Смолянюк Роман Володимирович. Оцінка експлуатаційного стану дорожніх покриттів на основі вдосконалення методів вимірювання рівності та зчіпних якостей : дис... канд. техн. наук: 05.22.11 / Харківський національний автомобільно-дорожній ун-т. - Х., 2005.
Анотація до роботи:
Смолянюк Р.В. Оцінка експлуатаційного стану дорожніх покриттів на основі вдосконалення методів вимірювання рівності та зчіпних якостей. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.11 – Автомобільні шляхи та аеродроми. Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2005.
Дисертація спрямована на вирішення проблеми оцінки якості покриттів за рівністю та зчіпними властивостями. В роботі вдосконалені методи оцінки рівності та зчіпних властивостей покриттів для врахування всієї поверхні покриття.
Експериментальними та теоретичними шляхами встановлені закономірності впливу нерівностей на автомобіль під час виконання маневрів. Вперше запропонована оцінка якості дорожнього покриття з урахуванням основних режимів руху, яка полягає у визначенні впливу на автомобіль поверхні дорожнього покриття під час виконання маневрів. Розроблена оцінка якості покриттів за зчіпними властивостями з урахуванням їх неоднорідності по поверхні покриття та відповідна методика, котра включає 4 критерії: коефіцієнт зчеплення колеса автомобіля з покриттям, різниця між максимальною і мінімальною величиною коефіцієнта зчеплення колеса автомобіля з покриттям по ширині проїзної частини, шорсткість поверхні покриття, рівність поверхні покриття.
За результатами досліджень розроблені «Рекомендації щодо оцінки рівності дорожніх покриттів у відповідності з міжнародним індексом рівності IRI», та «Рекомендації щодо оцінки зчіпних якостей дорожніх покриттів з урахуванням неоднорідності по площі проїзної частини», втілення котрих дозволяє підвищити якість оцінки експлуатаційних показників покриттів для своєчасного виконання ремонтних робіт.
Запропоновано принципово новий метод оцінки транспортно-експлуатаційного стану покриття за критеріями рівності та зчіпних якостей, який полягає у диференціації впливу нерівностей покриття на коливання підвіски автомобіля при різних режимах руху, врахуванні взаємодії та неоднорідності розподілу по ширині проїзної частини показників рівності і зчіпних якостей. На основі запропонованого методу розроблено методику призначення ремонтів покриттів.
Розроблено нову оцінку рівності всієї поверхні покриття проїзної частини автомобільної дороги з урахуванням основних можливих траєкторій руху. Ця оцінка полягає у вимірюванні геометричних характеристик поверхні і оцінки її рівності шляхом моделювання проїзду автомобіля по різних траєкторіях. В основу розробленої оцінки поверхні покриттів за зчіпними якостями покладено принцип їх визначення в найхарактерніших місцях по ширині проїзної частини. Вперше як один з критеріїв оцінки зчіпних якостей використовується рівність поверхні покриттів.
За результатами числового експерименту на ЕОМ встановлені закономірності впливу дорожнього покриття на автомобіль залежно від глибини нерівностей на покритті і кута виконання маневру. При куті виконання маневру 5 дія на автомобіль за шкалою IRI може змінюватися від 1,5 м/км (безпечна швидкість більше 100 км/год) при колії глибиною до 3 мм, до 7,5 м/км (безпечна швидкість 70 км/год) при колії глибиною 50 мм.
Експериментальні дослідження рівності на 5 дослідних ділянках доріг різних категорій дозволили визначити оптимальну кількість вимірювань для характеристики рівності поверхні, яка складає 150 вимірювань просвітів під 3-х метровою рейкою або вимірювань перевищень в подовжньому напрямі і 300 вимірювань в поперечному напрямі на 1 км. Також встановлено, що при значенні довірчої ймовірності 0,95 значення рівності, що отримані шляхом моделювання, адекватні експериментально отриманим за допомогою розробленого приладу ЕПХ-ХНАДУ-1. На прилад ЕПХ-ХНАДУ-1 отриманий декларативний патент України № 62110, МКИ Е01С23/07.
Результати експериментальних досліджень зчіпних якостей покриттів показали, що розроблені схеми, в яких по ширині смуги руху проводиться 5 вимірювань, є оптимальними. Експериментальні дослідження глибини шару води дозволили вперше виконати нормування значень рівності виходячи із зміни зчіпних властивостей покриттів при зволоженні та їх впливу на безпеку руху. Визначені наступні максимальні значення нерівностей: для I категорії – 5 мм, для II – 7 мм, III – 7 мм, IV – 10 мм. Нормовані значення гранично допустимих мінімальних глибин западин шорсткості, які складають: ІІ дорожньо-кліматична зона – 0,45–0,40 для легких умов руху (в залежності від категорії); 0,55–0,5 для небезпечних умов руху; ІІІ – IV дорожньо-кліматична зона – 0,40–0,35 для легких умов руху, 0,5–0,45 для небезпечних умов руху.
Розроблені та введені в дію наступні нормативні документи: Р.В.2.3-218-02071168-385-2004 «Рекомендації щодо оцінки рівності дорожніх покриттів у відповідності з міжнародним індексом рівності IRI», і Р.В.2.3-218-02071168-386-2004 «Рекомендації щодо оцінки зчіпних якостей дорожніх покриттів з урахуванням неоднорідності по площі проїзної частини».
Очікуваний економічний ефект від впровадження розроблених рекомендацій складає 49,4 тис. грн/рік на 1 км і досягається в результаті зниження кількості ДТП при своєчасно виконаних ремонтних роботах а також за рахунок зменшення собівартості перевезень в результаті підвищення швидкості руху.
Публікації автора:
а) фахові видання за переліком ВАК України
Смолянюк Р.В., Стороженко М.С., Кияшко И.В. Оценка потребительских свойств дорожных покрытий с учетом неоднородности ровности и сцепных качеств // Сб. науч. трудов. Вестник ХНАДУ. – Харьков, 2002. – Вып. 19. – С. 189 – 191.
Особистий внесок – аналіз неоднорідності рівності та зчіпних властивостей по поверхні проїзної частини та вплив цих чинників на умови та безпеку руху автомобілів.
Смолянюк Р.В. Учет неровности покрытий при анализе прочности дорожной одежды // Зб. наук. праць „Автомобільні дороги і дорожнє будівництво”. – Київ: НТУ, 2001. – Вип. 63. – С. 73 – 76.
Смолянюк Р.В., Стороженко М.С., Кияшко И.В. Совершенствование методов оценки показателей ровности и сцепных качеств дорожных покрытий // Автошляховик України. – 2003. - №5. – С. 33 – 36.
Особистий внесок – аналіз вітчизняних та закордонних методів оцінки рівності автомобільних доріг, виконання оцінки рівності дослідних ділянок за допомогою Міжнародного Індексу Рівності IRI та засобами статистики.
Смолянюк Р.В., Стороженко М.С. Забезпечення однорідності рівності та зчіпних якостей по поверхні експлуатуємих покриттів // Зб. наук. праць „Автомобільні дороги і дорожнє будівництво”. – Київ: НТУ, 2004. – Вип. 70. – С. 31 – 36.
Особистий внесок – експериментальне дослідження зчіпних властивостей покриттів, що експлуатуються та покриттів, на котрих виконане фрезерування. Аналіз отриманих результатів з точки зору безпеки руху.
Смолянюк Р.В., Стороженко М.С., Кияшко И.В. Изменение подходов к оценке ровности автомобильных дорог // Автошляховик України. – 2004. - №5. – С. 41 – 44.
Особистий внесок – аналіз недоліків існуючих методів оцінки рівності та розробка нових методів, виконання експериментальних досліджень та обробка отриманих результатів.
Смолянюк Р.В., Стороженко М.С., Кіяшко І.В. Вплив рівності поверхні проїжджої частини на умови виконання маневрів автомобілями // Зб. наук. праць „Автомобільні дороги і дорожнє будівництво”. – Київ: НТУ, 2004. – Вип. 72. – С. 61 – 65.
Особистий внесок – виконання експериментальних досліджень та математичного моделювання, аналіз отриманих даних, побудова залежностей.
б) інші публікації
Смолянюк Р.В. Комплексная оценка потребительских свойств автомобильных дорог // Материалы международной научной конференции «Опыт и проблемы современного развития дорожного комплекса Украины». – Харьков: ХНАДУ, 2002. – С. 106 – 107.
Smolianyk R. V., Velichko G.V., Krupa N. V., Filippov V. V. Estimation and attainment road evenness // ІХ International Conference Durable and save road pavements. – Kielce, 6–7 may, 2003. – Р. 583 – 592.
Особистий внесок – аналіз чинників, що впливають на формування рівності автомобільних доріг,
Смолянюк Р.В., Стороженко М.С. Нетрадиционные методы оценки ровности и сцепных качеств эксплуатируемых дорог // Материалы международной научной конференции «Транспорт, екология – устойчиво развитие». – Варна: 2003. – Т.10. – С. 313 – 320.
Особистий внесок – аналіз літературних джерел, планування та виконання експерименту, обробка і аналіз отриманих даних.
Смолянюк Р.В., Новаковский Д.Н. Совершенствование метода измерения сцепных качеств дорожных покрытий // Сб. тез. докл. II Международного студенческого форума «Образование, наука, производство». – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. – Ч.5. – С. 53.
Особистий внесок – аналіз існуючих методів вимірювань, розробка нового методу.
Стороженко М.С., Смолянюк Р.В. Обеспечение однородности ровности и сцепных качеств по поверхности эксплуатируемых покрытий // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції, яка присвячена 60-річчю Національного транспортного університету «Сучасні проблеми та перспективи розвитку дорожньо-будівельного комплексу України». – Київ: НТУ, 30 вересня – 1 жовтня 2004 р. – С. 36.
Смолянюк Р.В. Комплексная оценка потребительских свойств автомобильных дорог // Матеріали наукового семінару молодих вчених та аспірантів «Сучасні технології та матеріали для будівництва й експлуатації автомобільних доріг». – Харків: ХНАДУ, 2004. – С. 55 – 56.
