Дороги. Дорожное строительство

Строительство дорог

Раздел: Строительство. Техника

Воздействие колес автомобиля на поверхность дорожной одежды вызывает напряжения и деформации, вследствие чею происходит постепенное разрушение и изнашивание.

В зависимости от величины нагрузки, повторяемости и продолжительности ее действия может наступить предельное состо-яние дорожной одежды, при котором нарушается монолитность. Накопление деформаций происходит интенсивней в наиболее слабых слоях дорожной одежды и в грунтовом основании. В значительной степени прочность нежестких одежд зависит от влажности грунта основания. Вертикальные нагрузки на нежесткие одежды вызывают просадки, колеи, проломы, пластические деформации.

Просадки образуются вследствие переувлажнения грунта основания весной, что приводит к потере его несущей способности, или в результате недостаточного уплотнения материала одежды. Просадки могут быть вызваны проездом тяжелых автомобилей, на которые дорожная одежда не рассчитана.

Колеи возникают при систематическом движении колес по одному следу на грунтовых, гравийных, щебеночных покрытиях, а также мостовых на песчаном основании при ослаблении грунта основания в весенний период. Движение тяжелых автомобилей по колее может привести к проломам.

Проломы образуются вследствие срезывания всех слоев дорожной одежды под действием большой вертикальной нагрузки и при недостаточной толщине дорожной одежды, а также при недостаточной несущей способности грунта основания в случае его переувлажнения.

Действие вертикальных сил на жесткую одежду вызывает изгиб плиты, под которой находится грунтовое основание. При этом возникают упругие деформации. Если в плите возникают предельные напряжения для цементобетона на изгиб, превосходящие допустимые, то на покрытии появляются трещины и возможно его разрушение. При воздействии большой вертикальной нагрузки через плиту на грунт основания и недостаточной его несущей способности от переувлажнения может произойти просадка основания, а вместе с этим просадка плиты и изменение профиля покрытия.

Под действием движения автомобилей происходит истирание поверхности покрытия. Помимо этого, возможно раздавливание, разбивание, сдвиг материала одежды и вырывание пневматической шиной из одежды отдельных частиц. Увеличение скорости и интенсивности движения приводит к большему износу покрытия. Увеличение скорости движения на щебеночных и гравийных покрытиях особенно сильно отражается на увеличении их износа, поэтому их переводят в усовершенствованные путем обработки ор!аническими вяжущими материалами. Менее интенсивно износ происходит на асфальтобетонных и цементобетонных покрытиях.

Помимо указанных факторов, на разрушение дорожной одежды влияют природные условия. Вода, попадая в мелкие поры и трещины, при замерзании увеличивается в объеме и разрушает каменный материал, образует новые трещины и способствует увеличению имеющихся.

Равномерный износ слоя покрытия, обладающего высокой прочностью, эластичностью, сопротивлением ударам и истиранию, поддерживают содержанием и текущим ремонтом. Однако с течением времени слой, предназначенный для износа, требует восстановления, т. е. проведения среднего и капитального ремонтов дорожной одежды. Период времени в годах от сдачи дороги» в эксплуатацию до среднего ремонта или между средними ремонтами называется сроком службы дорожного покрытия.

Когда в связи с ростом интенсивности движения становится экономически нецелесообразным восстановление прочности покрытия проведением среднего ремонта, переходят к следующей стадии ремонтных работ — капитальному ремонту.

При капитальном ремонте полностью возмещают износы, восстанавливают ровность и повышают прочность дорожной одежды и всех дорожных сооружений, геометрические элементы дороги доводят до норм, соответствующих той категории, которая присвоена дороге. Период времени в годах от сдачи дороги в эксплуатацию до капитального ремонта, а также период между капитальными ремонтами называется сроком службы дорожной одежды.

При этом различают полную и частичную работоспособность дорожных покрытий.

Полная работоспособность дороги (дорожной одежды) измеряется числом прошедших по дороге автомобилей или количеством перевезенного груза, выраженным в брутто-тоннах на одну или две полосы движения, за время от сдачи дороги в эксплуатацию до капитального ремонта или между капитальными ремонтами.

Частичная работоспособность дороги (дорожного покрытия) измеряется числом прошедших по дороге автомобилей или количеством перевезенного груза, выраженным в брутто-тоннах на одну или две полосы движения за время от сдачи в эксплуатацию до среднего ремонта или между средними ремонтами.

Работоспособность дорожной одежды — основной технико-экономический показатель, определяющий дорожную составляющую стоимости перевозок. Величина работоспособности является важнейшим фактором при выборе типа покрытия и определения затрат для ремонта покрытия при перспективном планировании.

Основными условиями долговечности дорожной одежды являются соответствие ее конструкции расчетной интенсивности движения и нагрузке, качество используемых материалов, а также качество строительства и содержания дороги.

Резкое изменение состава и характера движения автомобилей на дороге против расчетного приводит к преждевременному износу покрытия, а в ряде случаев — к быстрому разрушению. Поэтому при проектировании дорожной одежды с учетом перспективы развития автомобильного движения необходимо правильно установить коэффициент запаса прочности, который определяют расчетом.

При пректировании должны быть также решены вопросы водно-теплового режима дороги, так как при изменении влажности и температуры изменяются фактические и механические свойства одежды и грунтов полотна. В зависимости от свойств материалов и конструкции одежды эти изменения проявляются более или менее резко.

При строительстве дорожной одежды должны строго соблюдаться технологические правила производства работ. Так, например, недостаточное уплотнение материалов и недостаточная ровность покрытия приводят к более быстрому его износу. На неровном покрытии качение колеса происходит с ударами и проскальзыванием, что повышает разрушающее воздействие колес на покрытие.

Не менее важным условием для сохранения прочности дорожной одежды и ее эксплуатационных качеств является своевременное проведение мероприятий по содержанию и текущему ремонту, проведение средних и капитальных ремонтов в расчетные сроки.

Соблюдение перечисленных условий обеспечивает нормальную работу дорожной одежды в предусмотренные сроки между средними и капитальными ремонтами.