автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Совершенствование конструкций и технологии строительства дорожных одежд с бетонным несущим основанием
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование конструкций и технологии строительства дорожных одежд с бетонным несущим основанием"
004610627
На правах рукописи
Клековкина Мария Петровна
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С БЕТОННЫМ НЕСУЩИМ ОСНОВАНИЕМ
Специальность 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Волгоград 2010
1 4 ОПТ ?0!0
004610627
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете (СПбГАСУ)
Научный руководитель:
Официальные оппоненты:
- доктор технических наук, профессор Карпов Борис Николаевич
- доктор технических наук, профессор Боровик Виталий Сергеевич,
ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет», г. Волгоград
Ведущая организация:
- кандидат технических наук, доцент Казначеев Сергей Васильевич, Управление автомобильных дорог Администрации Волгоградской области, г. Волгоград
ЗАО «Научно-исследовательский и проектный институт территориального развития и транспортной инфраструктуры» (г. Санкт-Петербург)
Защита состоится 21 октября 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 в ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б 203.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.
Автореферат разослан 17 сентября 2010 года
Ученый секретарь диссертационного совета
Т. К. Акчурин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Важнейшим направлением преодоления кризисной ситуации регионов, в том числе по восстановлению и развитию промышленности малых городов Российской Федерации, является реконструкция инфраструктуры, в том числе региональной дорожной сети на основе экономичных конструкций и технологии строительства дорожных одежд с использованием накопленных отходов производства и некондиционных местных материалов. Необходимым условием рационального использования местных ресурсов является разработка региональных каталогов с оценкой возможности и эффективности их использования с учетом границ применения на основе транспортных затрат.
Накопившийся недоремонт дорог региональной сети с высокими колейностью и трещинообразованием, дефицит и невысокое качество битума ставят на повестку дня более широкое использование минеральных вяжущих на основе цемента и медленнотвердеющих местных вяжущих (шлаков, шламов, извести, обожженных карбонатных высевок и т.п.).
В решении семинара «Актуальные вопросы строительства и эксплуатации цементобетонных покрытий автомобильных дорог» (Новосибирск-2008) в качестве приоритетной поставлена задача расширения строительства цементобетонных покрытий, особенно на участках в сложных климатических и грунтово-гидрологических условиях с разработкой типовых конструкций при учете региональных возможностей и особенностей.
Одной из сложных и не полностью решенных задач использования бетонов в несущих основаниях является обеспечение трещиностойкости верхних слоев в частности асфальтобетонных покрытий, в том числе на основе разработки эффективных нетрадиционных конструктивно-технологических решений несущего основания, обуславливающего также повышение колееустойчивости дорожной одежды. Для широкого внедрения в практику несущих оснований с использованием минеральных вяжущих в «Программе модернизации и развития сети автомобильных дорог России до 2025» необходимо «создание новых методов конструирования и расчета элементов автомобильных дорог и сооружений на них, основанных на внедрении и широком использовании моделирования и компьютерной техники».
Для реализации поставленных правительством и дорожной наукой программных задач повышения эффективности дорожного строительства выполнено настоящее исследование, предусматривающее анализ и обобщение опыта конструирования бетонных несущих оснований дорожных одежд, реального взаимодействия таких оснований с нижележащими слоями, устроенными на основе использования
медленнотвердеющих, способных к омоноличиванию местных материалов. Материалы исследований позволили установить и обосновать эффективное направление конструирования несущих оснований, обеспечивающих повышение надежности и сроков службы конструкции, с разработкой адекватной условиям ее работы современной расчетной модели.
Объект исследования - несущие бетонные слои дорожных одежд на основаниях с использованием отходов производства и местных материалов.
Предмет исследования - устойчивость конструкции дорожной одежды с фрагментированным несущим слоем на укрепленном основании.
Цель диссертационной работы - разработка эффективных региональных дорожных конструкций с бетонными несущими слоями и укрепленными нижними слоями при использовании отходов производства, побочных продуктов и местных материалов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1) анализ работы и эксплуатационного состояния цементобетонных несущих слоев, построенных на основаниях различных типов с позиций устойчивости, в том числе исследование видов, состава и основных характеристик отходов, побочных продуктов промышленности и некондиционных местных материалов Северо-Западного региона для устройства нижних конструктивных слоев дорожных одежд с разработкой каталога материалов;
2) проведение теоретических исследований устойчивости дорожной одеады с фрагментированным несущим слоем при разных условиях контактирования с нижними подстилающими слоями на основе теории пластинчатых систем с разрывными параметрами с разработкой методики расчета;
3) проведение экспериментальных исследований:
- исследование нефелинового шлама Пикалевского глиноземного завода с целью его использования в основании дорожных одежд под бетонные несущие слои;
- лабораторные и натурные испытания системы «фрагментированный несущий слой на упругом основании» с исследованием в реальном годовом температурно-влажностном режиме линейных деформаций бетонного несущего слоя;
4) разработка практических рекомендаций по расчету и конструированию дорожных одежд с изломами несущего основания;
5) разработка конструкций и технологии строительства дорожной одежды с фрагментированным бетонным несущим основанием, обеспечивающих повышение устойчивости на основе улучшения связей на контакте несущего основания со смежными слоями дорожной одежды.
Научная новизна работы состоит:
1) в использовании адекватной работе бетонного несущего слоя с разрезами-изломами модели пластинчатой системы с разрывными параметрами;
2) в применении для исследования устойчивости дорожных одежд с фрагментированным несущим основанием разрывных функций, моделирующих швы, трещины, разрезы-изломы бетонных несущих слоев, зоны отсутствия контакта слоев на основе развития теории пластин с разрезами;
3) в совершенствовании конструкций, методов и технологии устройства разрезов дорожных одежд при фрагментировании бетонного несущего слоя на основании из медленнотвердеющих местных материалов.
Практическая значимость результатов исследований заключается:
1) в развитии и совершенствовании метода проектирования дорожных одежд, разработанного на основе теории пластин с разрезами с программным обеспечением для непосредственного использования в проектных организациях;
2) в определении оптимальных параметров конструктивных решений и технологии устройства фрагментированного несущего слоя с необходимым дооборудованием средствами механизации (катками, платформами и т.п.) по качественному обеспечению образования вмятин-изломов, с подачей заявки в Федеральную службу по интеллектуальной собственности патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) № 2009148028 на получение патента «Дорожная одежда» на предлагаемую конструкцию и технологию;
3) в разработке рекомендаций по применению местных материалов, в том числе для оснований под бетонный фрагментированный несущий слой:
а) в расширении области применения местных минеральных материалов и экономии цемента;
б) в решении вопросов утилизации нефелинового шлама и улучшении экологической обстановки в районах переработки глиноземов при ликвидации шламовых отвалов;
4) во внедрении материалов исследования в учебные программы -«Изыскание и проектирование автомобильных дорог», «Технология и организация строительства автомобильных дорог», с их использованием при подготовке инженеров, бакалавров и магистров в СПбГАСУ.
На защиту вынесены: - постановка цели и задач исследования;
результаты анализа работы и эксплуатационного состояния цементобетонных несущих слоев на основаниях разных типов и оценка эффективности для их устройства региональных побочных продуктов промышленности и некондиционных материалов с разработкой каталога их использования;
- результаты теоретических исследований устойчивости дорожной одежды с фрагментированным несущим слоем на базе теории пластинчатых систем с разрывными параметрами;
- результаты экспериментальных исследований нефелинового шлама Пикалевского глиноземного завода, моделей фрагментированного несущего слоя и определения линейных деформаций бетона несущего слоя в реальном годовом температурно-влажностном режиме Северо-Западного региона Российской Федерации;
- конструкции и технологии строительства дорожных одежд с фрагментированным несущим слоем на основании из нефелинового шлама.
Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций,
содержащихся в работе подтверждена сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, адекватностью теоретической модели конструкции как пластинчатой системы с разрывными параметрами реальной пластине с разрезами-изломами на упругом основании.
Реализация результатов исследований осуществлена на объекте ул. Ярослава Гашека г. Санкт-Петербурга.
В 2010 - 2011 гг. намечается выполнение работ с использованием предложенных автором конструкций и технологии строительства при реконструкции нескольких участков автомобильных дорог Ленинградской области.
Теоретические положения диссертационной работы и результаты экспериментальных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270205, УИРС, а также при выполнении дипломных работ с научными разделами.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Современные научно-технические проблемы транспортного строительства» (Казань, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения» (Казань, 2008); на Международной научно-практической конференции «Наука и инновации в современном строительстве - 2007» (Санкт-Петербург); на ежегодных (с 2007 г.) научных конференциях профессоров, преподавателей, научных работаиков, инженеров и аспирантов университета (Санкт-Петербург); на ежегодных (с 2007 г.) международных научно-технических конференциях молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов «Актуальные проблемы современного строительства» (Санкт-Петербург). Материалы диссертационной работы используются в дипломном проектировании и в учебном процессе.
Публикации
Основные результаты диссертационной работы отражены в 8 статьях, опубликованных в журналах и сборниках трудов, в том числе в двух статьях в журналах по списку ВАК. Подана заявка о выдаче патента на изобретение.
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и трех приложений.
Работа изложена на 189 страницах машинописного текста, включающего 15 таблиц, 50 рисунков, списка литературы из 128 наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснованы актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, отмечена научная новизна и практическая значимость выполненной диссертационной работы.
В первой главе изложено состояние вопроса, выполнен обзор литературы по теме исследования, в том числе выполнен анализ и обобщение опыта конструирования бетонных несущих оснований дорожных одежд, взаимодействия таких слоев с нижними слоями оснований разных типов, который показал, что высокая ровность и устойчивость асфальтобетонного покрытия обеспечивается при использовании коротких связанных плит несущего слоя на омоноличенных нижележащих основаниях. Данный тезис находит подтверждение в публикациях И.В.Басурмановой, А.П.Васильева, Н.В.Горелышева, Г.И.Глушкова, М.А.Железникова, Ю.В.Игнатьева, В.Д.Казарновского, Б.Н.Карпова, Г.Я.Ключникова, С.В.Коновалова, М.С.Коганзона,
A.П.Кузнецова, А.Е.Мерзликина, В.П.Носова, В.С.Орловского, Н.С.Павловой, А.О.Салля, А.М.Симановского, В.В.Ушакова,
B.А.Чернигова, И.П.Шульгинского, В.М.Юмашева и др.
Дан краткий обзор и анализ работ, выполненных в области использования местных материалов, обладающих вяжущими свойствами в Северо-Западном регионе.
Экономическая эффективность и техническая целесообразность использования местных материалов в основаниях на основе глиноземных шламов, зол уноса тепловых электростанций, металлургических гранулированных шлаков и других отходов промышленности в практике дорожного строительства обоснована исследованиями В.М.Безрука, В.А.Кириенко, В.А.Филатова, А.П.Кузнецова, А.С.Пополова, Р.В.Бейшера, Б.В.Белоусова, Б.А.Асматулаева, В.М.Бескровного и других.
Для обеспечения реальности практического использования таких материалов под бетонные несущие основания разработан региональный
каталог отходов попутных продуктов промышленного производства и местных материалов Ленинградской области с разграничением рационального по транспортным расходам их использования в дорожном строительстве. В частности показана целесообразность использования нефелинового шлама естественного зернового состава (Пикалевского глиноземного завода).
Выполненный анализ материалов исследований и обобщение опыта обеспечения устойчивости конструкции дорожных одежд с бетонными несущими слоями свидетельствуют о возможности управления напряженно-деформированным состоянием (НДС) дорожной одежды за счет нетрадиционных конструктивных решений смежных слоев.
Принципиально теоретические основы расчета таких конструкций нашли отражение в работах А.С.Вольмира, Б.К.Михайлова и получили развитие в трудах Ф.М.Арманова, Г.И.Беликова, Ф.Ф.Гаянова, Б.Н.Карпова, Г.О.Кипиани, Е.А.Кобелева, ЛН.Кондратьевой, М.А.Овчинникова и др.
Проанализированы разные пути решения проблем отраженного трещинообразования, определяемого в основном характеристиками устойчивости несущих и подстилающих слоев, характером связи между слоями и степенью равномерности деформирования.
Одним из эффективных путей совершенствования строительства и реконструкции автомобильных дорог может быть применение комбинированных дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием на монолитном фрагментированном цементобетонном основании с нижним слоем из отходов производства, обладающих вяжущими свойствами.
В этом случае рифленая рабочая поверхность такого основания будет обеспечивать асфальтобетонному покрытию высокую сдвигоустойчивость, а самонаводящиеся фрагменты несущего основания обеспечивать плотное прилегание к нижнему слою и равномерно распределять нагрузку на этот слой, снижая динамические показатели бетонного слоя и гасить колебания конструкции в разрезах-изломах.
Во второй главе для расчета и оптимизации параметров бетонных несущих слоев с разрезами-изломами предложена гипотеза, адекватно моделирующая их работу аппаратом разрывных функций, обеспечивающих учет нарушений регулярности характеристик несущего слоя (разрезы, изломы, ребра, отверстия и т.п.), изменения контакта несущего слоя с основанием от воздействия транспортных нагрузок и природных факторов.
Для учета изломов непараллельных сторонам прямоугольного плана в исходную систему введена новая система координат хоу, повернутая относительно прежней системы хоу на угол а так, чтобы ось ду была параллельна линии излома (рис. 1).
Фрагментированный слой рассматривается как пластина на упругом основании, при деформации которой образуются изломы срединной поверхности по линиям разрезов. При этом делается ряд упрощающих допущений: материал элементов несущего слоя обладает изотропными свойствами; пластина считается «тонкой».
1-1
а
Рис. 1. Схема деформирования несущего слоя в зоне разреза
Для расчета НДС использован метод, предложенный в СПбГАСУ, согласно которому угол поворота деформированной поверхности представляется с учетом разрывных функций в виде
(1)
где у] — угол поворота пластины с разрезом; у, = - угол поворота сплошной пластины; ш - количество разрезов-изломов; Ду1 - угол ихтома срединной поверхности в направлении оси нг = //(*-*,)- единичная функция Хевисайда от координаты х; Ят = Н(у-ул)-Н(у-уа)- функция, составленная из единичных функций по координате у.
Метод расчета основан на введении разрывных функций в решение дифференциальных уравнений. Искомые функции, определяющие усилия, моменты и перемещения представляются в виде линейных комбинаций функций регулярных и разрывных с некоторыми искомыми коэффициентами, которые определяются из граничных условий в местах нарушения регулярности. В итоге получены функциональные ряды, быстро сходящиеся как вблизи точек нарушения регулярности, так и в области плавного изменения физико-геометрических параметров.
С учетом разрезов-изломов выполнено исследование НДС фрагментированной пластины при однородном и полном контакте ее подошвы с упругим основанием.
В результате подстановки формулы (1) в соотношения упругости (М/, Мз, Н) и далее в дифференциальное уравнение равновесия рабочего элемента фрагментированной пластины при добавлении к заданной внешней нагрузке (д) реакции основания (-к\у) получено уравнение
функции прогиба-. «(А2 = [(¿/А, + ДУ^)Нт
и ¡=1
где О - цилиндрическая жесткость пластины, Аг - двойной оператор Лапласа; X4 = к/О; к - коэффициент постели; 5Х = Ь(х - Х1) - дельта функция Дирака; 5\,8] - производные от 8 - функции по х; буу = б(у - у^ - б(у - у2).
Для определения изгибающих моментов найдено значение функции (Ф), учитывающее влияние угла поворота (излома). Интегралы при расчете «Ф» определялись численно по методу Симпсона; в расчете использовалась функция Грина (К).
Методика статического расчета фрагментированной пластины заключается в следующем: строится функция Грина К(х, у, т|); строится функция прогибов сплошной пластины ч>о от внешней нагрузки д0; путем численного интегрирования выражений, включающих функцию К(х, у, 11), строятся функции Ф,к учитывающие влияние изломов; определяются коэффициенты Ау#; строится функция прогибов пластины с изломами м», и при помощи соотношений упругости определяются внутренние усилия.
Исследованиями показано, что «шарнир», образующийся на линии излома, обладает определенной жесткостью. В таких условиях при изгибе пластины на его краях возникнет момент Мс, величина которого будет пропорциональна функции угла взаимного поворота Д7 (у) \ Мс~ Ау при х =0 и у, (у(у2. Этот момент изменяется от нуля до величины нормального изгибающего момента в рассматриваемом сечении сплошной пластины. Жесткость «шарнира», характеризуется коэффициентом "с", учитывающим какая часть нормального изгибающего момента передается с одного края излома на другой.
Для решения задачи по определению критической нагрузки на фрагментированную пластину использован метод перехода от статической задачи к задачи устойчивости.
Уравнение критического состояния получено из соответствующего уравнения изгиба заменой функции внешней нагрузки (ч) суммой проекций внешних усилий (Ту, Т2, Б), действующих в ее плоскости. Находится функция прогиба «IV» от действия единичной силы, приложенной в точке х = у = т). Эта функция учитывает все особенности, появляющиеся вследствие влияния излома. Далее в полученном решении сосредоточенная сила заменяется нагрузкой, распределенной по площадке
и в случае действия сжимающих усилий только вдоль оси «ох»
получено выражение: <1Р = -Т. —.
ох
После интегрирования данного выражения по всей площади пластины получено алгебраическое уравнение для определения
критической нагрузки: Т = —■—^-, где а1 = л!а\ Д = л!Ь.
Как показали исследования традиционных жестких дорожных конструкций важнейшим для обеспечения устойчивости покрытия (основания) является характер процесса изменения контактирования бетонного несущего слоя с нижележащим основанием во времени. Образование зон отсутствия контакта приводит к резкой неравномерности отпора на их границе, ударной нагрузке на соединения элементов, трещинообразованию, образованию уступов, а у несущих оснований к постепенному раскачиванию и увеличению углов поворота несущих элементов и ухудшению ровности.
В диссертации рассмотрены решения для частных случаев определения прогиба при локальном отсутствии контакта несущего слоя с нижележащим упругим основанием, при котором коэффициент постели фактически является переменным, представляя функцию координат «х» и «у», как к = к\\- <р(х,у)]. Функция <р(х, у) конструируется из функций, умноженных на единичные функции, и обладает следующими свойствами: равна нулю в области контакта и равна единице в области отсутствия контакта.
Для вывода уравнения, отражающего условия потери устойчивости, функция внешней нагрузки Р представлена в виде: Р = -Тю'х, где Т- сила в направлении оси х.
Для решения уравнения применен метод Бубнова-Галеркина, согласно которому функция прогиба IV представляется в виде: = /,(*)/,(у), где функции/^лтЛУ/б^ - являются аппроксимирующими функциями, удовлетворяющими граничным условиям.
Представив величину Р в виде: с!Р = Рск^у[ - -Т^]с1хс1у ~Т-у/- а'сЫМу, и проинтегрировав по области о<х<а, о<у<Ь получим выражение для Ткр:
-ТтО
-2- (2)
' 1 + Ду,/,(*,)
где - критическое усилие в сплошной пластине; Ау, - угол излома.
При нескольких изломах формула (2) принимает вид:
__л?_
* 1 + 2 ¿Г«/,С*-)'
Предложенная методика расчета и оптимизации конструктивных решений позволяет исследовать зависимость критической нагрузки от
физико-геометрических параметров несущего слоя, размеров и расположения линий разрезов-изломов, их жесткостных характеристик и разных условий контактирования, что в свою очередь позволяет обосновать практические рекомендации для рационального проектирования элементов несущего слоя. Вытекающее из расчетов решение о целесообразности перевязки разрезов-изломов предполагает, в частности, разделение слоя на шестигранные несущие элементы с образованием трехлучевых пересечений, обеспечивающих повышение местной (вертикальной) устойчивости зоны разрезов.
Представленное в третьей главе лабораторное исследование нефелинового шлама естественного зернового состава показало, что по прочности и морозостойкости уплотненный и затвердевший шлам удовлетворяет требованиям, предъявляемым к материалам, укрепленным минеральными вяжущими для применения под несущий слой дорожной одежды.
Экспериментальному исследованию системы «фрагментированный слой на упругом основании» посвящена программа экспериментов, приведены их результаты на основе анализа НДС моделей, влияния разрезов-изломов фрагментированных пластин, работы рабочих швов, опытного строительства. Здесь же приведено сравнение теоретических данных расчета и результатов экспериментов по определению НДС системы.
Лабораторные исследования на моделях проводились в две стадии. На первой стадии (постановочный эксперимент) были установлены факторы, определяющие работу фрагментированной пластины, и осуществлена оценка их влияния. По итогам постановочного эксперимента установлено рациональное расположение разрезов-изломов и откорректирована методика основных экспериментов. Многосторонний анализ выполненных опытов показал, что эффективнее фрагментироваше пластин осуществлять по ломаным в плане сечениям, расчленяющих пластину на несущие элементы правильной шесшранной формы.
На второй стадии определены прогибы пластин при расположении нагрузки в различных точках несущего слоя и напряжения в основании при осесимметричном загружении, при этом выполнена оценка влияния на напряжения под изломом в основании сил, расположенных на изломе, на удалении в плане от рассматриваемого сечения; исследована работа разрезов-изломов отдельных фрагментов пластины.
Испытания осуществлялись на моделях с разной формой разрезов-изломов и ломаных линий поверхности, с различными упругими характеристиками. Исследовались фрагментированные пластины с пятью различными вариантами выполнения разрезов-изломов и сплошные пластины тех же размеров без разрезов. Пластины моделей изготавливали из цементного раствора, в основании использовали песок, шлам, суглинок.
Испытания проводили на рычажном прессе. Материал слоев основания укладывали в металлический сварной ящик, на котором закреплена рама, несущая индикаторы часового типа с ценой, деления 1 мкм. В основание закладывали датчики напряжений.
Испытываемые пластины тщательно притирали к основанию, после чего нагружали по разным схемам загружения. Наибольшую нагрузку для пластины определяли с позиций теории моделирования. Модели загружали ступенчато, снимая показания упругих прогибов пластины и напряжения в двух точках основания, находящихся друг от друга в плане на расстоянии 10 см. По данным о прогибах пластины методом конечных разностей определяли изгибающие моменты.
В качестве характеристики работы системы «фрагментированный слой на упругом основании» выбраны относительные величины изгибающих моментов в пластине и напряжений в основании. Каждая из этих величин представляет собой отношение данного показателя, полученного для элемента пластаны, к тому же показателю, установленному для сплошной пластины, бесконечной в плане.
Сопоставление теоретических и экспериментальных относительных изгибающих моментов в фрагментированных пластинах моделей, приведенное на рис. 3, показывает достаточно хорошее их совпадение.
300
^экспериментальная кривая сплошной пластаны
2-эксперимектальная !фивая расчлененной пластины -■ 1а-теоретически !фнвая сплошной пластаны 2а-теоретическая кривая расчлененной пластины -Ькр/Ьо
2,5 1Ло
ц/ц
Рис. 3. Зависимость наибольшего изгибающего момента в пластине от изменения упругой характеристики Ь
Результаты испытаний фрагментированных пластин на опытном участке - улице Ярослава Гашека показали, что: максимальный изгибающий момент в пластине возникает при расположении нагрузки в ее центре; при расположении нагрузки на изломе пластины абсолютные и относительные прогибы ее меньше, если след колеса располагается
симметрично на разрезе-изломе между пластинами: разница с прогибами пластины доходит до 15+30 %; максимальные абсолютные прогибы торцевой части пластины под нагрузкой в рабочем шве вдвое превышают прогибы центрального элемента. Для устранения такого различия в деформативности фрагментированного несущего слоя в рабочих швах требуется устройство стыковых соединений.
По результатам испытаний на опытном участке определен максимальный изгибающий момент в пластине Мшах. Вычисленные и экспериментально полученные данные приведены в таблице. Из таблицы видно, что как по упругим прогибам, так и по изгибающим моментам теоретически вычисленные величины близки к экспериментальным.
Таблица
Сравнение экспериментальных прогибов и изгибающих моментов в
фрагментированных пластинах с результатами теоретического расчета
Условные номера пластин V/а, мм Млн» Н
из опытов по расчету из опытов по расчету
1 0,27 0,35 625 690
2 0,31 0,35 625 690
3 0,35 0,35 - 690
Примечание: - максимальный прогиб пластины под центральной нагрузкой от заднего колеса автомобиля ПМ - 130; Мтах - максимальный изгибающий момент в пластине при той же нагрузке.
Исследование системы «фрагментированный слой на упругом основании» показало, что:
1) напряжения и деформации расчлененных пластин и основания практически линейно зависят от общей величины нагрузки на пластину, что соответствует теоретической работе упругих линейно деформируемых тел;
2) в расчлененных на составляющие элементы пластинах изгибающие моменты вдоль и поперек пластин близки по величине;
3) характер прогибов пластин сплошных и с разрезами-изломами нерасчлененных и расчлененных примерно одинаков;
4) в результате многократных нагружений в углах основного составляющего элемента и в центре расчлененной пластины максимальные изгибающие моменты в ней снижаются ввиду улучшения прилегания элемента к основанию. Поскольку такой порядок нагружения характерен для реальной подвижной нагрузки, следует ожидать благоприятного влияния движения транспортных средств на напряженное состояние несущего слоя из фрагментированных пластин;
5) данные экспериментов свидетельствуют о достаточно хорошем совпадении теоретических и экспериментально определенных прогибов,
изгибающих моментов в фрагментированных пластинах и напряжений в основании;
6) эксперименты подтвердили слабую зависимость изгибающих моментов в фрагментированных пластинах от изменения упругой характеристики при приведенном радиусе составляющего элемента ai<l,l;
7) Для оценки максимально возможного раскрытия трещин в изломах за год и величин в разные периоды года, имеющих значение для обеспечения монолитности асфальтобетонного покрытия и жесткостных характеристик зон изломов и рабочих швов исследована величина и изменчивость коэффициента линейного расширения бетона в реальных температурио-влажностных условиях. При этом величина коэффициента линейного расширения бетона в реальных температурно-влажностных условиях разная по периодам года. Средний коэффициент линейного расширения для граничных измерений середина лета - середина зимы (от самой высокой до самой низкой из замеренных температур), составил 8,5х10"6.
В четвертой главе даны рекомендации по использованию разработанных конструкций и технологии их строительства.
В главе представлена методика оценки эффективности применения фрагментированных несущих оснований, основанная наряду с расчетом по показателям надежности при учете других важнейших групп показателей технического уровня и качества (организационно-технологических, патентно-правовых, стандартизации и унификации, экологических, технической эстетики), в совокупности определяющих эффективность использования конструкций в сравнении с традиционными.
Для обоснования выбора конкретной конструкции фрагментированного несущего основания в различных условиях эксплуатации разработана структурная модель системы конструирования, которая включает группу направлений регулирования, влияющих на НДС, устойчивость и колебания контактной системы «несущий слой-основание» и определяющих рациональное использование разных типов фрагментированных конструкций (для дорог разных категорий и в качестве различных конструктивных слоев).
С позиций устойчивости рациональной формой несущего элемента бетонного слоя является шестигранная форма, обеспечивая перевязку разрезов в продольном и поперечном направлении (рис. 4, 1), также допустимо использование квадратной формы с устройством разрезов вразбежку (рис. 4,2).
Параметры конструктивных решений элементов фрагментированного несущего слоя, полученные в результате теоретических и экспериментальных исследований (главы II, III) и вычислительного комплекса, разработанного на кафедре автомобильных дорог СПбГАСУ, написанного на языке программирования Borland Pascal, представлены на номограммах (рис. 5), связывающих требуемую толщину h, размер
элемента а, эквивалентный модуль земляного полотна Е„. Номограммы бетона Еб от 16000 до 26000 МПа ди двум заданным.
упругости слоев основания и грунта построены для модулей упругости я определения третьего параметра по
\ \ ■■
Рис. 4. Варианты фрагментирования несущего бетонного слоя в плане, без покрытия а) Еб = 16000 МПа б) Еб = 19000 МПа
га
о -11=22 см ----К=20см -----1,-18 см . - - -11=16 см —-Ьвгосм -----11-18 см ---(1-19 ем
... -- ...
-- ■--1 7Г ... — --
-• Ее, МПа Ее. Шла
30
50 60 70 80 ВО 100 110 120 130 140 150 50 60 70 80 60 100 110 120 130 140 150
в) Еб = 23000 МПа
...
-11-22 см ----Ь"20сы -----11-18 см ----и=1в см
... --
Ее, МПа
70 ВО 90 100 110 120 130 140 150
г) Еб = 26000 МПа
1
1 --Ь>22 см
— ■ ---
-1 . . . .Ь-1всм
[ Ее. МПя
БО 60 70 60 90 100 ПО 120 130 140 150
Рис. 5. Номограммы для определения основных размеров рабочего элемента фрагментированного несущего слоя
Обоснована проектная форма профиля вмятин (углублений) в несущем слое для образования ослабленных сечений, обуславливающая возможность и надежность расчленения несущих элементов (с образованием изломов) в результате вибропродавливания. Конструктивно ее целесообразно образовывать в виде округлых (овальных) вмятин (углублений) (рис. 6).
Технологически после укладки, выравнивания и уплотнения тощего бетона 1 должны осуществляться работы по образованию на его
поверхности системы ослабляющих поперечное сечение вмятин (углублений) 2 заданного рисунка, устанавливающих расчетные размеры, характеристики связи и форму будущих несущих элементов и обеспечивающих направленное образование трещин 3 в бетонном слое (рис. 7, а).
тшпшгшпшп Асфальтобетон вое шжрмтше
V V V ЛЩ7 V V я V V V р V V V вегон вы Л 4Р*Г»С1ГГК|К>*М МЫЙ кееушн! ел о Я
■сфсл я нового Шлим
вссчшыЯ слов
Рис. 6. Сечение зоны излома в несущем слое
Наиболее простым способом является создание системы вмятин путем продавливания с помощью приспособления платформы, имеющей на нижней поверхности выступы цилиндрической формы и опускаемой автокраном на поверхность выровненного и уплотненного бетонного слоя (рис. 7, б).
После создания системы разрезов-вмятин традиционные швы сжатия и расширения по типу классического бетонного покрытия или основания не устраиваются. В конце смены следует устраивать рабочие швы с помощью деревянно-металлических упорных конструкций на всю ширину и высоту укладываемого слоя, например с применением деревянных упорных досок по типу шва расширения.
а) б)
слое; б) элемент платформы, образующий вмятину
Исследованиями установлены рациональные жесткостные характеристики разрезов-изломов в диапазоне 0,10-0,30 Б, рабочих швов -0,05-0,130.
Для повышения надежности качественного образования вмятин (углублений) и форм элементов данной конструкции технологию
фрагментирования несущего слоя перед началом строительства следует проверить и отработать на опытном участке.
Оценка эффективности предложенных в диссертации конструктивно-технологических решений произведена в соответствии с «Методическими рекомендациями по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса» и выполнена в два этапа: в сравнении с классическими бетонными несущими слоями; в сравнении с равнопрочными конструкциями на основе органоминеральных смесей.
Представленное сравнение по группам показателей эффективности показало, что фрагментированные бетонные слои имеют значительные преимущества перед традиционно применяемыми.
Использование методики экономического сравнения вариантов дорожных одежд по сумме приведенных единовременных и текущих затрат за срок службы становится все более условным в связи с непрерывным и труднопрогнозируемым изменением цен на дорожно-строительные материалы и, прежде всего, на нефть и нефтепродукты.
Поэтому при выборе вариантов дорожных одежд дополнительно становится необходимым сравнение энергетических затрат, при котором учитывается количество энергии, выраженное в джоулях или калориях, отнесенное к единице площади (или объема) дорожной одежды (удельные энергетические затраты). Такого решения в настоящее время придерживаются такие видные специалисты-дорожники как Г.И.Глушков, В.Е.Тригони, В.В.Ушаков и др. То есть показано, что достаточно важными (в том числе в дополнение к стоимостному расчету) являются расчеты затрат энергоресурсов на изготовление сравниваемых конструкций и производство работ по укладке. Исследования показывают, что удельные затраты энергии на технологические процессы по устройству цементобетонного несущего основания как и затраты энергии на производстве соответствующих полуфабрикатов в 1,5-2,0 раза ниже, чем у равнопрочного асфальтобетонного.
Исследованиями A.A. Коноревой также подтверждено, что затраты ресурсов на приготовление и укладку цементобетонного слоя ниже, чем у равнопрочного слоя из битумоминеральных материалов. Так, по ее данным энергетические затраты на стадии строительства равнопрочных вариантов дорожной одежды на 1 км составляют - для цементобетона 568 ГДж, для асфальтобетона 1150 ГДж.
Оценивая результаты сравнения (при возрастающей дефицитности битума) можно сделать заключение, что и предложенные конструкции дорожной одежды на несущем основании из фрагментированного цементобетона, требуя меньших затрат энергии, являются более эффективными.
Для обеспечения эффективного использования предлагаемых решений с учетом выполненных расчетов на устойчивость в диссертации разработана модель системы рационального конструирования.
Рекомендованы области рационального применения разработанных конструкций и технологии для строительства и реконструкции автомобильных дорог Северо-Западного региона Российской Федерации.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Выполненный анализ материалов теоретических и экспериментальных исследований и обобщение отечественного и зарубежного опыта обеспечения устойчивости дорожных одежд, включающих бетонные несущие слои, свидетельствуют о возможности управления НДС дорожной одежды за счет нетрадиционных конструктивных решений несущих слоев, включая эффективное управление контактированием слоев дорожных одежд и их элементов.
Исследования характеристик отходов, попутных продуктов промышленного производства и местных материалов Северо-Западного региона с разработкой каталога (по Ленинградской области) показали техническую, экономическую и экологическую эффективность их использования в качестве основания под бетонный несущий слой.
При использовании нефелинового шлама в основаниях используется его важное качество - способность к омоноличиванию, сопровождающаяся нарастанием прочности во времени и повышением устойчивости конструкции.
2. Для расчета и оптимизации параметров бетонных несущих оснований с разрезами предложена гипотеза, адекватно моделирующая их работу аппаратом разрывных функций, обеспечивая учет нарушений регулярности характеристик несущего слоя (разрезы, изломы, ребра, отверстия и т.п.), изменения контакта несущего слоя с основанием, воздействия транспортных нагрузок и природных факторов.
Получены разрешающие уравнения пластины с разрезами на упругом основании. Решены статическая задача и задача устойчивости. Разработана методика расчета НДС фрагментированных несущих оснований; расчет на устойчивость с определением критических напряжений при учете влияния условий контактирования несущего слоя с нижележащим основанием, в том числе при полном контакте, при локальном отсутствии контакта (в общем случае) и при локальном отсутствии контакта по разрезам-изломам. Выполненное исследование позволило определить рациональные размеры, формы несущих элементов и жесткостные характеристики связей между элементами.
3. Лабораторное исследование нефелинового шлама естественного зернового состава показало, что по прочности и морозостойкости
уплотненный и затвердевший шлам удовлетворяет требованиям, предъявляемым к материалам, укрепленным минеральными вяжущими для применения под несущий слой дорожной одежды.
Экспериментальные исследования системы «фрагментированный слой на упругом основании» показали, что в результате многократных последовательных нагружений в углах и в центре несущих элементов фрагментированной пластины максимальные изгибающие моменты снижаются ввиду улучшения контакта несущих элементов с основанием.
4. Разработаны номограммы для определения размеров несущих элементов фрагментированного слоя для разных условий эксплуатации (Е6, Е0, а, Ь и т.д.). Обоснование эффективности устройства фрагментированных несущих оснований в сравнении с традиционными выполнено по шести группам показателей (назначения, патентно-правовым, надежности, научно-технической эффективности, социальной эффективности, экономической эффективности). Для обеспечения оптимального сочетания конструктивных и материально-технологических параметров бетонного фрагментированного несущего слоя с учетом выполненных расчетов на устойчивость использована структурная модель системы конструирования фрагментированного несущего основания.
5. Разработана конструкция и технология, обеспечивающие повышение устойчивости на основе улучшения связей на контакте несущего фрагментированного слоя со смежными (верхним и нижним) слоями дорожной одежды, установлен порядок устройства дорожной одежды с использованием предложенных решений. Подана заявка в Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) №2009148028 на получение патента «Дорожная одежда».
При оценке технического уровня и качества разработанной конструкции дорожной одежды в основу расчета экономического эффекта положен энергетический критерий, по которому возможно двукратное уменьшение удельных затрат энергии в сравнении с равнопрочным вариантом несущего слоя на основе органоминеральных смесей.
Основные положения диссертационной работы опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ:
1. Клековкина, М. П. Вопросы расчета устойчивости дорожной одежды с фрагментированным жестким несущим слоем / М. П. Клековкина // Вестн. Томск, гос. архитектур.-строит. ун-та. - 2008. - № 1. — С. 156- 160.
2. Клековкина, М. П, Учет разрезов и изломов поверхности при расчете фрагментированных несущих слоев дорожных одежд / М. П.
Клековкина, Б. Н. Карпов // Промышленное и гражданское строительство. -2009.-№ 11.-С. 52-53.
Основные публикации в прочих изданиях:
3. Клековкина, М. П. Вопросы повышения однородности конструкции дорожных одежд на фрагмснтированном несущем слое / М. П. Клековкина, Б. Н. Карпов, В. П. Олехнович // Наука и инновации в современном строительстве - 2007: сб. материалов конф. - СПб.: СПбГАСУ, 2007. - С. 290 - 295.
4. Клековкина, М. П. Использование нефелинового шлама при устройстве фрагментированных оснований дорог / М. П. Клековкина
// Докл. 64-й науч. конф. профессоров, преподавателей, науч. работников, инженеров и аспирантов ун-та. Ч. 2. - СПб.: СПбГАСУ, 2007. - С. 13 - 15.
5. Клековкина, М. П. Повышение равнопрочности оснований автомобильных дорог при использовании нефелиновых шламов / М. П. Клековкина // Современные науч.-техн, проблемы транспортного строительства: сб. науч. тр. Всерос. науч.-практ. конф. - Казань: КГАСУ, 2007.-С. 87-88.
6. Клековкина, М. П. Исследование напряженно-деформированного состояния фрагментированного дорожного основания на основе решений теории пластин с разрезами / М. П. Клековкина [и др.] // Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения: сб. науч. тр. Всерос. науч.-практ. конф. - Казань: КГАСУ, 2008. -С. 207-212.
7. Клековкина, М. П. Способы решения проблем отраженного трещинообразования в асфальтобетонных покрытиях / М. П. Клековкина
// Актуальные проблемы современного строительства: сб. материалов 62-й Международ, науч.-техн. конф. молодых ученых. Ч. 3. - СПб.: СПбГАСУ, 2009.-С. 8-12.
8. Клековкина, М. П. О совершенствовании технических решений устройства дорожных одежд / М. П. Клековкина, Б. Н. Карпов, К. Г. Мещеряков // Дорожная держава. - 2010. - № 26. - С. 18 - 20.
Клековкина Мария Петровна
Совершенствование конструкций и технологии строительства дорожных одежд с бетонным несушим основанием
05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Подписано к печати 16.09.2010 г. Формат 60x84/16. Бум. офс. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ № 150. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, Волгоград, ул. Академическая, 1.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Клековкина, Мария Петровна
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Бетонные несущие основания
1.2. Использование местных материалов, отходов и побочных продуктов промышленности под несущие слои
1.3. Влияние конструкции несущего основания и типа подстилающего слоя на устойчивость и ровность дорожной одежды
1.4. Современные направления конструирования и расчета дорожных одежд с бетонными несущими основаниями 45 Выводы по главе I
ГЛАВА И. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ФРАГМЕНТИРОВАННЫХ НЕСУЩИХ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ПЛАСТИН С РАЗРЕЗАМИ
2.1. Исходные соотношения
2.2. Учет разрезов-изломов поверхности
2.3. Учет различных граничных условий
2.4. Статический расчет пластины с косым изломом
2.5. Методика расчета фрагментированных несущих слоев
2.6. Расчет на устойчивость 71 2.6.1 Влияние условий и форм контактирования несущего слоя с нижележащим основанием на устойчивость дорожной конструкции 73 2.6.2. Устойчивость конструкции при учете группы локальных зон отсутствия контакта фрагментированного несущего слоя с основанием
Выводы по главе II
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Исследование нефелинового шлама естественного зернового состава 83 3.1.1. Состав и свойства нефелинового шлама
3.1.2. Оценка нефелинового шлама естественного зернового состава для устройства дорожных оснований
3.1.2.1. Методика исследования
3.1.2.2. Определение физико-механических свойств шлама и оценка результатов испытаний
3.2. Исследование системы «фрагментированный слой на упругом основании»
3.2.1. Программа эксперимента
3.2.2. Исследование напряженно-деформированного состояния моделей
3.2.2.1. Конструкции и материалы
3.2.2.2. Методика испытания
3.2.2.3. Результаты и достоверность испытаний
3.2.2.4. Сопоставление данных опыта и расчета
3.2.3. Строительство опытных участков
3.2.4. Экспериментальные исследования коэффициента линейного расширения бетона в реальных температурно-влажностных условиях (для оценки максимального раскрытия трещин в изломах)
Выводы по главе III
ГЛАВА IV. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РАЗРАБОТАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
4.1. Комплексная оценка предложенных конструкций и технологии строительства и методика конструирования фрагментированного несущего слоя для разных условий эксплуатации
4.2. Показатели фрагментированных несущих слоев дорожной одежды на основе выполненных экспериментально-теоретических исследований
4.3. Организационно-технологические особенности устройства дорожной одежды с фрагментированным несущим основанием
4.4. Эффективность использования конструктивно-технологических решений устройства дорожных одежд с фрагментированным несущим основанием
Введение 2010 год, диссертация по строительству, Клековкина, Мария Петровна
Актуальность темы. Важнейшим направлением преодоления кризисной ситуации регионов, в том числе по восстановлению и развитию промышленности малых городов Российской Федерации, является реконструкция инфраструктуры, в том числе региональной дорожной сети на основе экономичных конструкций и технологии строительства дорожных одежд с использованием накопленных отходов производства и некондиционных местных материалов. Необходимым условием рационального использования местных ресурсов является разработка региональных каталогов с оценкой возможности и эффективности их использования с учетом» границ применения на основе транспортных затрат.
Накопившийся недоремонт дорог региональной сети с высокими колейностью и трещинообразованием, дефицит и невысокое качество битума ставят на повестку дня более широкое использование минеральных вяжущих на основе цемента и медленнотвердеющих местных вяжущих (шлаков, шламов, извести, обожженных карбонатных высевок и т.п.).
В' решении семинара «Актуальные вопросы строительства и эксплуатации цементобетонных покрытий автомобильных дорог» (Новосибирск-2008) в качестве приоритетной поставлена задача расширения строительства цементобетонных покрытий, особенно на участках в сложных климатических и грунтово-гидрологических условиях с разработкой типовых конструкций при учете региональных возможностей и особенностей.
Одной из сложных и не полностью решенных задач, использования бетонов в несущих основаниях является обеспечение трещиностойкости верхних слоев в частности асфальтобетонных покрытий, в том числе на основе разработки эффективных нетрадиционных конструктивно-технологических решений несущего основания, обуславливающего также повышение колееустойчивости дорожной одежды. Для широкого внедрения в практику несущих оснований с использованием минеральных вяжущих в
Программе модернизации, и развития сети автомобильных дорог России до 2025» необходимо «создание новых методов конструирования и расчета элементов автомобильных дорог и сооружений на них, основанных на внедрении и широком использовании моделирования и компьютерной техники».
Для реализации поставленных правительством и дорожной наукой программных задач повышения эффективности дорожного строительства выполнено настоящее исследование, предусматривающее анализ и обобщение опыта конструирования бетонных несущих оснований дорожных одежд, реального взаимодействия таких оснований с нижележащими слоями, устроенными на основе использования, медленнотвердеющих, способных, к омоноличиваникн местных материалов.' Материалы исследований позволили установить и обосновать эффективное направление конструирования несущих оснований, обеспечивающих повышение надежности и сроков службы конструкции, с разработкой адекватной условиям ее работы современной расчетной модели.
Объект исследования,- несущие бетонные слои дорожных одежд на основаниях с использованием отходов, производства и местных материалов.
Предмет исследования' - устойчивость конструкции дорожной одежды с фрагментированным несущим слоем на укрепленном основании.
Цель диссертационной работы - разработка эффективных региональных дорожных конструкций с бетонными несущими- слоями и укрепленными нижними слоями при использовании отходов производства, побочных продуктов и местных материалов.
Для.достижения.поставленной цели решались следующие задачи: 1) анализ работы и эксплуатационного состояния цементобетонных несущих слоев, построенных на основаниях различных типов с позиций устойчивости, в том числе исследование видов, состава и основных характеристик отходов, побочных продуктов промышленности и некондиционных местных материалов Северо-Западного региона для устройства нижних конструктивных слоев дорожных одежд с разработкой каталога материалов;
2) проведение теоретических исследований устойчивости дорожной одежды с фрагментированным несущим слоем при разных условиях контактирования с нижними подстилающими слоями на основе теории пластинчатых систем с разрывными параметрами с разработкой методики расчета;
3) проведение экспериментальных исследований:
- исследование нефелинового шлама Пикалевского глиноземного завода с целью его использования в основании дорожных одежд под бетонные несущие слои;
- лабораторные и натурные испытания системы «фрагментированный несущий слой на упругом основании» с исследованием в реальном годовом температурно-влажностном режиме линейных деформаций бетонного несущего слоя;
4) разработка практических рекомендаций по расчету и конструированию дорожных одежд с изломами несущего основания;
5) разработка конструкций и технологии строительства дорожной одежды с фрагментированным бетонным несущим основанием, обеспечивающих повышение устойчивости на основе улучшения связей на контакте несущего основания со смежными слоями дорожной- одежды.
Научная новизна работы состоит:
1) в использовании адекватной работе бетонного несущего слоя с разрезами-изломами модели пластинчатой системы с разрывными параметрами;
2) в применении для исследования устойчивости дорожных одежд с фрагментированным несущим основанием разрывных функций, моделирующих швы, трещины, разрезы-изломы бетонных несущих слоев, зоны отсутствия контакта слоев на основе развития теории пластин с разрезами;
3) в совершенствовании конструкций, методов и технологии устройства разрезов-дорожных одежд при фрагментировании бетонного несущего слоя наосновании из медленнотвердеющих местных материалов.
Практическая значимость результатов исследований заключается:
1) в развитии и совершенствовании метода проектирования дорожных одежд, разработанного на основе теории пластин с разрезами с программным обеспечением для непосредственного использования в проектных организациях;
2) в определении оптимальных параметров конструктивных решений и технологии устройства фрагментированного несущего слоя с необходимым дооборудованием средствами механизации (катками, платформами и т.п.) по качественному обеспечению образования вмятин-изломов, с подачей заявки в Федеральную службу по интеллектуальной собственности патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) № 2009148028 на получение патента «Дорожная одежда» на предлагаемую конструкцию и технологию;
3) в разработке рекомендаций по применению местных материалов, в том числе для оснований под бетонный фрагментированный несущий слой: а) в расширении области применения местных минеральных материалов и экономии цемента; б) в решении вопросов, утилизации нефелинового шлама и улучшении экологической обстановки в районах переработки глиноземов' при ликвидации шламовых отвалов;
4) во внедрении материалов исследования в учебные программы — «Изыскание и проектирование автомобильных дорог», «Технология и организация строительства- автомобильных дорог», с их использованием при подготовке инженеров, бакалавров и магистров в СПбГАСУ.
На защиту вынесены: - постановка цели и задач исследования; • результаты анализа работы и эксплуатационного состояния цементобетонных несущих слоев на основаниях разных типов и оценка эффективности для их устройства региональных побочных продуктов промышленности и некондиционных материалов с разработкой каталога их использования;
- результаты теоретических исследований устойчивости дорожной одежды с фрагментированным несущим слоем на базе теории пластинчатых систем с разрывными параметрами;
- результаты экспериментальных исследований нефелинового шлама Пикалевского глиноземного завода, моделей фрагментированного несущего слоя и определения линейных деформаций бетона несущего слоя в реальном годовом температурно-влажностном режиме Северо-Западного региона Российской Федерации;
- конструкции и технологии строительства1 дорожных одежд с фрагментированным несущим слоем на основании из нефелинового шлама.
Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе подтверждена сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, адекватностью теоретической модели конструкции как пластинчатой системы с разрывными параметрами реальной- пластине с разрезами-изломами на упругом основании.
Реализация результатов исследований осуществлена на объекте ул. Ярослава Гашека г. Санкт-Петербурга.
В 2010 - 2011 гг. намечается выполнение работ с использованием предложенных автором конструкций и технологии строительства при реконструкции нескольких участков автомобильных дорог Ленинградской области.
Теоретические положения диссертационной работы и результаты экспериментальных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности 270205, УИРС, а также при выполнении дипломных работ с научными разделами.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Современные научно-технические проблемы транспортного строительства» (Казань, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения» (Казань, 2008); на Международной научно-практической конференции «Наука и инновации в современном строительстве - 2007» (Санкт-Петербург); на ежегодных (с 2007 г.) научных конференциях профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета (Санкт-Петербург); на ежегодных (с 2007 г.) международных научно-технических конференциях молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов «Актуальные проблемы современного строительства» (Санкт-Петербург). Материалы диссертационной работы используются в дипломном проектировании и в учебном процессе.
Публикации
Основные результаты диссертационной работы отражены в 8 статьях, опубликованных в журналах и сборниках трудов, в том числе в двух статьях в журналах по списку ВАК. Подана заявка о выдаче патента на изобретение.
Объем и структура работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и трех приложений.
Заключение диссертация на тему "Совершенствование конструкций и технологии строительства дорожных одежд с бетонным несущим основанием"
Основные выводы и результаты
1. Выполненный анализ материалов теоретических и экспериментальных исследований и обобщение отечественного и зарубежного опыта обеспечения устойчивости дорожных одежд, включающих бетонные несущие слои, свидетельствуют о возможности управления напряженно-деформированным состоянием дорожной одежды за счет нетрадиционных конструктивных решений несущих слоев, включая эффективное управление контактированием слоев дорожных одежды.
Исследования характеристик отходов, попутных продуктов промышленного производства и местных материалов Северо-Западного региона с разработкой каталога (по Ленинградской области) показали техническую, экономическую и экологическую эффективность их использования в качестве основания под бетонный несущий слой.
При использовании нефелинового шлама в основаниях используется его важное качество способность к омоноличиванию, сопровождающаяся нарастанием прочности во времени и повышением устойчивости конструкции.
2. Для расчета и оптимизации параметров бетонных несущих оснований с разрезами предложена гипотеза, адекватно моделирующая их работу аппаратом разрывных функций, обеспечивая учет нарушений регулярности характеристик несущего слоя (разрезы, изломы, ребра, отверстия и т.п.), изменения контакта несущего слоя с основанием, воздействия транспортных нагрузок и природных факторов.
Получены разрешающие уравнения пластины с разрезами на упругом основании. Решены статическая задача и задача устойчивости. Разработана методика расчета НДС фрагментированных несущих оснований, выполнения расчета на устойчивость и определения критических напряжений при учете влияния условий контактирования несущего слоя с нижележащим основанием, в том числе при полном контакте, при локальном отсутствии контакта (в общем случае) и при локальном отсутствии контакта по разрезам-изломам. Выполненное исследование позволило определить рациональные размеры, формы несущих элементов и жесткостные характеристики связей между элементами.
3. Лабораторное исследование нефелинового шлама естественного зернового состава показало, что по прочности и морозостойкости уплотненный и затвердевший шлам удовлетворяет требованиям, предъявляемым к материалам, укрепленным минеральными вяжущими.
Экспериментальные исследования системы «фрагментированный слой на упругом основании» показали, что в результате многократных последовательных нагружений в углах основного составляющего элемента и в центре фрагментированной пластины максимальные изгибающие моменты в ней снижаются ввиду улучшения прилегания элемента к основанию. Поскольку такой порядок нагружения характерен для реальной подвижной нагрузки, следует ожидать более благоприятного влияния движения транспортных средств на напряженное состояние несущего слоя из фрагментированных пластин в сравнении с традиционными бетонными несущими слоями.
4. Разработаны номограммы для определения размеров несущих элементов фрагментированного слоя для разных условий эксплуатации (Еб, Е0, a, L и т.д.). Для обоснования эффективности устройства фрагментированных несущих оснований построена модель диагностирования показателей предлагаемой конструкции (в сравнении с классическими несущими основаниями). Для обеспечения оптимального сочетания конструктивых и материально-технологических параметров бетонного фрагментированного несущего слоя с учетом выполненных расчетов на устойчивость использована структурная модель системы конструирования фрагментированного несущего основания.
5. Разработана конструкция и технология, обеспечивающие повышение устойчивости на основе улучшения связей на контакте несущего фрагмеитированного слоя со смежными (верхним и нижним) слоями дорожной одежды, установлен порядок устройства дорожной одежды с использованием предложенных решений. Подана заявка в Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) № 2009148028 на получение патента «Дорожная одежда».
При оценке технического уровня и качества разработанной конструкции дорожной одежды в основу расчета экономического эффекта положен энергетический критерий, по которому возможно двукратное уменьшение удельных затрат энергии в сравнении с равнопрочным вариантом несущего слоя на основе органоминеральных смесей.
Библиография Клековкина, Мария Петровна, диссертация по теме Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
1. А.с. 04749, МКИ Е 01 С 3/00. Основание дорожной одежды / А.П. Кузнецов; заявитель Ленингр. орд. Труд. Красного Знамени инж.- строит, инт. № 2757660/29-33; заявл. 23.04.79; опубл. 15.02.81, Бюл. №6.-2 с.
2. Аллик, А.Р. Гидротехнический бетон на нефелиновом цементе: автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.484 / Ленингр. орд. Труд. Красного Знамени инж.- строит, ин-т. Л, 1970.-24 с.
3. Арманов, Ф.М. Пологая оболочка с разрезами одного направления / Ф.М. Арманов // Расчет строительных конструкций на статические и динамические нагрузки: межвуз. темат. сб. тр. Л.: ЛИСИ, 1985. - С. 121 — 126.
4. Артюхина, Г.И. Исследование бокситовых шламов, обработанных органическими вяжущими материалами, и применение их при строительстве местных дорог на Северо-Западе РСФСР: дис.канд. техн. наук: 05.23.14 /
5. Артюхина Галина Ивановна; Ленингр. орд. Труд. Красного Знамени инж.-строит. ин-т. Л., 1980. -184 с.
6. Афиногенов, О.П. Проектирование жестких дорожных одежд / О.П. Афиногенов. Кемерово: КузГТУ, 2004. - 227 с.
7. Басурманова, И.В. Исследование работы дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием на основании из бетона под нагрузкой / И.В. Басурманова // Совершенствование конструкций и методов проектирования дорожных одежд: тр. Союздорнии. М., 1979.
8. Бейшер, Р.В. Использование бокситового шлама для укрепления грунтов / Р.В. Бейшер // Автомобильные дороги. 1976. - № 6. - С. 9 - 10.
9. Бейшер, Р.В. Укрепление грунтов бокситовым шламов с добавками активизаторов твердения / Р.В. Бейшер // Автомобильные дороги и мосты. Геодезия: Сб. докладов к XXVIII научной конференции ЛИСИ. Л.: ЛИСИ, 1969.-С. 8-11.
10. Беликов, Г.И. Статика, динамика и устойчивость сетчатых и подкрепленных оболочек с конечной сдвиговой жесткостью: автореф. дис.доктора техн. наук: 05.23.17 / Беликов Георгий Иванович; Волг. ГАСУ-Волгоград, 2004. 43 с.
11. Белоусов, Б.В. Строительство эффективных оснований дорожных одежд): автореф. дис. . .доктора техн. наук: 05.23.11; СибАДИ. Омск, 2001. -42 с.
12. Беляуш, А.В. Укрепление* глинистых грунтов местным белитовым цементом / А.В. Беляуш // Автомобильные дороги. 1971. - № 5. - С. 21-22.
13. Бескровный, В.М. Укрепление грунта нефелиновым шламом / В.М. Бескровный, Н.С. Дежина, П.А. Жвакин и др.// Автомобильные дороги. -1979.-№3.-С. 19-20.
14. Бескровный, В:М. Использование нефелинового*шлама для устройства оснований дорог / В.М. Бескровный, Н.С. Дежина, В.П. Шахов, А.Н. Клименко, И.И. Крестинин, П.И. Худяков // Автомобильные дороги. 1980. -№ 5.- С. 23-24.
15. Боженов, П.И. Комплексное использование минерального' сырья и экология: Учебное пособие / П.И. Боженов. -М.: Изд-во АСВ, 1994. 264 с.
16. Боженов, П.И., Кавалерова В.И. Нефелиновые шламы / П.И. Боженов, В.И. Кавалерова. Л. -М.: Стройиздат, 1966. - 243 с.
17. Бродская, К.П. Применение зол уноса в виде зольно-известнякого вяжущего для укрепления грунтов / К.П. Бродская, Т.Ю. Любимова // Тр. Союздорнии, вып. 5. М., 1965.
18. Бусоргина, О.В. Расчет пологих гибких оболочек с дискретно присоединенными ребрами: дис. . канд. техн. наук / Бусоргина Оксана Викторовна; СПб инж.-строит. ин-т. СПб., 1993. - 23 с.
19. Власов, В.З. Балки, плиты и оболочки на упругом основании / В.З. Власов, Н.Н. Леонтьев. М.: Физматгиз, 1960. - 491 с.
20. Вольмир, А.С. Устойчивость деформируемых систем / А.С. Вольмир. -М.: Наука, 1967. 984 с. с илл.
21. ВСН 139-80. Инструкция по строительству цементобетонных покрытий автомобильных дорог / Минтрансстрой СССР. М., 1980. - 105 с.
22. Высоцкий, Ю.Н. Применение белитового шлама для производства дорожных силикатобетонных плит /, Ю.Н. Высоцкий, A.M. Селезнев // Автомобильные дороги. 1986. — № 11. - С. 16 - 17.
23. Вяжущие вещества на базе попутных продуктов производства: Учебное пособие / Суворова Г.Ф. Л.: ЛИСИ, 1987. - 67 с.
24. Гаянов, Ф.Ф. О расчете гибких оболочек с помощью специальных разрывных функций / Ф.Ф. Гаянов // Известия ВУЗов. Машиностроение,-1992.-№ 1-3.-С. 3-6.
25. Герсеванов, Н.М. Фундаментальные прерыватели в строительной механике и их применение к расчету ленточных фундаментов. / Н.М. Герсеванов // Сб. тр. Всесоюзного ин-та оснований и фундаментов (ВИОС). -1933. -№ 1.
26. ГОСТ 10060.0-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования — Взамен ГОСТ 10060-87 в части общих требований определения морозостойкости; Введ. 01.09.1996. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1996.-6 с.
27. ГОСТ 10180-90. Смеси бетонные. Общие требования к методам испытания. Взамен ГОСТ 10180-78 (в части определения прочности бетона по контрольным образцам); Введ. 01.01.1991. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.-31 с.
28. ГОСТ 23558-94. Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные минеральними вяжущими материалами для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия: — Взамен ГОСТ 2355879; Введ. 01.01.95. -М.: Изд-во стандартов, 1995. 18 с.
29. ГОСТ 25607-94. Смеси щебеночно гравийно - песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия. -Взамен ГОСТ 25607-83; Введ. 01.01.95. -М.: Изд-во стандартов, 1995. - 13 с.
30. ГОСТ 26633-91*. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. Взамен ГОСТ 10268-80, ГОСТ 26633-85; Введ. 01.01.92. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 14 с.
31. ГОСТ 310.2-76. (СТ СЭВ 3920-82). Цементы. Методы определения тонкости помола. Взамен ГОСТ 310-60 в части опред. тонкости помола. -Введ. 01.01.78. -М.: Изд-во стандартов, 1985. - 3 с.
32. ГОСТ 3344-83. Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия, (с изменениями от 6 января 1998 г., 4 декабря 2000 г.)- Взамен ГОСТ 3344-73; Введ. 01.01.1985. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 11 с.
33. ГОСТ 5382-91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа. Взамен ГОСТ 5382-73, ГОСТ 9552-76. -Введ. 01.07.91. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 109 с.
34. ГОСТ 8735-88. (СТ СЭВ 5446 85, СТ СЭВ 6317 - 88). Песок для строительных работ. Методы испытаний. — Взамен ГОСТ 8735-75; ГОСТ 25589-83.- Введ. 01.07.89. -М.: Изд-во стандартов, 2000. - 22 с.
35. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия. -Взамен ГОСТ 8736-85, ГОСТ 26193-84;Введ. 01.07.95. М.: Изд-во стандартов, 1995. - 12 с.
36. Дэниел, К. Применение статистики в промышленном эксперименте. Пер. с английского / К. Дэниел. М.: Мир, 1979. - 299 с.
37. Ершов, Jl.Д. Технический отчет по теме № 83-Д «Установление путей использования Тихвинского бокситового шлама для производства вяжущего материала». Гидроцемент, Л.: ЛИСИ, 1939.
38. Защепин, А.Н. Комплексная механизация строительства цементобетонных покрытий / А.Н. Защепин, М.С. Зельманович, Н.К. Лукьянов. М.: Дориздат, 1953. - 92 с.
39. Игнатьев, Ю.В. Исследование прочности сборно-сочлененных конструкций дорожных покрытий: дис. .канд. техн. наук Челябинск, 1996.
40. Кавалерова, В.И. Исследование вяжущих свойств и путей использования отхода Ачинского глиноземного завода: автореф. дис. .канд. техн. наук / Ленингр. орд. Труд. Красного Знамени инж.-строит. ин-т.- Л., 1959.-18 с.
41. Карпенко, Н.И. Теория деформирования железобетона с трещинами / Н.И. Карпенко. М., 1976. - 204с.
42. Карпов, Б.Н. Экономические конструкции дорожных покрытий / Б.Н. Карпов и др. // Сельское строительство. 1988. - № 1.
43. Карпов, Б.Н. Сборные многокомпонентные дорожные покрытия: дис.д-ра. техн. наук: 05.23.01, 05.23.11 / Карпов Борис Николаевич; СПбГАСУ. СПб., 2000. - 330 с.
44. Карпов, Б.Н. Сборные многокомпонентные покрытия дорог и тротуаров / Б.Н. Карпов // Информационный исток №398-95. СПб ИДТИ, 1995.-3 с.
45. Карпов, Б.Н. Исследование деформативности дорожных многокомпонентных покрытий с применением полимерных материалов / Б.Н. Карпов, М.А. Овчинников // Материалы 53-й науч. конф. СПбГАСУ, СПб.: СПбГАСУ, 1996. - С. 10 - 11.
46. Карпов, Б.Н. Эффективные сборные дорожные покрытия для районов Севера и Сибири / Б.Н. Карпов, A.M. Симановский, А.Б. Цветков. JL: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986. - 96с., ил.
47. Кипиани, Г.О. Устойчивость сжатой прямоугольной пластины с косыми разрезами / Г.О. Кипиани, Б.К.Михайлов, А.И. Джанашвили // Строительная механика сооружений: межвуз. темат. сб. тр. Л.: ЛИСИ, 1989. -С. 53-57.
48. Кириенко, В.А. Укрепление сланцезольным вяжущим дорожных оснований из слабых известняков / В.А. Кириенко // Дороги и мосты: доклады XIX научной конференции, Л.: ЛИСИ, 1961.
49. Кобелев, Е.А. Изгиб нелинейно-упругих пластин с разрезами / Е.А. Кобелев // Расчет строительных конструкций с учетом физической нелинейности материала на статические и динамические нагрузки: межвуз. темат. сб. тр. Л.: ЛИСИ, 1984.
50. Коковин, В.Н. Исследование отходов Бокситогорского алюминиевого завода в целях использования их для устройства дорожных оснований: отчет по НИР; испол.: В.Н.* Коковин,и др>. Л.: ЛИСИ, 1965.
51. Кондратьева, О.И. Нефелиновое вяжущее для дорожного строительства / О.И. Кондратьева, А.С. Пополов Экспресс-информ / ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. - 1979. - вып. 15. - С. 2-17.
52. Конорева, А.А. Обоснование выбора конструкций дорожных одежд с использованием критерия энергетических затрат: автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.23.11 / Конорева Алла Александровна; Сиб. гос. автомобильно-дорожная академия. — Омск., 2009. 22 с.
53. Кретов, В.А. Рациональные конструкции дорожных одежд для Тюменской области / В.А. Кретов, В.Д. Казарновский, А.В. Линцер // Автомобильные дороги. 1986. - № 3. - С. 10 — 12.
54. Крылов, А.Н. О расчете балок, лежащих на упругом основании / А.Н. Крылов. М.: Изд-во АН СССР, 1930. - 127 с.
55. Кузнецов, А.П. Дорожные основания из щебня, укрепленного бокситовым шламом и обожженными, известняковыми отходами / А.П. Кузнецов // Автомобильные дороги. 1983. - № 12. - С. 17 - 18.
56. Кузнецов, А.П. Новый дорожно-строительный материал на основе отходов камнедробления / А.П. Кузнецов. Л.: ЛДНТП, 1982. - 24 е., с ил.
57. Кузнецов, А.П. Прибор для испытания монолитных материалов на растяжение при изгибе / А.П. Кузнецов // Автомобильные дороги. 1977 - № 6.-С. 17-18.
58. Кузнецов, А.П. Опыт работы дорожных одежд с основанием повышенной жесткости / А.П. Кузнецов, Д.С. Гуральник. Л.: ЛДНТП, 1980. - 28 с. с ил.
59. Ле Суан Хунг. Устойчивость прямоугольных пластинок с разрезами и отверстиями^ подкрепленными ребрами: дис.канд. техн. наук: 05.23.11 / Ленингр. орд. Труд. Красного Знамени инж.-строит. ин-т. Л., 1985. - 23 с.
60. Левицкий, Е.Ф. Бетонные покрытия автомобильных дорог / Е.Ф. Левицкий, В.А. Чернигов. М.: Транспорт, 1980. - 288 с.
61. Лыткин, А.А. Применение белитового шлама для устройства слоев дорожной одежды при отрицательных температурах: дис. .канд. техн. наук: 05.23.11 / Лыткин Александр Александрович; Ом. фил. Foe. всесоюз. дорож. науч.-исслед. ин-т. Омск, 1990. - 200 е., ил.
62. Мерзликин, А.Е. Объемные георешетки в конструкции дорожной одежды / А.Е. Мерзликин, В.Д. Казарновский // Геотекстиль и геосинтетика при строительстве автомобильных дорог. М: МАДИ, 2001. - С. 69 - 72.
63. Методические рекомендации по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса, ГосКом СССР по науке и технике и Президиума Ак. наук СССР от 03.03.88 г. № 60/52.
64. Методические рекомендации по применению нефелинового шлама Ачинского глиноземного комбината при устройстве оснований автомобильных дорог в районах Западной и восточной Сибири / В.М.
65. Методические: рекомендации по проектированию- жестких дорожных одежд. Взамен ВСН 197-91; Введ. 01.01.2004. - М.: Информавтодор, 2004. -128 с.
66. Методические рекомендации по устройству оснований дорожных одежд из «тощего бетона». Росавтодор. — М.: Информавтодор, 2003. 35 с.
67. Михайлов, Б.К. Деформативность и устойчивость пространственных пластинчатых систем с разрывными- параметрами / Б.К. Михайлов; Г.О. Кипиани. СПб.: Стройиздат, 1996. - 434 е., ил.
68. Михайлов, Б.К. Основы, теории и методы расчета на устойчивость трехслойных пластин с разрезами; / Б.К. Михайлов; Г.О. Кипиани, В.Г. Москалева;-Тбилиси::Мецниереба; 1991. 190 с. '
69. Михайлов, Б.К. Устойчивость- сжатых пластин с разрезами / Б:К. Михайлов, В.1 \ Москалева // Численные методы в краевых задачах математической физике. Л., 1985. - С. 155-160.
70. Михайлов, Б.К. Изгиб пластин; с разрезами / Б.К. Михайлов // Расчет, пространственных строительных конструкций; Куйбышев. - 1975. - вып. 51 -С. 54-59.
71. Михайлов, Б.К. Пластины и оболочки с разрывными параметрами / Б.К. Михайлов. Л.: Изд-во Ленингр; ун-та, 1980. — 196 с.
72. Михайлов, Б.К. Программный комплекс для автоматизированного проектирования, сочлененных дорожных , секций / Б.К. Михайлов, Б.Н. Карпов, М.А. Овчинников // Информационный листок № 311-96. СПб ЦНТИ, 1996. -2 с.
73. Мищенко, Н.Ф: Химическое укрепление грунтов* в аэродромном и дорожном строительстве / Н.Ф. Мищенко и др.. М;: Транспорт,. 1967.
74. Москалева, В.Г. Исследование устойчивости прямоугольной пластины с прямоугольным отверстием при продольном сжатии / В.F. Москалева, Б.К. Михайлов//Металлические конструкции. — Л., 1983. С. 14 - 21.
75. Носов, В.П. Об опыте применения цементобетонных покрытий на автомобильных дорогах России / В.П. Носов, А.А. Фотиади // Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения/ КГАСУ: сб. науч. тр. Казань, 2008. - С. 35 - 38.
76. Олехнович, В.П. Совершенствование конструктивно-технологических решений и расчета фрагментированных несущих слоев жестких дорожных одежд: дис.канд. техн. наук: 05.23.11 / СибАДИ. Омск, 2008. - 143 с.
77. Орловский, B.C. Проектирование и строительство сборных дорожных покрытий / B.C. Орловский. -М.: Транспорт, 1978. 149 с.
78. Орловский, B.C. Расчет основания под сборное покрытие / B.C. Орловский // Автомобильные дороги. 1986. - № 1. — С. 18 — 20.
79. Павлова, Н.С. Особенности работы тротуаров с покрытиями из сборных бетонных элементов / Н.С. Павлова" // Совершенствование методов строительства и эксплуатации»автодорог: сб. науч. тр. М.: МАДИ, 1982.
80. Питлюк, Д.А. Расчет строительных конструкций на основе моделирования / Д.А. Питлюк. JI.-M.: Стройиздат, 1965. - 152 с. с илл.
81. Попов, В. А. Развитие технологий строительства и ремонта цементобетонных покрытий / В.А. Попов // Мир дорог. 2008. - №" 37. - С. 26.
82. Пополов, А.С. Опыт строительства бетонных оснований и покрытий на местных вяжущих материалах / А.С. Пополов. М:: Транспорт, 1982. - 57 с.
83. Рекомендации по применению бокситового шлама глиноземного производства при устройстве дорожных оснований (покрытий). — JL, 1976. -25 с.
84. Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных материалов. М.: СоюздорНИИ., 1999, -61 с.
85. Сатин, М.С. Автоклавный пенобетон на некоторых отходах промышленности содержащих двухкальциевый силикат: автореф. дис.i
86. Сборные покрытия автомобильных дорог. Под общей ред. проф. Могилевича В.М. М.: ВШ, 1972. - 348 с.
87. Сборные покрытия военно-автомобильных дорог. Под. ред А.А. Калерта. Л, 1958. - 310 с.
88. Сикаченко, В.М. Разработка конструкции и оценка НДС жесткой дорожной одежды со сборным основанием из решетчатых плит: дис.канд. техн. наук: 05.23.11 / Сикаченко Виктор Максимович; Сибирский автом.-дорож. ин-т. Омск., 1995. - 257 с.
89. Смирнов, А.В. Расчет дорожных и аэродромных конструкций на динамические воздействия: Монография / А.В. Смирнов. Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. - 52 с.
90. СНиП 2.05.02-85*. Автомобильные дороги. Нормы проектирования / Госстрой России: Взамен СНиП 2.05.02-85; Введ. 30.06.03. М.: ГУП ЦПП, 2004. - 56 с.
91. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги / Госстрой России: Взамен СНиП Ш-40-78; Введ. 01.01.86.-М.: ГУП ЦПП, 2001. 112 с.
92. Справочник инженера-дорожника. Проектирование автомобильных дорог / Под ред. Г.А. Федорова. М.: Транспорт, 1989. - 438 с.
93. Справочник проектировщика расчетно-теоретический. М.: Стройиздат, 1972.
94. Технические указания по устройству дорожных оснований из обломочных материалов, укрепленных цементом. ВСН 164-69. Оргтрансстрой, М., 1970.-31 с.
95. ТУ 5743-071-55145272-2003. Шлам белитовый влажный. Пикалево, 2003.-6 с.
96. Урываева, Г.Л. Цементы из шламов / Г.Л. Урываева. Новосибирск: Наука, 1970.-152 с.
97. Ушаков, В.В. Повышение эффективности проектирования и строительства автомобильных дорог горнопромышленных предприятий / В.В. Ушаков. Забтранс, 1998.
98. Филатов, В.А. Лабораторные исследования по укреплению грунтов нефелиновыми цементами и другими местными минеральными вяжущими / В.А. Филатов // Труды ЛКВВИА им. Можайского, Л.: изд. Академии. 1961. - вып. 357.
99. Чернигов, В.А. Влияние вида основания на ровность бетонных покрытий / В.А. Чернигов, Е.И. Броницкий // Автомобильные дороги. 1974. -№ 5. — С. 20-21.
100. Чернигов, В.А. К вопросу конструирования цементобетонных покрытий на основаниях различных типов / В.А. Чернигов, А.Н. Защепин // Труды СоюздорНИИ, вып. 7. М.: Транспорт, 1966. - С. 80 - 89.
101. Чистяков, Б.З. Использование отходов промышленности в строительстве / Б.З. Чистяков. Л.: Лениздат, 1977. - 142 с.
102. Чудиновец, А.В. Георешетки для создания новых конструкций дорожных одежд / А.В. Чудиновец, Н.Н. Лукачев, А.Е. Мерзликин, А.Н. Девятилов // Строительные материалы. 2008. - № 5. - С. 56.
103. Чумаченко, В.И. Технология укатываемого бетона на основе шлакового вяжущего для строительства дорожных оснований: автореф. дис. .канд. техн. наук: 05.23.11; Гос. дор. НИИ. -М., 1997. 22 с.
104. Шестоперов, С.В. Использование шлако-нефелинового вяжущего в цементобетоне / С.В. Шестоперов и др.7/ Автомобильные дороги. 1981'. -№10.-С. 16-17.
105. Щукина, Е.Г. Комплексное использование минерального сырья и отходов промышленности / Е.Г. Щукина, И.И. Будаева. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2002.-68 с.
106. Filaplex Rune Solution nouvelle aux problemes de tissuration // Revue Generale des Routes et des Aerodromes. 1989. - № 669 (фр.)
107. Breaking/ Cracking and seating concrete pavements/Thompson Marshall R//Synth HighWay Pract//Nat Coop., HighWay Res Program. 1988. - № 144 -P. 1 - 39 (англ.).
108. Chaussees neuves. Orientations / Caroff Gilbert// Revue Generale des Routes et des Aerodromes. 1988. - № 662. - P. 11 - 12 (фр.).
109. Colombier G., Martineau I., Noret H. Creaton automatique de fissures transversals dans les assises de chausses traitees aux Hants hydrauliques // Revue Generale des Routes et des Aerodromes. 1989. - № 669: - P. 25 - 27. (фр.).
110. Hveem F. Construction Practices on Cementheated subgrades for concrete pavements. Highway research board. Bill. 265. Waschington, 1961. 117 p.
111. Le joint actif // Revue Generale des Routes et des Aerodromes. 1990. - № 677.-P. 49-51. (фр.).
112. May, J.H. Elastic Stability of Plates with and without opening / J.H. May, Т.Н. Ganaba // Eng/ Computat. 1988. - Vol.1 № 1. (англ.).
113. New Mexico study of interlayers used in reflective crack control/ Lorenz Virginia M. // Transp. Res. Rec. 1987. - № 117 - P. 94 - 109 (англ.).
114. Peltier, R. Quelgnes etudes posies par chausses en beton. Revue generale des routes et des aerodromes, № 387, 1964 (франц.).
115. Stov, A.A. Die Anwendung von stufenformigen Sasisfunktionen auf die Plattenbechnung // Techn. mech. 1991. - 12, № 1 - s. 33 - 37 (нем.).
116. The crack and seat method of pavement rehabilitation/Schtzbach A.M // Public Works/1989 120 № 12 - P. 52 - 55 (англ.).
117. The cracking of bituminous surfasings on semi — rigid roodbases in China /Quing Lin Sha// Austral Road Res. - 1988. - 18 № 2 - P. 97 - 106 (англ.).
118. Vermeiden von Reflexionsrissen/Gusfeldt Harl Heinz // Bitumen. - 1990. - 52, № 1 - s. 33 - 34 (нем.).
-
Похожие работы
- Совершенствование конструктивно-технологических решений и расчета фрагментированных несущих слоев жестких дорожных одежд
- Напряженно-деформированное состояние многослойной конструкции при совместном действии нагрузки и внешней среды
- Разработка конструкции и оценки напряженно-деформированного состояния жесткой дорожной одежды со сборным основанием из решетчатых плит
- Дорожные бетоны на песчано-гравийных заполнителях из повторно перемешанных смесей
- Высококачественный мелкозернистый бетон для дорожных покрытий с органоминеральной добавкой
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов