Повышение эксплуатационной надежности дорог за счет армированного основания дорожной одежды

Введение
1 Анализ и постановка задачи
1.1 Деформации дорожного полотна и дорожной одежды, причи-ны
и способы устранения
1.2 Особенности современных способов армирования земляного
полотна
1.3 Назначение армирования оснований дорожных одежд.
Армирующие материалы и их свойства
1.4 Выводы, цели и задачи работы
2 Исследование работы армирующих конструкций дорожной одежды
2.1 Особенности взаимодействия дорожного покрытия с
грунтовым основанием при действии вертикальной нагрузки
2.2 Расчет прогиба неармированной дорожной одежды методом
послойного суммирования
2.3 Влияние армирования георешеткой, уложенной в основание
щебенистого слоя, на его напряженно-деформированное
состояние
2.4 Обоснование рациональных параметров армированных до-рожных конструкций
2.5 Исследование армирующего эффекта на моделях дорожных
одежд
2.5.1 Определение модуля упругости материала георешетки со
стальными волокнами
2.5.2 Определение деформационных характеристик армиро-ван-
ного щебеночно-песчаного основания
2.5.3 Натурные испытания
2.6 Выводы по разделу
3 Расчет и конструирование дороги с армирующим основанием
3.1 Моделирование, конструирование и расчет дорожной одеж-ды
3.2 Расчет смоделированной конструкции по условию сдвиго-
устойчивости на границе слоев с георешеткой
3.3 Моделирование и конструирование дорожной одежды с
армированием из композитного материала
3.4 Практический анализ применение георешеток
3.5 Анализ экономической целесообразности
Заключение
Список использованных источников

Весь текст будет доступен после покупки

В условиях стремительного роста интенсивности движения за счет увеличения уровня автомобилизации и развития автомобилестроения ежегодно возрастают нагрузки на покрытия автомобильных дорог. Поэтому современные дорожные покрытия должны обладать хорошими эксплуатационными показателями и быть при этом довольно экономичными. Таким образом на настоящее время одним из актуальных вопросов является вопросы улучшения конструкций жестких дорожных одежд с целью повышения их надежности и долговечности наряду со снижением затрат на их устройство и содержание.
Многолетняя практика эксплуатации жестких дорожных покрытий показывает, что срок их службы меньше нормативного. Причинами снижения долговечности покрытий могут быть разные: недостаточно учтены природно-климатические факторы, грунтовогеологические условия строительства; недостатки конструирования и расчета дорожных конструкций; нарушение технологий строительства; ненадлежащая эксплуатация покрытий и т.д. В конечном итоге, все эти недоучеты и нарушения приводят к снижению сроков службы покрытий и, как следствие, увеличиваются объемы работ по их ремонту и содержанию.
Вопросу армирования дорожных покрытий сегодня уделяется особое внимание. Большинство российских дорог покрыты асфальтобетоном, который разрушается достаточно быстро. Асфальтобетонные покрытия, обладающие хорошей сопротивляемостью кратковременным нагрузкам, имеют невысокую прочность на растяжение при изгибе и недостаточную распределяющую способность при многократном приложении нагрузки. Поэтому возникающие в процессе эксплуатации асфальтобетонного покрытия усталостные и отраженные трещины, интенсивно развиваясь, приводят к его преждевременному разрушению.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ и постановка задачи

1.1 Деформации дорожного полотна и дорожной одежды, причины и
способы устранения

Целостность и ровность покрытия автомобильной дороги – одни из основных факторов безопасности движения. Однако в процессе эксплуатации неизбежно появляются различные деформации и повреждения покрытия, такие как колейность, трещины, выбоины и т.д., препятствующие тем самым безопасному движению транспорта.
В данной разделе проведем анализ основных видов деформаций и причин их возникновения на примере дорог а/д ДФО на примере дороги Р-297 Амур «Чита – Хабаровск».
С 2009 по 2010 годы была построена по II стадии строительства с устройством асфальтобетонного покрытия и сдана в эксплуатацию автомобильная дорога общего пользования федерального значения Р-297 Амур «Чита – Хабаровск» на территории Амурской области. Начиная с 2011 года, на участке дороги «Амур» км 794 – км 1811 в результате оттайки вечномерзлых грунтов возникают деформационные процессы земляного полотна, что приводит к образованию просадок и другим дефектам покрытия проезжей части. По итогам визуального обследования за период 2020-2022 года выявлено более 128 просадок общей площадью 148,3 тыс. м? с протяженностью их местами от 10 до 40м., что привело к различным дефектам дорожного покрытия (см. рисунок 1).
Рассмотрим данные дефекты и причины их возникновения более подробно.

Рисунок 1 – Дефекты дорожного покрытия

Деформации земляного полотна связаны с грунтово-гидрологическими условиями, воздействием климатических факторов, сложившегося водно-теплового режима земляного полотна и дорожной конструкции в целом, условиями эксплуатации дороги, а в ряде случаев - и с технологией строительства и своевременностью проведения мероприятий по содержанию автомобильной дороги. В конечном счете, они определяют условия увлажнения грунтов земляного полотна. Наиболее часто используемые для сооружения земляного полотна связные грунты с увеличением влажности из твёрдого или полутвердого состояния переходят в пластичное, пластично-текучее и текучее. Эти переходы сопровождаются уменьшением прочностных и деформативных характеристик во много раз, что приводит к потере прочности и устойчивости земляного полотна и образованию различных видов деформаций
Потеря грунтом прочности на отдельных участках дороги или локально в отдельных местах возникает при переувлажнении грунта активной зоны поверхностными (грунтовыми) водами. В результате под действием транспортных нагрузок на покрытии образуются просадки с сеткой трещин, проломы дорожной одежды с разрушением материала покрытия.
Пучинами называют деформации увеличения объёма грунта в активной зоне земляного полотна, проявляющиеся зимой во взбугривании и потере ровности покрытия, а в период оттаивания при проезде автомобилей — в проломах одежды, вызванных снижением прочности переувлажнённых грунтов.
Внешними признаками пучинистых мест в зимний период являются неравномерное поднятие участков покрытия, взбугривание отдельных мест покрытия или образование группы взбугриваний, развитых по площади проезжей части с различной степенью интенсивности. Значительная часть из них, как правило, приводит к образованию в дорожной одежде сетки трещин, концентрирующейся у вершины бугров пучения и разрушению покрытия на отдельные куски различной площади и формы. Иногда пучины в большей степени развиваются на обочинах, и их поднятие может оказаться большим, чем в зоне проезжей части.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Александров А.В. Сопротивление материалов. Основы теории упругости и пластичности / А.В. Александров, В.Д. Потапов – М.: Высшая школа, 2002. – 400 с.
2. Александров, А.С. Распределяющая способность грунтов, армированных геосинтетикой /А.С. Александров, А.Л. Калинин, М.В. Цыгулева. – Инженерностроительный журнал. – 2016.– №6.– С. 35-48
3. Александров, А.С. Совершенствование расчета дорожных конструкций по сопротивлению сдвигу: монография / А. С. Александров; – Омск: СибАДИ, 2015 – 291с.
4. Баданин, А.Н. Определение несущей способности армированного георешеткой грунтового основания / А.Н. Баданин, Е.С. Колосов. – Инженерностроительный журнал. – 2012. – № 4. – С.25–32.
5. Болотин, В.В.Механика многослойных конструкций / В.В.Болотин, Ю.Н. Новичков. – М.: Машиностроение, 1980. – 375 с.
6. ВСН 46-83 Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа: Минтрансстрой. – М.: Транспорт. – 1983. – 83 с.
7. ВСН 49-86 Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов: Минтрансстрой. – М.: Транспорт. – 1986. – 89 с.
8. Гладков, В. Ю. Армирование зернистых оснований нежестких дорожных одежд геотекстильными прослойками в виде сеток : дис. канд. техн. наук: 05.23.14 Гладков Валерий Юрьевич. – М., 1985. – 195 с.
9. Глушков, Г.И. Жесткие покрытия аэродромов и автомобильных дорог / Г.И. Глушков, В.Ф. Бабков, И.А. Медников и др.; Под ред. Г.И. Глушкова. М.:Транспорт,1987. – 255с.
10. Джоунс, К.Д. Сооружения из армированного грунта / К.Д. Джоунс. : пер.с англ. В.С. Забавина; под ред. В.Г.Меньшикова. – М. : Стройиздат, 1989. – 280 с.

Весь текст будет доступен после покупки