Воздействие автомобиля на дорогу. Оценка безопасности движения на автомобильных дорогах

По значению прогиба, с учётом температуры покрытия в момент проведения испытаний, конструкции дорожной одежды, рассчитывают фактический модуль упругости дорожной одежды Е.

Определение фактической прочности дорожной одежды динамическим нагружением

Рис. 5.4



Для динамического (кратковременного) нагружения дорожной одежды применяют установки типа УДН-НК, Дина-3, УДН-Н. Принцип действия установки динамического нагружения следующий.

Груз, сбрасываемый с определённой высоты по направляющей на пружину, создаёт кратковременное усилие, которое через штамп действует на дорожную одежду. Для измерения упругой деформации одежды применяют вибрографы, записывающие результаты испытания на специальную бумажную ленту, или датчики перемещений с фиксацией деформации с помощью осциллографа. По значениям деформаций рассчитывают модуль упругости дорожной одежды.

Изношенность покрытия

Изношенность или износ покрытия - уменьшение толщины покрытия в процессе эксплуатации автомобильной дороги.

Износ асфальтобетонных и цементобетонных покрытий измеряют при помощи износомеров и реперов.

Определение изношенности покрытия износомером

Рис. 5.5

В покрытие предварительно закладывают реперы - стаканчики из латуни. Во избежание засорения стаканчики закрывают резиновой пробкой.

Износ определяется по формуле:



Определение изношенности покрытия с помощью репера

Рис. 5.6

Усечённый конус из мягкого металла (латуни или алюминия) устанавливают в покрытие при строительстве.

По измерениям видимой длины пластины после строительства (l1) и видимой длины пластины при эксплуатации (l2) определяют величину износа:

Располагая данными о фактическом износе покрытия hT за Т лет и предельно допустимом истирании h0, определяют коэффициент изношенности покрытия:

Определение износа покрытия расчётным методом

Среднее значение уменьшения толщины покрытия в год (износ покрытия) можно определить по формуле М. Б. Корсунского:

где: а [мм] - параметр, зависящий в основном от погодоустойчивости покрытия и климатических условий;

b [мм/млн. тонн брутто] - показатель, зависящий от качества материала покрытия, состава и скорости движения.

Для последующих годов, износ увеличивается в геометрической прогрессии:

 

где: Т - год эксплуатации;

N [авт/сут] - интенсивность движения в исходном году;

k [1] - коэффициент, учитывающий изменения в составе потока k = 1,05-1,07;

q [1]- показатель ежегодного роста интенсивности.

 

Покрытия	а, мм	b,мм/млн. тонн брутто	h0, мм с учётом равномерности истирания
Асфальтобетонное	0,4-0,6	0,25-0,55	10
Щебёночные, гравийные, обработанные вязкими органическими вяжущими, восстанавливаемые:
-двойной поверхностной обработкой	1,3-2,7	3,5-5,5	25
-одиночной поверхностной обработкой	1,4-2,8	4,0-6,0	12
Щебёночные:
-из прочного камня	4,5-5,5	15,0-20,0	40
-из слабопрочного камня	5,5-6,5	19,0-25,0	50
Гравийные:
-из прочного гравия	3,0-4,0	16,0-22,0	50
-из слабопрочного гравия	4,0-6,0	22,0-30,0	70

Средние значения а и b принимают для дорог, расположенных в зоне умеренного увлажнения (3 дорожно-климатические зоны) и построенных из каменных материалов, удовлетворяющих требованиям стандарта.

Для дорог с усовершенствованными покрытиями в зоне избыточного увлажнения (2 дорожно-климатические зоны) принимают верхние пределы, а для дорог с сухим климатом (4 и 5 дорожно-климатические зоны) - нижние пределы значений а и b.

Для дорог с щебёночными и гравийными покрытиями в зоне избыточного увлажнения принимают нижние пределы, а в районах с сухим климатом - верхние пределы а и b.

Если ширина проезжей части превышает 7м, значение b уменьшают на 15 %, а если она меньше 6 м, увеличивают на 15%.

Методика визуальной оценки состояния дорожной одежды

Визуальная оценка состояния дорожной одежды является способом получения предварительной информации, позволяющей выявить места, подлежащие детальной документальной оценке прочности.

Визуальную оценку проводят один раз в год ранней весной до начала периода ослабления дорожной одежды.

Оценку выполняет группа в составе: инженер (руководитель группы), техник и водитель автомобиля.

Визуальную оценку производят в процессе проезда автомобиля со скоростью, позволяющей фиксировать имеющиеся на покрытии дефекты (10 - 20 км/ч).

Результаты осмотра заносят в журнал визуальной оценки состояния дорожной одежды. Для каждой полосы движения в отдельности выставляются средние баллы частного (с примерно одинаковым состоянием покрытия) и однотипного (протяжённостью от 100 до 1000 м) участков автомобильной дороги.

-Без дефектов и отдельных трещин - 5 - 4,5

-Редкие трещины - 4,5 - 3,5

-Частые трещины - 3,5 - 2,5

-Сетка трещин, небольшая колейность - 2,5 - 1,5

-Просадки, значительная колейность, проломы - 1,5 - 0,5

Отдельные трещины - трещины разного направления, обычно расположенные друг от друга на значительном расстоянии (не менее 10 м).

Редкие трещины - поперечные и косые, не связанные между собой трещины (среднее расстояние между соседними трещинами 1 - 4 м).

Частые трещины - поперечные и косые трещины с ответвлениями, иногда связанные между собой, но, как правило, не образующие замкнутых фигур (среднее расстояние между соседними трещинами 1 - 4 м).

Сетка трещин - трещины произвольного очертания, образующие замкнутые фигуры, расположенные в разных местах проезжей части.

Колейность - плавное искажение профиля покрытия, локализованное на полосах наката.

Просадки - резкие искажения профиля покрытия, имеющие вид впадин с округлыми краями, на асфальтобетонном покрытии часто сопровождаются сеткой трещин.

Проломы - полное разрушение дорожной одежды с резким искажением профиля покрытия, на асфальтобетонном покрытии сопровождаются сеткой трещин в прилегающих зонах покрытия.

По величине среднего балла устанавливают целесообразность детального обследования с использованием специального оборудования на участке: для дорог 1 категории - Бср ? 3,5; для дорог 2 категории - Бср ? 3,0; для дорог 3-4 категории - Бср ? 2,5.

Методы и приборы учёта движения транспортных средств на автомобильных дорогах

Учёт движения должен проводиться не реже:

-на международных дорогах - 2 раза в год;

-на дорогах республиканского и местного значения 1 раз в месяц;

-на подходах к городам - 4 раза в год.

При проведении учёта допускается как периодический (выборочный), так и непрерывный сбор информации об интенсивности и составе транспортного потока.

Периодический сбор информации проводится с помощью автоматических счётчиков, включаемых на время учёта или визуально, если счётчики вышли из строя, или учётные пункты не оборудованы счётчиками.

Периодический сбор информации должен проводиться 4 раза в квартал:

-в первый месяц квартала два раза: в один рабочий и выходной дни;

-во второй и третий месяцы квартала: по одному разу в рабочий день.

На опорных учётных пунктах периодический сбор информации о движении с помощью автоматических счётчиков должен проводиться во все учётные дни в течение 24 часов.

Визуальный периодический сбор информации проводится при отсутствии или выходе из строя автоматических счётчиков в те же учётные дни.

По данным непосредственного учёта должны быть составлены зафиксированные в журналах сведения о размерах и составе движения. В журнале должны быть также зафиксированы начало и конец участка автомобильной дороги, относящегося к учётному пункту, номер и вид учётного пункта, а также дата учёта.

При кратковременном визуальном учёте движения на автомобильных дорогах необходимо фиксировать время начала и окончания наблюдений и все проходящие через выбранный створ автомобили с указанием их марок.

На учётных пунктах могут использоваться как стационарные, так и переносные автоматические счётчики движения.

Стационарные счётчики устанавливаются в помещениях, расположенных в зоне учётных пунктов, и могут служить как для непрерывного, так и для периодического сбора информации путём объезда учётных пунктов по утверждённому графику.

Переносные счётчики подключаются к детекторам транспорта, постоянно уложенным на учётных пунктах или временно укрепляемым на дорожном покрытии.

Контрольные вопросы.

1. Какими методами определяется шероховатость покрытия?

2. Как определяется фактическая прочность дорожной одежды?

3. Как оценивается изношенность покрытия автомобильной дороги?

4. Виды трещин дорожной одежды?



Лекция 6. Цели и задачи работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог

 

План:

1. Виды ремонта дорожной одежды

2. Понятие- реконструкция, капитальный ремонт автомобильной дороги.

3. Понятие- содержание автомобильных дорог.

4. Критерии назначения ремонтов автомобильных дорог.

Ключевые слова: виды и состав работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог, результаты диагностики, дорожные сооружения, ремонт автомобильных дорог, критерии назначения ремонта дороги, зимнее содержание автомобильных дорог, озеленение автомобильных дорог.

Основным документом для установления видов работ по ремонту и содержанию является “Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан за № 226 от 1 ноября 2006 г «О совершенствовании организации и обеспечения контроля качества строительства и эксплуатации автомобильных дорог общего пользования».

Классификация устанавливает виды и состав работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования, которыми следует руководствоваться при определении направлений использования средств, планировании расходов на ремонт и содержание автомобильных дорог и дорожных сооружений на них и организации дорожных работ.

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

Протяжённость автомобильных дорог, подлежащих ремонту, в целом по сети государственных автомобильных дорог общего пользования по областям на основании результатов диагностики и оценки состояния дорог и дорожных сооружений с учётом действующих межремонтных сроков службы дорожных одежд и покрытий.

Требуемый вид ремонта, состав и объёмы работ по ремонту каждой автомобильной дороги и участка дороги, а также по каждому дорожному сооружению устанавливают на основании результатов диагностики и оценки их фактического состояния, инженерных изысканий, испытаний и обследований, ведомостей дефектов и других документов, содержащих оценку фактического состояния дорог и дорожных сооружений в объёме, позволяющем сопоставить это состояние с критериями назначения соответствующего вида ремонта.

В соответствие с “Порядком распределения расходов по соответствующим предметным статьям и подстатьям Экономической классификации бюджетов Республики Узбекистан Бюджетной классификации Республики Узбекистан”, расходы на содержание и ремонт автомобильных дорог и дорожных сооружений относятся к категории “Текущих расходов бюджетов”, а расходы на проведение капитальных ремонтов - к категории “Капитальные расходы бюджетов”.

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 для 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 разрешёнными для движения по дорогам общего пользования осевыми нагрузками, общей массой и габаритами, экологическая безопасность, эстетические и другие свойства.

Реконструкция дороги - это увеличение её пропускной и несущей способности путём изменения на отдельных участках плана и продольного профиля, коренного переустройства дорожной одежды, земляного полотна и дорожных сооружений, как правило, с переводом в более высокую категорию, при которой параметры и характеристики дороги повышаются до уровня, позволяющего при возросшей и прогнозируемой на перспективу интенсивности движения обеспечить нормативные требования к потребительским свойствам дорог и дорожных сооружений на период до очередной реконструкции.

Капитальный ремонт автомобильной дороги - комплекс работ, при котором производится полное 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 в период очередного капитального ремонта при интенсивности движения, соответствующей расчётной для данной категории дороги, при повышении 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 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.

Контрольные вопросы.

1. Какие цели предусматриваются ремонтом и содержанием автомобильной дороги?

2. На какие виды делятся ремонтные работы автомобильных дорог?

3. Что понимается под реконструкцией, капитальным ремонтом автомобильных дорог?

4. По какому критерию назначается реконструкция работы?



Лекция 7. Содержание дорог летом и осенью

План:

1. Содержание земляного полотна и полосы отвода.

2. Содержание проезжей части.

3. Содержание обстановки дороги, зданий и сооружений дорожной и автотранспортной службы.

Ключевые слова: система водоотвода, содержание проезжей части, обочин и откосов, содержание обстановки дороги, содержание зданий и сооружений, дорожной и автотранспортной службы, снегозащитные насаждения.

Содержание земляного полотна и полосы отвода

Система водоотвода. Проводят систематические работы по обеспечению беспрепятственного пропуска воды по водоотводным сооружениям с регулярной заблаговременной прочисткой боковых водоотводных канав, с вырубкой кустарника, скашиванием травы и удалением посторонних предметов в водоотводных сооружениях. Ликвидируют начинающиеся размывы земляного полотна.

Подготовка системы водоотвода к зимнему периоду включает закрытие щитами отверстий труб и малых мостов, чтобы не допустить забивания их снегом при метелях и последующего обледенения, а также расчистку канав и русел небольших водотоков у искусственных сооружений.

Содержание откосов и обочин включает систематическую планировку и утюжку, заравнивание ям колей и других углублений.

Содержание полосы отвода предусматривает: уничтожение или скашивание сорных трав; вырубку кустарника; уборку мусора; уход за резервами и кавальерами; улучшение стока воды с полосы отвода планировкой отдельных участков и приданием им уклона; ликвидацию застоя воды в пониженных местах; ликвидацию рвов, ям и прочих неровностей; проведение противопожарных мероприятий; недопущение устройства мусорных ям и свалок; уничтожение сорняков.

Содержание проезжей части

Содержание дорог в летний и осенний периоды заключается в систематическом уходе за дорожной одеждой с целью поддержания её в чистоте и порядке, предотвращении и ликвидации небольших повреждений.

Содержание дорог с усовершенствованными покрытиями. Очистка от пыли и грязи и мойка их с помощью поливомоечных машин. При выходе вяжущего на поверхность покрытия в жаркий период необходимо присыпать такие места каменной мелочью, высевками или крупнозернистым песком. Обеспыливание производится при помощи поливомоечных машин или механических щёток.

Осенью содержание дорог с различными типами покрытий сводится к подготовке к зимнему периоду - удалению грязи и мусора, заделке трещин, проведению мероприятий по обеспечению водонепроницаемости дорожных одежд и поверхностного стока.

Устраняют выбоины, отдельные трещины, бугры и наплывы, обломы и неровности кромок. При устранении выбоин, и других аналогичных им повреждений соблюдают общую технологическую последовательность, которая включает подготовку повреждённого места, приготовление, укладку и разравнивание ремонтных материалов (смесей), их уплотнение.

Содержание асфальтобетонных покрытий. В качестве ремонтных материалов применяют горячие и холодные асфальтобетонные смеси, литой асфальтобетон, щебёночные и гравийные материалы, обработанные органическим вяжущим, влажные органоминеральные смеси.

Ремонт покрытий с применением горячих асфальтобетонных смесей производят в сухое и тёплое время года, когда температура не ниже + 10о С. Литой асфальтобетон, влажные органоминеральные смеси допускается применять и при пониженных температурах воздуха: литой асфальтобетон до - 5о С, влажные органоминеральные смеси до - 10о С.

Ремонтируемое место подготавливают в следующем порядке: границы выбоин оконтуривают прямыми линиями, захватывая на 3 - 5 см неповреждённую часть покрытия; небольшие выбоины, близко отстоящие друг от друга, объединяют в одну, старый асфальтобетон удаляют, выбоину очищают и при необходимости просушивают; её дно и стенки подгрунтовывают жидким битумом по норме 0,3 - 0,5 л/м2.

После подготовки, выбоину заполняют ремонтным материалом с учётом запаса на уплотнение. При глубине выбоины менее 5 см, смесь укладывают в один слой; более 5 см - в два.

Смесь в небольших изолированных одна от другой выбоинах уплотняют электро- или пневмотрамбовками, ручными виброкатками, а значительные площади - катками с гладкими вальцами массой 4 - 10 тонн.

При ремонте покрытий литым асфальтобетоном - уплотнение не требуется.

При заделке выбоин глубже 5 см, когда удаляют не только верхний, но и нижний слой асфальтобетона, порядок работы не меняется. В нижний слой укладывают крупнозернистую смесь и уплотняют, затем укладывают верхний слой из мелкозернистой асфальтобетонной смеси и уплотняют. Температура в момент укладки горячих смесей должна быть не менее 160о С.

При заделке выбоин часто применяются горелки инфракрасного излучения. После очистки и разметки, покрытие разогревают до 140 - 170о С. Корку пережженного асфальтобетона удаляют, на разогретую и очищенную поверхность укладывают асфальтобетонную смесь и уплотняют катками массой 10 - 12 тонн.

Мелкие выбоины (до 1,5 - 2 см) на площади более 1 м2 заделывают по способу поверхностной обработки с применением мелкого щебня (очистка, подгрунтовка, распределение, уплотнение).

Трещины в асфальтобетонных покрытиях шириной 3 - 5 мм заливают среднегустеющими или медленногустеющими жидкими битумами при помощи заливщика швов (температура битума 160 - 170о С).

Трещины более 5 мм тщательно очищают металлическими щётками и сжатого воздуха, проливают жидким битумом и заполняют битумной мастикой (смесь битума, минерального порошка, резиновой крошки и асбестовой крошки). Температура битумной мастики должна быть 150 - 170о С.

Шелушение, сплошную сетку трещин на небольших участках перекрывают поверхностной обработкой. Сплошную сетку трещин, возникшую из-за неустойчивости основания, как и места пониженной прочности, вырубают и устраивают новую поверхностную обработку.

Устранение волн и наплывов осуществляют предварительным нагревом горелками и укаткой катками массой 18 - 25 тонн поперёк волн, срезкой и последующим устройством поверхностной обработки.

К содержанию цементобетонных покрытий относят заделку швов и трещин, повреждений кромок у швов, граней плит и отдельных раковин, ликвидацию местных просадок, вспучиваний плит, заделку отдельных участков с шелушением поверхностного слоя бетона.

Трещины до 5 мм предварительно расчищают и продувают сжатым воздухом и заливают жидким битумом или дёгтем при температуре 80 - 100о С. Волосные трещины покрывают тонким защитным слоем, для чего поверхность очищают, разливают жидкий битум, рассыпают щебень или крупный песок и уплотняют лёгкими катками. Широкие трещины подгрунтовывают жидкими битумами и заполняют мастиками или герметиками.

Деформационные швы ремонтируют по той же технологии, что и широкие трещины, применяя компрессоры и заливщики швов.

Раковины, мелкие выбоины, отдельные очаги шелушения плит заделывают цементо- и полимербетонными смесями (на эпоксидных смолах), а также смесями на промышленном жидком стекле. В отдельных случаях допускается применять асфальтобетонные смеси.

Ремонт покрытия с помощью цементо- или асфальтобетонных смесей (в том числе литых), а также смесей на жидком стекле надо выполнять в тёплое время года, когда температура воздуха не ниже +5о С. Полимербетонные смеси применяют при температуре воздуха не ниже +15о С.

Чтобы ускорить твердение ремонтного цементобетона, при его приготовлении используют высокоактивные дорожные цементы марки не ниже 500, а также в воду добавляют хлористый или азотнокислый кальций.

Летом выполняют гидрофобизацию цементобетонных покрытий, путём нанесения растворов кремнийорганических соединений.

Содержание дорог с переходными покрытиями. Наметание каменной мелочи и высевок на покрытие, уборка катуна и обеспыливание водой. Весной и осенью переходные покрытия приходится очищать от грязи, заносимой колёсами с обочин, а также отводить воду, если она задерживается в местных понижениях проезжей части. Гравийные покрытия выравнивают профилировкой автогрейдерами или утюжкой металлическими утюгами.

Обеспыливание гравийных покрытий осуществляют способом пропитки и смешения материала с обеспыливающими веществами на дороге. Для обеспыливания применяют технический хлористый кальций, техническую соль сильвинитовых отвалов и другие технические соли в сухом состоянии или в виде растворов.

Выбоины на щебёночных и гравийных покрытиях заделывают с применением холодного чёрного щебня или гравия и влажных органоминеральных смесей. В любом из указанных способов подготавливают ремонтируемое место, включая обрубку (раскирковку) краёв выбоин, очистку, обрабатывают очищенную поверхность органическим растворителем, затем при помощи краскопультов или распылителей наносят нагретый до 60 - 80о С жидкий битум. Затем выбоину заполняют ремонтным материалом и уплотняют его.

Ямочный ремонт производят при температуре воздуха не ниже +5о С, холодным способом при температуре не ниже + 10о С.

При использовании ВОМС, края и дно выбоины лишь немного увлажняют. ВОМС - жидкое или разжиженное органическое вяжущее с увлажнённым минеральным материалом, минеральным порошком и активатором (воздушная известь или цемент).

Органоминеральные смеси можно применять при положительной температуре не выше +30о С, и при отрицательной - не ниже -10о С.

Для ямочного ремонта эффективны малогабаритные разогреватели с горелками инфракрасного излучения, входящие в состав дорожного ремонтёра.

На подъёмах, в местах остановки транспортных средств, у подъездов к пересечениям в одном уровне может возникнуть волнистость. Устранение отдельных волн, наплывов, сдвигов можно осуществлять раскаткой, выравниванием и срезкой. Для этого покрытие в жаркую погоду нагревают с помощью горелок инфракрасного излучения и сразу же раскатывают тяжёлыми (10 - 20 тонн) катками с жёсткими вальцами или срезают автогрейдером

Содержание грунтовых и грунтово-улучшенных дорог. Интенсивное и частое профилирование проводят для устранения образовавшихся ям, колей и других неровностей. Утюжка - профилактическое мероприятие, проводимое заранее, до образования крупных неровностей, когда грунт имеет оптимальную влажность. При интенсивных дождях или в периоды распутицы проезд по грунтовым дорогам целесообразно закрывать.

Содержание обстановки дороги, зданий и сооружений дорожной и автотранспортной служб

В состав работ по содержанию дорожных ограждений и сигнальных столбиков входит периодический осмотр, замена и мелкий ремонт неисправных элементов, подтягивание креплений, очистка от пыли и грязи, мойка и окраска.

Содержание дорожных знаков состоит в очистке от пыли и грязи, окраски тыльной стороны и поверхности стоек, выпрямлении или замене щитков и стоек, подтягивании болтов, замене источников света.

К содержанию дорожных зданий и сооружений относят: устранение небольших дефектов кровли; утепление окон и дверей; периодическую побелку и покраску зданий, вспомогательных построек, заборов; систематическую уборку территории приусадебных участков, подъездных путей от основной дороги к зданиям, проездов и пешеходных дорожек; укрепление лестниц и перил, устранение повреждений электропроводки.

Снегозащитные насаждения

Снегозащитные насаждения должны удовлетворять следующим основным требованиям: их конструкция и размещение должны соответствовать объёму приносимого к дороге снега; расстояние от дороги до посадок должно быть достаточным, чтобы снежный шлейф не мог выйти на дорогу; насаждения надо закладывать с минимальным отводом земельной площади и затратами.

Рис. 7.1

В состав декоративных насаждений входят: основные декоративные посадки вдоль дорог; посадки на разделительных полосах, у развилок, пересечений, примыканий, искусственных сооружений, комплексов дорожных зданий, автобусных станций, площадок отдыха.

Ландшафтный или свободный приём размещения декоративных насаждений состоит в свободном живописном расположении элементов озеленения в увязке с окружающей природой.

Уход за насаждениями

Ведут обработку почвы и защиту от зарастания сорняками. Производят рубки текущего ухода: прочистки, рубки омоложения кустарников и освобождения ценных пород, санитарные рубки.

Контрольные вопросы.

1. Какие работы выполняются в процессе содержания земляного полотна и полосы отвода?

2. Как осуществляется содержание проезжей части?

3. Какие виды работ предусматривает содержание обстановки дорог?



Лекция 8. Зимнее содержание автомобильных дорог

План:

1. Способы защиты дорог от снежных заносов.

2. Методы борьбы с зимней скользкостью.

3. Хранение химических реагентов.

Ключевые слова: зимний период, комплекс мер по зимнему содержанию, содержание обстановки дорог, постоянные снегозащитные насаждения, зимняя скользкость, методы борьбы со скользкостью.

Зимнее содержание дорог представляет собой комплекс мероприятий, включающий защиту дорог от заносов, их очистку от снега, борьбу с зимней скользкостью, защиту от лавин и борьбу с наледями.

Зимний период года является самым сложным для эксплуатации дорог и организации движения. Продолжительность его колеблется от 20 суток в южных районах до 260 суток в северных. Зимние условия характеризуются короткой светлой частью суток, низкой температурой воздуха, снегопадами и метелями, формирующими снежные отложения, а также зимней скользкостью.

Комплекс мер по зимнему содержанию включает:

-профилактические меры, цель которых предупредить или максимально ослабить образование снежных и ледяных отложений на дороге (уменьшение снегозаносимости дорог, профилактическая обработка покрытий химическими противогололёдными материалами и др.);

-защитные меры, с помощью которых преграждают доступ к дороге снега и льда, поступающего с прилегающей местности (защита от метелевого переноса, снежных лавин и др.);

-меры по удалению уже возникших снежных и ледяных отложений (очистка дорог от снега и льда), а также по уменьшению их воздействия на автомобильное движение (посыпка обледеневшей поверхности дороги фрикционными материалами).

Технология очистки дорог от снега

При патрульной снегоочистке дорогу очищают путём систематических проездов (патрулирования) машин по обслуживаемому участку в течение всего времени, пока продолжается метель или снегопад. К патрульной снегоочистке необходимо приступать как только начинается метель или снегопад.

Очистку следует вести на возможно большей скорости, что способствует увеличению дальности отбрасывания снега. Учитывая это, очистку ведут плужными снегоочистителями. Для удаления снега без образования валов очистку следует вести со скоростью не менее 30 - 35 км/ч. Патрульную снегоочистку можно вести как одиночными машинами, так и отрядом снегоочистителей. Преимущество работы отряда заключается в том, что снег сразу удаляется за пределы дорожного полотна, благодаря чему устраняются препятствия для снеговетрового потока и дорога хорошо продувается.

Удаление снежных валов. Обычно их удаляют роторными снегоочистителями или валоразбрасывателями. Снежные валы часто расположены над кюветом или очень близко к нему, так как полосу расчистки всегда стремятся сделать как можно шире. В этом случае вал сначала сдвигают автогрейдером на проезжую часть, а затем роторным снегоочистителем удаляют его, отбрасывая снег в сторону.

Расчистка от снежных заносов. Для расчистки применяют весь комплекс снегоочистительных машин (плужные и роторные снегоочистители, автогрейдеры, бульдозеры и валоразбрасыватели). В начальной стадии (при толщине снежных отложений 0,2 - 0,3 м), их расчищают плужными снегоочистителями, которые должны работать в комплексе с роторным снегоочистителем, необходимым для удаления валов. Если толщина снежных отложений становится значительной, для расчистки применяют тяжёлые снегоочистительные машины: автогрейдеры, двухотвальные плужные снегоочистители на гусеничном ходу, роторные снегоочистители, бульдозеры.

Способы защиты дорог от снежных заносов

Заносимые участки можно защитить от снежных заносов тремя путями: задержать переносимый метелью снег на подступах к дороге и вызвать образование снежных отложений на безопасном расстоянии или в заранее подготовленном месте; увеличить скорость снеговетрового потока над дорогой и предотвратить снежные отложения на дороге; полностью укрыть дорогу от снега с помощью специальных сооружений. Из сооружений, полностью защищающих дорогу от снега применяются только противолавинные галереи.

Постоянные снегозащитные сооружения. Самым надёжным и экономичным постоянным средством снегозащиты являются снегозащитные лесонасаждения - основной вид защиты автомобильных и железных дорог от снежных заносов. Однако и они обладают рядом недостатков: для их размещения вдоль дорог необходимы значительные земельные площади; лесные насаждения медленно растут и вступают в работу; они требуют постоянного ухода.

Одна из причин образования снежных заносов - нарушение требований снегозаносимости к параметрам и форме земляного полотна на стадии проектирования или отступления от проектных решений при строительстве. Особенно часто эти нарушения встречаются на участках выемок, поэтому служба содержания дорог в процессе ремонта выполняет работы по приданию земляному полотну обтекаемого профиля, уполаживанию откосов, поднятию насыпей и др.

Участки дорог, где нельзя уменьшить снегозаносимость совершенствованием форм земляного полотна, защищают от снежных заносов лесонасаждениями, заборами и другими средствами.

Надёжным средством защиты дорог от снежных заносов являются высокие снегозадерживающие заборы: двухпанельные с просветностью решётки 50% и однопанельные с просветностью решётки до 70 %. Однопанельные заборы применяют как правило для вторых и третьих рядов многорядных линий заборов, двухпанельные - при устройстве заборов в один ряд или ближайшем к дороге ряду многорядных линий заборов.

Рис. 8.1

В зависимости от направления господствующих метелевых ветров и рельефа местности заборы устанавливают на расстоянии h = (15 - 25)Hз от дороги, где Hз - высота забора. Высоту забора определяют исходя из объёма снегоприноса к дороге:

где: Hз [м] - высота забора;

Wс.д [м3/м] - объём снегоприноса;

Hп [м] - средняя многолетняя толщина снежного покрова в данной местности;

Заборы выше 5 метров по технико-экономическим соображениям делать не рекомендуется. Если по расчёту требуется большая высота, то устраивают два, три и более рядов заборов. Общая снегосборная способность заборов, поставленных в несколько рядов:

где: Wз [м3/м] - общая снегосборная способность заборов;

Hз [м] - высота забора;

l [м] - расстояние между рядами, которое следует принимать 30 Hз

Работа заборов снегопредупреждающего действия основана на увеличении скорости снеговетрового потока в момент прохождения над дорогой, что предотвращает образование на ней снежных отложений. Заборы снегопредупреждающего действия рекомендуются при одновременном соблюдении следующих условий: господствующие ветры направлены под постоянным углом от 50 до 90о к оси дороги; сухой и легкоподвижный снег; объём снегопереноса более 300 - 500 м3/м. 

Рис. 8.2



Защищать заборами снегопредупреждающего действия можно выемки до 5 м, низкие насыпи, нулевые места. Для защиты полувыемок-полунасыпей заборы снегопередувающего действия следует применять, если уклон косогора не превышает 45о. Заборы снегопередувающего действия могут быть из дерева или сборные из железобетона и керамзита.

Снегоизолирующие постоянные сооружения предназначены для полной защиты дороги от снегопадов и метелей. Конструктивно такая снегозащита выполняется в виде галерей в горных районах. Для защиты от метелей и снегопадов можно устраивать лёгкие ограждающие конструкции на наиболее опасных по снегозаносимости участках в виде навесов из полиэтиленовых плёнок, надувных навесов или других лёгких материалов и конструкций. 

 

Рис. 8.3

Временные снегозадерживающие устройства

Простейшие из них снежные стенки или валы, высотой 0,5 - 0,8 м, которые устраивают снегособирателями (риджерами). Лучше работают стенки с размывами или из отдельных столбов и пирамид. Снежные валы можно устраивать, когда толщина снежного покрова не менее 20 см.

Наиболее распространенным видом защитных устройств из снега являются траншеи, которые выкапывают с помощью двухотвальных снегоочистителей или бульдозеров. Снегозащитные траншеи прокладывают в несколько рядов, параллельно дороге. Число траншей, которые необходимо одновременно иметь для надёжной защиты дороги, зависит от объёма снегопереноса (до 100 м3/м - не менее 3; до 200 м3/м - не менее 4; свыше 200 м3/м - не менее 5). Оптимальное расстояние между траншеями составляет 12 - 15 м. Ближайшая траншея должна быть расположена от дороги не ближе 30 м и не дальше 100 м. После заполнения траншей снегом до половины глубины, их прочищают.

 Переносные деревянные щиты - маневренное средство снегозащиты - могут применяться в качестве самостоятельного средства защиты дорог от снежных заносов и как средство усиления посадок и постоянных заборов. Значительно меньше заносятся снегом щиты с неравномерно распределённым заполнителем, при котором решётка сгущена в верхней части и разрежена в нижней. Применяются четыре типа щитов с разреженной нижней частью:

-тип I - щиты высотой 2 м с общей просветностью 50%, просветностью нижней половины 60%, верхней - 40%;

-тип II - щиты высотой 1,5 м с общей просветностью 50%, просветностью нижней половины 60%, верхней - 40%;

-тип III - щиты высотой 2 м с общей просветностью 50%, просветностью нижней половины 70%, верхней - 50%;

-тип IV - щиты высотой 1,5 м с общей просветностью 60%, просветностью нижней половины 70%, верхней - 50%; 

Рис. 8.4

Щиты I типа применяют в районах с объёмом снегопереноса более 100 м3/м и скоростью ветра более 20 м/с; II типа - в районах с объёмом снегопереноса менее 100 м3/м и скоростью ветра более 20 м/с; III типа - в районах с объёмом снегопереноса более 100 м3/м и скоростью ветра менее 20 м/с; IV типа - в районах с объёмом снегопереноса менее 100 м3/м и скоростью ветра менее 20 м/с.

Наряду с деревянными снегозащитными устройствами начинают использовать щиты из пластмассовых материалов. Щиты привязывают к кольям. Расстояние от щита до дороги назначают равным 15 - 20 высотам щита, между рядами в многорядных щитовых линиях - равным 25 - 30 высотам щита.

При объемах снегоприноса до 75 м3/м можно применять временные пространственные снегозащитные средства, предложенные кандидатом технических наук В.А. Коломийцем. Они могут иметь рулонное или листовое заполнение. Их устанавливают параллельно оси дороги на расстоянии 30 H от бровки земляного полотна. 

Рис. 8.5

Комплексная снегозащита дорог. Широко применяется комплекс временных и постоянных средств защиты дорог от снежных заносов. Общая снегоёмкость комплексной снегозащиты:

где: Wвр - суммарная снегоёмкость временной снегозащиты;

Wпос - суммарная снегоёмкость постоянной снегозащиты.

Простейший вид комплексной защиты - сочетание снежных валов и траншей с переносными решётчатыми щитами. При неоднократной перестановке щитов и устройстве траншей за зиму это позволяет задерживать до 200 м3/м.

Оптимальный комплекс средств защиты определяют на основе расчёта общей (абсолютной) и сравнительной экономической эффективности.

Методы борьбы с зимней скользкостью

Зимняя скользкость включает в себя все виды снежно-ледяных образований на поверхности дороги, приводящие к снижению коэффициента сцепления: различные виды естественного обледенения, которые в метеорологии объединяют понятием гололедицы, и искусственное обледенение в виде снежного наката.

Меры борьбы. Все мероприятия по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах можно разделить на три группы по целевой направленности: мероприятия, направленные на снижение отрицательного воздействия образовавшейся зимней скользкости (повышение коэффициента сцепления колеса с дорогой путём россыпи фрикционных материалов); мероприятия, направленные на скорейшее удаление с поверхности ледяного или снежного слоя с применением химических, механических, тепловых и других методов; мероприятия, направленные на предотвращение образования снежно-ледяного слоя или ослабления его сцепления с покрытием.

Фрикционный метод является основным методом снижения отрицательного воздействия зимней скользкости. Суть его состоит в том, что на поверхность ледяного или снежно-ледяного слоя рассыпают песок, мелкий гравий, отходы дробления, золу, шлак и другие абразивные материалы размером частиц не более 5 - 6 мм без примеси глины. Россыпь производится пескоразбрасывателями или другими машинами. В РФ наибольшее применение получил песок. Расход песка на неопасных участках от 200 до 700 г/м2, или около 0,3 - 0,4 м3 на 1000 м2 покрытия, на опасных - спусках, перекрёстках, кривых малого радиуса - нормы расхода удваивают. Недостатками метода является быстрое удаление материала с поверхности покрытия. Целесообразно применять подогретый абразивный материал, проникающий в корку льда, и создающий более устойчивую шероховатость.

Химико-фрикционный метод заключается в смешении абразивного материала с твёрдыми хлоридами NaCl; CaCl2. Песчано-солевую смесь приготавливают на базах, путём смешения фрикционных с кристаллической солью в отношении 90:10 по весу. Песчано-солевые смеси распределяют пескоразбрасывателями или комбинированными дорожными машинами. Нормы расхода: на неопасных участках от 100 до 400 г/м2, или 0,1 - 0,2 м3 на 1000 м2 покрытия, а на опасных 0,3 - 0,4 м3.

Комбинированный химико-механический метод состоит в распределении по снежному накату твёрдых или жидких хлоридов, которые расплавляют и ослабляют снежно-ледяной слой, после чего рыхлую массу убирают плужными или плужно-щёточными очистителями, а при их отсутствии - автогрейдерами. Расход твёрдых хлоридов на 1 мм слоя замёрзшей воды колеблется от 15 до 90 г/м2, жидких - от 0,08 до 0,15 л/м2 в зависимости от вида хлорида и температуры воздуха. И.В. Филиппов предложил устраивать перед распределением хлоридов канавки в снежном накате, глубиной до 2 - 5 см и шириной до 6 см. Расход снижается на 40%.

Химический способ борьбы с зимней скользкостью заключается в применении для плавления снега и льда твёрдых или жидких химических веществ, содержащих хлористые соли. Физическая сущность взаимодействия хлористых солей с ледяной поверхностью состоит в гидратации ионов хлора молекулами воды. Этот процесс сопровождается выделением тепловой энергии. Однако при плавлении льда образуются растворы, которые могут замёрзнуть и стать причиной нового обледенения покрытия.

Для снижения интенсивности коррозии металлических деталей автомобилей, в хлоридную среду добавляют замедлители коррозии - ингибиторы (гексаметофосфат натрия, одно- или двухзамещённый фосфат натрия и суперфосфат).

Способы предупреждения образования и профилактики зимней скользкости включают гидрофобизацию покрытий, введение в верхний слой покрытия хлоридов (физико-химический способ) и профилактическую россыпь и розлив хлоридов.

Гидрофобизация заключается в нанесении водоотталкивающих веществ на покрытие. На гидрофильной поверхности вода растекается и замерзает в виде сплошного слоя льда, который прочно скрепляется с поверхностью покрытия. На гидрофобной поверхности угол растекания жидкости значительно больше, вода быстро стекает с поверхности и лёд вообще не образуется или образуется в виде отдельных капелек. Сцепление такого льда в 3 - 4 раза меньше. В качестве гидрофобизирующих применяются кремнийорганические соединения.

Физико-химический метод заключается в придании поверхности покрытия гидрофобных свойств путём введения в состав материала соответствующих химических веществ. Возможно использование асфальтобетонных покрытий с добавками верглимита, изготовленного на основе хлористого кальция. Покрытия, изготовленные с добавкой верглимита, плавят снег и лёд. В Гипродорнии разработана технология строительства верхнего слоя покрытия из асфальтобетонной смеси, в которую добавляют твёрдый хлористый натрий - до 5 % от массы вяжущего. При этом температура смерзания льда с покрытием снизилась до - 18о С, а прочность сцепления льда с покрытием уменьшилась в 10 раз.

Профилактический метод борьбы со скользкостью заключается в распределении противогололёдных материалов до образования на поверхности покрытия гололедицы и снежного наката. За 30 - 60 минут до образования гололедицы по поверхности покрытия распределяют твёрдые или жидкие хлориды (расход от 5 до 20 г/м2). В Москве применяются автоматизированные системы распределения противогололёдных материалов по данным сигнализаторов гололедицы.

Тепловые способы борьбы с гололедицей: конвектный, когда плавление льда осуществляется тепловой струёй, обогревающей поверхность покрытия, и кондуктивный, когда покрытие обогревается теплоносителем, заложенным в дорожную одежду.

Базы хранения противогололёдных материалов.

Для эффективной борьбы с зимней скользкостью необходимы специализированные базы хранения, переработки и погрузки противогололёдных материалов. Базы устраивают для химических реагентов, для фрикционных материалов, комбинированные (на которых хранятся и те и другие материалы).

Объём хранения зависит в основном от климатических условий и значения обслуживаемых дорог. Базы химических противогололёдных реагентов рассчитывают объёмы хранения от 350 до 700 тонн для дорог различных категорий и различных климатических условий.

Размещают у источников получения (железнодорожных станций, пристаней, скважин для добычи рассолов). Базы фрикционных материалов размещают у карьеров или около дорог. Объём хранения фрикционных материалов от 1000 до 2000 м3.

По техническому уровню сооружений, организации хранения, транспортных и погрузочных операций базы могут быть капитальными высокомеханизированными или упрощённого типа с передвижными средствами механизации.

Твёрдые химические реагенты хранят в закрытых помещениях в деревянных или кирпичных складах, хлористый натрий - навалом, хлористый кальций - в бумажных или полиэтиленовых мешках. Пол склада делают и покрывают асфальтобетоном или пластмассой. Металлические конструкции перекрытия окрашивают, чтобы защитить от коррозии.

Жидкие хлориды хранят в цистернах или бетонных резервуарах. Цистерны вместимостью 50 тонн устанавливают на площадках с твёрдым покрытием, соединяя несколько цистерн (до 8 - 10 и более) в единую батарею с помощью трубопроводов, позволяющих производить перекачку из одной цистерны в другую, а также подавать рассол в распределители жидких хлоридов.

На базах противогололёдных материалов, помимо хранения и погрузки, выполняются также операции по приготовлению материалов и улучшению их свойств. Фрикционные материалы приходится смешивать с солью, а химические реагенты - между собой и с ингибиторами.

На базах упрощённого типа операции по смешиванию выполняют на открытых площадках с помощью бульдозеров, экскаваторов, автогрейдеров, самоходных погрузчиков и других машин. Базы капитального типа имеют комплекс стационарного оборудования для выполнения всех технологических операций.

Контрольные вопросы:

Как осуществляется защита дорог от снежных заносов?

Какими методами осуществляется борьба с зимней скользкостью?

Как осуществляется хранение химических реактивов?



Лекция 9. Весеннее содержание автомобильных дорог

План.

1. Содержание земляного полотна и полосы отвода.

2. Содержание проезжей части.

3. Содержание искусственных сооружений.

4. Особенности содержания дорог в горной местности.

Ключевые слова:

Система водоотвода, снегоочистка покрытия, подготовительные работы, основные работы, заключительные работы, борьба с оползнями, защита от обвалов, защита от солей, борьба с песчаными заносами.

Содержание земляного полотна и полосы отвода

Система водоотвода. Весной необходимо подготовить систему водоотвода к пропуску талых вод, очистить от снега боковые канавы.

Содержание откосов и обочин включает полное удаление с них снега, скашивание травы, удаление кустарника и посторонних предметов, систематическую планировку, заравнивание ям, колей и других повреждений.

Снегоочистка покрытия, откосов и обочин земляного полотна препятствует пучинообразованию. Предотвращение пучин достигается прокопкой осушительных воронок на обочинах. Воронки роют с обеих сторон пучинистого участка в шахматном порядке (ширина 0,2 - 0,3 м, глубина равна толщине дорожной одежды). Дну воронок придают продольный уклон 40 - 50 промилле. Воронки способствуют быстрейшему оттаиванию земляного полотна и его осушению.

В случае развития процесса пучинообразования необходимо предохранить покрытие от разрушения путём ограничения скорости и состава движения по автомобильной дороге либо устройством “подушки”, распределяющей воздействие от колёс автомобилей из котельного шлака, несмёрзшегося сухого песка или гравийно-песчаной смеси слоем 10 - 15 см. На подушку укладывают деревянные щиты или временное колейное покрытие.

Борьбу с пучинами полностью прекращают, когда грунт земляного полотна полностью просохнет. С проезжей части убирают настилы, щиты, шлак и песок, засыпают осушительные воронки на обочинах, восстанавливают локальные повреждения покрытия.

В конце весны устраняют повреждения земляного полотна: засыпают промоины, исправляют бровки, убирают оплывший грунт с откосов выемок и насыпей, подсыпают и укрепляют обрушившиеся откосы.

Содержание полосы отвода в весенний период заключается в обеспечении стока талых вод и отвода их от автомобильной дороги.

Содержание проезжей части

В весенний период все типы покрытий после схода снега очищают от грязи, песка, пыли и материалов, применяемых для борьбы с зимней скользкостью. На одеждах с переходными типами покрытий проезжую часть очищают в самый короткий срок (3 - 5 дней).

После установления тёплой и сухой погоды проводят мероприятия по устранению повреждений, аналогичные работам в осенний и летний периоды.

Содержание искусственных сооружений

При содержании искусственных сооружений регулярно проводят текущие, периодические и специальные осмотры, организуют безопасное движение по ним в любое время года, поддерживают чистоту, а также обеспечивают сохранность сооружения в период пропуска интенсивного водного потока и стихийных бедствий.

...