Удосконалення методу оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії

Опубліковано:
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 61-77
Ключові слова: автомобільна дорога, асфальтобетон, бітум, дорожній одяг, колія, навантаження, покриття, стійкість, температура, термов'язкопружність
Як цитувати статтю: Гаркуша М. В., Онищенко А. М. Удосконалення методу оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії. Дорогі і мости. Київ, 2019. Вип. 19. С. 61-77.
Як цитувати статтю (references): Mykola Garkusha, Artur Onyshchenko. Improving the method of evaluation of the stability of non-rigid pavement against rutting. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2019. 19. P. 61-77. [in Ukrainian].

Автори

Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-5388-0561
Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-1040-4530

Анотація

Вступ. На основі досвіду останніх років експлуатації автомобільних доріг встановлено, що одним з найпоширеніших дефектів на асфальтобетонному покритті від транспортного навантаження та високої літньої температури є колія, яка призводить до зменшення його строку служби, а відповідно і всієї конструкції дорожнього одягу в цілому. Визначено необхідність удосконалення методу оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії.
Проблематика. Враховуючи, що покриття нежорсткого дорожнього одягу перебуває у складних умовах експлуатації(підтверджується інтенсивним зростанням дефектів у вигляді колії), причиною чого є зростання параметрів транспортних навантажень та високі літні температури, необхіднопідвищити стійкість покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії.
Мета. Полягає в удосконаленні методу оцінки стійкості асфальтобетонного покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії при дії вертикальних навантажень транспортних засобів за високих літніх температур.
Матеріали та методи. Аналітично-експериментальні дослідження з використанням положень теорії пружнопластичності і термов'язкопружності та експериментальні методи дослідження утворення колії в асфальтобетонному покритті нежорсткого дорожнього одягу; методи чисельного моделювання; методи математичної статистики.
Результати. На основі виконаного аналізу розглянуто умови роботи покриття нежорсткого дорожнього одягу, а також проаналізовано існуючі теоретичні та експериментальні методи прогнозування утворення колії.
Отримано аналітичну залежність та удосконалено метод оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії, від дії вертикальних навантажень транспортних засобів, що дозволяє враховувати комплексну дію основних факторів, а саме: термов’язкопружнопластичні властивості асфальтобетону; укріплення ґрунтів; температуру асфальтобетону; вертикальний тиск на покриття пневматичних коліс при проїзді транспортних засобів; інтенсивність прикладання вертикальних навантажень; час дії навантаження.
Експериментально досліджено розрахункові термореологічні характеристики асфальтобетонів та укріплених ґрунтів, міцність зчеплення між асфальтобетоном та основою при зсуві, проведено натурні, лабораторні та стендові дослідження впливу різних факторів на утворення залишкових деформацій у вигляді колії, отримано закономірності дії впливових факторів на інтенсивність утворення колії в асфальтобетонному покритті нежорсткого дорожнього одягу.
Висновки. Під час роботи удосконалено метод оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії та враховано комплексну дію основних факторів, а саме: термов’язкопружнопластичних властивостей асфальтобетону, вертикального тиску на покриття транспортних засобів та часу їх дії на конструкцію; інтенсивності прикладання вертикальних навантажень. Результати досліджень знайшли застосування при розробці нормативних документів для проектування, будівництва, реконструкції, ремонту та експлуатації асфальтобетонних покриттів на автомобільних дорогах України.

Посилання

1. Onyshchenko А. М., Garkusha M. V., Leshchuk О. М. Prediction and assessment of residual strain of asphalt concrete pavement using finite element method. World science. Warsaw, 2018. N 4 (32). Vol. 2. P. 29-37. URL: http://archive.ws-conference.com/wp-content/uploads/2321.pdf (дата звернення: 15.06.2019).

2. Гаркуша М. В. Підвищення колієстійкості нежорстких дорожніх одягів за рахунок укріплення ґрунтів основи. Вісник Oдеської державної академії будівництва та архітектури. Одеса, 2012. Вип. N 47. С. 47-53.

3. Мозговий В. В., Онищенко А. М., Гаркуша М. В., Білан О. О. Моніторинг стану дорожнього одягу для планування ремонтних робіт автомобільних доріг, у тому числі для СУСП. Дороги і мости. Київ, 2011. Вип. 13. С. 76-88. URL: http://dorogimosti.org.ua/ua/monitoring-stanu-doroghnyogo-odyagu-dlya-planuvannya-remontnih-robit-avtomobilynih-dorig-u-tomu-chisli-dlya-susp (дата звернення: 31.08.2019).

4. Мозговой В. В., Онищенко А. Н., Гаркуша Н. В. Методы повышения устойчивости к колееобразованию асфальтобетонного покрытия. Современные тенденции и направления строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог и искусственных сооружений: Материалы научно-технической конференции, посвященной 50-летию республиканского дочерного унитарного предприятия «Белорусский дорожный научно-иследовательский институт «БелдорНИИ». Минск, 2012. С. 144-150.

5. Гаркуша М. В. Прогнозування накопичення залишкових деформацій в конструкції нежорсткого дорожнього одягу. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції з участю студентів та молодих вчених «Сучасні комп’ютерно-інноваційні технології проектування, будівництва, експлуатації автомобільних доріг і аеродромів». Харків, 2012. С. 88-94.

6. Онищенко А. М., Невінгловський В. Ф., Гаркуша М. В., Різніченко О. С., Аксьонов С. Ю., Білан О. О. Заходи з підвищення колієстійкості асфальтобетонного покриття автомобільних доріг з інтенсивним рухом великовантажних транспортний засобів. Вісник Донбаської національної академії будівництва і архітектури. 2013. Вип. 2013-1 (99). С. 58-65. URL: http://donnasa.ru/publish_house/journals/vestnik/2013/maket_2013-1(99).pdf (дата звернення: 15.06.2019).

7. Аксьонов С. Ю., Гаркуша М. В. Теоретичні аспекти проектування асфальтобетонних шарів дорожнього одягу заданої довговічності. Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. Київ, 2013. Вип. 90. С. 57-65. URL: http://publications.ntu.edu.ua/avtodorogi_i_stroitelstvo/90/057-065.pdf (дата звернення: 15.06.2019).

8. Гаркуша М.В. Підвищення стійкості до утворення колії асфальтобетонного покриття нежорсткого дорожнього одягу. Дороги і мости. Київ, 2017. Вип. 17. С. 27-41. URL: http://dorogimosti.org.ua/files/upload/ilovepdf_com-27-41.pdf (дата звернення: 31.08.2019).

9. Онищенко А. М. Метод розрахунку колієстійкості асфальтобетонного покриття автомобільних доріг. Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. Одеса, 2015. Вип. N 58. С. 288-294.

10. Онищенко А. М., Худолій С. М., Гаркуша М. В., Лещук О. М. Прогнозування та оцінка залишкових деформацій асфальтобетонного покриття з використанням методу скінченних елементів. Вісник Національного транспортного університету. Київ, 2017. Вип. 1 (37). С. 308-320. URL: http://publications.ntu.edu.ua/visnyk/37/308.pdf (дата звернення: 15.06.2019).

11. Мозговий В. В., Онищенко А. М., Лаптєва Н. С., Гаркуша М. В., Аксьонов С. Ю. Методика визначення тріщиностійкості та колієстійкості асфальтобетонних шарів конструкції дорожнього одягу з використанням доменних шлаків в шарах основи: науковий твір. Україна, свідоцтво N 48068, дата реєстрації 26.02.2013.

12. Мозговий В. В., Онищенко А. М., Аксьонов С. Ю., Гаркуша М. В., Невінгловський В. Ф., Різніченко О. С. Методика приготування та результати випробування бітуму  модифікованого полімерами за допомогою лабораторного лопатевого змішувача. Вісник Національного транспортного університету. Київ, 2012. Вип. 26. Частина 1. С. 79-84. URL: http://publications.ntu.edu.ua/visnyk/26_1_2013/079-084.pdf (дата звернення: 15.06.2019).

13. Мозговий В.В., Онищенко А.М., Невінгловський В.Ф., Гаркуша М.В., Аксьонов С.Ю. Використання нових нормативних документів для визначення  розрахункових характеристик дорожньо-будівельних матеріалів. Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. Одеса, 2013. Вип. N 49. Частина 1. С. 245-251.

14. СОУ 45.2-00018112-020:2009 Будівельні матеріали. Асфальтобетон дорожній. Метод випробування на стійкість до накопичення залишкових деформацій. Київ, 2009. 18 с. (Інформація та документація).

15. Мозговий В. В., Онищенко А. М., Різніченко О. С., Гаркуша М. В., Лещук О. М., Тюлєнєв Є. І., Плазій Є. П. СОУ 45.2-00018112-020:2009. Проект. Стандарт організації України. Дорожньо-будівельні матеріали. Метод випробування на стійкість до накопичення залишкових деформацій: літературний письмовий твір науково-технічного характеру. Україна, свідоцтво N 78942, дата  реєстрації 10.05.2018.

16. СОУ 45.2-00018112-046:2009 Асфальтобетон дорожній. Методика оцінки зчеплення між асфальтобетонними шарами при зсуві. Київ, 2009. 16 с. (Інформація та документація).

17. Гаркуша М. В. Вплив укріплення ґрунтів на підвищення довговічності конструкції дорожнього одягу та зменшення колієутворення на автомобільних дорогах України. Проектування, будівництво і експлуатація нежорстких дорожніх одягів: матеріали міжнародної науково-технічної конференції, яка присвячена 80-річчю ХНАДУ та дорожньо-будівельного факультету. Харків, 2010. С.84-87.

18. Онищенко А. М., Гаркуша М. В., Аксьонов С. Ю., Білан О. О. Аналіз результатів випробування дорожнього одягу різних типів на кільцевому стенді з асфальтобетонними шарами. Матеріали міжнародної науково-технічної конференції «Сучасні технології будівництва та експлуатації автомобільних доріг». Харків, 2013. С. 154-159.

19. П-Г.1-218-113:2009. Технічні правила ремонту та утримання автомобільних доріг загального користування України. Київ, 2010. 168 с.