CC BY
31
Смогунов В.В.
ДИНАМИКА ГЕТЕРОГЕННЫХ СТРУКТУР ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА
Проблема качества дорог для большинства стран является одной из наиболее актуальных проблем развития экономики, особенно важной данная проблема представляется для северных стран.
Традиционные технологии проектирования и строительства дорог предусматривают создание многослойной в сечении гетерогенной структуры, размещаемой на сложной гетерогенной в плане подстилающей поверхности.
Эксплуатация дорог происходит в условиях сложных температурно-влажностных и нестационарных динамических скоростно-весовых нагрузок.
Системный анализ трещин и других несплошностей дорожного полотна, проведенный по алгоритму системного анализа отказов восходящего типа, развитого нами на основе алгоритмов анализа космических структур, показал, что топология трещин и несплошностей чрезвычайно сложна. Нейросетевой алгоритм классификации трещин позволил установить следующее: основным видом дефектов дорожного полотна на
городских улицах являются поперечные трещины и развивающиеся от них разного рода несплошности типа выбоин, а также локализованные выбоины.
Моделирование динамики гетерогенных структур дорожного полотна совместно с подстилающей поверхностью позволило определить основные системные связи и закономерности поведения гетерогенных структур при воздействии температурно-влажных и скоростно-весовых факторов.
Основным механизмом разрушения дорожного полотна является деформационно-волновой механизм разрушения, заключающийся в зарождении температурных субмикротрещин под воздействием низких температур, развитии их под воздействием поверхностных волн, образующихся в верхней части дорожного полотна при движении транспортных средств, и превращении микротрещин в несплошности под воздействием ударных нагрузок, возникающих при наезде колеса транспортного средства на край микротрещины.
Механизмом образования локальных выбоин является механизм проседания грунта подстилающей поверхности на неоднородностях структуры, а также проседания асфальтового слоя на разуплотненных под действием волновых процессов дискретных структур дорожного полотна.
Реальными методами замедления процессов разрушения дорожного полотна в северных климатических условиях являются методы искусственного создания микротрещин с подкреплением краев трещин и эволюционное армирование дорожного полотна элементами из железобетона.
