Анализ транспортно-эксплуатационных качеств автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Характеристика участка автомобильной дороги

Данный участок автомобильной IV т.к. дороги расположен во Владимирской области, протяженность участка 5 км с интенсивностью движения 950 авт./сутки.

Таблица 1.1 - Состав транспортного потока

?=192 авт./час

2. Характеристика природно-климатических условий области

Владимирская область расположена в центральной части Русской равнины, в южной части Волжско-Окского междуречья на Смоленско-Московской возвышенности и Владимирском Ополье. Протяженность области с запада на восток 260 км, с севера на юг - 140 км. По площади Владимирская область занимает 66 место в России (29084 км 2 ). Административным центром области является город Владимир. Численность населения г. Владимира на 2016 год составила 347930 человек, при занимаемой площади 124,6 км2 . Протяженность общих границ области - более 1000 км. Регион лежит в следующих географических координатах: 56є47` и 55є09` северной широты, между 38є17` и 42є58` восточной долготы. Область имеет прямое сообщение со столицей России. Расстояние от Владимира до Москвы 186 км. Область граничит на западе и юго-западе с Московской областью, на севере - с Ярославской и Ивановской, на юге - с Рязанской, а на востоке - с Нижегородской областью. Областные центры и граничащие с регионом области РФ 31. Согласно административно-территориальному делению область представлена 5 округами, 16 районами, 26 городскими и 80 сельскими поселениями. Всего выделяется 127 муниципальных образований.

Основным условием, определяющим особенности формирования климата Владимирской области, является отдаленность от морей и океанов и равнинное расположение, что значительно влияет на формирование зональных климатических особенностей региона. Климат области умеренно континентальный, с умеренным теплым летом, умеренной холодной зимой и хорошо выраженными осенними и весенними сезонами. Среднегодовое количество выпадающих осадков лежит в диапазоне 550-600 мм. Карта климата Владимирской области Среднегодовая влажность воздуха по области составляет 79 %. Наиболее высокая влажность приходится на осенне-зимний период. Обратная влажность сводится к минимуму в весенне-летние периоды (табл. 2.1).

Таблица 2.1 - Среднемесячная и годовая температура воздуха, °С

Таблица 2.2 - Повторяемость направление и средняя скорость ветра.

3. Требования к эксплуатационным показателям и уровню содержания автомобильных дорог

асфальтобетонный ребристость дорожный температурный

Содержание автомобильной дороги - выполняемый в течение всего года (с учетом сезона) на всем протяжении дороги комплекс работ по уходу за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, по профилактике и устранению возникающих повреждений, по организации и обеспечению безопасности движения, а также по зимнему содержанию и озеленению дороги.

Зимнее содержание дорог - комплекс работ и мероприятий по обеспечению бесперебойного и безопасного движения, 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.

Дорожные сооружения - это сооружения, являющиеся конструктивными элементами дороги: искусственные сооружения (мосты, путепроводы, эстакады, трубы, тоннели и др.), защитные сооружения (снегозащитные лесонасаждения, постоянные снегозащитные заборы, шумозащитные и ветрозащитные устройства, устройства для защиты дорог от снежных лавин, обвалов, оползней и др.), элементы обустройства дорог (остановочные площадки и павильоны для пассажиров, площадки отдыха, специальные площадки для остановки и стоянки автомобилей и др.).

Потребительские свойства дороги - это совокупность её транспортно-эксплуатационных показателей, непосредственно отвечающих интересам пользователей. К потребительским свойствам относятся скорость, непрерывность, безопасность и удобство движения, пропускная способность и уровень загрузки движением, способность пропускать автомобили и автопоезда с разрешенными для движения по дорогам общего пользования осевыми нагрузками, общей массой и габаритами, экологическая безопасность, эстетические и другие свойства.

Уровень содержания автомобильных дорог - показатель, отражающий определенное состояние конструктивных элементов автомобильной дороги, которое определяется полнотой и качеством выполнения работ по содержанию дорог.

Оценка уровня содержания автомобильной дороги - процесс выявления соответствия фактических показателей, влияющих на уровень содержания дорог, требованиям, предъявляемым к ним нормами и правилами.

Дефекты содержания автомобильной дороги - дефекты, повреждения, недостатки, отклонения от нормативных требований на автомобильной дороге, возникающие под воздействием автомобильного движения, хозяйственной деятельности человека, природно-климатических факторов, при выполнении работ по содержанию дорог, которые могут и должны устраняться методами и технологиями содержания дорог.

Задача содержания автомобильных дорог состоит в постоянном обеспечении сохранности дороги и дорожных сооружений, поддержании их состояния в соответствии с требованиями, допустимыми по условиям обеспечения непрерывного и безопасного движения в любое время года.

Оценка уровня содержания автомобильных дорог является обязательной функцией управления содержанием дорог, осуществляемой с целью:

Определения степени достижения запланированного ранее и зафиксированного в договоре на содержание дорог между Заказчиком и Исполнителем уровня содержания дорог, на основании которого, в соответствии с требованиями договора, принимается решение о величине оплаты выполненных работ, применении или не применении к Исполнителю специальных санкций за несоблюдение условий контракта на содержание дорог (5 раздел).

Получения объективной информации о фактическом уровне содержания дорог, участков дорог, сети дорог, обслуживаемых различными Исполнителями, и использования этой информации для целей управления содержанием дорог, в части инспекционного контроля (6 раздел)

Заказчик имеет право проводить оценку уровня содержания дорог в любое время, дата проведения проверки назначается в любой день, заблаговременно (за 24 часа) уведомив о ней Исполнителя

Требования к содержанию дорог различаются по сезонам года. В зависимости от сезона года возможны два последовательных периода содержания дорог: зимний и весенне-летне-осенний периоды. Даты начала и окончания указанных периодов определяются Заказчиком с учетом местных природно-климатических условий и указываются в контракте с Исполнителем.

Минимальный участок дороги, на котором проводится оценка уровня содержания дорог, равен 1 км. Как правило, это участок между двумя километровыми знаками. В случае отсутствия километрового знака длина участка в 1 км отслеживается по одометру автомобиля или по специальному прибору измерения пройденного пути. В случае если протяженность дороги составляет не целое количество километров, то последний не целый километр оценивается как самостоятельный километр, если его длина равна или более 500 м и включается при оценке в состав последнего целого километра, если его длина менее 500 м.

По настоящему Руководству(ОДМ 218.0.000-2003)можно оценить уровень содержания:

Конструктивного элемента дороги на участке в 1 км:

- земляного полотна, элементов водоотвода, полосы отвода;

- проезжей части (включая используемые съезды);искусственных сооружений;

- элементов обустройства, обстановки и озеленения дороги;

Одного километра дороги; Автомобильной дороги (участка дороги);

Сети автомобильных дорог.

В настоящем Руководстве (ОДМ 218.0.000-2003) требования к уровню содержания автомобильной дороги зависят от уровня ее потребительских свойств, с этой целью требования, используемые при оценке уровня содержания дорог, сгруппированы по следующим группам:

A1 - Автомобильные дороги, относящиеся к автомагистралям;

А2 - Автомобильные дороги 1 категории;

A3-Автомобильные дороги 2 категории;

Б-Автомобильные дороги 3 категории;

В - Автомобильные дороги 4 и 5 категории, имеющие покрытия из битумоминеральных смесей;

Г1 - Автомобильные дороги 4 и 5 категории, имеющие покрытия из обработанных и не обработанных щебеночных, гравийных, песчано-щебеночных, песчано-гравийных покрытий;

Г2 - Грунтовые автомобильные дороги.

Таблица 3.1 - Классификация и описание типичных дефектов содержания автомобильных дорог

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Таблица 3.2 - Требования к показателям, характеризующим содержание автомобильных дорог в весенне-летне-осенний период

Отдельные повреждения, просадки, на 1000 м Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

общей площади неукрепленных обочин, не более, м. (В скобках: глубина повреждения, не более, см).

Отдельные повреждения, просадки укрепительных полос, на 1000 м Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Дефекты и повреждения, на 1000 м Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Необработанные участки выпотевания битума, на 1000 м Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Нарушение профиля, гребенка на 1000 м Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

4. Деформации асфальтобетонных покрытий

Асфальтобетонные покрытия являются основным типом покрытий автомобильных дорог и городских улиц с интенсивным движением транспортных средств.

По сравнению с наиболее близкими к ним цементобетонными покрытиями их отличает высокая ровность, хорошее сцепление с колесом автомобиля, отсутствие температурных швов.

Асфальтобетонные покрытия имеют свои достоинства и недостатки. К достоинствам таких покрытий относят беспыльность и бесшумность при движении автомобилей, малый износ покрытий (до 1 мм в год), удобство содержания и ремонта, к недостаткам - повышенную скользкость при увлажнении и нередко малый срок службы из-за образования волн, сдвигов вследствие недостаточной прочности или излишней пластичности, трещин вследствие излишней хрупкости и шелушения в результате недостаточной водостойкости.

Основной недостаток асфальтобетонного покрытия - его низкая устойчивость к колебанию температур и трещиностойкость. Главный его враг в наших климатических условиях - повышенная влажность, низкие температуры и оставляющий желать лучшего профессиональный уровень строителей. Как итог - каждую весну и лето в каждом городе ремонтируют то, что ремонтировали или укладывали в прошлом году. Но время идет, технологии приготовления асфальтобетонной смеси все время совершенствуются, что способствует созданию дорожных покрытий с более высокими показателями их устойчивости к воздействию окружающей среды.

Нельзя забывать и про ряд искусственных причин. Существует ряд причин, которые вызывают появление внешних разрушений дорожного покрытия. К ним относятся: некачественное уплотнение в процессе укладки дорожного покрытия; применение материалов низкого качества; приготовление асфальтобетонной смеси с несоблюдением всех технологических требований, например недостаточное перемешивание смеси в смесителе. В результате такого приготовления смеси на асфальте впоследствии появляются пятна битума. Еще одной причиной деформаций поверхности является избыточное количество битума в смеси, которое влечет повышенное содержание жирности в смеси.

Чаще всего разрушение асфальтобетона в верхней части покрытия начинается в местах примыкания смежных полос, устраиваемых разными асфальтоукладочными комплексами в сочетании с уплотняющими средствами, движущимися параллельно друг другу с некоторым отставанием по фронту передвижения. В результате чего, вследствие некоторого остывания смеси, уложенной впереди идущим асфальтоукладчиком, образуются продольные швы, а при остановке всего асфальтоукладочного комплекса - поперечные швы и трещины

Принято считать, что срок службы асфальтобетона в покрытии до его первого капитального ремонта должен составлять 18 - 20 лет. Однако в действительности это далеко не так. Указанный норматив был установлен скорее по политическим или конъюнктурным соображениям, ориентируясь, главным образом,на зарубежный опыт передовых капиталистических стран, где в то время применялся высококачественный битум, а строительство асфальтобетонных покрытий велось значительно более совершенной асфальтоукладочной и уплотняющей техникой по сравнению с той, что применялась в СССР.

Чтобы соответствовать требованиям ГОСТ Р 50597-93, эксплуатационная организация, в ведении которой находится данная дорога, должна произвести ее диагностику, т.е. установить причины, вызвавшие появление тех или иных дефектов, деформаций и разрушений, после чего наметить конкретные ремонтные мероприятия.

Следует обратить внимание на то, что деформации и разрушения асфальтобетонных покрытий могут возникнуть не только по причине их появления в самом покрытии. Например, дорожная одежда из-за недостаточной своей толщины не обеспечивает соблюдения критерия прочности по сдвигу в подстилающем грунте. Не сразу, а по истечении определенного времени, деформации, образующиеся в теле земляного полотна, будут постепенно накапливаться и со временем достигнут поверхности асфальтобетонного покрытия, что вызовет нарушение его ровности или сплошности (будут образовываться, главным образом, просадки). В этом случае наиболее эффективным способом ремонта будет замена всей дорожной одежды. Прежде чем принять решение о перепроектировании конструкции дорожной одежды, необходимо удостовериться в достаточности несущей способности подстилающего грунта и решить вопрос: оставить грунт и соответствующим образом укрепить его вяжущим или заменить на привозной с лучшими свойствами.

Цель диагностики асфальтобетонных покрытий - выявить причины «заболевания» дороги и наметить мероприятия к их устранению.

В последнее время на дорогах с асфальтобетонными покрытиями обострилась проблема поперечной ровности, что не нашло должного отражения в ГОСТ Р 50597-93. Поперечная неровность - это, по существу, ничто иное как колейность. Исследования МАДИ- ГТУ показали, что, как это не может показаться, на первый взгляд, странным, особенно заметно она стала проявляться на крайних левых полосах движения, т.е. на полосах обгона. Авторы исследований объясняют это: - наличием большого числа автомобилей с шипованными шинами в составе транспортного потока;более высокими скоростями движения на полосах обгона.

Колейность также проявляется на перекрестках из-за сил торможения, которые недостаточно учитываются при проектировании асфальтобетонных покрытий, а также в результате проявления свойства ползучести такого вязкоупругого материала, каким является асфальтобетон. Хотя нормами на проектирование делается попытка учесть эти свойства асфальтобетона, однако на практике избежать этого удается не всегда. Одним из путей снижения колейности является создание так называемых «каркасных» смесей.

Теперь рассмотрим меры по устранению различных видов деформации асфальтобетонных покрытий. Улучшение шероховатости покрытия и приведение ее в соответствие с требованиями норм, указанных в предыдущих разделах данной обзорной информации, необходимо в тех случаях, когда коэффициент сцепления оказывается ниже требуемых минимальных значений. Это происходит в результате шлифуемости поверхности покрытия из-за низкой прочности щебня: проявления процесса «выпотевания» битума. Мерами, увеличивающими шероховатость покрытия, являются: механическое придание шероховатости; ремонт поверхности покрытия; намывание эмульсионного бетона; восстановление поверхности покрытия.

Проблема колейности дорог (поперечной неровности) стала весьма актуальной для России в конце XX столетия. Следует отметить, что глубокая колейность опасна с точки зрения опрокидывания на бок автомобиля при его перестройке из одного ряда в другой. Если в колее имеется застой воды, то это в еще большей степени усугубляет опасность возникновения аварийной ситуации, так как возможно аквапланирование колес автомобиля, чем затрудняется возможность его торможения со всеми вытекающими отсюда последствиями. Для устранения колейности, в особенности чрезмерной, применяются «верхушечное» фрезерование; заполнение колеи эмульсионным бетоном; восстановление поверхности покрытия.

Образование ребристости в зарубежной литературе получило название «эффект стиральной доски». Основная причина - недостаточная сдвигоустойчивость асфальтобетонных смесей типов Г и Д при высоких температурах. Восстановление участка дороги с образовавшейся ребристостью можно обеспечить следующими способами:

- принятием системы мер по организации дорожного движения;

- фрезерованием деформированного асфальтобетона с заменой его более прочным и стабильным во времени материалом (например, полимербетоном);

- фрезерованием асфальтобетона с заменой его армированным или высокопористым асфальтобетоном, пропитанным цементным раствором с добавлением полимера.

При ремонте одиночных трещин и выбоин используют самую простую технологию намывания мембран. На ремонтируемой поверхности распределяется некоторое количество полураспадающейся битумной эмульсии, рассыпается песок, все это легко перемешивается вручную даже простой шваброй и затем сметается в трещину или выбоину. Работы завершаются посыпанием песком или мелким щебнем отремонтированного участка для предотвращения прилипания смеси к колесам автомобилей. Окончательное формирование слоя осуществляется в результате движения транспортных средств. Для ремонта больших площадей асфальтобетонного покрытия по технологии намывания мембран чаще всего используются передвижные установки, специально сконструированные для этих целей. Эти установки состоят из смонтированного на грузовом автомобиле смесителя непрерывного действия, в который подаются в дозированном количестве песок, мелкий щебень и эмульсия, а также, в случае необходимости, различные добавки, воздействующие на продолжительность процесса распада эмульсии. Все исходные материалы находятся в специальных контейнерах или цистернах, расположенных на том же автомобиле. Из смесителя смесь поступает в специальное распределительно- разбрызгивающее устройство, движущееся на колесах или лыжах за грузовым автомобилем. Распределительно-разбрызгивающее устройство включает данную конструкцию, в которой укреплена регулируемая по высоте резиновая лента для выглаживания уложенного в покрытие материала.

Уплотнения смеси не требуется, формирование защитного слоя осуществляется в результате движения транспортных средств. При намывании мембран необходимо, чтобы поверхность асфальтобетонного покрытия была чистой и сухой; работы следует производить при температуре воздуха от 5 до 40°С; движение транспортных средств необходимо начинать примерно через 20 мин после намывания мембраны. Средний расход материалов при намывании мембран составляет от 4 до 6 кг/м2

Литература

1. Васильев А.П. Эксплуатация автомобильных дорог: учебник для вузов: в 2 т. Т. 2 / А.П. Васильев. - М.: Academia, 2010. -- 318с.

2. ОДМ 218.0.000-2003 «Руководство по оценке уровня содержания автомобильных дорог (Временное)» / Росавтодор Минтранса РФ - 2003. - 46с.

3. Эксплуатация автомобильных дорог: методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Оценка транспортно-эксплуатацинного состояния автомобильной дороги». - Вологда: ВоГТУ, 2013. - 27с.

Размещено на Allbest.ru