Фомин Андрей Викторович. Оценка и прогнозирование эксплуатационно-технического состояния жестких аэродромных покрытий

Краткое описание

Фомин Андрей Викторович. Оценка и прогнозирование эксплуатационно-технического состояния жестких аэродромных покрытий : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.11 / Фомин Андрей Викторович; [Место защиты: Моск. гос. автомобил.-дорож. ин-т (техн. ун-т)].- Москва, 2007.- 186 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/3998

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
На правах
Фомин Андрей Викторович
“Оценка и прогнозирование эксплуатационно-технического
состояния жестких аэродромных покрытии
Специальность 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель кандидат технических наук доцент В.В. Татаринов
Москва 2007

-3-
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение 5
Глава I. Анализ современного состояния теории расчета и оценки эксплуатационно-технического состояния жестких аэро-дромных покрытий 9
1.1 Анализ методов расчета жестких аэродромных покрытий 9
1.2 Математические модели работы грунтовых оснований при нагру¬жении 40
1.3 Учет влияния природно-климатических факторов и воздействия на¬грузок от воздушных судов 56
1.4 Учет сезонной переменчивости деформативных характеристик грунтовых оснований 58
1.5 Виды деформаций и разрушений жестких покрытий аэродромов и причины их возникновения 62
1.6 Анализ существующих методов, применяемых для оценки эксплуа¬тационно-технического состояния жестких покрытий.. 66
1.7 Выводы, цель и задачи исследования 75
Глава II. Исследование показателя растрескивания аэродромного
покрытия 77
2.1 Существующее состояние проблемы оценки эксплуатационно¬технического состояния жестких аэродромных покрытий 77
2.2 Методика и результаты экспериментальных исследований показа¬теля растрескивания 81
2.3 Статистическая обработка экспериментальных исследований 98
2.4 Выводы по главе 2 115

-4-
Глава III. Исследование прочности аэродромного покрытия с уче¬том показателя растрескивания 116
3.1 Постановка задачи исследования прочности жесткого аэродромного покрытия 116
3.2 Натурные и лабораторные испытания жесткого аэродромного по¬крытия 118
3.3 Исследование прочности покрытия аэродрома в зависимости от по¬казателя растрескивания 136
3.4 Выводы по главе 3 151
Глава IV. Практические рекомендации по оценке эксплуатацион¬но-технического состояния жестких аэродромных по¬крытий 152
4.1 Обоснование минимального размера заменяемого фрагмента пли¬ты 152
4.2 Метод оценки и прогнозирования эксплуатационно-технического состояния жестких аэродромных покрытий 156
4.3 Технико-экономическое исследование 163
4.4 Выводы по главе 4 166
Заключение 168
Литература 171
Приложение 186

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для решения поставленной задачи оценки эксплуатационно¬технического состояния жестких аэродромных покрытий аэродрома в работе были выполнены теоретические и натурные экспериментальные исследова¬ния. Теоретические исследования включали в себя разработку расчетных схем и моделей аэродромных покрытий на основе мирового опыта проекти¬рования, классификацию основных видов трещин покрытия со статистиче¬ской оценкой их развития и интенсивности, создание методики и практиче¬ских рекомендаций по прогнозированию ремонтов и мониторингу состояния аэродромных покрытий в процессе эксплуатации.
Экспериментальные исследования выполнялись в течение ряда лет на покрытиях Международного аэропорта «Шереметьево» и в соответствии с планом заключались не только в составлении дефектовочных планов и сило¬вых испытаниях, но и в определении некоторых физико-механических харак¬теристик материалов покрытий в лаборатории.
Проведения теоретико-экспериментальных исследований позволили получить результаты, которые могут быть представлены в виде двух основ¬ных групп:
1. Получены основные оценки и статистические закономерности, характеризующие прочность и несущую способность жестких аэродромных покрытий по виду трещинообразования, позволяющие не только осущест¬вить мониторинг их состояния, но и оптимизировать план проведения ре¬монтных мероприятий.
2. Разработаны практические рекомендации, предназначенные для использования на аэродромах, применение которых позволит оперативно оценивать эксплуатационно-техническое состояние аэродромных покрытий, создать наиболее приемлемые план и методику проведения ремонтных меро-приятий для поддержания покрытия в удовлетворительном состоянии.

-169-
Выполнено компьютерное сопровождение предложенных методов в виде законченных модулей, позволяющих рассчитывать основные показатели и принимать стратегические решения по дальнейшей эксплуатации аэродро¬ма.
В работе выполнено экономическое обоснование предложенных мето¬дов, в результате которого установлено, что предлагаемый метод планирова¬ния ремонтных работ сокращает приведенные затраты на содержание покры¬тий до 20%.
Общие выводы и задачи дальнейших исследований.
1. Существующие методики оценки состояния аэродромных покры¬тий не содержат количественных показателей, позволяющих характеризовать степень его трещинообразования.
2. Основной расчётной моделью работы аэродромного покрытия жесткого типа в настоящее время является пластина на упругом основании Винклера.
3. Показатель растрескивания может быть принят одной из основ¬ных характеристик состояния покрытия.
4. Предложена методика расчета статистических оценок показателя растрескивания и определены его значения для покрытия ВПП-2 Междуна¬родного аэропорта «Шереметьево».
5. Определены размеры рабочей части покрытия, на которую при-ходится основное воздействие опор современных и перспективных самоле¬тов.
6. Разработана классификация основных типов трещин аэродромно¬го покрытия и установлена закономерность их изменения во времени.
7. Предложена номограмма для определения прочности покрытия в зависимости от показателя растрескивания.
8. Разработаны рекомендации по проведению планово¬

-170 -
предупредительных ремонтов с определением размеров заменяемых фраг¬ментов плит.
9. Выполнена оценка экономического эффекта от предложенных рекомендаций по планированию ремонтных мероприятий.
10. Разработаны практические рекомендации по оценке эксплуата-ционно-технического состояния жестких аэродромных покрытий, которые могут быть использованы аэропортами гражданской авиации и организация¬ми, выполняющими проектирование, ремонт и реконструкцию аэродромных покрытий.
11. Создано программное обеспечение для ПК, позволяющее прини¬мать стратегические решения по дальнейшей эксплуатации покрытий аэро¬дрома.
К задачам дальнейших исследований могут быть отнесены следующие:
1. Проведение ежегодного мониторинга состояния аэродромных покрытий для получения информации о его несущей способности и ведения базы данных.
2. Разработка автоматизированного метода исследования трещино- образования покрытий с определением количественных показателей.
3. Исследования нерассмотренных в работе видов дефектов и уста-новление их влияния на несущую способность покрытия.