ТРАНСПОРТ. ТРАНСПОРТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ. ЭКОЛОГИЯ

Рассматривается проблема изменения характеристик распределения деформаций в теле земляного полотна под действием нагрузок. Проведен анализ изменения расчетных нагрузок и схем награждения для оценки способности восприятия современных нагрузок дорожными конструкциями, запроектированными 10-15 лет назад. Целью работы является проведение комплексного исследования влияния критических нагрузок на деформации в земляном полотне. Выявлено влияние геометрических размеров насыпи, симметричности и интенсивности нагружения на характер развития напряжений и деформаций в теле насыпи земляного полотна и основания автомобильной дороги. Используя методы математического моделирования, наглядно установлено и подтверждено, что в теле насыпи образуется ядро деформаций, которое увеличивается в зависимости от высоты насыпи и интенсивности нагружения. Подтверждено аналитическим путем, что грунты, не обладающие сцеплением, более восприимчивы к деформации сдвига от собственного веса сооружения. По итогам исследования было выявлено, что по мере увеличения высоты конструкции в её боковых частях и на откосах начинают активно проявляться пластические деформации, но при этом несущая способность не теряется. С ростом нагрузки в основной части конструкции формируется область пластических деформаций, что приводит к увеличению просадок и в конечном счете - к разрушению сооружения. Исследование позволяет лучше понять процессы деформирования земляного полотна и их зависимость от различных факторов. Полученные результаты могут быть полезны при проектировании и строительстве дорожных объектов, а также при оценке и прогнозировании состояния земляного полотна.

Рассматриваются проблемы строительства и эксплуатации автомобильных дорог в зоне развития многолетнемерзлых грунтов. Обоснована необходимость обустройства специальных постов геотехнического мониторинга на участках автодорог с различными инженерно-геокриологическими условиями для оценки и прогноза устойчивости элементов дорожной конструкции и грунтов основания в условиях меняющегося климата. Целью геотехнического мониторинга автомобильных дорог является оценка их состояния, выяснение причин развития деформаций конструктивных элементов автомобильных дорог (грунта земляного полотна, конструктивных слоев дорожных одежд и т. д.), обеспечение геокриологического прогноза, а также научное обоснование и разработка защитных мероприятий на этапах проектирования, строительства (реконструкции), капитального ремонта, текущего ремонта и эксплуатации автомобильных дорог в криолитозоне. Объектом мониторинга являются автомобильные дороги с прилегающей полосой отвода, подвергающиеся неблагоприятному воздействию криогенных процессов. В работе даются методические рекомендации по организации и проведению комплексного геотехнического мониторинга состояния автомобильной дороги и развития опасных криогенных процессов. Также приведены первичные материалы, полученные на комплексном посту наблюдения за метеорологическими и мерзлотными условиями на 148 км автомобильной дороге общего пользования федерального значения Р-504 «Колыма». Предварительный анализ полученных материалов показал, что температура грунтов земляного полотна автомобильной дороги и грунтов основания под ней имеет существенное отличие от температуры грунтов полосы отвода. В выводе отмечается, что регулярная уборка снега с поверхности асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги в зимний период способствует интенсивному промерзанию земляного полотна и грунтов основания.

Текстура макрошероховатости переходных зон деформационных швов автодорожных мостовых сооружений при эксплуатации влияет на их способность к истиранию; возникновению полос наката; увеличение шума при проезде транспортных средств; на изменение коэффициента сцепления; однородность распределения активных выступов, взаимодействующих с шинами колес транспортных средств; вероятность колееобразования; неоднородность распределения противогололедных материалов и вероятность возникновения гололеда. Еще одной особенностью являются накопленные продольные и поперечные погрешности колееобразования, требующие предобработки числового ряда результатов измерения макрошероховатости. Имеется повышенный износ, а также вырывание зерен щебня из вяжущего. Поэтому в статистическом плане текстура макрошероховатости переходных зон ездового полотна не является стационарной. Применение морфологического подхода на этапе изучения научно-технического уровня технического нормирования макрошероховатости переходных зон деформационных швов мостовых сооружений позволило выявить основные показатели комплексной оценки их текстуры макрошероховатости: разновысотность, разноглубинность, расстояние между средними линиями разновысотности и разноглубинности, разнодлинность. Результаты аналитического обзора позволили обосновать перспективность дальнейшего исследования макрошероховатых дорожных покрытий, которые отличаются повышенной разновысотностью выступов и разноглубинностью впадин, а также разнодлинностью между выступами. При проведении строительного контроля было установлено, что значительная часть переходных зон деформационных швов мостовых сооружений не имеет текстуры макрошероховатости. Отсутствие текстуры макрошероховатости на данных переходных зонах является нарушением требований безопасности дорожного движения по показателю коэффициента сцепления. Впервые определены статистические показатели разнодлинности для участка макрошероховатого покрытия. К практическому применению предлагаются новые принципы технического нормирования и регулирования макрошероховатых переходных зон деформационных швов мостовых сооружений.