Публикации 19.03.2012

19.03.2012 Эффективное решение задачи фильтрации вязкой сжимаемой многофазной многокомпонентной смеси на параллельных ЭВМ

19.03.2012 Становление концепции времени в искусстве и проектной культуре ХХ века

19.03.2012 Моделирование эволюции и пространственных распределений малых примесей атмосферы на основе применения нелинейных и вероятностных методов

19.03.2012 Слоения, несвободные подгруппы в группах Ли и бильярды

19.03.2012 Свобода вероисповедания и религиозные объединения в Российской Федерации (конституционно-правовое исследование)

19.03.2012 Механизм формирования стратегии повышения качества продукции и его влияние на конкурентоспособность товаров на внешнем рынке

19.03.2012 МАЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЕ НЕЙТРОНОВ В ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ НАНОСИСТЕМАХ

19.03.2012 Усовершенствование долгосрочных метеорологических прогнозов на основе структурно-статистического подхода

19.03.2012 Оценка инфильтрационного питания и ресурсов подземных вод на основе геогидрологических моделей

19.03.2012 Научно-методологические основы и способы повышения надежности службы агрегатов для производства кокса

19.03.2012 Грамматики церковнославянского языка в культурно-языковом пространстве России XVI – XVIII вв.

19.03.2012 Моделирование и разработка энерго- и ресурсосберегающих процессов получения метанола, диметилового эфира и низших олефинов из природного газа

19.03.2012 Интернализация внешних эффектов от загрязнения окружающей среды в РФ

Другие разделы


Методологические основы комплексной оценки надежности автомобильных дорог в системе технического регулирования дорожного хозяйства

Автор Кокодеева Наталия Евсегнеевна, 19.03.2012

Страницы: 1  2  3  4  5 

Кокодеева Наталия Евсегнеевна МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ

НАДЕЖНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

В СИСТЕМЕ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДОРОЖНОГО ХОЗЯЙСТВА Специальность 05.23.11 – Проектирование и строительство дорог,

метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Санкт-Петербург

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном

образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.» Научный консультант: Доктор технических наук, профессор

Столяров Виктор Васильевич Официальные оппоненты: Поспелов Павел Иванович

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Московский автомобильн

дорожный государственный технический

университет», первый проректор, зав. каф.

технический университет», профессор каф.

Защита состоится «23» мая 2012 года в 15 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета ДМ 218.008.01 в ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» по адресу: 190031, г. Санкт - Петербург, ул. Московский пр., 9, ауд. 1-205.

Актуальность работы. В декабре 2011 г. в результате активных мнголетних переговоров Российская Федерация вступила во Всемирную тоговую организацию (ВТО), деятельность которой направлена на подготоку комплекса правовых документов, определяющих права и обязанности правительств в сфере международной торговли товарами и услугами. Росийская Федерация с целью стать полноправным участником междунароной торговли в 2003 г. утвердила Федеральный закон №184-ФЗ «О технческом регулировании» (ФЗ №184-ФЗ), основные положения которого бзируются на положениях Соглашения о технических барьерах в торговле ВТО, а также на Директиве Европейского Союза (ЕС) «О процедуре преставления информации в области технических регламентов (ТР) и стандатов». Такой подход позволит разработать оригинальные новаторские метды, ликвидирующие технические барьеры для свободного обращения прдукции на мировом рынке.

ФЗ №184-ФЗ юридически закрепил основы проведения реформировния сложившейся за многие десятилетия системы технического нормирвания, с целью обеспечения эффективности регулирующего воздействия в тр?х направлениях: 1) в области установления, применения и исполнения обязательных требований, предъявляемых государством в ТР к объектам технического регулирования (материальным объектам, технологическим процессам, работе, услугам); 2) в области установления и применения на добровольной основе требований национальных стандартов (НС), стандатов организации (СТО) и сводов правил (СП) к характеристикам продуции, правилам осуществления и характеристикам процессов проектировния; 3) в области оценки соответствия (согласно ФЗ №184-ФЗ формы и схемы оценки соответствия должны быть изложены в ТР и основываться на оценке риска причинения вреда).

Существует мнение, что нормативно-техническую основу, сложишуюся в СССР до введения ФЗ №184-ФЗ, можно также отнести к системе технического регулирования, составными частями которой являлись закнодательные акты, стандартизация, государственный надзор и ведомственый контроль. Однако стандарты отвечали, в основном, развитию отраслей народного хозяйства и государства, обеспечению безопасности людей удлялось меньше внимания, чем в ФЗ №184-ФЗ, основанном на приоритете безопасности человека, окружающей среды и имущества любой формы собственности. В соответствии с ФЗ №184-ФЗ ТР с учетом допустимого риска причинения вреда должны устанавливать минимально необходимые требования к продукции, обеспечивающие различные виды безопасности. С момента принятия ТР типовые решения НС и других нормативных дкументов каждой отрасли должны определяться по величине допустимого риска с применением схем и форм соответствия ТР. Принятый в ТР допустимый риск равен приемлемому риску, представленному в НС или международном стандарте, или заново обосновывается и принимается в ТР как допустимый риск, если в стандартах данной отрасли его не было. Именно этот риск, согласно ФЗ №184-ФЗ, обеспечивает минимально неоходимые требования к безопасности продукции.

К сожалению, в настоящее время создаются ТР, в которых не показана величина допустимого риска, связанная, в свою очередь, с недостаточной комплексной оценкой надежности, отсутствуют формы и схемы соотвествия, основанные на вероятностных оценках параметров, а также не прписана процедура оценки риска. Разработчики таких ТР при обосновании отсутствия этих показателей заявляют, что они будут изложены в НС или международных стандартах Таможенного Союза (ТС). Однако этого дпускать нельзя, так как НС в соответствии с ФЗ №184-ФЗ будут примняться на добровольной основе, а, значит, обязать выполнять требования добровольного для применения документа не удастся.

В дорожном хозяйстве, где основным структурным элементом выстпают автомобильные дороги, с момента утверждения ФЗ №184-ФЗ треуровневая система технического регулирования создается поэтапно, но, к сожалению, неэффективно. Например, в проектах нормативных докуметов для вновь строящихся, реконструируемых, капитально ремонтируемых и эксплуатируемых автомобильных дорог общего пользования не привдится детальное описание риска, допускаемого дорожными условиями, уровнем содержания, транспортно-эксплуатационным состоянием дорог, которое, в свою очередь, характеризуется прочностью дорожной одежды.

В рамках работы сформулирована, обсуждена и решена актуальная прикладная проблема создания и совершенствования методологических основ комплексной оценки надежности автомобильных дорог как необходимой базы для нормирования, анализа и оценки риска.

Диссертационная работа выполнялась в рамках НИОКР Федерального дорожного агентства и Программного проекта «Информационное обепечение» Федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России на 2002-2010 годы», а также очной докторантуры СГТУ.

Цель исследования - совершенствование и отраслевая реализация методов комплексной оценки надежности автомобильных дорог в системе технического регулирования дорожного хозяйства.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Провести аналитический обзор состояния и перспектив развития системы технического регулирования в дорожном хозяйстве для обоснования первоочередных задач совершенствования методов комплексной оценки надежности автомобильных дорог как необходимой базы для определения риска причинения вреда.

2. Усовершенствовать вероятностные методы оценки показателей качества автомобильных дорог с учетом большего числа параметров надежности и их сочетаний.

3. Разработать методы гармонизации старой и новой систем технического регулирования в дорожном хозяйстве.

4. Разработать методику классификации по степени ответственности автомобильных дорог как линейных сооружений с учетом действующего законодательства в области технического регулирования.

5. Разработать математический аппарат для определения срока службы дорожных одежд нежесткого типа и темпа их разрушения с учетом изменения прочностных показателей дорожной конструкции.

6. Разработать методику расчета статистических показателей дорожных одежд нежесткого типа при их проектировании на основе математического аппарата оценки влияния вариативности прочностных параметров дороных конструкций на растягивающие напряжения в монолитном слое.

7. Разработать взаимосвязанные методики оценки вероятности дегрдации плодородного слоя почвы, вероятности отрицательного шумового воздействия на человека при производстве дорожных работ и от транпортного потока при эксплуатации дороги, вероятности истощения прродных ресурсов под воздействием выхлопных газов от транспортных средств, вероятности распространения пожара по причине недостаточного расстояния от автозаправочной станции (АЗС) до автомобильной дороги и др.

8. Разработать методику мониторинга и управления качеством дороных одежд на основе оценки их темпа разрушения и срока службы.

9. Разработать рекомендации по внедрению результатов теоретических исследований в практику создания и совершенствования нормативно - методических документов на уровне ТР, НС и СТО.

Объектом исследования является автомобильная дорога как объект технического регулирования.

Предмет исследования - методы оценки параметрической надежности с учетом наибольшего количества влияющих факторов на показатели качества автомобильной дороги и их взаимозависимости.

Научная новизна состоит в разработке и отраслевой реализации коплексного теоретико-вероятностного подхода к оценке безопасности автмобильных дорог с учетом их состояния и вероятности потери прочности дорожных одежд с позиции обеспечения требуемого уровня безопасности человека, окружающей среды и имущества любой формы собственности.

Новые научные результаты состоят в следующем:

1) поставлена и решена проблема гармонизации старой и новой ситем технического регулирования;

2) разработана методика классификации по степени ответственности автомобильных дорог как линейных сооружений с учетом ФЗ № 384 -ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и ОДН 218.46-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд»;

3) впервые учтено изменение прочностных показателей покрытия и влажности грунта земляного полотна в теоретико-вероятностном подходе к оценке вероятности разрушения дорожной одежды, ее фактического срка службы, вероятности возникновения растягивающих напряжений в мнолитном слое при изгибе и вероятности переувлажнения грунта отностельно оптимальной влажности;

4) предложена методика и система показателей оценки качества дрожных одежд, прогнозирования их эксплуатационного состояния; разрботана методика статистического анализа прочности дорожных одежд с целью повышения их несущей способности в условиях ограниченных ресурсов;

5) предложена методика учета величины допустимой вероятности нрушения сплошности монолитных слоев при изгибе в существующих мделях проектирования дорожных одежд нежесткого типа на основе упраления стохастической составляющей прочностных характеристик, включая применение геосинтетических материалов (геоимплантатов);

6) разработан экспресс-метод анализа состояния и управления качеством дорожных одежд нежесткого типа на основе интегральной комплексной оценки вероятности разрушения дорожной конструкции с целью повышения ее срока службы;

7) автором разработан ряд методик теоретико-вероятностного подхода для оценки параметрической надежности;

8) произведен технико-экономический расчет ущерба в жизненном цикле автомобильных дорог, вызванного превышением фактической интенсивности движения относительно допустимой интенсивности.

Основной идеей диссертационного исследования является обеспечение функциональных свойств и механизмов реализации системы технического регулирования автомобильных дорог на основе совершенствования научно-методического сопровождения и проверки соответствия проектных решений.

Концептуальный подход к разработке диссертационной работы состоит в комплексном исследовании надежности автомобильных дорог и в применении системного подхода на этапе реализации результатов теоретических и практических изысканий.

Обоснованность научных положений и достоверность результатов теоретических исследований основываются на адекватно примененных к решению проблемы методах теории вероятности и математической статистики. В теоретических исследованиях использовались только те законы распределения, которые хорошо согласовывались по критериям Пирсона и Романовского с экспериментально установленными распределениями исследуемых показателей. Результаты теоретических исследований неоднократно сравнивались с многочисленными экспериментальными исследованиями, (в т. ч. проведенными при личном участии автора), что подтверждает достаточную обоснованность и достоверность результатов.

Практическая ценность работы состоит:

1) в совершенствовании научно обоснованных методов расчета статстических характеристик дорожных одежд нежесткого типа при их проетировании для оценки вероятности разрушения дорожной одежды, фактческого срока службы, вероятности возникновения растягивающих напржений в монолитном слое при изгибе и вероятности переувлажнения грута относительно оптимальной влажности;

2) в разработке метода расчета вариативности прочностных характерстик дорожных одежд нежесткого типа с применением геосинтетических материалов при учете допустимой вероятности нарушения сплошности монолитных слоев при изгибе;

3) в разработке практических рекомендаций (мероприятий и техничских решений) по повышению качества дорожных конструкций на основе комплексной оценки надежности;

4) в разработке практических рекомендаций по повышению показатлей качества автомобильных дорог и снижению загрязнения окружающей среды от воздействия транспортного потока.

Результаты работы могут быть использованы для назначения научно обоснованных мероприятий по эксплуатации и ремонту дорожных одежд.

Положения, выносимые на защиту:


Страницы: 1  2  3  4  5