Требования к автомобильным дорогам. Основные показатели технико-эксплуатационного состояния дорог. Надёжность автомобильных дорог.

Раковина – местные углубления, образующиеся в результате недостаточной прочности цементобетона при воздействии касательных нагрузок транспортных средств, выбивающие и выдергивающие каменные частицы из бетона.

Поверхностные трещины над арматурой – образуются в результате недостаточной толщины защитного слоя бетона.

Обнажение арматуры – технологический дефект, обусловленный несоблюдением толщины защитного слоя, применением некачественных цементобетонных смесей, коррозией цементобетона (применение антигололедных материалов).

Дефекты комбинированных  дорожных одежд.

К комбинированным  дорожным одеждам относятся конструкции с а/б покрытием на ц/б основании, в том числе на основании из «тощего» бетона.

Основным специфическим  дефектом таких конструкций является «отраженные» трещины в асфальтобетонном слое, образующиеся над швами и трещинами в ц/б основании и повторяющие их конфигурацию. Эти трещины возникают в результате концентрации напряжений в местах швов и трещин в цементобетонных плитах.

Конструкции с  использованием в качестве основания  «тощий» бетон (укладываемый без  температурных швов) поперечные трещины в основаниях образуются хаотично и из-за отсутствия швов в а/б покрытиях также возникает концентрация температурных напряжений и образуются отраженные трещины.

Кроме отражающих трещин, комбинированным дорожным одеждам  присущи дефекты, образующиеся в местах, где были дефекты в цементобетонных плитах.

В асфальтобетонном слое комбинированных дорожных одежд  могут также возникнуть все дефекты, характерные для асфальтобетонных покрытий.

 

 

 

 

 

7. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд.

 

Прочность дорожной одежды представляет собой один из важнейших показателей транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог. Снижение прочности связано с появлением остаточных деформаций дорожной одежды, вызывающих ухудшение ровности проезжей части, уменьшение средней скорости движения автомобилей; снижение безопасности движения, ухудшение условий движения.

Оценка прочности дорожной одежды осуществляется следующим образом:

- предварительное визуальное обследование дорожной одежды на всем ее протяжении для выявления участков, требующих детального инструментального испытания прочности;

- на выявленных участках, требующих детальных испытаний, проанализировать результаты инструментальных измерений ровности;

- участки, на которых визуальная оценка прочности дает неудовлетворительный результат и измеренный показатель ровности выходит за допустимые пределы, необходимо в обязательном порядке произвести инструментальные измерения прочности.

Прочность дорожных одежд  оценивается коэффициентом прочности (К_пр). Нежесткие дорожные одежды оцениваются по трем критериям прочности:

- упругому прогибу  под нагрузкой всей конструкции  дорожной одежды, включая грунтовое  основание, определяется отношением фактического модуля упругости всей конструкции к требуемому расчетному модулю упругости всей конструкции (К_пр=Е_ф^общ / Е_тр.р.);

- по прочности на  сдвиг в грунте земляного полотна  и в малосвязанных слоях основания,  определяется отношением  допускаемого напряжения сдвига в грунте или малосвязанных основаниях, обусловленное сцеплением к активному напряжению сдвига в грунте от автомобильной нагрузке и собственного веса дорожной одежды (К_пр=Т_доп / Т_.);

- по прочности на  растяжение при изгибе в слоях  из монолитных материалов, определяется  отношением предельно допустимого растягивающего напряжения материала слоя с учетом усталостных явлений к растягивающему напряжению от автомобильной нагрузки в рассматриваемом слое (К_пр=R_pu / δ_r.);

Инструментальная оценка по второму и третьему критериям  представляет собой сложную задачу, поэтому эксплуатационная оценка прочности производится по первому критерию прочности (упругому прогибу) с введением поправочных коэффициентов, учитывающих условия прочности по двум другим критериям.

Прочностные испытания  дорожных одежд производятся двумя  методами:

- измерением упругого прогиба при статистическом нагружении дорожной одежды;

- измерением упругого  прогиба при динамическом нагружении;

Существующие дороги общего пользования рассчитаны на нагрузку группы А (100 кН на ось) или группы Б (60 кН на ось). Поскольку большинство дорог пропускают или в перспективе будут пропускать нагрузку, соответствующую группе А, на эту нагрузку следует ориентировать оборудование для оценки прочности дорожных одежд.

Основные характеристики нагрузки группы А, принимаемые при  расчете, следующие:

Нормированная нагрузка Q, передаваемая дорожной одежде колесом автомобиля, кН:

¾ динамическая  65

¾ статическая  50

Среднее расчетное удельное давление колеса на покрытие 0,6 МПа.

Расчетный диаметр D следа колеса автомобиля, м:

¾ при динамической нагрузке  0,37

¾ при статической нагрузке  0,33.

Динамическое нагружение можно производить падающим грузом (установки динамического нагружения), генератором колебаний (различные вибраторы) и колесом движущегося автомобиля. Наибольшее распространение имеют установки динамического нагружения с жестким штампом и с гибким штампом.

Установки динамического  нагружения с жестким штампом  снабжено подвижным грузом, при сбрасывании которого на амортизатор в виде стальной пружины или прокладки из упругого материала (например, специальная резина) возникает динамическое усилие, которое через круглый штамп, равновеликий отпечатку колеса расчетного автомобиля, воздействует на дорожную одежду.

В установках динамического нагружения с гибким штампом подвижной груз  при своем падении на амортизатор передает динамическое усилие дорожной одежде через траверсу и пневматическое колесо, которое одновременно играет роль и основного амортизатора, и гибкого штампа.

В практике Российской Федерации, в основном, применяются установка  динамического нагружения с жестким штампом (типа ДИНА) и с гибким штампом (УДН-НК).

Для измерения прогибов дорожной одежды при статическом нагружении применяют  рычажные прогибомеры (наиболее распространен длиннобазовый прогибомер КП-204). В результате испытаний статической нагрузкой получают статические модули упругости, которые при оценке прочности следует сравнивать с общими расчетными модулями, вычисленными, исходя из требуемого статического модуля.

Фактический общий модуль упругости определяется по формуле Е_ф^общ=((Р*D)/1)*(l-μ), где Р - среднее удельное давление, передаваемое нагрузкой испытательной установки, D – диаметр штампа, l – измеряемый при испытаниях прогиб дорожной одежды, μ – коэффициент Пуассона.

Результаты прочности  испытаний дорожных одежд, проведенных в различные периоды года, за исключением зимнего, должны быть приведены к расчетному периоду.

Расчетный фактический общий модуль упругости дорожной одежды в каждой точке i определяется по формуле Е_фi^общ= Е_ф^общ*К_рi, где Е_ф^общ - фактически модуль упругости дорожной одежды в i точке, К_рi - коэффициент приведения к расчетному модулю упругости, определяется от типа влажности грунта.

Обработка результатов измерений: определяется среднее значение модуля упругости дорожной одежды на обследуемом  участке по результатам испытаний; определяется среднеквадратичное отклонение σ; определяется коэффициент вариации v; определяется расчетное значение фактического модуля упругости дорожной одежды на обследуемом участке Е^р_фр.

Требуемый расчетный  модуль упругости дорожной одежды (с учетом всех критериев прочности, а также с учетом ровности покрытия) определяется по формуле Е_тр.р=(Е_тр*К^/_пр*К_s+Δ)*К_к*К_м, где Е_тр.р- требуемый модуль упругости для данного вида нагружения, К^/_пр- нормативный коэффициент прочности дорожной одежды, К_s- коэффициент учитывающий необходимость обеспечения требуемой ровности, Δ- поправка учитывающая обеспечение по сдвигу в грунте земляного полотна, К_к- коэффициент учитывающий обеспечение прочности по сдвигу песчаного слоя, К_м- коэффициент учитывающий обеспечение прочности верхних асфальтобетонных слоев на растяжение при изгибе.

После определения Е^р_фр и Е_тр.р. определяется фактический коэффициент прочности. При коэффициенте прочности К_пр<1 назначаются ремонтные работы; при К_пр>1 – работы по содержанию дороги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Классификация работ по ремонту и содержанию дорог. Задачи дородной эксплуатационной службы.

  

        Классификация предусматривает следующие виды работ по ремонту и содержанию дорог: капитальный ремонт, ремонт и содержание, своевременное и полное выполнение которых необходимо, чтобы сохранять и поддерживать транспортно-эксплуатационное состояние дороги в течение всего срока эксплуатации на уровне, обеспечивающем установленные для данной категории требования к потребительским свойствам дороги.

      

           Капитальный ремонт автомобильной дороги - комплекс работ, при котором производится восстановление и повышение работоспособности дорожной одежды и покрытия, земляного полотна и дорожных сооружений, осуществляется смена изношенных конструкций и деталей или замена их на более прочные и

долговечные, в необходимых случаях  повышаются геометрические параметры дороги с учётом роста интенсивности движения и осевых нагрузок автомобилей в пределах норм, соответствующих категории, установленной для ремонтируемой дороги, без увеличения ширины земляного полотна на основном протяжении

дороги. Задача капитального ремонта состоит в полном восстановлении и повышении транспортно-эксплуатационного состояния дороги до уровня, позволяющего обеспечить нормативные требования к потребительским свойствам в период до очередного капитального ремонта при интенсивности движения, соответствующей расчётной для данной категории дороги, при превышении которой необходима реконструкция дороги с переводом в более высокую категорию. Критерием для назначения капитального ремонта является такое транспортно- эксплуатационное состояние дороги, при котором прочность дорожной одежды снизилась до предельно допустимого значения или параметры и характеристики других элементов дороги и дорожных сооружений не удовлетворяют возросшим требованиям движения настолько, что невозможно или экономически

нецелесообразно приводить их в  соответствие с указанными требованиями посредством работ по ремонту и содержанию. Ремонт автомобильной дороги - комплекс работ по воспроизводству её первоначальных транспортно-эксплуатационных характеристик, при котором производится возмещение износа покрытия, восстановление и улучшение его ровности и сцепных качеств, устранение всех деформаций и повреждений

дорожного покрытия, земляного полотна, дорожных сооружений, элементов обстановки и обустройства дороги, организации и обеспечения безопасности движения. При этом под первоначальными понимаются транспортно- эксплуатационные характеристики и потребительские свойства дороги и дорожных сооружений в момент сдачи в эксплуатацию после строительства, реконструкции или капитального ремонта.

               Задача ремонта состоит в восстановлении транспортно-эксплуатационного состояния дороги и дорожных сооружений до уровня, позволяющего обеспечить выполнение нормативных требований к их потребительским свойствам в период до очередного ремонта при интенсивности движения, не превышающей расчётную для данной категории дороги. Критерием для назначения ремонта дороги является такое состояние дорожного покрытия, при котором его ровность и сцепные качества снизились до предельно допустимых значений или когда на других элементах дороги и дорожных сооружениях накопились деформации и разрушения, устранение которых работами по содержанию дороги невозможно или экономически нецелесообразно.

            Содержание автомобильной дороги - выполняемый в течение всего года (с учётом сезона) на всём протяжении дороги комплекс работ по уходу за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, по профилактике и устранению постоянно возникающих мелких повреждений, по организации и обеспечению безопасности движения, а также по зимнему содержанию и озеленению дороги. Задача содержания состоит в обеспечении сохранности дороги и дорожных сооружений и поддержании их состояния в соответствии с требованиями, допустимыми по условиям обеспечения непрерывного и безопасного движения в любое время года.

        Зимнее содержание дороги - работы и мероприятия по защите дороги в зимний период от снежных отложений, заносов и лавин, очистке от снега, предупреждению образования и ликвидации зимней скользкости и борьбе с наледями. 

           Озеленение дороги - работы по созданию лесных насаждений и посеву трав в полосе отвода, необходимых для защиты от снежных и песчаных заносов, ветровой и водной эрозии, для эстетического и архитектурно-художественного оформления дороги, а также работы по уходу за элементами озеленения.

 

Дорожную службу организуют для содержания и ремонта дорог и дорожных сооружений, обеспечивающих безопасное и удобное движение автомобилей с заданными скоростями и нагрузкой.

Основные задачи дорожной службы:

- обеспечение круглогодичного,  бесперебойного, безопасного и удобного  движения грузовых и легковых автомобилей;