Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия Фотиади Андрей Александрович

Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия
<
Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фотиади Андрей Александрович. Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.11 / Фотиади Андрей Александрович; [Место защиты: Моск. гос. автомобил.-дорож. ин-т (техн. ун-т)].- Москва, 2009.- 190 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1966

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Отечественный и зарубежный опыт применения цементобетонных покрытий 7

1.1. Опыт применения цементобетонных покрытия в России 7

1.2. Краткий обзор зарубежного опыта 30

1.3. Новые направления в развитии методов расчёта и конструирования 38

1.4. Цель и основные задачи исследования 44

Глава 2. Теоретические предпосылки образования уступов на автомобильных дорогах с цементобетонным покрытием 46

2.1. Анализ физических процессов вызывающие образования уступов между плитами цементобетонного покрытия 46

2.2. Вертикальные и горизонтальные перемещения цементобетонных плит в зоне поперечных швов 58

2.3. Выбор критерия для прогнозирования уступов в зоне поперечных швов сжатия 64

Глава 3. Результаты натурных обследований построенных ранее цементобетонных покрытий 80

3.1. Основные задачи и методика обследования 80

3.2. Параметры и расположение объектов 92

3.3. Анализ результатов обследования 105

3.4. Влияние образования уступов на ровность дорожного покрытия ... 118

Глава 4. Моделирование процесса образования уступов 124

4.1. Существующий метод расчёта по определению высоты уступов.. 124

4.2. Зарубежные методы прогнозирования уступов с помощью математического моделирования 129

4.3. Предлагаемая математическая модель прогнозирования уступов на основе энергии деформации в зоне поперечных швов сжатия 136

4.4. Влияние основных параметров конструкции дорожной одежды на интенсивность образования уступов на основе предлагаемой модели... 140

Общие выводы 151

Литературы 152

Введение к работе

Актуальность темы. Одной из важнейших задач федеральной целевой программы "Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы)", подпрограмма "Автомобильные дороги", является применение технических решений, обеспечивающих увеличение межремонтных сроков дорожных сооружений. По этой причине можно ожидать, что увеличение объёмов строительства цементобетонных покрытий станет важнейшим направлением в решении этой задачи. Увеличение доли автомобильных дорог с цементобетонными покрытиями в общей протяжённости сети дорог будет способствовать сокращению государственных расходов на ремонт и содержание автомобильных дорог.

Конструктивной особенностью цементобетонных покрытий является наличие деформационных швов для обеспечения возможности деформации конструкции в процессе эксплуатации под влиянием изменений температуры окружающей среды.

Опыт эксплуатации цементобетонных покрытий показал, что с течением времени между плитами могут образовываться уступы высотой несколько миллиметров. Образование уступов ухудшает продольную ровность проезжей части, увеличивает сопротивление движению, делает движение автомобилей менее комфортным, вызывает вертикальные колебания автомобилей, увеличивающие нагрузку на проезжую часть автомобильной дороги.

С целью предотвращения или ограничения образования уступов в инструкции по расчёту и конструированию цементобетонных покрытий предусмотрены специальные требования к основаниям таких покрытий. Однако, как показывают результаты натурных исследований, на большей части построенных цементобетонных покрытий со временем происходит образование уступов, ухудшающих условия проезда автомобилей. Таким образом, возникает необходимость в исследовании процесса образования уступов на цементобетонных покрытиях и установлении факторов, в наибольшей степени влияющих на интенсивность их увеличения.

Цель диссертации. Разработка методики прогнозирования процесса образования уступов между плитами на автомобильных дорогах с цементобетонным покрытием с целью выработки мероприятий по ограничению и регулированию этого процесса.

Научная новизна

Уточнены теоретические предпосылки образования уступов в поперечных швах сжатия и факторы, влияющие на их развитие.

Предложена математическая модель прогнозирования процесса образования уступов на основе учёта энергии деформации в зоне поперечных швов сжатия.

Определены параметры конструкции дорожной одежды с цементобетонным покрытием, наиболее существенно влияющие на интенсивность образования уступов во времени.

Практическая ценность. Практическая ценность заключается в возможности использования полученной математической модели при конструировании новых дорожных одежд с цементобетонным покрытием для ограничения процесса образования уступов в течение эксплуатации автомобильной дороги.

Реализация работы. Результаты работы предполагается использовать при проектировании реальных объектов, в курсовом и дипломном проектировании, а также в учебном курсе лекций.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 65-й, 66-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ) (2007, 2008 гг.), всероссийской научно-практической конференции «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения» в ИТС КГАСУ в Казани 2008 г., III всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования», посвящённой 100-летию со дня рождения К.Х. Толмачёва в СибАДИ в 2008 г., а также на заседаниях кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» МАДИ (ГТУ), 2006-2008 гг.

На защиту выносится

Результаты теоретического анализа процессов взаимного смещения плит цементобетонных покрытий под влиянием многократных нагружений автомобильными нагрузками, изменения температуры, с учётом изменения модуля упругости основания.

Результаты натурных измерений величины уступов на автомобильных дорогах, построенных более 20 лет.

Математическая модель прогнозирования процесса увеличения уступов во времени на основе учёта энергии деформации в зоне поперечных швов сжатия.

Новые направления в развитии методов расчёта и конструирования

Многолетний отечественный опыт применения цементобетонных покрытий на автомобильных дорогах различного назначения показывает, что одному из основных повреждений цементобетонного покрытия, которому уделялось и уделяется большое внимание в России, является трещинообразование. Трещины могут возникать уже в первые годы эксплуатации дороги. Необходимо отметить, что образование трещин в покрытии не означает ухудшения эксплуатационных качеств покрытия. По данным А.Н. Защепина условия работы цементобетонного покрытия после образования в плите поперечной трещины существенно не изменяется, поскольку совместная работа отдельных частей плиты обеспечивается за счёт естественного зацепления по поверхности излома. Данное предположение справедливо, если ширина раскрытия трещины незначительна. Но если происходит дальнейшие раскрытие трещины и на покрытии образуется сквозная трещина, то происходит образование уступа в трещине, точно так же, как между соседними плитами в поперечных швах.

В связи с тем, что высота уступа увеличивается сравнительно медленно и через 15-20 лет не превышает 3-4 мм, наличию уступов длительное время не уделяли внимания. Но как показывает практика эксплуатации цементобетонных покрытий в России, такие покрытия находятся в эксплуатации 30-50 лет.

На рис. 1.25, показана степень влияния уступов, трещин, разрушение швов на поверхности цементобетонного покрытия, в зависимости от меры повреждения, которые оказывают наиболее существенное влияние на продольную ровность дорожного покрытия. Целью данного исследования является анализ процесса образования уступов на автомобильных дорогах с цементобетонным покрытием, находящихся в эксплуатации в разных природно-климатических и дорожных условиях. Влияние образования трещин, разрушения поперечных швов и образования уступов на показатель ровности IRI В связи с этим перед настоящим научным исследованием были поставлены следующие задачи: 1. Провести теоретический анализ особенностей процесса образования уступов и установить критерий определяющий интенсивность этого процесса. 2. Выполнить натурное обследование ранее построенных участков автомобильных дорог с цементобетонным покрытием находящихся в разных природно-климатических и дорожных условиях и установить особенности образования и развитие уступов. 3. Разработать математическую модель прогнозирования уступов для дорожных одежд с цементобетонным покрытием с учётом изменяющихся во времени воздействий параметров транспортного потока и климатических условий. 4. Провести серию расчётов для проверки адекватности модели и выработки рекомендаций. С момента срабатывания ложного шва, следует обеспечивать эффективную передачу нагрузки с плиты на плиту от проезжающих автомобилей, чтобы избежать образования уступов. Это должно достигаться благодаря совместной работе отдельных частей плит за счёт естественного зацепления материала по поверхности излома трещины под нарезанным швом, и с помощью штыревых соединений в швах рис. 2.1,2.Схема рабочего состояния ложного поперечного шва сжатия Можно утверждать, что передача нагрузки за счёт зигзагообразной формы естественного зацепления материала по поверхности излома трещины происходит наиболее полно в случае, когда плиты вплотную примыкают друг к другу. В таком положении выступы одной плиты точно совпадают с впадинами другой плиты. Можно предположить, что такое состояние наблюдается в первые годы эксплуатации цементобетонного покрытия после срабатывания ложного шва сжатия. Совершенно по-другому ложный шов Вид поперечного шва сжатия после его срабатывания на автомобильной дороге Омск - Новосибирск на участке от с. Прокудское до пос. Сокур в Новосибирской области сжатия работает, когда со временем под воздействием транспортных нагрузок и перемещений плит, как горизонтальных, так и вертикальных, не происходит совпадение выступов и впадин, из-за того, что торцы плит оказываются не на одном уровне. В результате дальнейшего расширения плит возможен распор из-за их не совпадения. Распор и вертикальное смещение плит приводит к постепенному разрушению естественного зацепления материала по поверхности излома трещины под швом. Понижение температуры плит приводит к уменьшению их размеров, что способствует к значительному раскрытию шва. Из-за межсуточных температурных колебаний в течение года, деформативных свойств бетона и свойств основания, ширина паза поперечного шва сжатия будет непостоянной. Б.Н. Карпов в своей работе [30], рассматривает формулу, которая позволяет ориентировочно определить абсолютное раскрытие шва в годовом цикле температур. где ф- фактическое раскрытие шва; р -раскрытие шва при свободном перемещении плит; у - раскрытие шва за счёт усадки бетона; т -несостоявшееся раскрытие шва в результате сил трения, сцепления плиты с основанием; с -несостоявшееся раскрытие шва в результате смерзания плиты с основанием; ш- несостоявшееся раскрытие шва в результате сопротивления штырей.

В зависимости от ширины паза ложного поперечного шва сжатия, в тот или иной момент времени, будет зависеть коэффициент передачи нагрузки с плиты на плиту от проезжающих автотранспортных средств, что подтверждается рисунком 2.3 [44]. Из рис. 2.3 следует, что чем меньше ширина раскрытия паза ложного шва сжатия, тем большей способностью обладает конструкция шва передавать нагрузку с плиты на плиту при проезде автомобилей.

На эффективность самого зацепления материала по поверхности излома трещины будет влиять тип материала, применяемый в качестве заполнителя бетона, его прочность, форма и размер зёрен (рис. 2.4), а также прочность самого бетона.

Вертикальные и горизонтальные перемещения цементобетонных плит в зоне поперечных швов

Наиболее объективным критерием, как уже отмечалось, который позволяет дать реальную оценку состояния покрытия, являются результаты натурных обследований. С учётом того, что автомобильные дороги на территории России находятся в разных природно-климатических и дорожных условиях, были поставлены следующие задачи. Произвести обследования существующих автомобильных дорог с цементобетонным покрытием в разных условиях по климату, интенсивности движения и составу транспортного потока. А также на разных категориях дорог, с различными конструкциями дорожных одежд. Предпочтение отдавалось тем автомобильным дорогам, где срок службы покрытия составлял 30-50 лет.

Методика обследования предполагала выезд на место расположения объекта. Для выбранной обследуемой дороги определялся её статус, её категория по геометрическим параметрам и интенсивности движения. Для обследования автомобильных дорог с цементобетонными покрытиями была разработана методика. За основу была взята методика, разработанная В.П. Носовым [43], и дополненная автором диссертации. Натурное обследование цементобетонного покрытия заключалось в измерении величины уступов в поперечных швах, и выявлении повреждений, таких как трещин разных видов, шелушения, разрушения кромок швов, выбоин, отколы углов и кромок плит и другие.

Существует небольшое количество приборов для измерения величины уступа. Эти приборы можно разделить на две группы. К первой группе следует отнести статические приборы, это масштабная линейка, наугольник, верньера, штангенциркуль, штангенглубиномер и микрометры. Наиболее эффективным для определения величины уступа считаются глубиномеры индикаторные и глубиномеры микрометрические, но данные устройства находятся под влияние продольного уклона покрытия автомобильной дороги.

В связи с этим за рубежом был разработан прибор «Decaljoint» (рис. 3.1) [87]. Этот прибор состоит из продольной балки, которая опирается на две опоры на постоянном расстоянии от кромки цементобетонного покрытия. С помощью электромагнитного датчика и скользящего щупа производится замер значения уступа, которое передаётся посредством цифрового вольтметра на электронное устройство. Данный прибор позволяет замерять уступ с точностью десятой доли миллиметра. Недостатком статических приборов является малая их производительность. Более производительным способом измерения уступов считается непрерывность их измерений. Таким образом, ко второй группе следует отнести приборы регистрирующие значение уступа в процессе движения автомобиля оснащённым специальным оборудованием. К таким приборам можно отнести динамический преобразователь профиля, профилометры, профилографы и другие. Для измерения величины уступа на обследуемых автомобильных дорогах применялся штангенциркуль с ценой деления 0,1 мм. С помощью плоского угольника производился процесс замера рис. 3.2. Замеры уступов выполнялись в трёх точках по полосе движения, где позволяла интенсивность движения автомобилей (рис. 3.3). Замеры точек 1 и 3 выполнялись на расстоянии 0,5 -1,0 м от края правой и левой кромки полосы движения. Замера в точке 2 выполнялся строго по середине полосы. Замеренное значение уступа и выявленное повреждение покрытия записывалось и зарисовывалось в специальный полевой журнал (рис. 3.4). Для определения конструкции дорожной одежды использовались технические паспорта на объекты (рис. 3.5,6), а также данные, которые предоставляли дорожные организации, в чьём ведомстве находится данный участок дороги. Дополнительно для контроля толщины покрытия и основания выполнялась расчистка торцов плит от грунта обочины (рис. 3.9,10). Для определения вида грунта земляного полотна и основания были отобраны пробы для дальнейшего его изучения. С учётом того, что шовные цементобетонные покрытия представляют собой практически отдельно лежащие плиты, производился замер расстояния между каждым швом сжатия и расширения с помощью прибора кульвиметра. Данный прибор позволил быстро и эффективно замерять расстояние не только между швами, но и расстояние от шва до образовавшейся поперечной трещины. Большое значение на темп и интенсивность развития уступов оказывает интенсивность движения транспортного потока. Его величина зависит не только от количества пройденных автомобилей, но также и от количества автомобилей, пройденных с той или иной нагрузкой. В связи с этим был произведён замер интенсивности и состава транспортного потока для каждого обследуемого объекта. Учёт интенсивности и состава транспортного потока выполнялся с помощью обычного подсчёта автомобилей, пройденных за один час.

Влияние образования уступов на ровность дорожного покрытия

Обследование федеральной автомобильной дороги М2 «Крым» проводилось в августе 2006 г. на участке с 108 км по 123 км, где цементобетонное покрытие не перекрыто слоем асфальтобетона. Обследуемый участок расположен во II дорожно-климатической зоне и находится в Тульской области. Автомобильная дорога М2 «Крым» является дорогой I категории, имеет четыре полосы движения с шириной 3,75 м каждая. Обочина шириной 3,75 м укреплена слоем из асфальтобетона. Ширина земляного полотна составляет 28,5 м. На участке с 108 км по 116+0,5 км толщина цементобетонного покрытия составляет 20-23 см. На участке с 116+0,5 км по 123 км составляет 23-24 см, грунт земляного полотна суглинок тяжёлый пылеватый и супесь соответственно. Основание выполнено на всём обследуемом участке из тощего бетона толщиной 25 см и дополнительного слоя из песка толщиной 60-80 см. Расстояние между поперечными швами в среднем составляет 6 м. Обследуемый участок проходит как в насыпи, так и в выемке, что дало представление для анализа разрушения покрытия. На всём своём протяжении обследуемый участок имеет пересечение с четырнадцатью трубами и восемью мостами. Интенсивность движения на момент обследования составила 15 863 авт/сут. Конструкция дорожной одежды представлена на рис. 3.12.

Обследование объекта 2 представлял большой интерес. Детально обследованный участок федеральной автомобильной дороги МЗ «Украина» с 514+0,7 км по 516+0,7 км является участком автомобильной дороги «Лемеши-Тросна», построенного в 1958 г., который подробно рассмотрен в главе I. Обследование всей этой дороги на территории России показало, что на сентябрь 2006 г. сохранились участки, которые с момента строительства не подвергались капитальному ремонту. Некоторые участки частично перекрыты тонким слоем асфальтобетона и поверхностной обработкой. Детально обследованный участок расположен в Брянской области Севского района на границе с Сумской областью Украины, который расположен во II дорожно-климатической зоне. Дорога имеет покрытие из цементобетона толщиной 20 см с основанием из песка толщиной 35 см (рис 3.13). Грунт земляного полотна суглинок лёгкий. Обследуемый участок дороги имеет две полосы с шириной проезжей части 7 м. Обочины укреплены слоем из асфальтобетона на ширину 1 м каждая. Ширина земляного полотна составляет 15 м. Расстояние между поперечными швами от 5 м до 6,5 м. Интенсивность движения на момент обследования составила 660 авт/сут.

Федеральная автомобильная дорога М4 «Дон» была обследована на участке с 60 км по 62 км, который относится к I категории и имеет 4 полосы движения. Ширина каждой полосы движения составляет 3,75 м. Обследование выполнялось на двух полосах по ходу движения на Москву. Обочина укреплена слоем асфальтобетона на 3,75 м. Ширина земляного полотна составляет 28,5 м. Данный участок расположен в Московской области во II дорожно-климатической зоне. Конструкция дорожной одежды представлена слоем из цементобетона толщиной 24 см, который армирован плоскими сварными сетками (рис. 3.13). Продольные и поперечные стержни сетки выполнены из арматуры А II 012 мм и А I 08 мм соответственно. Основание представлено выравнивающим слоем из песка укреплённого 12% раствором цемента толщиной 8 см и щебнем толщиной 15 см. Дополнительный слой основания выполняет морозощитную функцию из песка толщиной 50 см. Грунт земляного полотна суглинок. Расстояние между швами 5 м. На момент обследования интенсивность движения на участке составила 25 736 авт/сут.

Обследование федеральной автомобильной дороги М51 «Байкал» Челябинск-Курган-Омск-Новосибирск выполнялось в Омской области на участке с 865 км по 867 км, расположенного в III дорожно-климатической зоне. Рельеф местности равнинный. Данный участок дороги был построен в 1990 г., срок эксплуатации которого на момент обследования составил 18 лет. Автомобильная дорога имеет две полосы движения шириной 3,75 м каждая, обочина укреплена на 0,75 м цементобетонном. Ширина земляного полотна 15 м. На всём обследуемом участке дорога проходит в насыпи. Конструкция дорожной одежды представлена верхним слоем покрытия из цементобетонна толщиной 12 см, уложенного на асфальтобетон толщиной 7 см. Основание выполнено из щебня укреплённого минеральным вяжущим толщиной 32 см (рис. 3.14). Расстояние между поперечными швами 5 м.

Интенсивность движения на момент обследования составила 2 912 авт/сут. Обследование региональной автомобильной дороги А114 «Вологда -Новая Ладога» выполнялось в июле 2007г. на участке с 247 км по 249+0,5 км в Вологодской области. Автомобильная дорога была построена в 1971 г. На момент обследования срок эксплуатации составил 36 лет. Участок автомобильной дороги находится во II дорожно-климатической зоне. На обследуемом участке дорога имеет две полосы, с шириной проезжей части 7 м. Обочины шириной 1 м каждая, укреплены цементобетоном. Ширина земляного полотна составляет 15 м. На всём своём протяжении проходит в насыпи и имеет пересечение с тремя трубами, с одноочковой, двухочковой и одноочковой прямоугольной трубой. Цементобетонное покрытие толщиной 20 см. Песчаное основание толщиной 40 см (рис. 3.14). Расстояние между поперечными швами 6 м. На момент обследование интенсивность движения составила 1 323 авт/сут.

Обследование местной автомобильной дороги «Устюжна-Мочала» на участке с 3 км по 4 км, расположенной в Вологодской области Устюженского района, проводилось в июле 2007 г. С момента строительства находится в эксплуатации 17 лет. Местная автомобильная дорога находится во II дорожно-климатической зоне. Конструкция дорожной одежды представлена слоем цементобетонного покрытия толщиной 20 см. Основание выполнено из песка толщиной 30 см (рис. 3.15). Земляное полотно возводилось из песчаных притрассовых карьеров. Ширина проезжей части 7 м. Ширина земляного полотна 15 м. Обследуемый участок имеет пересечение с одной одноочковой трубой и проходит в насыпи. Расстояние между поперечными швами 6 м, встречаются плиты длиной по 7 и 8 м. Интенсивность движения на момент обследования составила 585 авт/сут.

Зарубежные методы прогнозирования уступов с помощью математического моделирования

Планомерное изучение методов строительства бетонных покрытий, конструкций бетонных плит, материалов для бетона и самого бетона было начато в России с 1929 г., хотя строительство бетонных покрытий в нашей стране велось значительно раньше [70]. Строительство цементобетонных покрытий в России получило широкое распространение в начале 50-х гг. прошлого столетия с применением первого отечественного комплекта бетоноукладочных машин Д-181, Д-182, Д-195 на рельсовом ходу. В 70-е гг. началось строительство цементобетонных дорожных покрытий с применением машин со скользящей опалубкой на гусеничном ходу ДС-100, ДС-110.

Первые участки бетонных покрытий были построены в 1913 г. на улицах Санкт-Петербурга [56]. Первыми опытными участками с цементобетонными покрытиями на загородных дорогах были участки дорог строительство которых закончилось Минск-Могилёв в 1929 г., Минск-Борисов в 1930 г., Москва-Минск, Москва-Горький (рис. 1.1).

При строительстве этих объектов основной задачей являлось освоение техники строительства бетонных дорог, выяснение конструктивных размеров плит и дорожной одежды. Начиная с пятидесятых годов цементобетонные покрытия строились преимущественно на автомагистралях и дорогах с интенсивным движением тяжёлых грузовых автомобилей. Но в 1978 г. были введены строительные нормы на проектирование внутрихозяйственных дорог колхозов и совхозов. Это послужило стимулом к применению цементобетонных покрытий на местных дорогах с низкой интенсивностью движения в нашей стране. Дальнейшая эксплуатация цементобетонных покрытий показала, что через небольшой промежуток времени на покрытиях появляются повреждения. Наиболее объективным критерием, который позволяет дать объективную оценку состояния покрытия, является результаты натурных обследований. Одними из первых, кто начал изучение причин разрушения, а также обследование цементобетонных покрытий в России были СВ. Бельковский [7] и А.Н. Защепин [22,57,70]. Продолжили изучение разрушений цементобетонных покрытий: М.С. Зельманович, Т.Я. Резник, Л.И. Горецкий [14,15], И.А. Медников [38,39], В.П. Носов, [43,44], В.В. Ушаков [67], Г.Я. Ключников [31], В.К. Апестин [1], А.П. Степугпин, Л.С. Малицкий, СВ. Коновалов, Л.Б. Каменецкий [29], М.С Коганзон [32], В.А. Чернигов и др. Так, например А.Н. Защепин обследовал участок автомагистрали Москва-Минск, построенный в 1937-1938 гг. (рис. 1.2), протяжённость которого составила 5,2 км. Земляное полотно возводилось из грунтов с преобладанием лёгких пылеватых суглинков с прослойками супесей и тяжёлых суглинков и возводилось за год до укладки покрытия. Бетонное покрытие было принято толщиной от 16 до 22 см, песчаное основание от 5 до 20 см. Для укрепления краёв бетонных плит укладывались металлические стержни диаметром 12 мм в количестве одного вдоль внутреннего края и двух вдоль внешнего края плит. Металлические стержни располагались на расстоянии 5-6 см от наружной поверхности плит и на расстоянии 10 см от краёв плит. Проезжая часть состояла из двух бетонных полос шириной по 6 м и разделительной полосы шириной 0,3 м. Поперечные швы располагались последовательно через 8-10-12 и 10-13-16 м в виде швов расширения. Продольные швы через 3 м по типу ложных швов. Как отмечает А.Н. Защепин [57], за 20 лет эксплуатации автомагистрали Москва - Минск между плитами покрытия появились также небольшие ступени (уступы), что объясняется недостаточным количеством и малым диаметром штырей в стыках плит, а таїоке систематическим весенним пучением пылеватых грунтов земляного полотна и отсутствием под бетонным покрытием достаточного по толщине песчаного слоя. Диаметр штырей составлял 19 мм и размещались через 0,5 м. В 1947 - 1950 гг. был построен участок цементобетонного покрытия на автомагистрали Ленинград - Таллин. Толщина цементобетонного покрытия была принята 19 см, расстояние между швами расширения - 15 м, швы сжатия устраивали через 5 м, арматуру не применяли. При строительстве покрытия впервые были использованы пластифицирующие добавки (сульфитно-спиртовая барда и абиетиновая смола) и пластифицированный цемент [8]. С 1964 г. по 1966 г. Г.Я. Ключниковым была детально обследована данная дорога, срок эксплуатации, которой составил 13-15 лет [31]. В процессе обследования подробно определялась конструкция дорожной одежды, тип основания, вид грунта земляного полотна. Прочность бетона определялась по кернам и составила на сжатие 300 кг/см2, на растяжение при изгибе 50-70 кг/см2. Состояние дороги Ленинград-Таллин на момент обследования Г.Я. Ключниковым проиллюстрировано на рис. 1.4 в виде гистограммы, которая показывает процент разрушенных плит полностью, а таїоке количество и вид трещин приходящихся на 1 км.

Основной задачей Г.Я. Ключникова было выявление многократного воздействия транспортных нагрузок на образование трещин. В связи с этим им в период 1964-66 гг. было обследовано 5 объектов, построенных с 1950-62 гг.: дорога Москва-Ленинград; дорога Ленинград-Таллин; дорога Барнаул-Новосибирск; подъездная дорога к карьеру Воскресенского цементного завода; подъездная дорога к карьеру Курской магнитной аномалии. Конструкции дорожных одежд указанных объектов продемонстрированы на рис. 1.5, 6.

Похожие диссертации на Влияние параметров конструкции дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами цементобетонного покрытия