Влияние параметров транспортной нагрузки

  • 13 окт. 2013 г.
  • 2734 Слова
УДК 625. 855. 3
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСПОРТНОЙ НАГРУЗКИ НА РАЗВИТИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
В.А. Веренько, профессор, д.т.н., В.В. Занкович, к.т.н., А.А. Макаревич, инженер, Центр научных исследований и испытаний дорожно-строительных и гидроизоляционных материалов, БНТУ, г. Минск, Беларусь
Аннотация. Рассмотрены вопросы учета влияния транспортной нагрузки на развитие деформаций дорожныхпокрытий в процессе эксплуатации, а также основные принципы проектирования дорожных одежд с учетом данного влияния.
Ключевые слова: расчетная транспортная нагрузка, расчетный срок проведения ремонтных мероприятий, повреждаемость, деформационная устойчивость, уровень надежности.
Введение
Рассматривая работу асфальтобетонных покрытий под действием транспортной нагрузки и климатических факторов,следует различать четыре вида состояния асфальтобетона и связанные с этим четыре вида возможных дефектов и разрушений покрытия.
Во-первых, возникновение сдвигающих напряжений от достаточно высоких транспортных нагрузок. При воздействии высокой летней температуры под влиянием этих напряжений могут появляться опасные сдвиговые деформации, снижающие скорость движения и приводящие в отдельных случаях кпреждевременному разрушению покрытия.
Процесс образования колеи начинается с момента открытия движения по дороге. Вначале он идет медленно, затрагивая только верхний слой покрытия, затем к процессу подключаются нижележащие слои и грунт земполотна. Однако в случае, когда материал какого-либо слоя одежды недостаточно уплотнен или имеет низкую прочность и сдвиго-устойчивость, остаточные деформациинакапливаются первоначально именно в этом слое, затем проявляясь на поверхности покрытия [1, 2].
Во-вторых, возникновение растягивающих напряжений при понижении температуры в холодное время года и возможное вследствие этого образование трещин. При этом основным фактором, влияющим на трещиностойкость, является релаксационная способность материала покрытия [1, 3, 4].
В-третьих, работа асфальтобетона на износпод действием транспортной нагрузки в сочетании с влиянием переменных климатических факторов в значи-
тельной мере обуславливает долговечность покрытия [1], а появление недопустимых деформаций связано в первую очередь с измнениями в структуре материала и накоплением повреждаемости [5].
В-четвертых, недостаточная прочность дорожной одежды в неблагоприятный период (весна, осень) и как следствиепоявление усталостных деформаций в виде сетки трещин [1].
Таким образом, в процессе эксплуатации в структуре монолитных материалов дорожной одежды происходит накопление повреждаемости и снижение работоспособности.
При проектировании же конструкции дорожной одежды наибольшую важность приобретает определение вида расчетной нагрузки для потока, состоящего из транспортных средств различного вида.
Определениевида и количества приложений расчетной транспортной нагрузки
При проектировании нежестких дорожных одежд в качестве расчетных принимают нагрузки, соответствующие предельным нагрузкам на ось с двускатными колесами расчетного транспортного средства.
Для расчетов применяют три вида осевых нагрузок: 1. А1 - 100 кН; 2. А2 - 115 кН; 3. А3 - 130 кН, однако нет четкой методики выбора конкретной из нихдля расчета дорожных одежд.
Одной из характеристик нагрузки, которая влияет на вид напряженно-деформированного состояния, является величина отпечатка колеса. Величина эквивалентного диаметра отпечатка колеса рас-
четной оси транспортного средства при приведении к ней фактических транспортных средств, принимается по табл. 1. При этом приведение транспортного потока к расчетным осям производится подвум критериям: критерию упругого прогиба и сдвигоустойчивости. Приведение по упругому прогибу производится для двухскатного колеса расчетной оси, по сдвигоустойчивости - для одного колеса расчетной оси.
Таблица 1 Величина отпечатка колеса
Таблица 2 Экспериментальные константы
Осевая расчетная нагрузка, кН Расчетный диаметр отпечатка (упругий прогиб), см Расчетный...