Материал: Разработка технологий уплотнения дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов на основе развития их реологии. Носов С.В., Рябова О.В

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный консультант: Рябова Ольга Викторовна,

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Алексиков Сергей Васильевич,

доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой строительства и эксплуатации транспортных сооружений ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурностроительный университет»

Леденев Владимир Иванович,

доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Городское строительство и автомобильные дороги» ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

диссертационного совета Д 212.033.02 при Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж,

ул. 20 лет Октября, 84, корпус 3, ауд. 3220, тел./факс: +7(4732)71-53-21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Автореферат диссертации размещен на официальном сайте Минобрнауки РФ и на официальном сайте Воронежского ГАСУ.

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Уплотнение грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей является одной из основных операций строительства автомобильных дорог, от качества выполнения которой зависят работоспособность, надежность и долговечность автотранспортных сооружений. Как показывает практика, недостаточное уплотнение дорож- но-строительных материалов служит причиной ускоренного разрушения дорожных оснований и покрытий.

Анализ работ, связанных с изучением вопросов повышения качества и эффективности уплотнения грунтов земляного полотна и асфальтобетонных смесей дорожных одежд, позволяет выделить основные направления решения этой проблемы, к числу которых относятся:

-изучение связей и закономерностей уплотняемости дорожностроительных материалов с целью совершенствования и оптимизации технологических процессов уплотнения;

-совершенствование существующих и создание новых эффективных уплотняющих машин, а также средств контроля степени уплотнения;

-обеспечение оптимальных технологических режимов работы существующих уплотняющих средств на основе исследования и учета климатических, организационных и технологических факторов, включающих исследования напряженно-деформированного состояния уплотняемого материала с учетом его физико-механических свойств.

Проблема повышения качества и эффективности уплотнения дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов может быть решена путем совершенствования технологий уплотнения на основе применения новых прогрессивных методов изучения физико-механических свойств дорожностроительных материалов, например, использованием одного из традиционных подходов к исследованию реологических свойств деформируемых сред с применением теории наследственной ползучести упруго-вязко- пластичных материалов. Без этого невозможно объективно оценить характеристики общей взаимоувязанной динамической системы "человек – машина – рабочий орган – объект воздействия – окружающая среда".

Основное внимание диссертации уделено исследованию динамики процессов уплотнения и взаимодействия земляного полотна и дорожных одежд с уплотняющими элементами машин, поскольку реологические характеристики деформируемого опорного основания (уплотняемого материала) имеют прямую связь с характером силового воздействия на него. В свою очередь, характер силового воздействия на дорожно-строительные материалы в процессе их уплотнения определяется техническими и эксплуатационными характеристиками уплотняющих машин. При этом необходимо учитывать нелинейность реологических свойств дорожностроительных материалов, а также наличие фактора времени, определяющего продолжительность действия и интенсивность изменения нагрузок на них со стороны уплотняющих элементов машин.

3

Вышеотмеченное подтверждает, что тема диссертационного исследования является актуальной и направлена на решение важной научной проблемы повышения качества и эффективности уплотнения дорожных асфальтобетонных смесей и грунтов путем совершенствования технологий уплотнения.

Представленная диссертационная работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Дороги России» и научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Вузовская наука - регионам».

Основная идея работы состоит в использовании реологического подхода к описанию и исследованию изменений физико-механических характеристик материалов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных покрытий при их уплотнении в процессе строительства автомобильных дорог.

Объект исследования: сложные физические процессы уплотнения грунтов земляного полотна и асфальтобетонных смесей дорожных одежд, методы совершенствования технологических процессов их уплотнения.

Предмет исследования: особенности совершенствования технологий уплотнения грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей на основе развития их реологии и оценки взаимодействия с различными уплотняющими элементами машин и технологическим оборудованием.

Цель работы: разработка методологических основ совершенствования технологических процессов уплотнения грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей на основе развития их реологии, учета несущей способности, времени и характера действующих нагрузок и обеспечивающих обоснованный выбор средств уплотнения и рациональных технологических режимов их работы на этапе строительства автомобильных дорог.

Указанная цель определила перечень основных задач исследований, согласно которому необходимо было осуществить следующее.

1.Определить критерии эффективности уплотнения грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей.

2.Разработать теоретические положения совершенствования технологий уплотнения грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей и их взаимодействия с элементами машин при их уплотнении.

3.Разработать модели процессов взаимодействия земляного полотна и дорожных одежд с уплотняющими элементами машин, позволяющие произвести качественную и количественную оценку изменения их на- пряженно-деформированного состояния, оценить кинетику развития деформаций при различных законах нагружения.

4.Разработать способы и методики оценки основных характеристик грунтов земляного полотна и дорожных асфальтобетонных смесей как функционалов от временного фактора, определяющих их деформационную способность.

4