ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ПОКРЫТИЯ И РАЗРУШЕНИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ПОКРЫТИЯ И РАЗРУШЕНИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

4.1. Основные виды деформаций и разрушений

4.1.1. Под воздействием движения в неблагоприятных климатических и грунтово-гидрологических условиях ухудшаются основные эксплуатационные показатели дороги — ровность и сцепные свойства покрытия проезжей части, прочность дорожной конструкции. Это проявляется в виде различных выбоин, просадок, проломов, трещин, волн, сдвигов, колейности на поверхности покрытия.

4.1.2. Трещины — наиболее частые деформации покрытий дорог с нежесткими дорожными одеждами. Они провоцируют возникновение вторичных серповидных трещин и последующее появление выбоин. Сквозные трещины (преимущественно температурные) со временем все больше раскрываются и способствуют снижению прочности дорожной конструкции.

4.1.3. Поперечные и продольные косые трещины на цементобетонном покрытии — вид деформации, зависящий от множества факторов (опоздание с нарезкой швов, недостаточная их глубина, недостаточная толщина плиты, увеличенные размеры плиты, неудовлетворительное состояние земляного полотна и т.д.).

4.1.4. Просадка покрытия — плавная вертикальная просадка без образования трещин как результат деформаций уплотнения грунтов земляного полотна и материалов конструктивных слоев дорожных одежд.

4.1.5. Колейность — искажение поперечного профиля покрытия. Она возникает из-за появления остаточных деформаций в рабочем слое земляного полотна, несвязных слоях основания и самом покрытии. Под воздействием движения остаточные деформации суммируются, что сопровождается ростом глубины колеи и высоты выпора покрытия по краям колеи.

4.1.6. Снижение прочности дорожной конструкции нежесткого типа приводит к появлению сетки трещин, колейности, выбоин, просадок и проломов. Уменьшение прочности может быть связано с переувлажнением грунтов земляного полотна, заиливанием нижнего слоя основания дорожной одежды, растрескиванием связных слоев дорожной одежды и сочетанием перечисленных процессов.

4.1.7. Истирание асфальтобетонного покрытия — процесс уменьшения его толщины под воздействием колес движущихся транспортных средств в комплексе с влиянием неблагоприятных климатических условий.

4.1.8. Потеря шероховатости — недостаточное сопротивление движению (коэффициент сцепления ниже требуемого) в результате процесса полируемости каменных материалов покрытия, «выпотевания битума», образования на покрытии пленки (слоя) из материалов с низким коэффициентом сцепления.

4.1.9. Шелушение поверхности цементобетонного покрытия — разрушение поверхности на глубину до 30 мм за счет отслаивания тонких пленок и чешуек материала в результате недостаточной морозостойкости бетона, нарушения технологии производства строительных работ, применения противогололедных реагентов.

4.1.10. Выбоины — локальные разрушения поверхности покрытия в виде углублений разной формы с резко выраженными краями. Являются следствием образования и развития сетки трещин, действия шины с шипами, нарушения технологии производства работ, недостаточной прочности покрытия.

4.1.11. Проломы — разрушения дорожной одежды на всю толщину на отдельных участках разной площади, растрескивание покрытия на отдельные блоки с просадкой их части в результате резкого снижения прочности земляного полотна, недостаточной прочности дорожной одежды, воздействия ненормативной нагрузки.

4.1.12. Нарушение ровности цементобетонного покрытия — нарушения в технологии бетонирования, выпучивание покрытия в швах расширения или сжатия, качание плит, образование перекосов плит в продольном и поперечном направлениях в результате конструктивных нарушений, воздействия нерасчетных нагрузок и интенсивности движения, нарушения прочности основания и земляного полотна и т.д.

4.1.13. Сколы кромок и разрушения в зоне швов цементобетонных покрытий — местные разрушения из-за засорения швов твердыми предметами, отсутствия в швах герметика, низкого качества бетона и т.д.

4.1.14. «Гребенка» на покрытии — нарушение ровности в виде чередования поперечных выступов и углублений с плавными очертаниями переходов. Является следствием возникновения в материале покрытия недопустимых сдвигающих напряжений, низкой сдвигоустойчивости материала покрытия, воздействия повышенной положительной температуры, повышенной влажности материала покрытия (дороги с переходными и низшими типами покрытий).

4.1.15. Пылимость — разрушение поверхности покрытия с образованием на нем слоя мелкодисперсного материала (частицы менее 1 мм), образующегося под действием температуры, воды и колес движущихся автомобилей.

( извлечение из Методических Рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования от 17 марта 2004 г. N ОС-28/1270-ис)

Деформации и разрушения нежестких дорожных одежд

Различают деформации и разрушения как отдельно покрытий, так и всей дорожной одежды в целом. К первым относят износ, шелушение, выкрашивание, выбоины, сдвиги, волны, гребенки и трещины покрытия (рис. 6.4). Ко вторым — пучины, просадки, проломы, колеи и разрушения кромок дорожных одежд. Наиболее часто на проезжей части наблюдаются деформации и разрушения дорожных покрытий.

Износ покрытия (истирание) — уменьшение толщины слоя покрытия в результате потери материала под действием колес автомобилей и природных факторов (см. п. 6.4).

Шелушение — отделение чешуек и частиц материала толщиной 2—5 мм или разрушение поверхности покрытия под действием колес автомобилей, воды и отрицательной температуры воздуха с образованием микронеровностей глубиной до 5 мм. Основной причиной образования является недостаточное сцепление плёнки вяжущего с поверхностью минерального материала (применение вяжущих повышенной вязкости, обработка увлажнённого минерального материала и др.). Особенно интенсивно процесс шелушения протекает в весенний период при частом нагревании верхних слоёв покрытия днём и замерзании ночью. Шелушение тем интенсивнее, чем меньше прочность материала покрытия, и развивается быстрее под действием хлоридов, применяемых для борьбы с гололёдом. Хлориды усиливают шелушение покрытий, способствуя выделению скрытой теплоты плавления льда на покрытии, в результате чего оно оттаивает, а потом снова замерзает. Особенно заметно влияние хлоридов на цементобетонных покрытиях с большим содержанием поверхностных пор.

Выкрашивание покрытий — отделение зерен минерального материала покрытия и образование мелких раковин на его поверхности глубиной от нескольких миллиметров до 20 мм. Постепенно развиваясь, выкрашивание распространяется на значительную площадь и является признаком начала поверхностного разрушения покрытия. Остановить этот процесс можно укладкой нового защитного слоя.

Выбоины (ямочность) — местные разрушения покрытия глубиной 20—100 мм и более с резко очерченными краями. Причины выкрашивания покрытий и образования выбоин во многом совпадают. Они возникают прежде всего из-за недостаточной связи между минеральными материалами и органическим вяжущим, недоуплотнения покрытия, загрязнения, использования недоброкачественных материалов (пережог асфальтобетонной смеси, попадание необработанного щебня или песка в смесь и т. д.).

Касательная сила вызывает колебание щебёнок вокруг точки их упора. При многократном воздействии щебёнки постепенно расшатываются и вырываются из покрытия, преодолевая силы трения. Особенно активно процесс образования выбоин развивается в весенний период, чему способствуют чередование положительных и отрицательных температур воздуха и покрытия, наличие воды в порах материала покрытия. Проникая в раковины и микротрещины покрытия под давлением колёс автомобиля, вода оказывает расклинивающее воздействие, которое значительно увеличивается при замерзании её в лёд. Связи между частицами материала ослабляются и под действием колес автомобиля образуется выбоина, которая может быстро увеличиваться в размерах. Причины образования выбоины рассмотрены в п. 5.4.

Сдвиги — неровности, вызванные смещением материала покрытия при устойчивом основании. Сдвиги образуются чаще всего в местах торможения автомобилей (места остановки, перекрёстки). Под действием касательных сил происходит сдвиг в материалах верхнего слоя либо его сдвиг по поверхности нижнего слоя с образованием поперечных трещин в покрытии на полосах наката. Этому способствует повышенная пластичность материала верхнего слоя (избыток вяжущего или недостаточная теплоустойчивость при высоких температурах). Смещаемый колесом поверхностный слой образует складки и наплывы.

Волны и гребенки — неровности в виде поперечных гребней и впадин с пологими краями, закономерно чередующиеся вдоль покрытия и вызванные смещением верхнего слоя. Формируются, как и сдвиги, в местах торможения автомобилей практически на всех типах покрытий, кроме цементобетонных. Основными причинами волнообразования являются излишняя пластичность материалов, избыток вяжущего или недостаточная теплоустойчивость смеси, дефекты уплотнения, а также систематическое воздействие на покрытие автомобилей одинаковой массы при одинаковой скорости движения.

На покрытиях переходного типа, преимущественно гравийных, поперечные волны образуют гребёнку — правильные четко выраженные поперечные выступы, чередующиеся с углублениями.

Трещины на покрытиях бывают различных размеров и формы (см. рис. 6.4). Трещины на асфальтобетонных и других видах покрытий из материалов с органическими вяжущими могут быть одиночные поперечные, продольные и косые или в виде сети трещин.

Рис. 6.4. Трещины и разрушения покрытия:

1 — продольные по оси дороги; 2 — поперечные; 3 — косые; 4 — частые поперечные на всю ширину;
5 — продольные по полосам наката; 6 — сетка трещин на пучинистых участках;
7 — сетка трещин на пучинистых участках; 8 — обломы кромок

Трещины поперечные сквозные на всю ширину покрытия (температурные) возникают на покрытии осенью и в начале зимы вследствие резких перепадов температур воздуха и недостаточной сопротивляемости температурным напряжениям. Они закономерно располагаются на проезжей части на определенном расстоянии одна от другой (5—10 м).

Продольные трещины, отстоящие одна от другой на 20—40 см на полосах наката в сочетании с поперечными трещинами через 1—4 м на всю ширину проезжей части, наблюдаются на покрытиях, содержащих органическое вяжущее, устроенных на основаниях из грунтов или каменных материалов, укреплённых минеральными вяжущими (цемент, известь, золы уноса), при недостаточной прочности этих оснований.

Продольные трещины на асфальтобетонных покрытиях часто появляются в месте стыка двух полос укладки покрытия из-за плохого сопряжения этих полос. Продольные трещины по полосам наката возникают при интенсивном движении автомобилей из-за недостаточной прочности отдельных слоёв одежды и грунтового основания (недоуплотнение, переувлажнение), превышения нагрузок и интенсивности движения по сравнению с расчетными. Трещины продольно-косого направления возникают, главным образом, вследствие недостаточной прочности дорожной одежды, недоуплотнения грунтов полотна и последующей осадки, особенно на участках с высокой насыпью, а также над трубами.

Сетка трещин с мелкими ячейками на полосах наката размером сторон 10—20 см возникает на дорожном покрытии, как правило, при недостаточной прочности основания на участках оттаивания переувлажненного грунта в весенний период и пучинообразования. При большом числе трещин поверхность покрытия становится похожа на кожу крокодила, из-за чего она получила в некоторых странах название «аллигатор». Основная часть трещин (до 60—70 %) на покрытии возникает в весенний период. Зародышами трещин являются микротрещины, образующиеся на границе «вяжущее–каменный материал». Главной причиной большинства трещин является усталость дорожных одежд, их недостаточная прочность.

Колея — это особый вид деформирования дорожной конструкции (земляного полотна, дорожной одежды с покрытием), в результате которого на поверхности проезжей части образуются углубления вдоль по полосам наката без гребней выпирания или с гребнями выпирания по одной или обеим сторонам этих углублений. Колея может охватывать как слой покрытия, так и все другие слои дорожной одежды и грунты активной зоны земляного полотна (см. п. 5.5). Колеи могут образоваться на всех видах покрытий и дорожных одежд, но интенсивность их образования и глубина колей различны.

По форме поперечного профиля проезжей части можно выделить колеи в виде: углублений по полосам наката; углублений по полосам наката с одним гребнем или горбом выпирания; углублений по полосам наката с двумя и тремя гребнями выпирания; углублений по полосам наката с общим проседанием поверхности проезжей части и др. (рис. 6.5). Общая глубина колеи может колебаться в широких пределах 2—150 мм и более. При прочном земляном полотне и основании на асфальтобетонном покрытии колея может образоваться за счет ускоренного износа материала верхнего слоя покрытия по полосам наката и за счёт накопления пластических деформаций в слоях асфальтобетона. В реальных условиях результат этих процессов колееобразования суммируется.

Рис. 6.5. Виды колей:

1, 2 — углубление по полосам наката; 3, 4 — углубление с одним и двумя гребнями выпирания;
5 — углубление с общим проседанием поверхности проезжей части

Деформации и разрушения всей конструкции дорожной одежды — это пучины, просадки, проломы, колеи, разрушение кромок и др.

Пучины — взбугривание проезжей части, вызванное влагонакоплением и последующим промерзанием в земляном полотне. В месте взбугривания образуется сетка трещин с характерной ромбической формой отдельностей (см. гл. 4).

Просадки — деформации одежды в виде впадин глубиной 50—100 мм и более с пологой поверхностью, но без выпучивания и образования трещин на прилегающих участках. Возникают в местах пониженной прочности слоёв одежды и грунта при увлажнении. Просадки могут наблюдаться в первые годы эксплуатации дороги при неблагоприятных грунтовогидрологических условиях, вследствие недостаточного уплотнения земляного полотна и слоёв одежды, а также при появлении в составе движения тяжёлых автомобилей, на которые дорожная одежда не была рассчитана.

Проломы — разрушения одежды в виде более или менее длинных прорезей глубиной до 100 мм по полосам наката и выпучиваний сбоку высотой 50—100 мм. Различают мокрые проломы, которые образуются вследствие переувлажнения и пластического течения материала слоёв основания и грунта, и сухие — прорезание всех слоёв одежды под действием вертикальной силы при недостаточной толщине конструкции и слабом уплотнении слоёв и грунтов земляного полотна.

Разрушение кромок — отдельные трещины и сетки трещин вдоль кромок, откол, искажение поперечного профиля прикромочных полос. Разрушение кромок происходит вследствие пониженной прочности прикромочных полос проезжей части (заниженная толщина слоев одежды у кромок, повышенная влажность грунта основания под кромкой) и отсутствия укрепительных полос со стороны обочин.

Наличие деформаций и разрушений всей конструкции дорожной одежды чаще всего свидетельствует о недостаточной прочности дорожной одежды и земляного полотна, о превышении фактической интенсивности движения над расчётной.

Деформации и разрушения дорожных одежд

Движение по дорогам автомобилей сопровождается возникновением пере­дающихся на покрытие толчков и горизонтальных усилий, которые вызывают по­явление деформаций дорожных одежд — выбоин, сквозных поломов, колей, волн, истирания (износа) покрытий. За исключением проломов, все виды деформаций захватывают только верхние слои дорожной одежды, преимущественно покрытие, и делают ее поверхность неровной.

Проломы — разрушения дорожных одежд на всю толщину до подстилающего грунта. Обычно они возникают на полосах наката, на которых сосредотачивается движение колес. Образуются преимущественно в периоды переувлажнения под­стилающего грунта при несоответствии конструкции дорожной одежды типам ав­томобилей или интенсивности движения.

Выбоины — местные поверхностные разрушения покрытий в виде углублений — возникают от ударов колес при переездах через неровности покрытия. Причи­ной выбоин являются, как правило, недостаточная связность покрытия, использо­вание загрязненного щебня, включения непрочных материалов и т.п.

Поперечные трещины на усовершенствованных покрытиях нежёсткого типа вызываются быстрым резким понижением температуры..

Колеи на дорогах с твёрдым покрытием представляют собой понижения по­верхности покрытия в местах сосредоточения проходов по одному следу. Обычно они образуются на дорогах с малой шириной проезжей части (4,5-5,5 м). Колеи возникают преимущественно от просадок дорожной одежды при слабом подстилающее фунте в период вскрытия пучин и в меньшей степени от износа покры­тия.

Сдвиги — смещения асфальтобетонных покрытий и покрытий из щебня или гравия, обработанных органическими вяжущими материалами. Они образуются в направлении движения автомобилей в местах частых и интенсивных торможений — на крутых спусках, у перекрёстков, перед светофором, у троллейбусных и авто­бусных остановок. Сдвиги обычно возникают при избытке вяжущего в жаркие летние периоды, когда покрытия размягчаются и становятся пластичными.

Волны — неровности в виде чередующихся поперечных гребней и понижений располагающихся примерно на равных расстояниях друг от друга — через 0,9-1,2 м. Появ­ление волн обычно связывают с колебаниями колёс автомобилей, поскольку рас­стояние между волнами соответствует пути, проходимому автомобилем за период одного колебания пневматика (около 0,1 с).

Для цементобетонных покрытий характерны деформации, связанные с недо­статочным качеством их строительства — шелушением поверхности, представ­ляющим собой отслаивание мелких частиц материала покрытия, обычно цемент­ного камня или песка, в результате различия коэффициентов температурного расширения и расклинивающего действия воды, замерзающей в мелких трещинах.

Износ — относительно равномерное по площади, уменьшение толщины по­крытия. Основная причина износа малосвязных покрытий (щебеночных и гравийных) — выбивание колёсами из покрытия отдельных щебенок в сухой период года, сметание мелких частиц с покрытия ветрами и воздушными вихрями при движении автомобилей или смывание их водой.

Просадки нежестких дорожных одежд в виде впадин, возникающие в резуль­тате местных просадок недоуплотненного грунта или слоев дорожной одежды. Особенно часто этот вид деформации появляется на въездах на мост, в местах прокладки под существующими дорогами водопропускных труб и трубопроводов.

Выкрашивание — разрушение покрытия за счет потери имотдельных зерен гравийного и щебеночного материала. Такое разрушение происходит на покрыти­ях всех типов в результате потери связи между зернами материала. Причиной вы­крашивания могут быть плохое перемешивание материала и укладка в дождливую или холодную погоду.

Обламывание кромок — разрушение покрытий (особенно нежестких) в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку. Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной ДТП.

Вмятины— углубления в пластических покрытиях, появляющиеся при прохо­ждении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду.

Повреждение кромок швов- разрушение кромок швов в виде сколов и вы­крашивание бетона в зоне 15—20 см от шва.

Пучины — деформация дорожных одежд, проявляющаяся зимой во взбугривании и потере ровности одежды, а в период оттаивания — в проломах одежды при проезде автомобилей, вызываемых резким снижением прочности фунта земляно­го полотна. Разрушения пучинами иногда охватывают большое протяжение до­рог, делая их на несколько дней совершенно непроезжими.

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; Нарушение авторского права страницы

6.2 Виды деформаций дорожного покрытия и разрушений дорожной одежды

При проектировании дорожной одежды размеры каждого слоя выбирают с учетом местных материалов, возможных нагрузок и природно-климатических условий проложения дороги. Все расчеты выполняют для средних условий, поэтому возможны отклонения от расчетных условий, приводящие к потере прочности дорожной одежды, деформациям и разрушению.

Разрушения могут быть вызваны низким качеством выполнения работ, недостаточным или неправильным учетом гидрогеологических условий, применением материалов низкого качества. Большое значение в обеспечении устойчивости дорожной одежды имеет своевременный ремонт разрушенных участков дорожного покрытия. Появление остаточных (необратимых) деформаций, своевременно не ликвидированных, приводит к значительным разрушениям, как под действием движения автомобилей, так и под влиянием природно-климатических факторов.

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. Особенно часто этот вид деформации появляется на въездах на мост, в местах прокладки под существующими дорогами водопропускных труб и трубопроводов;

• сквозные трещины, характерные для цементобетонных покрытий, когда на них образуются просадки. Трещины появляются чаще всего в местах просадок земляного полотна и связаны с несвоевременным ремонтом дорожной одежды;

• проломы – разрушения дорожной одежды в виде длинных прорезей по полосам наката колес. Такие разрушения характерны для дорожных одежд переходного типа при проходе очень тяжелых автомобилей и снижении несущей способности основания дорожной одежды.

Разрушению всей конструкции дорожной одежды предшествуют деформации и разрушение дорожных покрытий. Дорожное покрытие является самой верхней частью дорожной одежды, на которую непосредственно действуют колеса автомобилей и природно-климатические факторы. 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. Для усовершенствованных дорожных покрытий износ измеряют в миллиметрах, на которые уменьшилась толщина верхнего слоя покрытия, а для дорожных покрытий переходного и простейшего типа определяют также объем потери материалов, м 3 /км.;

– шелушение – обнажение поверхности дорожного покрытия за счет отделения поверхностных тонких пленок и чешуек материала покрытия, разрушенного воздействием воды и мороза. Такой вид дефекта наиболее характерен для жестких дорожных одежд, где происходит отслоение цементного раствора с поверхности дорожного покрытия с последующим оголением крупного заполнителя. Такие разрушения в основном происходят при частом замораживании и оттаивании дорожного покрытия, особенно при использовании хлоридов для предупреждения гололеда;

– выкрашивание – разрушение дорожного покрытия за счет потери им отдельных зерен гравийного и щебеночного материала. Такое разрушение происходит на дорожных покрытиях всех типов в результате потери связи между зернами материала. Причиной выкрашивания могут быть плохое перемешивание материала и его укладка в дождливую или холодную погоду;

– обламывание кромок – разрушение дорожных покрытий (особенно нежестких) в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку. Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной дорожно-транспортных происшествий;

– 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. Гребенка представляет собой частое повторение выступов и впадин;

– 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.

Влияние ровности дорожного покрытия на безопасность движения (стр. 1 из 3)

Даже самое качественное дорожное покрытие рано или поздно приходит в негодность. Причин этому множество. Среди них в виде основных можно выделить следующие: атмосферные осадки, водонасыщение

, большие перепады температур, высокие транспортные нагрузки и многие другие факторы. А что говорить, когда
приготовление асфальтобетонной смеси
было проведено с нарушениями или в технологии самого строительства автодороги были допущены ошибки. Естественно в этих случаях качество дорожного покрытия будет невысоким, что станет основной причиной различных деформаций и разрушений автодороги.

Основными видами деформации автодорог являются следующие.

1. Износ или истирание. Представляет собой уменьшение толщины всего дорожного покрытия из-за потери материала вследствие усиленной эксплуатации, а также различных природных факторов. Для снижения износа автодорог применяют новые технологии асфальта

, используют различные пластификаторы, замедляющие
старение битума
, повышающие
плотность битума
и его устойчивость к истиранию.

2. Шелушение — отделение мелких частиц от верхних дорожных слоёв

под действием водонасыщения с последующим замерзанием. При этом
слои износа
значительно увеличиваются и процесс становится неуправляемым. Кроме того, шелушение автодороги усиливается под действием хлоридов, которые входят в состав специальных смесей для борьбы с гололёдом. Для того чтобы прекратить шелушение проводится обработка поверхности автодороги битумом с подсыпкой минерального материала мелких фракций.

3. Выкрашивание — отделение от дорожного покрытия крупных фракций щебня, которые недостаточно сцеплены с битумом. Причинами это явления являются некачественные смеси, которые перевозятся самосвалами и имеют остатки песка, попадающие в смесь, плохое уплотнение асфальтобетонной смеси

особенно в дождь или холод. Замедлить шелушение можно только путём укладки специального защищающего слоя.

4. Обламывание кромок — происходит в местах сопряжения дороги с обочинами. Этот вид деформации чаще всего появляется в местах выезда на обочину тяжёлых грузовиков. Для предотвращения обламывания кромок во время строительства дороги на обочине устраивается специальная укрепительная или, как её ещё называют, краевая полоса.

5. Волны и колеобразование

— вид деформации автодороги, возникающий на покрытиях с высокой пластичностью. Причинами могут служить высокое
сцепление при сдвиге
особенно на уклонах, в местах остановок и стоянок общественного транспорта, при торможении. Часто
скорость образования колеи или волн
увеличивается в летнее время, когда температура дорожного покрытия достигает 60°С и выше. Повысить
сдвигоустойчивость
можно только во время строительства путём применения соответствующих асфальтобетонных смесей.

К видам деформации автодорог можно также отнести различные трещины, сдвиги, вмятины, выбоины, гребёнку.

Всегда удобно ехать в автомобиле по ровной и гладкой автостраде, развивая большую скорость. Отнюдь не редко качество трассы не позволяет это сделать, так как покрытие имеет отклонение от нормы и малопригодно для качественной езды. Со временем под давлением колес машин, особенно больших грузовых, влиянием неблагоприятных природных условий в виде дождя, града, резкой смены температуры, асфальтобетонный настил теряет свой первозданный вид. Покрывается мелкими трещинами, ямками, выбоинами, что укорачивает время качественной работы автотрассы. Езда по таким изношенным дорогам ведет к порче автомобилей и даже может привести к аварии.

Причины разрушения

В результате использования покрытий из асфальтобетона, они подвергаются различным деформациям. Износ дорог образуется из-за внешних и внутренних воздействий на . Дефекты на покрытии от влияния внешних факторов включают в себя:

• силовые нагрузки от автомобильных колес;
• атмосферные осадки (дождь, температурные изменения, оттаивание, снег, замораживание).

Основные причины разрушений — несоблюдение технологии укладки или ремонта дорожного полотна и воздействие автомобилей.
Внутренние факторы, связанные с разрушением асфальтобетонного покрытия, возникают вследствие неправильного составления проекта для дорог, их строительства и ремонта:

1. К разрушению дорожной поверхности приводит неправильное проектирование асфальтобетонной автомобильной трассы. Неточно проведенные исследования, расчеты и допущенные ошибки при определении интенсивности потока транспортных средств могут способствовать образованию дефектов на дороге из асфальтобетона и привести к разрушению дорожного сооружения, а именно: нарушится целостность асфальтного слоя на дорожных покрытиях; грунт основания просядет; снизится прочность грунтовой подушки; последует износ асфальтобетонного настила.
2. Применены старые методики и выбраны материалы низкого качества при работе с покрытием из асфальтобетона. Совсем недавно, для монтажа, укладки асфальтного раствора и ремонта трасс использовали горячие , в состав которых входил некачественный битум. Он вызывал повреждения дорожного настила и ухудшал прочностные характеристики готовой смеси для асфальтирования дорожной поверхности. Однако строительство не стоит на месте, и уже сегодня разрабатываются и внедряются новейшие полимерно-битумные материалы, способные значительно повысить свойства материала и будущей трассы. Большую популярность приобрели различные добавки в смесь для: улучшения сцепления, повышения стойкости к воздействию воды и образованию трещин. Благодаря этим добавкам обеспечивается стойкость дорожного полотна к минусовым температурам. Чтобы избежать дефектов и износа дорожного полотна, следует не только применять новые смеси для укладки асфальта, но и выбирать новые технологии, которые позволят стабилизировать и укрепить ослабшие подвижные почвы основания. Чтобы предотвратить разрушения покрытий, используют армирующую сетку, которая усилит дорожную конструкцию и увеличит продолжительность срока эксплуатации асфальтированного полотна.
3. Дефекты и износ на асфальтобетонном покрытии возникают вследствие неправильного технологического процесса при возведении дорожной конструкции. Разрушения образовываются из-за допущенных ошибок при укладке асфальта и ремонте трассы. Способствуют возникновению дефектов нарушения правил перевозки асфальтобетонного раствора, в результате чего, смесь подается неправильной температуры. При уплотнении уложенной смеси не были удалены пузырьки воздуха или, наоборот, раствор был слишком уплотнен, тогда асфальтированное полотно начнет трескаться и расслаиваться. Разрушения трассы могут возникнуть в результате некачественной подготовки земельного полотна и работ по укладке дорожного сооружения.
4. Дефекты на дорожном покрытии чаще всего образовываются в результате погодных условий, когда во время дождей влага проникает в асфальтированное полотно, а жаркие лучи солнца портят верхний слой трассы – осуществляется ухудшение прочности асфальтобетона, что приводит к образованию выбоин. В период минусовых температур собравшаяся влага в слоях асфальтобетона способна увеличиваться в объеме и тем самым разрушать структуру и уплотнение асфальта.
5. В результате больших нагрузок от транспортных средств происходит разрушение дорожного полотна. Высокие нагрузки на поверхность трассы обусловлены интенсивным потоком транспортных средств, в результате чего, норма пропускной способности за 24 часа превышается и как последствие – ресурс полотна трассы снижается. Повышение осевой нагрузки вследствие эксплуатации дорожного покрытия транспортными средствами большой грузоподъемностью, приводит к разрушениям асфальтобетонного полотна, образованию колеи и трещин.

Повреждения дорожного покрытия из асфальтобетона могут происходить вследствие комплексного влияния внешних и внутренних факторов.

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ПОКРЫТИЯ И РАЗРУШЕНИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

При проектировании дорожной одежды размеры каждого слоя выбирают с учетом местных мате­риалов, возможных нагрузок и климатических ус­ловий проложения дороги. Все расчеты выполня­ют для средних условий, поэтому возможны от­клонения от расчетных условий, приводящие к потере прочности дорожной одежды, деформаци­ям и разрушению.

Разрушения могут быть вызваны: низким ка­чеством выполнения работ, недостаточным или неправильным учетом гидрогеологических условий, применением материалов низкого качества. Боль­шое значение в обеспечении устойчивости дорож­ной одежды имеет своевременный ремонт разру­шенных участков дорожного покрытия. Появле­ние остаточных (необратимых) деформаций, своевременно не ликвидированных, приводит к значительным разрушениям как под действием движения автомобилей, так и при влиянии погодно-климатических факторов.

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 такого разрушения 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 дорожных одежд, а также температурные деформации;

— просадки нежестких дорожных одеждв виде впадин, возникающие в результате местных про­садок недоуплотненного грунта или слоев дорожной одежды. Особенно часто этот вид деформа­ции появляется на въездах на мост, в местах про­кладки под существующими дорогами водопро­пускных труб и трубопроводов;

— сквозные трещины,характерные для цементобетонных покрытий, когда на них образуются просадки.Трещины появляются чаще всего в местах просадок земляного полотна и связаны с несвоевременным ремонтом;

— проломы — разрушения дорожной одежды в виде длинных прорезей по полосам наката колес. Эти разрушения характерны для дорожных одежд переходного типа при проходе очень тяжелых ав­томобилей и снижении несущей способности осно­вания дорожной одежды. Разрушению всей конструкции дорожной одежды предшествуют дефор­мации и разрушение дорожных покрытий.

Покрытие является самой верхней частью до­рожной одежды, на которую непосредственно дей­ствуют колеса автомобилей и погодно-климатические факторы.

Основными видами разрушений дорожного по­крытия являются:

— износ(истирание) представляющий уменьше­ние толщины покрытия за счет потери им матери­ала в процессе эксплуатации под действием ко­лес и погодных факторов. Износ происходит по всей поверхности покрытия, но больше всего на полосах наката, где проходят колеса автомоби­лей. Для усовершенствованных покрытий износ измеряют в миллиметрах, на которые уменьши­лась толщина верхнего слоя покрытия, а для по­крытия переходного и простейшего типа определя­ют также и объем потери материалов (м3/км);

— шелушение- обнажение поверхности покры­тия за счет отделения поверхностных тонких пле­нок и чешуек материала покрытия, разрушенного воздействием воды и мороза. Этот вид дефекта наиболее характерен для жестких дорожных одежд, где происходит отслоение цементного ра­створа с поверхности покрытия с последующим оголением крупного заполнителя. Такие разруше­ния в основном происходят при частом заморажи­вании и оттаивании покрытия, особенно при использовании соли для предупреждения гололеда;

— выкрашивание — разрушение покрытия за счет потери им отдельных зерен гравийного и щебеноч­ного материала. Такое разрушение происходит на покрытиях всех типов в результате потери свя­зи между зернами материала. Причиной выкраши­вания могут быть плохое перемешивание материа­ла и укладка в дождливую или холодную по­году;

— обламывание кромок- разрушение покрытий (особенно нежестких) в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку. Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной дорожно-транспортных про­исшествий;

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

— гребенка- разрушение гравийных и щебеноч­ных покрытий под действием движения тяжелых грузовых автомобилей. Гребенка представляет со­бой частое повторение выступов и впадин;

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

— вмятины- углубления в пластических покрытиях„ появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду;

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

— колеиобразуются 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 покрытия. Причиной выбоины 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.

3

___________________________________________________________________________________

ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ И ПОГОДНО—КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ТРАНСПОРТНЫЕ КАЧЕСТВА ДОРОГИ

Виды износа дорожного покрытия и причины их возникновения

Существует естественный износ асфальтового покрытия, который неизбежен из-за транспортной нагрузки. Дорожные работы по его восстановлению должны проводиться регулярно, чтобы избежать появления более серьезных повреждений.

Но естественный износ не имеет никакого отношения к разрушению асфальтового покрытия, вызванного некачественно проведенными дорожными работами.

Основные виды разрушения, которые могут спровоцировать аварию на дороге, это:

• ямы и канавы, которые возникают в результате трещин, которые чаще всего появляются после зимы, когда вода, попадая в небольшое отверстие и замерзая там, разрушает его. При регулярном повторении этого процесса, трещина начинает расти, а при длительном отсутствии ремонта она вырастает до состояния ям и канав, попав в которые, автомобиль может легко потерять управление;
• размывание дорожного полотна, которое появляется в результате некачественно проведенных дорожных работ по организации дренажа;
• разрушение кромки асфальтового покрытия, возникающее в результате халатного отношения к устройству бордюров, приводит к появлению трещин на дороге, приводящих к авариям;
• колеи на дороге, которые возникают в летнее время, когда под высокими температурами происходит размягчение асфальтового слоя и его продавливание под колесами автомобилей. Если не проведены дорожные работы по исправлению этой ситуации, то в снег или дождь езда по такому покрытию может обернуться большим количеством аварий.

Причины деформаций и разрушений дорожного покрытия

Дорожное покрытие дороги подвергается постоянным механическим нагрузкам и воздействиям природно-климатических факторов. При проектировании участка дорожной одежды учитывают гидрогеологические условия, выбирают структуру покрытия, просчитывают влияние внешних факторов на прочность покрытия. Однако неправильный учет природно-климатических условий, нецелесообразный материал для дорожной геосетки, применение сырья низкого качества, несвоевременный ремонт приводит к появлению деформаций и значительным разрушениям покрытия дороги.

Виды деформаций дорожной одежды

К основным разновидностям деформаций дорожной одежды относят:

• Шелушение – появление микронеровностей размером до 5 мм под действием нагрузок, низкой температуры, влаги.
• Выкрашивание – процесс отделения частиц материала из дорожного покрытия дороги глубиной до 20 мм. Раковины при деформации относят к поверхностному разрушению покрытия.
• Выбоины – локальные образования местных разрушений глубиной от 20 до 100 мм.
• Сдвиги – возникновение неровностей (складок, наплывов), которые вызваны смещением верхнего слоя при устойчивом основании.
• Гребенки и волны – образование неровностей в виде различных поперечных впадин и гребней с пологими кромками.
• Трещины покрытия бывают из-за недостаточной прочности покрытия. Деформация возникает при неравномерном распределении температуры. Различают поперечные и косые сквозные, продольные, поверхностные трещины.

Причины возникновения деформации – недостаточное уплотнение земляной поверхности, использование недоброкачественных материалов, попадание некачественного сырья, перепад температур, значительная нагрузка на дорогу.

Разновидности разрушений дорожных покрытий

Среди видов разрушений выделяют:

• просадки;
• всевозможные проломы;
• различные разрушения кромок дорожной одежды;
• колеи.

Участки дороги с выбоинами, колейностью усиливают с помощью выравнивающего слоя асфальтобетона. Над участком стелют выравнивающий слой, а сверху укладывают дорожную стеклосетку. Геоматериал распределяет локальную нагрузку на большую площадь, тем самым достигается эффект уменьшения колейности и выбоин.

Таким образом, использование геосинтетических материалов способствует усилению конструкции дорожного покрытия. Благодаря усилению слоев дорожной одежды увеличивается межремонтный интервал во время эксплуатации земляного полотна.

Виды разрушения дорожного полотна, дорожной одежды

Классификация и описание типичных дефектов содержания автомобильных дорог

Программа DefSmeta синхронизирует списки реально используемых ресурсов со всеми расценками, которые применяет ваша организация в своей деятельности.

В результате, вы получите возможность создавать списки реальных ресурсов для снабжения объекта по предоставленной смете.

Но самое главное, вы сможете не только прогнозировать доставку материалов на объект, но и вести учёт материалов поставляемых на объект строительства и автоматически определять сколько нужно довести материалов для выполнения определённых работ, с учётом того, сколько материалов привезено раньше. Программа DefSmeta позволяет это делать очень быстро и точно.

Требование: Об обязании устранить дефекты дорожного полотна, возникшие в период гарантийного срока

Резолютивная часть постановления объявлена 31 января 2017 года.

Износ асфальтобетонного покрытия

Всегда удобно ехать в автомобиле по ровной и гладкой автостраде, развивая большую скорость. Отнюдь не редко качество трассы не позволяет это сделать, так как покрытие имеет отклонение от нормы и малопригодно для качественной езды. Со временем под давлением колес машин, особенно больших грузовых, влиянием неблагоприятных природных условий в виде дождя, града, резкой смены температуры, асфальтобетонный настил теряет свой первозданный вид. Покрывается мелкими трещинами, ямками, выбоинами, что укорачивает время качественной работы автотрассы. Езда по таким изношенным дорогам ведет к порче автомобилей и даже может привести к аварии.

Причины разрушения

В результате использования покрытий из асфальтобетона, они подвергаются различным деформациям. Износ дорог образуется из-за внешних и внутренних воздействий на асфальтобетонные покрытия. Дефекты на покрытии от влияния внешних факторов включают в себя:

• силовые нагрузки от автомобильных колес;
• атмосферные осадки (дождь, температурные изменения, оттаивание, снег, замораживание).

Основные причины разрушений — несоблюдение технологии укладки или ремонта дорожного полотна и воздействие автомобилей.

Внутренние факторы, связанные с разрушением асфальтобетонного покрытия, возникают вследствие неправильного составления проекта для дорог, их строительства и ремонта:

1. К разрушению дорожной поверхности приводит неправильное проектирование асфальтобетонной автомобильной трассы. Неточно проведенные исследования, расчеты и допущенные ошибки при определении интенсивности потока транспортных средств могут способствовать образованию дефектов на дороге из асфальтобетона и привести к разрушению дорожного сооружения, а именно: нарушится целостность асфальтного слоя на дорожных покрытиях; грунт основания просядет; снизится прочность грунтовой подушки; последует износ асфальтобетонного настила.
2. Применены старые методики и выбраны материалы низкого качества при работе с покрытием из асфальтобетона. Совсем недавно, для монтажа, укладки асфальтного раствора и ремонта трасс использовали горячие асфальтобетонные смеси, в состав которых входил некачественный битум. Он вызывал повреждения дорожного настила и ухудшал прочностные характеристики готовой смеси для асфальтирования дорожной поверхности. Однако строительство не стоит на месте, и уже сегодня разрабатываются и внедряются новейшие полимерно-битумные материалы, способные значительно повысить свойства материала и будущей трассы. Большую популярность приобрели различные добавки в смесь для: улучшения сцепления, повышения стойкости к воздействию воды и образованию трещин. Благодаря этим добавкам обеспечивается стойкость дорожного полотна к минусовым температурам. Чтобы избежать дефектов и износа дорожного полотна, следует не только применять новые смеси для укладки асфальта, но и выбирать новые технологии, которые позволят стабилизировать и укрепить ослабшие подвижные почвы основания. Чтобы предотвратить разрушения покрытий, используют армирующую сетку, которая усилит дорожную конструкцию и увеличит продолжительность срока эксплуатации асфальтированного полотна.
3. Дефекты и износ на асфальтобетонном покрытии возникают вследствие неправильного технологического процесса при возведении дорожной конструкции. Разрушения образовываются из-за допущенных ошибок при укладке асфальта и ремонте трассы. Способствуют возникновению дефектов нарушения правил перевозки асфальтобетонного раствора, в результате чего, смесь подается неправильной температуры. При уплотнении уложенной смеси не были удалены пузырьки воздуха или, наоборот, раствор был слишком уплотнен, тогда асфальтированное полотно начнет трескаться и расслаиваться. Разрушения трассы могут возникнуть в результате некачественной подготовки земельного полотна и работ по укладке дорожного сооружения.
4. Дефекты на дорожном покрытии чаще всего образовываются в результате погодных условий, когда во время дождей влага проникает в асфальтированное полотно, а жаркие лучи солнца портят верхний слой трассы – осуществляется ухудшение прочности асфальтобетона, что приводит к образованию выбоин. В период минусовых температур собравшаяся влага в слоях асфальтобетона способна увеличиваться в объеме и тем самым разрушать структуру и уплотнение асфальта.
5. В результате больших нагрузок от транспортных средств происходит разрушение дорожного полотна. Высокие нагрузки на поверхность трассы обусловлены интенсивным потоком транспортных средств, в результате чего, норма пропускной способности за 24 часа превышается и как последствие – ресурс полотна трассы снижается. Повышение осевой нагрузки вследствие эксплуатации дорожного покрытия транспортными средствами большой грузоподъемностью, приводит к разрушениям асфальтобетонного полотна, образованию колеи и трещин.

Повреждения дорожного покрытия из асфальтобетона могут происходить вследствие комплексного влияния внешних и внутренних факторов.

Основные виды дефектов

Асфальтобетонные повреждения бывают следующих видов:

• Пролом. Представляет собой прорези на асфальтированном участке, где проходит поток транспортных средств. Если вовремя не залатать трещины, они способны увеличиться в размерах и превратиться в пролом большого диаметра.
• Истечение срока службы. Разрушения, связанные с продолжительной эксплуатацией полотна, на котором не осуществлялся ремонт, сказываются на толщине слоя асфальтобетона.
• Уменьшение прочности асфальтобетона. В результате больших нагрузок от тяжеловесных грузовых автомобилей образуется просадка полотна и разрушение верхнего слоя покрытия в виде неровностей, выбоин и колеи.
• Выбоины. Разрушения в виде выбоин – это углубления с резким обрывом края, которые происходят из-за неправильной кладки асфальтобетона с использованием материалов низкого качества.
• Шелушение. Образование шелушений на дорожной поверхности вследствие отделения из верхнего слоя частиц покрытия. Образуется из-за постоянных переменных воздействий на дорожную поверхность мороза и оттепели.
• Климатические воздействия. В период таянья снежных масс образуется большое количество жидкости, которая способна разрушить полотно трассы, что влечет за собой снижение прочностных характеристик асфальтобетона.
• Выкрашивание. Возникает этот тип повреждений вследствие нарушения укладки или ремонта дорожного полотна, а именно работы при атмосферных осадках или минусовых температурах.
• Трещины. Образуются щели на дорожной поверхности в результате резкой перемены температурного режима.
• Просадка. Возникает просадка из-за выбранных материалов низкого качества для укладки полотна, а также в результате недостаточного уплотнения асфальтной смеси или почвы.

Вернуться к оглавлению

Как предотвратить дорожные повреждения?

Предотвращение разрушений асфальтобетонных покрытий включает в себя комплексные меры устранения проблемных участков трассы. Своевременное выявление повреждений позволит предотвратить дальнейшее образование выбоин, разломов и улучшит прочностные характеристики асфальтного полотна.

Методы борьбы с повреждениями позволяют поддерживать нужные транспортные и эксплуатационные показатели трассы, сохраняют целостность конструкции и покрытия, а также увеличивают продолжительность срока службы автомобильной поверхности. К этим методам относятся:

• Использование новейших материалов, оборудования и технологии для укладки асфальта на автомобильные трассы. Используются полимерные смеси, которые добавляют в раствор на этапе его изготовления, которые необходимы для увеличения теплоустойчивости в жаркое время года, когда покрытие поддается воздействию прямых солнечных лучей и высоким температурам. Полимеры в асфальтной смеси уменьшают образование трещин в период низких температур воздуха, и предотвращают образование выбоин в процессе использования трассы.
• В процессе устройства дорожного покрытия следует придерживаться всех правил и требований по установке автомобильной трассы: проводить тщательное уплотнение грунта и асфальтной смеси, добавлять в раствор вяжущий компонент-битум в требуемых пропорциях, чтобы обеспечилась нужная адгезия и улучшилась шероховатость покрытия.
• Для избежания образования дорожных повреждений важно проводить ремонт не только по надобности, но и в целях профилактики. Несвоевременное проведение работ ухудшает состояние дорожного полотна и приводит к увеличению затрат для придания автомобильным покрытиям стандартного состояния. Запоздалый ремонт полотна приводит к использованию более усиленных толстых слоев дорожного покрытия и больших затрат на ремонтирование дорожной одежды.

Вернуться к оглавлению

Вывод

С дорожным полотном из асфальтобетона люди сталкиваются ежедневно, поэтому эта часть дорожной конструкции должна иметь не только высокую прочность и качество, но и удобство при эксплуатации полотна. Различные выбоины, трещины, колеи и другие повреждения дороги, способные причинить немало хлопот как пешеходу, так и транспортным средствам.

Чтобы дорожное покрытие не портилось, важно соблюдать технологические методы и рекомендации по его установке, вовремя проводить ремонтные работы и не допускать увеличения уже имеющихся повреждений.

Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий

Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит износ, шелушение, выкрашивание, выбоины, сдвиги, волны, гребенки и трещины покрытия (рис. 5.5), ко вторым – пучины (см. гл. 4), просадки, проломы, колеру и разрушения кромок дорож­ных одежд

Рис. 5.5. Деформации и разрушения дорожных покрытий:

а — шелушение; б — выкрашивание; в — выбоины; г — сдвиг; д — волны; е — гребенка

Шелушение — отделение чешуек и частиц материала и разрушение по­верхности покрытия под действием колес автомобилей, воды и отрица­тельной температуры воздуха с об­разованием микронеровностей глу­биной до 5 мм.

Выкрашивание — отделение зерен минерального материала из покры­тия и образование мелких раковин глубиной от нескольких миллимет­ров до 20 мм. Постепенно разви­ваясь, выкрашивание распространя­ется на значительную площадь и является признаком начала поверх­ностного разрушения покрытия.

Выбоины — местные разрушения покрытия глубиной от 20 до 100 мм и более с резко очерченными края­ми. Они возникают прежде всего из-за недостаточной связи между минеральными и органическими ма­териалами, недоуплотнения покры­тия, загрязнения, использования не­доброкачественных материалов (пережог асфальтобетонной смеси, попадание необработанного щебня или песка в смесь и т.д.).

Особенно активно процесс обра­зования выбоин развивается в весен­ний период, чему способствует чере­дование положительных и отрица­тельных температур воздуха и по­крытия, наличие воды в порах по­крытия. Проникая в раковины и микротрещины покрытия, вода ока­зывает расклинивающее действие, которое значительно увеличивается при ее замерзании. Связи между час­тицами материала ослабляются, и под влиянием колес автомобиля об­разуется выбоина, которая может быстро увеличиться.

Наезжая на выбоину, колесо полу­чает толчок, что приводит к повтор­ному динамическому удару на неко­тором расстоянии за выбоиной (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Динамика развития выбоин на пок­рытии:

I, 2 – трещины или раковины при выкрашивании; 3 – расклинивающее действие воды и льда и образо­вание трещины в зоне повторного удара; 4 — вторич­ный удар колеса; 5, 6 – развитие смежных выбоин и их объединение

При многократном повто­рении этой нагрузки образуется сле­дующая раковина или трещина, ко­торые затем сливаются в одну боль­шую выбоину [11].

Сдвиги – неровности, вызванные смещением материала покрытия при устойчивом основании; чаще всего образуются в местах торможения автомобилей (остановки, перекрест­ки). Под действием касательных сил происходит сдвиг верхнего слоя ли­бо его сдвиг по поверхности нижне­го слоя с образованием поперечных трещин на полосах наката. Этому способствует повышенная пластич­ность верхнего слоя (избыток вяжу­щего или недостаточная теплоустой­чивость при высокой температуре). Смещаемый колесом поверхност­ный слой образует складки и на­плывы.

Волны и гребенки – неровности в виде поперечных гребней и впадин с пологими краями. Закономерно че­редуясь вдоль покрытия, они фор­мируются, как и сдвиги, в местах торможения автомобилей практи­чески на всех типах покрытий, кроме цементобетонных. Основная причи­на волнообразования — излишняя пластичность материала, избыток вяжущего или низкая теплоустойчи­вость смеси, недостатки уплотнения, а также систематическое воздейст­вие на покрытие автомобилей оди­наковой массы при одинаковой ско­рости. На покрытиях переходного типа, преимущественно гравийных, поперечные волны образуют гребен­ку — правильные четко выраженные поперечные выступы, чередующиеся с углублениями.

Трещины на покрытиях бывают различных размеров и формы (рис. 5.7). На асфальтобетонных и других покрытиях, построенных с применением органического вяжу­щего, трещины могут быть одиноч­ные поперечные, продольные, косые и в виде сетки.

рис. 5.7. Трещины и разрушения покрытия:

1 — продольные по оси дороги; 2 — поперечные; 3 — косые; 4 — частые поперечные на всю ширину; 5 — про­дольные по полосам наката; 6 — сетка трещин по полосам наката; 7 — сетка трещин на пучинистых участках; 8 — обломы кромок

Трещины поперечные сквозные на всю ширину покрытия (температур­ные) возникают осенью и в начале зимы вследствие резких перепадов температуры воздуха и недостаточ­ной сопротивляемости температур­ным напряжениям. Они располага­ются по проезжей части на опреде­ленном расстоянии друг от друга (5-10м).

Продольные трещины, располо­женные через 20-40 см друг от дру­га на полосах наката, в сочетании с поперечными трещинами через 1-4 м на всю ширину проезжей части бывают на покрытиях, содержащих органическое вяжущее, построенных на непрочных основаниях из грунтов или каменных материалов, укреп­ленных минеральным вяжущим (це­мент, известь, золы уноса).

Продольные трещины на ас­фальтобетонных покрытиях часто появляются на стыке двух полос ук­ладки покрытия при плохом сопря­жении. Продольные трещины на по­лосах наката образуются под интен­сивным движением автомобилей из-за недостаточной прочности от­дельных слоев одежды и грунтового основания (недоуплотнение, переув­лажнение), превышения нагрузок и интенсивности движения по сравне­нию с расчетными. Трещины про­дольно-косые возникают вследствие недостаточной прочности дорожной одежды, недоуплотнения грунтов полотна и их последующей осадки, особенно на высоких насыпях, а также над трубами.

Сетка трещин с мелкими ячейка­ми на полосах наката размером сторон 10-20 см бывает на покрытии, как правило, при недостаточной прочности основания на участках оттаивания переувлажненного грун­та в весенний период и период пучинообразования. Главная причина большинства трещин – усталость до­рожных одежд, их недостаточная прочность.

Трещины на цементобетонных покрытиях бывают поперечные сквозные, продольные и косые сквозные, поверхностные и волос­ные усадочные. Поперечные сквоз­ные трещины образуются при боль­ших расстояниях между швами и в тех случаях, когда произошло сцеп­ление бетонных плит с основанием, и они не могут перемещаться при температурных изменениях. Продольные сквозные трещины возника­ют при неоднородно уплотненном земляном полотне, когда края, уп­лотненные меньше, начинают да­вать осадку. Косые сквозные трещи­ны появляются над пустотами, осад­ками земляного полотна и при не­достаточно прочном покрытии. На­личие сквозных трещин в цементобе­тонных покрытиях обычно служит признаком недостаточной прочнос­ти и начала разрушения. Поверх­ностные, неглубокие трещины воз­никают из-за неравномерного рас­пределения температуры по толщи­не плиты, вызывающего ее коробле­ние.

Разрушение стыков — обламывание кромок и выбивание заполняющей мастики. Основными причинами яв­ляются удары колес автомобилей, недоброкачественная цементобетонная смесь, неудовлетворительная на­резка и отделка швов.

Просадки — впадины глубиной 50-100 мм и более с пологой поверх­ностью, но без выпучивания и обра­зования трещин на прилегающих участках. Они возникают в местах пониженной прочности слоев одеж­ды и грунта при увлажнении. Про­садки могут быть в первые годы эксплуатации дороги при неблаго­приятных грунтово-гидрогеологических условиях, вследствие недостаточного уплотнения грунтов земляного полотна и слоев одежды, а также при проявлении тяжелых автомобилей, на которые дорожная одежда не была рассчитана.

Проломы – разрушения одежды в виде более или менее длинных прорезей глубиной до 100 мм по поло­сам наката и выпучиваний сбоку проломов высотой 50-100 мм. Мок­рые проломы образуются вследст­вие переувлажнения и пластического течения материала слоев основания и грунта, сухие – вследствие прорезания всех слоев одежды под дейст­вием вертикальной силы при недос­таточной толщине конструкции и слабом уплотнении слоев и грунтов земляного полотна.

Колеи – деформации и разрушения дорожной одежды в виде небольших углублений по полосам наката. При интенсивном тяжелом движении ко­леи могут превратиться в проломы; Колеи образуются при накоплении пластических деформаций в слоях дорожной одежды, а также усилен­ном износе верхнего слоя покрытия. В реальных условиях оба процесса колееобразования суммируются.

Разрушение кромок — отдельные трещины и сетки трещин вдоль кромок, откол, искажение попереч­ного профиля прикромочных полос. Разрушение кромок происходит вследствие пониженной прочности прикромочных полос проезжей час­ти (заниженная толщина слоев одежды у кромок, повышенная влажность грунта основания под кромкой) и отсутствия укрепленных полос со стороны обочин. Наличие деформаций и разрушений чаще все­го свидетельствует о недостаточной прочности дорожной конструкции, о превышении фактической интенсив­ности движения над расчетной.

Износ покрытий и его причины.На износ покрытий наибольшее влия­ние оказывает движущиеся автомо­били. Под нагрузкой шина деформи­руется, в зоне контакта с покрытием сжимается, а вне контакта расши­ряется (рис. 5.8).

рис. 5.8. Схема истирания покрытия шиной: А — зона сжатия; Б — зона растяжения

Путь точки на ши­не в плоскости контакта l₁ меньше, чем вне его l, точка перемещается с ускорением, большим по сравнению с движением до входа в контакт с покрытием. В то же время угловая скорость α в секторах практически одинаковая. Поэтому точка прохо­дит по покрытию путь определенной длины с проскальзыванием вместо одного качения. Под воздействием этих усиленных касательных напря­жений в плоскости следа истираются покрытие и шины. Наибольшие ка­сательные усилия и наибольший из­нос возникают при торможении автомобиля. Износ от грузовых автомобилей примерно в 2 раза больше в сравнении с легковыми. Чем больше прочность, тем меньше и равномернее износ покрытия по ширине.

На покрытиях из малопрочных материалов интенсивность износа значительно выше, чаще образуются колеи и выбоины.

Средний износ по всей площади покрытия (мм)

где К — коэффициент неравномерности износа (в среднем К = 0,6 ÷ 0,7); h_н – из­нос в полосе наката, мм.

Износ усовершенствованных покрытий измеряют в миллиметрах, а покрытий переходного типа также и по объему потери материала.

Особенности износа шероховатых покрытий.Их износ проявляется в уменьшении высоты и шлифовании неровностей макрошероховатости.

Уменьшение макрошероховатости покрытий под действием колес авто­мобилей происходит в два этапа. На первом этапе сразу после окончания строительства шероховатость пок­рытия уменьшается за счет погруже­ния щебня в нижележащий слой покрытия. Размер этого погружения за­висит от интенсивности и состава движения, крупности щебня и твер­дости покрытия, которую оценива­ют глубиной погружения иглы твер­домера; асфальтобетонные покры­тия могут быть очень твердые – 0-2 мм, твердые – 2-5 мм, нормальные – 5-8 мм, мягкие – 8-12 мм, очень мягкие – 12-18 мм. Цементобетонные покрытия обладают абсо­лютной твердостью.

По данным канд. техн. наук М. В. Немчинова общее уменьшение макрощероховатости может быть описано уравнением [12]

R_ср = ae – b м + c, (5.3)

где м – число прошедших автомоби­лей; а, b, с – коэффициенты, зависящие соответственно от размера щебня, твер­дости покрытия и состава транспорт­ного потока.

Определение износа покрытий рас­четом.Среднее значение уменьше­ния толщины покрытий в год вследствие износа можно определить по формуле проф. М. Б. Корсунского [18]

h = a + bB(5.4)

h = a + bN/1000, (5.5)

где а — параметр, зависящий в основ­ном от погодоустойчивости покрытия и климатических условий; b – показатель, зависящий от качества (в основном прочности) материала покрытия, степе­ни его увлажнения, состава и скорости движения; В-грузонапряженность дви­жения, млн. т брутто в год; N -интен­сивность движения, авт./сут (N ≈ 0,001 В).

Износ покрытия за Т лет с учетом изменения состава и интенсивности потока в перспективе по геометри­ческой прогрессии

(5.6)

где N₁ -интенсивность движения в ис­ходном году, авт./сут; К = 1,05 ÷ 1,07 — коэффициент, учитывающий измене­ния состава потока; q₁ – показатель еже­годного роста интенсивности движения

В последние годы для повышения устойчивости движения автомоби­лей стали применять шины с шипа­ми и цепями. Асфальтобетонные покрытия при эксплуатации с цепя­ми и шипами изнашиваются в 2-3 раза быстрее. Даже на покрытиях из высокопрочного литого асфальтобе­тона на автомобильных магистра­лях ФРГ, где используют шины с шипами, через одну — две зимы обра­зуются колеи по полосам наката глубиной до 10 мм. Поэтому в усло­виях СССР использование шин с шипами и цепями противоскольже­ния на дорогах общего пользования должно быть строго ограничено.

В качестве критерия предельного состояния покрытия по износу мож­но принять размер допустимого из­носа Я_и для покрытий: асфальтобетонных —10-20 мм; щебеночных (гравийных), обработанных органи­ческим вяжущим,-30-40 мм; щебе­ночных из прочного щебня — 40-50 мм; гравийных — 50-60 мм.

Измерение износа.Ежегодный из­нос цементо-, асфальтобетонных и других монолитных покрытий изме­ряют при помощи реперов, заклады­ваемых в толщу покрытия, и износомера [18]. При этом способе измере­ния износа в покрытие предвари­тельно закладывают реперы-ста­канчики из латуни. Дно стаканчика служит поверхностью, от которой выполняют отсчет. Износ определя­ют также с помощью пластин (ма­рок) трапецеидальной формы из из­вестняка или мягкого металла, заде­лываемых в покрытие и истира­ющихся совместно с ним.

Для определения износа покрытий можно использовать различного ро­да электрические приборы для изме­рения толщины слоев в слоистых полупространствах. Например, в ФРГ используют электромагнитный прибор стратотест, основанный на отражении электромагнитных волн. Подобный прибор разработан также в Ленинградском филиале Союздорнии.