Вступ. Деформаційні шви є невід’ємною складовою конструкції дорожнього цементобетонного покриву, оскільки вони забезпечують компенсацію температурних та усадкових деформацій, запобігаючи неконтрольованому утворенню тріщин. Раціональне проєктування відстані між деформаційними швами є одним із ключових факторів, що впливає на довговічність і несну здатність дорожнього покриву. Неправильний розрахунок цих параметрів може призвести до передчасного руйнування конструкції, зниження її експлуатаційної надійності, збільшення витрат на ремонтування і технічне обслуговування [1 – 6].
У цій статті розглядається питання удосконалення підходів до розрахунку відстані між деформаційними швами в цементобетонному покриві на основі проєкту ДСТУ «Настанова з проєктування жорсткого дорожнього одягу» (далі – проєкт ДСТУ), що наразі знаходиться на стадії розроблення ДП «НІРІ» за участі Національного транспортного університету. Запропоновані методи розроблені з урахуванням передового вітчизняного та світового досвіду проєктування автомобільних доріг із жорстким дорожнім одягом, аналізу чинних нормативно-правових актів, будівельних норм, науково-технічної літератури, а також сучасних дорожньо-будівельних матеріалів і технологій. Окрему увагу приділено особливостям дорожньо-кліматичних районів України, що дозволяє адаптувати методику до реальних умов експлуатування дорожнього покриву.
Проблематика. Проєктування жорсткого дорожнього одягу є складним інженерним завданням, що потребує точного урахування всіх експлуатаційних факторів, зокрема визначення оптимальної відстані між деформаційними швами. Невідповідність існуючих методик реальним умовам експлуатування може спричинити передчасне руйнування цементобетонного покриву, появу неконтрольованих тріщин та збільшення витрат на ремонтування і експлуатаційне утримування автомобільних доріг.
Сучасний підхід до проєктування повинен уніфікувати та вдосконалити методику розрахунку відстані між деформаційними швами, ураховуючи фізико-механічні властивості цементобетону, температурно-вологісний режим, тип і інтенсивність транспортного навантаження, особливості дорожньо-кліматичних районів України. Визначення відповідних параметрів має здійснюватись на основі достовірних вихідних даних, що дозволить підвищити довговічність дорожнього покриву та забезпечити ефективне використання матеріально-технічних ресурсів.
Отже, нагальною є потреба в розробленні удосконаленої методики, яка б відповідала сучасним вимогам дорожнього будівництва, сприяла підвищенню експлуатаційної надійності дорожнього цементобетонного покриву та забезпечувала економічно доцільне використання ресурсів.
Мета роботи. Сучасний розвиток дорожнього будівництва вимагає постійного вдосконалення підходів до проєктування жорсткого дорожнього одягу, зокрема визначення оптимальних відстаней між деформаційними швами. Урахування новітніх наукових досліджень, сучасних матеріалів та інноваційних технологій дозволяє підвищити довговічність і надійність цементобетонного покриву, зменшити ризик утворення тріщин та оптимізувати витрати на ремонтування і експлуатаційне утримування автомобільних доріг.
Метою роботи є інформування фахівців дорожнього господарства про новітні тенденції, методики та розробки у сфері проєктування жорсткого дорожнього одягу, зокрема щодо удосконалення підходів до визначення раціональної відстані між деформаційними швами дорожнього цементобетонного покриву. Запропоновані рішення спрямовані на підвищення ефективності проєктних рішень, адаптацію існуючих методик до сучасних умов експлуатування та забезпечення економічно обґрунтованого використання матеріально-технічних ресурсів.
Матеріали і методи. Під час дослідження використано комплексний підхід, що базується на аналізі науково-технічних напрацювань у сфері проєктування жорсткого дорожнього одягу, а також практичного досвіду його улаштування. Зокрема, ураховано результати досліджень, проведених ДП «НІРІ» та Національним транспортним університетом, які ґрунтуються на багаторічному досвіді надання послуг у галузі дорожнього будівництва.
Методологічною основою роботи є аналіз чинних будівельних норм і національних стандартів України, а також порівняння їх із відповідними закордонними нормативними документами та технічною літературою. Для забезпечення комплексності дослідження ураховано вітчизняний і світовий досвід, здобутий під час виконання робіт із проєктування та улаштування жорсткого дорожнього одягу.
Застосовано методи математичного моделювання для визначення оптимальних відстаней між деформаційними швами, оцінки напружено-деформованого стану цементобетонних плит та прогнозування їхньої поведінки за різних експлуатаційних умов. Аналіз результатів дозволяє обґрунтувати удосконалені підходи до проєктування та впровадження ефективних рішень у дорожньому будівництві.
Результати. У межах дослідження, спрямованого на впровадження сучасних методів проєктування автомобільних доріг із жорстким дорожнім одягом, було розроблено проєкт ДСТУ, який містить оновлені рекомендації щодо визначення відстані між деформаційними швами в цементобетонному покриві.
Запропонована методика ураховує різні конструктивні типи дорожнього цементобетонного покриву, зокрема:
- із штировим з’єднанням плит (ЦП-Ш);
- із армуванням і штировим з’єднанням плит (ЦП-АЩ);
- із безперервним армуванням (ЦП-БА) за потреби такого розрахунку;
- із використанням укочуваних цементобетонних сумішей (ЦП-У) за потреби такого розрахунку.
Оновлені підходи до розрахунку відстані між деформаційними швами базуються на сучасних наукових дослідженнях, міжнародному досвіді та практичних даних, що дозволяє підвищити довговічність цементобетонного покриву, зменшити ризик утворення неконтрольованих тріщин і покращити експлуатаційні характеристики конструкцій дорожнього одягу.
Висновки. Запропонована методика проєктування жорсткого дорожнього одягу на автомобільних дорогах удосконалює існуючі підходи та встановлює науково обґрунтовані вимоги до розрахунку відстані між деформаційними швами. Вона базується на сучасних дослідженнях, ураховує конструктивні особливості дорожнього цементобетонного покриву, експлуатаційні умови та передовий світовий досвід, що дозволяє підвищити ефективність проєктних рішень.
Застосування цієї методики сприятиме покращенню експлуатаційних характеристик конструкцій дорожнього одягу, підвищенню їхньої міцності, стійкості до навантажень та довговічності. Це, у свою чергу, дасть змогу зменшити ризик передчасного утворення тріщин, скоротити витрати на ремонтування та експлуатаційне утримування дорожнього покриву, а також забезпечити більш раціональне використання матеріально-технічних ресурсів у сфері дорожнього будівництва.
Впровадження удосконаленої методики проєктування сприятиме підвищенню якості та надійності цементобетонних доріг в Україні, що відповідає сучасним вимогам розвитку дорожньої інфраструктури та міжнародним стандартам.
