автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Влияние свойств покрытий автозимников на срок службы фрикционного слоя

На правах рукописи

Александрова Наталья Павловна

ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ПОКРЫТИИ АВТОЗИМНИКОВ НА СРОК СЛУЖБЫ ФРИКЦИОННОГО СЛОЯ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2005

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ).

Научный руководитель - доктор технических наук, проф.

Смирнов Александр Владимирович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, проф.

Немчинов Михаил Васильевич

- кандидат технических наук, доц. Малышев Александр Алексеевич

Ведущая организации - Федеральное государственное

унитарное дочернее предприятие Омский Союздорнии

Защита диссертации состоится 26 мая 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.250.01 ВАК РФ при СибАДИ по адресу: 644080, г. Омск-80, проспект Мира 5, актовый зал. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, направлять по адресу диссертационного совета.

Телефон для справок: (3812) 650145; факс (3812) 650323.

Автореферат разослан 22 апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, проф.

В. В. Сиротюк

Введение

Актуальность темы. В России на территории от 55° до 70° северной широты 5-8 месяцев в году господствует зима с обильными снегопадами, низкими отрицательными температурами и малым количеством оттепелей. Ежегодно строят тысячи километров простейших временных дорог из снега - так называемых автозимников. Главной проблемой автозимников является недостаточное сцепление снежных, снежно-ледяных и ледяных покрытий с колесами автотранспорта. Кроме того, непосредственный контакт шин с покрытием автозимника приводит к его истиранию и разрушению, а сравнительно невысокие показатели реологических свойств снега и сне-гольда обуславливают быстрое образование колейности.

Одним из эффективных мероприятий повышения сцепных качеств снежных и ледяных покрытий является устройство фрикционного слоя. Использование фрикционных слоев для ликвидации скользкости позволяет существенно увеличить коэффициент сцепления колеса с покрытием и не допускает непосредственного контакта шины с покрытием. В результате улучшаются сцепные качества покрытий и уменьшаются разрушения, обусловленные истиранием. Это позволяет повысить скорость, безопасность движения и снизить себестоимость грузоперевозок.

Опыт зимнего содержания автомобильных дорог показывает, что главнейший недостаток фрикционного метода борьбы с зимней скользкостью заключается в том, что фрикционные материалы слабо закрепляются на покрытии, и при проезде транспортного средства каменный материал постепенно выбрасывается с проезжей части на обочину. Выброс фрикционных материалов приводит к повреждению транспортных средств (битье стекол), а в отдельных случаях травматизму людей.

Для увеличения сил сцепления фрикционных материалов со снежными и снежно-ледяными покрытиями используют приморозку к покрытию или вмораживание в покрытие щебеночно-гравийных или песчаных агрегатов. Примораживание и вмораживание фрикционных материалов получило широкое распространение в Скандинавских странах, в Северной Америке и осуществляется по трем принципиально разным технологиям: путем россыпи предварительно нагретых материалов, россыпи фрикционно-соляных смесей, в которых содержание солей обеспечивает плавление достаточного для закрепления фрикционных материалов количества снега и его последующее замерзание, заливки предварительно рассыпанных материалов водой.

Несмотря на то, что срок службы примороженных и вмороженных фрикционных материалов значительно выше, чем срок службы обычного фрикционного слоя, они под воздействием транспортных нагрузок и климатических факторов изнашиваются и с течением времени теряют работоспособность.

Вопросы совместной работы шероховатого слоя и подстилающего его покрытия, выполненного из материала с изменяющимися реологическими свойствами по глубине, недостаточно освещены в известных работах. Это не позволяет нам прогнозировать срок службы шероховатого покрытия. Данная проблема приобретает особенную остроту в случае устройства примороженного фрикционного слоя на автозимниках, так как срок действия таких дорог ограничен, а объемы грузов велики.

Поэтому разработка методики прогнозирования комплексного износа примороженного фрикционного слоя является важной задачей дорожной отрасли.

Основная идея работы состоит:

в необходимости прогнозирования изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, оказывающих существенное влияние на величину коэффициента сцепления, а, следовательно, на скорость и безопасность движения; в учете влияния на уменьшение параметров шероховатости сне-гозаносимости впадин, втапливания зерен в покрытие, отрыва зерен и износа каменного материала;

в необходимости выбора и назначения расхода каменного материала, позволяющего строить фрикционные слои с требуемым сроком службы, что позволяет рационально расходовать каменные материалы и поддерживать сцепные качества покрытий на высоком уровне.

Объектом исследования является примороженный к покрытию автозимника фрикционный слой и реологические свойства материалов покрытия.

Предмет исследования закономерности процесса изменения параметров шероховатости фрикционного слоя, примороженного к снежному или снежно-ледяному покрытию, с изменяющимися реологическими свойствами.

Цель работы разработка и научное обоснование методики учета свойств снежных и снежно ледяных покрытий при прогнозировании срока службы примороженного фрикционного слоя и назначение рационального расхода каменного материала.

Задачи исследования:

- разработать научные положения о комплексном влиянии погодно-климатических факторов, транспортных нагрузок, расхода каменного материала и технологии вмораживания зерен на параметры шероховатости и срок службы примороженного фрикционного слоя;

- разработать методику прогнозирования изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя при заносимости снегом, втапливании зерен в снежное и снежно-ледяное покрытие автозимника,

отрыве, выкрашивании и разрушении зерен каменного материала;

- разработать рекомендации по рациональному расходу материалов в различных погодно-климатических условиях.

Методологической базой исследований является анализ причинно-следственных связей в процессе износа примороженного фрикционного слоя при воздействии транспортных нагрузок и климатических факторов, а также теоретические положения реологических теорий физики твердого тела.

Научная новизна заключается в разработке новых научных положений о совместном влиянии транспортной нагрузки, погодно-климатических факторов, расхода каменного материала на срок службы примороженного фрикционного слоя.

Практическая значимость работы заключается в повышении скорости и безопасности движения транспорта по автомобильным дорогам зимнего действия, обосновании расхода материалов для устройства фрикционного слоя.

Автор защищает совокупность научных положений, на базе которых разработаны расчетные методики и рекомендации по назначению рациональных норм расхода каменного материала.

Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается соблюдением основных принципов математического и физического моделирования, адекватностью расчетных и экспериментальных данных.

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

Реализация результатов исследований осуществлена путем строительства и испытания примороженного фрикционного слоя на снежно-ледяном накате автомобильных дорог Омской области. Материалы исследования используются при проведении учебных занятий со студентами по дисциплине «Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций» в СибАДИ (2001-2003 г.г.).

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены на международных научно-технических конференциях, проводившихся в СибАДИ 2001-2004 г. (г. Омск), РГСУ 2002 г. (г. Ростов-на-Дону), второй Российско-Германской конференции в 2002 г. СибАДИ (г. Омск).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из четырех глав, содержащих 74 рисунка и 23 таблицы, общих выводов, списка лите-

ратуры общим объемом 172 страницы и приложения.

В первой главе проанализированы методы проектирования и технологии устройства примороженного фрикционного слоя и шероховатых покрытий, а также свойства материалов покрытий дорог зимнего действия, установлены факторы, влияющие на срок службы шероховатого слоя. В результате изучения состояния вопроса сформулирована цель и задачи исследования.

Во второй главе произведен анализ процесса изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя.

Анализ исследований В.А. Астрова, А.П. Васильева, В.И. Жукова, М.С. Замахаева, В.И. Кнороза, М.Г. Лабезникова, А.А. Малышева, Л.Г. Марьяхина, М.В. Немчинова, В.Н. Семенова, И.Н. Христолюбова и др. ученых позволил получить математическую модель для расчета коэффициента сцепления в зависимости от средней высоты выступов шероховатости, скорости движения транспортного средства и температуры покрытия.

Задавшись требуемым коэффициентом сцепления и предельно-

допустимой скоростью движения из полученной математической

модели можно вывести формулу для определения предельно допускаемых значений средней высоты выступов шероховатости покрытия при которых безопасность и скорость движения будут обеспечены при соответствующей температуре воздуха.

(1)

где .9,ш< -расчетная максимальная (70 км/ч) скорость движения по автозимнику; Я„„, -минимальная для шероховатых покрытий (0,5 мм) средняя высота выступов шероховатости; I и Т- фактическая температура воздуха и температура воздуха, принятая для сравнения (Т = - 15 °С).

Используя значения коэффициента шага шероховатости и формулу (1), можно определить допускаемые значения глубины впадин шероховатости.

Из анализа (1) следует, что работоспособность фрикционного слоя и потребительские свойства автозимника будут обеспечены, если выполняются следующие условия:

где фактические значения средней высоты выступов и средней глубины

впадин шероховатости покрытия по завершению реализации №го количества приложений транспортной нагрузки и прошествии Т суток.

При выпадении атмосферных осадков во впадинах шероховатости фрикционного слоя скапливается снег, имеющий начальную толщину hCH. Свежевыпавший снег имеет высокую деформативность. Поэтому снег под воздействием транспортных нагрузок существенно уплотняется, а первоначальная толщина hctl уменьшается на величину соответствующую пластической деформации снега hmy. Кроме того, из работ М.В. Немчинова и Л.Г. Марьяхина следует, что при проезде автомобиля происходит плавление некоторого количества снега Й„/», а также сдувание части снега вихревыми потоками hc\. В результате во впадинах шероховатостей фрикционного слоя формируется слой более плотного снега (накат) толщиной

При использовании в покрытии снега и снегольда зерна каменного материала могут продавливать ледяную подложку и втапливаться в упруго-вязкопластический материал покрытия. При этом происходит уменьшение параметров шероховатости на величину, численное значение которой зависит от втапливания зерна в покрытие

Зерна каменного материала могут отрываться от подложки подобно обычным поверхностным обработкам. По мере отрыва зерен объем пустот увеличивается, а, следовательно, увеличивается и глубина впадин шероховатости.

Одним из важнейших факторов, влияющих на изменение параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, является снегозано-симость. Для определения изменения параметров шероховатости при сне-гозаносимости необходимо получить аналитические решения для расчета величины уплотнения снега под воздействием транспортных нагрузок.

Линейное и нелинейное пластическое деформирование упруговязко-пластических материалов можно представить формулами:

где- рстр - предел структурной прочности, МПа; р, - предел линейности пластических деформаций, МПа; Еп„ - модуль мгновенной пластической деформации, МПа; кир - коэффициент, характеризующий доли излишков напряжений а-рстр, р_,-рстр и а-рл, нере-лаксирующих к моменту времени определения модуля деформации Ед, р -коэффициент Пуассона; а, в и т - параметры процесса релаксации напряжения вертикального сжатия; Тр - время релаксации напряжения; N1- количество транспортных нагрузок, обуславливающих возникновение напряжений, численное значение которых больше

предела структурной прочности, но меньше предела линейности; Л^ - количество транспортных нагрузок, обуславливающих возникновение напряжений, численное значение которых больше предела линейности; а и р~ параметры процесса накопления пластической деформации материалом при воздействии подвижных повторяющихся нагрузок.

Для определения абсолютных деформаций формулы (3) и (4) необходимо проинтегрировать по глубине слоя. При этом необходимо выбрать закон распределения напряжений вертикального сжатия по глубине слоя.

Предположим, что распределение нагрузки в снеге происходит под некоторым углом а, величина которого обуславливается показателями физико-механических свойств снега, например, углом внутреннего трения. Тогда величина напряжений вертикального сжатия на некоторой глубине Ъ от поверхности приложения нагрузки определится по формуле:

где - сосредоточенная нагрузка от колеса автомобиля с учетом динамичности движениями; ро- давление, передаваемые колесом на поверхность снега, М11а, щ значение угла внутреннего трения по завершению реализации Ы-го количества расчешых нагрузок, град; р - коэффициент условий работы конструктивного слоя, характеризующий долю угла а в угле внутреннего трения.

При возникновении напряжений, значение которых больше предела структурной прочности, но не превышает предел линейности, взаимосвязь пластических деформаций с напряжением линейная. В этом случае интегрирование выражения (3) с учетом (5) приводит к формуле:

п-Л

■ А-

2 Р

1-

А>

'я-

" Рстр

(6)

где глубина зоны распространения линейных пластических деформаций, определяемая из выражения (5) при подстановке в левую часть предела структурной прочности, м.

При возникновении напряжений вертикального сжатия, значение которых на любой глубине превышает предел линейности, в накате формируется область нелинейных пластических деформаций. В этом случае, проинтегрировав (4) с учетом (5), получим:

где глубина зоны распространения нелинейных пластических деформаций, определяемая из выражения (5) при подстановке в левую часть предела линейности, м.

¡иА(а + р.18^2)

/ [ \ Т1

1-е- ехр -е-—

1 [ ТР\ к

_1 р£-Р0

3 2

С, =-

сч

Ф V

А) Р

-з

" Рстр)

А> Р

(9) (10) (И)

При возникновении в слое напряжений вертикального сжатия, превышающих предел линейности, но затухающих таким образом, что на некоторой глубине их величина становится меньше предела линейности, но больше предела структурной прочности, в слое возникают две области. Верхняя область - это область распространения нелинейных пластических деформаций, а нижняя - линейных пластических деформаций.

В этом случае формула расчета пластической деформации имеет вид: Хп=А\р.7 -РстрУ^н +МС1 ~С2 +Рл 'Рстр-2н\+

" Рстр '(^.7 ~ ^н)

+ А-

2 ^

, 12 (гл-г„) флг_ А> Р

(12)

В целях количественной оценки деформации втапливания зерен рассмотрим схему передачи давлений зернами на покрытие.

Рис. 1. Расчетная схема передачи нагрузки зернами каменного материала на покрытие

Анализируя представленную расчетную схему, выдвинем гипотезу работы шероховатого покрытия под воздействием транспортной нагрузкой. 1. При проезде транспортного средства по покрытию под его колесом

одновременно оказывается некоторое количество зерен каменного материала

2. Введем предположение, что все зерна каменного материала имеют одинаковый размер, численно равный среднему размеру фракций, и расположены друг от друга на одинаковом расстоянии. Тогда силовая нагрузка, воспринимаемая каждым отдельным зерном N3, определяется как отношение нагрузки от колеса к количеству зерен

3. Воспринимаемое зерном усилие распределяется по поверхности покрытия в виде давления интенсивностью р;.

4. Давление распределяется по глубине покрытия, в результате чего в покрытии возникают напряжения вертикального сжатия О?. Распределение давлений по глубине покрытия приводит к возникновению в слое областей, напряженное состояние которых обусловлено передачей нагрузки от разного количества зерен. Например, напряженное состояние области № 1 обусловлено давлениями, передаваемыми одним зерном. Напряженное состояние области № 2 обусловлено напряжениями, возникающими в результате передачи давлений рассматриваемым зерном, а так же соседними шестью зернами, расположенными на расстоянии Величина напряжений в области № 3 обуславливается давлениями, передаваемыми тринадцатью зернами, а в области 4-19 зернами и т.д.

5. Подобная картина распределения напряжений наблюдается в межзерновом пространстве. В верхней области (см. рис. 1 область № 1 мз) не возникают напряжения вертикального сжатия. Данная область копирует необратимые деформации, накапливаемые нижележащими областями (области № 2 мз, № 3 мз и т.д.), которые воспринимают давления, передаваемые зернами, окружающими межзерновое пространство. Предположим, что вокруг расчетного зерна можно описать полусферу с плоской нижней поверхностью диаметром dr Тогда расчет напряжения вертикального сжатия в области п можно произвести по формулам:

-2 / ч-2

Р(:„) = "пР1

1 + 2-

6 •£.

эхе У

р.

(13)

где п„ - количество зерен, оказывающих влияние на НДС области № п под зерном.

Расчет напряжений в области сечения, расположенного в межзерновом пространстве снежного или снежно-ледяного (ледяного) покрытия, производится по соответствующей формуле:

ч-2 , .-N-2

1 + 2-—

Р

Р(г„) = "мп-Рз

1 + 2.А.3/_«я_

6 ■ Е..

,(14)

где количество зерен, оказывающих влияние на НДС области в межзерновом пространстве.

Пластические деформации покрытия под зерном обуславливают уменьшение параметров шероховатости, а пластические деформации в межзерновом пространстве - их увеличение. Таким образом, втапливание зерен определяется разностью пластических деформаций под зерном и в межзерновом пространстве.

Формулы для определения пластических деформаций снега и снеголь-да под зерном и в межзерновом пространстве выводятся интегрированием выражений (3) и (4) с учетом (13) и (14). После интегрирования получим выражения аналогичные формулам (6) - (12) с той разницей, что общая пластическая деформация будет определяться суммой пластических деформаций, накапливаемой в каждой области расчетного сечения. Данные формулы позволяют получить адекватные результаты в том случае, если показатели реологических свойств снега и снегольда не изменяются по глубине покрытия.

В реальных условиях эксплуатации автозимника показатели реологических свойств снега или снегольда изменяются по глубине, что обусловлено неравномерным распределением температуры и плотности. Поэтому подинтегральные выражения будут являться сложными функциями, что существенно затрудняет точное интегрирование. В этом случае вывести формулы для определения абсолютной пластической деформации можно при помощи приближенных методов интегрирования, из которых, по нашему мнению, можно выделить три простых приема:

-произвести интегрирование по формулам прямоугольников, трапеций, Симпсона, Ньютона - Котеса и т.п.;

- при известной функциональной зависимости распределения температуры по глубине покрытия осуществить ее интегрирование и получить формулу для расчета среднеинтегрального значения. По среднеинтегральному значению определить показатели реологических свойств материала и, считая их значения постоянными по глубине слоя, по «точным» формулам вычислить абсолютные пластические деформации;

- произвести расчет относительной пластической деформации при различных показателях реологических свойств, значения которых соответствуют температурам на различных глубинах покрытия. Аппроксимировать распределение относительной пластической деформации по глубине покрытия простыми функциями с последующим их интегрированием и вычислением абсолютных пластических деформаций.

При использовании формулы Симпсона пластические деформации определяются по формулам: / К

НуН

1=17=1

гдеI - количество элементарных слоев, на которые разбивается каждая ¡-ая область покрытия; В и К - общее количество элементарных слоев, на которые разбиваются подобласти каждой 1-ой области, в пределах которых материал проявляет свойства физически линейного и нелинейного тела соответственно; е„,ч и етИ! — относительные пластические деформации для верхней и нижней границу-го слоя; £т((иМ - относительные пластические деформации для средней плоскости ^го слоя

Аналогичные выражения можно записать при использовании правил трапеции, Ньютона-Котеса, Уэдля и т.п.

В результате неодинаковых пластических деформаций покрытия под зерном и в межзерновом пространстве ледяная подложка испытывает растягивающие напряжения, что с увеличением разности пластических деформаций может привести к выкрашиванию зерна.

Растягивающее напряжение можно определить по формуле:

где Е)Р - модуль упругости материала подложки при растяжении, МПа.

С течением времени растягивающее напряжение релаксирует до определенной величины Используя уравнение состояния тела Шведова, запишем формулу для определения величины растягивающего напряжения в произвольный момент времени.

где А'цик! - коэффициент, учитывающий факт превышения деформацией, а, следовательно, и конечным напряжением при циклическом приложении нагрузок деформации и напряжения при ползучести: коэффициенты процесса релаксации напряже-

ния при растяжении материала, 1ра1 - продолжительность разгрузки (среднее значение времени между приложением повторяющихся нагрузок), с; N - общее количество реализованных за время расчетных транспортных нагрузок; время релаксации растягивающих напряжений, с.

Условием разрушения ледяной подожки является превышение растягивающим напряжением значения прочности льда на растяжение.

Анализ экспериментальных данных Г.В. Бялобжеского, Л.М. Гусева, А.К. Дюнина, Э.Д. Ершова, Н.И. Матвеева позволил нам получить математические модели для вычисления прочности ледяной подложки в зависимости от температуры льда, толщины подложки, количества реализованных нагрузок, продолжительности процесса сублимации льда, концентра-

1

2 сое 30

2-СО530--^-, (16)

°г(/) ~ Кцик.1

ции соляных растворов, используемых для приморозки зерен.

В третьей главе проведен ряд лабораторных исследований для использования и подтверждения ранее полученных аналитических решений и математических моделей.

Целью эксперимента являлось определение показателей реологических свойств снега и снегольда при различных температурах и плотностях, изменяющихся в пределах -5...-25 °С и 0,125...0,85 т/м3, что соответствует условиям эксплуатации автозимников и физическому состоянию свежевы-павшего снега и снегольда, используемого в покрытии.

Экспериментальные работы выполнены при помощи машины РГД-5 по специально разработанной в диссертации методике, на основе которой установлены нормативные и расчетные значения показателей реологических свойств снега и снегольда, используемые в аналитических решениях. Получены математические модели, позволяющие рассчитывать значения всех реологических характеристик в зависимости от температуры и плотности снега и снегольда.

Оценка адекватности аналитических решений и математических моделей произведена сопоставлением теоретических результатов с экспериментальными данными Н.Ф. Савко, полученными при длительном и кратковременном воздействии транспортной нагрузки на покрытие автозимника. Анализ расхождений подтверждает адекватность наших решений.

В четвертой главе рассмотрены результаты натурных исследований изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя. Экспериментальные работы произведены на опытных станциях путем измерений параметров шероховатости в процессе снегозаносимости и воздействия транспортных нагрузок.

При проведении экспериментальных работ исследования изменения параметров шероховатости произведены, обособлено для каждого фактора (снегозаносимость, втапливание зерен, отрыв зерен).

Анализ экспериментальных данных показывает, что изменение параметров шероховатости обусловлено тремя основными факторами: снегоза-носимостью, втапливанием и отрывом зерен.

На рисунке 2 представлено изменение параметров шероховатости фрикционного слоя после завершения снегопада в процессе воздействия грузовых автомобилей.

Втапливание зерен объясняется тем, что в пределах отпечатка колеса располагается сравнительно небольшое количество зерен, обуславливающее возникновение на покрытии высокой концентрации напряжений. Давления, передаваемые зерном на покрытие, и возникающие напряжения могут составлять от 40...70% предела прочности снега и от 30...50 % -для снегольда.

Учет факторов снегозаносимости, втапливания, отрыва и разрушения

зерен каменного материала в процессе эксплуатации фрикционного слоя позволил получить, по нашему мнению, адекватную методику прогнозирования изменения параметров шероховатости

На рисунке 3 приведены результаты теоретических расчетов и экспериментальных исследований втапливания зерен

600 900 1200

Количество реализованных нагрузок Ai

Рис 2 Экспериментальные и теоретические значения средней глубины впадин по завершению снегопада и реализации приложения повторных нагрузок

Рис 3 Расчетные и экспериментальные значения изменения средней глубины впадин площадок №1 №2 и №3 при втапливании зерен при отсутствии снегопада

Теоретические и экспериментальные исследования позволили обосновать рациональные нормы расхода каменного материала для устройства примороженного фрикционного слоя, представленные в таблицах 1-3, для автозимников расположенных в 1-111 районах

Таблица 1-Рекомендуемые расходы каменного материала для автозимников I района

Таблица 2-Рекомендуемые расходы каменного ма!ериала для автозимников II района

Конструкция поперечного профиля Расход каменного материала фракций, м3/100 ч2

5-10 10-15 15-20 20-25

1 е| 1 ■•■<■' ■.■■! г е 5 1,05-1,1 1,1 1,2 1,7-1,9 2,0-2,15 2.4-2,6 2,6-2,8 3,1-3,3 3,3-3.5

1 6 Г • , 6

' ¿о« л-«/? л п е?" , 1 Р^! '•,. ■ ■ X----- ' 1.00-1,1 1,1-1,15 1,6-1,8 1.8-2,0 2,2-2,4 2,4-2,6 2.9-3,0 3,1-3,3

I 1 '. ,' ,-; т"

Таблица З-Рекомендуемые расходы каменного материала для автозимников III района

Конструкция поперечного профиля

Расход каменного материала фракций

м /100 м"

5-10

10-15

15-20 20-25

0,95-1,05 1.0-1,1

1.5 1,7 1.6-1,8

2.2-2,4 2,4-2,6

2,8-3,3 3,0-3,2

0,9-1,0 1,0-1.05

1.4-1,6

1.5-1.7

2,1-2.3 2,3-2,5

2,6-2,8 2,8-3,0

Примечание: а - тип 1.6- тип 2; в - тип 3; г- тип 4; д - тип 5; е - тип 6; ж - тип 7. з - тип 8; и - тип 9; к - тип 10. 1 - снежный покров; 2 - уплотненный снег на обочинах; 3 - уплотненный или оледененный снег на проезжей части толщиной не более 30 см с примороженным фрикционным слоем; 4 - растительный слой; 5 - выравнивающий слой из гравия, щебня или песка; 6 - промерзший слой болота; 7 - талый слой болота, расположенный на минеральном дне; 8- перемешанный с мохорастительным слоем фунт; 9-лед; над чертой нормы расхода щебня при заливке водой; под чертой при россыпи горячего щебня.

Определение расхода воды для заливки щебня на половину фракции можно произвести по формуле:

(18)

где Кк - коэффициент, учитывающий плавящую способность воды и впитывание снегом и снегольдом воды (принимается равным

и плотность воды соответственно в твердом и жидком состоянии при температурах, соответствующих периодам эксплуатации и розлива, т/м3; ¥п - площадь покрытия, на которую определяется норма расходы воды м ; Нр - норма расхода щебня без учета различного вида потерь для устройства примороженного фрикционного слоя на площади х, м3/(хм2); р„ и р„ - насыпная и истинная плотности щебня, т/мЗ; Ущ - объём одной щебёнки, м3; Рз - площадь опирания одного зерна на покрытие, м2.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих экспериментальных и теоретических моделей изменения шероховатости фрикционного слоя покрытий автомобильных дорог показывает их недостаточность для прогноза срока службы фрикционного слоя, созданного методом примораживания на снежно-ледяных покрытиях автозимников. Неучтены свойства ледяной подложки и реологические свойства уплотненного снега, а также уплотнение свежевыпавшего снега в межзерновом пространстве и выкрашивание зерен из ледяной подложки.

2. Выдвинуты и реализованы научные положения, позволяющие установить срок службы примороженного фрикционного слоя, состоящие в

- уточнении методики определения толщины свежевыпавшего снега в межзерновом пространстве фрикционного слоя с учетом дальнейшего пластического уплотнения транспортом. Из этого установлено, что если при завершении снегопада толщина выпавшего снега не превышает среднюю глубину впадин шероховатости более чем в 8 раз, то свойства фрикционного слоя сохраняются в допустимых пределах до очередного снегопада (^0,28);

- уменьшение шероховатости фрикционного слоя на снежном и снежно-ледяном покрытии происходит за счет втапливания зерен, обусловленного превышением контактных давлений под зерном предела линейности пластических деформаций снега и разница деформаций под зерном и вокруг зерна. Относительные пластические деформации установлены на основе реологической модели, учитывающей многократность приложения нагрузок, модели нагружения снега и релаксацию в снеге аналогичную модели Шведова.

3. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что свойства шероховатости и, как следствие, сцепление сохраняются в допустимых пределах если в процессе втапливания (погружения) зер-

на в снег или снеголед средняя высота выступов не менее 0,9... 1,3 мм для шероховатых покрытий. В этих условиях слой выдерживает пропуск 20000...40000 нагрузок А], что эквивалентно сроку службы 100...200 суток (3... 6 месяцев).

4. Разработана и подтверждена экспериментально теоретическая модель разрушения шероховатого зернистого слоя, вмороженного в слой льда на уплотненном снеге. Ухудшение шероховатости происходит за счет хрупкого разрушения льда при многократном нагружении его через зерно и последующего уменьшения числа зерен на контактной поверхности. При этом учтены прочность льда на растяжение в зависимости от толщины, усталости, релаксации и сублимации. Установлено, что при толщине льда между зернами менее половины размера зерна ледяная рубашка разрушается, а зерно выбрасывается. При большой толщине ледяная рубашка частично разрушается, зерно сохраняет свое положение, но втапливается при последующих нагружениях. Экспериментально установлено, что при слабом закреплении (менее половины диаметра) выкрашивание зерен из фрикционного слоя составляет 2...6 % при количестве нагружении в 1000 автомобилей и линейно увеличивается с ростом числа нагружении. При этом происходит уменьшение средней высоты выступов и увеличение средней глубины впадин на 5...7 %. Полное выкрашивание завершается после 16000 нагружений.

5. В результате исследований установлен и научно обоснован расход каменных материалов для двух технологий устройства шероховатого слоя на снежно-ледяных дорогах. При устройстве шероховатого слоя путем россыпи щебня и его заливки водой расход каменного материала должен быть таким, чтобы контактная поверхность была заполнена на 70...75 %, что составляет 1,1...1,17 м3/100 м2 для фракции 5...10 мм, 1,8...2,0 м3/100 м2 для фракции 10...15 мм, 2,5...2,7 м/100 м для фракции 15...20 мм и 3,3...3,5 м3/100 м2 для фракции 20...25. При устройстве шероховатого слоя путем вмороживания нагретого щебня в покрытие автозимника расход щебня следует назначать из условия заполнения 75...80 процентов контактной площади, что составляет 1,17...1,25 м3/100 м2 для фракции 5...10 мм, 2,2...2,1 м3/1ООм2 для фракции 10... 15 мм, 2,7...2,9 м7100м2 для фракции 15...20 мм, 3,5...3,7 м /100 м2 для фракции 20...25 мм.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Голубенко В.В., Александров А.С., Александрова Н.П. Прогнозирование износа дорожной разметки на шероховатых покрытиях без учета эффекта втапливания зерен поверхностной обработки. //«Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств». Материалы II международной научно-технической конференции. Пенза: 2002,-С.235-242.

2. Александрова Н.П., Александров А.С., Голубенко В.В. Прогнозирование износа поверхностной обработки, обусловленного втапливанием зерен в покрытие. //«Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств». Материалы II международной научно-технической конференции. Пенза: 2002, -С.243-250.

3. Александров А.С., Голубенко В.В., Александрова Н.П. Прогнозирование износа дорожной разметки на шероховатых покрытиях //Проблемы безопасности дорожного движения: Материалы второй Российско-Германской конференции. Омск: СибАДИ, 2002. Т.2. - С. 9-17.

4. Александров А.С., Александрова Н.П. Некоторые особенности расчета втапливания шероховатостей в упруговязкопластический материал дорожного покрытия. -//Автомобильные дороги и мосты. 2003 № 1. - С. 12-19.

5. Александрова Н.П. К вопросу расчета шероховатых покрытий на устойчивость зерен каменного материала. //«Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура» Материалы международной научно-практической конференции. Омск: 2003, - С. 67-69

6. Александрова Н.П. Критерии оценки срока службы примороженного фрикционного слоя дорог зимнего действия. //Труды молодых ученых Си-бАДИ, Омск: СибАДИ, 2004, - 3-10.

7. Александрова Н.П., Александров А.С. К вопросу расчета изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя при зано-симости снегом. //Труды молодых ученых СибАДИ, Омск: СибАДИ, 2004, -10-16.

8. Александров А.С., Александрова Н.П. Расчет изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного при втапливании зерен каменного материала в покрытие. //Труды молодых ученых СибАДИ, Омск: СибАДИ, 2004, - 16-25.

Подписано в печать 18 04 05 Формат 60x90 1/16 Бумага писчая Оперативный способ печати Уч -изд л 1,0 Тираж 100 экз Заказ 29

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

ош

у

-im

19 у • < ^

Введение.

1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.

1.1 Общие сведения об автомобильных дорогах зимнего действия.

1.2 Анализ причин появления разрушений и деформаций покрытий автомобильных дорог зимнего действия и мероприятия по их устранению.

1.3 Анализ методов проектирования шероховатых покрытий и прогнозирования реологических процессов в снеге, льде, мерзлых грунтах и подобных им материалах.

2 Теоретические исследования свойств примороженного фрикционного слоя и покрытий автомобильных дорог зимнего действия.

2.1 Анализ факторов, оказывающих влияние на величину коэффициента сцепления.

2.2 Разработка критериев расчета срока службы примороженного фрикционного слоя и определение предельно-допускаемых параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя.

Щ 2.3 Разработка методики прогнозирования изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, обусловленного снегозаносимостью.

2.4 Разработка методики расчета изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, обусловленного втап-ливанием зерен каменного материала в снежное или снежно-ледяное покрытие.

2.5 Разработка методики расчета изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, обусловленного выкрашиванием зерен каменного материала из покрытия.

3. Лабораторные исследования реологических процессов в снеге, снегольде и льде.

3.1 Разработка методики экспериментального определения структурных сопротивлений, модулей сжатия и параметров релаксации напряжений по данным лабораторных исследований.

3.2 Обработка экспериментальных данных и подбор эмпирических формул для определения показателей реологических свойств снега, снего-льда и льда.

4 Исследование процесса изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя в натурных условиях и практические рекомендации по расходу материалов.

Актуальность темы. В России на территории от 55° до 70° северной широты 5 — 8 месяцев в году господствует зима с обильными снегопадами, низкими отрицательными температурами и малым количеством оттепелей. Ежегодно строят тысячи километров простейших временных дорог из снега — так называемых автозимников. Главной проблемой автозимников является недостаточное сцепление снежных, снежно-ледяных и ледяных покрытий с колесами автотранспорта. Кроме того, непосредственный контакт шин с покрытием автозимника приводит к его истиранию и разрушению, а сравнительно невысокие показатели реологических свойств снега и снегольда обуславливают быстрое образование колейности.

Одним из эффективных мероприятий повышения сцепных качеств снежных и ледяных покрытий является устройство фрикционного слоя. Использование фрикционных слоев для ликвидации скользкости позволяет существенно увеличить коэффициент сцепления колеса с покрытием и не допускает непосредственного контакта шины с покрытием. В результате улучшаются сцепные качества покрытий и уменьшаются разрушения, обусловленные истиранием. Это позволяет повысить скорость, безопасность движения и снизить себестоимость грузоперевозок.

Опыт зимнего содержания автомобильных дорог показывает, что главнейший недостаток фрикционного метода борьбы с зимней скользкостью заключается в том, что фрикционные материалы слабо закрепляются на покрытии, и при проезде транспортного средства каменный материал постепенно выбрасывается с проезжей части на обочину. Выброс фрикционных материалов приводит к повреждению транспортных средств (битье стекол), а в отдельных случаях травматизму людей.

Для увеличения сил сцепления фрикционных материалов со снежными и снежно-ледяными покрытиями используют приморозку к покрытию или вмораживание в покрытие щебеночно-гравийных или песчаных агрегатов. Примораживание и вмораживание фрикционных материалов получило широкое распространение в Скандинавских странах, в Северной Америке и осуществляется по трем принципиально разным технологиям: путем россыпи предварительно нагретых материалов, россыпи фрикционно-соляных смесей, в которых содержание солей обеспечивает плавление достаточного для закрепления фрикционных материалов количества снега и его последующее замерзание, заливки предварительно рассыпанных материалов водой.

Несмотря на то, что срок службы примороженных и вмороженных фрикционных материалов значительно выше, чем срок службы обычного фрикционного слоя, они под воздействием транспортных нагрузок и климатических факторов изнашиваются и с течением времени теряют работоспособность.

Вопросы совместной работы шероховатого слоя и подстилающего его покрытия, выполненного из материала с изменяющимися реологическими свойствами по глубине, недостаточно освещены в известных работах. Это не позволяет нам прогнозировать срок службы шероховатого покрытия. Данная проблема приобретает особенную остроту в случае устройства примороженного фрикционного слоя на автозимниках, так как срок действия таких дорог ограничен, а объемы грузов велики.

Поэтому разработка методики прогнозирования комплексного износа примороженного фрикционного слоя является важной задачей дорожной отрасли.

Основная идея работы состоит: в необходимости прогнозирования изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя, оказывающих существенное влияние на величину коэффициента сцепления, а, следовательно, на скорость и безопасность движения; в учете влияния на уменьшение параметров шероховатости снего-заносимости впадин, втапливания зерен в покрытие, отрыва зерен и износа каменного материала; в необходимости выбора и назначения расхода каменного материала, позволяющего строить фрикционные слои с требуемым сроком службы, что позволяет рационально расходовать каменные материалы и поддерживать сцепные качества покрытий на высоком уровне.

Объектом исследования является примороженный к покрытию автозимника фрикционный слой и реологические свойства материалов покрытия.

Предмет исследования закономерности процесса изменения параметров шероховатости фрикционного слоя, примороженного к снежному или снежно-ледяному покрытию, с изменяющимися реологическими свойствами.

Цель работы разработка и научное обоснование методики учета свойств снежных и снежно-ледяных покрытий при прогнозировании срока службы примороженного фрикционного слоя и назначение рационального расхода каменного материала.

Задачи исследования:

- разработать научные положения о комплексном влиянии погодно-климатических факторов, транспортных нагрузок, расхода каменного материала и технологии вмораживания зерен на параметры шероховатости и срок службы примороженного фрикционного слоя;

- разработать методику прогнозирования изменения параметров шероховатости примороженного фрикционного слоя при заносимости снегом, втапливании зерен в снежное и снежно-ледяное покрытие автозимника, отрыве, выкрашивании и разрушении зерен каменного материала;

- разработать рекомендации по рациональному расходу материалов в различных погодно-климатических условиях.

Методологической базой исследований является анализ причинно-следственных связей в процессе износа примороженного фрикционного слоя при воздействии транспортных нагрузок и климатических факторов, а также теоретические положения реологических теорий физики твердого тела.

Научная новизна заключается в разработке новых научных положений о совместном влиянии транспортной нагрузки, погодно-климатических факторов, расхода каменного материала на срок службы примороженного фрикционного слоя.

Практическая значимость работы заключается в повышении скорости и безопасности движения транспорта по автомобильным дорогам зимнего действия, обосновании расхода материалов для устройства фрикционного слоя.

Автор защищает совокупность научных положений, на базе которых разработаны расчетные методики и рекомендации по назначению рациональных норм расхода каменного материала.

Достоверность научных положений и полученных результатов подтверждается соблюдением основных принципов математического и физического моделирования, адекватностью расчетных и экспериментальных данных.

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

Реализация результатов исследований осуществлена путем строительства и испытания примороженного фрикционного слоя на снежно-ледяном накате автомобильных дорог Омской области. Материалы исследования используются при проведении учебных занятий со студентами по дисциплине «Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций» в СибАДИ (2001-2003 г.г.).

Апробация работы. Материалы диссертационного исследования доложены на международных научно-технических конференциях, проводившихся в СибАДИ 2001-2004 г. (г. Омск), РГСУ 2002 г. (г. Ростов-на-Дону), второй Российско-Германской конференции в 2002 г. СибАДИ (г. Омск).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из четырех глав, содержащих 74 рисунка и 23 таблицы, общих выводов, списка литературы общим объемом 172 страницы и приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих экспериментальных и теоретических моделей изменения шероховатости фрикционного слоя покрытий автомобильных дорог показывает их недостаточность для прогноза срока службы фрикционного слоя, созданного методом примораживания на снежно-ледяных покрытиях автозимников. Неучтены свойства ледяной подложки и реологические свойства уплотненного снега, а также уплотнение свежевыпавшего снега в межзерновом пространстве и выкрашивание зерен из ледяной подложки.

2. Выдвинуты и реализованы научные положения, позволяющие установить срок службы примороженного фрикционного слоя, состоящие в

-уточнении методики определения толщины свежевыпавшего снега в межзерновом пространстве фрикционного слоя с учетом дальнейшего пластического уплотнения транспортом. Из этого установлено, что если при завершении снегопада толщина выпавшего снега не превышает среднюю глубину впадин шероховатости более чем в 8 раз, то свойства фрикционного слоя сохраняются в допустимых пределах до очередного снегопада (#>>0,28);

-уменьшение шероховатости фрикционного слоя на снежном и снежно-ледяном покрытии происходит за счет втапливания зерен, обусловленного превышением контактных давлений под зерном предела линейности пластических деформаций снега и разница деформаций под зерном и вокруг зерна. Относительные пластические деформации установлены на основе реологической модели, учитывающей многократность приложения нагрузок, модели нагружения снега и релаксацию в снеге аналогичную модели Шведова.

3. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что свойства шероховатости и, как следствие, сцепление сохраняются в допустимых пределах (ф>0,28), если в процессе втапливания (погружения) зерна в снег или снеголед средняя высота выступов не менее 0,9.1,3 мм для шероховатых покрытий. В этих условиях слой выдерживает пропуск 20000.40000 нагрузок А1, что эквивалентно сроку службы 100.200 суток (3.6 месяцев).

4. Разработана и подтверждена экспериментально теоретическая модель разрушения шероховатого зернистого слоя, вмороженного в слой льда на уплотненном снеге. Ухудшение шероховатости происходит за счет хрупкого разрушения льда при многократном нагружении его через зерно и последующего уменьшения числа зерен на контактной поверхности. При этом учтены прочность льда на растяжение в зависимости от толщины, усталости, релаксации и сублимации. Установлено, что при толщине льда между зернами менее половины размера зерна ледяная рубашка разрушается, а зерно выбрасывается. При большой толщине ледяная рубашка частично разрушается, зерно сохраняет свое положение, но втапливается при последующих нагружениях. Экспериментально установлено, что при слабом закреплении (менее половины диаметра) выкрашивание зерен из фрикционного слоя составляет 2.6 % при количестве нагружении в 1000 автомобилей и линейно увеличивается с ростом числа нагружений. При этом происходит уменьшение средней высоты выступов и увеличение средней глубины впадин на 5.7 %. Полное выкрашивание завершается после 16000 нагружений.

5. В результате исследований установлен и научно обоснован расход каменных материалов для двух технологий устройства шероховатого слоя на снежно-ледяных дорогах. При устройстве шероховатого слоя путем россыпи щебня и его заливки водой расход каменного материала должен быть таким, чтобы контактная поверхность была заполнена на 70.75 %, что составляет 1,1 .1,17 м/100м для фракции 5. 10 мм, 1,8.2,0 м/100м для фракции 10.15 мм, 2,5.2,7 м3/100 м2 для фракции 15.20 мм и 3,3.3,5 м/100 м2 для фракции 20.25. При устройстве шероховатого слоя путем вмороживания нагретого щебня в покрытие автозимника расход щебня следует назначать из условия заполнения 75.80 процентов контактной площади, что составляет 1,17. 1,25 м3/100 м2 для фракции 5. 10 мм, 2,2.2,1 т Л О Л м/100 м для фракции 10.15 мм, 2,7.2,9 м/100 м для фракции 15.20 мм, 3,5.3,7 м/100м для фракции 20.25 мм.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ПРИМОРОЖЕННОГО ФРИКЦИОННОГО СЛОЯ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАСХОДУ МАТЕРИАЛОВ

Для оценки адекватности разработанных теоретических методов расчета изменения параметров шероховатости фрикционного слоя, реальной картине поведения этого конструктивного элемента при воздействии транспортных нагрузок и природно-климатических факторов нами было выполнено строительство опытных участков на подъезде к комплексу производственных предприятий поселка Солнечный г. Омска.

При строительстве экспериментальных площадок использовался гранитный щебень фракций 5-10 и 10-20 марки по дробимости 1000, марки по истираемости И 1, марки по морозостойкости Б 150. Для выбора технологии приморозки щебня производилось устройство малых опытных площадок. Площадки устраивались в форме полосы, расположенной перпендикулярно оси проезжей части, длиной 0,5 м на всю ширину дороги. Расстояние между площадками составляло 10. .15 м. Площадки №1.№5 устраивались посредством россыпи щебня и заливки его водой. Перед заливкой щебня, распределенного по снежно-ледяному накату, по кромке проезжей части устраивали валик из снега. Заливку производили от кромки проезжей части к оси с тем, чтобы снежный валик препятствовал стоку не замерзшей воды. Расход воды вычисляли из геометрических соображений, так чтобы после перехода воды из жидкого состояния в твердое толщина льда в межзерновом пространстве составляла 30 % от наибольшей фракции щебня. Площадки №6.№10 устраивались путем россыпи и распределения щебня, нагретого до 300 °С. Расход щебня фракций 5. 10 при строительстве площадок №1, № 2, №6 и №7 и площадок №3 и №8 из щебня фракции 10.20 принимался по ВСН 38-90. При строительстве площадок №4, №5, №9 и № 10 из щебня фракции 10.20 расход каменного материала принят больше рекомендуемого ВСН 38-90 с тем, чтобы каменный материал более плотно заполнял поверхность наката. На рис. 4.1 и 4.2 представлен вид малой площадки №9 и ее текстура.

Рис. 4.1. Общий вид опытной малой Рис. 4.2. Общий вид текстуры опытной малой площадки №9 площадки №9

Воздействие транспортной нагрузки на малую опытную площадку производилось преимущественно груженными и порожними автомобилями самосвалами марок КамАЗ, МАЗ и Татра, осуществлявшими подвоз минеральных материалов к производственным предприятиям. При проезде транспортного средства визуально фиксировалось местоположение колес относительно кромки опытной площадки. После проезда транспортного средства при помощи измерительной рулетки производили точное измерение местоположения нагрузки (колес левого и правого борта). В конце рабочей смены транспортных работ производилось измерение параметров шероховатости опытных полос, подсчет отлетевших зерен и подсчет силовых воздействий в различных сечениях полосы. После измерения шероховатости песок тщательно удаляли с поверхности с тем, чтобы оставшиеся песчинки не оказывали влияние на последующие измерения параметров шероховатости.

Результаты исследований показали, что заливка россыпи щебня водой позволяет получить более прочную подложку по сравнению с подложкой, формирующейся от россыпи горячих зерен каменного материала. С увеличением расхода каменного материала процесс уменьшения параметров шероховатости становится менее интенсивным Это можно объяснить тем, что при более плотном насыщении наката зернами нагрузка, воспринимаемая каждым зерном от колеса, и давления, передаваемые зерном на накат, меньше, чем при более малых расходах щебня.

В период выпадения твердых атмосферных осадков интенсивность заполнения снегом впадин шероховатости так же зависит от расхода каменного материала. Чем меньше глубина и соответственно общий объем впадин, тем быстрее происходит заносимость покрытия. То есть, с увеличением расхода щебня интенсивность снегозаносимости возрастает.

На рис. 4.3 представлен вид текстуры опытной полосы №9 в процессе снегозаносимости.

Рис. 4.3. Общий вид текстуры опытной полосы №9 в процессе снегозаносимости.

В таблице 4.1 представлены начальные характеристики параметров шероховатости малых опытных площадок.

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

2. Александров A.C. Учет упруговязкопластических свойств связных грунтов при проектировании дорожных одежд. /Автореф. Канд. техн. наук Омск: Изд-во СибАДИ, 2001,24 с.

3. Александров A.C., Александрова Н.П. Некоторые особенности расчета втапливания шероховатостей в упруговязкопластический материал дорожного покрытия. -//Автомобильные дороги и мосты. 2003 № 1. — С. 1219.

4. Александрова Н.П., Александров A.C. Пути совершенствования методик расчета системы «дорожная одежда-земляное полотно» по остаточной деформации. //Труды СибАДИ.-Омск: Изд-во СибАДИ,2001.-Вып.4.-ч.2-С.3-13.

5. Алексеев Н.М. Вдавливание сферического индентора в бесконечно-протяженный слой пластического материала ограниченной толщины. // В книге: Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил трения и износа.-М.: Изд-во Наука, 1971.-С. 105-113.

6. Андерсон Д., Бенсон К. Уплотнение и диагенез снега. //В книге «Лед и снег». М.: Изд-во Мир, 1966. - С.342-369.

7. Астров В.А. Коэффициент сцепления и степень шероховатости дорожного покрытия. //Автомобильные дороги, 1970. № 10, С. 22-24.

8. Астров В.А. Сцепление колес автомобиля с покрытием дороги и безопасность движения. — //Труды Союздорнии. «Исследование транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог», вып. 22, 1970. С. 88-135.

9. Бадер Г. Теория уплотнения сухого снега на высокогорных полярных ледниках. //В книге «Лед и снег». М.: Изд-во Мир, 1966. - С.301-328.

10. Бартенев Г.М., Зеленов Ю.В. Физика и механика полимеров.-М.: Изд-во Высшая школа, 1983.-391 с.

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

12. Бартенев Г.М. Строение и механические свойства неорганических стекол М.: Стройиздат, 1966 - 216 с.

13. Бартенев Г.М., Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров. Ленинград: Изд-во «Химия», 1972. 240 с.

14. Батраков О.Т. Вязкие свойства одежд автомобильных дорог //Материалы всесоюзной межвузовской научно-технической конференции по прочности дорожных одежд. Харьков: 1968. -С. 51-54.

15. Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике.- Ленинград: Изд-во Химия, 1968.-824с.

16. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести.—М.: Изд-во Высшая школа, 1968.-512 с.

17. Близниченко С.С., Китани В.В. Способы обеспечения долговечности дорожной обработки дорожных покрытий //Тр. Международной научно-технической конференции «Реконструкция и ремонт транспортных сооружений в климатических условиях Севера».

18. Богородский В.В., Гусев A.B., Хохлов Г.П. Физика пресноводного льда-Ленинград: Гидрометеоиздат, 1971.-227 с.

19. Богородский В.В., Гаврило В.П., Никитин В.А. Особенности распространения звука в снеге. //Аккустика. 1974, вып. 20. С20-24.

20. Богородский В.В., Гаврило В.П. Лед. Физические свойства: Современные методы гляциологии. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980. - 384 с.

21. Богуславский A.M., Богуславский Л.А. Основы реологии асфальтобетона. М.: Изд-во Высшая школа, 1972. - 200 с.

22. Борьба с зимней скользкостью. //Автомобильные дороги. 1986, №1.—С.23.

23. Бутягин И.П. Прочность льда и ледяного покрова Новосибирск: Изд-во Наука, 1966.-154с.

24. Быков Н.И., Каптерв П.Н. Вечная мерзлота и строительство на ней. — М.: Трансжелдориздат, 1940.-342 с.

25. Бялобжеский Г.В., Ионов A.B. Из опыта борьбы со снегом. // Автомобильные дороги. 1983, № 1 .-С. 12.

26. Бялобжеский Г.В. Борьба с зимней скользкостью на автомобильных дорогах. М.: Изд-во Транспорт, 1975. - 111 с.

27. Васильев А.П. Проектирование дорог с учетом влияния климата на условия движения. М.: Транспорт, 1986, - 245 с.

28. Варианты дорожных конструкций для Арктики. //Автомобильные дороги. 1986, №1.-С.23.

29. ВейнбергБ.П. Лед.—Москва-Ленинград: Гостехтеориздат, 1940, 524с.

30. Войтковский К.Ф. Механические свойства льда. М., Изд-во АН СССР, 1960.- 100 с.

31. Войтковский К.Ф. Механические свойства снега. М., Изд-во Наука, 1977.—126с.

32. Войтковский К.Ф. Некоторые закономерности ползучести мерзлых скелетных грунтов. /В книге «Прочность и ползучесть мерзлых грунтов». — М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 125-139.

33. Вотяков И. Н. Вдавливание в лед жестких штампов. /В книге «Прочность и ползучесть мерзлых грунтов». М.: Изд-во АН СССР, 1963. - С. 204-207/В книге «Прочность и ползучесть мерзлых грунтов». - М.: Изд-во АН СССР, 1963.-С. 204-207.

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

35. Вялов С.С. Реология мерзлых грунтов. /В книге «Прочность и ползучесть мерзлых грунтов». М.: Изд-во АН СССР, 1963. - С. 5-54.

36. Глен Д. Реология льда. //В книге «Лед и снег». М.: Изд-во Мир, 1966. -С.17-21.

37. Голд Л.У. Механизмы деформации льда. //В книге «Лед и снег». — М.: Изд-во Мир, 1966.-С.21-43.

38. Гольдштейн Н.М. Механические свойства грунтов. М.: Стройиздат, 1973.-368 с.

39. Горячев М.Г. Обоснование суммарного размера движения для расчета нежестких дорожных одежд с учетом процесса накопления остаточных деформаций. //Автореферат . канд. техн. наук. М.: Изд-во МАДИ, 1999, — 17 с.

40. Гречищев С.Е. Ползучесть мерзлых грунтов при сложном напряженном состоянии. /В книге «Прочность и ползучесть мерзлых грунтов». М.: Изд-во АН СССР, 1963. - С. 55-124.

41. Гусев Л.М. Борьба со скользкостью городских дорог— М.: Стройиздат, 1964.- 102 с.

42. Дороги из льда. // Автомобильные дороги, 1986, №1- С.2-3.

43. Дюнин А.К. Зимнее содержание автомобильных дорог. М.: Изд-во Транспорт, 1983. - 197 с.

44. Ермакович Д.В. Анализ упруго-вязкой стадии деформирования слоев нежестких дорожных одежд на основе механических диаграмм//Материалы всесоюзной межвузовской научно-технической конференции по прочности дорожных одежд. Харьков: 1968. -С. 57-61.

45. Ершов Э.Д. и др. Механизм процесса сублимации льда при его взаимодействии с воздушной средой. //В книге «Мерзлотные исследования» В. XIII.-М.: Изд-во МГУ, 1973,-С. 162-165.

46. Ершов Э.Д. и др. Влияние процесса сублимации льда на физико-механические свойства мерзлых пород. //В книге «Мерзлотные исследования» В. XIII. М.: Изд-во МГУ, 1973, - С. 172-176.

47. Жесткова Т.Н. и др. О зависимости механических свойств мерзлых грунтов от их криогенной текстуктуры. //В книге «Мерзлотные исследования» В. XIII. М.: Изд-во МГУ, 1973, - С. 166-171.

48. Жуков В.И. Исследование сцепления автомобильной шины с дорожным покрытием в зимнее время. /Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МАДИ, 1972.-18 с.

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

50. Заморский А.Д. Атмосферный лед. М.: Изд-во АН СССР, 1955- 113 с.

51. Зарецкий Ю.К., Чумичев Б.Д. Кратковременная ползучесть льда — Новосибирск: Изд-во Наука, 1982.-119 с.

52. Зарецкий Ю.К. Фиш А.Н. Влияние температуры на прочность и вязкость льда. //Механика грунтов. Основания и фундамента. 1996. С. 9-13.

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

54. Зимние дороги и ледяные переправы. //Автомобильные дороги, 1986, №.— С.22.

55. Золотарь И.А. К определению остаточных деформаций в дорожных конструкциях при многократных динамических воздействиях на них подвижных транспортных средств. Санкт-Петербург: Изд-во ВАТТ, 1999. — 32 с.

56. Иванов H.H. и др. Проектирование дорожных одежд. — М.: Автотрансиздат, 1955. 250 с.

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

58. Иноземцев A.A. Сопротивление упруго-вязких материалов. — Ленинград.: Стройиздат, 1966,- 168 с.

59. Инструкция по проектированию, строительству и содержанию зимних автомобильных дорог на снежном и ледяном покрове в условиях Сибири и северо-востока СССР. ВСН 137-77. М.: Изд-во Минтранстрой, 1977. — 109 с.

60. Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог нефтяных и газовых промыслов Западной Сибири. ВСН 26-90. М.: Изд-во Союздорнии, 1991,- 152 с.

61. Иосида 3. Физические свойства снега. /В книге «Лед и снег». М.: Изд-во Мир, 1966,-С. 376-423.

62. 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.

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

64. 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.

65. Качанов Л.М. Основы механики разрушения М.: Изд-во Наука, 1974.— 312с.

66. Качанов Л.М. Основы теории пластичности — М.: Изд-во Наука, 1969.— 420 с.

67. Кобл Р.Л., Кингери У.Д. Искусственное упрочнение (армирование) льда. //В книге «Лед и снег». М.: Изд-во Мир, 1966. - С.94-116.

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

69. Кристинсен К. Введение в теорию вязкоупругости. М.: Изд-во Мир, 1974.-338 с.

70. Кузьмин П.П. Физические свойства снежного покрова.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1957.-178 с.

71. Лавров В.В. Деформация и прочность льда. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1969.-206 с.

72. Марьяхин Л.Г. Роль шероховатости дорожных покрытий в обеспечении безопасности движения в зимний период. . //В сб. труды Союздорнии «Повышение безопасности движения на автомобильных дорогах». - С. 89-94.

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

74. Матуа В.П. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций с учетом их неупругих свойств и пространственного нагружения. //Автореферат . д-ра техн. наук. Ростов на Дону: Изд-во РГСУ, 2002. — 40 с.

75. Международная классификация снега.-'Материалы гляциол. исслед.", М., 1964, вып. 10.

76. Мейз Д. Теория и задачи механики сплошных сред. — М.: Изд-во Мир, 1974.-318 с.

77. Михайлов A.B. О методе определения сил смерзания льда и льдоподобных образований с поверхностью дорожных бетонов.—Тр. Гипродорнии, вып. 50, 1985, С. 99-105.

78. Морозов B.C. Разработка научных основ проектирования зимних лесовозных автомобильных дорог на переувлажненных грунтах. //Автореф. Дис. . д-ра техн. наук. Архангельск: 2002. - 41 с.

79. Немчинов М.В. Проектирование и строительство дорожных покрытий с шероховатой поверхностью // Вопросы повышения качества поверхности дорожных и аэродромных покрытий, 1983 с.66-70.

80. Немчинов М.В., Косарев Б.М. Оценка и прогнозирование сцепных качеств покрытий автомобильных дорог. -М.: Изд-во МАДИ, 1984. — 91 с.

81. Немчинов М.В. Проектирование и строительство дорожных покрытий с шероховатой поверхностью. -М.: Издательство МАДИ, 1892.-144с.

82. Немчинов М.В. Сцепные качества дорожных покрытий и безопасность движения автомобиля. -М: Изд-во Транспорт, 1985.-231.с.

83. Панина Л.Г., Акиншин С.М. Способ определения средней высоты профиля шероховатости дорожных покрытий. //Труды Союздорнии. «Вопросы повышения качества поверхности дорожных и аэродромных покрытий» 1983.-С.95-98.

84. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушения — М.: Изд-во Наука, 1974- 411 с.

85. Паундер Э. Физика льда. / Под ред. Б.А.Савельева М.: Мир, 1967, 189 с.

86. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1967.-461 с.

87. Петров М.А. Работа автомобильного колеса в тормозном режиме. — Омск: Западно-Сибирское кн. Изд-во, 1973. 224 с.

88. Пехович А.И. Основы гидроледотермики— Ленинград: Энергоавтомиздат, 1983-199 с.

89. Плотникова И.А. и др. Эффективность применения различных вяжущих при устройстве поверхностных обработок. // В сб. труды Союздорнии «Повышение транспортно-эксплуатационных качеств дорожных и аэродромных покрытий». - С. 74-83.

90. Проектирование, строительство и содержание зимних автомобильных дорог в условиях Сибири и северо-востока СССР. ВСН 137-89. — М.: Минтранстрой СССР, 1991.

91. Прокопович И.Е., Зедгенидзе В.А. Прикладная теория ползучести.— М.: Стройиздат, 1980 240 с.

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

93. Разбегин В.Н. и др. Исследования механических свойств мерзлых грунтов. //Механика грунтов. Основания и фундамента. 1996. С. 2-8.

94. Ржаницин А.Р. Теория ползучести.-М.: Стройиздат, 1968.-416 с.

95. Савельев Б.А. Строение, состав и свойства ледяного покровы морских и пресных водоемов. М.: Изд-во МГУ, 1963. 541 с.

96. Савельев Б.А., Туликов А.Е. Изменение структуры льда под действием нагрузки. /В книге «Мерзлотные исследования» Вып. IV. М.: Изд-во МГУ, 1964.-С. 391-396.

97. Савко Н.Ф. Расчет и конструирование зимних автомобильных дорог. — М: Изд-во «Транспорт», 1969. 127 с.

98. Скрыльник А.П., Казарновская Э.А. Смеси повышенной плотности и шероховатости для верхних слоев покрытий.// Автомобильные дороги, 1985, №9.-С. 19.

99. Смирнов A.B. Сибагатулин P.A. Устойчивость зернистых материалов на обледенелых покрытиях дорог. //Труды СибАДИ.-Омск: Изд-во СибАДИ,2001 .-Вып.4.-ч.2.-С.94-100.

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

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

102. Соломатин В.И. и др. Исследование структурных процессов в деформируемом льде. /В книге «Инженерное мерзлотоведение». — Новосибирск: Наука, 1979. С. 188-191.

103. Технические указания по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью. ВСН 38-90. М.: Изд-во Транспорт, 1990. — 47 с.

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

105. Ушкалов В.П. Строительные свойства многолетнемерзлых грунтов оснований и ускоренные методы их определения- Новосибирск: Изд-во Наука, 1974,-84 с.

106. 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.

107. Федюшин В.Т. Применение природных рассолов и отходов промышленности для борьбы с зимней скользкостью.// Автомобильные дороги, 1987, №12 С.21.

108. Филипов И.В. Уборка снежно-ледяного слоя с дорожных покрытий. // Автомобильные дороги, 1985, №2 С.4.

109. Хвоинский JI.A. Исследование и разработка методов обеспечения устойчивости дорожных конструкций автомобильных дорог Заподной Сибири./автореф.канд.техн.наук, 0мск:2001, 17с.

110. Христолюбов И.Н. Обеспечение сцепных качеств дорожных покрытий: /Автореф. дис. канд.техн.наук Москва: 1988-17с.

111. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов: (общая и прикладная).— М.: Изд-во Высшая школа, 1973, 448 с.

112. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения- М.: изд-во Наука, 1974. 640 с.

113. Шумский П.А. Основы структурного ледоведения М.: Изд-во АН СССР, 1955, 492 с.

114. Шумский ПА. Механизм деформирования и перекристализации льда. /В книге «Исследования по физике и механике мерзлых грунтов» Сб. № 4. — М.: Изд-во АН СССР, 1961. С.129-136.

115. Шушерина Е.П., Бабков Ю.П. Исследование механических свойств мерзлых грунтов при низких отрицательных температурах (от -10 до —55 °С).

116. В книге «Мерзлотные исследования» В. VIII. М.: Изд-во МГУ, 1968, — С. 279-286.

117. Шушерина Е.П., Бабков Ю.П. О влияние влажности мерзлых грунтов на их прочность. //В книге «Мерзлотные исследования» В. IX. — М.: Изд-во МГУ, 1969,-С. 122-136.

118. Шушерина Е.П. Об учете состава мерзлых горных пород при изучении механических свойств. //В книге «Мерзлотные исследования» В. XI. — М.: Изд-во МГУ, 1971, С. 206-211.

119. Эйрих Ф. Реология теория и приложения, (перевод с английского) М.: Изд-во ИЛ, 1962.-824с.

120. Юмашев В.М. Повышение долговечности шероховатости покрытий путем подбора каменных материалов. IIВ сб. труды Союздорнии «Повышение транспортно-эксплуатационных качеств дорожных и аэродромных покрытий». - С. 39-45.

121. Юсифов Р. Ю. Разработка требований к сцепным качествам покрытий городских дорог и улиц и методов их контроля (на примере г. Москвы). — //Автореф. . канд. техн. наук. -М.: Изд-во МАДИ, 1995. 19 с.

122. Янчевская Э.Н., Осяев Ю.Н. Технология устройства слоев износа с повышенными сцепными свойствами. //Автомобильные дороги, 1990, №7 — С.9-10.

123. Яромко В.Н. Основы ускоренных методов проектирования и строительства автомобильных дорог на болотных грунтах /Автореферат . д-ра. техн. наук. Минск.: Изд-во Белдорнии, 1989. - 49 с.

124. Яценко H.H. Поглощающая и сглаживающая способность шин. — М.: Изд-во Машиностроение, 1978.- 133 с.

125. Adam K.M. Impact from winter road use and misuse. Res. Ree. Reps. Environmental impact assessment of the portion of the Mackenzie gas pipeline from Alaska to Alberta. Winnipeg Environ Prot. Board Winnipeg, Man., Vol. IV, Ch. 2, 1974,-P. 29-36.

126. Adam K.M. and Hernandez H. Snow and ice roads: ability to support traffic and effects on vegetation. Arctic J., Arct. Inst. North Am., Vol. 30, 1977, — P. 13 — 27.

127. Bader H. Sorge's law of densification of snow on high polar glaciers, J. Glaciol.,2, 1954.-P. 319-324.

128. Bentley C.R., Pomeroy P.W., Dorman H.J., Seismic measurements on the Greenland Ice Cap. Ann. Geophys., Vol. 13, № 4, 1957. P. 253-285.

129. Bradley C.C. and Lawrence W.St. Kaiser effect in snow. Proc. Int. Symp. On Snow Mechanies, Grindelwald, Int. Assoc. Hydrol. Sei. Publ. 114, 1975. — P. 145-154.

130. Bender J., See Jellinec H.H.G. Compressive strength properties of snow, J. Glaciol., 25, 1957. P. 345 - 354.

131. Brown R.L. A thermodynamic study of materials representable by integral expansion. Int. J. Eng. Sei., Vol. 14, P. 1033-1046.

132. Butkovich T. Strength studies of high-density snow, Trans. Am. Geophys. Union, 39, 1958. P. 305 - 312.

133. Hegmon R.R. and Meyer W.E. The effectiveness of antiskid materials. Highway Res. Ree. 227, Highway Res. Board, NAS-NRC, Washington, D.C. P. 50-56.

134. Hodds P.V. Metamorphism of dry snow at a uniform temperature. Int. Union Geod. Geophys. Gen. Assem. Of Bern, Int. Assoc. Hydrol. Publ. 79, 1968. P 392-402.

135. Hodds P.V. Ice Physics. Clarendon Press, Oxford. 1974.

136. Jellinec H.H.G. and Ibrahim S.H. Sintering of powdered ice. J. Colloids Interface Sei., Vol. 25, 1967. P. 245 - 254.

137. Lang C.H. and Dickinson W.E. Chemical mixtures test program in snow and ice control. Highway Res. Bull. 252, Highway Res. Board, NAS-NRC, Washington, D.C. P. 1 - 8.

138. Lang C.H. and Dickinson W.E. Snow and ice control with chemical mixtures and abrasives. Highway Res. Rec. 61, Highway Res. Board, NAS-NRC, Washington, D.C. P. 14 - 18.

139. Locatelli J.D. and Hobbs P.V. Fall speeds and masses of solid precipitation particles. J. Geophys. Res. 1974, Vol. 79. P. 2185-2197.

140. Magono C. and Lee C. Meteorological classification of natural snow crystals. J. Fac. Sci., Hokkaido Univ., Ser. VII, Vol. 2, 1966. P. 321 -335.

141. Nakaya U. and Tereda T. Simultaneous observations of the mass, falling velocity and from of individual snow crystals. J. Fac. Sci., Hokkaido Universal, Ser. II, Vol.1, 1935.-P. 191-201.

142. National Research Council. The international classification for snow. Int. Assoc. Sci. Hydrol., Tech. Memo. 31, Nat. Res. Counc. Can., Ottawa, Ontario. 1954.

143. Thomas M.W., Vaudley K.D. Snow road construction technique by layered compaction of snowblower processed snow. Tech. Note 1305, US Naval Civil Engineering Laboratory, PortHueneme, Calif, 1973.

144. Wuori A.F. Snow stabilization studies. In Ice and Snow: properties, processes and application, The M.I.T. Press, Cambridge, Mass., 1963 P. 438 -458.