Методы оценки эксплуатационной надежности дорожных покрытий лесовозных автомобильных дорог

Актуальность темы

исследования. Важнейшим мероприятием повышения эффективности работы лесного комплекса является создание надежной и достаточной по протяженности сети автомобильных лесовозных дорог [138,41]. Рост грузооборотов лесовозных автомобильных дорог и увеличение расстояния вывозки леса являются характерными особенностями развития сухопутного транспорта леса в настоящее время. Являясь связующим звеном лесозаготовительного процесса, он влияет на производительность труда, себестоимость и экономическую эффективность лесозаготовок в целом. В настоящее время сдерживающим развитие лесной промышленности фактором является недостаточное количество лесных дорог круглогодичного действия.

Проектирование новых дорог осуществляется согласно стандартам, разработанных для дорог общего пользования. Однако лесовозные дороги в значительной степени отличаются составом и интенсивностью движения. Имеющиеся методики значительно устарели в связи с появлением лесовозных автомобилей повышенной грузоподъемности.

Содержанию находящихся в эксплуатации дорог, также уделяется недостаточное внимание. Используемая для вывозки леса сеть постоянных дорог запроектирована под определенную нагрузку на ось и интенсивность движения. Используемые для вывозки автопоезда повышенной грузоподъемности, оказывают дополнительное силовое воздействие. На стадии эксплуатации это приводит к увеличению расходов на содержание в связи с повышенным износом, накоплением деформаций и отказом участка. Обследования дорог с целью определения их прочностных характеристик не производится в связи с большой стоимостью работ и ограниченным финансированием, что вызывает необходимость получения актуальной, достоверной и своевременной информации о состоянии сети лесовозных дорог при минимальных затратах.

Совершенствование технических и технологических решений приведет к рациональному использованию финансовых средств, предназначенных для строительства и содержания лесовозных автомобильных дорог. Поиск таких решений невозможен без научных исследований, использования компьютерных программ, вычислительной техники и математического моделирования. Вопросы, связанные с совершенствованием расчетов конструкции, направленные на повышение их эксплуатационных качеств и надежности лесовозных дорог, снижение материалоемкости являются актуальными.

Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных дорог на стадии проектирования и эксплуатации путем уточнения методов расчета напряженно-деформированного состояния дорожной конструкции, моделирования разрушения и изнашивания дорожного покрытия, а также разработки методов определения вероятности безотказной работы дорожных покрытий.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является конструкция лесовозной автомобильной дороги, а также процесс взаимодействия лесовозного автопоезда с покрытием.

Методы исследований. Для решения поставленной цели были использованы методы: теории вероятностей, математической статистики, теории планирования эксперимента, регрессионного анализа, дифференциального и интегрального исчислений, теории расчета нежестких дорожных одежд, теоретической механики и механики разрушения. В процессе решения поставленных задач и обработки результатов экспериментов применялись прикладные программные пакеты Microsoft Word, Microsoft Excel, Зенит.

Значимость для теории. Разработанные и исследованные методы определения вероятности безотказной работы дорожных покрытий вследствие разрушения от однои многократного приложения нагрузки, методы определения напряжений от автопоездов в дорожных конструкциях, методы оценки вероятности безотказной работы участков дорог вследствие эрозионного и усталостного изнашивания позволяют определить условия работы дорожных конструкций и углубить теорию надежности лесовозных автомобильных дорог.

Значимость для практики. Результаты исследования позволяют на этапе проектирования и эксплуатации лесовозных дорог уменьшить ущерб от воздействия автопоездов и улучшить транспортно-эксплуатационные качества лесовозных дорог.

Достоверность выводов и результатов исследований обеспечена: применением методов математической статистикипроведением экспериментальных исследований в полевых и лабораторных условиях, подтвержденной адекватностью полученных моделей за счет хорошей сходимости экспериментальных и теоретических данных.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы. Общий объем работы 207 страниц. Диссертационная работа содержит 39 рисунков, 44 таблицы (включая 8 таблиц приложений).

Список литературы

содержит 180 источников.