Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск

Классификация участков дорог по степени опасности к образованию колеи износа

https://doi.org/10.26518/2071-7296-2023-20-5-650-669

EDN: JICWGS

Аннотация

Введение. Интенсификация автомобилизации населения России привела к существенному увеличению количества легковых автомобилей, которые во многих регионах снабжаются шипованными шинами на зимний период. Это обстоятельство привело к масштабному появлению определенного вида колей, обусловленных износом асфальтобетонного покрытия от действия шипованных шин и абразивных материалов, применяемых для борьбы с зимней скользкостью. Колея, образующаяся на поверхности дорожных покрытий, имеет комплексный характер и включает в себя три вида колей: структурную, колею сдвига и колею износа. Вклад каждого вида колеи в общую глубину комплексной колейности различен и зависит от характеристик транспортных нагрузок, свойств материала покрытия и погодно-климатических факторов.

Материалы и методы. Колея износа образуется в зимний период от воздействия шипованных шин, а на ее глубину влияет множество факторов: режим и интенсивность движения автомобилей с шипованными шинами, тип шипов, их количество на шине, величина выступа рабочей вставки шипа, свойства асфальтобетонного покрытия, погодно-климатические факторы, а также мероприятия зимнего содержания дорог. На кривых малого радиуса, участках торможения или разгона, а также участках с обычным режимом движения автомобилей, горизонтальные нагрузки от шипованной шины различны. Это объясняется возникновением различных видов трения, а также зависимостью коэффициента сцепления шины с покрытием от скорости движения, которая на участках торможения и разгона является переменной. Вследствие этого на определенных участках вклад износа в глубину комплексной колеи больше, чем на участках с другим режимом движения. В статье проведено исследование по определению подверженности участков дорог с различным режимом движения к образованию колей износа. Разработана методика вычисления различных составляющих комплексной колейности, обусловленных уплотнением и износом асфальтобетона покрытия, а также деформаций нижележащих слоев дорожной одежды и земляного полотна.

Результат. На основе данных экспериментов, выполненных на дорогах г. Омска, предложена классификация участков по степени опасности к образованию колеи износа, подразделяющая участки городских дорог на сильноизнашиваемые, изнашиваемые и слабоизнашиваемые. На основе анализа данных диагностик дорог, выполненных за последние пять лет, определены ориентировочные сроки службы покрытий до момента образования колеи глубиной 30 мм.

Обсуждение и заключение. Изложены представления авторов о влиянии трения и скорости движения на процесс колееобразования, обусловленного износом. Показано соответствие экспериментальных данных, полученных авторами статьи, с данными коллег, выполнявшими подобные исследования в России и за рубежом. Разъяснены уточнения, введенные авторами в общепринятые представления об износе асфальтобетонного покрытия.

Об авторах

А. С. Александров
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)
Россия

канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительство и
эксплуатация дорог» института «Автомобильно-дорожное, промышленное и гражданское строительство»

г. Омск



Т. В. Семенова
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)
Россия

канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» института «Автомобильно-дорожное, промышленное и гражданское строительство»

г. Омск



Д. Ю. Раскошный
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)
Россия

аспирант кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» института магистратуры и аспирантуры

г. Омск



Список литературы

1. Александров А.C., 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):718-745. https://doi.org/10.26518/20717296-2019-6-718-745

2. Aho S., et al. Structural innovations // Roadex II Northern Periphery. A summary of Roadex II project phase II reports. 2005. 72 p.

3. Александров А.С. Критерии расчета дорожных конструкций по ровности, допускаемые и предельные неровности // Вестник гражданских инженеров. 2008. № 4(17). С. 97–104.

4. Герцог В.Н., Долгих Г.В., Кузин Н.В. Расчет дорожных одежд по критериям ровности. Часть 1. Обоснование норм ровности асфальтобетонных покрытий // Инженерно-строительный журнал. 2015. № 5 (57). С. 45 – 57. DOI: 10.5862/MCE.57.4.

5. Кириллов А.М. Учет скорости движения транспортных средств в расчетах нежестких дорожных одежд // Вестник МГСУ. 2018. № 8(13). С. 959–972. DOI:10.22227/1997-0935.2018.8.959-972.

6. Лушников Н.А., Лушников П.А. Ковалев Д.И. Об определении допустимых углов наклона боковых стенок колеи по условию устойчивости автомобиля против заноса на мокром покрытии // Дороги и мосты. 2022. № 1 (47). С. 152–160.

7. Цуканов И. Ю., Любичева А. Н., Ковалев Д. И. Оценка боковой силы при взаимодействии колеса автомобиля с дорожной колеей // Мир транспорта. 2022. Т. 20, № 5. С. 6–12. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2022-20-5-1.

8. Васильев Ю.Э., Ивачев А.В., Братищев И.С. Исследование устойчивости дорожно-строительных материалов к износному колееобразованию в условиях, приближенных к эксплуатационным // Интернет-журнал «Науковедение». 2014. Т. 7, Вып. 5 (24). URL: https://naukovedenie.ru/PDF/11TVN514.pdf (дата обращения: 11.09.2023).

9. Данилов В.В., Цариков А.А. Опыт устранения колеи износа на примере автомобильных дорог Свердловской области // Дороги и мосты. 2020. Вып. 44. С. 93–114.

10. Левкович Т.И., Беляков А.И., Билько А.Е., Тищенко А.С. О модификации битумов и асфальтобетонных смесей для повышения сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог // Приволжский научный вестник. 2016. № 1 (53). С. 48–53.

11. Матуа В.П., Исаев Е.Н., Чирва Д.В. Методика исследования связных грунтов на накапливание остаточных деформаций // Вестник ТГАСУ. 2016. № 3. С. 186–193.

12. Hoang L. N., Le T. H. Effect of aggregate gradation on rutting of asphalt concrete by using a wheel tracking device in Vietnam // Journal of the Mechanical Behavior of Materials. 2018. Vol. 27 (5-6). p. 1–6. DOI: 10.1515/jmbm-2018-2007.

13. Drakos C., et al. Identification of a physical model to evaluate rutting performance of asphalt mixtures // Journal of ASTM International. 2005. Vol. 2 (3). p. 165 – 185.

14. Ismael M. Q., Fattah M. Y., &Jasim A. F. Improving the rutting resistance of asphalt pavement modified with the carbon nanotubes additive // Ain Shams Engineering Journal. 2021. Vol. 12(4). p 3619– 3627.DOI:10.1016/j.asej.2021.02.038.

15. Wang H., Zhang Q., Tan J. Investigation of layer contributions to asphalt pavement rutting // Journal of materials in civil engineering. Special issue: China. Innovative Use of Materials for Highway Construction.2009. Vol. 21. p. 181– 185.

16. Hafeez I., Kamal M., Mirza M. Rutting prediction model of asphalt concrete mixtures using uniaxial repeated creep test // Kuwait Journal of Science & Engineering. 2011. Vol. 38 (2). p. 45 – 61.

17. Said S., Ahmed A.W., Carlsson H. Evaluation of rutting of asphalt concrete pavement under field-like conditions // The processing in 6th Eurasphalt&Eurobitume Congress. Prague. Czech Republic. 2016. p 1 – 11.

18. Ковалев Д.И., Шайхутдинова Р.А. Проблемы колееобразования на автомобильных дорогах // Интернет-журнал «Транспортные сооружения». 2022 № 1. Т. 9. https://doi.org/10.15862/10SATS122

19. Чёлушкин И.А. Влияние сил от колес автомобиля при движении по криволинейным участкам дорог на образование колеи в асфальтобетонном покрытии. Часть 1. Поперечные силы // Интернет-журнал «Науковедение». 2015. Т. 7, № 6. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/10KO615.pdf (дата обращения: 11.09.2023).

20. Burke J. E., McKenzie L. J. Some Tests of Studded Tires in Illinois // Highway Research Record. 1966. Vol. 136. p. 42 – 58.

21. Keyser J. H. Effect of Studded Tires on the Durability of Road Surfacing // Highway Research Record. 1970. Vol. 331. p. 41 – 53.

22. Preus C. K. Effects of Studded Tires on Pavement Wear and Traffic Safety // Highway Research Record. 1972. Vol. 352. p. 23 – 44.

23. Lundy J. R. et al. Wheel Track Rutting Due to Studded Tires // Transportation research record. 1992. Vol. 1348. p. 18 – 28.

24. White T.D., Haddock J.E., Hand A. J.T. Contributions of Pavement Structural Layers to Rutting of Hot Mix Asphalt Pavements // National Cooperative Highway Research Program (NCHRP).Washington, D.C. Report No 468.2002. 151 p.


Рецензия

Для цитирования:


Александров А.С., Семенова Т.В., Раскошный Д.Ю. Классификация участков дорог по степени опасности к образованию колеи износа. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2023;20(5):650-669. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2023-20-5-650-669. EDN: JICWGS

For citation:


Aleksandrov A.S., Semenova T.V., Raskoshny D.Yu. Classification of road sections according to the degree of danger to the formation of a wear track. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2023;20(5):650-669. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2023-20-5-650-669. EDN: JICWGS

Просмотров: 323


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-7296 (Print)
ISSN 2658-5626 (Online)