрытия на эквивалентный модуль упругости дорожной конструкции;

• влияния влажности грунта земляного полотна на эквивалентный модуль упругости дорожной конструкции;

• изменений обратимого прогиба дорожной конструкции в контрольной точке в разные периоды года;

• изменений фактического прогиба дорожной конструкции на характерном участке автомобильной дороги в разные периоды года;

В третьей главе изложена методика полевых экспериментальных работ по проверке теоретической расчётной модели приведения текущего, фактического модуля упругости характерного участка автомобильной дороги, соответствующего допустимому уровню надёжности, к типичному состоянию дорожной конструкции в расчётный период года.

Основные экспериментальные работы проводились на участках автомобильных дорог в Сергиев-Посадском, Волоколамском, Дмитровском, Рузском, Клинском и Ногинском районах Московской области, а также во Владимирской, Тверской и Оренбургской облас- л

тях. Часть экспериментальных работ выполняли на дорогах Новосибирской, Челябинской и Магаданской областей, а также на дорогах Хабаровского края. Всего было обследовано более ста характерных *

участков дорог, на каждом из которых были закреплены от 1 до 6 контрольных точек. Отдельные участки находилась под постоянным и непрерывным наблюдением в течение 8 лет. Участки для проведения экспериментальных работ выбирали таким образом, чтобы максимально охватить возможный диапазон типов поперечного профиля земляного полотна, конструкций дорожных одежд, грунта земляного полотна по состоянию водоотвода, состоянию поверхности покрытия, интенсивности и состава дорожного движения. Испытание дорожных конструкций выполняли с использованием передвижной дорожной лаборатории модели КП-502МП, прицепной установки динамического нагружения «Дина-3», и длиннобазового прогибомера модели КП-204 в расчётный период года и после его окончания, вплоть до наступления заморозков. Оценку величины напряжений, возникающих в слоях дорожной конструкции под воздействием различных типов нагружения, выполняли с помощью тензометрических датчиков нормальных и растягивающих напряжений. В контрольных точках за расчётный и нерасчётный периоды года дополнительно определяли температуру воздуха и покрытия, толщину покрытия и дорожной одежды, относительную ,

влажность и вид грунта земляного полотна, фиксировали дефекты по- ♦

крытия. Температуру дорожного покрытия определяли электрическим полупроводниковым термометром ЭТП-М. Пробы фунта отбирали путём непосредственного бурения дорожной конструкции в контрольных точках, а также в шурфах, отрытых на обочине рядом с кромкой дорожного покрытия.

Основным результатом экспериментальных исследований являлось подтверждение:

• гипотезы о том, что фактический прогиб характерного участка дороги, соответствующий допустимому уровню надёжно-

ста, и прогиб дорожной конструкции в контрольной точке пропорционально изменяются в расчётный и нерасчётный периоды года;

• теоретической модели приведения текущего фактического модуля упругости характерного участка автомобильной дороги, соответствующего расчётному уровню надёжности, к типичному состоянию дорожной конструкции в расчётный период проведения испытаний;

• возможности использования метода кратковременного на, гружения дорожных конструкций (при проведении полевых

испытаний) для оценки прочности нежёстких дорожных одежд без снижения точности получаемых результатов и ме-1! тода выборочных линейных испытаний.

Для обоснования возможности корректировки линейных испытаний, проведенных в нерасчётный период года, по результатам испытаний в контрольных точках за тот же период времени (2), испытания опытных участков автомобильных дорог проводили в период с апреля по октябрь. При этом на каждом характерном участке дороги I наблюдали одновременно за несколькими контрольными точками.

Контрольные точки выбирали по виду дефектов на полосах наката, в местах с наихудшим состоянием дорожного покрытия с тем, чтобы можно было наиболее точно отследить деформации дорожной конструкции под воздействием нагрузки, соответствующие расчётной надёжности дорожной одежды. По результатам испытаний проводили сравнение изменения значений фактического прогиба каждого характерного участка и обратимого прогиба в каждой контрольной точке в момент проведения линейных испытаний.

Для уточнения влияния влажности фунта земляного полотна на обратимый прогиб дорожной конструкции в контрольной точке испытания в этих точках проводили с апреля по октябрь. В каждой контрольной точке определяли величину обратимого прогиба, температу-^ ру покрытия, толщину дорожной одежды и относительную влажность

образцов грунта, взятого из земляного полотна. Образцы грунта отби-' рали как из скважины, пробуренной рядом с контрольной точкой, так и

4 из шурфа, вырытого на обочине, напротив контрольной точки. Образ-

цы фунта отбирали непосредственно под дорожной одеждой, а также с глубины 0,25м, 0,5м и 1м от поверхности земляного полотна. По результатам испытаний сравнивали изменения относительной влажности образцов фунта земляного полотна, взятых в пробуренной скважине и в отрытом шурфе, а также отношение модулей упругости, рассчитан' ных по формуле (5), и отношение этих же модулей, полученных по

I

\

)

результатам измерений обратимых прогибов дорожной одежды. Измерения проводили в расчётный и нерасчётный периоды года при одинаковой температуре асфальтобетонного покрытия. Для этого в нерасчётный период года испытания проводили рано утром, а в расчётный период года - во второй половине дня.

Для уточнения влияния температуры покрытия на величину обратимого прогиба дорожной конструкции в контрольной точке испытания выполняли, начиная со второй половины мая, после окончания расчётного периода. При отсутствии осадков влажность грунта земляного полотна в период проведения испытаний оставалась неизменной. Для получения максимально большого диапазона температуры дорожного покрытия испытания в каждой контрольной точке проводили в солнечные дни с 700 до 1800. В каждой контрольной точке фиксировали толщину асфальтобетонного покрытия. По результатам испытаний находили зависимость между изменением температуры покрытия и обратимого прогиба дорожной конструкции в контрольной точке. Для нахождения связи между температурой воздуха и температурой дорожного покрытия в течение всего расчётного периода использовали информацию о замерах температуры воздуха (гидрометеостанции, ближайшей к опытному участку автомобильной дороги) и одновременно выполняли измерения температуры дорожного покрытия в контрольных точках.

Линейные измерения прогибов и измерения прогибов в контрольных точках проводили методами статического и кратковременного нагружения дорожной конструкции. Для определения наиболее эффективного использования каждого из этих методов нагружения проводили сопоставительные испытания. На покрытии опытных участков дорог краской фиксировали места испытания. Затем в каждой отмеченной точке дорожная конструкция последовательно испытывалась статическим и динамическим нагружением. В контрольных точках проводили многократные испытания. По результатам испытаний находили зависимость между величинами прогибов, полученных методами статического и динамического нагружения.

В четвёртой главе представлен анализ результатов экспериментальных исследований дорожных конструкций, проведенных в расчётный и нерасчётный периоды года, а также приведены практические рекомендации по применению метода оценки прочности нежёстких дорожных одежд в разные периоды года.

Для проверки гипотезы, согласно которой фактический прогиб характерного участка автомобильной дороги и прогиб дорожной конструкции в контрольной точке изменяются пропорционально не только

в расчётные, но и в нерасчётные периоды года. По результатам полевых испытаний между этими показателями были построены регрессионные зависимости. Анализ полученных зависимостей подтвердил гипотезу о наличии пропорциональной связи между фактическими прогибами и обратимыми прогибами в контрольных точках, выбранных случайным образом в местах с наиболее серьёзными дефектами покрытия. Однако максимальная погрешность этих зависимостей составляла 20%. В то же время, если значения обратимых прогибов вынести на график только в тех контрольных точках, где величина прогиба в нерасчётный период года отличается от фактического прогиба харак-* терного участка (не более чем на 10%), то максимальная погрешность

регрессионных зависимостей не превышает ±5% ( рис. 2), что соответ-

* Прогибы, измеренные в апреле А Прогибы, тзмеренньк в мае-октябре

Рис. 2. Пример изменения фактического прогиба на характерном участке (/ф) и обратимого прогиба в контрольной точке (/к) по результатам полевых испытаний в разные сезоны года

' С целью уточнения теоретической зависимости между эквива-

£ лентными модулями упругости дорожной конструкции при разной

влажности грунта земляного полотна - см.(5), по результатам полевых испытаний были построены регрессионные зависимости между значениями модулей упругости дорожных конструкций в контрольных точ-' ках, определёнными при одинаковой температуре дорожного покры-

' тия, но при разной относительной влажности грунта земляного полот-

на в расчётный и нерасчётный периоды года. Анализ полученных результатов испытаний показал, что погрешность достигает 22% и для практического использования её необходимо скорректировать с учётом

типа грунта земляного полотна. В результате обработки экспериментальных данных были подобраны значения эмпирического коэффициента (Кг), уменьшающего погрешность расчётов до 5%:

Ероб \,5ХРХКг Ет

ОБ

Н

1-

IV,

т\

\

IV/

(15)

где

Кг - коэффициент, равный 2,15 для суглинков, супесей пылева-тых, тяжёлых и равный 1,5 для супесей лёгких и песчаных грунтов.

С целью обоснования возможности использования в расчётах показателей образцов грунта, взятых из шурфов, вырытых рядом с кромкой дорожного покрытия, по результатам испытаний были построены соответствующие регрессионные зависимости. На рис. 3 представлен пример такой зависимости. По оси ординат нанесены значения отношений относительной влажности образцов грунта земляного полотна, полученные в расчётный и нерасчётный периоды года в скважине, пробуренной рядом с контрольной точкой, а на оси абсцисс -отношения относительной влажности грунта земляного полотна, полученные в шурфе, вырытом напротив контрольной точки рядом с кромкой дорожного покрытия. Из рис. 3 видно, что при проведении полевых испытаний для Ьценки прочности нежёстких дорожных конструкций можно определять относительную влажность грунта земляного полотна в шурфе, вырытом вблизи кромки проезжей части. При этом погрешность значения относительной влажности не превысит допустимых 5%.

(скважина)

0,85 -

0,75

0"урф)

Рис. 3. Зависимость изменения относительной влажности образцов грунт земляного полотна, отобранных из скважины под правой полосой наката и в шурфе, вырытом вблизи кромки проезжей

части

На основе экспериментально найденных закономерностей, были проанализированы зависимости отношений фактических прогибов на характерных участках дороги, полученных в результате испытаний в расчётные и нерасчётные периоды года. Для практических целей анализ этих зависимостей позволил обосновать эмпирические коэффициенты, уточняющие (6) и учитывающие состояние дорожного покрытия в районе контрольной точки (Кд) и тип дорожной одежды (Кт).

В результате проведенных исследований для практического использования рекомендуется формула приведения результатов испытаний к расчётному периоду года с погрешностью ±5%:

Щ = Етфх

1 1,5 х Z) х Кг

Ка

H

1-Е

WJ

хКдх Кт

(16)

Тип до- рож ной оде жды Коэффициент приведения дорожной конструкции к типичному состоянию, Кт

Грунт земляного полотна - супесь легкая и песчаный грунт Грунт земляного полотна - суглинки, супеси пылеватые и тяжелые пылеватые

0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90

Капиталь ный I I 1 1 1 1 1,84 1,39 1,23 1,13 1,06 1

Облегчен-ный 1,62 1,36 1,21 1,12 1,03 1 5 3 1,85 1,50 1,27 1,10

В случае, если контрольная точка выбрана на участке дорожного покрытия имеющего сетку трещин или частых трещины, коэффициент Кд = 0,9. В остальных случаях Кд = 1.

При проведении полевых испытаний нежёстких дорожных одежд методами статического и кратковременного нагружения было установлено, что погрешность результатов измерений с помощью установок динамического нагружения может достигать 50%. Эта погрешность связана с несопоставимостью результатов испытаний в отдельных точках из-за разной скорости нагружения дорожной конструкции (эффект динамического упрочнения). Для уменьшения величины погрешности предлагается методика, основанная на сопоставлении только фактических прогибов на характерных участках автомобильных дорог, соответствующих допустимому уровню надёжности. При срав-

!

нении фактических значений результатов испытаний методами статического и кратковременного нагружения, погрешность получаемых результатов снизилась до +5%, что обеспечило возможность комбинированного использования указанных методов нагружения с одинаковой

Прогиб от статической нагрузки.мм

Рис. 4. Регрессионные зависимости меязду результатами испытаний методами статического и кратковременного нагружения

1 - общая регрессионная зависимость для девяти обследованных характерных участков дорог; 2 - регрессионная зависимость, построенная по фактическим значениям результатов испытаний методами статического и кратковременного нагружения, соответствующих допустимому уровню надёжности и обеспечивающая погрешность, не превышающую 5%; 3 - 11 - регрессионные зависимости измеренных обратимых прогибов на каждом из 9-ти характерных участках дорог, при оптимальном объёме испытаний

Испытания показали, что для расчётного и нерасчётного периодов года регрессионная зависимость, построенная по фактическим значениям результатов испытаний методами статического и кратковременного нагружения, соответствующих допустимому уровню надёжности, имеет разный характер. Для расчётного периода можно рекомендовать зависимость, справедливую в диапазоне обратимых прогибов 0,2мм й1кр< 2мм:

/ст=0,26+1,12. (17)

Для не расчётного периода рекомендуется зависимость, справедливая в диапазоне обратимых прогибов 0,1мм < й 0,6мм:

/ст=0,085+1,6/^ ,(18)

Полученные зависимости (17) и (18) справедливы только для обследованных типов дорожных конструкций. Для других дорожных конструкций необходимо находить зависимости по предложенной методике.

Основываясь на полученных результатах, можно предложить следующие варианты проведения полевых испытаний нежёстких дорожных одежд при оценке их прочности:

• только в расчётный период года;

• только в нерасчётный период года;

, • непрерывно в расчётный и нерасчётный периоды года;

• комбинированный метод, когда в расчётный период контролируют только температуру дорожного покрытия и относительную влажность грунта земляного полотна в контрольных точках, а линейные испытания характерных участков проводят в нерасчётные периоды года.

Выбор варианта проведения полевых испытаний зависит от задач проведения обследований, объёмов испытаний и сроков выполнения работ. Вариаш- проведения испытаний в расчётный период года является самым надёжным, но и самым трудоёмким и дорогим. Комбинированный метод испытаний дорожных конструкций позволяет вместо расчётных значений температуры дорожного покрытия и относительной влажности грунта земляного полотна использовать изме-, ренные значения этих показателей. Наиболее дешёвым и производительным является вариант проведения испытаний в нерасчётные периоды года. В этом случае годовая производительность полевых работ увеличивается в 6-7 раз по сравнению с вариантом проведения полевых испытаний в расчётный период года. Именно поэтому при проведении масштабных работ по диагностике, паспортизации и инвентаризации сети автомобильных дорог целесообразно использовать этот метод, обоснованный в данной работе.

^ Оценку прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные

периоды года рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

ч

• определять границы характерных участков;

• проводить линейные испытания с определением фактического прогиба характерного участка, соответствующего заданному уровню надёжности;

• определять на характерном участке контрольную точку, обратимый прогиб которой отличается от фактического прогиба характерного участка не более чем на 10%;

I

1 21

|

• определять относительную влажность фунта земляного полотна и находить зависимость между температурой дорожного покрытия и обратимым прогибом на контрольной точке;

• определять, используя зависимость (16), фактический прогиб характерного участка дороги, приведенный к расчётному периоду расчётного года;

• при необходимости уточнения приведения результатов испытаний к расчётному году использовать зависимость (7). Расчёт экономического эффекта от использования разработанной методики, по сравнению с методикой оценки прочности нежёстких дорожных одежд, в расчётный период года составляет 2270 руб./км в ценах 2003 года.

Общие выводы

• Доказана возможность выполнения оценки прочности нежёстких дорожных одежд по результатам их испытаний в нерасчётные периоды года без изменения точности результатов.

• Экспериментально подтверждена полученная теоретически и скорректирована экспериментально зависимость, позволяющая приводить результаты испытаний, выполненных в нерасчётный период года к расчётному периоду, без определения модулей упругости конструктивных слоёв дорожной одежды и фунта земляного полотна;

• Разработана методика проведения полевых испытаний по оценке прочности нежёстких дорожных одежд, позволяющая повысить годовую производительность полевых работ в 6-7 раз;

• Предложена уточнённая методика приведения результатов испытаний нежёстких дорожных конструкций к расчётному году, позволяющая повысить надёжность результатов оценки прочности нежёстких дорожных одежд;

• Обоснована методика обработки результатов совместных испытаний статическим и кратковременным нафужением дорожной конструкции с определением фаниц применимости метода кратковременного нафужения без изменения точности расчётов;

По материалам диссертации опубликованы следующие основные работы:

1. Апестин В.К., Коновалов C.B., Коновалов С.С., Яковлев Ю.М., Козлов В.П., Стрижевский A.M. Динамические методы испытания дорожных одежд // Автомобильные дороги. -1981,- №7.

2. Апестин В.К., Коновалов C.B., Коновалов С.С., Яковлев Ю.М., Козлов В.П., Стрижевский A.M. Сравнительные испытания нежёстких дорожных одежд с использованием различных установок динамического нагружения //Ускорение научно-технического прогресса, повышение производительности труда и качества дорожных работ. Конструкции дорожных одежд: Тезисы докладов и сообщений VII Всесоюзного совещания дорожников / СОЮЗДОРНИИ-М., 1981 .-С.30-32.

3. Стрижевский A.M. Напряжённо-деформированное состояние нежёсткой дорожной одежды при воздействии кратковременных нагрузок //Повышение технико-эксплуатационных качеств автомобильных дорог:Сб. научн. тр./ГИПРОДОРНИИ.-М.,1982.-С.71-78.

4. Апестин В.К., Козлов В.П., Стрижевский A.M. Оценка состояния нежёстких одежд по прочности методами статического и кратковременного нагружения //Повышение технико-эксплуатационных качеств автомобильных дорог: Сб. научн. тр./ГИПРОДОРНИИ.-М.,1982.-С.59-70.

5. Апестин В.К., Коновалов C.B., Стрижевский A.M. Влияние конструктивных особенностей дорожной одежды на результаты испытаний статическим и кратковременным нагружением //Совершенствование методов строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб. научн. тр./МАДИ,- М,- 1982. - С. 19-24.

6. Апестин В.К., Коновалов C.B., Яковлев Ю.М., Стрижевский A.M. Оборудование для оценки прочности дорожных одежд// Основные направления развития метрологии и стандартизации в строительстве: Тезисы докладов и сообщений Всесоюзной конференции «Основные направления развития метрологии и стандартизации в строительстве»/ Госстрой СССР-М.,1983.-С.126-128.

7. Апестин В.К., Малышев A.A., Стрижевский A.M. Оценка влияния региональных условий при обосновании требований к прочности нежёстких дорожных одежд//Совершенствование эксплуатации автомобильных дорог: Сб. научн. тр./СибАДИ. - Омск, 1984. -С.10-19.

8. Стрижевский A.M. Особенности проведения контрольных испытаний при оценке прочности нежёстких дорожных одежд

//Контроль и повышение качества в строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог: Сб. научн. тр./ ГИПРОДОРНИИ. -М..1985.-С.36-40.

9. Стрижевский A.M., Ермаков M.JI. О точности обработки результатов полевых испытаний нежёстких дорожных одежд //Совершенствование методов оценки и повышения технико-эксплуатационных качеств автомобильных дорог: Сб. научн. тр./ ГИПРОДОРНИИ.-М., 1986.-С.74-81.

10. Стрижевский A.M. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года //Перспективные экономичные и долговечные конструкции автомобильных дорог и технология их сооружения: Тезисы XI всесоюзной научно-исследовательской конференции/СОЮЗДОРНИИ.-М., 1987.-С.35-36.

11. Апестин В.К., Стрижевский A.M. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётный период года //Новое в проектировании конструкций дорожных одежд: Сб. научн. тр. /СОЮЗДОРНИИ.-М., 1988.-С. 107-118.

12. Смуров Н.М., Стрижевский A.M. Ускоренный метод определения прочностных характеристик органоминеральных слоёв дорожных одежд в полевых условиях //Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. №4 /Новосибирский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт имени

B.В. Куйбышева,- Новосибирск,- 1990.-С.91-94.

13. Стрижевский A.M. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд с усовершенствованным покрытием по результатам выборочных испытаний // Труды НПО РОСДОРНИИ. Выпуск 5. -М., 1992,-

C.83-87.

14. Апестин В.К., Дудаков А.И., Стрижевский A.M. Основные принципы сезонного ограничения движения и оценки ущерба от проезда по дорогам тяжеловесных автотранспортных средств // Труды РОСДОРНИИ. Выпуск 5. - М.,1996.-С.81-92.

15. Стрижевский A.M. Организация работ по диагностике автомобильных дорог и использование её результатов // Выпуск 14. Ч. 1: Сб. научн. тр. /РУП «БелдорНИИ»,- Минск-2002. -С. 149-155.

16. Стрижевский A.M. Ускоренный метод оценки прочности нежёстких дорожных одежд при проведении диагностики автомобильных дорог// Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии конструкции и материалы при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования Российской федерации»/Кубанский государственный технологический университет. - Геленджик.-2002,- С.44-46.

(

I

( Стрижевский Александр Моисеевич

Развитие и обоснование метода оценки прочности нежёстких дорожных оде^Д в нерасчётные периоды года

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

Подписано в печать 30.05.2003 г. Формат 60x84/16 Тираж 100 экз. Заказ 12 Объём 1 п.л.

Государственное предприятие РОСДОРНИИ. 125493. Москва, Смольная ул. 2

» 1175t

£ооЗ-А

"TiysT

м

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ

И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основные направления развития методов оценки прочности нежёстких 14 дорожных одежд.

1.2. Обзор и анализ методов оценки прочности нежёстких дорожных одежд

1.3. Цель и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ НЕЖЁСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

В РАЗНЫЕ СЕЗОНЫ ГОДА.

2.1. Анализ факторов, влияющих на изменение модуля упругости нежёсткой дорожной одежды в различных погодно-климатических условиях

2.2. Оценка точности приведения результатов разновременных линейных испытаний дорожных одежд к сопоставимому виду с использованием контрольных точек.

2.3. Разработка теоретических зависимостей для прогнозирования расчётных состояний дорожных конструкций по результатам испытаний в нерасчётные периоды года.

2.3.1. Обоснование модели работы нежёсткой дорожной конструкции при изменении влажностных и температурных показателей.

2.3.2. Приведение результатов полевых испытаний к расчётному году.

2.4. Выводы по второй главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ

МЕТОДА ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ НЕЖЁСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД В НЕРАСЧЁТНЫЕ

ПЕРИОДЫ ГОДА.

3.1. Планирование экспериментальных работ для уточнения принятой модели работы нежёсткой дорожной конструкции.

Выбор оборудования, экспериментальных участков, режимов проведения обследований

3.3. Методика проведения экспериментальных работ по обоснованию возможности оценки прочности нежёстких дорожных одежд по результатам испытаний в нерасчётные периоды года.

3.4. Методика проведения экспериментальных работ по повышению производительности полевых обследований при оценке прочности нежёстких дорожных одежд по результатам испытаний в нерасчётные периоды года.

3.4. Выводы по третьей главе.

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ НЕЖЁСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД В РАЗНЫЕ ПЕРИОДЫ ГОДА.

4.1. Анализ результатов экспериментальных исследований.

4.1.1 Анализ результатов экспериментальных исследований, по обоснованию возможности оценки прочности нежёстких дорожных одежд на основе результатов их испытаний в нерасчётные периоды года.

4.1.2. Анализ результатов экспериментальных исследований, по повышению производительности полевых работ при проведении полевых испытаний ц нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года.

4.2. Особенности оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года.

4.3. Экспресс-метод оценки прочности нежёстких дорожных одежд при проведении диагностики автомобильных дорог.

4.4. Оценка экономического эффекта от проведения Ф испытаний по оценке прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года.

Неудовлетворительное состояние значительной части сети автомобильных дорог Российской Федерации, недостаточная протяжённость и раз-ветвлённость автомобильных дорог, постоянное увеличение изнашивающего воздействия транспортных потоков на существующую дорожную сеть за счёт роста осевых нагрузок и интенсивности грузового движения, дефицит средств, направляемых на ремонт и содержание автомобильных дорог привели к необходимости создания в дорожной отрасли системы управления состоянием автомобильных дорог, позволяющей оптимизировать программу дорожных работ, обеспечить эффективность использования вкладываемых в эксплуатацию автомобильных дорог средств и гарантировать сохранность дорожной сети. Основой системы управления состоянием дорожной сети является диагностика автомобильных дорог.

Одним из важнейших показателей, оцениваемых при диагностике автомобильных дорог, является прочность дорожных конструкций. Именно на основе результатов оценки прочности нежёстких дорожных одежд принимаются решения о: необходимости усиления дорожной одежды, возможности проезда автотранспортных средств, перевозящих тяжеловесные грузы, сроках временного ограничения движения по недостаточно прочным участкам автомобильных дорог и другие решения, обеспечивающие возможность проезда по дороге с расчётной скоростью и сохранность автомобильных дорог.

Применяемый в настоящее время метод оценки прочности нежестких дорожных одежд основан на использовании результатов полевых испытаний, проведенных в расчетный, наиболее неблагоприятный по условиям увлажнения, период года. В северных и центральных районах нашей страны расчетный период наблюдается обычно во время весеннего оттаивания дорожной конструкции, в южных районах его начало часто совпадает с периодом выпадения зимне-весенних осадков. Малая продолжительность этого периода и характерные для него неблагоприятные погодные условия вызывают значительные неудобства и обуславливают низкую производительность при проведении полевых испытаний дорожных одежд. Низкая годовая производительность полевых испытаний является основным препятствием в проведении массовых обследований дорог с целью получения необходимой информации о состоянии дорожных одежд. Для решения этого вопроса предпринимаются попытки повышения производительности полевых испытаний дорожных одежд не только за счет использования высокопроизводительного оборудования, но и путем обоснования возможности проведения испытаний в нерасчетные периоды года. Учитывая, что оценка прочности нежестких дорожных одежд предполагает сравнение фактических модулей упругости с требуемыми, а требуемые модули упругости определены именно для расчетного периода, то, следовательно, модули упругости, определенные за пределами расчетного периода, необходимо привести именно к этому периоду. Кроме того, учитывая, что погодно-климатические условия из года в год изменяются, результаты испытаний, полученные в определенный год необходимо приводить к расчетному году.

Анализ опубликованных методов оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года показал, что для них характерны следующие общие недостатки: ориентация на кратковременные моменты наибольшего (пикового) ослабления дорожной одежды; обеспечение прогноза расчетного состояния дорожной одежды без достаточного учета возможного изменения ее прочности под воздействием движения транспорта и по-годно-климатических условий; ориентация на расчетные характеристики грунта и асфальтобетонного покрытия, не комплексный учёт всех факторов, влияющих на общий модуль упругости дорожной конструкции; не достаточный учёт надежности прогнозируемого результата. Поэтому задача совершенствования метода оценки прочности за счёт обоснования возможности проведения испытаний в нерасчётные периоды года с целью уменьшения трудозатрат при сохранении точности результатов является актуальной.

Целью работы является обоснование и разработка метода оценки прочности нежёстких дорожных одежд в нерасчётные периоды года для повышения производительности работ при проведении полевых испытаний.

Для достижения сформулированной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Обосновать возможность и разработать метод оценки прочности нежёстких дорожных конструкций по результатам полевых испытаний в нерасчётные периоды года;

2. Разработать методику рационального проведения испытаний дорожных конструкций в нерасчётные периоды года;

3. Обосновать и обеспечить необходимую точность полевых испытаний нежёстких дорожных конструкций кратковременным нагружением за счёт усовершенствования методики обработки получаемых результатов.

4. Разработать практические рекомендации по методу оценки прочности дорожных конструкций в нерасчётные периоды года.

Научная новизна работы состоит в развитии теоретических положений, касающихся оценки прочности дорожных конструкций на основе изучения влияния погодно климатических факторов, транспортной нагрузки, а также анализа результатов полевых испытаний дорожных одежд в разные сезоны года.

Практическая ценность работы заключается в разработке метода оценки прочности дорожных конструкций в нерасчётные периоды года, обеспечивающего повышение производительности работ за счёт сокращения трудозатрат без изменения точности получаемых результатов.

Внедрение. Результаты проведенных исследований использованы в: «Рекомендациях по оценке прочности нежёстких дорожных одежд методами статического и кратковременного нагружения» (утверждены Минавтодором РСФСР 06.04.83г.), «Указаниях по оценке прочности и расчёту усиления нежёстких дорожных одежд, ВСН 52-89» (Минавтодор РСФСР, М., ЦБНТИ, 1989), РД 0219.1.21-2001 «Диагностика автомобильных дорог общего пользования» (Комитет по автомобильным дорогам при Министерстве транспорта и коммуникаций Республики Беларусь, Минск, 2001г.), Отраслевых дорожных нормах «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог» ОДН 218.0.006-2002 (Росавтодор, М., Информавтодор, 2002), Отраслевых дорожных нормах «Оценка прочности нежестких дорожных одежд», ОДН 218.052-04 (Росавтодор, М., Информавтодор, 2002), а также при оценке прочности автомобильных дорог в 1985-1986гг. в Оренбургской области, в 1987г. в Калининской области, в 1985-1989 гг. в Московской области, и при проведении ежегодной диагностики сети федеральных автомобильных дорог 1994-1998гг., 2001г. и 2002г.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на: научно-техническом семинаре «Повышение качества строительства автомобильных дорог в нечернозёмной зоне РСФСР» (Владимиравтодор, Владимирский политехнический институт-Владимир-1982г.); «VI конференции молодых учёных и специалистов» (НИИАТ - М.- июнь 1983г.); Всесоюзной конференции «Основные направления развития метрологии и стандартизации в строительстве» (Госстрой СССР - М. - сентябрь 1983г.); X научно-технической конференции молодых учёных и специалистов «Перспективные пути сокращения трудовых, материальных и энергетических затрат на основе применения рациональных конструкций, материалов и технологий в области дорожного строительства» (ВДНХ СССР, МГП НТО AT и ДХ, Союздорнии -М. - декабрь 1985г.); научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (январь 1982г., январь 1986г., январь 1988г., январь 1990г., январь 2000г.); XI всесоюзной научно-исследовательской конференции «Перспективные экономичные и долговечные конструкции автомобильных дорог и технология их сооружения» (Союздорнии - М.- ноябрь, 1987г.); научно-технической конференции «Повышение качества строительства автомобильных дорог в нечернозёмной зоне РСФСР» (Суздаль - 1987г.); научно-технической конференции «Пути совершенствования эксплуатационных качеств автомобильных дорог и повышения безопасности движения» (Волгоград - 1989г.); тематической выставке «Развитие дорожного хозяйства в нечернозёмной зоне РСФСР» (объединённые павильоны «Строительство» и павильон «Транспортное строительство», ВДНХ СССР - М. - 1989); международной научно-техническая конференции «Диагностика и оценка состояния дорог» (политехнический университет г. Щецина, Польша - 2-6 апреля 1997г.); международной конференции «Финансирование и инвестирование в проекты по развитию транспортной инфраструктуры в странах СНГ» (международный институт экономических исследований Адама Смита, Австрия, Вена - 2-3 декабря 1997г.); Всероссийском совещании дорожников (Саратов -апрель 2000г.); научно-техническом семинаре «Совершенствование методов и способов диагностики и паспортизации автомобильных дорог и искусственных сооружений на них» (Саратов - 18-21 марта 2002г.); Международной научно-технической конференции «Диагностика и повышение потребительских качеств автомобильных дорог и мостов» (Минск - 16-17 мая 2002г.); Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии конструкции и материалы при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования Российской федерации» (Геленджик - 23 -27 сентября 2002 года); научно-практической конференции «Проблемы развития информационных и телекоммуникационных технологий и систем связи в дорожном хозяйстве России» (Тверь - 12-14 ноября 2002г.).

На защиту выносится усовершенствованный метод оценки прочности нежёстких дорожных одежд по результатам испытаний в нерасчётные периоды года, включающий:

1. Новую, экспериментально проверенную и уточнённую по результатам полевых испытаний теоретическую зависимость приведения результатов испытаний нежёстких дорожных конструкций к расчётному периоду года;

2. Методику проведения и обработки результатов испытаний дорожных конструкций в нерасчётные периоды года;

3. Методику приведения результатов испытаний нежёстких дорожных конструкций к расчётному году;

4. Методику обработки результатов линейных испытаний, выполненных методами статического и динамического нагружения. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 27 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и общих выводов; содержит 140 страниц основного текста, 28 рисунков, 25 таблиц, список литературы из 130 наименований и 5 приложений на 38 страницах.

5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Доказана возможность выполнения оценки прочности нежёстких дорожных одежд по результатам их испытаний в нерасчётные периоды года без изменения точности результатов.

2. Экспериментально подтверждена полученная теоретически и экспериментально скорректированная зависимость, позволяющая приводить результаты испытаний, выполненных в нерасчётный период года к расчётному периоду, без определения модулей упругости конструктивных слоёв дорожной одежды и грунта земляного полотна;

3. Разработана методика проведения полевых испытаний при оценке прочности нежёстких дорожных одежд, позволяющая повысить годовую производительность полевых работ в 6-7 раз;

4. Предложена уточнённая методика приведения результатов испытаний нежёстких дорожных конструкций к расчётному году, позволяющая повысить надёжность результатов оценки прочности нежёстких дорожных одежд;

5. Обоснована методика обработки результатов совместных испытаний статическим и кратковременным нагружением дорожной конструкции с определением границ применимости метода кратковременного нагружения с сохранением точности результатов.

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МЕТОДА ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ НЕЖЁСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД В РАЗНЫЕ ПЕРИОДЫ ГОДА

4.1. Анализ результатов экспериментальных исследований

4.1.1. Анализ результатов экспериментальных исследований, по обоснованию возможности оценки прочности нежёстких дорожных одежд на основе результатов их испытаний в нерасчётные периоды года

Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что весеннее ослабление дорожных одежд на разных участках дорог имеет различный характер. Так, например, было установлено, что на мощных капитальных дорожных одеждах (общей толщиной более 90 см и с толщиной битумо-содержащих слоёв более 15 см), расположенных в насыпи и имеющих укрепленные обочины, обратимые прогибы, характеризующие весеннее ослабление дорожной одежды лишь ненамного превышают значения, характерные для летнего периода года (рис. 4.1).

Испытания проводили методом нагружения колесом автомобиля с использованием в качестве нагрузки автомобиль MA3-503A. Возможно, что для проработки таких мощных дорожных конструкций на всю их толщину, испытания следует проводить с использованием нагрузки более 5 тс на колесо автомобиля. Данный вопрос нуждается в дополнительном исследовании.

В других случаях, на заболоченных участках дороги с необеспеченным водоотводом, обратимый прогиб, увеличившись до достаточно больших значений после протаивания земляного полотна, остается приблизительно на этом же уровне в течение всего летнего периода (рис. 4.2).

Номер месяца

Рис. 4.1. Пример изменения обратимого прогиба дорожной конструкции с коэффициентом прочности Кпр = 1,28 (Московская область)

Номер месяца

Рис. 4.2. Пример изменения обратимого прогиба дорожной конструкции с необеспеченным водоотводом в Московской области (Кпр = 0,83)

В обоих рассмотренных случаях величина обратимых прогибов в расчётный период года несущественно отличается от прогибов измеренных в летний период. В тоже время, согласно [67], оценку прочности в рассмотренных случаях не проводят. В первом случае, в связи с тем, что дорожная конструкция заведомо прочная и не имеет на покрытии дефектов прочностного характера (для рассмотренных случаев), а во втором случае, в связи с тем, что до начала проведения оценки прочности дорожной одежды необходимо выполнить работы по обеспечению водоотвода. В остальных случаях, в которых собственно и осуществляют оценку прочности нежёстких дорожных одежд, наблюдается существенное уменьшение прочности дорожной одежды (рис. 4.3) в период протаивания земляного полотна.

1,4 1,2 1

9- 0,8 0,6 s

2. 0,4 ю 0,2

Л \ \ \ к-*-

I 1 ' N

7 8

Номер месяца

10

11

Рис. 4.3. Пример изменения обратимого прогиба дорожной конструкции с Кпр = 0,96 (Московская область)

В результате проведенных испытаний опытных участков, был получен массив данных, характеризующих изменение состояния этих участков по сезонам года. Результаты линейных испытаний предварительно обработали в соответствии с [67]. Состояние каждого характерного участка в данный момент времени определяли фактическим прогибом (^ф), соответствующим требуемому уровню надёжности. Одновременно с линейными испытаниями определяли обратимый прогиб соответствующих контрольных точек (£ ). С

Затем получали серии пар значений (£,)и(£ ) для разных периодов года. ф К

Анализ полученных зависимостей подтвердил гипотезу о наличии пропорциональной связи между фактическими модулями упругости (прогибами) и обратимыми модулями упругости (прогибами) на контрольных точках, выбранных случайным образом в местах с наиболее развитыми дефектами покрытия (см. пп. 2.14). Однако максимальная погрешность этих зависимостей в отдельных случаях достигала 20%. В тоже время, если на график вынести значения обратимых прогибов только тех контрольных точек, на которых величина прогиба в нерасчётный период года отличается от фактического прогиба характерного участка не более чем на 10% (рис. 4.4), то максимальная погрешность регрессионных зависимостей не превышает ±5% (рис. 4.5), что соответствует принятой в настоящее время точности расчётов.

При многократных повторных испытаниях контрольных точек методом статического нагружения возникали трудности с определением площади отпечатка колеса автомобиля и с точной установкой его на эти точки. В Приложении 1 приведен вывод зависимости, позволяющей использовать для испытаний вместо автомобиля с десятитонной осевой нагрузкой автомобили с осевой нагрузкой от бтс до 1 Отс, и вовсе отказаться от определения площади отпечатка колеса автомобиля. Анализ результатов повторных испытаний на контрольных точках позволил также установить, что их испытания можно проводить, устанавливая щуп прогибомера не на круг диаметром 10 см [4], а на полосу размером 20x10 см, вытянутую вдоль дороги (Приложении 2). При этом погрешность измерений, по сравнению с действовавшими рекомендациями [4 и 64], не увеличилась, а производительность работ при проведении повторных испытаний на контрольных точках увеличивается на 30%. Сде

1. Автомобильные дороги Севера / Под ред. И.А. Золотаря. М.:-247с.

2. Антипов В.Н. Влияние годовых колебаний температуры н деформационные характеристики асфальтобетонных покрытий. Труд Гипродорнии, 1975, с. 30-33.

3. Апестин В.К., Шак A.M., Яковлев Ю.М. Испытание и оценка прочност нежестких дорожных одежд. М., Транспорт, 1977.

4. Апестин В.К. Улучшить оценку несущей способности дорожных одеж. Автомобильные дороги. №6, 1983.

5. Батраков О.Т. Балаценко Ю.О. Приведение оценки прочности нежестки дорожных одежд к расчетному периоду. Автомобильные дороги. №5, 1984

6. Белан А.А., Радовский Б.С. Определение модуля упругости пр обследовании дорожных одежд. Автомобильные дороги. №10, 1976.

7. Бируля А.К. Бируля В.И., Носич И.А. Устойчивость грунтов дорожног полотна в степных районах.- М.: Дориздат, 1981.-176с.

8. Бируля А.К., Михович С.И. Работоспособность дорожных одежд. М Транспотр, 1968, 172с.

9. Бируля А.К., Сиденко В.М. Определение расчетных влажностей полотн автомобильных дорог на основе теории вероятности. Изд. ХГУ, 1958.

10. Бируля А.К., Сиденко В.М. Определение расчетной влажности земляног полотна автомобильных дорог, с помощью теории вероятности Автомобильные дороги №12, 1957.

11. Богатырева Е.И. Особенности водно-теплового режима земляного полотна северо-восточных районах Европейской части СССР. Автореф. . кан. техн. наук. М.: 1967.

12. Болштянский М.П. Уточнение критерия расчётного состояния Автомобильные дороги. 1983.№1.

13. Н.Бондарева Э.Д. Прогнозирование водно-теплового режима дорожных одеж и земляного полотна автомобильных дорог в условиях Северо-Запад РСФСР. В сб. Проектирование и строительство автомобильных дорог. JI 1982.

14. Булах А.И. Прогноз сезонной влажности земляного полотна. Тезис докладов и сообщений 7 Всесоюзного совещания дорожников. Земляно полотно автомобильных дорог. М., 1981.

15. Булах А.И. Сезонные колебания прочности дорожных одежд в природны условиях УССР. Тезисы докладов республиканской научно-техническо конференции "Повышение эффективности проектирования, строительства эксплуатации автомобильных дорог". Киев, 1981.

16. Водно-тепловой режим земляного паолотна и дорожной одежды. / Под ре. профессоров И.А. Золотаря, И.А. Пузакова, В.М. Сиденко изд-в «Транспорт», 197 1. — 416 с.

17. Временные правила диагностики автомобильных дорог, оценки и состояния и назначения ремонтных мероприятий. Министерств архитектуры и строительства республики Беларусь. Минск, 1996. - 79 с.

18. Гайворонский В.Н. Изменение влажности грунта при весеннем оттаивани земляного полотна.// Автомобильные дорого № 5-1983-С. 19-20.

19. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. М.: Изд-во стандартов, 1997. 22 с.

20. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физически характеристик. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 24 с.

21. Гудзинский М.Н. Обоснование расчетных характеристик грунтов полотн автомобильных дорог применительно к природным условиям УСССР. А-тореф. . канд. техн. наук.- Харьков: Изд-во ХАДИ, 1975.-28с.

22. Давыдов В.А. Обеспечение прочности земляного полотна автомобильны дорог в центральных и южных районах вечной мерзлоты. Автореф. кан. техн. наук -М.: Изд-во МАДИ, 1974-ЗЗс.

23. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. -М Наука, 1970.

24. Диагностика автомобильных дорог общего пользования. Руководящи документ. РД 0219.1.21-2001. Комитет по автомобильным дорогам пр Министерстве транспорта и коммуникаций Республики Беларусь. Мине, 2001г. с.80.

25. Ефименко В.Н. Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильны дорог при глубоком промерзании грунтов. Автореф. .канд.техн.наук.- М 1978.

26. Ефименко В.Н., Шеслер А.И. К обеспечению надежности проектируемы дорожных одежд автомобильных дорог районов Западной Сибири. Тезис докладов и сообщений 7 Всесоюзного совещания дорожников. Земляно полотно автомобильных дорог. М., 1981.

27. Ефименко В.Н., Шеслер А.И. Применение дисперсного анализа для оценк влияния погодно-климатических условий на весеннюю влажность грунто земляного полотна с целью её прогнозирования. Труды МАДИ. Вып. №13 М.: Изд-во МАДИ, 1975.- с. 95 - 103.

28. Ефименко В.Н., Шеслер А.И. Прогнозирование весеннего состояни дорожных одежд. Межвузовский сборник: Строительство и эксплуатаци автомобильных дорог в условиях Сибири. - Омск, 1980, 90-100с.

29. Жилин Н.С., Ермолаев Н.И. Современные автоматизированные технически средства диагностики автомобильных дорог. Обзорная информаци. Автомобильные дороги. №5. Министерство транспорта РФ. М Информавтодор, 2002. - 80с.

30. ЗЗ.Закурдаев И.Е. «Исследование сезонных изменений дорожи эксплуатационных показателей нежёстких дорожных одежд. Авторе. . .канд. техн. наук. Харьков: 1969. -23с.

31. Иванов Н.Н., Пузаков Н.А., Барздо В.И., Яковлев Ю.М. Расчёт и испытани нежёстких дорожных одежд./М., «Высшая школа», 1971, 100 с.

32. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежёсткого типа. ВС 46-83. Министерство транспортного строительства СССР. М «Транспорт», 1985. - 157с.

33. Кейльман В.А., Недодаев А.С. Оценка прочности нежестких дорожныодежд. Ростов-на-Дону, 1970, с.52.

34. Киряков Е.И. Анализ методов прогноза состояния нежёстких дорожны одежд эксплуатируемых дорог. //Повышение надёжности транспортных соружений в условиях Сибири. Сб. научн. трудов /Под ред. В.Н. Ефименк, А.К. Эфа. Томск: Изд-во Том. гос. ун-та., 1996.

35. Киряков Е.И. Краткосрочный прогноз состояния нежёстких дорожны одежд в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов. Авторе. .канд. техн. наук.- М.: МАДИ-ГТУ, 2001.

36. Киряков Е.И. Прогноз прочности нежёсткой дорожной одежды в расчётны период для районов с глубоким сезонным промерзанием. //Тезисы докладо Всеросийской международной научно-технической конференци «Автомобильные дороги Сибири», Омск: СибАДИ, 1994г.

37. Классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных доро общего пользования. М., «Информавтодор», 2002, 28с.

38. Коганзон М.С., Аблакулов А. Обоснование возможности оценки прочност нежёстких дорожных одежд в нерасчётный период. В кн.: Обосновани параметров дорожных конструкций в сложных природных условиях. С. научн. тр./ОмПИ Омск, 1984.-е. 32-38.

39. Коганзон М.С., Аблакулов А. Экспериментальные исследования прочност и ровности нежёсткой дорожной одежды. Труды МАДИ: Пути повышени надёжности автомобильных дорог. - М., 1984.

40. Корсунский М.Б. Оценка прочности дорог с нежёсткими одеждами. М «Транспорт», 1966, 152 с.

41. Корсунский М.Б., Гайворонский В.Н., Россовский П.Д. Прогнозировани расчетной влажности грунтов земляного полотна. Труды СоюздорНИ. Вып. 76, М., 1975.

42. Корсунский М.Б., Васильев Ю.М., Гайворонский В.Н. Прогнозирование регулирование влажности грунтов земляного полотна. Автомобильны дороги. №11, 1980.

43. Корюков В.П. Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильны дорог на западе 2-ой дорожно-климатической зоны применительно условиям БССР. Автореф. . канд. техн. наук.- М.: 1976. 25с.

44. Котвицкий А.Ф. Исследование прочности грунтов полотна автомобильны дорог в засушливых районах Казахской ССР. Автореф. .канд. техн. наук Харьков: Изд-во ХАДИ, 1972.-35с.

45. Красиков О.А. Обоснование стратегии ремонта нежёстких дорожны одежд. Дис. . докт. техн. наук. М.: МАДИ-ТУ, 2000.

46. Краюхин А.Ф. Корюков В.П., Порицкий Р.З. Сезонное изменени прочности дорожных одежд. В сб. Строительство и эксплуатаци автомобильных дорог и мостов. Минск. 1973.

47. Кривисский A.M. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд п местному предельному равновесию -М.: Автотрансиздат, 1963-76с.

48. Лукина В.А. Исследование водно-теплового режима земляного полотн автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием в условия Архангельской области. Автореф. канд. техн. наук.- Л.; ЛИСИ,1975-27с.

49. Лукошюнас С., Пратусявчус С. Сезонные колебания прочности и ровност дорожных одежд в природных условиях Литовской ССР. Материал республиканской научно-технической конференции. Вильнюс, 1973.

50. Малышев А.А. Оценка влияния климатических факторов на изменени состояния нежёстких дорожных одежд по прочности. Автореф. .кан. техн. наук. М.: МАДИ, 1986. - 20с.

51. Матлаков Н.В. Исследование температурного режима асфальтобетонны покрытий в условиях Западной Сибири. Труды Союздорнии. Вып. 44, 197 с. 18-29.

52. Маркуц В.М. Расчет влажности грунтов земляного полотна автомобильны дорог Западной Сибири. Тезисы докладов и сообщений 7 Всесоюзног совещания дорожников. Земляное полотно автомобильных дорог. М., 1981

53. Методические рекомендации по обоснованию и разработке мероприятий п капитальному ремонту нежёстких дорожных одежд для условий юг Казахстана. Казахский филиал Союздорнии. Алма-Ата. 1984, 31с.

54. Методические рекомендации по повышению качества дорожных основани из щебня различных пород. Союздорнии. М., 1980. с.33.

55. Методические указания по оценке прочности и расчету усиления нежестки дорожных одежд. М.: Транспорт, 1979.

56. Методы оценки эксплуатационных показателей дорожных одежд. Указани. УК 218 УССР 087-80, Киев, 1980, 42с.

57. Носов В.П., Морозкин В.И. Применение метода статистических испытани для прогнозирования величины модуля упругости земляного полотна.сборнике "Совершенствование методов проектирования и строительств сельскохозяйственных дорог". М., 1982.

58. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд. Отраслевые дорожные номы. ОДН 218.1.052-2002. М., 2002, 62с.

59. Порицкий Р.З. Методы регулирования водно-теплового режима земляног полотна автомобильных дорог. Минск: 1971.

60. Порицкий Р.З., Корюков В.П. Оценка прочности существующих дорог, сб. Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и мостов. Мине. 1977.

61. Порицкий Р.З., Корюков В.П. Определение расчетной прочности дорожны одежд по данным разовых испытаний. Автомобильные дороги. №9, 1979.

62. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ОД 218.0.006-2002. -М., 2002. 134 с.

63. Преферансова JI.A. Влияние природных условий местности на устойчивост грунтовых оснований усовершенствованных дорог// Проектирование гру-товых оснований усовершенствованных покрытий с учетом их работы зимних условиях. М.: Дориздат, 1953.-5-39с.

64. Проектирование нежёстких дорожных одежд. ОДН 218.046-01.-М., 2001 145 с.

65. Прохорова И.И., Стрижевский A.M. Эффективность испытаний нежёстки дорожных одежд высокопроизводительным оборудованием //Повышени эксплуатационных качеств автомобильных дорог: Сб. научн. тр. / ГИ11Р-ДОРНИИ.-М.-1983.- с. 113-120.

66. Пузаков Н.А. Водно-тепловой режим земляного полотна автомобильны дорог-М.: Автотрансиздат, 1960. 168с.

67. Пузаков Н.А., Золотарь И.А., Сиденко В.М., и др. Водно-тепловой режи земляного полотна и дорожных одежд. М., Транспорт, 1971.

68. Рувинский В.И. Оптимальные конструкции земляного полотна на основ регулирования водно-теплового режима. М.: Транспорт, 1982.-166с.

69. Рувинский В.И. Прогноз и регулирование изменений плотности и влажн-сти земляного полотна.// Вопросы проектирования и строительства автом-бильных дорог. М.: Союздорнии, 1993.- с. 137-143.

70. Самедов P.M. Влияние времени года на изменение эквивалентных модуле упругости дорожных одежд. Тезисы докладов 23-ей научн исследовательской конференции МАДИ, 1965.

71. Сиденко В.М. Расчет и регулирование водно-теплового режима земляног полотна и дорожных одежд.- М.: Изд-во «Автотранспорт», 1962-116с.

72. Смирнов Э.Н. Соколов B.C., Ключников Г.Я. Диагностика повреждений а-родромных покрытий. М.: Транспорт, 1983.-152с.

73. Смирнов А.В. Динамика дорожных одежд автомобильных дорог. Западн Сибирское книжное изд-во. Омское отделение, 1975, 183 с.

74. Стелюк Л.П., Анфимов В.А., Чайка А.Т. Экспресс-методы определени прочности дорожных одежд. / Харьков, Харьковское областное правлени НТО автомобильного транспорта и дорожного хозяйства, 1981, 24с.

75. Тулаев. А.Я. Регулирование водного режима земляного полотна на автом-бильных дорогах.// Проектирование и возведение земляного полотна желе ных и автомобильных дорог. М.: Изд-во АН СССР, 1950. 163с.

76. Тюменцева О.В. Исследования режима грунтовых вод г. Омска для прогн-за деформаций автомобильных дорог// Совершенствование эксплуатаци автомобильных дорог. Сб. научн. трудов ОмПИ. Омск, 1984. 45-51с.70-7

77. Указания по оценке прочности и расчёту усиления нежёстких дорожны одежд. (ВСН 52-89). Минавтодор РСФСР. М., 1989г. с.76.

78. Чутков А.А. Эксплуатационная оценка несущей способности жестких аэр-дромных покрытий в разные сезоны года. Автореферат диссертации на с-искание ученой степени канд. техн. наук. М., 1983.

79. Шелопаев Е.И. Водно-тепловой режим и устойчивость автомобильных дрог в избыточно увлажненных районах Сибири.// Строительство и эксплу-тация автомобильных лесовозных дорог. Сб. трудов. Вып. 72. Химки 1966 75с.

80. Шеслер. А.И. Неравномерность деформаций нежестких дорожных одеж под воздействием пучения-осадки грунтов. Автореф. .канд. техн. наук М.: МАДИ 1968.

81. Яковлев Ю.М. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд с учётом и фактического состояния // Проблемы строительства и эксплуатации автом-бильных дорог в начале XXI века. Сборник научных трудов МАДИ (ТУ). М.: Издательство МАДИ (ТУ), 2000.- с. 97 103.

82. Ярмолинский А.И. Регулирование водно-теплового режима автомобильны дорог в условиях муссонного климата. Автореф. . докт. техн. наук.- М МАДИ, 1994.-26с.

83. Andersson О. Measuring systems for bearing capacity a comparative Nordi study in 1976. «Int. Symp. Bear. Capacity Roads and Airfields, Norw. Inst. Tec nol., Trondheim, June 23—25, 1982. Proc. Vol. 2». Trondheim, 1982, 565—57

84. Bandyopadhyay S.S. lexible pavement evaluation and overlay design. « Trans Eng. J. ASCE. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng.» , 1982,108, № 6, 523-539

85. Beckev P. nfluencia de las diversas soiicitaciones en la reducco n de la capacida structural de los firmes flexibles. « Bol. inf. Lab. carret. у geotecn». 1982, № 15 35-47

86. Berger R., Jordan K., Schott W. Einsatz dynamischer Prufverfahren zur Bestimmung vorhandener Tragfahigkeiten. »Strasse», 1981, 21, № 1, 25—27

87. Eldrot D. earing capacity classification of strengthening objects by fw measurements. « Int. Simp. Bear. Cahacity Roads and Airfiels, Norw. Ins Technol., Trondheim, June 23-25,1982.Proc. Vol. 2.» Trondheim, 1982, 109 1101

88. Expose de Gtorges Jeuffroy. Introduction a la session «Cas vecus», «Revu generale route et aerodromes» 1982, 56 № 591, 86-88

89. Feme B. W. The deflection beam. «Int. Symp. Bear. Capacity Roads an Airfields, Norw. Inst. Technol., Trondheim, June 23—25, 1982, Proc. Vol. 1. Trondheim. 1982. 435-445

90. GodwinH.F. Pavement deflections to establish soil support values f overal design. «Int. Symp. Bear. CapacityRoads and Air fields, Norw. Ins Technol, Trondheim, Yanc 23-25, 1982, Proc. Vol. 2»Trondheim, 1982, 684-69

91. Gradkowski К., Manko Z. The set up of plate index tests and bearing с pacity. «Int. Symp. Bear. CapacityRoads and Airfields, Norw. Ints. Techno Trondheim, June 23-25, 1982. Proc. Vol.2» Trondheim, 1982, 732-739

92. Jounger J.S., Vail P.L., Atkinson T.A. Use of deflection measurements i investigation of prematurely failed road. «Int. Symp. Bear. Capacity Roads an Airfields, Norw. Inst. Technol., Trondheim, June 23—25, 1982, Proc. Vol. 2 Trondheim, 1982, 950—958

93. Lehtipuu E. Tieston kunnossapito etualalla myos kantavuustutkmuksissa. Tia ja liikenne», 1982, 52 № 7

94. Ljzada R.J. Estudio de materiales para futuros refuerzos y/o ensanches d pavimentos existentes. «Vialidad» 1980, 22 №75 21-30

95. Majidzadeh K. Dynamic deflection as pavement performance indicato «Int. Symp. Bear. Capacity Roads and Airfields, Norw. Inst. Technol., Tron heim, June 23—25, 1982. Proc. Vol. I», Trondheim, 1982, 97-109

96. Moosszadeh J., Witczak M. W. Prediction of subgrade moduli for soil th exhibits nonlinear behavior. « Transp. Rec.», 1981, № 810, 9-17

97. Nordal R.S. Detection and prediction of seasonal changes of the bearin capacity at the vormsung test road. « Int. Symp. Bear. Capacity Roads and Ai fields, Norw. Inst. Technol., Trondheim, June 23-25,1982.Proc. Vol. 1.» Tron heim, 1982, 374-382

98. Sharpe G. W., Southgate H.F. Dynamic pavement deflections. Deen R. «Transp. Eng. J. ASCE. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng.», 1981, 107, №2, 167-181

99. Simposio sobre rehabilitacion estructural de pavimentos conclusiones pr visionales «Carreteras», 1982 № 3, 33-36

100. Srsen. M. Jugoslavenskih standarda za jdrectivanje nosivosti kolnicki konstrurcija na bari mjtrenja gefleksija. «Ceste I most.», 1982 28 № 9, 233-239

101. Srsen M., Keller M., Bosnjak J. Influence of climate conditions and pav ment structure on the bearing capacity of roads in exploitation. «Int. Symp. Bea

102. Capacity Roads and Airfields, Norw. Inst. Technol, Trondheim, June 23—2 1982. Proc. Vol. I». Trondheim. 1982, 363—373

103. Transportation Research Board, "Consequences of Deferred maintenance NCHRP, Synthesis 58, Washington D.C. 1979.

104. Veverka V. Correlation study of-pavement deflection and distress for ove lay design purposes. «Int. Symp. Bear. Capacity Roads and Airfields, Norw. Ins Technol., Trondheim, June 23—25, 1,982. Proc. Vol. I». Trondheim, 198 229—237

105. Обоснование параметров нагрузки для проведения статических испытаний нежёстких дорожных одежд колесом автомобиля

106. D диаметр круга, равновеликого отпечатку протекторов, см ; ц - коэффициент Пуассона дорожной конструкции (принимают i = 0,30).

107. Рис. П1.1 Пример отпечатка протекторов колеса автомобиля, используемого для создания нагрузки на дорожную конструкцию

108. Преобразуем формулу (2), раскрыв значения ЕА и Ej по формуле (1): pA-DA-0,91-QJ= Q,1. Qa-^j Лгде: Qj нагрузка на колесо используемого автомобиля, кН;1.j измеренный обратимый прогиб от используемого j - го автомобиля, см.

109. Относительную ошибку в (П1.4) определяем по формуле:е* =AQ+iS+A^ (П15)i Q 2xS ix 1где: aQ, aS и д^, абсолютные ошибки Q , S и 1Г

110. Относительную ошибку Ej в (П1.3) определяем по формуле:8* =aQ + < (П16)еа Q t-i у '

111. Тогда относительная ошибка Ej, получаемая по (П1.5) будет меньше, чем по

112. П1.6) на половину относительной ошибки в определении площади отпечаткапротекторов:8* -е**= — = 0,58 , (П1.7)1. Е. Е. S V J2xS

113. Многократные измерения показали, что при определении площади отпечатка протекторов (S) на масштабно-координатной бумаге (см. рис. П1.1), величина относительной погрешности достигает 8 = 14%. Относительная погрешность ЕА в

114. П1.2) составляет 10% 64. Тогда относительная погрешность ЕА в (П1.3) будетравна: 8* = 10% 8 /2 = 10% - 7% = 3%, что меньше допустимой 5% - ой по1. Ед Sгрешности.

115. Оценка точности повторных измерений на контрольных точках