авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |

«Секция 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И МОСТОВ УДК 625. 7:624.2 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОГО ...»

-- [ Страница 3 ] --

-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Х,1м 0, 0, 1, 1, 2, 2, Неармированный грунт 3, Высота георешетки h=150 мм 3, Высота георешетки h=200 мм 4, w,4, мм Рис. 2. Эпюра прогибов w для суглинка при расположении георешетки на поверхности грунта Таблица Максимальные прогибы дорожной одежды с высотой георешетки 150 мм, w, мм Вид Неармированный Размер ячейки георешетки, мм грунта грунт 200х200 300х300 400х 4,242 3,945 4,051 4, Суглинок Песок 1,465 1,422 1,439 1, Таблица Максимальные прогибы дорожной одежды с высотой георешетки 200 мм, w, мм Вид Неармированный Размер ячейки георешетки, мм грунта грунт 200х200 300х300 400х 4,242 3,774 3,959 4, Суглинок 1,465 1,367 1,392 1, Песок Анализ полученных результатов показывает, что наибольший эф фект по снижению прогибов грунта, армированного георешеткой, достига ется на грунтах с низкими модулями упругости. Наиболее эффективно с точки зрения снижения прогибов применение высоких георешеток с ма лыми размерами ячеек, расположенных на поверхности грунта.

УДК 625. АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ИСКУССТВЕННЫХ НЕРОВНОСТЕЙ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ М.М.Девятов, канд.техн.наук, доцент, М.В.Катасонов, инженер Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия Для принудительного ограничения скорости движения транспортных потоков в мировой практике уже длительное время используются искусст венные неровности проезжей части (ИНПЧ). В последнее время этот опыт стали использовать в практике организации движения на городских доро гах и у нас в стране [1,2]. Поэтому представляется достаточно интересным проведение анализа конструктивных особенностей ИНПЧ, используемых в мировой практике.

Появившиеся впервые в Великобритании, искусственные неровности параболического вида со стрелой подъёма 7,5-10см дали довольно высокий эффект по снижению скорости в среднем на 37% и сокращению числа ДТП на 61% [2]. Такая результативность воздействия на режимы и безопасность движения, с одной стороны, и стремление использования в различных ус ловиях с наименьшими отрицательными последствиями, с другой стороны, породили большое разнообразие конструктивных решений ИНПЧ.

В зависимости от продолжительности действия они могут быть временного, связанного с необходимостью краткосрочного (несколько ча сов, дней или недель) или длительного действия. В качестве временных ИНПЧ используют легко монтируемые и демонтируемые неровности из гибких, упругих и эластичных или металлических материалов (резины, пластиков, а также материалов, полученных из вторсырья) (рис.1,а). Не ровности длительного действия устраивают из цементобетона, асфальтобе тона, металла, брусчатки различного вида или комбинированные из не скольких материалов (рис.1,б).

а б Рис.1. Временные легко монтируемые пластиковые или металлические ИНПЧ (а), ИНПЧ длительного действия из брусчатки (б) По характеру воздействия они могут быть с неизменным характером воздействия (рис.1,а,б), деформируемые, в зависимости от нагрузки колеса автомобиля (рис.2,а), и автоматизированные ИНПЧ (рис.2,б). При этом они могут вызывать вибрационно-шумовой, трясущий, ударно-толчковый эф фект, а также эффекты создания ощущения невесомости и прокола шин.

б а Рис.2.Деформируемая ИНПЧ (а) из гибкой непроницаемой оболочки (2), с систе мой креплений (7,8), вентилями для подачи и выпуска воздуха (5,6);

автоматическая ИНПЧ в виде валика (2), поддомкрачиваемого при высокой ско рости автомобиля, фиксируемой датчиками (1) По конфигурации в продольном сечении ИНПЧ могут быть ступен чатые (рис.3,а), циркульные (рис.1,а), трапециевидные (рис.1,б), гребенча тые (рис.3,б), кнопочные и комби нированные (рис.3,в).

а б в Рис.3.Схема ИНПЧ ступенчатого (а), гребенчатого (б) и комбинированного (в) продольного профилей Проведенный анализ конструктивных особенностей ИНПЧ, разрабо танных в различных странах, позволит вести поиск эффективных решений по активному воздействию на скорость движения транспортных средств.

Библиографический список 1. Бабков В. Ф. Принудительное ограничение скорости движения в населенных пунктах //Проектирование автомобильных дорог и безопасность движения: Сб. научных тру дов МАДИ. – М., 1993. –С. 97–114.

3. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения. – М.:

Транспорт, 2001. – 247 с.

УДК 625.7.032. К ВОПРОСУ ОБ ОЦЕНКЕ РОВНОСТИ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В.М. Сикаченко, канд. техн. наук, С.А. Ахметов, студент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Прогнозированию изменения ровности покрытия во времени посвя щены работы Попова, Косенкова, Коганзона, Аблакулова и др. [1-5].

В таблице приведены зависимости по оценке ровности покрытия, по лученные различными авторами, позволяющие прогнозировать изменение ровности во времени.

Используемое Авторы Формула Фактор оборудование 1 2 3 S 23,5 Q 90 Q – количество брутто- Ровность измеря Слободчи ков, Попов, тонн, пропущенных по лась толчкомером Ситников [1] дороге ТХК-2 на авто мобиле ГАЗ- S 138,0 51,6 h h – величина прогиба Косенков [2] Ровность измеря дорожной одежды под лась толчкомером расчетной нагрузкой, мм ХАДИ на автомо биле М- Сидоренко, Ровность измеря S 9,865 N Н 30 Е у N 0, 435 Н-30 – суммарное ко Подрезов [3] лась толчкомером личество приложения нагрузки Н-30, тыс.авт;

ТХК-2 на автомо билях ВАЗ-2102 и Еу – модуль упругости РАФ-2203 на го дорожной одежды, родских дорогах МПа SH – ровность в начале Коганзон, Аб- Ровность измеря у SП лакулов [4] эксплуатации, см/км;

лась толчкомером S SH S SП – ровность в предель- ХАДИ на автомо Н ном состоянии, см/км;

у – биле ГАЗ- показатель, зависящий от прочностных характери стик дорожной одежды и интенсивности движения Окончание таблицы 1 2 3 Аблакулов [5] S 49 136 у Ровность измеря y – показатель, завися лась толчкомером щий от прочности до рожной одежды и сум- ТХК-2 и приведе на к показателю марного количества толчкомера ХАДИ проходов расчетных на автомобиле автомобилей ГАЗ- В работе [3] значение ровности St, см/км, на год эксплуатации t пред ложено для городских дорог г.Томска оценивать в виде функции несколь ких переменных:

S t f N t, E, К, Р, где N(t) – суммарное количество прошедших автомобилей;

Е – общий модуль упругости дорожной одежды, МПа;

К – влияние климатических факторов;

Р – влияние мероприятий по содержанию и текущему ремонту.

Анализ результатов исследований (см. таблицу) показал, что предло женные математические модели могут быть использованы только для сети автомобильных дорог в конкретных региональных условиях.

Используемые в работе [3] факторы: влияние климата К и влияние ме роприятий по содержанию и текущему ремонту Р – автором при разработ ке математической модели не были реализованы.

Считаем, что перечисленные факторы (К и Р) значительно влияют на прогнозирование ровности во времени, поэтому необходимо продолжить исследования по разработке математической модели оценки ровности по крытий общего пользования с учетом перечисленных факторов.

Библиографический список 1.Влияние ровности на работоспособность битумоминеральных дорожных покры тий северного Казахстана / Ю.В. Слободчиков, Е.И. Попов, Ю.М. Ситников // Повыше ние транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог Казахской ССР.

– Алма-Ата, 1971. – С. 36 – 44.

2.Исследование зависимости между прочностью дорожной одежды и ровностью покрытия / В.С. Косенков // Повышение экономической эффективности строительства и эксплуатации автомобильных дорог Казахстана. – Алма-Ата, 1971. – С. 124 – 135.

3.Исследования изменения ровности дорожных покрытий на городских магистра лях / Н.Н. Сидоренко, А.В. Подрезов // Вопросы проектирования, строительства и со держания автомобильных дорог и мостов в условиях Сибири.– Томск: Изд-во Том. ун та, 1990, – С. 44–51.

4.Обеспечение ровности дорожных одежд / М.С. Коганзон, А. Аблакулов // По вышение сроков службы и качества автомобильных дорог// Труды МАДИ. – М., 1986. – С. 23 – 29.

5.Аблакулов А. Обоснование требуемой прочности нежестких дорожных одежд исходя из показателей их ровности в условиях жаркого климата: Автореф. дис...канд.

техн. наук. – М., 1987. – 17 с.

УДК 625.7.032. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РОВНОСТИ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В.М. Сикаченко, канд. техн. наук, С.А. Ахметов, студент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Известно, что дорожное покрытие не может оставаться ровным дли тельное время, так как подвержено изменению под воздействием колес ав томобилей и природно-климатических факторов. Со временем, вследствие накопления остаточных деформаций, состояние его ухудшается. Для оцен ки ровности покрытий автомобильных дорог в нашей стране и за рубежом используется различное оборудование.

Существующее оборудование для измерения ровности покрытий можно классифицировать согласно [1] по группам: 1 – рейки и профило графы;

2 – приборы инерционного типа;

3 – нивелиры оптические. Прибо ры инерционного типа (в том числе толчкомеры), в свою очередь, подраз деляются на электрические, дифференциальные, графические и т.д.

Достоинства первой группы приборов: несложная методика измере ний, дифференциальная оценка ровности, измерения ровности покрытия проводятся непосредственно от базы прибора. Недостатки: низкая произ водительность работ, измерение неровности с длиной волны только до 4 м [2], оценка по максимальному просвету не позволяет получить достаточ ную характеристику ровности [1].

Работа толчкомеров основана на измерении колебаний динамической системы автомобиля. Достоинства приборов: несложная методика измере ний, возможность обработки и выводов результатов измерений на ПЭВМ, высокая производительность работ, удобство проведения измерений, из мерение неровности с длиной волны до 8 –12 м [2]. Недостатки: не фикси рует местоположение и результат воздействия каждой неровности в диф ференцированном виде [3], затруднена обработка результатов в случае, ес ли измерения проводятся на разных автомобилях или на разных скоростях [3], зависимость результатов измерений от степени нагруженности авто мобиля, качества амортизаторов и шин, жесткости и величины трения рес сор [1], необходимость присутствия оператора в автомобиле.

Достоинства работы прицепных тележек типа ПКРС: возможность обработки и выводов результатов измерений на ПЭВМ, высокая произво дительность, измерение неровности с длиной волны до 30 м [2], может быть изготовлен с оптимальными колебательными параметрами, поэтому результаты измерения не зависят от характеристик автомобиля [1];

недос татки – высокая стоимость оборудования.

К последней группе оборудования относятся нивелиры. Методика из мерения ровности нивелиром имеет один существенный недостаток – низ кая производительность работ, достоинство – детальная оценка ровности.

В существующих в настоящее время нормативных документах [4-9] приведены требования к ровности дорожных покрытий для различного оборудования, но согласно требованиям ГОСТ 30412-96 [4] допускается измерение ровности только следующим оборудованием: 1 – установка ПКРС-2У;

2 – трехметровая рейка с клиновым промерником;

3 – нивелир с нивелирной рейкой.

Измерение ровности покрытий с помощью трехметровой рейки и ни велира с нивелирной рейкой весьма трудоемки и возможны на небольших по протяженности участках дорог. При массовом обследовании автомо бильных дорог в нашей стране накоплен значительный опыт использова ния толчкомеров ТХК-2, ТЭД-2 и др., поэтому распоряжением Росавтодо ра № ОС-617-р от 17.07.02 г. с 1 августа 2002 года введено в действие «Ру ководство по оценке ровности дорожных покрытий толчкомером» [10].

Библиографический список 1. Требования к ровности автомобильных дорог и способы ее контроля/ Б.М. Елисеев, Г.П. Филина, Ю.А. Никаноров // Исследования транспортно-эксплуа тационных качеств автомобильных дорог//Труды Союздорнии, вып. 22. – Балашиха Московской обл., 1970. – С. – 38 – 87.

2. Связь между оценками ровности при измерении рейкой, установкой ПКРС-2 и толчкомером ТХК-2 / Б.М. Елисеев // Ровность дорожных покрытий и их сопротивле ние скольжению автомобильных шин: Труды Союздорнии, вып. 72. – М., 1974. – С. – 76.

3. Оценка ровности дорожных покрытий толчкомером ТХК-2 / Е.И. Попов // Ис следования в области ремонта и содержания дорог: Труды Союздорнии, вып. 32. – М., Транспорт, 1969. – С. 84 – 94.

4. ГОСТ 30412-96. Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений не ровностей оснований и покрытий.

5. ВСН 24-88. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог.

6. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуата ционному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения.

7. Временное руководство по оценке уровня содержания автомобильных дорог.

Федеральная дорожная служба России. – М.: Транспорт, 1997.– 63 с.

8. ВСН 5-81. Инструкция по разбивочным работам при строительстве, реконст рукции и капитальном ремонте автомобильных дорог и искусственных сооружений.

9. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги.

УДК 625. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ О.П. Лаптев, канд. техн. наук, доцент Е.А. Мартынов, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В настоящее время одним из основных подходов при исследовании дорожных и аэродромных конструкций является их математическое моде лирование. Методы математического моделирования подразделяются на три большие группы [1]: аналитические, численные и комплексные.

Аналитические методы позволяют получить формульные решения, но, несмотря на достижения современной математики, «класс задач, поддаю щихся аналитическому решению, ограничен набором простейших величин и весьма идеализированных случаев» [1]. Численные методы – это разделы математики, развитые для целей численного моделирования, получили общее название «вычислительная математика». Комплексный подход – синтез двух первых методов, который, в свою очередь, можно свести к трем направлениям: аналитико-численным, полуаналитическим и смешан ным методам.

При математическом моделировании объекта исследования – автомо биль – дорожная конструкция – природно-климатическое воздействие – необходимо сделать выбор по следующим критериям [2]: математический аппарат, расчетная схема, модель основания, модель нагрузок.

В настоящее время для расчетов используются многочисленные тео ретические модели, представляющие собой ряд направлений в механике деформированного твердого тела. Учитывая, что число работ по расчету многослойных конструкций очень велико и имеются их детальные обзоры, авторы отмечают лишь общие перспективные тенденции вышеперечис ленных критериев.

Математический аппарат Современное состояние теории расчета как плит (пластин), так и слои стых систем явно в пользу численных методов и дискретных моделей не прерывной среды и функциональных пространств, ее описывающих. Для большинства сложных конструкций отсутствуют аналитические решения задачи определения напряженно-деформированного состояния. Решения устанавливаются лишь на основе дискретизации.

Расчетные схемы В настоящее время расчетные схемы, как правило, представляют в ви де компьютерных моделей. Они включают в себя описание дорожных кон струкций в стандартных и специально написанных программах. Можно выделить стержневую аппроксимацию, пластинами, объемными элемента ми и их комбинации. Выбор того или иного вида аппроксимации зависит от особенностей конструкции и возможностей программного обеспечения.

Модели оснований Модели грунтовых оснований многочисленны и многообразны, как сложны и многообразны процессы деформирования грунта, их можно све сти к трем основным направлениям [3]:

1. Метод общих упругих деформаций, т.е. учитываются упругие пере мещения не только точек, лежащих под нагруженной поверхностью, но и точек, лежащих вне ее (модель упругого полупространства, модель Пас тернака).

2. Метод местных упругих деформаций, т.е. учитываются лишь де формации непосредственно в месте приложения нагрузки, а общие упру гие деформации массива грунта не рассматриваются (модель Винклера).

3. Обобщенные методы, учитывающие как общие восстанавливающие деформации, включая и упругие, так и местные, но остаточные деформа ции.

Модели нагрузок Моделирование воздействий на покрытие дорог можно свести к не скольким основным направлениям [2]:

статическое (в виде следа автомобиля или зоны контакта на по верхности покрытия);

динамическое (в виде одиночного автомобиля или транспортного потока);

климатическое (температурно-влажностный режим).

Моделируя конструкцию дорожной одежды с учетом вышеприведен ных подходов, авторам удалось построить качественно точную математи ческую модель [4]. Конструкция дорожной одежды описывалась методом конечных элементов, эффект воздействия автомобилей определялся полу аналитически, а климатические факторы – аналитически и аналитико численно. Суперпозиция этих методов приводит к искомым оценкам, и все это реализуется в рамках одной уточненной модели.

Библиографический список 1. Громадка Т., Лей Ч. Комплексный метод граничных элементов в инженерных задачах. – М.: Мир, 1990. – 303 с.

2. Жесткие покрытия аэродромов и автомобильных дорог / Г.И. Глушков, В.Ф.

Бабков, В.Е. Тригони и др.;

Под ред. Г.И. Глушкова. – М.: Транспорт, 1994. – 349 с.

3. Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов. – М.:

Высшая школа, 1986. – 239 с.

4. Сикаченко В.М., Лаптев О.П., Мартынов Е.А. Компьютерное моделирование трехмерными КЭ дорожной одежды с решетчатой плитой в основании // Информаци онная среда вуза: Сб. статей IX Международной научно-технической конференции. – Иваново: Изд-во ИГАСА, 2002. – С. 341-343.

УДК 625.712. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С КОМПОЗИЦИОННЫМ СЛОЕМ В ОСНОВАНИИ В.М. Сикаченко, канд. техн. наук, Е.А. Мартынов, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Внутренние температурные напряжения, возникающие в результате неравномерного и несимметричного распределения температуры по тол щине цементобетонной плиты, могут быть определены по уточненной формуле Тимошенко – Томлисона [1], полученной из следующих предпо сылок: слой покрытия деформируется, как абсолютно упругое тело;

темпе ратура изменяется только по глубине покрытия и не зависит от положения точки в плане. Данные предпосылки справедливы только для сплошных слоев дорожной одежды.

В качестве объекта исследования рассмотрим разработанную на ка федре «Строительство и эксплуатация дорог» СибАДИ [2] конструкцию многослойной жесткой дорожной одежды со сборным основанием из ре шетчатых плит.

Выполненные ранее теоретические расчеты [3] показали, что темпера тура в слое с решетчатой плитой изменяется не только по глубине, но и за висит от положения точки в плане. При этом на подошве решетчатой пли ты возникает перепад температур, который в зависимости от теплофизиче ских свойств материалов конструктивных слоев достигает 2-3 С.

Для качественной проверки полученных теоретических результатов [3] и изучения температурного режима в дорожной одежде с решетчатой плитой в основании летом 2002 года проведены стендовые исследования в натурных условиях на кафедре СЭД СибАДИ.

Для исследования температурных полей были изготовлены модели фрагментов дорожной одежды в натуральную величину, состоящих из сле дующих конструктивных слоев: асфальтобетонного покрытия, фрагмента решетчатой цементобетонной плиты с конусообразным отверстием, це ментогрунтового основания. В качестве базовой модели была принята до рожная одежда со сплошной плитой в основании.

Фрагменты решетчатой плиты изготовлены из тяжелого бетона класса В15 естественного твердения. Цементогрунтовое основание выполнено из мелкозернистого песка при 12 %-ном содержании цемента марки М400.

Асфальтобетон покрытия – горячий пористый мелкозернистый II марки.

Во избежание искажения результатов измерений стенки моделей изолиро вались пенопластом толщиной 5 см и плотностью 17 кг/м3.

В каждой модели дорожной одежды было назначено по 18 характер ных точек для измерения температуры, расположенных по глубине и в плане модели (рисунок).

Схема расположения контрольных точек в моделях дорожных одежд Значения температур определялись с помощью электронного кон тактного термометра модели АRТ 02220 фирмы Termometerfabriken Viking Ab Eskilstuna (Швеция), термодатчик которого помещался в специально подготовленные отверстия. Одновременно выполнялось измерение темпе ратуры воздуха. Используемое оборудование позволяло производить изме рения температур с точностью до 0,1 С.

Измерения температуры в моделях дорожных одежд проводились ежедневно, кроме дней с осадками, в течение лета 2002 года с интервалом в 1 час. Регистрировались максимальные и минимальные суточные темпе ратуры воздуха и покрытия.

По данным натурных замеров установлено, что температурные поля в моделях дорожной одежды с решетчатой плитой в основании в течение су ток изменяются не только по толщине, но и в плане, что качественно под тверждает правильность теоретических исследований [3]. Величина пере пада температур на подошве решетчатой плиты, по данным натурных за меров, составляет 1-1,5 С.

Задачами дальнейших исследований являются: определение влияния теплофизических свойств материалов конструктивных слоев и геометриче ских параметров на температурный режим дорожной одежды [2] с исполь зованием численного моделирования;

изучение влияния перепада темпера тур на подошве решетчатой плиты на величину температурных напряже ний;

уточнение формулы [1] для определения температурных напряжений в решетчатой плите основания дорожной одежды.

Библиографический список 1. Малицкий Л.С. Определение температурных напряжений в цементобетонных покрытиях // Совершенствование методов строительства и эксплуатации автомобиль ных дорог: Сб. науч. тр. / МАДИ. – М., 1982. – С. 53–60.

2. Патент № 1538607 РФ, 5/06. Дорожная одежда / Б.З. Шаяхметов, В.П. Никитин, В.М. Сикаченко. – 4163981/23-33;

Заявлено 10.11.86;

Опубл. 03.90. Бюл. №3.

3. Матвеев С.А., Мартынов Е.А. Температурные поля в анизотропных слоях до рожных покрытий//Труды НГАСУ. Вып. 2 (13).–Новосибирск: НГАСУ, 2001.–С.239– 243.

УДК 625.712. ТЕМПЕРАТУРА ПОВЕРХНОСТИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ УСЛОВИЙ Г. ОМСКА Е.А. Мартынов, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Температура покрытия зависит от многих параметров: температуры воздуха, солнечной радиации, ветра и т.д. Разработанная Горецким мето дика определения температуры покрытия [1] требует многочисленных экс периментальных данных и не учитывает ряд факторов: запыленность воз духа, влажность, физическое состояние покрытия, высоту местности над уровнем моря и т.п., в результате чего расчетные величины значительно отличаются от фактических. В то же время многообразие факторов, влияющих на изменение температуры покрытия и исследования Ладыгина, Ушакова, Бондаревой и других ученых, дает основание полагать, что зави симость между температурами воздуха и покрытия носит корреляционный характер [2].

Для установления этой зависимости в условиях города Омска летом 2001-2002 годов были проведены наблюдения за температурой поверхно сти асфальтобетонного покрытия. Под «температурой поверхности» здесь понимается температура на глубине 1-1,5 см от линии контакта покрытия с атмосферой [3].

Для измерения температур были оборудованы термопосты. На рас стоянии 1 м от поверхности покрытия устанавливался цифровой термо метр модели ART 02220 фирмы Termometerfabriken Viking Ab Eskilstuna (Швеция), который изолировался от попадания прямых солнечных лучей и влияния ветра. В покрытии были пробурены скважины диаметром 4 мм, в которые затем устанавливался термодатчик, связанный с термометром.

Применяемая аппаратура позволяла вести одновременные измерения тем пературы воздуха и покрытия с точностью измерения до 0,1 С. Контроль измерений воздуха проводился лабораторным термометром типа ТЛ-4. Ре гистрировалась максимальная и минимальная температуры воздуха и по крытия за сутки. Из данных натурных наблюдений отбрасывались резуль таты, полученные в облачные дни и дни с осадками.

Методами теории линейной корреляции получено уравнение, связы вающее максимальные суточные температуры воздуха и покрытия для ус ловий г. Омска:

tп = 1,43tв + 5,6. (1) Коэффициент корреляции r = 0,93, точность аппроксимации = 0,93, средняя относительная ошибка аппроксимации = 3,8 %.

Для расчета напряжений от суточных температурных колебаний важ но знать амплитуду колебаний суточной температуры на поверхности ас фальтобетонного покрытия. Ее зависимость от амплитуды колебания тем пературы воздуха для условий города Омска может быть описана следую щей линейной зависимостью:

Ап = 1,37Ав + 5,4. (2) Коэффициент корреляции r = 0,93, точность аппроксимации = 0,99, средняя относительная ошибка аппроксимации = 3,4 %.

Сопоставление результатов натурных замеров и теоретических расче тов по корреляционной зависимости (1), приведенное на рисунке, показы вает, что предлагаемое уравнение позволяет с достаточной для инженер ной практики точностью определять температуру поверхности покрытия.

tп, С 15 20 25 30 tв, С Зависимость температуры асфальтобетонного покрытия tп от температуры воздуха tв:

1 – предлагаемая;

2 – по методике Горецкого Температуры, вычисленные по методике Горецкого [1] для условий города Омска, оказываются заниженными, их относительная погрешность достигает 20 %. Использование предлагаемой корреляционной зависимо сти позволяет повысить точность расчетов более чем в 2 раза.

Библиографический список 1. Горецкий Л.И. Теория и расчет цементобетонных покрытий на температурные воздействия. – М.: Транспорт,1965. – 284 с.

2. Бондарева Э.Д. Статистическая оценка результатов наблюдений за тепловым балансом и температурным режимом в дорожных одеждах с цементобетонным покры тием // Исследование в области автомобильных дорог: Водно-тепловой режим земляно го полотна и дорожных одежд: Сб. трудов ЛИСИ № 108. – Л.: ЛИСИ, 1975. – С. 11-17.

3. Пономарев И.Н. Температура поверхности цементобетонных покрытий аэро дромов и дорог // Автомобильные дороги. –1991. – № 5. –С. 18-20.

УДК 625. ОСОБЕННОСТИ РАЙОНИРОВАНИЯ РЕГИОНОВ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ПОГОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УСЛОВИЯ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ Т.В. Боброва, канд. техн. наук, доцент, Ю.В. Коденцева, аспирантка Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Дорожное районирование – это процесс оценки и выявления террито риальных различий, определяющих принципы и методы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Принципы райониро вания с выделением различных таксонометрических единиц (зоны, подзо ны, участки и т.д.) вошли во многие нормативные документы дорожной отрасли. В последние годы наметилась тенденция к более детальному рай онированию территорий для различных целей. Это обстоятельство, прежде всего, связано с развитием сети дорог регионов Сибири и северных облас тей Российской Федерации.

Актуальность районирования территорий по воздействию погодно климатических факторов на эксплуатацию дорог связана с переходом от расли к ресурсно-нормативному методу планирования затрат и автомати зацией процессов управления ресурсами при содержании сети дорог тер ритории.

В задачу районирования для целей эксплуатации дорог входит: терри ториальная дифференциация погодно-климатических факторов по степени их влияния на безопасность дорожного движения, количественная и каче ственная их оценка, составление итоговой картосхемы с отражением про странственного положения и границ дорожно-климатических районов. Од ной из важных составляющих при решении данной задачи следует считать определение и ранжирование наиболее значимых неблагоприятных погод но-климатических факторов, влияющих на условия движения.

Основными источниками информации о климатических характеристи ках на протяжении многих лет служат справочники по климату СССР вы пуска 1965г. Однако вследствие изменений климата и для более точного учета действия метеорологических факторов на территории целесообразно использовать «Метеорологические ежемесячники» территориальных управлений Федеральной службы России по гидрометеорологии и монито рингу окружающей среды (Росгидромета). Современная система наблюде ний в метеорологии включает большое количество параметров, характери зующих состояние атмосферы. Для их регистрации на территориях создана сеть государственных метеостанций. Данные погодного мониторинга на территории за ряд лет необходимо подвергнуть статистической обработке с целью выявления повторяемости и средних значений этих характеристик.

Классификационными параметрами для районирования территорий по погодно-климатическим условиям зимнего содержания дорог нами приня ты следующие:

1. Количество дней с осадками и объем осадков за зимний период, мм (произведение этих величин).

2. Метелевый режим (продолжительность метелей, ч).

3. Количество дней с возможными гололедными явлениями (дни с го лоледом и дни с переходом температуры через 0 С).

Моделирование влияния метеорологических факторов на объемы ра бот и затраты на их выполнение произведены с помощью программного комплекса АРС-УРС СибАДИ. При этом каждый классификационный па раметр влияет на определенный комплекс работ, выполняемый в процессе зимнего содержания: патрульная очистка проезжей части и обочин;

защита дорог от снежных заносов и гололедных явлений.

Районирование по такой системе для целей эксплуатации дорог вы полнялось на территории Кемеровской области. Исходная метеорологиче ская информация получена за 10-летний период (1986-1996) по 22 метео станциям, зона действия которых охватывают 19 административных рай онов. Зимний период в Кемеровской области весьма продолжителен. Тем пература воздуха колеблется от –18 до –35 0С. Количество твердых осад ков за зиму изменяется от 80 до 300мм. Повторяемость метелей за зиму колеблется от 12 до 50. Число дней с гололедом изменяется от 16 до 24.

На территории Кемеровской области выделили 10 дорожно климатических районов. Обозначение дорожно-климатических районов представлено в виде трехзначного цифрового кода, каждая цифра которо го характеризуется зоной действия определенного климатического пара метра:

первый цифровой код указывает зону, характеризующую объем осадков;

второй цифровой код указывает зону, характеризующую количество метелей;

третий цифровой код указывает зону, характеризующую количество дней с гололедом.

УДК 624.745. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ НА ДЕРЕВЯННЫЕ АВТОДОРОЖНЫЕ МОСТЫ А.А. Ларионов, канд.техн.наук, доцент, В.Н. Шапошников, канд.техн.наук, профессор Красноярская государственная архитектурно-строительная академия А.А. Мироевский, гл. инженер КрасНИИдор В настоящее время на автомобильных дорогах все большее распро странение получают железобетонные мосты. Однако в богатых лесом рай онах, а также на местных и сельских дорогах применение деревянных мос тов остается рациональным и экономичным.

Выбор системы моста и характерные особенности его конструктивно го решения зависят в первую очередь от требуемых величин пролетов и строительной высоты, определяемых вертикальной планировкой, расчет ной нагрузкой, а также местными условиями строительства.

При пересечении небольших оврагов и рек, а также при устройстве путепроводов широко применяют простую балочную систему. Такой кон струкцией могут быть перекрыты пролеты 8-10 метров, а при использова нии составных или клееных балок до 16-24 м.

Подкосные системы, имевшие в прошлом очень широкое применение на автомобильных дорогах для мостов и путепроводов, до сих пор встре чаются в большом количестве на существующих дорогах, перекрывая про леты от 8-10 до 20 м.

Для перекрытия пролетов более 16-20 м, а иногда и для меньших про летов применяют конструкции с решетчатыми фермами различных видов.

Небольшие пролеты до 20-25 м могут быть перекрыты пролетными строе ниями с фермами ригельно-раскосной системы с треугольной или раскос ной решеткой. Для перекрытия больших пролетов в настоящее время применяют пролетные строения с фермами системы Гау-Журавского, об разованными из круглого леса или реже из брусьев, со стойками в виде ме таллических тяжей. Фермы Гау-Журавского можно делать и сборными из блоков заводского изготовления.

В отечественной практике встречаются также мосты с дощатыми фер мами на гвоздевых или нагельных соединениях. Дощатые фермы просты в изготовлении, но трудоемки и менее долговечны, чем другие системы. По этому они целесообразны главным образом для мостов, рассчитанных на ограниченный срок службы.

В отдельных случаях на автомобильных дорогах применяют распор ные (арочные и висячие) мосты, а также комбинированные системы.

Большой опыт деревянного мостостроения, накопленный в нашей стране, позволил оценить удельный расход древесины в расчете на 1 м площади пролетного строения по типовым проектам, рекомендованным для массового применения. Результаты анализа представлены в таблице.

Потребность лесоматериалов на 1 м2 площади моста для пролетного строения и проезжей части Расчет- Источник получения данных ный Тип пролетного строения Укрги- Гипро- Серия Серия Серия пролет продор лестранс 3.503-58 3.503-36 3.503- 6,5;

7 Балочные 0,64 0,57 0, 7 Дощато-гвоздевые фермы 0, 7,5 Балочные 0, 8 Балочные 0, 13 Подкосные системы 0, 13,2 Дощато-гвоздевые фермы 0, 14,5 Подкосные системы 0, 16 Дощато-гвоздевые фермы 0, 16,5 Подкосные системы 0, 17,2 Дощато-гвоздевые фермы 0, 19,4 Подкосные системы 0, 21,2 Дощато-гвоздевые фермы 0, 21,5 Фермы Гау-Журавского 0, 31,5 с ездой 0, 41,5 поверху 0, 32 Дощато-гвоздевые фермы 0, 41,5 Дощато-гвоздевые фермы 0, Данные таблицы показывают, что расход материалов на подкосные пролетные строения с расчетной длиной пролета 13,0 м меньше, чем на ба лочные с расчетной длиной пролета 6,5 м.

Использование дощато-гвоздевых ферм при пролетах 7,0-8,0 м позво ляет экономить древесину в среднем на 42 %. При пролетах от 13 до 21 м использование этих ферм дает выигрыш в древесине по сравнению с под косными системами в среднем на 33 %.

Сравнение дощато-гвоздевых ферм и ферм Гау-Журавского с ездой поверху показывает, что при пролетах 21-22 м экономия древесины на сто роне дощато-гвоздевых ферм и составляет примерно 27 %. При пролетах 31-32 м преимущество еще на стороне дощато-гвоздевых ферм, но при пролетах 41-42 м уже эффективнее фермы Гау-Журавского в среднем на 12 %.

Приведенные сведения могут быть полезны при выборе конструктив ного решения моста и грубой оценки затрат материалов на стадии технико экономического обоснования.

УДК 625. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ НА АВТОМОБИЛЬНУЮ ДОРОГУ В.И. Андреев, инженер, соискатель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Работа автомобильной дороги во многом зависит от воздействия на неё многочисленных природных факторов.

Природные факторы оказывают существенное влияние на проектиро вание, строительство, эксплуатацию дорог, организацию и управление до рожным хозяйством в целом.

Влияние отдельных природных факторов часто трудно выделить, так как, кроме непосредственного воздействия на условия строительства или эксплуатации дороги, каждый фактор находится во взаимодействии с дру гим.

На стадии проектирования дорожных конструкций необходимо учи тывать:

1. г. Омск расположен в III дорожно-климатической зоне – зоне зна чительного увлажнения в отдельные годы.

2. Преобладает 2 тип местности по условиям увлажнения, хотя име ют место отдельные участки с 1 и 3 типами.

3. Продолжительный период с отрицательной температурой (зима), переходные периоды (весна и осень) с многочисленными циклами замора живания. Оттаивания ведут к увеличению хрупкости дорожно строительных материалов.

4. Неустановившийся режим грунтовых вод создает сложные гидро логические условия. Возникает ряд нежелательных экологических процес сов и явлений: появляются новые водоносные горизонты, верховодье, за болачивания местности, изменение режима влажности грунтов, морозное пучение.

5. Повышение уровня грунтовых вод приводит к тому, что породы, находящиеся ниже грунтовых вод, испытывают гидростатическое взвеши вание, в результате чего происходит уменьшение веса вышележащих по род и понижение бытового давления, что сопровождается процессом набу хания грунтов, ведущим к поднятию поверхности земли – гидростатиче ское пучение.

6. Увеличение влажности грунтов ведет к их набуханию и разуп лотнению, увеличению пористости и, как следствие, снижению показате лей прочности.

7. Гидрологические и гидрогеологические условия характеризуются количеством выпавших осадков, условиями стока и испарения воды, тол щиной снегового покрова и интенсивностью весеннего таяния, глубиной промерзания грунтов, и все это влияет и подлежит учету при проектиро вании водоотвода и при выборе конструкций земляного полотна.

На стадии строительства автодорог:

1. Температура наружного воздуха непосредственно влияет на до рожно-строительные работы, так как большинство работ проводится толь ко при положительных температурах.

2. Продолжительность светового дня влияет на сроки производства дорожно-строительных работ.

3. Рельеф местности и зоны строительства обуславливает применяе мые при выборе трассы продольные уклоны для отвода вод как грунтовых, так и атмосферных. Особенности рельефа приходится учитывать при вы боре производства земляных работ и при назначении путей перемещения нагруженных транспортных средств.

4. Климатические условия ограничивают продолжительность строи тельного сезона или требуют применения специальных способов произ водства работ, удорожающих и осложняющих их выполнение.

5. Геологические данные позволяют выявить наличие местных, до рожно-строительных материалов (камня, песка, щебня, гравия), которым следует уделять первоочередное внимание на возможное их использование при строительстве и отдавать предпочтение перед привозными материала ми, что в первую очередь повлияет на удешевление строительства.

На стадии эксплуатации дорог учитываются климатические условия.

К ним относятся: амплитуда и скорость колебания температуры, максиму мы и минимумы температуры воздуха, количество осадков, направление скорости ветров, мощность снегового покрова, глубина промерзания.

Опасное действие водно-теплового режима проявляется в разуплотне нии и снижении прочности грунтов, образовании просадок одежды весной и пучин зимой, возникновении трещин в покрытиях и т.д.

Наиболее опасны для дорог влагонакопление, промерзание и оттаива ние грунта земляного полотна, интенсивное нагревание и быстрое охлаж дение слоев одежды. Особо опасным для работы дороги является весен ний период оттаивания грунта, когда возникают просадки и другие дефор мации дорожных одежд из-за переувлажнения. В зимний период условия движения транспорта ухудшаются из-за низких температур, образования на дорогах снежных заносов, переметов, гололедных явлений.

УДК 625. ЗИМНЯЯ УБОРКА ГОРОДСКИХ ДОРОГ В.И. Андреев, инженер, соискатель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Основной задачей зимней уборки дорожных покрытий является обес печение нормальной работы городского транспорта, в первую очередь пас сажирского. Зимой уборка городских дорог затруднена. Сложность орга низации уборки связана с неравномерной загрузкой парка снегоуборочных машин, зависящей от интенсивности снегопадов, их продолжительности, периодичности, количества выпавшего снега, а также температуры наруж ного воздуха. Кроме того, в связи с резким увеличением количества авто транспортных средств, недостаточной шириной проезжей части большин ства дорог города также затруднены работы по зимнему содержанию до рог.

Городские дороги убираются в два этапа:

расчистка проезжей части дорог и проездов;

удаление снега, собранного в валы, путем вывозки на специальные для этого места – снежные свалки.

Уборка улиц зимой состоит из работ по:

своевременной очистке проезжей части от выпавшего снега и обра зования уплотненного снега, ликвидации гололеда и борьбы со скользко стью покрытий улиц, удалению снежно-ледяных накатов и уплотненного снега, а также снежных валов с городских улиц (вывозка на свалку, скла дирование).

Исходя из объемов работ (площадь дорог составляет 6115,3 тыс. м2), определяют необходимое количество машин и механизмов для выполне ния технологических операций по зимнему содержанию городских дорог.

Общая расчетная потребность специальной дорожной техники состав ляет 414 единиц. По состоянию на 01.01.03г. в наличии имеется 265 еди ниц, из которых 103 ед. техники полностью выработали установленный ресурс, количество недостающей техники составляет 249 ед.

Для определения сроков удаления снега с городских дорог улицы де лят на категории:

1 – выездные магистрали, все улицы с интенсивным движением, имеющие автобусные и троллейбусные маршруты;

2 – улицы со средней интенсивностью движения транспорта;

3 – улицы города с небольшой интенсивностью движения.

Важнейшим свойством льда, образующегося на дорожном покрытии, являются значительные силы смерзания льда с поверхностью асфальто- и цементобетона. Поэтому при механизированной уборке льда крайне за труднительно его полное отделение от поверхности дорог.

При некачественной уборке снега на дорожном покрытии остается уплотненный снег, снежно-ледяной накат и лед, которые ухудшают экс плуатационные свойства асфальто- и цементобетонных покрытий.

Основной способ удаления снега с покрытий городских дорог – под метание и сгребание его в валы плужно-щеточными снегоочистителями.

При большой интенсивности движения городского транспорта (более 150 машин/ч), как правило, применяют химические материалы для посып ки дорожных покрытий. В городе Омске – это пескосоляная смесь (в даль нейшем ПСС). Состав ее следующий: 95% песка и 5% технической соли, получаемой из г.Соликамска и Березняки Пермской области. Эта смесь го товится способом неоднократного перемешивания при положительных температурах бульдозером. Наилучший результат дает применение песка средней крупности с основным размером фракций 2-3 мм.

В период снегопада интенсивностью 1-3мм к распределению смеси на поверхность дороги приступают через 10-15 минут после начала снегопа да.

Процентное соотношение соли и песка в ПСС определяется лаборато рией «СоюздорНИИ» и допускается к применению на дорогах городским Центром Госсанэпидемнадзора.

В зависимости от температуры наружного воздуха и интенсивности снегопада работы по очистке разбивают на циклы. Каждый цикл обработки дорожного покрытия состоит из следующих этапов: выдержка, обработка дорог ПСС, интервал, сгребание и сметание снега.

а) выдержка – время от начала снегопада до момента внесения реаген тов в снег;

б) интервал – период между посыпкой смеси и началом обслужива ния.

Очистка снега производится отрядом плужно-щеточных снегоочисти телей или одиночными машинами в зависимости от интенсивности снего пада со скоростью движения 35-40 км/ч.

При температуре воздуха ниже –200С ПСС применять не целесооб разно, так как происходит ее смерзание. В этих случаях дорожно эксплуатационные службы административных округов применяют для по сыпки остановочных карманов, перекрестков и других наиболее важных мест дорожных покрытий чистый песок.

Имеющаяся дорожная техника в дорожных службах административ ных округов не обеспечивает своевременную и качественную уборку го родских дорог в связи с недостаточным количеством ее (60% выработало ресурсный срок).

УДК 625. РАСЧЕТ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ПЛАСТИН В УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЙ СТАДИИ В.Н. Завьялов, канд.техн.наук, доцент, Ж.Б.Ищенко, доцент, В.Н. Романовский, канд.техн.наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Конструкции в виде пластин и оболочек широко применяются в про мышленном строительстве. Исследование работы таких конструкций с учетом пластических свойств материала приобретает всё большее значе ние. Нагрузка, которая соответствует появлению текучести, поведение конструкций при наличии пластических деформаций позволяют оценить имеющиеся запасы прочности конструкций и выявить её слабые места.

Решение задач изгиба прямоугольных пластин в упругопластической стадии проводится на основе деформационной теории пластичности с ис пользованием метода упругих решений в сочетании с методом конечных элементов.

Уравнение упругопластического изгиба пластин в перемещениях бе рется с учетом дополнительных членов, зависящих от распространения зон текучести.

Решение системы уравнений, составленных на основе метода упругих решений с применением МКЭ, позволяет определить напряжения и де формации за пределом упругости.

Рассмотрено влияние изменения наклона диаграммы напряжений – деформаций на участке упрочнения, длины площадки текучести на работу за пределом упругости квадратных шарнирно опёртых и жестко защем ленных пластин при равномерно распределённой нагрузке.

В зависимости от влияния нелинейных свойств материала в области пластических деформаций определены зоны текучести на поверхности и по толщине пластины, получены эпюры прогибов и моментов в её сечени ях.

Библиографический список 1. Ильюшин А.А. Пластичность.– М;

Л., : Гостехиздат, 1948.

2. Исследование напряженного состояния пластин, работающих в упругопласти ческой стадии /В.Н Завьялов, Ж.Б Ищенко, А.Е Ищенко, В.М. Романовский //Труды СибАДИ. Вып.1, ч. 1.– Омск: СибАДИ, 1997.

УДК 625.85. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ М.А. Завьялов, канд. техн. наук Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В настоящее время имеют место различные взгляды на процесс уп лотнения асфальтобетонной смеси при строительстве дорожных покрытий, что является причиной разнообразия применяемого для реализации этого процесса оборудования и обилия технологических схем. Существующие технологические схемы по использованию дорожно-строительного обору дования выполняются лишь для достижения необходимой плотности ас фальтобетонной смеси, при этом не всегда учитываются энергоемкость процесса уплотнения и технологические свойства смеси. Тогда как учет технологических свойств асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения позволяет обеспечить энергоэффективность процесса, повысить надеж ность и долговечность дорожных покрытий [1]. Представление обоснован ной последовательности, продолжительности и скорости технологических операций в виде математического алгоритма дает возможность создавать программные продукты для бортовых процессоров уплотняющей техники и в конечном счете полностью автоматизировать процесс уплотнения.

В работе [2] было показано, что удобоукладываемость коррелируется с величиной удельных энергетических затрат: удобоукладываемой смеси соответствуют минимальные удельные энергетические затраты при уклад ке. В результате анализа экспериментальных исследований процесса ук ладки асфальтобетонной смеси и ее последующего уплотнения установле на следующая закономерность: при уплотнении удобоукладываемой смеси повышается производительность процесса и качество покрытия. Выдвину та научная гипотеза о квазилинейном возрастании энергетической функ ции в процессе уплотнения удобоукладываемой асфальтобетонной смеси [3]. И следовательно, под удобоуплотняемой понимается такая смесь, уп лотнение которой сопровождается квазилинейным характером возрастания энергетической функции.

Удобоукладываемость асфальтобетонной смеси обеспечивается вы полнением требований к изготовлению и транспортировке [4]. В свою оче редь, удобоуплотняемость асфальтобетонной смеси предполагает наличие таких технологических операций по ее уплотнению, которые бы обеспечи вали качество покрытия при минимальных энергозатратах. Причем гово рить об удобоуплотняемости можно лишь тогда, когда смесь заведомо удобоукладываемая, т.е. удобоукладываемость смеси является необходи мым условием ее удобоуплотняемости. Принцип обеспечения удобообра батываемости асфальтобетонной смеси подразумевает возможность соче тания параметров технологических операций укладки и уплотнения, соот ветствующих минимуму энергетической функции.

Встает вопрос о выборе таких параметров технологической операции уплотнения асфальтобетонной смеси, реализация которых обеспечивает квазилинейность энергетической функции. Одним из важных параметров технологической операции уплотнения является рациональная скорость движения дорожного катка. Под рациональной скоростью движения до рожного катка, уплотняющего асфальтобетонную смесь, будем понимать значение величины скорости, при котором реализуется период релаксации.

Реализации релаксационных свойств асфальтобетонной смеси при ее уп лотнении отвечает снижение энергоемкости процесса уплотнения в целом.

В работе [5] приводится закон, по которому происходит релаксация на пряжений в асфальтобетонной смеси за время контакта вальца дорожного катка со смесью при его i-м проходе. Доказано, что период релаксации на пряжений асфальтобетонной смеси определяет выбор величины рацио нальной скорости уплотняющего агрегата, поскольку время контакта сме си с уплотняющим телом должно быть не меньше периода релаксации на пряжений. В работе [6] получены алгоритм и условие реализации рацио нальной скорости движения дорожного катка в процессе уплотнения, ко торая является важным параметром выполнения принципа обеспечения удобообрабатываемости асфальтобетонной смеси.


Ожидаемые результаты: получение энергоэффективной, отвечаю щей критериям рационального природопользования технологии уплотне ния асфальтобетонной смеси, алгоритм которой реализуется в виде про граммного продукта для бортовых компьютеров дорожных машин с целью автоматизированного управления рабочим процессом.

Библиографический список 1. Завьялов М.А. Оценка эффективности использования удобоукладываемых ас фальтобетонных смесей в процессе строительства покрытий //Наука и техника в до рожной отрасли. – М.: Изд-во «Дороги», 2002. – №1. – С. 26–27.

2.Завьялов М. А. О взаимосвязи удобоукладываемости асфальтобетонной смеси с энергоемкостью операции по ее укладке // Известия вузов. Строительство. – 2001. – №6. – С. 74-77.

3. Завьялов М. А., Завьялов А. М. Влияние удобоукладываемости асфальтобетон ной смеси на энергоемкость процесса уплотнения // Строительные и дорожные маши ны. – 2002. – №1. – С. 14–16.

4. Завьялов М.А. Удобоукладываемость асфальтобетонных смесей в процессе строительства покрытий // Вопросы фундаментостроения и геотехники: Сб. науч. тр. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2002. – С. 108-120.

5. Завьялов М.А., Завьялов А.М. Возможная реологическая модель релаксации асфальтобетонной смеси при уплотнении // Строительные и дорожные машины. – 2002.

– №7. – С. 25-26.

6. Завьялов А.М., Завьялов М.А. Аналитическое условие рациональной скорости движения дорожных катков при уплотнении асфальтобетонной смеси // Строительные и дорожные машины. – 2002. – №9. – С. 44-45.

УДК 625. 7/ ПРИМЕНЕНИЕ ВАРИАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ К РАСЧЕТУ ПОЛЯ ТЕМПЕРАТУР ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ В.В.Петрович, канд. техн. наук Национальный транспортный университет, г. Киев При проектировании и строительстве земляного полотна автомобиль ных дорог важно учитывать тепловой режим дорожной конструкции.

Если aij, b j, c, j, 0 функции от u или их производных, можно запи сать u u j (cu f )udV aij dV ( y 0 u g )udS 0 ;

(1) xj xi V V S a ij u u j b j udV (y j a ij i ) udS 0. (2) x i x j x j V S Причем в общем (1) является не более чем вариация от j. Дискрети зация (2) по МКЭ представляется в его простой форме на подходе u ( e ) ke ) u k, ( (3) где u k представляет значение функции u в узловой точке k в элементе e выделенной среды и ke местная функция, которая только в соответст вующем элементе отличается от нуля и представляет условие определен ной сходимости и неразрывности u e e u, (4) kk приводит к k нелинейной системе уравнений.

В качестве конкретного примера рассмотрим случай стационарного распределения температуры в изотропной прочной среде при температуро зависимой проводимости [1].

Дифференциальные уравнения будут:

diV T gradT k Tg T, (5) где k Tg T – источник теплового потока;

T 0 1 T – проводимость.

Теплопереход на край представлен уравнением T T T T 0, (6) n где, например, T0 – температура охлаждающего вещества;

– коэффици ент теплопереноса;

n – внешняя нормаль края.

Превращая уравнения (5) соответственно уравнению M i u L u, (6) Lu xi введем T L u k T g T ;

M i u 0 1 T. (7) xi Вследствие (6) и R u Ru M i u i. (8) Кроме того, следует 1;

R u g T T0 9) как функция v будет вводиться вариация u искомой функции u. На часть S1 края, где существует принудительное условие вида u 0, имеет ме сто u 0. Тогда вместо (6) можно записать u L u f u M i u dV R u g udS 0 (10) x V i S и уравнение (10) приобретет вид T T k T g T 0 TdS 0. (11) T T 0 1 T T dV x i x i V S Дискретизация (11) с подстановкой T e e Tk (12) k k h k Tg k Tk hTh 0 1 jT j ThTh dV xi xi Ve приводит V (13) V e k Tk T0 hTh dS e e S Эта нелинейная система уравнений таким образом имеет вид V e e e h 1,..., n K hk Tk B hkj Tk T j Fh 0 (14) e k h k h Bhkj e K hk e с k k h dV h k dS ;

j dV ;

xi xi xi xi V e V e S e Fhe dS.

kTg h dV T 0 h V e S e Вариационная задача о поиске минимума функционалу вида [2]:

1 dT dT dT x dy dxdy fqTdxdy c dx F 2 2 dx (15) F F qTdL ak (T 2 2TToc )dL, 2L F a где F — площадь тела;

Lq — граница, на которой заданный тепловой поток;

dL — элемент длины дуги границы;

L — граница с условиями конвектив ного теплообмена.

Участок, который рассматривается, разбит на конечные элементы (КЭ). Этот участок можно определить формулой Ne F F (e ), (16) e где F e — участок КЭ;

N e — количество КЭ.

Функционал всей системы равняется сумме вкладов отдельных КЭ, то есть Ne e. (17) e Рассмотрим вектор узловых значений функции температурного поля, которая разыскивается:

T T 1, T2,..., Ti,..., Tm,..., Tn p, (18) где пр — количество узлов дискретного участка. Возьмем треугольный КЭ, будем считать, что температурное поле по участку КЭ определяется через узловые значения:

e Ti e T e N x, y e T t e N ie, N je, N m T j, (19) T m by x c y c где N ie 1 ;

N je ;

N me ;

;

.

c a Имеется в виду, что N ie 0,0 1;

N je a,0 1;

N m b, c 1;

e (20) Производная от температуры во времени принимает значение в грани цах КЭ:

e e d dT T N (21) dt dt Тогда минимизация функционала (15), отнесенного к элементу е, дает dx e e d e e e T e PT e.

h h T g (22) e d T dt Здесь h e – матрица теплопроводности элемента;

h e – матрица конвекции;

g e – матрица теплоемкости (матрица тепловой памяти систе мы);

PT e – вектор узловых «тепловых усилий», обусловленный наличием теплового источника f g, теплового потока q на L, конвективного тепло обмена с параметрами k и Тнс на L.

Минимизация полного функционала для всей системы приводит к системе дифференциальных уравнений (по времени) вида:

dx d H ij T ij T Pi 0, (24) d T dt где H ij e hij ;

ij e ij ;

Pi e Pi.

Исследования позволяют моделировать нестационарные тепловые по ля в рассматриваемой системе, проследить влияние конструкции земляно го полотна на движение во времени границы промерзания.

Библиографический список 1. Crastan V. Eine Verallgemeinerung der Element-enmethode “Nuch. Eng. And Des”.

–1971, 15.– №2. – S. 113–120.

2. Заворицький В.Й., Сіпетов В.С., Петрович В.В. Розробка теоретичної моделі розрахунку теплового режиму земляного полотна// Вісник Транспортної Академії України та Українського транспортного університету. – 1997. –№1. – С.4–53.

УДК 625. ОСОБЕННОСТИ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ОСНОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ЮГЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ М. В. Устинина, преподаватель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В основании земляного полотна возникает комплекс процессов, ко торые негативно воздействуют на сложившиеся природные условия и в первую очередь на гидрогеологические. В результате формируется искус ственный водный режим под воздействием новых факторов и источни ков питания.

В условиях юга Западной Сибири основными факторами, изменяю щими гидрогеологический режим оснований, являются:

нарушенный рельеф, когда формируется новый тип ландшафта;

изменения естественного сложения грунтов, когда происходит уплотнение, особенно водонасыщенных оснований, сопровождающееся отжатием поровой воды и подъемом уровней грунтовых вод;

нарушения поверхностного стока;

изменения термической конденсации.

В комплексе перечисленные факторы приводят к увеличению пита ния водоносного горизонта по сравнению с естественным. В зоне влияния насыпи с верховой стороны создается зона подпора, а с низовой–зона осушения, что также оказывает влияние на гидрогеологический режим основания.

Особенностью геологического строения Западной Сибири является близкое расположение от дневной поверхности неогеновых пород, пред ставленных плотными, практически водонепроницаемыми глинами с редкими линзовидными прослоями песков и алевритов. Глубина залега ния неогеновых глинистых пород от 1 до 15 м (чаще 4-6 м), являющихся для грунтовых вод водоупором. Уклон поверхности водоупора во многих случаях направлен в противоположную сторону от реки, что отрица тельно влияет на сток, способствуя накапливанию и застою грунтовых вод в понижениях неогенового рельефа. Максимальная мощность неоге новых отложений достигает 36 м, увеличиваясь с северо-запада на юго восток. В некоторых местах неогеновые глины частично или полностью размыты, и в этих случаях происходит подпитка водоносных горизонтов напорными водами палеогена. Водовмещающими породами являются пески, супеси и суглинки.

Рельеф рассматриваемой территории характеризуется равнинно стью, наличием бессточных блюдцеобразных западин. Малые уклоны рельефа местности обуславливают слабый поверхностный сток, в отдель ных случаях имеет место обратный уклон, поэтому в условиях Омской области наблюдается застой вешних вод, вызывающих заболачивание территории, что особенно усиливается от антропогенных причин, таких как, например, возведение земляного полотна.

Грунты зоны аэрации представлены главным образом суглинками и глинами, иногда макропористыми. Режим зоны аэрации зависит от кли матических условий и поэтому очень неустойчив. Чаще всего коле бания уровня грунтовых вод проявляются в период весеннего и осен него влагонакопления.

Существующая практика оценки гидрогеологических условий мест ности при дорожных изысканиях основывается прежде всего на замерах уровня подземных вод в горнопроходческих выработках. Однако в со временных условиях, особенно для целей оценки и прогноза уровенного режима грунтовых вод, этого недостаточно. Методические основы оцен ки гидрогеологических условий при прогнозе процесса подтопления территорий, примыкающих к земляному полотну, заключаются в схема тизации природных условий и техногенных факторов, выполненной на основе их типизации и заканчивающейся составлением расчетной гео фильтрационной региональной оценки гидрогеологических параметров (коэффициент фильтрации, водопроводимость).

Библиографический список 1. Рекомендации по методике оценки и прогноза гидрогеологических условий при подтоплении городских территорий/ ПНИИИС Госстроя CCCP.– М.,1983.– 239 с.


2.Гавшина З.П., Дзекцер Е.С. Условия подтопления грунтовыми водами застраи ваемых территорий. – М.: Стройиздат, 1982.–115 с.

3. Влияние природных и антропогенных факторов на положение зеркала грунтовых вод в г. Омске О.В.Тюменцева //Проектирование автомобильных дорог в сложных при родных условиях Сибири.– Омск: ОмПИ, 1985.– С.–117-128.

УДК 532.5:627. ОСОБЕННОСТИ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ СМЕШЕНИЯ РАЗНОСТНЫХ ПОТОКОВ В.Я. Савенко, д-р техн. наук, профессор, Е.С. Славинская, канд. техн.

наук, доцент, Л.П. Бондаренко, аспирант Национальный транспортный университет, г. Киев На современном этапе аналитический расчет трехмерных турбулент ных течений на основе интегрирования уравнений гидродинамики и теп ломассопереноса сопряжен с большими трудностями, обусловленными в первую очередь нелинейностью уравнений движения и сложностью гео метрии русла естественных водотоков. Поэтому в большинстве случаев единственной возможностью их теоретического анализа является исполь зование численных методов.

Примером эффективного использования возможностей современных численных методов и ПЭВМ последнего поколения является разработан ная авторами методика для расчета характеристик потока, находящегося под влиянием сточных вод. Численная реализация разработана для трех мерной математической модели распространения спутной загрязненной струи непосредственно в зоне выброса в речной поток с учетом его анизо тропного состояния как наиболее характерного для естественных водото ков. При этом движение струи рассматривалось в рамках движения среды с переменной массой. Моделирование пространственных турбулентных процессов было описано модифицированной к- моделью турбулентности совместно с алгебраическими соотношениями для турбулентных напряже ний и турбулентных потоков скалярной величины [1,2].

При разработке математических моделей в гидромеханике физическое содержание конкретной задачи находит отражение в замкнутой системе исходных уравнений совместно с принятыми граничными и начальными условиями. Решение для анализируемого течения в ближней зоне выброса отличается не только преобразованными уравнениями гидродинамики и тепломассопереноса с учетом заданных параметров течения, но и задан ными граничными и начальными условиями. Такие свойства, как неста ционарность и турбулентность течения, его пространственная размерность и т.д., находят отображение в соответствующих членах этих уравнений.

При описании трехмерных эффектов турбулентности в рамках разработан ных моделей [1,2] значение относительных характеристик турбулентного потока зависит как от состояния твердых поверхностей в расчетной облас ти, так и от интенсивности турбулентности речного и струйного потоков.

Для решения анализируемой задачи сформулированы граничные условия на всех границах расчетной области и для расчета нестационарного тече ния заданы начальные условия, опираясь на разработки, представленные в работе [3]. Модельная система уравнений и граничных условий была реа лизована на основе метода, разработанного Патанкаром и Сполдингом для решения трехмерных параболизированных дифференциальных уравнений [4]. Модификация процедур решения позволила учитывать условия на сво бодных границах и расширять конечно-разностную координатную сетку вместе с расширением струи.

Для реализации дискретных аналогов модельных уравнений динамики и переноса загрязняющих веществ в ближней зоне выброса и модели тур булентности на начальном этапе использовался конечно-разностный метод типа предиктор-корректор по явной схеме Мак-Кормака, с расщеплением дифференциальных уравнений на одномерные по пространственным коор динатам и времени. Использование явной модифицированной схемы Мак Кормака обусловливается ее гибкостью, которая позволяет нестационар ную трехмерную задачу свести к последовательному решению одномер ных маршевых задач;

согласованностью при совпадении суммы шагов для любого конечно-разностного оператора и получением второго порядка точности результатов при первом порядке аппроксимации исходных опе раторов. Численная реализация алгебраических соотношений для турбу лентных напряжений и турбулентных потоков скалярной величины прово дилась методом последовательной верхней релаксации на основе метода Гаусса-Зейделя. Значения основных характеристик потока, найденные на начальном этапе, корректировались в соответствии с методом Патанкара и Сполдинга.

Разработанная авторами методика расчета основных характеристик потока в зоне смешения трехмерной загрязненной струи с открытым ани зотропным потоком на основе численного моделирования позволяет спрогнозировать развитие зоны смешения во времени и построить реаль ную картину рассматриваемого типа течения.

Библиографический список 1. Савенко В.Я., Славінська О.С., Бондаренко Л. П. Гідродинамічний опис розповсюдження забруднюючих речовин у ближній зоні від джерела викиду в безнапі рному потоці // Вісник НТУУ «КПІ». – Київ, 2002. – Вип. 42, т.1. – С. 122 – 127.

2. Савенко В.Я., Славінська О.С., Бондаренко Л. П. Моделювання процесу взаємодії тривимірного забрудненого струменя з відкритим потоком з урахуванням анізотропії турбулентності //Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування, ч. 6: Збірник наук. праць, вип.5 (18). – Рівне, 2002. – С. 176-183.

3. Славінська О.С. Граничні умови для безнапірного потоку при наявності внутрішніх течій, в зоні штучного стиснення // Автомобільні дороги і дорожнє будів ництво. – Київ: УТУ, 2000. – Вип. 60. – С. 112–130.

4. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и те плообмен. – М.: Мир, 1990. – Т.1,2. – 725 с.

УДК 625.7/.8:658. ЛОГИКО-ЛИНГВИСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ Скоробогатченко Д.А., аспирант, В.С.Боровик, д-р техн. наук Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия Для эффективного планирования распределения капиталовложений по различным объектам дорожного комплекса необходима информация об изменении технико-эксплуатационных качеств этих объектов. В своем ис следовании мы поставили задачу прогнозирования изменения состояния автомобильной дороги в зависимости от уровня возможных ремонтно восстановительных мероприятий. Автодорога выступает объектом управ ления. Под ремонтно-восстановительными мероприятиями понимается со вокупность работ по ремонту и содержанию автомобильной дороги.

Процессы прогнозирования изменения состояния автомобильной до роги достаточно сложны для анализа с помощью общепринятых количест венных методов (хотя и разработан ряд эмпирических зависимостей), а состояние автомобильной дороги в каждый конкретный момент времени может очень удобно интерпретироваться качественной информацией. Счи таем, что для проектирования системы управления большие возможности открывает использование нечеткой логики.

Всю совокупность начальных данных, подаваемых на вход в систему, можно условно разделить на три основные группы (рисунок).

Заметим, что если первые две группы данных являясь объективными, просто характеризуются экспертом, то третья группа должна самостоя тельно задаваться пользователем в зависимости от желаемого к получению результата.

Экспертами характеризуется начальное состояние автомобильной до роги в виде лингвистических переменных, качественно характеризующих ровность, прочность, шероховатость и аварийность, а также степень влия ния на дорогу отрицательных факторов (интенсивность, состав движения и климат). Для оценки степени вклада каждой лингвистической переменной в общий интегральный показатель применяем метод «попарного сравнения элементов» из анализа иерархий.

Нами разработана система субъективных правил типа если общее со стояние дороги «хорошее» и степень воздействия отрицательных факторов «средняя» и запланированное содержание характеризуется как «высо кое», то итоговое состояние дороги через год «очень хорошее».

Получение интеграль Сбор данных и представление их в Композиционный ных лингвистических вывод виде лингвистических переменных переменных Совокупность данных, характери зующих ровность, прочность, ше- Начальное состояние роховатость, аварийность, состоя автомобильной ние земляного полотна, искусст дороги Получение венных сооружений и обустройст ва дороги интегрального значения выходной Совокупность данных, характери- переменной Характеристика зующих климатические факторы, «Конечное воздействия среды состав и интенсивность, а также состояние АД»

прирост интенсивности движения Данные о виде проводимых меро- Характеристика вида приятий (ремонт или содержание), и уровня а также данные, характеризующие восстановительного затраты на производство работ воздействия (уровень воздействия) и их виды Этапы работы системы прогнозирования На основании составленной сетки предикатных правил и данных о со стоянии дороги и воздействующих на нее факторов осуществляется опера ция композиции (свертки двух нечетких отношений) R R x, y R x, y R y, z, y 1 12 называемая (max-nin) – сверткой) отношений R1 и R2. Результатом этой операции является процедура логического вывода, осуществляющаяся в четыре этапа (нечеткость, логический вывод, композиция и дефазифика ция). В итоге определяется четкое значение выходной переменной – ко нечного состояния автомобильной дороги.

Для практических расчетов состояния автомобильной дороги в среде Delphi 5.0. нами была создана программа, работающая под Windows 98/95/NT/2000. Для того чтобы в расчетах уровней ремонта и содержания опираться на конкретные виды работ, так же как составной модуль про граммного продукта предполагается интегрирование обширной базы дан ных в среде Dbase или Paradox по видам работ и их стоимости, которая могла бы видоизменяться пользователем самостоятельно. А для того чтобы более точно учитывать сложившиеся в дорожной отрасли фактические це ны, в программе предусмотрен пересчет результатов расчета сообразно сложившемуся коэффициенту удорожания работ.

УДК 625.7: 662. ИЗМЕНЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ВСЛЕДСТВИЕ ОСАДОЧНЫХ И ПРОСАДОЧНЫХ ЯВЛЕНИЙ И.В. Шилин, канд.техн.наук, доцент, В.Г. Вешневская, канд.техн.наук, доцент Ю.В. Грицук, канд.техн.наук, А.И. Чибисов, магистр ДонГАСА На территории Донбасса существует исторически сложившаяся эко номически развитая инфраструктура с густой сетью автомобильных дорог.

Промышленная разработка угольных месторождений подземным способом приводит к значительным деформациям земной поверхности на обширных территориях, причем инженерные сооружения, расположенные на данных территориях, подвержены деформациям, вплоть до их полного отказа.

Качество дорожного покрытия и его долговечность, а значит и всей дороги как инженерного сооружения зависит от состояния земляного по лотна и грунтового основания. Наблюдения за территориями, находящи мися в зоне влияния подземных разработок, проведенные маркшейдерской службой, показывают наличие в массиве горных пород (основании насы пи) зон с явно выраженными нарушениями естественного состояния грун та: смещение пластов, образование сплошных трещин, разуплотнение и т.д. Исследования грунтовых насыпей (дамб) показали, что после возведе ния присутствует так называемое доуплотнение грунта от собственного ве са и динамической нагрузки. В результате чего также происходит верти кальное и горизонтальное смещения отдельных частиц массива грунта.

Учитывая вышеизложенное, можно предположить, что деформация грунтовой насыпи на подрабатываемых территориях протекает по сле дующей схеме:

Доуплотнение грунта Деформация насыпи и Доуплотнение грунта насыпи и основания по- основания вследствие насыпи и основания по сле ее возведения подземных разработок сле ее деформации Принципиальную схему программного обеспечения расчета можно представить в следующем виде:

Исходные данные для определения параметров деформации земной поверхности m, H, Q, L1, L2, L3, L4, max, maxmax Построение ЦММ xу, xуxу Определение ожидаемого смещения характер ных точек сечения по подошве и поверху грун товой насыпи hi, h’I, x’I, y’i Определение ожидаемого изменения эксплуатационных параметров грунтовой насыпи Rверт, Rгор, прод, kупл Рекомендации для принятия решений при проектировании, строительстве и ремонте грунтовых насыпей на подрабаты ваемых территориях пространственное положение трассы, материал, технология, ма териалоемкость Расчет по данной схеме возможен и для территорий с гумусными и лессовыми грунтами (слабое основание) с соответствующей корректиров кой расчетных зависимостей параметров процесса деформации.

Библиографический список 1. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния под земных горных разработок на угольных месторождениях: Утв. М-вом угол. пром-сти СССР 26.12.79. – М.: Недра, 1981.

2. Беляев Е.В. Защита подрабатываемых сооружений. – М.: Наука, 1989. – 182 с.

УДК 625.7: 662. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ ЦММ ПОВЕРХНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ И.В. Шилин, канд.техн.наук, доцент, В.Г. Вешневская, канд.техн.наук, доцент А.И. Чибисов, магистр ДонГАСА На Украине расположены 17 месторождений полезных ископаемых, разработка которых ведется подземным способом, а также обширные тер ритории, в которых распространены просадочные и лессовые грунты.

Следствием этого является то, что достаточно большие территории под вержены вертикальным деформациям – осадкам и горизонтальным смеще ниям – горизонтальным сдвигам (по направлению и в крест простирания разработки пласта). Данные явления значительно влияют на изменение рельефа местности и, как следствие, вызывают значительные деформации инженерных сооружений, в том числе и автомобильных дорог, вплоть до их полного отказа.

При выполнении расчетов сдвижений и деформаций земной поверх ности используется функция S(z), которая учитывает характер распределе ния оседаний пород отрабатываемого крыла, в зависимости от положения точки на данном участке. Для этого участок делится на пять частей и опре деляются координаты точки со значением z=x/l, где х – расстояние от рассматриваемой точки до критической;

l – длина участка.

Функция S(z) является зависимой от коэффициента N, который опре деляется в зависимости от отношения расчетной длины лавы к средней глубине разработки (для Донецкого угольного бассейна, рисунок).

При выполнении расчетов с использованием ПЭВМ не всегда пред ставляется возможным использовать данные в виде таблиц. В связи с этим рекомендуется аппроксимировать значения функции S(z) уравнениями 5 го порядка, которые с достаточно высокой точностью (величина достовер ности аппроксимации – R2=0,9999) описывают данную зависимость. Так, например, для N 1 уравнение будет иметь вид S (z) = -12,5z5+31,25z4-23,772z3+4,4078z2-0,388z+1,001. (1) S(z) 1, N= N=0. 0, N=0. 0, N=0. 0, 0, 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1, z Зависимость функции S(z) от изменения коэффициента N В таблице представлены данные значения функции S(z) для Донецко го угольного бассейна и вычисленные по формуле (1).

Значения функции S(z) N z по табл. 24 [2] по формуле (1) округленные значения 0 1 1,001 0,1 0,99 0,985506 0, 0,2 0,95 0,955536 0, 0,3 0,86 0,862208 0, 0,4 0,71 0,70164 0, 0,5 0,5 0,49995 0, 0,6 0,29 0,298256 0, 0,7 0,14 0,137676 0, 0,8 0,05 0,044328 0, 0,9 0,01 0,01433 0, 1 0 -0,0012 Библиографический список 1.Шилин И.В., Грицук Ю.В., Мангуш А.Л. Водопропускные трубы на техногенно деформируемых территориях// Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. – Вип. 63.

– Киев, 2001. – С. 294-297.

2. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния под земных горных разработок на угольных месторождениях. – М.: Недра, 1981. – 288 с.

УДК 625.851:693. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕМОНТА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ В ОМСКЕ И ОБЛАСТИ В.Н.Давыдов, д-р техн. наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Общеизвестно, что качество и темпы строительства дорог с асфальто бетонными покрытиями не могут удовлетворять по ряду причин возрос шим требованиям автомобилистов и дорожников. Важность быстрейшего решения проблем повышения качества и темпов строительства и ремонта таких дорог очевидна. Мы предлагаем решение проблем по трем техно логическим направлениям, которые могут быть использованы ком плексно или раздельно, в зависимости от категории дорог и оснащенности строительных подразделений.

1. Внедрить разработанную в СибАДИ технологию дополнительного низкочастотного виброперемешивания (домешивания) асфальтобетонной смеси, которая дает весомые результаты. Они весомы и важны тем, что почти в два раза можно сократить расход дорогостоящего битума и при этом увеличить прочность асфальтобетона в 2-3 и более раз [1]. Внедрение целесообразно и возможно двумя путями.

Первый – смесь, приготовленная в традиционных асфальтосмеситель ных установках, но с пониженным количеством битума, доставляется на объект в специальных вибротермосах-миксерах. В них смесь домешивает ся необходимое время и при определенных режимах непосредственно пе ред выгрузкой в асфальтоукладчик. Распределяется и сразу же уплотняется дорожными катками, желательно, вибрационными.

Второй – смесь доставляется традиционным способом в автосамосва лах, выгружается в дополнительный вибробункер, расположенный впереди асфальтоукладчика и соединенный с ним. В бункере смесь вибродомеши вается объемно-направленной вертикальной вибрацией и потом подается в асфальтоукладчик, распределяется и уплотняется. На эту прогрессивную технологию сотрудниками СибАДИ готовится заявка на изобретение.

2. Внедрение вибролитьевой и литьевой технологии на основе приме нения вязкопластичной асфальтобетонной смеси. Для ее приготовления не требуется каких–либо дорогостоящих добавок, дополнительного переос нащения асфальтобетонных заводов. Укладка смеси осуществляется обыч ным асфальтоукладчиком, оснащенным вибротрамбующим брусом. В этом случае не требуется последующего ее доуплотнения катками. Остывшая смесь становится водонепроницаемым монолитом [2]. Первые 10-15 лет покрытия из таких смесей не требуют текущего ремонта.

Для ремонта асфальтобетонных покрытий эффективна литьевая тех нология с использованием горячих литых смесей. Такая смесь в момент ее укладки имеет температуру 200 С и обладает высокой подвижностью. По этому она подогревает, высушивает, нивелирует края и дно ремонтируемо го участка дороги. Доставка смеси осуществляется в миксерах-термосах. В результате без использования катков достигается прочное сцепление ста рого и нового слоя асфальтобетона, а также ровная поверхность дорожного покрытия.

3. Внедрение технологий также на базе литых смесей, но холодных с использованием битумных эмульсий для устройства тонкослойных покры тий из литых эмульсионно-минеральных смесей (ЛЭМС, зарубежный тер мин «Слари-Сил»). Это технология восстановления и предупреждения раз рушения покрытия дорог. На сегодняшний день является самой автомати зированной технологией ремонта дорог, так как весь процесс дозирования, смешивания и укладки осуществляется одной полностью автоматизиро ванной машиной. На минимальной скорости производительность, напри мер, машин, используемых в Сургуте, составляет 80 м2 в минуту. Очень важная особенность такой технологии – также не требуется дополнитель ного уплотнения смеси дорожными катками.

Вышеизложенные направления наиболее приоритетны в современных условиях и должны стать первоочередными при строительстве и ремонте автомобильных дорог с асфальтобетонными покрытиями. Ведутся деловые переговоры по внедрению «Слари-Сил» с президентом шведской фирмы «АКЗО НОБЕЛ», готовой предоставить установку для производства эмульсий, машины и соответствующее оборудование для укладки таких слоев, а также необходимых мульгаторов.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.