Технологии

Сотрудники Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. завершают разработку расчетного комплекса, который выявляет скрытые дефекты дорожного покрытия. Установка «Дина-4FWD» точечно ударяет по дороге, а расчетный комплекс выстраивает модель разных слоев покрытия. При этом используются данные о сопротивлении, которое оказывает покрытие в ответ на удар, и о расходящихся по дороге упругих волнах. Расчетный комплекс позволит уменьшить стоимость восстановительного ремонта автодорог.

«Основу любой современной дороги составляет сложная многослойная конструкция, состоящая из наружного асфальтобетонного слоя, промежуточных слоев и грунтового основания. В процессе эксплуатации все слои неизбежно теряют свои первоначальные прочностные свойства. Если степень деградации верхнего асфальтобетонного слоя специалисты могут оценить визуально, то достоверное выяснение состояния нижних слоев намного сложнее. При этом подчеркну, что раннее выявление скрытых дефектов позволяет многократно уменьшить стоимость восстановительного ремонта автодороги», — рассказал доцент кафедры «Прикладная математика и системный анализ» Физико-технического института СГТУ, кандидат технических наук Андрей Бочкарев.

Принцип работы установок динамического нагружения, таких как «Дина-4FWD», в основе своей может показаться простым. Установка ударяет по дорожному покрытию с разной силой, дорога в ответ прогибается, по ней расходятся упругие волны, датчики считывают это и на основании данных строится модель слоев покрытия. Основная сложность этого метода — понять, как различные дефекты прочности разных слоев отражаются на показателях при нагрузке. Расчетный комплекс, сделанный по заказу саратовской Группы компаний «Современные дорожные технологии», как раз будет решать эту сложную задачу. Он позволит максимально точно определить прочность дорожной конструкции, рассчитать модули упругости дорожной одежды и производить построение чаши прогиба.

«До последней поры эти установки, которые выпускаются уже несколько лет, использовали для определения общей жесткости дорожного полотна. Но ведь современные дороги состоят из нескольких слоев, грунтового, песчаного, которые теряют со временем свои упругие свойства. Поэтому в феврале этого года был принят новый ГОСТ. Теперь необходимо по данным, которые дает установка ударного нагружения, при помощи расчетов узнавать о жесткости скрытых слоев, и оценивать, не нужен ли дороге капитальный ремонт, а не только косметический», — уточнил Андрей Бочкарев.

«Данная разработка исключительно важна для всей дорожной отрасли РФ. Возможность проведения послойной диагностики нежестких дорожных одежд в конкретный период эксплуатации позволит своевременно принимать инженерно-управленческие решения по назначению ремонтных мероприятий. Исследования были выполнены в кратчайшие сроки в тесном взаимодействии с разработчиками ГОСТ. Результаты, полученные учеными СГТУ в процессе выполнения сопоставительных испытаний установок динамического нагружения «Дина-4FWD» и «Primax», соответствуют результатам, полученными разработчиками ГОСТ», — прокомментировал заместитель директора Группы компаний «Современные дорожные технологии» Михаил Шалыганов.

Некоторое время назад в Донском государственном университете также был разработан алгоритм для данных установок ударного нагружения. Особенность модели заключалась в том, что она строилась исходя из идеализированных параметров — механических свойств каждого слоя. Совокупность отечественных разработок для аппаратов ударного нагружения дорожного покрытия позволит гораздо лучше контролировать качество российских дорог, своевременно решать возникающие проблемы. Установки позволят сократить расходы, указывая на конкретные дефектные точки. Это позволит ремонтировать покрытие лишь там, где это действительно нужно.

«Например, в случае падения жесткости основания перекрытие слоя асфальтобетона не будет эффективно: примерно через год вернутся те же дефекты. Пока не будет решена проблема с грунтом, замена основания не приведет к ожидаемым результатам. Грунт может быть переувлажнен, либо может быть нарушена работа системы водоотвода», — рассказывал доцент кафедры «Автомобильные дороги» ДГТУ Артем Тиратурян.

«Мы работаем вместе с нашими коллегами из Донского государственного университета. У них есть программа, которая позволяет производить расчет модели дорожного покрытия. На основе этой программы они, вместе с московскими коллегами, и написали основу нового ГОСТа. К сожалению, этот ГОСТ имел много ошибок и неточностей, и потому мы разработали свою версию программы и сейчас отлаживаем ее вместе с версией наших коллег. А совместная работа по внесению исправлений в ГОСТ продолжится уже осенью. Мы планируем, что к концу года уже можно ожидать готовности предложений по внесению правок в ГОСТ», — отметил Андрей Бочкарев.

Источник: Научная Россия