Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время экономика Вьетнама быстро развивается, в регионе активизируются инновационные процессы. Однако, формирование дорожно-транспортной инфраструктуры происходит с отставанием от общего темпа развития. Поэтому среди наиболее важных в стратегическом отношении задач, стоящих перед Вьетнамом, особо следует выделить развитие дорожно-транспортной инфраструктуры. Потребность в дорогах с твердым покрытием для обеспечения обороноспособности страны, повышения жизненного уровня населения является крайне необходимой. В процессе решения этой задачи, за последние 5 лет во Вьетнаме было построено значительное количество линейных транспортных сооружений: автомагистраль-2, автомагистраль-3, авто-магистраль-6, автомагистраль-27, дороги Хошимина и другие, больше 85% из которых с асфальтобетонными покрытиями.
Во Вьетнаме в летнее время температура на поверхности и внутри асфальтобетонных покрытий превышает нормативные значения, в результате чего покрытия не могут выполнять необходимым образом свои функции. Поэтому на покрытии автомобильных дорог формируются и накапливаются остаточные деформации в виде продольной колеи.
Образование колеи на асфальтобетонных покрытиях автомобильных дорог снижает комфортность и безопасность дорожного движения, а также наносит значительный ущерб экономике страны. Это происходит в связи со снижением скорости и соответственно с увеличением стоимости автомобильных перевозок. Кроме того, требуется проведение дополнительных мероприятий по содержанию, ремонту и реконструкции покрытия автомобильных дорог.
В условиях Вьетнама, формирование продольной колеи особенно опасно для движения в период муссонных дождей, когда в колее образуется слой воды, в результате чего происходит снижение сцепных качеств покрытия, создаются предпосылки возникновения аквапланирования с потерей управляемости автомобиля.
Таким образом, актуальной является задача обеспечения деформативной устойчивости дорожной конструкции в условиях повышенных температур.
Целью работы является разработка технологии повышения деформативной устойчивости асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог в условиях Южного Вьетнама.
Задачи исследований:
провести анализ существующих методов оценки колееустойчивости дорожных асфальтобетонных покрытий под действием транспортной нагрузки при повышенной температуре;
исследовать динамику изменения температуры на поверхности и внутри асфальтобетонных покрытий на дорогах Вьетнама и провести лабораторные исследования физико-механических свойств асфальтобетонов при различной температуре;
разработать теоретическую основу расчета конструкции дорожной одежды нежесткого типа с обеспечением деформативной устойчивости покрытий при температуре 60С;
уточнить методику расчета усталостной прочности армированного асфальтобетона в условиях циклической нагрузки;
разработать рекомендации по повышению физико-механических показателей асфальтобетонных покрытий на основе их армирования.
Научная новизна:
- уточнена математическая модель для расчета конструкции дорожной
одежды нежесткого типа на колееустойчивость, в которую для учета влияния по
вышенной температуры на деформативную устойчивость автором предложено
ввести коэффициент температурной колееустойчивости;
установлены аналитические зависимости прочности, устойчивости и пластичности асфальтобетона от температуры, также зависимости плотности, устойчивости, пористости минеральной части, пластичности и остаточной пористости от количества вяжущего в асфальтобетонной смеси при температуре 60С;
уточнена методика расчета усталостной долговечности армированного асфальтобетонного покрытия на основе введения в уравнение для растягивающих напряжений специального коэффициента, учитывающего повышение сопротивления покрытия растягивающим температурным напряжениям и сопротивления растяжению при изгибе за счет армирования геосеткой;
детализирована технология устройства армированных асфальтобетонных покрытий, включающая подготовку основания для укладки армирующего материала, подгрунтовку основания, закрепление геосетки и устройство верхнего асфальтобетонного покрытия с применением антисегрегационных мероприятий.
Достоверность результатов обеспечена методологической базой исследований, основанной на фундаментальных теоретических положениях науки; соблюдением основных принципов физического и математического моделирования; достаточным объёмом экспериментальных данных, полученных с использованием стандартных средств и методов измерений; использованием методов статистической обработки результатов экспериментов; полученными данными, не противоречащими известным положениям и результатам других авторов.
Практическая ценность работы:
результаты экспериментальных измерений свидетельствуют о том, что температура на поверхности и внутри асфальтобетонных покрытий вьетнамских дорог в летний период значительно выше значений, предусмотренных в нормативных документах, поэтому обоснована необходимость введения в нормативные документы показателя Reo, что позволит конструировать дорожную одежду с повышенными деформативными свойствами;
установлены физико-механические свойства различных типов асфальтобетона при температуре 60С;
- уточнена математическая модель для расчета конструкции дорожной
одежды нежесткого типа на колееустойчивость при температуре 60С;
- модернизирована методика расчета усталостной прочности армирован
ного асфальтобетона в условиях циклической нагрузки.
На защиту выносятся:
предложения по включению в нормативные документы требований по проведению испытаний физико-механических свойств асфальтобетона при температуре 60С;
аналитическое определение коэффициента температурной колееустойчи-вости для расчета асфальтобетонных покрытий на колееустойчивость;
результаты лабораторных испытаний физико -механических свойств асфальтобетонов при различной температуре;
уточненная методика расчета усталостной прочности армированного асфальтобетона в условиях циклической нагрузки;
рекомендации по устройству армированных геосетками асфальтобетонных покрытий.
Апробация результатов исследований. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на VII Всероссийской научно-практической конференции «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (г. Омск, 2012г.), на VI Международной научно-практической конференции «Перспективы развития строительного комплекса» (г. Астрахань, 2012г.), на I Всероссийской конференции молодых ученых «Наука и инновации XXI Века» (г. Сургут, 2012г.), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (2012-2013гг.), на 71 Научно-методической и научно-исследовательской конференции «Ежегодная научная сессия международной Ассоциации исследователей асфальтобетона» (г. Москва, 2013г.), на научно-технической конференции «Дорожно-транспортная инфраструктура для устойчивого развития во Вьетнаме» (г. Дананг, Вьетнам, 2013г.).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 10 научных работ общим объемом 71 страница. Личный вклад автора составляет 44 страницы. Пять статьей опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ: «Вестник Московского государственного строительного университета», «Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура».
В статьях, опубликованных в рекомендованных ВАК изданиях, изложены основные результаты диссертации: в работе [1] приведены результаты экспериментального исследования температурного режима асфальтобетонного покрытия автомобильных дорог во Вьетнаме; в работе [2] изложены основные конструктивные решения с применением геоматериалов для повышения эксплуатационных параметров земляного плотна; в работе [3] исследовано влияние природных катаклизмов на состояние автомобильных дорог в Северном Вьетнаме; в работе [4] исследованы причины колееобразования на асфальтобетонных покрытиях и приведены методы повышения их деформативной устойчивости в условиях Южного Вьетнама; в работе [5] разработана математическая модель для
расчета конструкции дорожной одежды нежесткого типа на колееустойчивость.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, изложенных на 146 страницах машинописного текста, основных выводов, списка литературы, содержащего 166 наименований. Диссертация содержит 42 таблицы и 44 рисунка.
