Исследование характеристик колейности по Республике Башкортостан

1.

Направление подготовки 08.04.01 «Строительство»
Магистерская программа «Проектирование, строительство и
Эксплуатация автомобильных дорог»
Тема магистерской диссертации:
Исследование характеристик колейности по Республике Башкортостан
Студент: гр. МДС-17-01
Руководитель: профессор, д-р техн.наук
Научный консультант, профессор, д-р. техн. наук
Нормконтролер, канд.техн. наук, доцент
Д.В. Бикташев
В.В. Яковлев
М.М. Фаттахов
И.Р. Шайхуллин

2.

Актуальность темы.
Новые
социально-экономические
отношения, сложившиеся в России за последнее
Актуальность
темы
десятилетие,
привели к появлению
значительного
количества типа
собственников
объектовст
Работоспособность
дорожных
одежд нежесткого
в значительной
недвижимости,
а также покрытия.
инвесторов,
осуществляющих
и потери
новое ровности
строительство,
и
определяется ровностью
Одной
из главных причин
дорожных
мероприятия
по содержанию
работы по ремонту
и реконструкции.
нежесткого типа
является неравномерное
накопление
остаточных деформаций, во многих с
Основной
капитального
реконструкции
жилых
и общественных
вызванноезадачей
влиянием
неупругихремонта
свойстви грунтов
земляного
полотна.
С началомзданий
эксплу
является
обеспечение
основных покрытия.
фондов непроизводственной
происходит
деградация сохранности
ровности дорожного
Снижение ровности сферы,
в продо
предотвращение
их преждевременного
выбытия,
восстановление
и улучшение
их
направлении сопровождаться
возникновением
колей на
поперечном профиле
проезжей част
потребительских качеств, а также повышение комфортности.
Надстройка здания — это повышение этажности дома или его частей. Использование
третьего измерения застройки является эффективным мероприятием, поскольку позволяет
увеличить полезную площадь зданий без уплотнения площади застройки, а это
интенсифицирует использование городских земель.

3.

Цель диссертации предусматривает исследование изменения ровности дорожного
покрытия и образования колеи под действием многократно повторных транспортных нагрузок,
Цель.
разработку методики прогнозирования глубины колеи на дорожных одеждах нежесткого типа и
обоснование рекомендаций по ее ограничению.
Целью исследования настоящей выпускной квалификационной работы
является техническое решение надстройки торгово-выставочного комплекса по
Задачи
улице
Пугачева в городе Уфа, анализ несущей способности существующих
-
На основе анализа результатов исследований неупругих деформаций грунта земляного
фундаментов и, в случае её дефицита, проектирование усиления фундамента,
полотна разработать модель образования колеи и изменения ровности в поперечном
при
необходимости
направлении;
–
основания
и
разработка
соответствующих
технологических схем производства работ.
-
Провести экспериментальные исследования процесса колееобразования вызванного
неупругим деформированием грунта земляного полотна;
-
Проанализировать работоспособность предложенной модели изменения ровности в
поперечном направлении по результатам экспериментальных исследований;
-
Разработать рекомендации и меры по ограничению глубины колеи на дорожных одеждах
нежесткого типа на стадиях проектирования и эксплуатации автомобильных дорог.

4.

Цель.
Научная
новизна
работы
состоит
в
том,
что
на
основе
теоретических
и
экспериментальных исследований разработана методика определения величины колеи на
Целью исследования настоящей выпускной квалификационной работы
поверхности дорожной одежды нежесткого типа в зависимости от не упругих свойств грунта
является техническое решение надстройки торгово-выставочного комплекса по
земляного полотна, с учетом влияния суммарного времени действия активных касательных
улице Пугачева в городе Уфа, анализ несущей способности существующих
напряжений, их величины и консистенции грунта, а также с учетом распределения автомобилей
фундаментов
и, движения..
в случае её дефицита, проектирование усиления фундамента,
по
ширине полосы
при
необходимости
–
основания
и
разработка
соответствующих
технологических
производства
работ. в возможности использования предлагаемой
Практическаясхем
ценность
работы заключается
методики для определения величины глубины колеи, образующейся на поверхности дорожной
одежды нежесткого типа за срок ее службы, и в разработке рекомендаций по ограничению
глубины колеи.

5.

Влияние распределения проходов автомобилей по ширине полосы движения н
Цель.
развитие остаточных деформаций
Одним из наиболее важных показателей состояния дорог является их ровность, существенн
Целью исследования настоящей выпускной квалификационной работы
влияющая на стоимость перевозок, безопасность, удобство и скорость движения. Под колеей на дороге
является техническое решение надстройки торгово-выставочного комплекса по
твердым покрытием подразумевается небольшие продольные углубления на полосах сосредоточени
улицеколёс
Пугачева
в городе
Уфа, анализ
существующих
проходов
автомобилей
(образование
колеинесущей
вызвано способности
накоплением неупругих
деформаций
фундаментов
в случаеодежды
её дефицита,
проектирование
усиления
фундамента,её глубин
уплотнением
в слояхи,дорожной
и в подстилающем
грунте). Колея
при определенной
оказывает
влияние на –безопасность
и режим
автомобилей.
При необеспеченном
при заметное
необходимости
основания
и движения
разработка
соответствующих
водоотводе
вода, скапливающаяся
в колее, через
технологических
схем производства
работ.трещины покрытия проникает в нижележащие сло
одежды и в грунт земляного полотна, что приводит к существенному снижению модулей упругост
материалов и грунта и увеличению темпа разрушения всей дорожной конструкции.

6.

Неравномерное накопление деформаций покрытия дорожной одежды происходит
Цель.
одновременно как в продольном, так и в поперечном направлении т.е. в виде образования
колеи. Скорость
накопления остаточных
деформацийквалификационной
определяется интенсивностью
и
Целью исследования
настоящей выпускной
работы
временем
воздействия,
а такжеторгово-выставочного
прочностными и комплекса
деформационными
являетсясилового
техническое
решение надстройки
по
характеристиками
материалов
одежды
и грунта
земляного полотна.
улице Пугачева
в городе дорожной
Уфа, анализ
несущей
способности
существующих
Проблема обеспечения
необходимых
потребительских
свойств
дорожной
одежды имеет
фундаментов
и, в случае
её дефицита,
проектирование
усиления
фундамента,
непосредственную
связь с процессом
накопления
остаточных деформаций
при
необходимости
– основания
и неравномерных
разработка
соответствующих
определяющим
в значительной
мере изменение
ровности дорожной одежды и скорости
технологических
схем производства
работ.
движения автомобилей

7.

Раскрытие первых трещин, возникающих в результате воздействия кратковременных
движущихся
Цель. нагрузок, обычно начинается в нижней зоне изгибаемого слоя вдоль линии
соответствующей математическому ожиданию траектории колес, так как суммарное
Целью
исследования
выпускной Поэтому
квалификационной
работы
воздействие
колёс
в этой точке настоящей
является наибольшим.
в дальнейшем
наибольшая
является
техническое
решение
надстройки вторгово-выставочного
комплекса
поy=0.
расчетная
глубина
колеи будет
рассматриваться
точках, расположенных
на прямой
улице
Пугачева в числа
городепроездов
Уфа, анализ
несущей
способности
существующих
Для определения
расчетных
автомобилей
в любой
точке поперечного
фундаментов
и, в иметь
случаефункцию
её дефицита,
усиления
фундамента,
профиля
необходимо
φ(y) ипроектирование
знать расчетную
интенсивность
движения по
при полосе.
необходимости
данной
–
основания
технологических схем производства работ.
и
разработка
соответствующих

8.

Цель.
Наблюдения на дорогах за положением траектории колёс, пересекающих данный
поперечник, что плотность вероятности φ(у) расположения траектории центра отпечатков
Целью исследования настоящей выпускной квалификационной работы
колёс на расстоянии у от среднего положения этой траектории близка к нормальному закону
является техническое решение надстройки торгово-выставочного комплекса по
распределения:
улице Пугачева в городе Уфа, анализ несущей способности существующих
фундаментов и, в случае её дефицита, проектирование усиления фундамента,
при
необходимости
–
основания
и
разработка
соответствующих
технологических схем производства работ.
где σ – среднеквадратичное отклонение величины расстояния от центра отпечатка
колеса до среднего положения продольной оси полосы наката;
ум – расстояние от среднего положения центра отпечатка правого колеса до правой
кромки покрытия.

9.

Существующие
модели определения
величины остаточных
деформаций
нежесткой
Цель. дорожной одежды и земляного полотна
За рубежом колейность уже длительное время является основным критерием
Целью исследования
настоящей
квалификационной
работыодежды.
работоспособности
конструкции
в ряде выпускной
методов проектирования
дорожной
является техническое
решение деформацией,
надстройки торгово-выставочного
комплекса
по можно
Колейность
является остаточной
причины возникновения
которой
улице Пугачева
в городе Уфа, анализ несущей способности существующих
разделить
на две группы:
фундаментов
и, в случае
её дефицита,
проектирование усиления фундамента,
причины, связанные
с влиянием
движения;
при
необходимости
основания
причины,
не связанные с–движением.
и
разработка
соответствующих
технологических
схем производства
работ.
Тяжелая подвижная
нагрузка или
избыточное давление шин, вызывая напряжения,
превышающие прочность материалов слоев дорожной одежды на сдвиг, могут вызвать
пластическое течение, при котором происходит просадка конструкции по полосе наката, а
по бокам часто происходит выпор материала

10.

Цель.
При менее тяжелой повторной нагрузке и меньшем нормальном давлении в шинах
возникают меньшие деформации, которые накапливаются во времени и проявляются в виде колеи,
так как проходы нагрузки сосредоточенны на полосе наката. Данный тип деформаций происходит в
Целью исследования настоящей выпускной квалификационной работы
слоях из материалов, проявляющих вязкие свойства, например, в асфальтобетонных слоях или в
является техническое решение надстройки торгово-выставочного комплекса по
грунте земляного полотна.
улице Пугачева в городе Уфа, анализ несущей способности существующих
Существуют два механизма накопления деформаций дорожной конструкции при действии
фундаментов
и, в случае её дефицита, проектирование усиления фундамента,
подвижной
нагрузки:
необходимости
– изменение
основания
разработка
соответствующих
• при
Доуплотнение
– включает
объемаи материала,
которое
вызвано более плотной
технологических
схем производства
работ.частиц на более мелкие.
упаковкой
частиц материала
и иногда дроблением
Пластическое течение – устойчивость слоев к сдвиговым деформациям проверяется расчетом
при проектировании конструкции дорожной одежды.
Очевидно, что основная часть общей неравномерной остаточной деформации может
накапливаться в одном слое дорожной конструкции, если материал этого слоя слишком слаб, чтобы
выдерживать воздействие прикладываемых нагрузок.

11.

Теоретические исследования выполненные Б.И. Ладыгиным показали, что при действи
удельного вертикального давления в асфальтобетонном покрытии возникают наибольшие касательны
Цель.
напряжения, равные:
̅
Целью исследования настоящей τ=0,5∙
выпускной
квалификационной работы
Критерием
перехода
асфальтобетона
в вязко
– пластическое состояние
подподействие
является
техническое
решение
надстройки
торгово-выставочного
комплекса
вертикальной нагрузки является условие:
улице Пугачева в городе Уфа, анализ несущей способности существующих
̅=2τк
фундаментов и, в случае её дефицита, проектирование усиления фундамента,
при
В результате решения задач о деформировании асфальтобетонного покрытия от вертикально
необходимости
–
основания
и
разработка
соответствующих
распределенной нагрузки получены зависимости, позволяющие определить величину остаточно
технологических схем производства работ.
деформации, ∆h накапливающейся в покрытии за время действия нагрузки Т:
а) в упруго-вязком состоянии ( ̅≤2τк):
∆h= ̅