SCI Библиотека

В статье выполнен анализ физико-механических характеристик грунтов земляного полотна в зонах расположения железобетонных водопропускных труб на основании изысканий, проведенных на одной из важнейших для Сибирского региона автомобильных дорог. Определены физико-механические характеристики грунтов земляного полотна в зонах расположения железобетонных водопропускных труб и объединены в инженерно-геологические элементы, приведены графики зависимости коэффициента уплотнения грунта от глубины проходки шурфа и динамического сопротивления грунтов, сопоставлены значения физико-механических характеристик грунтов и состояние дорожного покрытия в зонах расположения железобетонных водопропускных труб.

Установлено, что в зонах расположения железобетонных водопропускных труб при приближении к трубе увеличивается количество дефектов и деформаций дорожного покрытия. Физико-механические характеристики грунтов земляного полотна, расположенного вблизи железобетонной водопропускной трубы и на расстоянии 30 м от оси трубы, различаются. При удалении от оси железобетонной водопропускной трубы физико-механические характеристики грунтов улучшаются. Проведенные визуальные, натурные, лабораторные исследования и динамическое зондирование подтверждают этот вывод. Так, в пазухах водопропускных труб установлено динамическое сопротивление грунта земляного полотна 3 МПа, а на расстоянии 30 м от оси железобетонной водопропускной трубы - 4 МПа.

Рассматриваемое направление исследований является актуальным, так как своевременная, точная и быстрая оценка физико-механических характеристик грунтов земляного полотна автомобильных дорог необходима для снижения дорожно-транспортных происшествий, рационального содержания и ремонта.

В качестве способа минимизации морозного пучения земляного полотна в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях и при глубоком сезонном промерзании возможно применение силикатизации. При этом остается открытым ряд вопросов, связанных со свойствами силикатизированного грунта, характеризующими его водонепроницаемость в процессе эксплуатации сооружения и возможность создания закрытой схемы промерзания. В связи с этим целью исследования является определение зависимостей коэффициентов влагопроводности силикатизированного грунта от плотности вяжущего и числа пластичности исходного грунта с оценкой влияния на данный параметр процесса промерзания.

Методологическую основу работы составляют постановка и проведение лабораторного эксперимента с применением элементов математического анализа для обработки полученных данных. В рамках исследования проведен лабораторный эксперимент по определению коэффициентов влагопроводности силикатизированных глинистых грунтов. Также разработан и проведен эксперимент по оценке влияния процесса промерзания на коэффициенты влагопроводности силикатизированного грунта. В качестве основных лабораторных установок при реализации экспериментов использовались прибор для определения коэффициента влагопроводности грунтов ПКВГ-Ф и автоматизированный прибор ГТ 1.1.12.

По результатам проведенного исследования установлена зависимость коэффициента влагопроводности силикатизированного глинистого грунта от плотности водного раствора силиката натрия. При плотности водного раствора (концентрации) силиката натрия более 1,15 г/см3 получаемый в результате силикатизации материал и капиллярный барьер из него можно считать водонепроницаемым. Проведенные дополнительные лабораторные исследования показали, что процесс промерзания оказывает на силикатный грунт минимальное воздействие, не вызывающее кардинальных изменений влагопроводных свойств.

Введение. Повышение транспортной нагрузки на автомобильные дороги вследствие роста грузоперевозок автомобильным транспортом и смещения деловой активности в области Урала, Сибири и Дальнего Востока требуют обеспечения удовлетворительных межремонтных сроков покрытий автомобильных дорог в жестких природно-климатических условиях. При этом планомерное увеличение глубины переработки нефти приводит к снижению содержания предельных низкомолекулярных углеводородов в составе битумов нефтяных дорожных вязких окисленных, повсеместно применяющихся на территории нашей страны. Поэтому все более актуальной становится задача повышения низкотемпературных характеристик битума и модифицированных вяжущих на его основе. Перспективным во многих отношениях является применение для указанных целей побочных продуктов лесопереработки и лесо-химии, производство которых сосредоточено в основном в регионах, где требуются марки битумов с повышенной морозостойкостью.

Материалы и методы. В качестве исследуемых материалов рассмотрены традиционные для России битумы нефтяные дорожные вязкие окисленные марки БНД 70/100 и образцы пека таллового, крупнотоннажно получающегося в ходе лесопереработки на ряде отечественных предприятий. С целью определения специфических для исследуемых образцов физико-механических характеристик были использованы методы дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа.

Результаты. Представлены результаты комплексных исследований возможности применения растительных пластификаторов - продуктов лесопереработки и лесохимии в качестве регуляторов физико-механических свойств комплексных дорожных вяжущих, термогравиметрический анализ компонентного состава битумов, а также товарных продуктов лесопереработки.

Выводы. Разработанные на основании комплекса проведенных практических исследований рекомендации позволяют прогнозировать улучшение эксплуатационных показателей смесевых вяжущих при изменении их физико-химического состава на этапе подготовки к производству асфальтобетонных смесей.

The paper is devoted to the issues of predicting the temperature distribution in asphalt concrete layers in different periods of the year. Mechanical parameters of asphalt concrete strongly depend on its temperature. The reliability of the temperature dependence used for temperature prediction directly determines the reliability of calculation methods for motorway pavements design. At the same time, it should be noted that many existing models describe the temperature distribution along the depth of the asphalt concrete layer package with a rather large degree of error and are not calibrated for the conditions of the Russian Federation. Methods. The approach proposed by the authors is based on the study of the actual temperature distribution in asphalt concrete pavements by analyzing data from a set of measuring sensors installed at different depths of the asphalt concrete pavement package. The actual temperature distribution was monitored during the annual cycle from March 2023 to April 2024. Results. To approximate the results obtained, a dependence describing the sinusoidal nature of temperature variation on the surface and in the asphalt concrete layers was modified. Modification of the dependence was carried out by introducing an additional empirical parameter characterizing the dependence of the change in the absolute temperature value on the depth. The accuracy of the modified dependence is confirmed by the root mean square error (RMSE) value of up to 10 %. Conclusions. The model modified in the paper can be used at the stage of design and operation of motorways when calculating the temperature conditions of asphalt concrete layers.

Испытания материалов в лаборатории не в полной мере учитывают особенности реальной работы слоев в дорожной одежде, что сказывается на оценке его фактических свойств. В настоящее время получили распространение исследования, проводимые на полномасштабных дорожных одеждах или на реальных участках автомобильных дорог. Одним из ведущих направлений исследований дорожных одежд является выполнение ускоренных испытаний симуляторами колесных нагрузок. На сегодняшний день на территории Российской Федерации исследованиями в области ускоренных испытаний дорожных одежд, в том числе и в части разработки методологических основ, занимается только Российский дорожный научно-исследовательский институт (РОСДОРНИИ) в рамках Государственного задания в целях реализации достижения результатов федерального проекта «Общесистемные меры развития дорожного хозяйства», входящего в состав национального проекта «Безопасные качественные дороги», по теме «Создание Общеотраслевого центра компетенций по новым материалам и технологиям для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог».

В данной статье изложена необходимость разработки и использования единой методологии при ускоренных испытаниях дорожных одежд с использованием симулятора колесной нагрузки «ЦИКЛОС». Приведенная в данной работе методология направлена на последовательное и наиболее эффективное осуществление экспериментальных исследований. Реализация данной методологии позволит в последующем обеспечить качественный сравнительный анализ и сформировать подход к научным исследованиям в дорожной сфере.

Основным подходом в разработке данных методологических основ являлся анализ существующей нормативно-технической документации в области дорожного хозяйства, литературный обзор существующих исследований и общемировой опыт в области ускоренных испытаний, а также практический опыт эксплуатации симулятора колесной нагрузки «ЦИКЛОС» в рамках тестовых испытаний.

Приведены методические рекомендации по оценке прочностных, деформационных показателей свойств и степени уплотнения земляного полотна из скальных грунтов при строительстве автомобильных дорог. Оценку показатели этих свойств целесообразно осуществлять при помощи электронного динамического плотномера грунта ДПГ-1.2 TFT. Приведены конструктивные особенности этого прибора и принцип его работы, при оценке деформационных, прочностных показателей свойств и степени уплотнения земляного полотна из скальных грунтов при строительстве автомобильных дорог.

Приведены сведения о влиянии вяжущего компонента, модифицированного адгезионной добавкой АМДОР-12 на физико-механические свойства асфальтобетона. Выявлена эффективность модификации адгезионной добавкой нефтяного связующего, что позволила получить модифицированные асфальтобетоны с улучшенными физико-механическими характеристиками по сравнению с традиционным асфальтобетоном.

В статье рассмотрены методы управления информационной моделью автомобильной дороги на этапе эксплуатации. Показана комплексная методика проверки транспортно-эксплуатационных показателей, которая позволяет прогнозировать состояние дорожного покрытия, определять вероятность возникновения деформаций и разрушений во время эксплуатации дороги. Представлен программный модуль для оценки ремонтопригодности дороги с учётом всех ключевых транспортно-эксплуатационных показателей. На основе этого модуля можно рассчитать реальные межремонтные сроки службы для определённых участков дороги. В алгоритмах разработанной программы предусмотрена передача данных на различных этапах жизненного цикла, заложен этап создания среды общих данных, взаимодействие с атрибутами IFC. Такой подход обеспечивает интероперабельность информационной модели дороги, позволяет оценить, как текущее ее состояние, так и планируемые меры по устранению строительных недочётов или дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации, что обеспечивает продление срока службы дороги. Исследованы популярные реологические модели для прогнозирования остаточных деформаций дорожных одежд на основе анализа различных моделей упругопластического поведения грунта нелинейной механики грунтов. Выявлено, что наиболее адекватной является модель, использующая теорию наследственной ползучести, которая учитывает расчет нежестких дорожных одежд, подверженных воздействию кратковременной нагрузки от движущихся автомобилей. Приведены некоторые аспекты ремонтопригодности дорожного объекта, влияющие на экологические и экономические показатели окружающей среды.