Введение к работе
Актуальность темы
В Стратегии Развития Дорожного Сектора Кыргызской Республики до 2020 года перед строителями поставлены для решения важные социально-экономические задачи реконструкции инфраструктуры ее областей, в том числе, приведение в требуемое эксплуатационное состояние сети автомобильных дорог с повышением сроков службы дорог и безопасности движения в условиях роста нагрузок и интенсивности движения.
В Дорожном Секторе предусмотрено проведение группы исследований, в том числе, по следующим направлениям:
разработка эффективных материалов, конструкций и технологий с использованием местных ресурсов, обеспечивающих повышение надежности автомобильных дорог и их конструктивных элементов, а также снижение их стоимости;
поиск и создание новых нетрадиционных конструкций и высоких технологий, конкурентоспособных в дорожной отрасли;
- совершенствование правовой и нормативно-технической базы дорожного
хозяйства, создание системы технического регулирования, обеспечивающих
существенное улучшение транспортно-эксплуатационного состояния
автомобильных дорог, повышение безопасности дорожного движения,
экологической безопасности;
- формирование и развитие рынка научных разработок на основе
совершенствования патентной, лицензионной деятельности и системы учета
информации о результатах научных исследований....
К одному из важнейших направлений фундаментальных исследований Программы отнесено «создание новых методов конструирования и расчета элементов автомобильных дорог и сооружений на них, основанных на внедрении и широком использовании моделирования и компьютерной техники».
Для реализации поставленных Правительством Кыргызской Республики стратегических решений выполнено настоящее диссертационное исследование, предусматривающее развитие теории регулирования жесткости дорожных одежд и разработку новых методов конструирования и расчета с использованием фрагментирования укрепленных неорганическими вяжущими слоев из местных материалов, технологии устройства дорожных одежд с фрагментированным основанием, которые могут быть эффективны для реконструкции автомобильных дорог Республики в современных условиях интенсивного движения автотранспорта, в том числе тяжеловесного.
Объект исследования - Конструктивно-технологические решения дорожных одежд с использованием местных ресурсов при реконструкции. Предмет исследования - Несущие слои регулируемой жесткости на основе местных материалов.
Цель диссертационной работы - разработка эффективных конструктивно-технологических решений несущих слоев регулируемой жесткости с использованием местных материалов Республики, обеспечивающих повышение сроков службы автомобильных дорог и безопасности движения автотранспорта.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
анализ отечественного и зарубежного опыта проектирования, строительства, реконструкции и эксплуатации асфальтобетонных покрытий на жестких основаниях для разработки современных экономичных конструктивно-технологических решений в условиях Кыргызской Республики;
совершенствование теоретической модели работы жесткого несущего слоя с разрезами-изломами в конструкции дорожных одежд;
разработка методики, алгоритма и комплекса программных средств для исследования НДС несущего слоя с разрезами, влияния жесткостных характеристик разрезов (соединений между несущими элементами) на НДС конструкции;
проведение экспериментальных численных и лабораторных исследований, опытного строительства для оптимизации конструктивно-технологических решений дорожных одежд с фрагментированными несущими слоями;
подготовка рекомендаций по определению оптимальных размеров конструкции несущего слоя и технологии его устройства при разных характеристиках материалов несущего слоя и нижележащих слоев.
Научная новизна работы состоит:
в развитии теории регулирования жесткости дорожных одежд при фрагментировании несущего слоя с определением его рациональных параметров;
в разработке модели работы несущего слоя повышенной жесткости с разрезами-изломами как пластинчатой системы с разрывными параметрами, используемой для решения задач как по обеспечению необходимой несущей способности дорожной одежды от транспортных нагрузок, так и обеспечения благоприятного влияния на трещиностойкость асфальтобетонного покрытия от природно-климатических факторов и подвижной нагрузки;
в совершенствовании технологии фрагментирования несущих слоев повышенной жесткости с подачей заявки на получение патента.
Практическое значение результатов исследований заключается:
в разработке рекомевдаций по применению местных материалов, в том
числе в фрагментированных несущих слоях повышенной жесткости;
в создании метода проектирования дорожных одежд, разработанного
на основе теории пластин с разрезами с программным обеспечением для
непосредственного использования в проектных организациях; в разработке для разных условий конструктивных решений
и технологии устройства фрагмснтированного несущего слоя с дополнительным оборудованием средств механизации по качественному образованию разрезов, с подачей заявки в Федеральную службу по интеллектуальной собственности патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) № 2007145676 на получение патента «Способ устройства фрагментированного дорожного и аэродромного основания» на предлагаемое оборудование;
во внедрении материалов исследования в учебные программы -«Проектирование транспортных сооружений», «Технология и организация строительства и реконструкция транспортных сооружений», с использованием при подготовке инженеров, бакалавров и магистров в СПбГАСУ и КГУСТА.
На защиту выносятся:
постановка цели и задач исследования;
разработанные на основе теории пластинчатых систем с разрывными параметрами модель и метод расчета дорожной одежды с разрезами в несущем слое и упругом основании;
методика, алгоритм и разработанный комплекс программных средств для исследования НДС фрагментированного несущего слоя;
результаты экспериментальных исследований и оценки технико-экономической эффективности использования предлагаемых ресурсосберегающих конструкций и технологий.
Основная идея работы состоит в эффективности использования в Кыргызской Республике дорожных одежд с фрагментированными несущими слоями и расчета таких конструкции на основе пластинчатых систем с разрывными параметрами.
Реализация результатов исследований осуществлена в г.Джалал-Абад Кыргызской Республики, на двух объектах г.Санкт-Петербурга, на объекте в пригороде г.Великого Новгорода, на подъездной дороге к нефтедобывающему предприятию в республике Коми.
В 2008-2009 г.г. выполнено и намечается выполнение работ с использованием предложенных автором конструктивно-технологических решений при реконструкции нескольких участков автомобильных дорог Кыргызской Республики.
Теоретические положения диссертационной работы и результаты экспериментальных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности: «Автомобильные дороги и аэродромы» (270205), УИРС, а также при выполнении дипломных работ с исследовательскими разделами.
Публикации и апробация работы
Основные положения диссертационной работы изложены в пяти научных статьях, докладывались и обсуждались на 8-й Международной конференции «Организация и безопасность дорожного движения в крупных
городах.» (СПб 2008 г.); на ежегодных (с 2007 г.) конференциях профессорско-преподавательского состава и студентов в СПбГАСУ; в Воронежском Государственном Архитектурно-Строительном Университете; в Курском Государственном Техническом Университете;
Объем и структура работы
