Материалы для дорожной одежды

Основания дорожных одежд капитального и облегченного типов в зависимости от наличия местных дорожно-строительных материалов можно устраивать из каменных материалов, обработанных вяжущими, из щебня, шлаков, отходов горнорудной промышленности бетона.

Дорожные одежды переходных и низших типов укладывают непосредственно на грунт, за исключением щебеночных покрытий, для которых основанием являются грунт, укрепленный вяжущими материалами, шлаки и другие местные материалы.

Требования к укрепленным грунтам, используемым в конструктивных слоях дорожной одежды.

Обработанный материал- искусственный материал, получаемый смешением в карьерных смесительных установках песчано-щебеночных, песчано-гравийных, песчано-щебеночно-гравийных смесей, золошлаковых смесей и песка с цементом или другим неорганическим вяжущим и водой и отвечающий в проектные или промежуточные сроки нормируемым показателям качества по прочности и морозостойкости.

Укрепленный грунт - искусственный материал, получаемый преимущественно смешением непосредственно на дороге (с использованием фрез) грунта с цементом или другим неорганическим вяжущим и водой и отвечающий в проектные и промежуточные сроки нормируемым показателям качества по прочности и морозостойкости.

31. Проектирование ДО.

Дорожную одежду проектируют в комплексе с земляным полотном как единую конструкцию.

В процессе службы дорожная одежда подвергается воздействию механических и атмосферных факторов, под влиянием которых в ней возникают соответствующие напряжения и деформации.

Главные из действующих напряжений (нормальные и касательные) затухают с глубиной по нелинейному закону, что позволяет проектировать дорожную одежду как многослойную конструкцию. В каждом слое такой конструкции материалы с различной прочностью размещаются в соответствии с величиной напряжений, действующих в данном слое.

Капитальную и облегченную дорожную одежду с усовершенствованным покрытием проектируют с таким расчетом, чтобы за межремонтный срок не возникло разрушений и недопустимых с точки зрения предусмотренных действующими нормативными документами требований к ровности покрытия остаточных деформаций, а также, чтобы воздействие природных факторов не приводило к недопустимым изменениям в ее элементах.

Облегченную дорожную одежду с усовершенствованным покрытием рассчитывают на менее продолжительный межремонтный срок службы, чем для капитальных одежд. Это позволяет применять менее долговечные и дорогостоящие материалы и облегчить конструкцию.

При проектировании дорожных одежд переходного типа, выравнивание которых не сопряжено со значительными затратами (щебеночные, гравийные и подобные им покрытия), допускают возможность более значительного накопления остаточных деформаций под действием движения.

Во всех случаях для оценки напряженного состояния конструкции используют решения теории упругости.

1.5. В районах с влажным и холодным климатом на участках с неблагоприятными грунтово-гидрологическими условиями должны быть предусмотрены меры по осушению и обеспечению морозоустойчивости дорожной одежды и земляного полотна.

1.6. Запроектированная дорожная одежда должна быть не только прочной и надежной в эксплуатации, но экономичной и возможно менее материалоемкой, особенно по расходу дефицитных материалов и энергии, а также должна соответствовать экологическим требованиям. 1.7. При проектировании дорожных одежд для конкретных объектов и разработке типовых решений по конструкциям дорожной одежды наряду с положениями настоящих ОДН следует учитывать данные регионального научно-практического, отраженного в действующих региональных технических условиях, нормах, правилах производства работ и других технических документах, утвержденных в установленном порядке.

1.8. Расчетный срок службы проектируемой дорожной одежды и требуемый уровень проектной надежности необходимо назначать на основе норм, принимаемых административными органами по согласованию с региональными дорожными организациями.

1.9. Настоящие ОДН не распространяются на проектирование дорожных одежд в зоне вечной мерзлоты, где дополнительно должны быть учтены характер вечномерзлых грунтов, их температурный и водный режим, а также влияние толщины деятельного слоя и вечномерзлого грунта на прочность дорожной одежды.

32. Водоотвод на АД

Задача водоотводных сооружений - предотвратить переувлажнение земляного полотна. Для отвода поверхностной воды устраивают боковые и водоотводные канавы, которые собирают воду, стекающую как с дороги, так и с прилегающей местности, и отводят ее в пониженные места, прокладывают нагорные канавы для перехвата воды, текущей по склону к дороге. Подземный сток воды осуществляется по тем пластам грунта, которые обладают хорошей водопроницаемостью. Такие пласты называют водоносными. Если водоносный слой залегает неглубоко от поверхности, возникает опасность переувлажнения грунтовыми водами земляного полотна и оказывается необходимым их искусственное понижение - удаление воды от земляного полотна на безопасное расстояние. Для перехвата, понижения уровня и отвода грунтовых вод применяют устройства, которые составляют систему подземного водоотвода - дренаж - сеть уложенных под землей труб или каменных набросок с крупными пустотами, по которым вода стекает быстрее, чем по порам окружающего водоносного грунта.

Основные принципы функционирования дорожного водоотвода

Система дорожного водоотвода функционально и конструктивно сопряжена с устойчивостью земляного полотна и дорожных одежд, а также с пересечениями и примыканиями, откосными водопропускными, водоперепускными сооружениями, откосами выемок, прилегающими к автомобильной дороге склонами, водоемами и водотоками.

На автомобильную дорогу оказывают влияние не только природные факторы (климат, рельеф, гидрологические и геологические условия проложения трассы), но и результаты строительства дороги и искусственных сооружений на ней, которые находятся во взаимосвязи между собой. Дождевые осадки оказывают определяющее воздействие на изменение водно-теплового режима земляного полотна и дорожных одежд. Земляное полотно - фундамент дорожной одежды, и его устойчивость определяет долговечность дорожной одежды. Устойчивость земляного полотна обеспечивается не только его рационально проектируемыми конструкциями, характеристиками грунтов и условиями их сложения, но также особенностями сбора, отвода воды, водоотводных конструкций и технологией строительства. Разрушения, возникшие в земляном полотне из-за отсутствия надлежащего отвода воды с поверхности покрытия, могут быть полностью устранены только в период проведения работ по реконструкции автомобильной дороги.

Сопротивление сдвигу грунтов земляного полотна значительно изменяется при колебаниях их влажности и степени уплотнения, поэтому необходимо поддерживать водный режим земляного полотна постоянным в течение всего года. Насыщение грунта откосов земляного полотна дождевыми или паводковыми водами является основной причиной их сплывов и оползней, что в дальнейшем приводит к потере прочности всех элементов автомобильной дороги.

Неудовлетворительная работа водоотводных конструкций приводит также к аккумуляции воды на поверхности покрытия и ее проникновению в грунт земляного полотна через обочины, трещины и швы в покрытиях. Наибольший вред устойчивости дорожной конструкции причиняет свободная вода, находящаяся в ее конструктивных слоях, где под давлением колес транспортных средств происходит ее перемещение.

Дождевые осадки, выпадающие в летний период, непосредственно влияют на состояние покрытия и безопасность движения автомобилей. Вода, задерживаясь на дорожном покрытии, приводит к возникновению в зоне контакта шины колеса автомобиля с покрытием водяного клина, который растет по мере увеличения скорости движения. Возникает эффект аквапланирования, при котором колесо автомобиля полностью теряет продольное и поперечное сцепление. На степень функционирования водоотводных конструкций также влияет качество устройства покрытия проезжей части автомобильной дороги. Застой воды на проезжей части и обочинах наблюдается в том случае, если не обеспечивается ровность покрытия. Кроме того, температурные швы и мелкие трещины в дорожных покрытиях пропускают воду в количестве, более чем достаточном для появления разрушений. В процессе эксплуатации в асфальтобетонных покрытиях появляются усталостные трещины вследствие динамических нагрузок и деформаций дорожной одежды, в цементобетонных покрытиях всегда имеются трещины в местах сопряжения с обочинами, а температурные швы со временем теряют водонепроницаемость. Давление от колес транспортных средств вызывает перемещение воды в слоях дорожной одежды и их разрушение.

33. Определение характеристик транспортного потока

Транспортный поток — это упорядоченное транспортной сетью движение транспортных средств.

Перемещение пассажиров называется пассажиропотоком, перемещение грузов - грузопотоком, движение пешеходов –пешеходнымпотоком.

Для характеристики транспортных потоков используются следующие основные показатели:

· интенсивность движения,

· временной интервал,

· плотность движения,

· скорость.

Интенсивность движения (N) [авт/час; авт/сутки] - количество автомобилей, проходящих через некоторое сечение автомобильной дороги за единицу времени (час, сутки). Изменяется во времени в течение часа, суток, недели, месяца, года.

В зависимости от интенсивности движения устанавливается категория автомобильной дороги, принимаются сроки выполнения ремонта дороги, мероприятия по организации движения.

Интенсивность движения транспортных средств - это количество транспортных средств, проходящих через поперечное сечение дороги в определенном направлении или направлениях в единицу времени: N_а = n_а / t

Различают удельную и приведённую интенсивность движения.

· Удельная интенсивность движения - это уровень интенсивности по одной полосе дороги.

· Приведенная интенсивность движения - это совокупность интенсивностей движения транспортных средств разного типа с учетом соответствующих приведенных коэффициентов для этих типов. Так как в смешанном потоке автомобилей транспортные средства разного типа занимают различную площадь дороги и имеют разные динамические характеристики, то для сопоставимости оценок, количество транспортных средств определенного типа приводят к легковому автомобилю с помощью коэффициентов приведения.

Плотность потока представляет количество автомобилей (или пешеходов), занимающих заданную длину полосы или дороги в определенный момент времени. В контексте настоящего руководства плотность усредняется во времени и обычно выражается количеством автомобилей в расчете на километр (авт./км) либо числом пассажирских автомобилей на километр (ед. пасс. авт./км)

34.Виды деформация и разрушений дорожных одежд и покрытий АД

Основными видами деформаций и разрушений дорожной одежды являются:

• деформации и разрушения, вызванные пучинами, происходящими в весенний период при оттаивании грунта земляного полотна на участках с неблагоприятными условиями водоотвода и защиты земляного полотна от температурных воздействий. Причинами таких разрушений могут быть ошибки в оценке перспективной интенсивности движения и нагрузок, некачественные материалы и их неоднородность, плохое уплотнение земляного полотна и дорожной одежды, а также переувлажнение земляного полотна;

• потери прочности дорожной одежды, вызванные непрерывным воздействием колес автомобилей и природно-климатических факторов. На потерю прочности большое влияние оказывают ошибки, допущенные при проектировании, строительстве и эксплуатации дорожной одежды, а также температурные деформации;

• просадки нежестких дорожных одежд в виде впадин, возникающие в результате местных просадок недоуплотненного грунта или слоев дорожной одежды.

• сквозные трещины, характерные для цементобетонных покрытий, когда на них образуются просадки.

• проломы– разрушения дорожной одежды в виде длинных прорезей по полосам наката колес.

Основными видами разрушений дорожного покрытия являются:

– износ (истирание), представляющий собой уменьшение толщины дорожного покрытия за счет потери им материала в процессе эксплуатации под воздействием колес и природно-климатических факторов. Износ происходит по всей поверхности дорожного покрытия, но больше всего на полосах наката, где проходят колеса автомобилей

– шелушение – обнажение поверхности дорожного покрытия за счет отделения поверхностных тонких пленок и чешуек материала покрытия, разрушенного воздействием воды и мороза.

– выкрашивание – разрушение дорожного покрытия за счет потери им отдельных зерен гравийного и щебеночного материала. Причиной выкрашивания могут быть плохое перемешивание материала и его укладка в дождливую или холодную погоду;

– обламывание кромок– разрушение дорожных покрытий в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку.

– волны – деформация асфальтобетонных покрытий, обладающих пластичностью. Волны появляются под действием касательных сил в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием;

– гребенка – разрушение гравийных и щебеночных покрытий под действием движения тяжелых грузовых автомобилей.

– сдвиги – деформации, которые происходят при действии касательных сил от колеса автомобиля. Сдвиги являются причиной отсутствия связи верхнего слоя дорожного покрытия с нижним;

– вмятины – углубления в пластических дорожных покрытиях, появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду;

– трещины – деформации, обычно вызываемые резкими температурными изменениями. Сетка трещин появляется на дорожном покрытии как результат недостаточной прочности основания или покрытия;

– колеи, которые образуются на щебеночных или гравийных покрытиях при узкой проезжей части в результате многократного прохода автомобиля по одной полосе, а также на асфальтобетонных покрытиях в результате выдавливания колесами автомобиля из-за недостаточной сдвигоустойчивости асфальтобетона;

– выбоины – углубления со сравнительно крутыми краями, образовавшиеся в результате местного разрушения материала дорожного покрытия. Причиной появления выбоин является, как правило, плохое качество строительных работ;

– повреждение кромок швов– разрушение кромок швов в виде сколов и выкрашивание бетона в зоне до 15-20 см. от шва.

35.Методы оценки степени опасности пересечений АД

Для оценки степени аварийности на отдельных дорогах или дорожной сети в целом пользуются системой показателей, основанных на анализе количества и тяжести дорожно-транспортных происшествий с учетом пробега автомобилей, состояния автомобильного парка и других факторов.
Коэффициент относительной аварийности показывает число дорожно-транспортных происшествий по отношению к пробегу автомобилей или к числу проездов автомобилей.

Для получения надежных значений коэффициентов относительной аварийности следует располагать данными о ДТП за период времени, равный 3-5 годам. Для удобства пользования коэффициент относительной аварийности может измеряться числом ДТП на 10 или 100 млн авт.-км (авт.-проездов).
Показатель относительной тяжести характеризует число погибших в расчете на 100 млн авт.-км (авт.-проездов), определяется так же, как коэффициент относительной аварийности с заменой числа ДТП на число погибших в них. Тяжесть происшествий может быть оценена показателем числа погибших или раненых, приходящихся на одно (для удобства пользования на 10 или 100) ДТП. Для общей оценки аварийности на улично-дорожной сети отдельных регионов или страны в целом может использоваться показатель, характеризующий годовое число происшествий в расчете на 10 тыс. зарегистрированных на данной территории автомобилей. Основные мероприятия по обеспечению безопасности дорожного движения. Обеспечение безопасности движения и высоких транспортно-эксплутационных качеств автомобильных дорог является одним из главнейших направлений деятельности служб дорожного хозяйства. В комплексе мероприятий, объединяющих различные методы и способы улучшения условий движения на дорогах, основными являются:
- планировочные мероприятия, обеспечивающие безопасность движения посредством совершенствования геометрических параметров плана, продольного и поперечного профиля дороги и её элементов;

- совершенствование методов расчета и выбора параметров дорог, повышающих безопасность движения;

- оборудование дорог техническими средствами организации движения, обустройство дорог;

- повышение транспортно-эксплутационных качеств дорожных покрытий;
- организационные мероприятия, направленные на создание в службах эксплуатации дорог специальных подразделений для решения вопросов обеспечения безопасности движения.

36.Оценка ТЭС АД

Оценку транспортно-эксплуатационного состояния дороги осуществляют по степени соответствия нормативным требованиям основных транспортно-эксплуатационных показателей дороги, которые приняты за ее потребительские свойства.

К ним относятся: обеспеченная дорогой скорость, непрерывность, удобство и безопасность движения, пропускная способность, способность пропускать автомобили и автопоезда с осевой нагрузкой и общей массой, установленными для соответствующих категорий дорог.

Интегральным показателем, наиболее полно отражающим все основные транспортно-эксплуатационные показатели, принята скорость движения, выраженная через коэффициент обеспеченности расчетной скорости.

Конечным результатом оценки является обобщенный показатель качества и состояния дороги (П_д), включающий в себя комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дороги (КП_д), показатель инженерного оборудования и обустройства (К_об) и показатель уровня эксплуатационного содержания (К_э):

П_д = KП_д · К_об · К_э.

Показатели П_д, КП_д, К_об, К_э являются критериями оценки качества и состояния дороги

Нормативные значения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния дорог (КП_н) соответствуют.

Нормативным считается такое состояние дороги, при котором ее параметры и характеристики обеспечивают значения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния не ниже нормативного (КП_д ≥ КП_н) в течение всего осенне-весеннего периода.

Недопустимым, требующим немедленного ремонта или реконструкции, считается такое состояние дороги, при котором значение комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния дороги в осенне-весенний период ниже предельно допустимого (КП_д < КП_п).

За нормативную величину показателя инженерного оборудования и обустройства принимают К_об = 1, который обеспечивается при наличии и соответствии требованиям стандартов и других нормативных документов основных элементов инженерного оборудования и обустройства дорог: дорожных знаков, ограждений, разметки, примыканий, пересечений автомобильных дорог с автомобильными и железными дорогами, автобусных остановок и площадок отдыха, тротуаров и пешеходных дорожек в населенных пунктах, освещения. Фактические значения величины К_об могут колебаться от 0,9 до 1,0.

За нормативную величину показателя уровня эксплуатационного содержания принимают К_э = 1,0, который обеспечивается средним уровнем.

Фактические значения величины К_э могут колебаться от 0,9 до 1,1.

Нормативные и предельно допустимые значения обобщенного показателя качества и состояния дороги принимают равными соответствующим значениям комплексного показателя ТЭС АД, т.е. П_н = КП_н и П_п = КП_п. Дорога, находящаяся в эксплуатации, полностью соответствует требованиям к качеству и состоянию, когда П_д ≥ П_н, и находится в допустимом состоянии, когда П_н >П_д ≥ П_п.

При других значениях показателей дорога находится в недопустимом состоянии.

Транспортно-эксплуатационное состояние каждого характерного отрезка дороги оценивают итоговым коэффициентом обеспеченности расчетной скорости , который принимают за комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дороги на данном отрезке: