Существующие нормативные подходы к расчету дорожных конструкций не в полной мере учитывают вероятностную природу процессов накопления деформаций с последующей деградацией и восстановления конструктивных элементов. В статье предложена методика оценки надежности дорожной конструкции как комплексированной системы, в которую входят последовательно взаимодействующие конструктивные элементы: покрытие, основание, дополнительный слой основания и земляное полотно (рабочий слой). Процесс деградации каждого элемента моделируется двухпараметрическим распределением Вейбулла, которое позволяет отразить монотонный рост интенсивности отказов вследствие накопления усталостных и климатических повреждений. Математическая модель опирается на дифференциальные уравнения Колмогорова с переменными интенсивностями отказов и постоянными интенсивностями восстановления, причем учтена технологическая иерархия: восстановление нижележащего слоя влечет переустройство всех вышележащих. Получены аналитические выражения для вероятности безотказной работы системы и приближенный метод вычисления коэффициента готовности через средние интенсивности отказов. Выполнена верификация модели на примере дорожной конструкции для участка региональной автомобильной дороги III технической категории «Новосибирск — Кочки — Павлодар» в Новосибирской области. Коэффициент готовности конструкции составил 0,9935, что превышает нормативный порог 0,98, а вероятность безотказной работы за пять лет 0,682, за двенадцать лет — 0,367. Результаты могут быть использованы для технико-экономического обоснования проектных решений, а также обоснования межремонтных сроков и планирования ремонтных мероприятий.
Ключевые слова: дорожная конструкция, надежность, комплексированная система, распределение Вейбулла, коэффициент готовности, вероятность безотказной работы, межремонтный срок.
Ссылка для цитирования
Никулич О. В., Воробьев В. С. Оценка надежности дорожной конструкции с использованием аналитических методов теории надежности // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2026. Вып. 3(104). С.
Об авторах
Никулич Октябрина Владимировна — аспирант каф. технологий, организации и экономики строительства, Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС). Российская Федерация, 630049, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191; okti888@mail.ru
Воробьев Валерий Степанович — д-р техн. наук, проф., зав. каф. технологий, организации и экономики строительства, Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС). Российская Федерация, 630049, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191; vorobjev@stu.ru