CC BY
27
УДК 625.765
ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ С ВНУТРЕННИМИ
ТРЕЩИНАМИ
А.В. Каменчуков, И.С. Украинский, И.Д. Алексеева, А.Б. Павликов, М.Д. Селенок EVALUTION OF THE STRENGTH OF ROAD SURFACES WITH INTERNAL CRACKS
A.V. Kamenchukov, I.S. Ukrainskiy, I.D. Alekseeva, A.B. Pavlikov, M.D. Selenok
Аннотация. Статья является завершенным этапом исследования прочности многослойных дорожных одежд с внутренними трещинами. В работе проверена адекватность гипотезы о влиянии внутренних трещин на прочность покрытия. Авторами выполнен обзор и анализ методик стендовых испытаний дорожных покрытий. Разработана программа испытаний образцов двухслойного покрытия из асфальтобетона при наличии и отсутствии имитационной трещины в нижнем слое покрытия. Образцы-цилиндры покрытия изготовлены в лаборатории и испытаны на одноосное сжатие и сдвиг, и образцов-белочек на растяжение при изгибе, при различных температурных условиях, имитирующих условия эксплуатации покрытия на автомобильных дорогах. Результаты испытаний, в целом, подтверждают адекватность выдвинутой гипотезы и не противоречат общепринятой теории прочности асфальтобетона. Также выполнена работа по математическому моделированию и оценке напряженно-деформированного состояния многослойной дородной одежды с внутренними трещинами в нижнем слое покрытия. Математическая модель показала значительные изменения в напряженно-деформированном состоянии образцов с внутренними трещинами, что коррелируется с результатами лабораторных испытаний. На основе полученных результатов разработана, и проверена в лаборатории и математически, модель образца усиленного геосинтетическими материалами. Образец с трещинной, усиленный георешеткой, показал более высокие параметры прочности на растяжение при изгибе. В заключении даны рекомендации по повышению трещиностойкости дорожного покрытия на стадии ремонтных работ.
Ключевые слова: дорожная одежда; диагностика; стендовые испытания; лабораторные испытания; прочность; сдвиг; трещиностойкость.
Abstract. The article is the completed stage of the study of the strength of multilayer pavements with internal cracks. In this work, the adequacy of the hypothesis about the influence of internal cracks on the strength of the coating was tested. The authors reviewed and analyzed the methods of bench testing of road surfaces. A program has been developed for testing samples of a two-layer asphalt concrete pavement in the presence and absence of an imitation crack in the lower pavement layer. Samples-cylinders of the coating were made in the laboratory and tested for uniaxial compression and shear, and samples-squirrels in tensile bending, under various temperature conditions, simulating the conditions of operation of the coating on highways. The test results, in general, confirm the adequacy of the hypothesis put forward and do not contradict the generally accepted theory of asphalt concrete strength. Also, work has been done on mathematical modeling and assessment of the stress-strain state of multilayer burly clothing with internal cracks in the lower layer of the coating. The mathematical model showed significant changes in the stress-strain state of specimens with internal cracks, which correlates with the results of laboratory tests. Based on the results obtained, a model of a sample reinforced with geosynthetic materials has been developed and tested in the laboratory and mathematically. The sample with a fractured geogrid showed higher tensile flexural strength parameters. In conclusion, recommendations are given for increasing the crack resistance of the road surface at the stage of repair work.
Key words: road clothes; diagnostics; bench tests; laboratory tests; strength; shear; crack resistance
Введение
Исторически сложилось так, что сеть автомобильных дорог страны развивалась неравномерно, в европейской части страны плотность дорог значительно больше, чем в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Инженерно-геологические и природно-климатические условия работы дорожных конструкций так же нельзя назвать однородными на территории Российской Федерации. Более 70 % территории страны относятся к районам рискованного земледелия, с преобладанием многолетнемерзлых грунтов и относятся к сложным инженерным условиям проектирования, строительства и эксплуатации объектов капитального строительства [1 - 3].
Территория Дальнего Востока страны, по характеру взаимодействия инженерных объектов с геосредой, несомненно, относится к территориям со слонами инженерно-геологическими и грунтово-гидрологическими условиями. Различные сочетания инженерно-геологических, природно-климатических и техногенных факторов оказывают неблагоприятное комплексное воздействие на дорожную конструкцию: изменённые, водно-теплового режима, развитие развитие и накопление необратимых деформаций земляного полотна и слоев дорожной одежды, в том числе пластических деформаций в зонах торможения и разгона транспортных средств, износ (истирание) покрытия [4-8].
Диагностика дорожных покрытий
Технического состояния дорог оценивают по «Рекомендациям по диагностике и оценке технического состояния автомобильных дорог» ОДМ 218.4.039-2018. Наиболее характерными дефектами, приводящими к ухудшению качества дорожного покрытия, является износ (истирание) покрытия, колееобразование, выбоины и трещины, которые под действием воды и транспортной нагрузки развиваются в выбоины [9 - 12].
Методика диагностики, описанная в ОДМ 218.4.039-2018 позволяет производить диагностические работы на автомобильных дорогах федерального, регионального и местного значения, с целью получения полной, объективной и достоверной информации о транспортно-эксплуатационном состоянии дорог. Что в дальнейшем даст возможность обновить банк дорожных данных о техническом уровне и эксплуатационном состоянии, а также определить участки дорог, на которых требуется проведение ремонтных работ [13, 14].
В настоящее время при диагностике автомобильных дорог оцениваются следующие показатели:
- продольная ровность. Расчет показателя IRI производился по участкам равным протяжённости 100 м и 1000 м и только на автомобильных дорогах, имеющих облегчённый либо капитальный тип дорожной одежды, а именно покрытие, укрепленное асфальтобетоном, гравиям обработанным органическим вяжущем и т. п. Единицей измерения является (м/км). Оценка технического состояния по продольной ровности производится путем сравнения фактических значений с нормативными. Нормативные показатели задаются в зависимости от категории дороги и типа дорожной одежды.
- регистрация повреждений дорожного покрытия осуществлялась с помощью визуального осмотра и анализа видео файлов. После определения повреждений на дороге, задавался соответствующий дефекту балл, согласно нормативным показателям. Участок автомобильной дороги, на котором зафиксировано наличие дефектов с оценкой менее 4,0 баллов, считается находящимся в ненормативном состоянии.
- оценка поперечной ровности (колеи) осуществляется с помощью расчета данных, полученных с дорожной лаборатории. Оценка технического состояния по поперечной ровности (колеи) производится путем сравнения фактических значений с нормативными. Нормативные показатели задаются в зависимости от категории и типа
http://vestnik-
;-nauki.ru
ISSN 2413-9858
дорожной одежды. Измерения производятся только на облегченном и капитальном типе покрытия.
Для устранения дефектов покрытия в процессе эксплуатации чаще всего применяют такие технологии как: заделка трещин битумной мастикой и эмульсиями (в весенний период); поверхностная обработка покрытия и технология Слари Сил; фрезерование и разборка верхнего слоя покрытия с устройством нового покрытия; струйно-инъекционная заделка трещин и выбоин; термопрофилирование и ресайклинг дорожного покрытия.
Непосредственно перед выполнением работ по ремонту покрытия выполняют диагностическое обследование дорог, для установления фактического уровня износа покрытия. Для оценки ровности покрытия по методике IRI, как правили, используют метод лазерного сканирования, с последующей дешифровкой и систематизацией информации в камеральных условиях. Кроме этого, для корреляции результатов сканирования величину колеи и ровность покрытия, на отдельных участках, измеряют дорожной трехметровой рейкой [14].
Стендовые испытания дорожных покрытий
В целях рационального конструирования деформационно-устойчивых дорожных одежд представляют интерес данные натурных испытаний, позволяющие определить причины формирования износа, колей и трещин в конструкциях из различных материалов и разной капитальности. Такие данные получены в рамках международной программы полномасштабных ускоренных испытаний покрытий (Full-scale Accelerated Pavement Testing «f-sAPT»), при реализации которой выполнены испытания дорожных конструкций в Австралии, Бразилии, Германии, Голландии, Китае, США (штаты Вирджиния, Дакота, Индиана, Калифорния, Канзас, Луизиана, Миннесота, Флорида и др.), Швеции, ЮАР, Японии. Безусловно, что такие экспериментальные данные уникальны и могут быть использованы во многих странах мира. Испытания проводятся при помощи кольцевых стендов, применяемых для специально построенных конструкций, или имитаторов колесной нагрузки, которые используют для испытаний дорожных одежд, как на опытных полигонах, так и конструкций на эксплуатируемых дорогах.
Кольцевые стенды (рисунок 1) применяют на опытных полигонах, на которых предварительно устраивают испытываемую конструкцию дорожной одежды. При строительстве дорожной одежды в нее устанавливают датчики, позволяющие измерять деформации [15 - 18]. Согласно требованиям ОДМ 218.2.091-2017 такие измерения называют тензометрическими наблюдениями, применяемыми для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций. Достоинством этих испытаний является возможность расположения датчиков по глубине как на границах раздела слоев, так и внутри слоя. При обработке данных можно судить о вкладе того или иного слоя дорожной одежды, а также грунта земляного полотна в смещение поверхности покрытия, накопленное в результате воздействие нагрузки.
Рисунок 1 - Кольцевые стенды испытания дорожных одежд [14 - 18]: а - имитатор университета Кентербери (Новая Зеландия, южный остров); б - имитатор Нантского университета (Франция); в - имитатор Андского университета (Колумбия)
На рисунке 2 приведены линейные имитаторы подвижной нагрузки [19 - 22], достоинством которых является возможность их транспортировки. Поэтому такие имитаторы применяют как для испытаний конструкций, построенных на опытных полигонах, так и дорожных одежд на эксплуатируемых участках дорог.
Рисунок 2 - Имитаторы подвижной нагрузки [19 - 22] а - Caltrans/UCPRC HVS; б - FloridaDOT; в - TxDOT MLS (обновленный вариант); г - Kansas APT; д - Indiana DOT APTF; е - Louisiana DOTD ALF
Анализ результатов данных испытаний позволяет определить условия, при которых определенный элемент дорожной конструкции вносит наибольший вклад в накопленную всей системой «дорожная одежда - земляное полотно» остаточную деформацию или глубину колеи на покрытии. Также имеется возможность исследования условий, при которых деформации материала конструктивного слоя являются деформацией сдвига.
Лабораторные испытания дорожного покрытия (образцов) на сажание и сдвиг
Согласно общепринятым представлениям о напряженно-деформированном состоянии асфальтобетонного покрытия дорожной одежды величина растягивающих напряжений в нем не значительна и наличие трещин в нижних слоях покрытия, заполненных в процессе ремонта однородным материалом, обеспечивает необходимые прочностные связи в структуре покрытия и не приводит к ощутимому снижению его прочности. Однако, опыт эксплуатаций подобных конструкций говорит об обратном - над трещинами в нижних слоях развиваются отраженные трещины вышележащего слоя.
Образование отраженных трещин на покрытиях дорожных одежд - сложный многостадийный процесс, происходящий с участием большого количества переменных, независимых факторов. Моделирование процесса развития отраженных трещин в дорожном покрытии с учетом влияния всех этих факторов на лабораторных образцах - это сложная, нетривиальная научная задача. Предлагаемая авторами методика проходит этап апробации, накопления экспериментальных данных.
Первым этапом разработки лабораторной модели в описываемом исследовании стало исследование влияния наличия трещин в нижнем слое покрытия на прочность конструкции на сжатие. Для проверки выдвинутых гипотез в испытательном центре строительных материалов Тихоокеанского государственного университета выполнено испытание образцов двухслойного покрытия из асфальтобетона с заложением в нижний слой покрытия искусственной трещины [23].
Для изготовления образцов использовалась асфальтобетонная смесь, наиболее широко применяемая в регионе исследования для сооружения покрытий дорожных одежд: мелкозернистая асфальтобетонная смесь, тип Б марка I на битуме с границами пенетрации 90-130. Смесь была изготовлена на асфальтобетонном заводе, повторно разогрета в лаборатории и отформована. Формование смеси происходило в температурном диапазоне 140-150°С путем прессования в стальных цилиндрических формах под нагрузкой в 40 МПа.
Согласно плану эксперимента было изготовлено 4 серии образцов, по 6 образцов в каждой серии: три серии образцов с трещиной, и одна контрольная серия без трещины. Образцы цилиндрической формы высотой и диаметром 10 см. При формовании смесь укладывалась двумя слоями толщиной слоя после уплотнения 6 см и 4 см. Для моделирования в структуре материала трещины, заполненной полимерным веществом без прочностного каркаса из минерального заполнителя, в нижний слой образца закладывалась пластина из экструдированного пенополистирола. Выбранный материал имел достаточную жесткость и температурную стойкость (температура плавления экструдированного пенополистирола +270°С, температура укладки асфальтобетона - в интервале 140-150 °С) для моделирования трещин в заданном направлении и с требуемой глубиной 2 см, 3 см и 4 см (рисунок 3). В то же время прочностные свойства экструдированного пенополистирола не позволяли создать армирующий элемент, придающий асфальтобетонному образцу дополнительную жесткость. Пористая структура экструдированного пенополистирола, уплотняющаяся в процессе формования образца под нагрузкой в 40 МПа, создавала в структуре асфальтобетона элемент, схожий по своим свойствам с трещиной, заполненной полимерно-битумной мастикой. Образцы формовались в соответствии с ГОСТ 12801-98.
Рисунок 3 - Моделирование трещины в образце: а - закладка трещины; б - образец, заполненный асфальтобетоном; в - двухслойный
образец
После выдерживания необходимого срока для остывания, твердения и набора прочности образцы были испытаны на сжатие на прессе ИП 6083-500-0. Перед испытанием образцы не подвергались дополнительному термостатированию, испытание проводилось при температуре в лаборатории 20 °С. Результаты испытаний представлены в таблице 1.
В ходе обработки результатов испытания была получена линейная эмпирическая зависимость прочности двухслойного элемента из асфальтобетона от геометрических параметров трещины, в виде
у = 4 Ь ^
где х - глубина трещины, мм; А - эмпирический коэффициент, А = -0,206; В - эмпирический коэффициент, В = 5,025.
Таблица 1 - Предел прочности на сжатие, МПа
№ образца Предел прочности образца, МГ а, при глубине трещины
2 мм 3 мм 4 мм контрольный (0 мм)
1 4,65 4,68 4,92 5,39
2 4,24 4,85 4,53 5,54
3 5,43 3,93 3,68 4,23
4 4,27 4,50 3,69 4,92
5 5,51 4,08 3,54 4,57
6 3,97 3,83 5,12 5,47
Среднее 4,68 4,31 4,24 5,02
y=ax+b 4,61 4,41 4,20 5,03
Результаты испытаний подтвердили выдвинутую гипотезу, но для расширения области применения предложенной модели было принято увеличить количество факторов, исследуемых на данной модели.
Следующим этапом разработки модели стало исследование влияния температурных режимов эксплуатации асфальтобетонного покрытия на его прочностные характеристики, при условии, что в нижних слоях покрытия имеются внутренние трещины.
Для проведения испытаний было изготовлено шесть серий по десять образцов цилиндров с диаметром и высотой 7 см. Как и в предыдущем опыте, при формовании смесь укладывалась двумя слоями 3 и 4 см. Элемент, имитирующий трещину, имел высоту 2 см. Образцы, испытанные при 50°С и 0°С подвергали термостатированию в воде, образцы, испытанные при -30°С - в морозильной камере.
Полученные результаты показали снижение однородности, что в целом не противоречит общепринятой теории прочности асфальтобетона - стабильные прочностные показатели материал имеет в узком диапазоне температур, называемом рабочим диапазоном температур. Часть результатов в ходе статистической обработки не прошло проверки на ошибки и было отброшено при конечной обработке результатов. Полученные результаты подтвердили теоретическую гипотезу - образцы с внутренней трещиной показали более низкую прочность и однородность прочности, чем контрольные образцы. В таблице 2 представлена обработка результатов испытаний, в том числе гарантированное значение прочности, рассчитанное по показателям однородности.
Таблица 2
Исследование влияния температуры
№ образца Прочность образцов, МПа, при температуре, °С
50 0 -30
контрольный с трещиной контрольный с трещиной контрольный с трещиной
1 0,875 0,6475 8,435 8,2 18,35 16,66
2 0,6875 0,61 8,71 8,2425 19,5525 15,5675
3 0,895 0,845 9,18 7,975 21,1975 19,7525
4 0,81 0,8775 8,7525 7,365 25,3 12,8475
5 0,725 0,97 8,3925 6,4275 21,6925 18,7075
6 0,84 0,8075 7,7175 7,8175 20,59 20,3475
7 0,6475 0,7225 7,3125 6,8275 24,9875 23,44
8 0,875 0,85 7,405 7,7525 21,15 23,835
9 0,8325 8,145 6,9075 23,22 19,3775
10 9,4625 7,93 22,2575 26,275
ср. знач 0,798611 0,79125 8,35125 7,5445 21,82975 19,681
ско 0,089827 0,122029 0,717921 0,629672 2,207108 4,070215
коэф. Вар. 0,112479 0,154223 0,085966 0,083461 0,101106 0,206809
гарант. Знач. 0,595602 0,509363 6,750287 6,140331 16,9079 10,60442
Для оценки влияния внутренних трещин на сдвигоустойчивость асфальтобетона были изготовлены четыре серии образцов по 24 штуки в каждой: две на асфальтобетоне типа Б и две на асфальтобетоне типа 5, с дефектом и контрольная серии соответственно (таблица 3). Испытание на сдвиг происходило по методическим рекомендациям, разработанным Объединением «Дорстройпроект» и ФГДУП «Омский Союздорнии». Экспериментальное приспособление показано на рисунке 4.
Рисунок 4 - Приспособление для испытания образцов на сдвиг: а - схема приспособления; б - проведение испытаний
Таблица 3 - Сдвиговые испытания
№ образца Асфальтобетон тип Б Асфальтобетон тип 5
Осевое сжатие Касательное по Осевое сжатие Касательное по
Никольскому Никольскому
контр. трещ. контр. трещ. контр. трещ. контр. трещ.
1 4,683 4,9475 3,191 4,836 4,33 4,3425 3,341 3,936
2 5,33 5,1075 3,898 3,882 4,353 3,9025 3,755 3,909
3 3,83 4,508 4,118 4,523 4,67 4,245 4,206 3,564
4 3,94 4,41 3,595 3,805 4,52 4,005 3,564 3,295
5 3,945 3,93 4,836 5,665 4,693 4,638 4,391 3,823
6 4,78 3,91 4,327 5,623 4,5 3,933 3,3 3,805
7 4,61 4,348 3,823 3,845 4,72 4,328 4,041 3,209
8 4,6275 4,27 3,736 4,512 4,69 3,908 3,623 3,591
9 4,6375 3,915 4,214 4,782 4,945 4,25 3,482 3,382
10 6,33 3,63 3,714 3,3 4,098 3,998 4,482 3,618
11 5,205 4,353 4,809 3,491 3,808 4,563 4,127 3,918
12 5,92 5,43 4,85 3,309 3,855 3,945
ср. знач. 4,820 4,396 4,093 4,298 4,432 4,108 3,855 3,741
СКО 0,772 0,538 0,535 0,825 0,357 0,383 0,402 0,425
коэф. Вар. 0,160 0,122 0,130 0,192 0,081 0,093 0,104 0,114
гарант. Знач. 3,122 3,213 2,915 2,482 3,647 3,266 2,969 2,805
Результаты испытаний также подтвердили выдвинутую гипотезу о том, что внутренние трещины в многослойном дорожном покрытии приводят к уменьшению прочностях характеристик покрытия и способствует развитию отраженных трещин.
Оценка прочности покрытия на растяжение при изгибе
Для оценки уровня износа дорожного покрытия, его прочностях характеристик из покрытия выпиливаются керны диаметром 150 (200) мм или плиты 300х300 мм, для дальнейшего испытания в лабораторных условиях. Испытания к стойкости на колееобразовапние проводят в специальной установке (например: Оборудование для испытания на колееобразование («Колесо»), рисунок 5) [10] в соответствии с ГОСТ Р 58406.3-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения стойкости к колееобразованию прокатыванием нагруженного колеса».
Рисунок 4 - Испытание покрытия на колееобразование в установке
Основным показателем прочности дорожного покрытия является предела прочности на растяжение при изгибе, который определяется в соответствии с ГОСТ Р 58406.6-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения предела прочности на растяжение при изгибе и предельной относительной деформации растяжения».
В настоящем исследовании выполнен сравнительный анализ изменения предела прочности на растяжение при изгибе в образцах с внутренними трещинами и в образцах без трещин.
При выполнении работ использовалось следующе оборудование:
- Машина для испытаний ПМ-1А-70АБ (Свидетельство о поверке №С-АЮ/23-09-2021/96846173 от 23.09.2021 до 24.09.2022);
- Весы Vibra AJ-6200CE (Свидетельство о поверке №С-АЮ/18-02-2021/38915942 от 18.02.2021 до 17.02.2022);
- Шкаф сушильный UT-4686 (Протокол №10853 от 26.02.2021 до 25.02.2022);
- Формы цилиндрические ЛО-257 диаметром 71,4 мм (Протокол №ИЛ-741 от 02.11.2021 до 01.11.2022);
- Роллерный компактор, модель В039 (Аттестат №206223 от 25.11.2020 до
24.11.2021);
- Штангенциркуль ШЦ-1-150 0,1 (Свидетельство о поверке №С-АЮ/09-08-2021/85510126 от 09.08.2021 до 08.02.2022);
- Приспособление для испытания на изгиб (Аттестат №ИЛ-330 от 20.10.2020 до
19.10.2022).
Образцы-плиты приготовлены в соответствии с ГОСТ Р 58406.4-2020 «Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Приготовление образцов-плит вальцовым уплотнителем» из горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона тип Б, марки I на БНД 100/130 по ГОСТ 9128-2013.
Перед приготовлением плит, была определена средняя плотность асфальтобетона по ГОСТ 12801-98. Средняя плотность асфальтобетона составила 2,37 г/см3.
На роллерном компакторе изготовлено 4 плиты из асфальтобетона плотностью 2,37 г/см3 размером 30,5*40,0*7,0 см. В 2 плитах на глубине 3,0±0,2 см от верха плиты заложены детали из экструдированного пенополистирола высотой 2,0 см и толщиной 1,0 см имитирующие трещину.
Через 24 часа после изготовления образцов-плит были выпилены 12 образцов-балочек размером 7,0*7,0*30,5 см. Шесть балочек без трещины (рисунок 6, а) и шесть балочек с имитацией трещины (рисунок 6, б). Допуск по размерам поперечного сечения ±2,0 мм.
Рисунок 6 - Образцы-балочки без трещины (а) и с имитацией трещины (б)
Образцы-балочки были разделены на две группы, в каждую из которых вошли три балочки без трещины и три балочки с внутренней трещиной, для проведения на изгиб. Первая группа образцов испытывалась при температуре (плюс 22±3) °С, не регламентированные испытания. Вторая группа образцов перед испытанием была выдержана 24 ч в морозильной камере при температуре (минус 18±2) °С, в соответствии с п. 8.4.1 ГОСТ Р 58406.6-2020. Расчетная схема испытания, на примере образца-балочки с внутренней трещиной, представлена на рисунке 7.
1 Г
£ трещина О
] г с лк 200
Рисунок 7 - Схема испытания образцов-балочек
Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2022, Т.8, №2
- http://vestnik-nauki.ru -^ 2413-9888
Процесс испытания образ-балочек показан рисунке 8, а характер разрушений образцов с без трещин и с трещинами показан на рисунке 9. При температуре образцов (минус 18±2) °С происходит образование трещины и разлом балочки в месте приложения нагрузки на две части, а при температуре (плюс 22±2) °С образцы испытывают ярко выраженные пластические деформации и также разрушаются разломом в месте приложения нагрузки на две части.
Рисунок 8 - Проведение испытаний на изгиб при температуре (минус 18±2) °С
Рисунок 9 - Характер разрушения образцов без трещины (а) и образцов с имитацией
трещины (б)
Расчет прочности при изгибе на растяжение выполнен по формуле (1) ГОСТ Р 58406.6-2020:
р _ ьи- н п_а
~ «ъъ'- 10 ■ (2)
где Р - разрушающая нагрузка, Н; Ь - расстояние между опорами, см; Ь - ширина образца, см; И - высота образца, см.
Результаты испытаний приведены в таблицах 4 и 5.
Таблица 4 - Результаты испытания образцов-балочек при температуре (плюс 22±3) °С
№ Размеры образца-балочки, см Расстояние между опорами Ь, см Максимальное значение прогиба, мм Разрушающая нагрузка, Н Прочность при изгибе на растяжение, МПа
Ширина Ь Высота И Длина Ь Отдельного образца Среднее значение
Образцы-балочки 1 группа
1 7,20 7,15 30,5 20,0 2,30 2824 2,30 2,21
2 7,20 7,15 30,5 20,0 2,17 2700 2,20
3 7,20 7,15 30,5 20,0 2,10 2616 2,13
Образцы-балочки 2 группа с имитацией трещины
1 7,15 7,20 30,5 20,0 2,27 1551 1,26 1,26
2 7,15 7,15 30,5 20,0 2,22 1541 1,26
3 7,20 7,15 30,5 20,0 2,30 1544 1,26
Таблица 5 - Результаты испытания образцов-балочек при температуре (минус 18±2) °С
№ Размеры образца-балочки, см Расстояние между опорами Ь, см Максимальное значение прогиба, мм Разрушающая нагрузка, Н Прочность при изгибе на растяжение, МПа
Ширина Ь Высота Ь Длина Ь Отдельного образца Среднее значение
Образцы-балочки 1 группа
1 6,85 7,00 30,5 20,0 0,97 9033 8,07 9,24
2 7,00 7,00 30,5 20,0 0,71 11212 9,81
3 7,00 7,05 30,5 20,0 1,16 11404 9,83
Образцы-балочки 2 группа с имитацией трещины
1 6,95 7,00 30,5 20,0 0,76 8577 7,56 8,25
2 7,15 7,00 30,5 20,0 1,08 10136 8,68
3 7,00 7,00 30,5 20,0 0,66 9721 8,50
Анализ результатов, представленных в таблицах 4 и 5 показал, что прочность на растяжение при изгибе образцов с трещиной примерно в 2 раза меньше, чем у образцов без трещины при температуре плюс 22±3 °С (соответствует весенне-осеннему периоду эксплуатации покрытия) и на 10 % меньше при температуре минус 18±2 °С (соответствует зимнему периоду эксплуатации покрытия).
Оценка напряженно-деформированного состояния
Все виды натурных и лабораторных испытаний дорожных одежд на прочность, износостойкость, сопротивление колееобразованю и трещиностойкость гарантируют адекватность работы модели с высоким уровнем доверительной вероятности при проведении экспериментов в идентичных или близких по своим свойствам условиям эксплуатации материала. Так как территория Восточной Сибири и Дальнего Востока России существенно отличается, по природно-климатическим и инженерно-геологическим условиям эксплуатации строительных объектов, от Центральной и Европейской части страны, то возникает необходимость апробировать, корректировать и оптимизировать большинство технологий к местным условиям эксплуатации.
Удаленные регионы страны всегда испытывали сложности в финансировании, именно поэтому проведение полномасштабных натурных испытаний не всегда целесообразно с экономической точки зрения.
В строительной отрасли для оценки прочностных характеристик строительных материалов и изделий, в последнее десятилетия, стали широко применяться методы математического моделирования. Для математического моделирования и оценки напряженно-деформированного состояния дорожного покрытия приметают программные комплексы ЛИРА, Оео5, ОепГОБ32 [24, 25].
Для исследования процессов образования и развития внутренних (отраженных) трещин в покрытии дорожных одежд выполнены работы по оценке напряженно-деформированного состояния двухслойных асфальтобетонных систем:
- верхний слой из асфальтобетона Е = 2400 МПА (толщина 3 см)
- нижний слой из асфальтобетона Е = 1400 МПа (толщина 4 см)
- трещина, заполненная битумной мастикой Е = 0,5 МПа (толщина 2 см ширина
1 см)
Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2022, Т.8, №2
- http://vestnik-nauki.ru -^ 2413-9888
Решение статических задач линейной теории упругости производится на основе численного решения уравнений линейной теории упругости методом конечных элементов (МКЭ) [26 - 28].
Уравнения равновесия для однородного, изотропного и весомого тела выглядит следующим образом
<1Ш + ^ = 0., (3) где Оу, } - частные производные тензора напряжений и ¥— объемные силы в системе координат ¡, ] = х, у, г.
Относительные деформации считаются малыми и компоненты тензора относительных деформаций определяются по уравнениям Коши - геометрические уравнения
«ч = 0.5 (¡¿у + (4)
где uij, иц - частные производные компонент вектора перемещений в принятой системе координат.
Условия связи между компонентами тензора напряжений и тензора относительных деформаций (уравнения физического состояния) имеют следующий вид
{ГЦ = Ецы^ц, (5)
где Еуы - компоненты симметричного тензора упругости, а именно
Ецы = = Ещь = (6)
Уравнения неразрывности деформаций (уравнения Навье)
I ЯдаОДн I А = 0' (7)
Граничные условия записываются в виде
щ =щщяа5и1 (8)
^ = на (9)
где щ, п- направляющие косинусы на границах Би и Б/; щ, ¥— векторы перемещений и усилий на тех же границах соответственно.
Принцип возможных перемещений (Лагранжа), на котором основана физическая интерпретация МКЭ, гласит, что в равновесном состоянии при произвольно малых перемещениях полная работа внутренних сил равна полной возможной работе внешних сил
= jSuTpdV = jSuTqdS = ^Зит/Ьс1Ь,
V V Б Ь (10)
где ¿е - вариации тензора относительных деформаций; о - тензор внутренних напряжений; ¿и - вариации вектора возможных перемещений; р, q, /Ь - объемные, поверхностные и сосредоточенные внешние нагрузки, действующие на систему (тело).
Минимизация уравнения (10) приводит его к виду основного уравнения метода конечных элементов, записанного в матричной форме
[ * ]{и} = {Р }, (11)
где [*] - глобальная матрица жесткости системы; {и} - глобальный вектор смещений; -глобальный вектор сил.
Стандартное выражение для вычисления матрицы жесткости любых конечных элементов имеет вид
[* ] = /[в ]т [о Р ,
" 02)
где [5] - матрица производных функций формы; [О] - матрица упругости; [5] -транспонированная матрица производных функций формы; V- объем, по которому производится интегрирование.
[»] =
Е
(1 + V )(1 - V!)
1
п 1
0 0
Матрица упругости (свойств материала) для плоской задачи теории линейной упругости записывается в виде
0 0
(1 -О/2] (13,
где Е - модуль деформации (упругости); V - коэффициент Пуассона, у1 = V - для плоского напряженного состояния; v1 = V (1^) - для плоской деформации.
Матрицы упругости для плоской задач теории упругости предполагает использование
в физических уравнениях следующие вектора относительных деформаций и напряжений
}г
(б} = (
Ж
Б Б Б
XX уу ху
ООО
XX уу ху
(14)
(15)
Главные напряжения и относительные деформации вычисляются по формулам теории напряжений и деформаций механики сплошной среды.
Средние напряжения и средние относительные деформации вычисляются по формулам
О* =(О1 +О2 +О3 )/3
Бт =(Б1 +Б2 +Б3 )/3
(16) (117)
гдео;, о2, о3 и £], е2, е3- компоненты главных напряжений и относительных деформаций.
Моделирование выполнено методом конечных элементов для образца шириной 11 см толщиной 7 см. Результаты расчетов и оценка изменения перемещений (рисунок 10), напряжений (рисунок 11) и деформаций (рисунок 12) образцов с внутренней трещиной и без трещины при нагрузке до 10 кН/м2.
Рисунок 10 - Результирующие перемещения ё (мм) в образцах с внутренней трещиной (а) и без трещины (б)
Рисунок 11 - Эквивалентное девиаторное напряжение I (кПа) в образцах с внутренней
трещиной (а) и без трещины (б)
б)
1
В,, а«}« 5 0.(01» аоодо йО&км
0.50035 00СЙТП С-.В01К
0Ю14Я
0.00175 йао,11 п
Рисунок 12 - Эквивалентная дивиаторная деформация Её в образцах с внутренней
трещиной (а) и без трещины (б)
Таким образом, результаты математического моделирования изменения напряженно-деформированного состояния образцов с внутренними трещин в покрытии дорожных одежд и в образцах без выжаренных дефектов покрытия показывают, что действительно зона с трещиной является зоной ослабления конструкции с ярко выраженным очагом концентрации напряжений.
Рекомендации по борьбе с внутренними и отраженными трещинами
Для предотвращения образования отраженных трещин, как следствия развития деформаций в слоях дородных одежд под динамическим фактором транспортного нагружения необходимо учитывать механизм образования трещины [12, 29]:
- Трещины, образовавшиеся как следствие дефектов основания (колея, просадки).
- Трещины, образовавшиеся в слоях дорожной одежды в процессе ремонта конструкции.
При деформации основания земляного полотна и нижних слоев дорожной одежды необходимо выполнить полную разборку деформированных слоев и устройство новой конструкции дорожной одежды или переработку (методом холодной регенерации) деформированных слоев с перекрытием новым слоем покрытия [24, 30, 31].
В том случае, когда внутренние трещины образовались в результате выполнения ремонтных работ, необходимо уменьшить влияние концентрации напряжений на границах трещины на развитие деформаций в вышележащих слоях конструкции. Для уменьшения этого влияния необходимо:
- Исключить наличие в основании трещин, заполненных неукрепленным материалом (песок, грязь, продукт износа шин).
- Раскрыть трещины до ширины 15-20 мм и заполнить мастикой на всю глубину трещины.
- Закрыть трещину геосинтетическим полотном или георешеткой уложенной на основание подгрунтованное битумной эмульсией с перекрытием трушены не менее 25 см в обе стороны от оси трещины.
По методике представленной выше испытаны образцы-балочки с имитацией внутренней трещины и прослойкой из геосинтетического материала Геосетка E'GRID 3030 L. Результаты испытаний представлены в таблице 6. Результаты математического моделирования и оценки изменения напряженно-деформированного состояния предлагаемого способа предотвращения развития отраженных трещин показаны на рисунке 13.
Таблица 6 - Результаты испытания образцов-балочек с имитацией трещины и геосеткой
№ Размеры образца-балочки, см Расстояние между опорами L, см Максимальное значение прогиба, мм Разрушающая нагрузка, Н Прочность при изгибе на растяжение, МПа
Ширина b Высота h Длина L Отдельного образца Среднее значение
испытания при температуре плюс 22±3 °С
1 7,00 7,10 30,50 20 2,17 2011 1,71 1,73
2 7,00 7,10 30,50 20 2,22 2057 1,75
3 7,00 7,10 30,50 20 2,20 2039 1,73
испытания при температуре минус 18±2 °С
1 7,10 7,05 30,50 20 0,90 10084 8,57 8,71
2 7,10 7,05 30,50 20 1,01 11317 9,62
3 7,00 7,05 30,50 20 0,82 9188 7,92
Однозначно можно сказать, что деформации в конструкции с заделанной трещиной значительно меньше, чем в конструкциях с внутренней трещиной и сопоставимы с деформациями, развивающимися в дорожных одеждах с без внутренних трещин или в новых покрытиях.
Рисунок 13 - Эквивалентная дивиаторная деформация Её в образцах с внутренней трещиной (а), без трещины (б) и с заделанной трещиной (в)
Заключение
В результате выполненных исследований можно однозначно сказать, что наличие внутренние дефекты в многослойных дорожных покрытиях приводя к уменьшению предела прочности на растяжение конструкции. При положительных температурах (в весенне-летний период) прочность покрытия с внутренними дефектами значительно меньше прочности недеформированного покрытия, что в первую очередь связано с развитием пластических деформаций и деформаций, связанных с течением битума.
Для повышения трещиностойкости конструкции и повышению прочности многослойной системы на растяжение при изгибе, рекомендуется при ремонте покрытия укладывать прослойку из георешетки в следующей последовательности производства работ:
- Исключить наличие в основании трещин, заполненных неукрепленным материалом (песок, грязь, продукт износа шин);
- Раскрыть трещины до ширины 15-20 мм и заполнить мастикой на всю глубину трещины.
- Закрыть трещину геосинтетическим полотном или георешеткой уложенной на основание подгрунтованное битумной эмульсией с перекрытием трушены не менее 25 см в обе стороны от оси трещины;
- Восстановить покрытие из асфальтобетона на проектную толщину.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каменчуков А.В. Оценка качества отдельных работ по ремонту покрытий автомобильных дорог / А.В. Каменчуков // Дальний Восток: Проблемы развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплекса: материалы международный научно-практической конференции. Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. унта, 2015. Вып. 15. (Научные чтения памяти профессора М.П. Даниловского). С. 29-33.) Режим доступа https://elibrary.ru/item.asp?id=25037806 (дата обращения 10.12.2021).
2. Onyango, M., Merabti, S.A., Owino, J., Fomunung, I., Wu, W. (2018) Analysis of cost effective pavement treatment and budget optimization for arterial roads in the city of Chattanooga. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 12 (3), pp. 291-299. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s11709-017-0419-5 (дата обращения 10.12.2021).
3. Khan, T.U., Norton, S.T., Keegan, K., Gould, J.S., Jacques, C.D. (2017) Use of multiple non-destructive evaluation approaches in Connecticut to establish accurate joint repair and replacement estimates for composite pavement rehabilitation. Airfield and Highway Pavements 2017: Design, Construction, Evaluation, and Management of Pavements - Proceedings of the International Conference on Highway Pavements and Airfield Technology 2017, 2017-August, pp. 201-208. Retrieved from https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85048974791&origin=resultslist (дата обращения 10.12.2021).
4. Радовский Б.С. Проблема повышения долговечности дорожных одежд и методы ее решения в США // Internet Laboratories, Inc., США: Серия: Дорожная Техника, 2006. С. 108-119.
5. Egorova, G. I., Semukhin, S. P., Egorov, A. N., Kachalov, N. A. (2020). Innovations in the technology for producing asphalt concrete based on neutralized catalyst as a condition for improving the quality of road surfaces. Paper presented at the IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 941(1) doi:10.1088/1757-899X/941/1/012021 (дата обращения 10.12.2021).
6. Wise B. Rising From The Rubble: Los Angeles Repairs Its Roads // American City & County. 1994. Vol. 109. No. 13. P. 36 - 43.
7. Chen, F. -., Lin, Y. -., & Chen, S. (2020). Analytical solutions for geosynthetic-reinforced cohesive subgrade spanning trench voids. Geotextiles and Geomembranes, 48(6), 854866. doi:10.1016/j.geotexmem.2020.06.004 (дата обращения 10.12.2021).
8. Jiang, Y., Deng, C., Chen, Z., & Tian, Y. (2020). Evaluation of the cooling effect and anti-rutting performance of thermally resistant and heat-reflective pavement. International Journal of Pavement Engineering, 21(4), 447-456. doi:10.1080/10298436.2018.1483506 (дата обращения 10.12.2021).
9. Дугельний В.М., Логунов А.Ю., Воловненко Е.Г. К вопросу анализа основных факторов, влияющих на износостойкость асфальтобетона и объемы продуктов его износа /
B.М. Дугельний, А.Ю. // Вестник Донецкой академии автомобильного транспорта. 2013. №4.
C. 99-104.
10. Александров А. С., Семенова Т.В., Калинин А. Л. Анализ причин колееобразования на покрытиях нежестких дорожных одежд и рекомендации по уменьшению этого явления. Вестник СибАДИ. 2019. № 16(6). С. 718-745.
11. Корочкин А.В. О динамическом воздействии транспортного средства на конструкцию дорожной одежды // Дороги и мосты. 2015. Вып. 33/1. С. 98-104.
12. Лакей В.Н., Ленченкова Ю.В. Анализ причин возникновения трещин в дорожных покрытиях и критерии их трещиностойкости // Матрица научного познания. 2019. № 4. С. 68-73.
13. Апестин В. К. и др. О расхождении проектных и нормативных межремонтных сроков службы дорожных одежд // Наука и техника в дорожной отрасли. 2011. № 1. С. 18.
14. Лопашук С.В., Лопашук А.В., Лопашук В.В. Актуальные вопросы повышения качества выполнения ремонтных работ на автомобильных дорогах местного значения Дальневосточного федерального округа // Дальний Восток. Автомобильные дороги и безопасность движения: международный сборник научных трудов. Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2019. №19. С. 188-191.
15. Solatiyan E., Bueche N., Carter A. Laboratory evaluation of interfacial mechanical properties in geogrid-reinforced bituminous layers. Geotextiles and Geomembranes, 2021, 49 (4), pp. 895-909.
16. Zornberg J.G., Gupta R. Geosynthetics in pavements: North American contributions Geosynthetics in pavements: North American contributions // 9th International Conference on Geosynthetics, Brazil, 2010 9th International Conference on Geosynthetics, Brazil, 2010: 379-398
17. Choi, Y.-T., Kim, Y.R. Implementation and verification of a mechanistic permanent deformation model (shift model) to predict rut depths of asphalt pavement (2014) Road Materials and Pavement Design, 15 (SUPPL.1), pp. 195-218.
18. Erlingsson S., Ingason Th. Performance of two thin pavement structures during Accelerated Pavement Testing using a Heavy Vehicle Simulator // 2nd Int. Conf. on Accelerated Pavement Testing. University of Minnesota, 2004: 19 p.
19. Harvey, J.T. at all. Caltrans Partnered Pavement Research Program (PPRC) Summary Report: Four Year Period: 2000-2004, Report No: UCPRC-SR-2006-02, UCPRC, Davis, Calif., 2007: 96 p.
20. Khazanovich, L., Yut, I., Tompkins, D. The Second Generation of Minnesota Accelerated Loading Facility - Minne-ALF-2. // Proceedings of the 8th International Conference on Concrete Pavements, Colorado Springs, Colo., Aug. 14-18, 2005.
21. Monismith, C. at all. Ten Year Perspective on Accelerated Pavement Testing; Caltrans Partnered Pavement Research Program, // Proceedings of the 2nd International Conference on Accelerated PavementTesting, Minneapolis, Minn., Sep. 26-29, 2004.
22. Stokoe, K.H. at all. Super-Accelerated Testing of a Flexible Pavement with the Stationary Dynamic Deflectometer (SDD) // Transportation Research Record 1716, TRB, National Research Council, Washington, D.C., 2000, pp. 98-107.
23. Каменчуков А.В., Украинский И.С. Исследование и моделирование процесса образования отраженных трещин в двухслойных асфальтобетонных системах // Транспортные сооружения. 2020.Т 7. № 3. URL: https://t-s.today/PDF/07SATS320.pdf.
24. Медведев Д.В., Богомолова В.А., Симчук Е.Н. Методологические подходы к определению эксплуатационных характеристик геосинтетических материалов для армирования асфальтобетонных слоев дорожных одежд // Дороги и мосты. 2021. № 2 (46). С. 283-300.
25. Михайлин Р.Г. Методика численного моделирования усиления основания дорожных одежд автомобильных дорог георешетками // Фундаментальные исследования. 2017. № 2. С. 72-76.
26. Вайнштейн Е.В., Вайнштейн В.М., Нехорошков П.А. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожной одежды лесовозной автодороги по касательным напряжениям методом конечных элементов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2012. № 1. С. 64-73.
27. Гусев Н.К., Нехорошков П.А. Исследование прочности слоёв конструкции дорожной одежды из материалов, укреплённых полимерно-минеральной композицией "Nicoflok" // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2013. № 2. С. 52-58.
28. Вольская Н.С., Левенков Я.Ю, Русанов О.А. Моделирование взаимодействия автомобильного колеса с неровной опорной поверхностью // Машиностроение и инженерное образование. - 2011. - № 4. - С. 40-46. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21120413 (дата обращения 10.12.2021)
29. Ларина Т.А., Зубарев Н.Р. Метод оценки кинетики износа асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. 2019. № 1 (19). С. 5. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37260277 (дата обращения 10.12.2021)
30. Углова Е.В., Васильев Д.С. Разработка эффективных решений ремонта дорожной одежды на городских магистралях [Электронный ресурс] / Е. В. Углова, Д. С. Васильев // Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона». 2015. № 2, ч. 2. С. 80-87. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_24132494_97055337.pdf. (дата обращения 10.12.2021)
31. Бондарев Б.А., Сошнин П.В., Бондарев А.Б. Пути повышения долговечности дорожных одежд городских автомобильных дорог [Электронный ресурс] // Новые материалы и технологии в машиностроении. https://www.elibrary.ru/item. asp?id=23 877921 (дата обращения 10.12.2021)
REFERENCES
1. Kamenchukov A.V. Otsenka kachestva otdel'nykh rabot po remontu pokrytiy avtomobil'nykh dorog [Assessment of the quality of individual works on the repair of road surfaces]. Dal'niy Vostok: Problemy razvitiya arkhitekturno-stroitel'nogo i dorozhno-transportnogo kompleksa : materialy mezhdunarodnyy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Khabarovsk Publ. Pacific. state university, 2015. Issue. 15, pp. 29-33.).
2. Onyango M., Merabti S.A., Owino J., Fomunung I., Wu W. (2018) Analysis of cost effective pavement treatment and budget optimization for arterial roads in the city of Chattanooga. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 12 (3), pp. 291-299. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s11709-017-0419-5 (10.12.2021)
3. Khan, T.U., Norton, S.T., Keegan, K., Gould, J.S., Jacques, C.D. (2017) Use of multiple non-destructive evaluation approaches in Connecticut to establish accurate joint repair and replacement estimates for composite pavement rehabilitation. Airfield and Highway Pavements 2017: Design, Construction, Evaluation, and Management of Pavements - Proceedings of the
International Conference on Highway Pavements and Airfield Technology 2017, 2017-August, pp. 201-208. Retrieved from https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85048974791&origin=resultslist (10.12.2021)
4. Radovskiy B.S. Problema povysheniya dolgovechnosti dorozhnykh odezhd i metody yeye resheniya v SSHA [The problem of increasing the durability of pavements and methods for its solution in the USA]. Internet Laboratories, Inc., USA: Series: Road Equipment, 2006. pp. 108-119.
5. Egorova G. I., Semukhin S.P., Egorov A. N., Kachalov N.A. (2020). Innovations in the technology for producing asphalt concrete based on neutralized catalyst as a condition for improving the quality of road surfaces. Paper presented at the IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 941(1) doi:10.1088/1757-899X/941/1/012021 (10.12.2021)
6. Wise B. Rising From The Rubble: Los Angeles Repairs Its Roads. American City & County. 1994. Vol. 109. No. 13, pp. 36 - 43.
7. Chen, F. -., Lin, Y. -., & Chen, S. (2020). Analytical solutions for geosynthetic-reinforced cohesive subgrade spanning trench voids. Geotextiles and Geomembranes, 48(6), 854866. doi:10.1016/j.geotexmem.2020.06.004 (10.12.2021).
8. Jiang, Y., Deng, C., Chen, Z., & Tian, Y. (2020). Evaluation of the cooling effect and anti-rutting performance of thermally resistant and heat-reflective pavement. International Journal of Pavement Engineering, 21(4), pp. 447-456.
9. Dugel'niy V.M. K voprosu analiza osnovnykh faktorov, vliyayushchikh na iznosostoykost' asfal'tobetona i ob"yemy produktov yego iznosa [On the issue of analysis of the main factors affecting the wear resistance of asphalt concrete and the volume of its wear products]. Vestnik Donetskoy akademii avtomobil'nogo transporta, 2013. No.4, pp. 99-104.
10. Aleksandrov A.S., Semenova T.V., Kalinin A.L. Analizprichin koleyeobrazovaniya na pokrytiyakh nezhestkikh dorozhnykh odezhd i rekomendatsii po umen'sheniyu etogo yavleniya [Analysis of the causes of rutting on non-rigid pavements and recommendations for reducing this phenomenon]. VestnikSibADI. 2019/ No.16(6), pp 718-745.
11. Korochkin A.V. O dinamicheskom vozdeystvii transportnogo sredstva na konstruktsiyu dorozhnoy odezhdy [On the dynamic impact of a vehicle on the pavement structure]. Dorogi i mosty. 2015. Issue. 33/1, pp. 98-104.
12. Lakey V.N., Lenchenkova YU.V. Analiz prichin vozniknoveniya treshchin v dorozhnykh pokrytiyakh i kriterii ikh treshchinostoykosti [Analysis of the causes of cracks in road surfaces and criteria for their crack resistance]. Matritsa nauchnogopoznaniya, 2019. No. 4, pp. 6873.
13. Apestin V.K. O raskhozhdenii proyektnykh i normativnykh mezhremontnykh srokov sluzhby dorozhnykh odezhd [On the discrepancy between design and standard overhaul service life of pavements]. Nauka i tekhnika v dorozhnoy otrasli. 2011. No. 1. p. 18.
14. Lopashuk S.V. Aktual'nyye voprosy povysheniya kachestva vypolneniya remontnykh rabot na avtomobil'nykh dorogakh mestnogo znacheniya Dal'nevostochnogo federal'nogo okruga [Topical issues of improving the quality of repair work on local roads of the Far Eastern Federal District]. Dal'niy Vostok. Avtomobil'nyye dorogi i bezopasnost' dvizheniya: mezhdunarodnyy sbornik nauchnykh trudov. Khabarovsk: Publ. Pacific. state university, 2019. No.19, pp. 188-191.
15. Solatiyan E., Bueche N., Carter A. Laboratory evaluation of interfacial mechanical properties in geogrid-reinforced bituminous layers. Geotextiles and Geomembranes, 2021, 49 (4), pp. 895-909.
16. Zornberg J.G., Gupta R. Geosynthetics in pavements: North American contributions Geosynthetics in pavements: North American contributions. 9th International Conference on Geosynthetics, Brazil, 2010 9th International Conference on Geosynthetics, Brazil, 2010: 379-398
17. Choi Y.-T., Kim Y.R. Implementation and verification of a mechanistic permanent deformation model (shift model) to predict rut depths of asphalt pavement (2014) Road Materials and Pavement Design, 15 (SUPPL.1), pp. 195-218. http://www.tandf.co.uk/journals/TRMP doi: 10.1080/14680629.2014.927085 (10.12.2021)
18. Erlingsson S., Ingason Th. Performance of two thin pavement structures during Accelerated Pavement Testing using a Heavy Vehicle Simulator. 2nd Int. Conf. on Accelerated Pavement Testing. University of Minnesota, 2004: 19 p.
19. Harvey J.T. at all. Caltrans Partnered Pavement Research Program (PPRC) Summary Report: Four Year Period: 2000-2004, Report No: UCPRC-SR-2006-02, UCPRC, Davis, Calif., 2007: 96 p.
20. Khazanovich L., Yut I., Tompkins D. The Second Generation of Minnesota Accelerated Loading Facility - Minne-ALF-2. Proceedings of the 8th International Conference on Concrete Pavements, Colorado Springs, Colo., Aug. 14-18, 2005.
21. Monismith C. at all. Ten Year Perspective on Accelerated Pavement Testing; Caltrans Partnered Pavement Research Program. Proceedings of the 2nd International Conference on Accelerated PavementTesting, Minneapolis, Minn., Sep. 26-29, 2004.
22. Stokoe K.H. at all. Super-Accelerated Testing of a Flexible Pavement with the Stationary Dynamic Deflectometer (SDD). Transportation Research Record 1716, TRB, National Research Council, Washington, D.C., 2000: 98-107. http://journals.sagepub.com/toc/TRR/current doi: 10.3141/1716-12 (10.12.2021)
23. Kamenchukov A.V., Ukrainskiy I.S. Issledovaniye i modelirovaniye protsessa obrazovaniya otrazhennykh treshchin v dvukhsloynykh asfal'tobetonnykh sistemakh [Investigation and modeling of reflected crack formation in two-layer asphalt concrete systems]. Transportnyye sooruzheniya. 2020. Т 7. № 3. Available at: https://t-s.today/PDF/07SATS320.pdf.
24. Medvedev D.V. Metodologicheskiye podkhody k opredeleniyu ekspluatatsionnykh kharakteristik geosinteticheskikh materialov dlya armirovaniya asfal'tobetonnykh sloyev dorozhnykh odezhd [Methodological approaches to determining the performance characteristics of geosynthetic materials for reinforcing asphalt concrete layers of pavement]. Dorogi i mosty. 2021. No. 2 (46), pp. 283-300.
25. Mikhaylin P.G. Metodika chislennogo modelirovaniya usileniya osnovaniya dorozhnykh odezhd avtomobil'nykh dorog georeshetkami [Technique for Numerical Simulation of Reinforcement of Pavement Bases of Highways with Geogrids]. Fundamental'nyye issledovaniya. 2017. No. 2, pp. 72-76.
26. Vaynshteyn Ye.V. Issledovaniye napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya dorozhnoy odezhdy lesovoznoy avtodorogi po kasatel'nym napryazheniyam metodom konechnykh elementov [Investigation of the stress-strain state of the road pavement of a logging road by shear stresses using the finite element method]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol'zovaniye. 2012. No. 1, pp. 6473.
27. Gusev N.K. Issledovaniye prochnosti sloyov konstruktsii dorozhnoy odezhdy iz materialov, ukreplonnykh polimerno-mineral'noy kompozitsiyey "Nicoflok" [Investigation of the strength of the layers of the pavement structure from materials reinforced with the polymer-mineral composition "Nicoflok"]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol'zovaniye. 2013. No. 2, pp. 52-58.
28. Vol'skaya N.S. Modelirovaniye vzaimodeystviya avtomobil'nogo kolesa s nerovnoy opornoy poverkhnost'yu [Modeling the interaction of an automobile wheel with an uneven supporting surface]. Mashinostroyeniye i inzhenernoye obrazovaniye. 2011. No. 4, pp. 40-46.
29. Larina T.A. Metod otsenki kinetiki iznosa asfal'tobetonnykh pokrytiy avtomobil'nykh dorog [Method for assessing the kinetics of wear of asphalt concrete pavements of highways]. Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura. 2019. No. 1 (19), pp. 5.
30. Uglova Ye. V. Razrabotka effektivnykh resheniy remonta dorozhnoy odezhdy na gorodskikh magistralyakh [Development of effective solutions for the repair of pavement on urban highways]. Elektronnyy nauchnyy zhurnal «Inzhenernyy vestnikDona».2015. No. 2, p. 2. pp. 80-87.
31. Bondarev, B. A. Puti povysheniya dolgovechnosti dorozhnykh odezhd gorodskikh avtomobil'nykh dorog [Ways to improve the durability of pavement of urban highways] // Novyye
Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2022, Т.8, №2
- http://vestnik-nauki.ru -^sn 2413-9888
materialy i tekhnologii v mashinostroyeniil Available at:
https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23877921
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Каменчуков Алексей Викторович Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Россия, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильные дороги» E-mail: 006641@pnu.edu.ru
Kamenchukov Alexey Viktorovich Pacific State University, Khabarovsk, Russia, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department «Roads» E-mail: 006641@pnu.edu.ru
Украинский Илья Сергеевич Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Россия, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильные дороги» E-mail: 006012@pnu.edu.ru
Ukrainskiy Ilya Sergeevich Pacific State University, Khabarovsk, Russia, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department «Roads» E-mail: 006012@pnu.edu.ru
Алексеева Ирина Дмитриевна Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Россия, преподаватель кафедры «Автомобильные дороги» E-mail: 011383@pnu.edu.ru
Alekseeva Irina Dmitrievna Pacific State University, Khabarovsk, Russia, teacher of the Department "Roads" E-mail: 011383@pnu.edu.ru
Павликов Алексей Борисович Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Россия, аспирант кафедры «Автомобильные дороги» E-mail: 012429@pnu.edu.ru
Pavlikov Alexey Borisovich Pacific State University, Khabarovsk, Russia, graduate student of the Department «Roads» E-mail: 012429@pnu.edu.ru
Селенок Марина Дмитриевна Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, Россия, студент кафедры «Автомобильные дороги»
E-mail: 2018103807@pnu.edu.ru
Selenok Marina Dmitrievna Pacific State University, Khabarovsk, Russia, student of the Department «Roads» E-mail: 2018103807@pnu.edu.ru
