Пермская разработка поможет обеспечить безопасность движения на загородных дорогах

❋ 4.5

По статистике ГИБДД, на четвертом месте по частоте находятся дорожно-транспортные происшествия, допущенные из-за нарушения целостности дорожного покрытия. Количество аварий по этой причине составляет 26 процентов от общего числа. Лесовозные дороги, которые находятся на переувлажненных и подтапливаемых территориях, разрушаются чаще. Обычные конструкции дорожных одежд не всегда обеспечивают необходимое качество полотна. Это усложняет строительство и использование загородных дорог. Ученые Пермского Политеха разработали методику и математическую модель, которые позволяют создать оптимальные конструкции с улучшенными характеристиками для осушения оснований дорог. Они учитывают сложные природно-климатические условия и гидрогеологические факторы.

ПНИПУ

# авария

# дорога

# дорожное покрытие

# ДТП

Пермская разработка поможет обеспечить безопасность движения на загородных дорогах / ©Getty images / Автор: Дмитрий Жуков

Результаты исследования разработчики опубликовали в журналах «Деревообрабатывающая промышленность» и «Теория и практика современной науки». В работе также приняли участие специалисты Пермского военного института войск национальной гвардии РФ, Ухтинского государственного технического университета и Уральского государственного лесотехнического университета.

«Водно-тепловой режим загородных дорог отличается от городских условий. Это связано не только со спецификой движения транспортного потока, но и с тем, что лесовозные дороги носят временный характер и возводятся в условиях снижения затрат на подготовку, строительство и обслуживание. Основной причиной их разрушения является морозное пучение, которое возникает при промерзании переувлажненного грунта основания.

Оптимальная схема укладки предлагаемого слоя / ©Пресс-служба ПНИПУ

Поэтому чаще всего используют дренажные системы или модифицированные системы водоотведения. При разработке дренирующих слоев нужно учитывать физико-механические показатели и их способность обеспечить водно-тепловой режим дорог. Мы разработали схемы дренажных сооружений, в которых заменили традиционные слои на водоотводящие трубы, наполненные гравием. Это позволит снизить его расход и повысить эффективность дорог», — рассказывает один из исследователей, и.о. заместителя директора по науке Лысьвенского филиала Пермского Политеха, старший преподаватель кафедры технических дисциплин, кандидат технических наук Михаил Жалко.

Разработчики создали схему дренажного слоя с улучшенными физико-механическими показателями. Они изучили, как температура и влажность влияют на процесс промерзания почвы и целостность дорожного покрытия. Исследователи разработали математические модели, которые прогнозируют скорость и объем подъема воды в зависимости от типа грунта.

«Мы определили наиболее эффективные размеры дренирующих конструкций и их расположение в основании дороги. Отверстия в трубах для осушения почвы оптимально располагать в шахматном порядке в верхней части конструкции. Дренажи можно укладывать на расстоянии 11 сантиметров друг от друга, а дистанция между трубами должна составлять около 0,8 метров. В результате нам удалось создать конструкции, которые не снижают прочность дорог. Кроме того, мы учли влияние усовершенствованных лесовозных дорог на окружающую среду», — поясняет ученый.

Предлагаемая конструкция дрены / ©Пресс-служба ПНИПУ

Новые конструкции позволили снизить влажность земляного полотна и значительно улучшить морозозащитные свойства дорог. Пучинистость грунта оказалась ниже нормативных значений и не превысила 6 см, а термическое сопротивление дорожной одежды выросло до 0,45 м²∙K/Вт.

По словам ученых, разработку можно использовать при строительстве и реконструкции лесовозных дорог в сложных природно-климатических условиях. Повышение их качества позволит улучшить безопасность и плавность движения транспорта. Внедрение разработки также увеличит срок эксплуатации лесовозных дорог в течение года. Это обеспечит повышение объемов заготовки и добычи леса. Исследование выполнено в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.