автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Учет упруговязкопластических свойств асфальтобетонных покрытий и оснований при проектировании дорожных одежд

На правах рукописи

Кузин Николай Владимирович

□03454322

УЧЕТ УПРУГОВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ И ОСНОВАНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2008

003454322

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)".

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Защита состоится 18 декабря 2008 года в 10 час. на заседании диссертационного совета ВАК РФ Д 212.250.01 при Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ) по адресу: 644080, г. Омск-80, проспект Мира, 5, ауд. 3124.

Факс (3812) 65-03-23, тел.(3812) 65-15-63 или 65-01-45.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ (к. 3003).

Автореферат разослан 17 ноября 2008г.

Смирнов Александр Владимирович

Матуа Вахтанг Парменович

кандидат технических наук, доцент Надыкто Григорий Иванович

Ведущая организация: ОАО «Омский СоюздорНИИ»

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Слоистые асфальтобетонные покрытия и основания получили широкое распространение во всем мире. К настоящему времени более 60 % дорог в России от их общей протяженности имеют асфальтобетонное покрытие, устроенные на различных основаниях.

Наряду с известными достоинствами асфальтобетонные покрытия обладают недостатками: склонностью к колеобразованию и недостаточной температурой трещиностойкости. В холодный период года асфальтобетон ведет себя как упруговязкое или упругое тело. В теплый период года с повышением температуры асфальтобетон работает как упруговязкопластический материал, приобретая наряду с упруговязкими деформациями пластические. С повышением температуры пластическая составляющая деформации возрастает. Именно в этот период асфальтобетонные покрытия и основания копируют все неровности подстилающей поверхности, добавляя пластические деформации нижних слоёв оснований, что ухудшает ровность покрытий.

Добиться улучшения транспортно-экотлуатациониых показателей автомобильных дорог с асфальтобетонными покрытиями и основаниями можно научными исследованиями в различных направлениях. Во-первых, необходимо разрабатывать дополнительные критерии и методики проектирования, позволяющие прогнозировать напряженно-деформированное состояние каждого элемента системы "дорожная одежда -земляное полотно". Во-вторых, можно разрабатывать новые нетрадиционные конструкции дорожных одежд. В-третьих, нужно решать материаловедческие задачи по улучшению свойств асфальтобетонов.

Нормативные методы расчета нежестких дорожных одежд по критериям прочности предполагают проверки монолитных асфальтобетонных покрытий слоев на усталостное разрушение от растяжения при изгибе, грунта земляного полотна и подстилающих слоев из слабосвязных материалов на сопротивление сдвигу, а также расчет дорожной конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу. В этих проверках для каждого материала и грунта установлены свои прочностные и деформационные характеристики, по которым можно вычислить возникающие в слоях напряжения и сравнить их с предельными сопротивлениями. При работе ограничивается деформац ия всей конструкции, гарантируется её устойчивость.

Существенным недостатком нормативной методики является то, что уровень напряжений в каждом слое всегда превышает порог безопасных напряжений (или порог упругости), при которых возникают пластические

деформации разрушения. Поэтому одним из путей теоретического исследования может являться разработка критериев и методов расчета асфальтобетонных покрытий по допускаемым для них деформациям.

Основная идея работы заключается в необходимости расчета пакета асфальтобетонных слоев по условию допускаемых упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений (деформаций) при воздействии повторяющихся кратковременных нагрузок, с учетом влияния температур.

Объектом исследования являются асфальтобетонные покрытия и основания с частичным или полным контактом между ними.

Предмет исследования ~ закономерности процесса изменения деформаций в слоистых реологически активных асфальтобетонных конструкциях при воздействии повторяющихся кратковременных нагрузок.

Цель работы - разработка и научное обоснование методики учета реологических свойств асфальтобетонных покрытий и оснований из различных смесей при проектировании асфальтобетонных покрытий и определении длительности работы покрытий в упругих, упруговязких и упруговязкопластических стадиях, входящих в срок службы.

Задачи исследования:

- разработать критерии расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по допускаемым упругим, упруговязким и упруговязкопластическим перемещениям,

разработать методику расчета упругих, упруговязких и упруговязкопласшческих перемещений в асфальтобетонных покрытиях и основаниях при воздействии транспортных нагрузок различной массы и продолжительности воздействия, с учетом усталостных процессов и изменения температуры в течение года;

- разработать методику экспериментального определения показателей реологических свойств и выполнить их математическое моделирование в зависимости от температуры, остаточной пористости содержания щебня;

- усовершенствовать рекомендации по применению асфальтобетонов с различным содержанием щебня, остаточной пористостью на различных марках битума в регионах с разными погодно-климатическими факторами.

Методологической базой исследований является анализ причинно-следственных связей в процессе деформирования асфальтобетонных покрытий и оснований при воздействии транспортных нагрузок и климатических факторов, а также реологических моделей физики твердого тела.

Научная новизна заключается в разработке дифферецированных периодов работы асфальтобетонных покрытий в упругих, упруговязких и

упруговязкопластических стадиях при совместном влияшш транспортной нагрузки, температур и составов асфальтобетона.

Практическая значимость работы заключается в обеспечении потребительских свойств и транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог при прогнозе периодов службы покрытий в стадиях упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений и рациональном выборе асфальтобетона.

Автор защищает совокупность научных положений, на базе которых разработаны расчетные методики и рекомендации по выбору асфальтобетонов.

Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается соблюдением основных принципов математического и физического моделирования, адекватностью теоретических п экспериментальных данных, достаточностью лабораторных данных и количества испытаний покрытия на дорогах с доверительной вероятностью 95%, полученных с использованием оборудования, прошедшего государственную метрологическую аттестацию.

Личный вклад в решение проблемы заключается в формулировании общей идеи и цели диссертационной работы; в выполнении основной части теоретических исследований, лабораторных и натурных экспериментов; в анализе и обобщении результатов теоретических исследований и экспериментальных данных.

Реализация результатов исследований осуществлена при проектировании и строительстве автомобильных дорог Омской области. Материалы исследования используются при проведении учебных занятий со студентами по дисциплине «Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций» в СибАДИ (2004-2006 гг.).

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены на международных научно-технических конференциях, проводившихся в СибАДИ в 2004-2006 гг. (г. Омск).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, библиографического списка. Общий объем работы 176 страниц, включая 70 рисунков и 31 таблицу.

Автор работы выражает большую признательность проф. В.П.Никитину, под руководством которого была начата научная работа, а также A.C. Александрову за консультации в теоретической части и всем сотрудникам факультета АДМ, оказавшим помощь в выполнении данной работы

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен анализ нормативных методов расчета дорожных одежд, применявшихся в нашей стране в различное время, а также исследований крупнейших ученых В.Ф. Бабкова, О.Т. Батракова, АЛ. Васильева, И.А. Золотаря, H.H. Иванова, В.Д. Казарновского, М С. Когаюона, М.Б Корсунского, А.М. Кривисского, В.П. Матуа, H.A. Пузакова, В.М. Свденко, A.B. Смирнова, Б.С. Радовского, АЛ. Тулаева и их учеников. В результате изучения состояния вопроса сформулирована цель и поставлены задачи настоящего исследования.

Во второй главе выполнено совершенствование физической модели асфальтобетона и осуществлена разработка расчета пакета из асфальтобетонных слоев по критерию недопущения возникновения перемещений, превышающих допускаемые значения.

В качестве физической модели нами принята модель, включающая в себя три последовательно соединенных тела. Первое тело - это тело Гука, второе тело - это тело Кельвина и третье тело - это тело Шведова, в котором первое тело Гука заменено телом Прандтля. Эти блоки иллюстрируют упругие, упруговязкие и упруговязкопластические деформации реального асфальтобетона. Физический смысл этой модели заключается в том, что при превышении напряжения некоторой условной величины происходит изменение формы деформирования Например, если напряжение сколь угодно мало превышает ноль, но меньше предела упругости, то деформация упругая и мгновенная, определяемая законом Гука. Если напряжение больше этой величины, но меньше предела структурной прочности, то деформация носит упруговязкий характер и рассчитывается по формулам Кельвина -Фойгта. И, наконец, если напряжгние больше предела структурной прочности, то деформация носит упруговязкопластический характер.

В работах A.C. Александрова, В.В. Голубенко, М.Г. Горячева, Е.В. Жустаревой, С.Ю. Канышной, М.С. Коганзона, В.Б. Фадеева, Н.Я. Хархуты и др. ученых для учета фактора повторности приложения нагрузок используется теория подобия процессов деформирования при многократном приложении нагрузки процессам ползучести при однократном длительном воздействии. Физический смысл «теории подобия» может быть сформулирован следующим образом. При проезде первого автомобиля материал испытывает деформацию, включающую мгновенную и вязкую составляющие, а при проезде остальных транспоргных средств деформация носит сугубо вязкий характер. Поэтому определение суммарной вязкой деформации от любого количества реализованных нагрузок можно

определить по формулам «теории ползучести», в которых продолжительность напряженного состояния определяется произведением количества нагрузки и продолжительностью воздействия одной кратковременной нагрузки. То есть в физическом и математическом смысле процесс деформирования при циклических нагрузках полностью отождествляется с процессом ползучести.

Рассмотрен процесс релаксации напряжений при воздействии длительной нагрузки. При этом продолжительность релаксационного процесса разбита на одинаковые промежутки времени, численное значение которых равно длительности одного приложения кратковременной нагрузки.

1 е*« ш э I ш 1* Е Од к Количеств воздействий кратковременной нагрузки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ^

т <Ы>х1

V \

ч

и а а и и и р и 0 ив Продолжительность возбейстВия Злительной нагрузки

Рис. 1. Схема для качественного анализа релаксационных процессов

В предположении, что теория подобия справедлива, по схеме, представленной на рис. 1, конечное значение напряжения для каждой предыдущей нагрузки должно являться начальным значением напряжения для каждой рассматриваемой нагрузки. То есть конечное значение напряжения при реализации первой нагрузки должно соответствовать начальному напряжению второй по счету нагрузки, а конечное напряжение второй нагрузки должно быть начальным для третьего приложения и так далее.

Если масса нагрузок одинакова, то все циклические воздействия характеризуются одной и той же силовой нагрузкой. Следовательно, при

прочих равных условиях начальное напряжение для каждой из повторяющихся нагрузок будет равно давлению, передаваемому этой нагрузкой. Таким образом, процессы пластического деформирования упруговязкопластических материалов при воздействии длительной и многократной нагрузки имеют различные формы протекания релаксационных процессов и не являются подобными. Для вывода формулы, позволяющей производить количественную оценку деформации, при многократном воздействии нагрузок предположим, что этот процесс носит наследственный характер. То есть деформация от »-го приложения нагрузки является приращением к деформации от предыдущей нагрузки. В этом случае деформация, возникающая за л-е количество нагрузок, определяется суммой деформации при воздействии данной нагрузки и деформаций от всех предыдущих нагрузок. Тогда аналогично теории наследственной ползучести Больцмана - Вольтера можно записать интегральное выражение для определения деформации, накапливаемой при многократном воздействии нагрузки В качестве ядра этого выражения примем степенную функцию Ю.М. Гусева, в которой показатель степени -1,5 заменим произвольным показателем к.

В случае, если показатель степени равен -1, получим

^ = (Г.,+Г.„)

1+а-

= («*„ + *.*.)■ [1 +а-М,

(1)

где в м 1 - мгновенная составляющая деформация от первою воздействия нагрузки; -вязкая составляющая деформация от первого воздействия нагрузки продолжительное гью г (является функцией времени), а ~ коэффициент, описывающий характер накопления пластической деформации, зависящий от уровня напряженного состояния.

с» +

к + 1 V '

(2)

Формула (1) по своей структуре подобна эмпирическим формулам проф. Н.Н. Иванова и др. ученых, поэтому именно эта зависимость нами принята для последующего интегрирования.

В условиях упругого мгновенного деформирования для расчета приращения деформации к любому по счету приложению нагрузки будем иметь

О)

где £У1 - упругая мгновенная деформация от первого воздействия, щ - количество прикладываемых нагрузок, вызывающих возникновение напряжений, которые не превышают предел упругости и варьируются от 1 до Иу

При такой постановке задачи для расчета деформации, возникающей при п-м воздействии нагрузки, необходимо выполнить интегрирование формулы

Гука с учетом закономерности приращения деформации (3)

1 + 0

и,

■ I п'Ф\ 1

Ь\

*а-Ш1,), (4)

где аг - напряжение вертикального сжатия на поверхности элементарного обьема, деформацию которого необходимо определить, МПа; Е^ - модуль мгновенной упругой деформации асфальтобетона, МПа; ц„б- коэффициенты Пуассона асфальтобетона, доли единицы.

В условиях упруговязкого деформирования для расчета приращения деформации к любому по счету приложению наг рузки будем иметь

= ■0 ■ ■ "Г1 + я • (*,!(<»,) + е^м)-"г ' (5)

где с,л ,У) и £у\/апр) - упругие деформации от напряжения, равного пределу упругости и излишка напряжения, сколь угодно мало превышающего этот предел, но не превышающего предел структурной прочности, возникающей от перзого воздействия нагрузки; Ъуг1 <ап),) - обратимая вязкая деформация от излишка напряжения, сколь угодно мало превышающего предел упругости, но не превышающего предел структурной прочности от первого воздействия нагрузки, пг - количество прикладываемых нагрузок, вызывающих возникновение напряжений, которые превышают предел упругости, но меньше предела структурной прочности, варьирующегося от I до Лг„.

В этом случае для расчета деформации, возникающей при и-м воздействии нагрузки, необходимо выполнить интегрирование формулы Кельвина с учетом закономерности приращения деформации (5). В результате будем иметь

р^-М'Л+^у) . (У*2), О-/'2)

я.

1-е

где Руср - среднеингегральное значение предела упругости асфальтобетона, МПа, Ну^е -модуль упруговязкой деформации асфальтобетона, МПа, ^-время, принимаемое равным эквивалентной продолжительности воздействия напряжений, превышающих предел упругости, с, Т,-время запаздывания упруговязкой деформации, с.

В условиях упруговязкопластаческого деформирования деформацию при однократном воздействии нагрузки можно определить по формуле А.С. Александрова. Приращение упруговязкопдастической деформации определяется по формуле

(7)

.К1],

где Ъут - приращение упруговязкой деформации, определяемое по формуле (5); г^ и е„1 - мгновенная пластическая и вязкопластическая составляющие необратимой деформации от первого воздействия нагрузки; пу - количество прикладываемых нагрузок, вызывающих возникновение напряжений, которые превышают предел структурной прочности, и варьируются от 1 до Ыут

Выполнив интегрирование, будем иметь

Руср^-

ЪувЫ

с(1 + аЬЛ'ув)

1-Цаб +1~Иой

Еуваб

Еуаб Еуваб

'сдар \ 2

1-е г> Епмаб /

1-е ''

1-е '' (Рев^-Р^р)* Ястуг(с/>)Х1 + аШ1 ут )+

(8)

где Еаюс я £л*> - соответственно модуль пластической мгновенной деформации и модуль деформации асфальтобетона, характеризующие численные значения пластической мгновенной деформации и общей упруговязкопластической деформации от части напряжения, превышающего предел структурной прочности; Тр ~ время релаксации части напряжения, превышающего предел структурной прочности, с; кыр - коэффициент, характеризующий долю части напряжения, превышающего предел структурной прочности, которая не релаксирует и характеризует доли напряжения ст/-р1т(ь расходуемые на мгновенное упругое и пластическое деформирования, а также на вязкую обратимую деформацию

Среднеинтегральные значения структурных сопротивлений определяются по теореме о среднешггегральном значении функции, а именно из интегральных уравнений вида

"у. Нт I

{ Ру1Кк'а-щ«с!п', I Рощ 1 Кк-а-п,'(Ы, (9)

II II

где К, - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов, принимаемый по ОДИ 218 046-01; а - коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах испытания повторной нагрузкой, принимаемый по ОДН 218 046-01, т - показатель степени, зависящий от свойств материала, принимаемый по ОДН 218 046-01.

Вывод формул для расчета перемещений асфальтобетонного пакета выполняется интегрированием формул (4), (6) и (8) по толщине пакета. Изменение напряжений вертикального сжатая по толщине пакета принято по М.И. Якунину.

Анализ условий работы асфальтобетонных слоев в пакете приводит к двум расчетным схемам. При обеспеченном контакте между слоями пакет работает как одна плита. При необеспеченном контакте между слоями верхний слой перераспределяет давления по поверхности нижнего.

При первой схеме работы пакета определение показателей механических свойств асфальтобетонов в пакете производится по теореме о среднешпегральном значении функции, а интегрирование выполняется по всей толщине пакета. При второй схеме работы пакета напряжения вертикального сжатия рассчитываются в каждом слое, а общее перемещение пакета определяется как сумма перемещений всех слоев.

В пакете асфальтобетонных слоев конечной толщины деформационные процессы могут протекать по одной из шести схем

1. Если давление, передаваемое колесом на поверхность покрытия, меньше предела упругости асфальтобетона, то деформирование пакета слоев носит упругий характер Выполнив интегрирование зависимое™ (3) при обеспечешюм контакте между слоями по всей толщине пакета, будем иметь

где 1, 2 и < - порядковый номер слоя в пакте; /¡¡, Иг и Н, - толщина слоев в пакеIс, м, р давление на поверхности покрытия, МПа, Кдии - динамическим коэффициент, учитывающий возможное появление неровностей, появляющихся на покрытии вследствие копирования покрытием и основанием пластических деформации, накапливаемых земляным пологном в условиях упру) ой работы асфальтобетонных слоев и упруговязкошистического деформирования земляного полотна, а - коэффициент концентрации, принимаемый равным для нежесткой одежды 1, ¡й, и П, -соответственно модули упруюсги асфальтобетонных слоев, работающих совместно в пакете, МПа, /?„„ - модуль упру| ости подстилающего основания, МПа, О - диаметр круга, равновелико! о следу колеса (диаметр расчегною огпечлтка шины), м

2. Если напряжение вертикального сжатия по всей толщине пакета превышает предел упругости, то деформации во всем пакете носят унруговязкий характер В этом случае для вывода формул переметший выполнено интегрирование выражения (6) по всей толщине пакета.

3 В случае, если напряжения вертикального сжатия уменьшаются таким образом, что на некоторой глубине от поверхности покрытия становятся меньше предела упругости, то в пакете формируются две зоны В верхней зоне, в которой напряжение больше или равно пределу упругости, деформирование носит упруговязкий характер, а в нижней зоне, где напряжение меньше предела упругости, асфальтобетон испытывает упругие деформации. Унруговязкое перемещение в верхней зоне определяется интегрированием выражения (6) по глубине в этой зоне, а упругое перемещение в нижней зоне (4) - по глубине данной зоны

- X

(10)

4. В случае, если напряжения вертикального сжатия больше предела структурной прочности по всей толщине, то в пакете формируется одна зона, в которой деформации носят упруговязкопластический характер. Для определения упруговязкопластического перемещения выполним интегрирование выражения (8) по всей толщине пакета

После интегрирования получим формулу для расчета упруговязкопластической деформации пакета асфальтобетонных слоев при их совместной работе"

и увп ~

Ру

•А +

Рстр Ру ^ Рстр Ру

Е

уаб

1-ехр-

! работе"

Еуаб

х (1 + йг • у, )• (1 - Цд0 А + . . х

у,)

Еуваб

уаб Тг

Та V Ев

(1 + и ■ ут )■ (1 - Ддд }

- г(тп 0

Та

ДьО-б + д.ЩгЛ!-^)

(И)

5. Если напряжение вертикального сжатия уменьшается так, что на некотором расстоянии от поверхности покрытия становится меньше предела структурной прочности, но по всей толщине превышает предел упругости, то в пакете формируется две зоны с различными формами деформационных процессов. В верхней зоне деформирование носит упруговязкопластический характер, а в нижней асфальтобетон испытывает упруговязкие перемещения. Для определения перемещения пакета асфальтобетонных слоев интегрируются выражение (8) по глубине верхней зоны и выражение (6) по глубине нижней зоны.

6. И, наконец, если напряжение уменьшается таким образом, что на некоторых расстояниях от поверхности покрытия принимает значения меньше предела структурной прочности и предела упругости, в пакете формируются три зоны с различными формами деформирования. В данном случае перемещение определяется интегрированием выражений (8), (6) и (4)

по глубине соответствующей им зон.

В основном тексте диссертации содержатся все необходимые формулы для расчета перемещений по каждой из 6 форм деформирования пакета, а также формулы для определения количества приложений расчетных нагрузок.

В третьей главе выполнены лабораторные исследования деформационных и релаксационных процессов в цилиндрических асфальтобетонных образцах. Для испытаний изготавливались группы образцов но 10-15 образцов в каждой при минимальном количестве 5 образцов для доверительной вероятности 95 %. В каждой группе образцы имели одинаковые остаточную пористость и содержание щебня. Испытания выполнены на разрывной машине РМ-5 с определением перемещений по индикаторам часового типа ИЧ-100, закреплешшм при помощи магнитного держателя на неподвижной опоре. Давления передавались через жесткий круглый штамп, снабженный заплечиками, на которые устанавливали измерительный стержень индикатора. Нагрузка фиксировалась по динамометру, а время - по секундомеру Температура образца в процессе испытания контролировалась при помощи пирометра. Каждый образец испытан при темнерагурах от 0 до 50 °С. На основе анализа экспериментальных данных о деформировании образцов и релаксации напряжений в них вычислены показатели реологических свойств, плотных асфальтобетонов при различной температуре, остаточной пористости и содержании щебня. Статистическая обработка результатов выполнена с использованием нормального и логарифмически нормального распределений.

Полиномиальными трендами выполнено трехфакториое математическое моделирование каждого показателя реологических свойств от температуры, остаточной пористости и содержания щебня.

Адекватность моделей проверена по Р-критерию Фишера при доверительной вероятности 95 %. Полученные тренды являются адекватными и могут быть использованы для интерполяции показателей реологических свойств плотных асфальтобетонов при вариации температуры от 0 до 50 "С содержании щебня от 30 до 60 % и остаточной пористости от 3 до 5 %. Использовать полученные полиномиальные тренды для экстраполяции показателей реологических свойств нельзя, потому что вопрос качественного приближения трендов нашими полиномами нельзя решить исходя только из наблюдаемых при экспериментах значений (рис. 2 и 3).

Рис.2. Установка и крепление индикаторов Рис.3, Рабочий момент измерения

температуры при испытании

В четвертой главе выполнены натурные эксперименты на дорогах Омской области и городских улицах г. Омска.

В ходе исследований решались три задачи:

1. Определение предельных допускаемых значений упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений асфальтобетонных покрытий и оснований.

2. Инструментальное измерение перемещений поверхности дорожных конструкций с последующим определением перемещений пакета асфальтобетонных слоев.

3. Сопоставление экспериментальных данных с результатами теоретического расчета и оценка адекватности предлагаемой методики проектирования.

Предельные значения упругих и упруговязких перемещений достаточно просто вычислить из теоретических формул при подстановке в формулу упругих перемещений вместо напряжения предела упругости, а в формулу упруговязких перемещений - предела структурной прочности. При этом получены формулы для расчета периодов времени упругой и упруговязкой работы асфальтобетона, выраженных в количестве расчетных нагрузок, а также в продолжительности. Определение предельных значений упруговязкопластических перемещений требует определения предельного значения пластического перемещения пакета асфальтобетонных слоев. Это значение непременно должно зависеть от допускаемой неровности на поверхности покрытия. Допускаемое значение пластического перемещения пакета асфальтобетонных слоев можно выразить произведением допускаемой величины неровности на коэффициент, указывающий долю пластического

перемещения асфальтобетонного пакета в пластическом перемещении всей конструкции. Численное значите этого коэффициента можно определить отношением величии неровностей на основании, подстилающем пакет асфальтобетонных слоев, и па покрытии.

Для оценки величины этого коэффициента использованы экспериментальные данные проф. A.B. Смирнова и A.C. Александрова. В ходе экспериментов измерялись неровности в поперечном и продольном направлениях на покрытиях и основаниях в сходных точках.

На основе этих исследований получеиа эмпирическая формула коэффициента, учитывающего долю пластического деформирования пакета асфальтобетонных слоев различной толщины в общей пластической деформации дорожной конструкции. С учетом этой формулы определяются предельные унруговязкопластические перемещения асфальтобетонного пакета.

Экспериментальные измерения упруговязких и

упруговязкопластических перемещении проведены установкой ДИНА-ЗМ на улицах г. Омска и при помощи послойных шгамповых испытаний на дорогах Омской области.

При использовании установки ДИНА-ЗМ производились измерения перемещений дорожных конструкций. Переход к перемещениям пакета асфальтобетонных слоев осуществлялся при помощи установленных нами значений коэффициентов Теоретические значения перемещений пакета вычислялись по разработанным ыетодихам. При этом учитывались температура асфальтобетона и дефекты покрытия. Сходимость теоретических и экспериментальных перемещений признана удовлетворительной.

В ходе штамповых испытаний производилось измерение перемещений всей дорожной конструкции, затем выполнялось шурфцрование асфальтобетонных слоев и вычисление контактных давлений, которые возникнут на основании, если нагрузку данной ступени приложить к покрытию. При этих давлениях испытывалось основание. Разность перемещений всей конструкции и основания позволяла определить перемещение асфальтобетонного пакета

Установлено, что методики, разработанные в теоретической главе диссертации при показателях реологических свойств асфальтобетона, определенных при лабораторных исследованиях, дают адекватные результаты, имея расхождения с экспериментальными значениями упругих перемещений от-6,1 до 7,4%; упруговязких перемещений от-11,2 до 5,9 %; упруговязкопластических перемещений ог - 6,0 до 5,6 %.

На завершающем этапе нами вычислены упруговязкопластические перемещения пакетов из различных асфальтобетонов. На основании этого произведено уточнение рекомендуемой области применения асфальтобетонов в различных дорожио-климатических зонах (таблица).

Рекомендуемая область применения асфальтобетонов при устройстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог и городских улиц

дкз Вид асфальтобетона Тип и содержание щебни и гравиз,% Остаточная пористость, % Катего ?ия автомобильной дороги

1и U Ш JVnV

Марка смеси Битум Марка смеси Битум Марна смеси Битум

I Плотный щебенистый и гравийный Тип В 30-40 Тип В 40-50 5 I БНД 90/130 БНД 130/200 I и 11 БНД 90/130 БНД 130/200 ПнШ БНД 90/130 БНД 130/200

Тип Б 40-50 Тип А 50-60 4 БНД 200/300 БНД 200/300 сг 130/200 БНД 200/300 сг 130/200 МГ 130/200

- -

Ли Ш Плотный щебенистый и 1раеии1шй Тип В 30-40 Тип Б 40-50 Тип А 50-60 5 I БНД 60/90 1 и II БНД 60/50 И и П1 БНД 60/90

4 БВД 90Л30 вид 50/130 БНД 90/130

ГЩд 130/200 ЁЦД 130/200 БВД 130/200 БНД 200/300 СГ ¡30/200 "мг 130/200

- сг иоаоо

Тип Б 40-50 Тип Л 50-60 3 -

- -

В пятой главе произведена оценка экономической эффективности асфальтобетонных оснований по сравнению с основаниями из других материалов.

Экономическую эффективность конструкции определяли стоимостью единицы прочностной и деформациопной характеристики. При этом сметная . стоимость конструкции относилась к ее прогибу или сроку службы. Чем меньше стоимость 1 мм прогиба конструкции, тем выше ее экономичность. Точно так же можно оценить экономическую эффективность конструкции через стоимость ее долговечности. Чем больше стоимость 1 года эксплуатации, тем меньше экономическая эффекгйвность конструкции. При этом установлено, что сметная стоимость асфальтобетонного основания

больше, чем стоимость оснований из других материалов. Однако срок службы конструкций с основаниями из асфальтобетонов выше, а прогиб меньше, чем у конструкций с основаниями из других материалов. Установлено, что отношение сметной стоимости 1 м2 конструкции с асфальтобетонным основанием к ее сроку службы меньше такой же характеристики конструкции с основаниями из других материалов в 1,28 - 3,1 раза. На основании этого можно сделать заключение об экономической эффективности асфальтобетонных оснований. Следовательно, при проектировании дорожных конструкций следует в одном из вариантов кроме асфальтобетонного покрытия предусматривать устройство асфальтобетонного основания, а после оценки экономической эффективности всех вариантов принимать решение по выбору конструкции дорожной одежды для строительства.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В диссертационной работе решена актуальная и важная задача дорожной отрасли, заключающаяся в разработке и научном обосновании методики расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по критериям допускаемых упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений, на основе которой рекомендован рациональный выбор асфальтобетона под условия движения и погодно-климатические факторы, характерные для региона расположения дороги.

2. Предложена и обоснована физическая модель асфальтобетона, позволяющая рассчитывать упругие, упруговязкие и упруговязконластические деформации асфальтобетона при воздействии многократно прикладываемых кратковременных нагрузок по шести схемам напряжетюго состояния.

3. Установлено, что в результате усталостных процессов и изменения температур асфальтобетонное покрытие и основание испытывают под действием нагрузок упругие, упруговязкие и упруговязкопластические деформации. Их объем зависит от толщины дорожной конструкции и связан с преодолениями напряжений от нагрузок пределов структурной прочности асфальтобетонных слоёв

4. Величина давления, соответствующая переходам от упругого к упруговязкому и от упруговязкого к упруговязкопласпгческому деформированию, зависит от температуры асфальтобетона, его остаточной пористости, содержания щебня и марки битума. При воздействии расчетной нагрузки, оказывающей давление 0,6 МПа, асфальтобетоны с содержанием

щебня 60 % и остаточной пористостью 3, 4 н 5 % испытывают пластические деформации при температурах более 30, 22 и 18 °С. При этом зависимость упруговязкопластических деформаций от давления имеет линейный характер вплоть до температуры 50 °С. В таких же условиях асфальтобетоны с содержанием щебня 30 % и остаточной пористостью 3, 4 и 5 % испытывают пластические деформации при температурах 18, 13 и 8 °С. При этом асфальтобетон с остаточной пористостью 5% и содержанием щебня 30% испытывает нелинейные пластические деформаций при температурах выше 45 °С. Установлены корреляционные зависимости показателей реологических свойств от температуры асфальтобетона, его остаточной пористости и содержания в нем щебня, а также количества приложенных нагрузок.

5. Адекватность теоретической методики расчета перемещений асфальтобетонных покрытий и оснований подтверждается удовлетворительным соответствием результатов расчета и экспериментальных данных, полученных на основе испытания 9 групп моделей асфальтобетонных покрытий и оснований. Максимальное превышение экспериментальными значениями результатов теоретического расчета составляет - 10%, и наоборот, максимальное превышение результатами теоретического расчета экспериментальных данных составляет 6,67%.

6.Результаты методик, разработанных в теоретических главах диссертации, отличаются от экспериментальных в част упругих от - 6,1 до 7,4 %; упруговязких от - 11,2 до 5,9 % ; упруговязкопластических перемещений от - 6,0 до 5,6 %.

Основные положения диссертации отражены в публикациях:

1. Кузин Н.В, Динамический расчел трехслойной дорожной конструкции со сборными асфальтобетонными плитами или трещиноватым основанием на действие подвижных нагрузок // Колебания и волны в дорожных конструкциях- Монография / Под ред. A.B. Смирнова. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. - С. 63-71. (вклад соискателя 100 %).

2 Александров A.C., Александрова НП., Кузии Н.В., Андреева ЕЛ. Моделирование слабых оснований насыпей промысловых дорог при воздействии повторяющихся динамических нагрузок // Дороги и мосты. Раздел II Проектирование и

строительство автомобильных дорог. Сб науч. тр. - М, 2006. - 282 с. (вклад соискателя 20 %)

3. Смирнов А.В, Андреева Е.В., Кузин Н.В. Гашение колебаний и резонанс в дорожных конструкциях // Международный научно-технический журнал «Наука и техника в дорожной отрасли». - № 3 (38). - М.: Изд-во «Дороги», 2006. - С. 39-41 (вклад соискателя 40 %).

4. Андреев В И, Кузин ILB., Никитин В П Конструкции дорожных одежд для городских дорог с применением местных материалов //Материалы 43-й Междунар науч -техн конф. Ассоциации автомобильных инженеров «Конструкции дорожных одежд для городских дорог с применением местных материалов» - Омск, 2003 - 253с. (вклад соискателя 50 %).

5. Галдина В Д, Никитин В П, Кузин Н.В., Прокопец В С. Изменения свойств битума в битумоминералышх смесях оснований дорожных одежд // Автомобильные дороги и мосты - 2004. - № 1 (8), - С. 21-23 . (вклад соискателя 45 %)

6. Смирнов А.В, Кузин Н.В. Транспортное строительство в условиях севера России //Автомобильные дороги. - 2007. -№12,- С. 105-107 (вклад соискателя 50%)

7. Александров A.C., Кузин Н.В. Определение продолжительности напряженного состояния в элементах дорожной конструкции при воздействии подвижных нагрузок // Транспортное строительство. - 2008 - № 2 - С. 24-28. (вклад соискателя 30%).

8 Кузин Н.В., Александров A.C. Об измепепии направления вертикального сжатия в дорожных конструкциях // Известия Орловского государственною техническою университета «Строительство, Транспорт» - 2007. - № 4 / 16 (538) - С 221-225. (вклад соискателя 50%).

9 Александров А С, Кузин Н.В. Расчет упруговязких и упруговязкопластических деформации асфальтобетонных покрытий и оснований при воздействии транспортных нагрузок // Вестник Томского юсударетьешю! о архитектурно-строительного университета - 2007 - № 4. - С. 155-163. (вклад соискаюля 50%)

10 Кузин Н.В. О технико-экономических преимуществах строительства сборных асфальтобетонных оснований дорожных одежд в условиях Сибири // Совершенствование конструкций, технологии строительства и ремонта дорог в условиях Сибири. Сб. тр -Омск,2008.-С 21-26 (вкладсоискателя 100%).

11. Александров А.С, Кузин ILB. Анализ методов расчета дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями // Совершенствование конструкций, технологий строительства и ремонта дорог в условиях Сибири. Сб тр - Омск, 2008. - С. 36-46. (вклад соискателя 70%).

12 Андреев В И., Кузин Н.В. Исторический обзор развития дорожных конструкций из асфальтобетонных материалов // Совершенствование конструкций, технологий строительства и ремонта дорог в условиях Сибири: Сб. тр - Омск, 2008 - С 22-36 (вклад соискателя 60%).

Подписано к печати 14.11 2008 Формат 60x90 1/1б.Бумага писчая. Оперативный способ печати Уч - изд. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 135

Отпечатано в ПЦ издательства СибЛДИ 644099, г. Омск, ул П. Некрасова, 10

Введение.

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.

1.1. Анализ конструкций дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием.

1.2. Анализ методов расчета дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями.

2. Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния асфальтобетонных покрытий и оснований.

2.1. Физическое моделирование реологических процессов, протекающих в асфальтобетоне при воздействии транспортной нагрузки.

2.2. Разработка метода расчета упругих, упруговязких и упруго-вязкопластических перемещений асфальтобетонных покрытий и оснований в условиях воздействия транспортных нагрузок.

3. Экспериментальные исследования показателей реологических свойств асфальтобетонов и перемещений моделей дорожных покрытий и оснований.

3.1. Разработка методики экспериментального определения показателей реологических свойств плотных щебеночных асфальтобетоне.

3.2. Экспериментальные значения показателей реологических свойств асфальтобетона и их математическое моделирование.

4. Экспериментальные исследования напряженно- деформированного состояния асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог Омской области.

4.1. Определение допускаемых значений упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений асфальтобетонных покрытий и оснований.

4.2. Экспериментальное исследование перемещений дорожных конструкций и асфальтобетонных покрытий и оснований.

5. Оценка экономической эффективности монолитных и сборных асфальтобетонных оснований.

Актуальность темы. Слоистые асфальтобетонные покрытия и основания получили широкое распространение во всем мире. Первое свидетельство о применении асфальта в России относится к 1837 г. Тогда его применили для строительства крепостей в Киеве, Севастополе и Кронштадте. Широкое применение асфальта в нашей стране началось с 1865 г., после того как заасфальтировали террасы Зимнего дворца в Петербурге. Асфальт для этой цели приобрели во Франции. В 1866 г. в Петербурге началось асфальтирование дворов и тротуаров, а затем улиц и площадей. В отдельный материал асфальтобетон был выделен в 1959 г., когда был впервые введен в действие ГОСТ.

К настоящему времени более 60 % дорог в России от их общей протяженности имеют асфальтобетонное покрытие, уложенное на различные основания. Количество асфальтобетонных покрытий продолжает с каждым годом увеличиваться на базе высокопроизводительных, полностью механизированных и автоматизированных заводов и мощного парка дорожных машин. Потребительские свойства автомобильных дорог с асфальтовыми покрытиями сохраняют высокий уровень на достаточно длительный срок.

Однако наряду с достоинствами асфальтобетонные покрытия обладают существенными недостатками. По нашему мнению, одним из наиболее значимых недостатков является существенная зависимость свойств асфальтобетонов от его температуры, количества и марки битума, содержания щебня, остаточной пористости и т.п. Эти факторы обуславливают поведение асфальтобетона под воздействием транспортных нагрузок. В холодный период года асфальтобетон ведет себя как упруговязкое или упругое тело, слабо релакси-руя напряжения и практически не испытывая пластических деформаций. В результате в этот период может происходить хрупкое или квазихрупкое разрушение покрытий и оснований. В теплый период года с повышением температуры асфальтобетон работает как упруговязкопластический материал, испытывая наряду с упруговязкими деформациями пластические деформации. С повышением температуры пластическая составляющая деформации возрастает. Именно в этот период асфальтобетонные покрытия и основания копируют все неровности подстилающей поверхности, которые формируются за счет неравномерного пластического деформирования земляного полотна и основания дорожных одежд. К скопированной неровности добавляется пластическая деформация асфальтобетонных покрытий и оснований, что еще ухудшает ровность покрытий. В результате асфальтобетонные покрытия накапливают дефекты, являющиеся продуктами хрупкого разрушения и пластического деформирования. Неровности и разрушения могут являться причиной и следствием появления друг друга. Например, вследствие пластического деформирования дорожной одежды и земляного полотна под монолитными слоями и плитами формируется полость. По этой причине прогиб слоя или плиты увеличивается. В течение эксплуатации дороги глубина полости возрастает, что приводит к увеличению деформаций, растягивающих напряжений и изгибающих моментов в слоях дорожной одежды. В результате процесс разрушения и деформирования покрытия прогрессирует, что приводит к снижению скорости движения, увеличению объема вредных выбросов (ухудшению экологической безопасности), снижению комфортности движения, изменению характера воздействия нагрузок на покрытие, заключающе- > муся в том, что кратковременные воздействия квазистатических повторяющихся нагрузок заменяются многократным приложением динамических нагрузок.

Добиться улучшения показателей потребительских свойств и транс-портно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог с асфальтобетонными покрытиями и основаниями можно научными исследованиями в различных направлениях. Во-первых, для традиционных конструкций необходимо разрабатывать дополнительные критерии и методики проектирования, позволяющие прогнозировать напряженно-деформированное состояние каждого элемента системы "дорожная одежда - земляное полотно". Во-вторых, можно разрабатывать новые нетрадиционные конструкции дорожных одежд, в которых учитывается неоднородность проездов шин транспортных средств по ширине проезжей части, неоднородность показателей физико-механических свойств материалов в пределах проезжей части и неравномерность увлажнения земляного полотна. В-третьих, надо решать мате-риаловедческие задачи по улучшению свойств асфальтобетонов и отдельных его компонентов.

Нормативные методы расчета нежестких дорожных одежд по критериям прочности предполагают расчет монолитных слоев на усталостное разрушение от растяжения при изгибе, расчет земляного полотна и подстилающих слоев из слабосвязных материалов на сопротивление сдвигу, а также расчет дорожной конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу. В первых двух случаях для каждого материала и грунта установлены свои прочностные и деформационные характеристики, по которым можно вычислить возникающие в слоях напряжения, а также установить их предельные сопротивления. В третьем случае ограничивается деформация всей конструкции, а не каждого конструктивного элемента. Безусловно, что это существенный недостаток нормативной методики, так как для каждого материала наряду с предельной прочностью существует и своя предельная деформация, при превышении которой слой начнет накапливать пластические деформации или разрушаться. Поэтому одним из путей теоретического исследования может являться разработка критериев и методов расчета асфальтобетонных покрытий по допускаемым для них деформациям и перемещениям.

Основная идея работы состоит:

- в необходимости расчета пакета асфальтобетонных слоев по условию допускаемых упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений (деформаций) при воздействии повторяющихся кратковременных нагрузок;

- в учете влияния на напряженно-деформированное состояние покрытий и оснований температуры асфальтобетона, содержания в нем щебня, его остаточной пористости, марки битума и количества приложенных нагрузок;

- в необходимости выбора асфальтобетона для покрытий и оснований дорожных одежд с учетом погодно-климатических факторов региона, в котором расположена дорога, интенсивности и состава движения, что позволит поддерживать потребительские свойства на высоком уровне.

Объектом исследования являются асфальтобетонные покрытия и основания с частичным или полным контактом между ними.

Предмет исследования - закономерности процесса изменения деформаций в слоистых реологически активных асфальтобетонных конструкциях при воздействии повторяющихся кратковременных нагрузок.

Цель работы - разработка и научное обоснование методики учета реологических свойств асфальтобетонных покрытий и оснований из различных смесей при проектировании асфальтобетонных покрытий и определении длительности работы покрытий в упругих, упруговязких и упруговязкопла-стических стадиях, входящих в срок службы. Задачи исследования; разработать критерии расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по допускаемым упругим, упруговязким и упруговязкопластическим перемещениям;

- разработать методику расчета упругих, упруговязких и упруговязкопласти-ческих перемещений в асфальтобетонных покрытиях и основаниях при воздействии транспортных нагрузок различной массы и продолжительностью воздействия с учетом усталостных процессов и изменения температуры в течение года;

- разработать методику экспериментального определения показателей реологических свойств и выполнить их математическое моделирование в зависимости от температуры, остаточной пористости и содержания щебня;

- усовершенствовать рекомендации по применению асфальтобетонов с различным содержанием щебня, остаточной пористостью на различных марках битума в регионах с разными погодно-климатическими факторами.

Методологической базой исследований является анализ причинно-следственных связей в процессе деформирования асфальтобетонных покрытий и оснований при воздействии транспортных нагрузок и климатических факторов, а также реологические модели физики твердого тела.

Научная новизна заключается в разработке дифференцированных периодах работы асфальтобетонных покрытии в упругих, упруговязких и упру-говязкопластических стадиях при совместном влиянии транспортной нагрузки, температур и составов асфальтобетона.

Практическая значимость работы заключается в обеспечении потребительских свойств и транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог при прогнозе периодов службы покрытий в стадиях упругих и уп-руговязкопластических, рациональном выборе асфальтобетона, вяжущего и пористости погодно-климатических факторов региона.

Автор защищает совокупность научных положений, на базе которых разработаны расчетные методики и рекомендации по выбору асфальтобетонов.

Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается соблюдением основных принципов математического и физического моделирования, адекватностью теоретических и экспериментальных данных, достаточностью лабораторных данных и количества испытаний покрытия на дорогах с доверительной вероятностью 95%, полученных с использованием оборудования, прошедшего государственную метрологическую аттестацию.

Личный вклад в решение проблемы заключается в формулировании общей идеи и цели диссертационной работы; в выполнении основной части теоретических исследований, лабораторных и натурных экспериментов; в анализе и обобщении результатов теоретических исследований и экспериментальных данных.

Реализация результатов исследований осуществлена при проектировании и строительстве автомобильных дорог Омской области. Материалы исследования используются при проведении учебных занятий со студентами по дисциплине «Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций» в СибАДИ (2004 - 2006 гг.).

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены на международных научно-технических конференциях, проводившихся в СибАДИ в 2004-2006 гг. (г. Омск).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, библиографического списка включая 70 рисунков и 31 таблицу. Общий объем работы 176 страниц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В диссертационной работе решена актуальная и важная задача дорожной отрасли, заключающаяся в разработке и научном обосновании методики расчета асфальтобетонных покрытий и оснований по критериям допускаемых упругих, упруговязких и упруговязкопластических перемещений, на основе которой рекомендован рациональный выбор асфальтобетона под условия движения и погодно-климатические факторы, характерные для региона расположения дороги.

2. Предложена и обоснована физическая модель асфальтобетона, позволяющая рассчитывать упругие, упруговязкие и упруговязкопластические деформации асфальтобетона при воздействии многократно прикладываемых кратковременных нагрузок, по шести схемам напряженного состояния.

3. Установлено, что в результате усталостных процессов и изменения температур асфальтобетонное покрытие и основание испытывают под действием нагрузок упругие, упруговязкие и упруговязкопластические деформации. Их объём зависит от толщины дорожной конструкции и связан с преодолениями напряжений от нагрузок пределов структурной прочности асфальтобетонных слоев.

4. Величина давления, соответствующая переходам от упругого к упру-говязкому и от упруговязкого к упруговязкопластическому деформированию, зависит от температуры асфальтобетона, его остаточной пористости, содержания щебня и марки битума. При воздействии расчетной нагрузки, оказывающей давление 0,6 МПа, асфальтобетоны с содержанием щебня 60 % и остаточной пористостью 3, 4 и 5 % испытывают пластические деформации при температурах более 30, 22 и 18 °С. При этом зависимость упруговязкопластических деформаций от давления имеет линейный характер вплоть до температуры 50 °С. В таких же условиях асфальтобетоны с содержанием щебня 30 % и остаточной пористостью 3, 4 и 5 % испытывают пластические деформации при температурах 18, 13 и 8 °С. При этом асфальтобетон с остаточной пористостью 5% и содержанием щебня 30% испытывает нелинейные пластические деформации при температурах выше 45 °С. Установлены корреляционные зависимости показателей реологических свойств от температуры асфальтобетона, его остаточной пористости и содержания в нем щебня, а так - же количества приложенных нагрузок.

5.Адекватность теоретической методики расчета перемещений асфальтобетонных покрытий и оснований подтверждается удовлетворительным соответствием результатов расчета и экспериментальных данных, полученных на основе испытания 9 - ти групп моделей асфальтобетонных покрытий и оснований. Максимальное превышение экспериментальными значениями результатов теоретического расчета составляет -10 %, и наоборот, максимальное превышение результатами теоретического расчета экспериментальных данных составляет 6,67 %.

6.Результаты методик, разработанных в теоретических главах диссертации, отличаются от экспериментальных в части упругих от - 6,1 до 7,4 %; упруговязких от - 11,2 до 5,9 % , упруговязкопластических перемещений от - 6,0 до 5,6 %.

1. Акулич A.B. Структура и свойства дисперсно-армированных асфальтобетонов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Минск, 1967. - 18 с.

2. Александров A.B., Потапов В.Д. Основы теории упругости и пластичности. -М.: Высшая школа 1990. 399 с.

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

4. Александров A.C. Моделирование деформационных процессов, протекающих в связных грунтах // Наука и техника в дорожной отрасли. 2002. - № 4.-С. 16 — 19.

5. Александрова Н.П., Александров A.C. Пути совершенствования методик расчёта системы «дорожноя одежда — земляное полотно» по остаточной деформации //Тр.СибАДИ. -Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. 4.2. Автомобильные дороги и автомобили. - 133с.

6. Андрейкив А.Е. Разрушение квазихрупких тел с трещинами при сложном напряженном состоянии. Киев: Наукова Думка, 1979. - 138 с.

7. Бабешко К.А., Ворович И.И., Селезнев М.Г. Распространение в упругом слое волн, возникающих при колебании штампа // Распространение упругих и упругопластических волн Алма-Ата: Наука Каз. ССР, 1973. - С. 339-342.

8. Бабешко В.А., Ворович И.И., Селезнев М.Г. Вибрация штампа на двухслойном основании//ПММ. -1977. -Вып. 1. -Т.41. -С. 166-173. П.Бабков В.Ф., Гербург-Гейбович A.B. Основы грунтоведения и механики грунтов. -М., 1962. -365 с.

9. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог: Учебник для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1987. - 4.1. - 368 с.

10. Бабков В.Ф., Орнатский Н.В., Маслов H.H. Расчет дорожных конструкций и несущая способность грунтов // Вопросы дорожного строительства на V Междунар. конгрессе по механике грунтов и фундаментостроеншо. — М.: Автотрансиздат, 1963. С. 102 — 123.

11. Бартенев Г.М. Прочность и механика разрушения полимеров. — М.: Химия,1984. -280 с.

12. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Физика и механика полимеров. — М.: Высшая школа, 1983.-391 с.

13. Батраков О.Т. и др. Усиление нежестких дорожных одежд. М.: Транспорт,1985. -144 с.

14. Батраков О.Т. Вязкие свойства одежд автомобильных дорог //Материалы Всесоюзн. межвуз. науч.-техн. конф. по прочности дорожных одежд. -Харьков, 1968. -С. 51-54.

15. Батунер JIM., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. — Л.: Химия, 1968.-824 с.

16. БахваловН.С. Численные методы-М.: Наука, 1975. Т. 1.-631 с.

17. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести.-М.: Высшая школа, 1968.-512 с.

18. Белоконь A.B. К теории динамических задач с подвижными возмущениями для неоднородной упругой полосы// Докл. АН СССР. -1981. № 5. -Т. 261. -С. 1079- 1082.

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

20. Болштянский М.П. Экспериментальное исследование напряжений в неоднородном грунте: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1962.-30 с.

21. Васильев А.П., Коганзон М.С., Яковлев Ю.М. Предложения по учету остаточных деформаций при расчете дорожных одежд нежесткого типа //Наука и техника в дорожной отрасли. 1997. — №1. — С. 5-6.

22. Васильев А.П., Сиденко В.М. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения. М.: Транспорт, 1990. - 303 с.

23. Венцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов.-7-е изд.-М.: Высш. шк., 2001.-575 с.

24. Власов В.З. Избранные труды. Т.1. Очерк научной деятельности. Общая теория оболочек: Статьи. -М.: Изд-во «Акад. наук СССР», 1962. 528 с.

25. Власов В.З. Общая теория оболочек и ее приложения в технике. М.: Гос-техиздат, 1962. - 784 с.

26. Волков М.И., Королёв И.В. Структура и прочность асфальтобетона // Материалы межвуз. науч.-техн. конф. по прочности дорожных одежд: -Киев,1968. -С.132-136.

27. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. -М.: Высшая школа, 1978.-448 с.

28. Гезенцвей Л.Б. Дорожный асфальтобетон. -М.: Транспорт, 1985. —325 с.

29. Голубенко В.В. Влияние свойств асфальтобетонного покрытия на срок службы горизонтальной разметки: Автореф. дис. канд. техн. наук. Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. - 18 с.

30. ГольдштейнН.М. Механические свойства грунтов. -М.: Стройиздат, 1973. — 368 с.

31. Горбунов-Посадов М.И. Таблицы для расчета тонких плит на упругом основании. -М.: Госстройиздат, 1959. 100 с.

32. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А., Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. -М.: Стройиздат, 1984- 627 с.

33. Горячев М.Г. Обоснование суммарного размера движения для расчета нежестких дорожных одежд с учетом процесса накопления остаточных деформаций: Автореф. дис.канд. техн. наук. -М.: Изд-во «Фаст-Принт», 1999. -17 с.

34. Гусев Ю.М. Остаточные деформации грунтов в строительстве. Киев; Донецк, 1980. - 84 с.

35. Дегтев A.B., Марков JI.A. Исследование работы асфальтобетона под нагрузкой над швами в жестком основании // Конструирование, расчет и испытания дорожных одежд: Сб. тр. Союздорнии. М.: Изд-во Союздорнии, 1990. -С. 88-94.

36. Дегтев A.B. Метод расчета напряжений в верхнем слое дорожной конструкции при наличии шва в основании // Конструирование, расчет и испытания дорожных одежд: Сб. тр. Союздорнии. -М.: Изд-во Союздорнии, 1990. С. 100- 109.

37. Добров Э.М. и др. Глинистые грунты повышенной влажности в дорожном строительстве. -М.: Транспорт, 1992. 240 с.

38. Ермакович Д.В. Анализ упруговязкой стадии деформирования слоев нежестких дорожных одежд на основе механических диаграмм//Материалы Всесоюзной межвуз. науч.-техн. конф. по прочности дорожных одежд. Харьков, 1968. -С. 57-61.

39. Жустарева Е.В. Влияние плотности связного грунта в рабочем слое земляного полотна на остаточные деформации нежестких дорожных одежд: Автореф. дис.канд. техн. наук. — М.: Изд-во «Фаст-Принт», 2000. -20 с.

40. Зайцев Ю.В. Механика разрушения для строителей. М.: Высшая школа, 1991. -287 с.

41. Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. -М.: Наука, 1965,-616 с.

42. Золотарёв В.А. О некоторых зависимостях структурно-механических свойств асфальтобетона // Материалы межвуз. науч.-техн. конф. по прочности дорожных одежд. -Киев,1968. С. 151-154.

43. Золотарёв В.А. Долговечность асфальтобетонов. Харьков: Высш. шк, 1977.-114 с.

44. Золотарь И.А. К определению остаточных деформаций в дорожных конструкциях при многократных динамических воздействиях на них подвижных транспортных средств. СПб.: Изд-во ВАТТ, 1999. - 31 с.

45. Иванов H.H. и др. Расчет и испытание нежестких дорожных одежд. М.: Высшая школа, 1971. - 100 с.

46. Иванов H.H. и др. Проектирование дорожных одежд. М.: НТИ Автотранспортной литературы, 1955. - 250 с.

47. Иванов H.H. Конструирование и ремонт нежестких дорожных одежд. М.: Транспорт, 1976. - 328 с.

48. Иноземцев A.A. Сопротивление упрутовязких материалов. Л.: Стройиздат, 1966. -168 с.

49. ВСН 46-72. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа.-М.: Транспорт, 1973. 110 с. (отменен)

50. ВСН 46-83. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа —М.: Транспорт, 1985 157 с. (отменен)

51. Казарновский В.Д. и др. Расчет дорожных одежд переходного типа // Новое в проектировании конструкций дорожных одежд: Сб. тр. Союздорнии М.: Изд-во Союздорнии, 1988. - С. 50 - 61.

52. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика: Учеб. для студ. сред. спец. учеб. заведений.-3-е изд., испр—М.: Высш. шк., 2001.-336 с.

53. Каныгина С.Ю. Прогнозирование остаточных деформаций дорожных одежд нежесткого типа на земляном полотне из глинистых грунтов: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М.: МАДИ, 1999.-20 с.

54. Киряков Е.И. Краткосрочный прогноз состояния нежестких дорожных одежд в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов: Автореф. дис. .канд. техн. наук. М.: Изд-во МАДИ, 2001. - 23 с.

55. Кокодеева Н.Е. Оценка качества существующих дорожных одежд нежесткого типа с учетом вариации влажности грунта земляного полотна (с позиции теории риска): Автореф. дис.канд. техн. Наук. Саратов: Изд-во СГТУ, 1999.-20 с.

56. Коренев Б.Г., Черниговская Е.М. Расчет плит на упругом основании. — М.: Госстройиздат, 1962. 355 с.

57. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. — М.: Наука, 1977.-831с.

58. Коровкин П.П. Математический анализ. -М.: Просвещение, 1972. 448 с.

59. Корсунский М.Б. Оценка прочности дорог с нежесткими одеждами. М.: Транспорт, 1966. - 153 с.

60. Кретов В.А., Казарновский В.Д., Линцер A.B. Рациональные конструкции дорожных одежд для Тюменской области //Автомобильные дороги. 1986. — №3.-С. 10-13.

61. Кристинсен К. Введение в теорию вязкоупругости. -М.: Мир, 1974. — 338 с.

62. Купин П.П. Исследование воздействия на связные грунты и нежесткие дорожные конструкции повторных колесных нагрузок: Автореф. дис. канд. техн. наук. Омск: Изд-во Омского института инженеров ж д. транспорта, 1966.-24 с.

63. Кусков В.Н. Прогноз срока службы дорожных одежд на основе стендовых испытаний: Автореф. дис. канд. техн. наук. Тюмень: Изд-во Ротапринт Гипротюменьнефтегаза, 1996.-21 с.

64. Ляпин A.A., Селезнев М.Г., Собиевич A.JI. Механико-математические модели в задачах активной сейсмологии. М.: ГНИЦ Ш К Минобразования России, 1999. -291 с.

65. Маслов H.H. Механика грунтов в практике строительства. — М.: Стройиздат, 1977. 320 с.

66. Матуа В.П. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций с учетом их неупругих свойств и пространственного нагружения: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Ростов н/Д: Изд-во РГСУ, 2002.-40 с.

67. Мейз Д. Теория и задачи механики сплошных сред. -М.: Мир, 1974. 318 с.

68. Мерзликин А.Е. Об особенностях напряженно-деформированного состояния дорожных одежд с трещиновато-блочным основанием // Конструирование, расчет и испытание дорожных одежд: Сб. тр. Союздорнии М.: Изд-во Союздорнии, 1990. - С. 43 - 51.

69. Мотылев Ю.Л. К вопросу об учете повторяемости нагрузки при конструировании нежестких дорожных одежд // Обоснование расчетных параметров для нежестких дорожных покрытий. М.: Дориздат, 1952. - С.32-34.

70. Олейник Н.Г., Линцер A.B. Строительство дорог в Омской области. — М.: Автотрансиздат, 1962. -27 с.

71. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушенияМ.: Наука, 1974.-411 с.

72. Печёный Б.Г. Битумы и битумные композиции. -М.: Химия, 1990. 256 с.

73. Пилипенко A.C. Сдвигоустойчивость глинистых грунтов в основании дорожных одежд под действием кратковременных многократных нагрузок: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М.: Изд-во Союздорнии, 1990. -20 с.

74. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. М.: Наука, 1970.-Т. 2. -576 с.

75. Питлюк Д.А. Расчет строительных конструкций на основе моделирования. -Л.: Стройиздат, 1965. 152 с.80.0ДН 218-046-01. Проектирование нежестких дорожных одежд. -М.: Государственная служба дорожного хозяйства министерства транспорта РФ, 2001.-146 с.

76. Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твердых тел М.: Наука, 1977.-384 с.

77. Радовский Б.С. Поведение дорожной конструкции как слоистой вязкоупру-гой среды под действием подвижной нагрузки //Известия вузов. Строительство и архитектура. 1975. - №1- С.78 - 89.

78. Радовский Б.С. Прогиб под центром подвижной нагрузки, действующей на вязкоупругое однородное полупространство //Вопросы расчета и конструирования дорожных одежд: Тр. Союздорнии. М., 1979. -С.12 -18.

79. Ржаницин А.Р. Теория ползучести. М.: Стройиздат, 1968. - 418 с.

80. Розанов Ю.А. Случайные процессы. М.: Наука, 1971. - 286 с.

81. Ростовцев А. С. Битумоминеральные плиты для городских дорог. М.: Стройиздат, 1976. - С. 12 -18.

82. Руденская ИМ., Руденский А.В. Органические вяжущие для дорожного строительства. -М.: Транспорт, 1984. 229 с.

83. Руденский А.В., Руденская И.М. Реологические свойства бигумо-минеральных материалов. -М.: Высшая школа, 1971.-131 с.

84. Рудюк В.В. Дорожная одежда с переменной прочностью по ширине //Автомобильные дороги. 1990. - №10. - С. 12-14.

85. Руководство по расчету остаточных деформаций грунтов при динамических нагрузках. М., 1967. - 26 с.

86. Рыбьев Л.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1978. - С.309.

87. Рыбьев И.А. Асфальтовые бетоны: Учеб. пособие для строит, и автомоб. — дор. Вузов. М.: Высшая школа, 1969. -123 с.

88. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1965. -388 с.

89. Синг С.К., Куо Т. Т. Колебания упругого полупространства под действием равномерно движущейся нагрузки, распределенной в пределах круга// Прикладная механика: Тр. Американского общества инженеров-механиков. М., 1970. -№1. -С.18 —27.

90. Смирнов A.B. Динамика дорожных одежд автомобильных дорог. Омск: Запсибиздат, 1976. - 182 с.

91. Смирнов A.B., Пилипенко A.C. Экспериментальное обоснование теоретического решения о прогибах дорожных одежд под действием подвижных нагрузок // Вопросы расчета и конструирования дорожных одежд: Тр. Союз-дорнии-М.: Изд-во Союздорнии, 1979.-С. 179-192.

92. Смирнов A.B. и др. Обоснование применимости энергетического метода проектирования дорожных одежд на основе опыта эксплуатации дорог// Вопросы расчета и конструирования дорожных одежд:Тр. Союздорнии. М.: Изд-во Союздорнии, 1979. - С. 105 - 119.

93. Смирнов A.B., Папакин И.Н. Расчет дорожных одежд на прочность при заданной грузонапряженности // Новое в проектирование дорожных одежд: Тр. Союздорнии, -М.: Изд-во Союздорнии, 1988. С. 86-91.

94. Смирнов A.B. Теоретические и экспериментальные исследования работоспособности нежестких дорожных одежд: Дис. д-ра техн. наук. Омск, 1989. -391 с.

95. Смирнов A.B. Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций. Омск, СибАДИ, 1993.-128 с.

96. Смирнов A.B., Малышев A.A., Агалаков Ю.А. Механика устойчивости и разрушения дорожных конструкций. Омск, СибАДИ, 1997. - 91 с.

97. Смирнов A.B., Иллиополов С.К., Александров A.C. Динамическая устойчивость и расчет дорожных конструкций. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. -188 с.

98. Смирнов A.B., Шестаков В.Н., Сиротюк B.B. и др. Конструкции и технологии строительства автомобильных дорог в сложных природных условиях. Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. - 170 с.

99. Строительство дорожных одежд из асфальтобетона в США Johnson E.N. «Bitumen». 1971, 33, № 2, 39-43 (нем.). Переводчик A.C. Пополов, «Экспресс-информация - строительство и эксплуатация автомобильных дорог». — 1971.-№24. С. 1-11,24.

100. Супрун A.C., Федоренко Л.И. Определение напряжений в покрытии на трещиноватом основании // Совершенствование методов расчета и конструирования дорожных одежд: Тр. Союздорнии. М.: Изд-во Союздорнии, 1986.-С. 57-61.

101. Тер-Мартиросян З.Г. Реологические параметры грунтов и расчеты оснований сооружений.- М.: Стройиздат, 1990. 200 с.

102. Тулаев А.Я. и др. Проектирование оптимальных нежестких дорожных одежд. -М.: Транспорт, 1977. 117 с.

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

104. Фидловский H.A. Скрытоколейные дорожные одежды внутрихозяйственных дорог //Автомобильные дороги. 1986. - №10. - С. 18-19.

105. Фихтенгольц Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. М.: Наука, 1966 Т. 2. - 607 с.

106. Хархута Н.Я., Васильев и др. Прочность, устойчивость и уплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог. — М.: Транспорт, 1975. — 285 с.

107. Хвоинский JI.A. Исследование и разработка методов обеспечения устойчивости дорожных конструкций автомобильных дорог Западной Сибири: Автореф. дис .канд.техн.наук. Омск, 2001. - 17с.

108. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения М.: Наука, 1974 — 640 с.

109. Эйрих Ф. Реология теория и приложения: Пер.с англ. М.: Изд-во ИЛ.— 824 с.

110. Bingham Е.С. Fluidity and plasticity. New York, 1922. P. 215-218.

111. Bomhard F.I. Verfahren zur Messung der dynamischen Rodlast beim Kraftwagen. München. 1956.

112. Love, A.E.H. The stress Produced in a semi-infinite solid by Pressure on part of the of the Boundary. Phil. Trans, roy. Soc., Lond., -1928. Series A, H. 228, s. 377 bis 420.

113. P. Koebler und andere. Deutsche Kraftfahrtforschung und strassen-verkehrstechnik Messungen der dynamischen Rodlasten und Entwicklung oines Prufhindernisses zur Feststellung strabenschonender Fahrzeugbauweise 1959. Helf 127.