Автореферат (Обоснование границ дорожно-климатических зон и расчетных характеристик крупнообломочных грунтов при проектировании дорожных одежд в условиях Республики Таджикистан)

На правах рукописиРАСУЛОВ ТОДЖИДДИН АБДУВАХХОБОВИЧОБОСНОВАНИЕ ГРАНИЦ ДОРОЖНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОН ИРАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КРУПНООБЛОМОЧНЫХ ГРУНТОВПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД В УСЛОВИЯХРЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАНСпециальность 05.23.11 – «Проектирование и строительство дорог,метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёной степеникандидата технических наукМосква – 2019Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетномобразовательномучреждениивысшегообразования«Московскийавтомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)»на кафедре «Изыскания и проектирование дорог».Научный руководитель:заслуженный деятель науки РФ,доктор технических наук, профессорПоспелов Павел ИвановичОфициальные оппоненты: Красиков Олег Александрович – доктортехническихнаук,профессор,советникгенеральногодиректорафедеральногоавтономногоучреждения«Российскийдорожный научно-исследовательский институт(РОСДОРНИИ)».Кретов Валерий Андреевич – доктортехнических наук, профессор, профессоркафедры «Автомобильные дороги, аэродромы,основания и фундаменты» федеральногогосударственного автономного образовательногоучреждения высшего образования «Российскийуниверситет транспорта» (МИИТ).Ведущая организация:Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования «Воронежский государственныйтехнический университет» (ВГТУ).Защита состоится 17 октября 2019 г.

в 10.00 часов на заседаниидиссертационного совета Д 212.126.02 на базе федерального государственногобюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московскийавтомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)»по адресу: 125319, Ленинградский проспект, д. 64.Телефоны для справок 8 (499) - 346-01-68 доб.

1324.С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке и на сайтеМосковского автомобильно-дорожного государственного техническогоуниверситета (МАДИ) http://www.madi.ruОтзывы на диссертацию и автореферат в двух экземплярах, заверенныепечатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.Копию отзыва просим прислать на e-mail: uchsovet@madi.ruАвтореферат разослан «____» июля 2019 г.Ученый секретарьдиссертационногосоветакандидат технических наук, доцентБорисюкНикита Владимирович3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. Расчёт конструкций нежесткихдорожных одежд в Республике Таджикистан осуществляется в соответствии снормативным документом – МОДН 2-2001, в пункте 1.7 которого указывается,что при проектировании дорожной одежды следует «учитывать региональныеусловия и имеющийся научно-практический опыт в части уточнения расчётныххарактеристик, прочностных и деформационных характеристик грунтов иматериалов, приведенных в действующих региональных технических нормах».Республика Таджикистан характеризуется сухим и жарким климатом,влияниемвертикальнойзональностинатемпературныйрежимасфальтобетонных покрытий и разнообразием грунтово-гидрологическихусловий.

Однако в последние 20 лет региональные нормативно-техническиедокументы для проектирования и строительства конструкций дорожных одеждпрактически не разрабатывались.В Таджикистане при проектировании автомобильных дорогруководствовались СНиПом 2.05.02-85* «Автомобильные дороги», согласнокоторому вся территория республики формально относилась к V дорожноклиматической зоне. Разделение по зонам было выполнено на основерезультатов исследовательских работ, проводившихся в основном дляЕвропейской части бывшего СССР, и распространялось на всю его территорию.В Республике Таджикистан действует нормативный документ ГНиП РТ32-02-2012 (Градостроительные нормы и правила Республики Таджикистан)«Автомобильные дороги», который регламентирует проектированиеавтомобильных дорог.

В зависимости от высоты расположения объекта надуровнем моря территория республики разделена на 7 вертикальных дорожноклиматических зон.Данное высотное разделение не дает четкого указания границ дорожноклиматических зон в виде карты. Другой важный момент состоит в том, чточасть территории Республики Таджикистан, которая расположена на высотеболее 3000 м над уровнем моря, в соответствии с ГНиП РТ 32-02-2012 должнаотноситься к I и II дорожно-климатическим зонам. Очевидно, что данноеразделение не соответствует реальной ситуации и требует проведениядополнительных исследований с учетом региональных условий длядальнейшего совершенствования нормативно-технических документов.Такое состояние явилось основой для проведения исследований поуточнению границ дорожно-климатических зон для более обоснованногопроектирования дорожных одежд в горных условиях и жарком климате.Значительная часть автомобильных дорог Республики Таджикистанрасположена в предгорных и горных местностях, где грунты рабочего слояземляного полотна относятся в основном к крупнообломочным разновидностям,4состоящим из обломков скальных пород размером частиц более 2 мм иразличного количества заполнителя (песок, суглинок и глина).

Однакоприменительно к этому классу грунтов расчетные характеристики внормативном документе по проектированию дорожных одежд отсутствуют.Ранее в своих работах Б.Б. Каримов неоднократно подчеркивалнесоответствие фактических значений характеристик грунтов земляногополотна и материалов конструкций дорожных одежд Республики Таджикистантабличным значениям, которые приводятся в нормативно-техническихдокументах. Результаты многих исследований являются усредненнымирасчётными значениями, взятыми для больших территорий с разнымигеографическими условиями. А большие потенциальные возможности грунтов иматериалов, используемых в конструкциях дорожных одежд в условияхРеспублики Таджикистан, до настоящего времени полностью не раскрыты инуждаются в дальнейших исследованиях.Реализацию будущей стратегии развития автомобильных дорог вРеспублике Таджикистан необходимо осуществлять на основе исследований,которые в полной мере будут учитывать специфику и особенности горныхусловий, природно-климатических и грунтово-гидрологических условий привозведении земляного полотна и строительстве конструктивных слоевдорожных одежд.

Все это и другие обстоятельства определили актуальностьданной работы.Степень разработанности темы исследования. В разработку ивнедрение методики конструирования и расчёта нежестких дорожных одеждвнесли большой вклад ученые-дорожники: В.Ф. Бабков, А.К. Бируля, А.ПВасильев, Ю.М. Васильев, Н.Н. Иванов, В.Д. Казарновский, А.М. Кривисский,В.П. Носов, Б.С. Радовский и другие. В условиях Республики Таджикистанвопросами оптимизации конструкции дорожной одежды занимались Ю.В.Бутлицкий, А. И. Исмоилходжаев, Б.Б. Каримов, Э.А. Мусаэлян, В.И.Мястовский и другие.

Благодаря их многолетним исследованиям иэкспериментам совершенствовалась методика расчёта и внедрялисьрациональные конструкции дорожных одежд в СССР, а в дальнейшем в СНГ.Следует отметить, что совершенствование теории расчета дорожныходежд представлено в работах В.К. Апестина, Г.И. Глушкова, М.Г. Горячева,О.А. Красикова, М.В.

Немчинова, В.П. Матуа, А.Е. Мерзликина, А.В. Смирнова.Б.Б. Телтаева, П.И. Теляева, А.Я. Тулаева, Е.В. Угловой и других ученых.Цель работы – дальнейшее совершенствование нормативно-техническойбазы по проектированию нежестких дорожных одежд в условиях РеспубликиТаджикистан,учитывающейособенностидорожно-климатическогорайонирования её территории и инженерно-геологических условий.5Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью работы былисформулированы следующие задачи:1. Проанализировать опыт проектирования, строительства иэксплуатации автомобильных дорог в условиях Республики Таджикистан сучетом вертикальной зональности, а также нормативные документы,регламентирующие проектирование дорожных одежд.2.

Обобщить данные многолетних наблюдений с метеорологическихстанций республики и провести необходимый анализ полученных данных дляуточнения границ дорожно-климатических зон.3. Разработать карту вертикальных дорожно-климатических зонРеспублики Таджикистан с применением методов математическогомоделирования.4.

Провести полевые и лабораторные исследования деформационныхсвойств крупнообломочных грунтов и модулей упругости дорожных одежд.5. Аналитическими и численными методами установить основныезакономерностиизменениядеформационно-прочностныхсвойствкрупнообломочных грунтов при различном содержании крупных обломковскальных пород.6. Установить расчетные характеристики грунтов рабочего слоя земляногополотна, относящихся к крупнообломочным разновидностям, применяемым припроектировании конструкций дорожных одежд.Научная новизна работы:1. Выявлены закономерности изменений максимальной и минимальнойтемпературы воздуха, а также количества годовых осадков в зависимости отвертикальной зональности в условиях Республики Таджикистан для уточненияграниц дорожно-климатического районирования.2.

Установлены базовые закономерности изменения деформационныххарактеристик крупнообломочных грунтов в зависимости от количестваобломков скальных пород в грунтовой смеси.3. Установлены расчетные значения деформационных и сдвиговыххарактеристик некоторых разновидностей крупнообломочных грунтов дляпроектирования дорожных одежд.Практическая ценность работы:1. Повышение качества проектно-сметной документации и надежностирасчёта конструкций нежестких дорожных одежд.2. Максимальное использование потенциальных возможностей грунтоврабочего слоя земляного полотна и материалов оснований дорожных одежд.3. Обеспечение рационального использования природных ресурсов исохранение окружающей среды.4.

Повышение эффективности инвестиционной деятельности.65. Уменьшение трудозатрат и продолжительности строительных работ.Реализация результатов работы. По результатам диссертационнойработы были подготовлены «Технические рекомендации по уточнению границдорожно-климатических зон Республики Таджикистан», утвержденныеМинистерством транспорта Республики Таджикистан (протокол от 10 декабря2018 г.).На защиту выносятся разработанная автором карта дорожноклиматического районирования Республики Таджикистан и установленныерасчетные значения деформационных и сдвиговых характеристиккрупнообломочных грунтов в зависимости от процентного содержанияобломков скальных пород.Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы былидоложены и обсуждены на различных международных научных конференциях:международной научно-практической конференции «Дороги СНГ: проблемы иперспективы» (Межправительственный Совет Дорожников, г.