Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 020590 из ГЭИ

Федеральное агентство по образованию РФ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Факультет "Автомобильные дороги и мосты"

Кафедра Строительство и эксплуатация дорог

Материалы для подготовки

к междисциплинарному экзамену

по специальности 270205 - Автомобильные дороги и аэродромы

по кафедре Строительство и эксплуатация дорог

Омск - 2007

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы билетов государственного экзамена составлены из курсов 5-ти учебных дисциплин:

- Технология и организация строительства дорог

а) Возведение земляного полотна.

б) Устройство дорожных одежд.

- Эксплуатация автомобильных дорог, дорожные условия и безопасность движения.

- Реконструкция автомобильных дорог.

- Строительство транспортных сооружений в особых условиях.

Общее число вопросов из указанных дисциплин - 47.

Государственный экзамен проводится письменно.

Вопросы билетов и ответы государственного экзамена подготовлены кандидатами технических наук, доцентами Степанцом В.Г., Сикаченко В.М., Папакиным И.Н., Христолюбовым И.Н. Редактирование осуществлено д.т.н., профессором Смирновым А.В.

Вопросы и краткие варианты ответов

1. Пригодность и правила укладки грунтов в насыпь земляного полотна

Для насыпей применяют грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, что не влияет на их прочность и устойчивость в земляном полотне. К таким грунтам относят: 1 - скальные неразмягчаемые породы; 2 - крупнообломочные; 3 - песчаные (кроме мелких и пылеватых); 4 - супеси легкие и крупные. Эти грунты применяют для возведения земляного полотна без ограничений.

Грунты глинистые, мелкие и пылеватые пески, размягчаемые скальные грунты, некоторые грунты особых разновидностей также пригодны для возведения земляного полотна, но при этом необходимо учитывать некоторые ограничения.

Правила укладки грунтов в насыпь.

Рис. Размещение в земляном полотне водонепроницаемого и водопроницаемого грунтов

(точками показан водопроницаемый грунт, штриховкой - водонепроницаемый)

Насыпи, как правило, возводят из однородных грунтов, но при необходимости их можно отсыпать и из разных грунтов, однако располагать эти грунты надо отдельными горизонтальными слоями. Предпочтительно в верхней части насыпи (1,0-1,5 м) применять лучшие, более прочные грунты, так как эта часть насыпи обычно подвергается большему воздействию природных факторов и транспортных средств.

Недопустима беспорядочная отсыпка грунтов в насыпи, потому что в такой неоднородной массе происходит неравномерное перераспределение влаги и изменение физических свойств под влиянием климатических факторов. Вследствие этого нарушается ровность при морозном пучении грунта, а при оттаивании образуется неравнопрочное основание дорожной одежды, что ведет также к нарушению ровности или разрушению. дорожной одежды.

При отсыпке нижней части насыпи из дренирующих грунтов толщина этого слоя должна быть больше высоты капиллярного поднятия в этом грунте, для того, чтобы предотвратить приток воды в верхнюю часть насыпи.

При устройстве насыпей из грунтов различного состава и свойств необходимо соблюдать определенные правила размещения их в теле насыпи для обеспечения устойчивости земляного полотна?

1 - верхний слой земляного полотна ("рабочий слой"), на который передается давление от транспортных средств, до глубины 1,2 м от поверхности цементобетонных и 1 м асфальтобетонных покрытий во II дорожно-климатической зоне и соответственно на 1 и 0,8 м в III зоне должен состоять из грунтов, не подверженных пучению или слабопучинистых грунтов. В IV и V зонах он должен быть отсыпан из непросадочных и ненабухающих грунтов на глубину 1 и 0,8 м соответственно для цементобетонных и асфальтобетонных покрытий;

2 - разнородные грунты следует размещать в теле насыпи горизонтальными слоями. Менее водопроницаемые грунты располагают в нижних слоях, хорошо дренирующие - в верхних. Исключением являются случаи, когда дренирующий грунт предназначен для прерывания капиллярного поднятия воды в насыпь из переувлажненного основания;

3 - поверхностям слоев водонепроницаемых грунтов необходимо придавать двухскатный поперечный профиль с уклоном 20-40%о, что способствует стоку из насыпи просачивающейся воды; из слоев водопроницаемых грунтов должен быть обеспечен вывод воды на откосы;

4 - грунты и промышленные отходы, подверженные изменениям объема или теряющие устойчивость при увлажнении, следует располагать в средней по высоте части насыпей, перемежая их отдельными тонкими прослойками песка или фильтрующих нетканых синтетических материалов - геотекстиля. Насыпи в виде замкнутого ядра из одного грунта, прикрытого сверху и с боков другим грунтом, допускаются лишь при уширении земляного полотна при реконструкции дорог. Не разрешается уширение водонепроницаемым грунтом насыпей, построенных из дренирующего грунта;

5 - запрещается бессистемная, случайная отсыпка различных по свойствам грунтов. При такой отсыпке в теле насыпи могут образоваться линзы, в которых может скапливаться вода или наклонные поверхности, по которым при увлажнении возможно оползание.

2. Возведение насыпей из грунтов боковых резервов бульдозерами

Бульдозеры наиболее эффективны при возведении насыпей высотой 1-2 м из грунта боковых резервов. Они позволяют механизировать практически весь комплекс работ, за исключением окончательной планировки поверхности земляного полотна и выработанных боковых резервов, которые обычно выполняются автогрейдером.

Для повышения производительности бульдозеров и уменьшении потерь грунта при перемещении из резерва в насыпь, зарезание грунта следует производить в траншеях, располагаемых поперек резерва, оставляя перемычки между траншеями шириной до 1 м.

Разработку траншей начинают на расстоянии от подошвы насыпи, обеспечивающем полный выбор грунта отвалом бульдозера. Вырезанный грунт перемещают в насыпь до оси дороги. Каждое последующее зарезание начинают, отступая от начала предыдущего, но не дальше внешней кромки бокового резерва, а перемещаемый в насыпь грунт укладывают впритык к уложенному ранее. При последовательной разработке траншей на всей длине рабочей захватки осуществляется отсыпка первого слоя насыпи на половине ее ширины.

а - последовательность зарезания (I, II, III); б -план разработки резерва

1, 2, 5 - траншеи; 3, 4 - стенки траншей; 1-5 - очередность разработки грунта

в траншеях и стенках

Рис. Возведение насыпи из боковых резервов по траншейно-полосной схеме

Аналогично производится отсыпка насыпи на второй половине ее ширины из противоположного бокового резерва, а также последующих слоев.

Работы по возведению насыпи следует осуществлять попеременно на двух половинах ее ширины или на двух смежных захватах, на одной из которых отсыпают насыпь, a на другой - послойно разравнивают и уплотняют грунт с увлажнением при необходимости до оптимальной влажности.

В зависимости от сменного объема работ, резервы могут разрабатываться одновременно с обеих сторон насыпи отдельными бульдозерами или их звеньями.

Разработка технологических траншей на глубину более 1 м не допускается из-за обрушений грунтовых стенок (перемычек). Поэтому при глубине резервов более 1 м их разработку следует вести в два слоя, предварительно срезав и переместив и насыпь ранее оставленные стенки. Оставлять грунтовые перемычки на длительное время не рекомендуется потому, что при выпадении дождей они препятствуют водоотводу из резерва.

Зарезание в траншее при более легких по степени разработки грунтах следует вести равномерной прямоугольной стружкой, при средних грунтах - клиновидной и при тяжелых - гребенчатой.

Для повышения производительности бульдозеров тяжелые и сухие грунты в резервах следует предварительно разрыхлять рыхлителем, монтируемым на обратной стороне отвала бульдозера, бульдозерно- рыхлительным агрегатом или прицепным рыхлителем. В этом случае траншейный способ разработки не применяется.

3. Возведение насыпей из грунтов боковых резервов скреперами

Возведение насыпей из грунтов боковых резервов скреперами целесообразно производить при высоте насыпей до 2,5-3 м. При этом для сокращения стоимости работ можно применять комбинированный способ возведения насыпей: до высоты 1,5-2 м бульдозерами, а выше 1,5-2 м - скреперами.

В зависимости от высоты, ширины и протяженности насыпи необходимо назначать рациональные расстояния между въездами на насыпь из резерва и съездами с нее.

Расстояния между въездами на насыпь и съездами с нее при невысоких насыпях с разностью отметок дна резерва и верха насыпи до 1,5- 2 м целесообразно принимать равными 50-80 м, а при более высоких насыпях с разностью отметок до 3-4 м их необходимо увеличивать до 100-120 м.

Въезды и съезды располагаются под углом по отношению к продольной оси насыпи таким образом, чтобы крутизна их не превышала для скреперов 18-20%, а поперечный уклон- 8-10%. При разности отметок насыпи и резерва до 1-1,5 м и пологих откосах (1:3; 1:4) насыпи въезды и съезды можно не устраивать.

При разработке грунта из двусторонних боковых резервах, работу скреперов следует вести по спиральной схеме с поперечной разгрузкой грунта в насыпи, что позволяет на протяжении одного кругового прохода осуществлять два зарезания и две разгрузки грунта. Работа по спиральной схеме возможна до разности отметок насыпи и резерва 1-1,5 м, при которой не требуется устройство въездов на земляное полотно. При отсыпке верхней части насыпи с более высокой разностью отметок, когда необходимо устройство въездов и съездов, работу скреперов следует вести по обычной эллиптической схеме.

Работу скреперов следует организовывать колоннами в шесть-восемь и более машин, что обеспечивает лучшие условия работы скреперов и более полное использование сопутствующих машин (рыхлителей, катков и др.).

При движении скрепера с одновременным разравниванием слоя создаются лучшие условия для уплотнения грунта и движения скреперов с повышенными скоростями.

Рис. Схема возведения насыпи из двухсторонних боковых резервов скреперами

с движением их по спиральной схеме

Песчаные грунты следует выгружать слоями 10-15 см, а глинистые - слоями 20-25 см.

Отсыпку слоя грунта следует производить способом "от себя", чтобы использовать проезд груженого скрепера для уплотнения ранее уложенных участков.

4. Принципы выбора типа ведущих машин для сооружения земляного полотна

Выбор основных и вспомогательных землеройных машин для сооружения земляного полотна производят из условия увязки между собой их выработки.

Бульдозер - высокопроизводительная машина. Однако его применение целесообразно лишь при возведении насыпи высотой до 1,5 м из боковых односторонних или двухсторонних резервов с перемещением грунта до 50 м.

В случае разработки выемки целесообразно часть ее объема, особенно вблизи нулевых отметок, разрабатывать бульдозерами с продольным перемещением грунта в насыпь, а среднюю часть скреперами или экскаваторами с транспортными средствами.

Транспортные средства следует выбирать в зависимости от расстояния перевозки и условий проходимости. Экскаваторы иногда применяют в сочетании с другими машинами, например бульдозерами или скреперами.

При выборе машин для земляных работ учитывают объемы работ и сроки их выполнения. Более экономично применение мощных машин, т. е. машин с большими объемами кузова или ковша, но объем работ должен быть достаточен для непрерывной и продолжительной их работы.

При избытке грунта и возможности его перемещения на дорожной полосе, верхнюю часть выемки разрабатывают бульдозерами с перемещением грунта в кавальеры, а нижнюю часть - скреперами или экскаваторами (в сочетании с транспортными средствами).

Такой метод возведения насыпи и разработки выемки называется зонально-комплексным. Метод состоит в том, что объем земляных работ делится на части - зоны разных способов производства работ, в каждой из которых землеройные машины используются наиболее эффективно.

В условиях значительно изменяющихся рабочих отметок рельефа местности, необходимо использование скреперов для продольного перемещения грунта на повышенные и пониженные места продольного профиля.

Разрывы в земляном полотне у искусственных сооружений, на участках стыков отдельных захваток, где насыпь возводилась скреперами, чаще всего устраняют экскаваторами с транспортными средствами.

В равнинных районах с практически одинаковыми рабочими отметками земляного полотна и однородными грунтами (I - II группы грунтов по трудности их разработки), при отсутствии бульдозеров насыпи до 0,75 м можно возводить и автогрейдерами. Но их производительность меньше, чем других землеройных машин. При возведении насыпей большей высоты нижнюю их часть отсыпают автогрейдером, а верхнюю - скреперами, т. е. применяют зонально-комплексный метод.

Прицепные скреперы используют для дальности перемещения от 100 до 500 м. При дальности перемещения от 300 до 3000 м применяют самоходные скреперы. К преимуществу использования скреперов относится частичное уплотнение грунтов, особенно при регулировании их проходов по ширине насыпи.

При дальности перемещения свыше 3000 м, грунт разрабатывают экскаватором в комплекте с транспортными средствами.

Выбор ведущих землеройных машин и транспортных средств зависит от многих факторов? 1- от вида и свойств грунтов? 2 - конструкции и высоты земляного полотна? 3 - природных условий местности? 4 - продолжительности строительного сезона? 5 - дальности перемещения грунта? 6 - требуемой производительности работ? 7 - трудности разработки грунтов.

Оптимальный вариант при выборе машин устанавливают путем сравнения различных вариантов по основным технико-экономическим показателям: производительности отряда; стоимости работ; затратам энергии; выработке на одного рабочего.

Последовательно рассматривая каждый отдельный участок сооружаемой автомобильной дороги, устанавливают способы ведения земляных работ в зависимости от местных условий: конструкции земляного полотна на данном участке; вида и расположения грунтов в карьерах и выемках; рельефа местности; возможности строительства временных дорог для движения машин и т. д.

В соответствии с намеченными способами для каждого участка назначают варианты ведущих машин и рассчитывают по каждому варианту основные технико-экономические показатели.

5. Факторы, влияющие на производительность землеройно-транспортной машины.

На производительность землеройно-транспортных машин при производстве земляных работ существенное влияние оказывают следующие факторы? природные условия местности, т.е. погодно- климатические, гидрогеологические и грунтовые условия, рельеф местности, объемы работ, профиль земляного полотна и т. д.

Земляные работы следует выполнять в наиболее благоприятные периоды года, когда грунты находятся в незамерзшем состоянии и влажность их не слишком велика, т. е. превышает оптимальную в допустимых пределах. Большое значение имеет и возможность движения машин по грунтовым дорогам. Таким благоприятным периодом года в районах с умеренным климатом является весенне-летний и часть осеннего периода, когда естественная влажность грунтов близка к оптимальной, глинистые грунты не слишком налипают на рабочие органы землеройных машин, а песчаные грунты, наоборот, имеют некоторую связность, что также благоприятно для ведения работ.

Земляные работы можно производить не только в весенне-летний и осенний периоды, но при необходимости их выполняют и зимой, что требует дополнительных затрат материальных ресурсов и труда на очистку от снега, разрыхление замерзших грунтов, на мероприятия по предотвращению промерзания и т. д.

В некоторых районах страны зимой условия работ оказываются лучшими. Например, в засушливых районах, где промерзание грунтов незначительное, а снежный покров отсутствует или небольшой толщины, зимний период более благоприятен для ведения земляных работ, так как влажность грунтов большая.

В некоторых случаях промерзание грунтов является положительным фактором и может оказать решающее значение на выбор времени для производства земляных работ.

Например, в заболоченных районах в летнее время проезд транспортных машин по грунтовым дорогам затруднителен, а иногда даже невозможен, поэтому, несмотря на сложность ведения земляных работ зимой, такое решение часто оказывается рациональным или даже единственным.

Рельеф, гидрогеологические и грунтовые условия местности также влияют на производительность землеройных машин. В степных районах, большей частью с равнинным рельефом местности целесообразно для возведения насыпей применять скреперы.

В горных условиях при сооружении земляного полотна широко применяют бульдозеры и экскаваторы, а также производят взрывные работы на выброс.

6. Технология послойного уплотнения грунтов и требования к плотности грунтов в насыпях

Отсыпка грунта в насыпь производится слоями от краев к середине на всю ширину земляного полотна, включая откосные части. В целях уплотнения грунта в краевых частях, прилегающих к откосу, ширина отсыпки может быть больше проектного очертания насыпи на 0,3-0,5 м с каждой стороны.

Для уплотнения грунтов применяют катки различных видов, которые по способу действия на грунт можно разделить на две группы: 1- катки на пневматических шинах и кулачковые; 2- вибрационные катки. Кроме того используются трамбующие машины.

Наиболее распространенными являются самоходные и прицепные катки на пневматических шинах, которыми уплотняют все виды грунтов. Кулачковые катки применяют для уплотнения только связных грунтов. Вибрационными катками уплотняют крупнообломочные, песчаные, несвязные и малосвязные глинистые грунты. Трамбующие машины используют для уплотнения большинства грунтов слоями большой толщины (1-2 м).

Трамбование можно использовать для уплотнения прочных комковых грунтов, в том числе и крупнообломочных.

Для работы прицепных катков целесообразные размеры захватки должны быть не менее 200 м по всей ширине насыпи.

Рис. Схема движения прицепного катка (а) и схема перекрытия следов колес (б) при уплотнения насыпи: 1 ... 10 - номера проходов.

Уплотнение грунта прицепными катками выполняется на рабочей захватке по кольцевой схеме, а самоходными - по челночной схеме.

Укатка грунта производится от края насыпи к ее середине с перекрытием полос уплотнения на 0,15-0,25 м.

При укатке верхних слоев насыпи высотой более 1,5 м прицепными катками на пневматических шинах, первый и второй проходы следует выполнять на расстоянии 2 м от бровки насыпи, затем, смещая ходы на 1/3 ширины катка в сторону бровки, уплотняют края насыпи. После этого укатку продолжают круговыми проходами от края к середине насыпи.

Из условий безопасности при любых методах уплотнения грунта, не допускается приближение рабочих органов уплотняющих машин к бровке насыпи ближе 0,3 м.

Уплотнение грунтов необходимо производить при влажности, близкой к оптимальной. При влажности грунтов менее оптимальной, следует увеличивать число проходов катков (требования СНиП 3.06.03-85). Несвязные и малосвязные грунты следует увлажнять в отсыпанном слое незадолго перед уплотнением. Связные грунты, в которых перераспределение влаги идет медленнее, лучше увлажнять за 5 - 6 часов до уплотнения.

Для определения оптимальной толщины уплотняемого слоя и установления числа проходов (ударов) уплотняющих машин по одному следу, необходимого для достижения требуемой плотности, перед началом работ по устройству насыпи следует производить пробную укатку грунтов.

Плотность грунта оценивается коэффициентом уплотнения Ку, который представляет собой отношение плотности скелета грунта в насыпи к максимальной плотности скелета того же грунта при стандартном уплотнении.

В земляном полотне автомобильных дорог коэффициент уплотнения грунтов после уплотнения не должен быть ниже значений, приведенных в СНиП 2.05.02-85.

7. Оптимальная влажность грунта и методика её определения

Максимальная плотность является основной исходной характеристикой при назначении коэффициента уплотнения грунта в теле насыпи и контроле качества уплотнения.

Оптимальная влажность служит одним из критериев для оценки возможности и методов использования грунта для отсыпки насыпи, а также является важным параметром технологического процесса уплотнения.

Испытание проводится в приборе Союздорнии для стандартного уплотнения.

Рис. Схема прибора Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов1 - поддон; 2 - разъемный цилиндр емкостью 1000 см3; 3 - кольцо; 4 - насадка; 5 - наковальня; 6 - груз массой 2,5 кг; 7 - направляющий стержень; 8 - ограничительное кольцо; 9 - зажимные винты.

По полученным в результате испытаний значениям плотности и влажности уплотненных образцов определяют плотность скелета (сухого) грунта (?ск) с погрешностью до 0,01 г/см3

Строят график зависимости плотности скелета от влажности грунта, откладывая по оси абсцисс влажность уплотненных образцов в масштабе 1 см -2%, а по оси ординат - плотность скелета грунта в масштабе 1 см - 0,05 г/см3. Находят максимум полученной зависимости и соответствующие ему величины максимальной плотности скелета грунта (?ск) на оси ординат и оптимальной влажности (Wопт) на оси абсцисс.

Точность считывания значений должна быть для ?макс - 0,01 г/см3, а для Wопт - 0,1%.

Рис. Пример построения графика зависимости плотности скелета грунта от влажности при стандартном уплотнении

8. Методы контроля качества уплотнения грунтов

При операционном контроле качества уплотнения грунтов допускается (СНиП 3.06.03-85) использовать ускоренные и полевые экспресс-методы и приборы.

В полевых условиях плотность и влажность грунтов можно определять?

1- по принципу объемно-весового метода с помощью модернизированного плотномера-влагомера Н. П. Ковалева.

Рис. Плотномер-влагомер Н. П. Ковалева

Основной частью прибора является поплавковое устройство. Оно состоит из корпуса 7 с трубкой 3, на которой нанесены применительно к различным грунтам четыре шкалы. Одна шкала (р) предназначена для определения плотности их скелета рск: "Ч" - гумусовых, "П" - песчаных и "Г" - глинистых грунтов. Заканчивается трубка крышкой 2.

Внутри трубки находится тарировочный груз 6. Для обеспечения устойчивости поплавка в вертикальном положении к нему с помощью стоек 8 прикреплен поддон 9 в виде массивного диска. Поплавковое устройство находится в футляре-резервуаре 4 как при испытаниях, так и в транспортном положении.

При определении плотности влажного грунта в резервуар заливают воду до зафиксированной внутренней отметки уровня 5 и опускают поплавок без сосуда 10. На крышку поплавка устанавливают режущее кольцо 1 с пробой грунта, взятой из земляного полотна, и по уровню воды на шкале определяют плотность (г/см3) влажного грунта.

Для определения плотности скелета пробу грунта высыпают из режущего кольца в сосуд 10, наливают в него воду и тщательно перемешивают до ликвидации комков. После выхода пузырьков воздуха из разжиженного грунта сосуд устанавливают на поддон, поплавок погружают в воду и по шкале, соответствующей виду грунта, определяют плотность его скелета.

Влажность грунта определяют по специальным номограммам или по формуле

2- Методом лунки (методом замещения объема).

На уплотненном слое грунта выравнивают небольшую площадку и выкапывают лунку глубиной 3/4 толщины слоя и объемом 6-10 л.

Грунт из лунки тщательно собирают и определяют его массу.

Для определения объема лунки над ней устанавливают двойную жестяную воронку (рис. 2).

Рис. Определение плотности грунта методом лунки

В лунку и нижнюю воронку засыпают сухой песок с зернами размером до 2 мм (не содержащий глинистых и пылеватых частиц) с помощью мерного цилиндра вместимостью 0,1 - 0,25 л без встряхивания.

Вычитая из общего объема засыпанного песка его объем, находящийся в воронке, получают объем песка в лунке, т. е. объем лунки. Плотность грунта получают из отношения массы извлеченного из лунки грунта к объему лунки.

Влажность грунта определяют способом его высушивания до постоянной массы. Плотность скелета грунта определяют по формуле

3 - Динамический зонд (динамический пенетрометр)

Прибор состоит из штанги 5 с конусным наконечником, направляющей 3 с ограничителем высоты подъема гири и рукояткой 1, наковальни 4 и гири 2. Масса гири 2,5 кг, площадь основания конуса 2 см2, глубина зондирования 30 см от поверхности слоя.

Рис. Динамический плотномер

При испытаниях прибор устанавливают вертикально и забивают гирей конусный наконечник. После забивки конуса на 20 см фиксируют количество ударов, необходимых для погружения конусного наконечника на последние 10 см глубины. После забивки наконечника на 30 см прибор с помощью ручек извлекают и приступают к испытаниям в следующей точке. При необходимости проведения в одном месте нескольких параллельных испытаний расстояние между точками зондирования должно быть не менее 30 см.

Качество уплотнения оценивают по условному динамическому сопротивлению грунта.

Для определения плотности грунта используют градуировочные графики или корреляционные зависимости.

При операционном контроле качества сооружения земляного полотна плотность грунта следует контролировать (СНиП 3.06.03-85) в каждом технологическом слое по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5-2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м - также в промежутках между ними.

Контроль плотности грунта необходимо производить на каждой сменной захватке работы уплотняющих машин, но не реже чем через 200 м при высоте насыпи до 3 ми не реже чем через 50 м при высоте насыпи более 3 м.

Контроль плотности верхнего слоя следует производить не реже чем через 50 м.

Дополнительный контроль плотности необходимо производить в каждом слое засыпки пазух труб, над трубами, в конусах и в местах сопряжения с мостами.

Контроль плотности следует производить на глубине, равной 1/3 толщины уплотняемого слоя, но не менее 8 см.

Отклонения от требуемого значения коэффициента уплотнения в сторону уменьшения допускаются не более чем в 10 % определений от их общего числа и не более чем на 0,04.

Контроль влажности используемого грунта следует производить, как правило, в месте его получения (в резерве, карьере) не реже одного раза в смену и обязательно при выпадении осадков.

9. Способы разработки выемок экскаваторами с транспортированием грунта в насыпь и кавальер

Экскаваторы применяют для разработки грунта в выемках с погрузкой в транспортные средства; полувыемках на косогоре с отсыпкой в полунасыпь и в выемках с отсыпкой грунта в кавальер.

Экскаватором, оборудованным драглайном или обратной лопатой, разрабатывают грунт с поверхности забоя и ниже своей стонки с погрузкой грунта на транспортные средства. Экскаватор, оборудованный прямой лопатой, разрабатывает грунт выше своей стоянки.

Рис. Схема работы экскаватора драглайна и обратной лопаты

Экскаватор, оборудованный прямой лопатой в настоящее время используются сравнительно редко. Преимущество экскаваторов, оборудованных драглайном или обратной лопатой в том, что грунт разрабатывают ниже опорной поверхности гусениц или колес экскаватора. Следовательно, не требуется специально подготавливать забой, как для экскаваторов с прямой лопатой.

Выбор типа экскаватора связан со свойствами грунтов и их состоянием, объемом работ и сроками выполнения, а также наличием транспортных средств.

1- въезд и выезд из забоя; 2 - направление движения автомобилей-самосвалов

под погрузку; 3 - направление движения груженых автомобилей-самосвалов

Рис. Схема челночного метода разработки грунта в выемке драглайном

1 - выемка; 2-кавальеры

Рис. Схема разработки широких выемок драглайном продольным способом

с зигзагообразным перемещением экскаватора по мере их разработки

Драглайн обычно используют для разработки и погрузки грунта по челночному способу. Автомобили-самосвалы (не менее двух) подают по дну забоя для погрузки. Применение данного способа позволяет сократить величину подъема загруженного ковша при погрузке грунта в автомобиль-самосвал на глубину разрабатываемого забоя, разгружать ковш почти на ходу, работать малыми углами поворота стрелы и разрабатывать забой минимальной ширины, чем сокращается число передвижек драглайна.

При продольной разработке драглайном широких выемок целесообразно зигзагообразное передвижение экскаватора под углом 20 - 30° к оси выемки. Тогда с одной проходки экскаватора можно укладывать грунт в отвалы по обе стороны выемки и разрабатывать ее на полную ширину при наименьшем угле поворота драглайна.

Грунт в выемках, разрабатываемых экскаватором, обычно не добирают на 0,20 м (по отношению к проектным отметкам). Недобор грунта ориентировочно составляет до 10 % общего объема выемки. В последующем грунт добирают драглайном с погрузкой в автомобили-самосвалы или грунтовые уступы на откосах выемки срезают бульдозером.

Рис. Схема для определения недобора грунта в выемке 1 - недобранный грунт экскаватором; 2 - равновеликая площадь грунта для подсчета его недобора

10. Способы отсыпки насыпей земляного полотна

1- Способ послойной отсыпки насыпи.

Доставленный на место строительства насыпи грунт укладывают последовательно в определенном порядке в зависимости от рельефа местности, конструкции земляного полотна и некоторых других факторов. Обычно укладку грунта ведут таким образом, чтобы образовался ровный слой определенной толщины, который сравнительно легко можно уплотнить. Последовательно укладывая слои грунта один на другой, доводят насыпь до нужной высоты (проектной отметки).

Рис. Послойная отсыпка насыпи

Основное достоинство этого способа - получение насыпи с требуемой плотностью грунта в любой ее части. Кроме того, послойная укладка грунта позволяет вести отсыпку насыпей из разных грунтов. При послойном способе отсыпки насыпи основные работы ведут на двух участках одинаковой длины - на одном создают слой грунта, на втором уплотняют его.

2- Способ отсыпки насыпи с головы.

При возведении земляного полотна на участках пересечения оврага с крутыми склонами произвести послойную укладку грунта становится невозможно. В таких случаях применяют способ отсыпки насыпи с головы.

Рис. Способ отсыпки насыпи с головы

При этом способе грунт в насыпь с самого начала отсыпают до проектной отметки, а наращивание ее происходит непрерывно в торце до тех пор, пока она не пересечет весь участок оврага.

Основным недостатком этого способа является трудность уплотнения грунта всей насыпи. Окончательное уплотнение происходит в результате постепенной осадки насыпи под действием массы грунта.

3 - Комбинированный способ.

Сущность его состоит в сочетании отсыпки с головы и послойной (рис. 3). Например, при сооружении насыпи на болоте можно нижнюю ее часть от минерального дна до поверхности болота вести по способу с головы, а верхнюю отсыпать послойно.

Рис. Комбинированный способ

Грунты, получаемые при разработке выемок, используют для возведения насыпей.

Основную массу грунта получают в грунтовых карьерах, расположенных на различных расстояниях от строящейся дороги. Для выполнения основных работ применяют бульдозеры, скреперы, экскаваторы и фронтальные погрузчики с транспортными средствами.

11. Разработка выемок и отсыпка смежных насыпей бульдозерами

Разработку выемки бульдозером производят ярусно-траншейным способом. При перемещении грунта на расстояние больше 20-25 м применяют схему с промежуточными валами. Возведение насыпей осуществляют преимущественно послойным способом. Укладку грунта в каждом слое начинают с наиболее отдаленной части насыпи от краев к середине.

Рабочий цикл бульдозера при возведении земляного полотна состоит из зарезания грунта, его перемещения, укладки и обратного холостого хода бульдозера в карьер.

Формы стружек грунта, срезаемых бульдозером в зависимости от состояния грунта, могут быть? а- клиновидными? б- гребенчатыми? в- ленточными.

Наиболее производительным является зарезание с образованием стружки клиновидной формы.

Рис. Формы стружек грунта, срезаемых бульдозером:

а - клиновидная? б - гребенчатая? в - ленточная

Для уменьшения потерь при перемещении грунта бульдозером к месту укладки применяют два способа: по траншее в грунте естественного состояния; по траншее, образованной из валов грунта, осыпавшегося во время предыдущих проходов бульдозера.

Разработку каждого яруса и каждой траншеи начинают с ближнего к насыпи конца выемки и перемещают в дальний конец отсыпаемого слоя насыпи. Перемычки между траншеями срезают после разработки каждого яруса, начиная с дальнего от насыпи участка, движением бульдозера под углом с последующим перемещением грунта по выработанной траншее.

Укладку перемещаемого бульдозером грунта в насыпь выполняют различными способами? а - "от себя"? б - "на себя"? в - "вполуприжим"? г - "вприжим".

в) г)

а - "от себя"? б - "на себя"? в - "вполуприжим"? г - "вприжим"

Рис. Способы укладки грунта бульдозером в насыпь

12. Возведение насыпей, разработка выемок и грунтовых карьеров скреперами

Скреперы предназначены для разработки и транспортирования грунта на сравнительно большие расстояния. Разработку грунта в выемках или грунтовых карьерах производят в шахматной последовательности по ребристо-шахматной или траншейно-гребенчатой схемам.

Рис. Ребристо-шахматная (А) и траншейно-гребенчатая (Б) схемы схема набора грунта скрепером

В плотных неразрыхленных грунтах применяют ребристо-шахматную схему набора, которая обеспечивает хорошее наполнение ковша. Для лучшего наполнения ковша скрепера применяют рыхление плотных грунтов и производят зарезание с помощью тракторов-толкачей.

Скреперы применяют преимущественно для разработки сравнительно легких грунтов. Плотные грунты требуют предварительного рыхления.

Скреперы не могут быть использованы на заболоченных участках, при переувлажненных глинистых грунтах, в сыпучих песках и при грунтах с включениями крупных камней.

Зарезание грунта скреперами осуществляют несколькими способами.

а - плотных грунтов; б - рыхлых; в - средней плотности; г -песчаных

Рис. Способы зарезания грунтов скрепером (стрелкой показано направление движения скрепера)

Зарезание грунта гребенчатым способом выполняют волнообразно с попеременным заглублением ковша. Для получения более ровного забоя каждое последующее зарезание грунта производят на одной и той же полосе с перекрытием гребней, для чего каждый следующий набор грунта начинают, отступив на 2-3 м от начала предыдущего.

Работы по сооружению насыпи земляного полотна организуют таким образом, чтобы осуществлять загрузку и движение груженых машин вниз под уклон. Разработку выемок ведут в одну смежную насыпь или одновременно в две насыпи; во втором случае движение скреперов происходит сквозное без разворотов в выемке. При близком расположении двух выемок и насыпи между ними можно вести разработку обоих выемок, одновременно перемещая грунт в одну насыпь.

Насыпи отсыпают параллельными полосами при движении скрепера вдоль оси дороги в последовательности от краев к середине.

Разгрузку скреперов производят только на ходу при прямолинейном движении с малой скоростью (1-3 км/ч). Разгрузка позволяет производить послойную укладку грунта. Кромку ножа скрепера устанавливают на уровне, обеспечивающем требуемую толщину слоя грунта.

Движение порожних скреперов используют для выравнивания и планировки подъездных дорог.

13. Разбивка земляного полотна в насыпи и выемке. Геометрический контроль качества строительства. Допуски

Разбивку земляного полотна при продольном перемещении выполняют по вынесенным на местность пикетным знакам, знакам разбивки кривых и реперам на основании рабочих чертежей на устройство насыпей и выемок.

Разбивка выемки осуществляется кольями, устанавливаемыми по бровке откосов, и откосными лекалами, обозначающими уклон откосов, через 50 м на прямых участках и через 10 - 20 м - на кривых. В процессе разработки глубина выемок проверяется нивелированием от реперов.

Разбивка насыпи выполняется кольями, устанавливаемыми по линии подошвы откоса с указанием высотных отметок, и откосными лекалами. В процессе возведения насыпи высотные отметки проверяют нивелированием от реперов. Высотная и плановая разбивки должны восстанавливаться через каждые 1-1,5 м по высоте насыпи по мере ее наращивания.

Схемы разбивки высоких насыпей и глубоких выемок показаны на рисунках

Рабочая разбивка, обозначающая направление и границы проходов землеройно-транспортных машин, длину захваток, места разворотов, пути движения выполняется с помощью временных колышков и инвентарных вешек, а также краевых борозд.

К постоянно контролируемым показателям качества сооружения земляного полотна относятся (СНип 3.06.03-85): правильность осевой линии поверхностного земляного полотна в плане и профиле; плотность естественного основания (перед устройством вышележащих слоев земляного полотна или одежды); ровность поверхности, соблюдение поперечных уклонов; ширина земляного полотна, крутизна откосов, возведение насыпи на величину осадки, правильность выполнения водоотводных и дренажных сооружений, укрепления откосов.

1 - разметочные колья; 2 - уровень; 3 - лекало

Рис. Разбивка насыпи высотой более 1 м в горизонтальной местности

1 -шаблон; 2 -уровень; 3 - лекала

Рис. Разбивка выемки

Проверку правильности размещения оси земляного полотна, высотных отметок, поперечных профилей земляного полотна, обочин, водоотводных и дренажных сооружений и толщин слоев следует производить не реже чем через 100 м (в трех точках на поперечнике), как правило, в местах размещения знаков рабочей разбивки с помощью геодезических инструментов и шаблонов.

Правильность размещения земляного полотна в плане и профиле обеспечивается полнотой и точностью разбивочных работ, выполняемых по знакам выноски проекта на местность и реперам.

Выноска отметок и границ земляного полотна в плане производятся с помощью геодезических инструментов, установление крутизны откосов - шаблонами.

Контроль рабочей разбивки осуществляется повторными выносками и измерениями (как правило, по новым ходам и направлениям). Обнаруженные отклонения исправляются немедленно.

Ровность поверхности земляного полотна контролируется нивелированием по оси и бровкам в трех точках на поперечнике не реже чем через 50 м. Поверхность основания земляного полотна и промежуточных слоев насыпи в период строительства не должна иметь местных углублении, в которых может застаиваться вода.

Допуски на контролируемые параметры земляного полотна

Контролируемый

параметр Единица

измерения Предельное

отклонение Высотные отметки продольного профиля мм (50 Расстояния между осью и бровкой земляного полотна см (10 Поперечные уклоны % (0,01 Уменьшение крутизны откосов % до 10 Увеличение поперечных размеров кюветов, нагорных и других канав (по дну) см до 5

Глубина кюветов, нагорных и других канав (при условии обеспечения стока) см до (5

14. Классификация работ по ремонту и содержанию дорог общего пользования

Министерством транспорта Российской Федерации утверждена (12.11.2007 г.) и введена в действие "Классификация работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования".

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

Капитальный ремонт автомобильной дороги - комплекс работ, при котором производится 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 учетом 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 до очередного капитального ремонта при интенсивности движения, соответствующей расчетной для данной категории дороги, при превышении которой необходима реконструкция дороги с переводом в более высокую категорию.

Критерием для назначения капитального ремонта является такое транспортно-эксплуатационное состояние дороги, при котором прочность дорожной одежды снизилась до предельно допустимого значения или параметры и характеристики других элементов дороги и дорожных сооружений не удовлетворяют возросшим требованиям движения настолько, что невозможно или экономически нецелесообразно приводить их в соответствие с указанными требованиями посредством работ по ремонту и содержанию.

Ремонт автомобильной дороги - комплекс работ по воспроизводству ее 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 расчетную 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 учетом сезона) на всем 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.

В классификации приведен перечень работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию дорог и искусственных сооружений, включающий работы по земляному полотну и водоотводу, по дорожным одеждам, по искусственным сооружениям, по обустройству дорог, организации и обеспечению безопасности движения для дорог с различными типами покрытия.

15. Снегозаносимость дорог. Способы защиты от снежных заносов

Под снегозаносимостью понимают подверженность дорог образованию снежных заносов. Количественной характеристикой снегозаносимости является отношение объема снега, отложившегося на дорожном полотне, к общему количеству снега, принесенного метелями к дороге.

По степени заносимости все участки делятся на снегонезаносимые и снегозаносимые. К снегонезаносимым относят участки, пересекающие лесные массивы, а также сады и кустарники, если их ширина не менее 100-250 м с каждой стороны дороги; выемки глубже 8,5 м при годовом снегоприносе до 100 м3 на 1 м дороги; участки, пересекающие крупные населенные пункты с застройкой по обеим сторонам дороги; насыпи высотой не меньше требуемой по снегозаносимости.

Снегозаносимые участки делят на три категории: слабозаносимые - насыпи, высота которых равна или больше толщины снежного покрова Нп но не больше высоты снегозаносимой насыпи Нн насыпи с барьерами безопасности; пересечения в одном уровне; среднезаносимые - раскрытые выемки; полувыемки - полунасыпи; нулевые места и невысокие насыпи (ниже Нп); пересечения в разных уровнях; участки, проходящие через небольшие населенные пункты в районах с интенсивными общими метелями; сильнозаносимые - нераскрытые выемки, подветренный откос которых не может вместить снег, приносимый метелями и выпадающий при снегопадах; все выемки не кривых в плане.

Мероприятия по защите дорог от снега в зависимости от характера регулирования скорости снеговетрового потока делятся на: снегозадерживающие, снегопередуваемые и снегоизолирующие. Снег должен откладываться около дороги, а не на покрытии.

Постоянные и временные средства защиты дорог от снега.

Снегозадерживающие устройства - лесопосадки, сооружения из снега, щиты, заборы. Наиболее широко распространены лесопосадки:

Снежные стенки, валы, траншеи - устраиваются из снега с применением навесного оборудования к тракторам в несколько рядов на расстоянии 50 - 150 м от дороги.

Временные щиты - 4 типа щитов разной высоты (1,5 - 2 м) и разной просветностью по высоте, устанавливаются в 1, 2 и 3 ряда. Чаще применяется однорядная схема установки щитов с их перестановкой на расстоянии 30 - 50 м от бровки.

Постоянные заборы устанавливаются на расстоянии (10-15)H.

Снегопередувающие устройства - особая группа снегозащитных устройств. Их работа основана на увеличении скорости снеговетрового потока в момент прохождения над дорогой, что предотвращает образование на проезжей части снежных отложений.

Места установки снегопередувающих устройств - выемки глубиной до 5 м, низкие насыпи, нулевые места.

Снегоизолирующие устройства позволяют полностью укрыть дорогу от снегопадов, метелей, снежных лавин с помощью специальных сооружений.

16. Виды зимней скользкости. Способы борьбы

Все виды снежно-ледяных отложений на поверхности дорожного покрытия и обочин, приводящие к снижению коэффициента сцепления, формируются под воздействием погодно-климатических факторов и теплофизических свойств дорожной одежды.

Различают 5 групп обледенения:

1 - замерзание имеющейся воды на покрытии при понижении температуры воздуха, осадки при этом отсутствуют; или замерзание на покрытии при выпадении мокрого снега или дождя. Толщина стекловидного льда от 1 до 10 - 20 мм, ? = 0,08 - 0,15, плотность льда 0,9 г/см3.

2 - кристаллизация водяного пара из воздуха и образование инея на сухом покрытии при его охлаждении.

3 - выпадение осадков на покрытие, имеющее температуру ниже температуры замерзания воды (зернистый и ледяной налет).

4 - выпадение на покрытие переохлажденных капель воды из приземного слоя воздуха. Высокая скорость образования гололеда на большой территории.

5 - образование от уплотнения на покрытии снега колесами транспортных средств. Снежный накат на котором со временем образуется пленка льда из-за периодического оттаивания и замерзания образующейся воды в зоне контакта колес автомобилей с поверхностью снежного наката постепенно превращается в сплошной лед, у которого ? = 0,1 - 0,15.

Способы борьбы с обледенением.

1. Механический - скалывание льда специальными машинами.

2. Фрикционный - для повышения коэффициента сцепления путем применения песка, шлака, мелкого щебня, и их россыпи по покрытию, имеющего снежный накат или слой льда. Лучше применять нагретые материалы, т.к. они лучше будут удерживаться на покрытии и дольше работать.

3. Химико-фрикционный - россыпь фрикционных материалов смешение с твердыми хлоридами солей (NaCl, CaCl2, и др.) в соотношении 90:10 (по весу) с расходом от 100 до 400 г/м2.

4. Химико-механический - распределение твердых или жидких хлоридов по снежному накату с последующей уборкой рыхлой массы плужными снегоочистителями и автогрейдерами. Расход хлоридов: жидких - 0,08 ... 0,15 л/м2, твердых - 15 ... 90 г./м2. Нарезание бороздок в снежном накате способствует более быстрому плавлению снега.

5. Химический - наиболее эффективный способ для плавления снега и льда с применением твердых и жидких хлоридов. С понижением температуры воздуха плавящая способность хлоридов снижается и норма их расходов увеличивается. Минимальная температура воздуха при применении хлоридов жидких до -15 °С, твердых - до -20 °С и зависит от концентрации.

6. Профилактический - обработка поверхности дорожного покрытия противогололедными материалами до образования снежного наката или гололеда (льда).

7. Физико-химический - введение в состав материала покрытия хлористого натрия (5 %) (Россия), верглимита (США, Канада), водорастворимого шлака (до 7 %), придание слою покрытия упругих свойств резино-битумные смеси (Россия), опыт Японии.

8. Тепловой - плавление льда тепловой струей (конвективный) или подогревом покрытия (кондуктивный).

17. Методы оценки опасных участков дорог

Для оценки безопасности движения применяются статистические и вероятностные методы. В настоящее время основным методом является статистический. Метод, разработанный профессором В.Ф. Бабковым:

Степень опасности участков дорог оценивается коэффициентом безопасности Кбез и итоговым коэффициентом аварийности и коэффициентом относительной аварийности.

Оценка плавности трассы дороги с позиций удобства и безопасности движения производится по данным эпюры скоростей движения одиночного автомобиля и построения графика коэффициентов безопасности

,

где Vуч - скорость автомобиля на рассматриваемом участке, км/ч; Vвх - скорость автомобиля при входе на участок, км/ч.

Значение Кбез Оценка менее 0,4 очень опасно 0,4 - 0,6 опасно 0,6 - 0,8 малоопасно более 0,8 неопасно

Итоговый коэффициент аварийности вычисляют как произведение частных коэффициентов аварийности Ki

.

Частные коэффициенты аварийности Ki представляют собой отношение числа ДТП на участке с различными дорожными условиями к числу ДТП на эталонном участке. Коэффициенты Ki получены путем статической обработки большого числа ДТП на дорогах нашей страны. Ki учитывают фактическое состояние элементов плана и профиля дороги и их влияние на возникновение ДТП по дорожным условиям.

Значение Оценка 0 - 10 неопасно 10 - 20 малоопасно 20 - 40 опасно Более 40 очень опасно

Для получения сравнительных данных при анализе ДТП применяют коэффициент относительной аварийности

где z - число ДТП; L - длина дороги, км; N - интенсивность движения, авт./сут.

18. Подсистема "автомобиль - дорога". Основные показатели, определяющие взаимодействие автомобиля и дороги и их характеристики

Важное значение в функционировании системы эксплуатации автомобильного транспорта имеет подсистема "Автомобиль - Дорога": Взаимодействие автомобиля и дороги представляет собой сложный комплекс, анализ которого позволяет оценить устойчивость автомобиля, влияние внешней среды на условия движения, воздействие автомобиля на дорогу.

Рис. Схемы сил, действующих на дорожную одежду от колеса.

Статика

На покрытие передается нагрузка Q. Нормальная реакция дороги приложена в центре следа колеса. Q = R..

В этом случае взаимодействие автомобиля и дороги характеризуется нагрузкой "Q", площадью отпечатка колеса "S" и средним давлением "P" по площади отпечатка деформацией покрытия "l", деформацией шины "u". Контурная и фактическая площади отпечатка.

На ведущее колесо кроме сил Q и R действует крутящий момент Мк, вызывающий окружную силу Рк, направленную в обратную сторону движения колеса.

Сила Рк вызывает реакцию Т, благодаря чему происходит движение колеса. Т - сила трения.

Сила F расходуется на преодоление сил сопротивления качению, которые оцениваются затратой энергии на деформирование "l" дорожной одежды и сжатие шины "u". Чем больше сила F, тем больше расход топлива.

Основные показатели характеризующие взаимодействие автомобиля и дороги: величина нагрузки Q, среднее давление по площади отпечатка Р, частота приложения нагрузки, прогиб (деформация) покрытия l, коэффициент сцепления колеса с покрытием ?, коэффициент сопротивления качению f.

.

19. Типы снежно-метелевых явлений. Теория приноса и отложения снега у препятствий

Зимнее содержание представляет собой комплекс мероприятий, включающий защиту дорог от заносов, их очистку от снега, борьбу с зимней скользкостью; защиту от лавин и борьбу с наледями. Дорожная служба должна обеспечивать высокий уровень зимнего содержания, основными показателями которого являются: ширина чистой дороги без снега и льда; толщина слоя рыхлого снега на поверхности, накапливающегося с начала снегопада или метели до начала снегоочистки и в перерывах между проходами снегоочистительных машин; толщина уплотненного слоя снега (снежного наката) на проезжей части и обочинах; сроки очистки дороги от снега; ликвидация гололеда и зимней скользкости.

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

Отложения снега на дороге формируется: от снегопада, снегоприноса ветром и от лавин (в горах).

Снегопад - выпадение снега без ветра. На проезжей части рыхлый снег. Характеристики снегопада: максимальная высота снежного покрова за зиму (до 1 м и более), интенсивность снегопада (0,5 - 1,0 см/ч), продолжительность снегопада (2 ... 8 час и более), максимальные суточные осадки (10 - 30 см/сут). Эти характеристики существенно меняются на территории нашей страны.

Снегопринос - наиболее интенсивное и опасное формирование снежных отложений на дороге при снежных метелях.

Виды метелей: общая метель, верховая, низовая, поземка, буран (пурга).

Физическая сущность снегоприноса: снеговетровой поток это многофазная масса, состоящая из воздуха, снежинок и водяного пара.

Механизм снегоприноса:

Pn > P1 + P2 + P3, где Pn - подъемная сила ветра; P1 - вес снежинки; P2 - сила сцепления снежинок; P3 - сила трения между снежинками.

Отрыв и перенос частиц снега (снежинок) возможен при скорости ветра более 4 м/сек, толщины снега более 10 см и при отсутствии ледяной корки.

20. Ремонт цементобетонных покрытий

При ремонте цементобетонных покрытий выполняются следующие виды работ: замена пришедших в негодность плит; выравнивание просевших стыков плит; на участках с разрушением поверхности цементобетонного покрытия устройство защитных слоев; усиление дорожной одежды с цементобетонным покрытием путем устройства дополнительных слоев из цементобетона или асфальтобетона заданной толщины.

В просевших плитах через сделанные отверстия нагнетают в основание цементобетонный раствор.

Поверхностное разрушение цементобетонных плит ремонтируют применяя метод торкретирования.

Технология: очистка цементобетонного покрытия с продувкой воздухом под давлением, укладка металлической сетки ячейками 10х20 см и диаметром 2-3 мм, укладка цементобетонной смеси на мелком заполнителе в 1 или 2 слоя, виброуплотнение, уход.

При разрушении поверхности цементобетонного покрытия на большой площади можно устроить двойную поверхностную обработку. Но это требует тщательного исполнения требований технологии её устройства. Но как показывает практика срок службы такой поверхностной обработки не превышает 3-4 лет, а в условиях Сибири 2 лет. Поэтому для увеличения долговечности устраиваемых защитных слоев по цементобетону в последние годы в Западной Сибири широко используется устройство макрошероховатых тонких (до 2,5 - 3 см) слоев из горячей смеси. Технология разработана в СибАДИ: промывка и тщательная очистка цементобетонного покрытия, обеспыливание поверхности цементобетонного покрытия, основной розлив вяжущего для подгрунтовки, подвозка и укладка горячей асфальтобетонной смеси с содержанием щебня до 72 %, подкатка и уплотнение слоя. Данные макрошероховатые слои имеют срок службы 6-10 лет и обеспечивают требуемые сцепные качества покрытия.

21. Ремонт асфальтобетонных покрытий методом регенерации

Регенерация асфальтобетонного покрытия на месте производства работ производится с максимальным использованием материала существующего покрытия с разогревом асфальтобетона беспламенными разогревателями инфракрасного излучения или без разогрева методом холодной регенерации. В обоих способах старый асфальтобетон фрезеруется специальными дорожными фрезами с введением добавок, улучшающих свойства асфальтобетона. Смесь укладывается до проектных отметок с учетом коэффициента уплотнения, а затем уплотняется.

При ремонте асфальтобетонных покрытий методом регенерации производится восстановление верхних слоев дорожной одежды с повышением шероховатости, ровности покрытия, а в отдельных случаях и повышение прочности дорожной одежды, т.е. восстанавливаются первоначальные эксплуатационные качества покрытия.

Метод регенерации делится на 3 группы:

1 - пропитка покрытия "омолаживающими" составами (пластификаторами), восстанавливающими свойства битума;

2 - восстановление свойств асфальтобетонного покрытия на месте с использованием различных методов разогрева, рыхления и улучшения свойств старого асфальтобетона: а) при разогреве старого покрытия, его фрезеровании и укладке на месте; б) фрезерование без разогрева старого покрытия - холодное ресайклирование;

3 - снятие слоя асфальтобетонного покрытия любым способом (холодным или горячим) и переработка его на АБЗ.

Способы регенерации со снятием старого асфальтобетона:

1. Снятие асфальтобетона (холодным или горячим способом), его размельчение и погрузка в автосамосвалы. Снятая холодная или горячая смесь доставляется на АБЗ для повторной переработки.

При фрезеровании асфальтобетонного покрытия применяются специальные машины. При холодном фрезеровании применяются фрезы без разогрева покрытия. При горячем фрезеровании впереди фрезы работает разогреватель инфракрасного излучения.

2. Снятие асфальтобетона методом холодного фрезерования и холодное перемешивание на АБЗ. Разрыхленная смесь грузится в автосамосвалы и доставляется на АБЗ. Перемешивание смеси производится с добавкой эмульсии. Приготовленная на АБЗ смесь доставляется к месту укладки.

3. Снятие асфальтобетона и холодное перемешивание на месте.

Эти работы производятся с применением специальной машины Ресайклер-2500. При перемешивании смеси в нее вводится эмульсия. После разравнивания и планировки смесь уплотняется пневмокатками.

Специальные машины для фрезерования асфальтобетонного покрытия:

- при горячем способе Ремиксер 4500, -2500;

- при холодном способе Ресайклер 2500.

22. Учет движения на дорогах

Учет движения производится на всех автомобильных дорогах в соответствии с конструкцией по учету движения на автомобильных дорогах. Учету подлежат все виды транспортных средств разделено по следующим группам: легковые; грузовые грузоподъемностью до 2 тн; 2,1-5 тн; 5,1-8 тн, более 8 тн; автомобильные поезда; автобусы; тракторы легкие и тяжелые.

Учет движения ведется в стационарных учетных пунктах и в передвижных.

Интенсивность движения - количество автомобилей проходящих через поперечное сечение дороги за единицу времени авт/час; авт/сут.

Учет производится с применением следующих методов:

круглосуточный сплошной - 4-го и 19-го числа каждого месяца с 0 час до 24 час как автоматическими приборами, так и визуально;

кратковременными наблюдениями выборочный - за 1-4 часа по методикам СибАДИ, Росдорнии и др.

выборочный компенсаторный - основан на законах теории вероятности и математической статистики (Росдорнии). После обработки результатов получают интенсивность и состав движения на всех учетных пунктах за сутки, месяц.

Карточка учета интенсивности и состава движения по дороге.

На основе данных учета интенсивности и состава движения строятся графики их изменения по часам суток, по месяцам, по годам, по длине дороги.

23. Основные источники увлажнения дорожной конструкции. Закономерности изменения водно-теплового режима.

На автомобильных дорогах помимо транспортных средств воздействуют и природные факторы - климатические, гидрологические, гидрогеологические. Они имеют определяющее значение при оценке прочности и долговечности дорожных сооружений (дорожной одежды, земляного полотна и искусственных сооружений).

Воздействие факторов внешней среды определяет формирование вводно-теплового режима. В процессе эксплуатации дороги земляное полотно и дорожная одежда периодически увлажняется или просыхает, охлаждается или нагревается, замерзает или оттаивает. Совокупность этих процессов, вызывающих тепло-массообмен называется вводно-тепловым режимом (ВТР) дороги.

Опасные действия ВТР - разуплотнение и снижение прочности грунтов, образование просадок весной и пучин зимой, возникновение трещин в покрытии и др.

ВТР изменяется в течение года, поэтому в различные периоды года автомобильная дорога работает в различных условиях и её работу можно характеризовать четырьмя периодами.

I период (осень) - до начала промерзания происходит охлаждение и интенсивное увлажнение осадками, диффузией паров к основанию дорожной одежды. Влажность возрастает, плотность и прочность грунта уменьшаются

II период (зимний) - идет дальнейшее охлаждение и замерзание грунта. Влажность увеличивается вследствие притока влаги снизу к границе промерзания.

III период (весенний) - начинается оттаивание грунта. Начинается фазовое превращение влаги (из льда в жидкую фазу) и интенсивное перераспределение влаги. Влажность наибольшая на границе талого и мерзлого грунта. Плотность грунта и его прочность наименьшая.

IV период (летний) - происходит интенсивное нагревание дорожной одежды и земляного полотна. Влажность грунта снижается и достигает наименьших значений.

Методы регулирования ВТР.

1. Возвышение бровки земляного полотна.

2. Понижение уровня грунтовых вод.

3. Устройство теплоизолирующих слоев (морозозащитных).

4. Гидроизоляционные слои.

5. Капилляропрерывающие слои.

6. Дренирующие слои.

24. Методы оценки транспортно-эксплуатационных показателей (ровности, шероховатости, коэффициента сцепления дорожных покрытий и прочности дорожных одежд)

Для оценки ровности и сцепных качеств применяют сплошной и выборочный контроль.

Сплошной контроль выполняют передвижными лабораториями, выборочный - как передвижными лабораториями, так и портативными приборами.

Существует большое количество разнообразных по конструкции приборов оценки ровности покрытий: рейки, профилографы, профилометры, нивелиры - регистрирующие геометрические параметры; различные толчкомеры, акселерометры - измеряющие колебания и перемещения отдельных элементов автомобиля; инерционного действия, динамически преобразующие продольный профиль дороги - конструкции МАДИ.

Методы измерения ровности разделяются на контактные, бесконтактные, дискретные, непрерывные, простые и с анализирующими устройствами.

Конструкция толчкомера и методики оценки ровности.

Динамический прицеп ПКРС-2У и методика оценки ровности.

3-метровая рейка с клином - методика оценки ровности.

Прочность дорожной одежды оценивается модулем упругости. фактическая прочность дорожной одежды определяется измерением прогиба под колесом груженого автомобиля или под жестким штампом при его нагружении статической нагрузкой.

Методы определения прочности дорожной одежды:

1. Расчетный - по кернам, вырубкам, пробам материалов.

2. По упругому прогибу:

- высокоточное нивелирование;

- прогибомеры (МАДИ-ЦНИЛ, КП-204);

- фотоэлектропрогибомеры (СибАДИ, МАДИ);

- метод непрерывного измерения прогибов (с помощью передвижных лабораторий Лакруа. ХАДИ).

3. Динамический метод: УДНК, КП 502 МП (Дина).

Метод измерения прогибов прогибомером МАДИ-ЦНИЛ.

. Методы измерения коэффициента сцепления.

1. Косвенный метод - через шероховатости покрытия (песчаное пятно, дренометр США, игольчатый прибор ИП-3, 4, 5; лазерный луч, стереофотография, метод слепков, профилографы и т.д.).

2. Непосредственный метод:

а) с помощью динамометрических прицепов (ПКРС, ПКРС-2У, КП-511, МАДИ-8 и т.д.);

б) с помощью портативных приборов (ППКС-2, Леру, МП-3, ППК-2 и др.);

в) на лабораторных стендах.

Преимущества и недостатки этих методов.

В настоящее время имеются ГОСТы на измерение коэффициента сцепления приборами ПКРС-2У и ППК-2.

Методы измерения коэффициента сцепления прибором ППК-2.

Оценка эксплуатационного состояния покрытия и дорожной одежды производится по эксплуатационным коэффициентам Кпр, Кск, Кровности.

25. Способы уширения земляного полотна насыпи и выемки

В процессе реконструкции выполняются работы по уширению земляного полотна, для строительства дополнительных полос проезжей части, переходно-скоростных полос, площадок для стоянки автомобилей.

Уширение земляного полотна может быть односторонним и двухстороним.

Двухстороннее или симметричное - это уширение при котором ось существующей дороги остается без изменения. При этом уширение производится путем досыпки насыпи или срезки выемки с двух сторон. Целесообразно при высоте насыпей и глубине выемок до 2-3 м.

Преимущество в том, что дорожная одежда после ее уширения располагается на прочном сформированном земляном полотне.

Недостатки заключаются в необходимости снятия и последующей установке инженерного оборудования и обустройства, переноса и перекладывания воздушные, наземные и подземные коммуникаций, удлинения труб и уширения мостов, предусматривать систему водоотвода и т.д.

Одностороннее или несимметричное - это уширение, при котором ось реконструируемой дороги смещена в сторону от оси старой дороги, а уширение производится путем досыпки насыпи или срезки откоса выемки с одной стороны.

Преимущество состоит в том, что все работы производятся с одной стороны. Это улучшает условия работы дорожных машин, сокращаются объемы работ по снятию и установке инженерного оборудования, обустройству и переустройству коммуникаций, системы водоотвода и дренажа.

Недостатки заключаются в том, что после реконструкции часть дорожной одежды располагается на новом земляном полотне, что приводит к образованию продольных трещин.

26. Технология работ по уширению земляного полотна в насыпи и выемке. Требования к земляному полону в местах уширения

1. Укладка новых грунтов должна производиться слоями с соблюдением их взаиморосположения и приданием поперечного уклона в сторону откосов для предупреждения застоя воды на поверхности отсыпаемых слоев.

2. Фильтрующие грунты необходимо укладывать в верхнюю часть земляного полотна и в откосы, которые в наибольшей степени подвержены воздействию погодных условий. При укладке фильтрующих грунтов в нижнюю часть насыпи, толщина слоя должна быть не менее капиллярного поднятия для этих грунтов.

3. Степень уплотнения отсыпаемых слоев должна быть не менее существующего земляного полотна.

4. Крутизна откосов должна соответствовать требованиям безопасности движения и требованиям СНиП.

5. Откосы необходимо укреплять для предотвращения их размыва.

6. Не рекомендуется применять крупнообломочные горные породы, алевролиты, глинистые сланцы, мергели, почвогрунты.

27. Причины возникновения и мероприятия по устранению пучинообразования на дорогах

Пучинистыми называются деформации дорожных одежд и земляного полотна в виде взбугривания, растрескивания и потери ровности покрытия в зимний период, проломах и потери прочности дорожной одежды в весенний период.

Пучины возникают при одновременном сочетании следующих факторов:

1. Наличие пучинистых грунтов.

2. Интенсивное влагонакопление до относительной влажности более 0,75 от влажности не границе текучести грунта в период морозного влагонакопления.

3. Медленное глубокое промерзание грунтов под дорожной одеждой на глубину более 0,5 м.

При отсутствии одного из указанных факторов пучины не возникают.

Мероприятия, направленные на устранение возможности образования пучин.

1. Изменение или регулирование пучинистых свойств грунта путем замены пучинистого грунта на непучинистый, введение добавок, термообработка, укрепление грунта вяжущим.

2. Регулирование водного режима земляного полотна путем обеспечения поверхностного водоотвода и исключения увлажнения грунтовыми водами.

3. Регулирование теплового режима земляного полотна путем устройства морозозащитных и теплоизолирующих слоев.

28. Перестройка и удлинение водопропускных труб

При реконструкции автомобильных дорог возможны два варианта реконструкции водопропускных труб.

1. Полная перестройка водопропускной трубы в случае когда результаты диагностики показывают, что существующая труба находится в неудовлетворительном состоянии.

2. Удлинение водопропускной трубы без перестройки существующей в случае когда результаты диагностики показывают, что ее нормальное функционирование до новой реконструкции будет обеспечено.

Работы по перестройке или удлинению водопропускных труб надо производить в сухое время года или в зимний период для предотвращения вредного влияния потока воды, протекающего через трубу.

До начала перестройки трубы необходимо подготовить временный объезд.

Полная перестройка трубы включает более 40 операций.

Основные операции (укрупненная технология):

1. Установка дорожных знаков и ограждений.

2. Кирковка и вывозка материалов дорожной одежды.

3. Разработка грунта над и вдоль трубы.

4. Демонтаж трубы и вывозка элементов на базу.

5. Подготовка котлована.

6. Устройство основания.

7. Транспортировка элементов трубы к месту монтажа.

8. Монтаж элементов трубы и оголовков.

9. Послойная засыпка трубы с уплотнением.

10. Транспортировка материалов для устройства дорожной одежды.

11. Устройство дорожной одежды.

12. Досыпка обочин с уплотнением.

13. Укрепление откосов и русла.

14. Установка направляющих устройств.

При удалении водопропускной трубы пункты 1-3 исключаются. Вместо п. 4 - демонтаж оголовка.

29. Способы уширения и усиления при реконструкции дорожных одежд

Существуют следующие варианты перестройки дорожных одежд, выбор которых осуществляется на основе технико-экономического обоснования.

1. Полная разборка существующей дорожной одежды с использованием полученного материала при строительстве новой дорожной одежды, укреплении обочин, строительстве объездных дорог, подъездов и т.д. Производится, когда износ и разрушения таковы, что ее использование в основании реконструируемой дорожной одежды технически не целесообразно, а так же при увеличении высоты насыпи.

2. Разрушение существующей дорожной одежды, особенно из монолитных слоев и использование ее в качестве верхнего слоя основания. В этом случае снижается вероятность появления отраженных трещин в новом покрытии. Такой способ применяется, когда существующая дорожная одежда включает слои из цементобетона различных типов или материалов, укрепленных цементом сохранившим свою монолитность.

3. Разрушение существующей дорожной одежды, ее уширение и укрепление новым материалом с укладкой соответствующих верхних слоев.

4. Сохранение существующей дорожной одежды, ее ямочный ремонт или регенерация асфальтобетонного покрытия с последующей укладкой слоя усиления.

30. Назначение толщины слоя усилениядорожной одежды

Основанием для назначения слоя усиления служат данные диагностики и оценка состояния автомобильных дорог в соответствии с "Правилами диагностики" ВСН 218.0.006-2002 и в первую очередь фактический модуль упругости дорожной одежды, определяемый статическими или динамическими методами. При определении фактической прочности дорожной одежды определяется упругий прогиб е по которому рассчитывается Еф.

Для определения требуемого модуля упругости необходимо:

1. Произвести подсчет интенсивности движения в течение 1-4 часов и перевести ее в суточную.

2. Привести интенсивность к расчетному автомобилю с нагрузкой на ось 100 кН.

3. Рассчитать перспективную интенсивность движения на срок соответствующий капитальности дорожной одежды и уровня надежности.

4. По номограмме ОДН 218.046-01 по перспективной приведенной интенсивности движения найти требуемый модуль упругости дорожной одежды Етр.

5. Назначить модуль упругости асфальтобетона слоя усиления Е1.

6. Рассчитать соотношение и

7. По номограмме ОДН 218.046-01 по рассчитанным соотношениям определить , откуда определяется h при известном D (диаметр круга, равновеликий площади отпечатка спаренных колес расчетного автомобиля).

31. Способы разборки слоев дорожных одежд и повторного использования материалов

Полная разборка существующей дорожной одежды должна обеспечивать возможно меньшее перемешивание материалов слоев для более эффективного дальнейшего использования этих материалов.

Технология полной разборки дорожной одежды включает следующие операции:

1. Послойное рыхление слоев дорожной одежды с применением разрыхлителей на базе автогрейдеров и бульдозеров (для дискретных оснований). Для измельчения цементобетонных оснований и покрытий, а также слоев из прочных материалов обработанных цементом в установке применяются автобетоноломы различных конструкций.

2. Сдвижка разрушенного материала бульдозером в кучи, расположенные на расстоянии 15-20 м одна от другой.

3. Погрузка материала в автосамосвалы экскаватором или фронтальным погрузчиком с последующей транспортировкой.

В ряде случаев возможна разборка верхнего слоя асфальтобетонного или цементобетона на часть толщины, такая необходимость возникает при выравнивании верхнего слоя покрытия, при необходимости удаления верхнего слоя покрытия перед укладкой нового слоя. Для этого используются методы холодного фрезерования покрытия.

При оценке возможности и целесообразности дальнейшего использования материалов выполняется:

1. Визуальная оценка состояния материалов и предварительное определение вида сооружения, в котором они могут быть использованы.

2. Определение вида работ, необходимых для приведения материалов в удобное для использования состояние.

3. Разработка технологии строительства из полученных материалов намеченных сооружений.

4. Технико-экономическая оценка применения продуктов разборки старой дорожной одежды в сравнении с новыми материалами.

32. Способы термопрофилирования асфальтобетонных покрытий

Регенерация - восстановление первоначальных эксплуатационных свойств асфальтобетоных покрытий (ровности и шероховатости). На автомобильных дорогах применяется метод термопрофилирования на месте.

Способы термопрофилирования:

1. Термопланирование или выравнивание при нагреве без добавления новой смеси. Способ состоит в том, что асфальтобетонное покрытие нагревается с помощью инфракрасных горелок до температуры 120-180 ?С на глубину 2-5 см, рыхлится, разравнивается и уплотняется. Применяют при восстановлении ровности и поперечного профиля.

2. Термогомогенизация - отличается от термопланирования тем, что производится перемешивание старой разрыхленной асфальтобетоной смеси.

3. Термоукладка - выравнивание слоя после его нагрева и укладка дополнительного слоя из асфальтобетонной смеси. Оба слоя уплотняются одновременно.

4. Термосмешение - разогрев и рыхление старого асфальтобетонного покрытия, добавление новой смеси, перемешивание новой и старой смеси, планировка и уплотнение.

5. Термопластификация - отличается от предыдущих тем, что в старую асфальтобетонную смесь добавляют только пластификатор в количестве 0,1-0,6 % по массе.

33. Реконструкция дорожных одежд с цементобетоными покрытиями

При реконструкции дорожных одежд с цементобетонными покрытиями выполняются работы по усилению и уширению дорожной одежды.

Применяется три способа усиления дорожных одежд:

1. Устройство слоев усиления из асфальтобетонных смесей поверх старого цементобетоного покрытия.

2. То же с предварительным дроблением старого цементобетонного покрытия с тщательным уплотнением полученного основания.

3. Устройство слоя усиления из непрерывно армированного бетона поверх старого цементобетонного покрытия.

Для усиления цементобетонных покрытий применяются полимерасфальтобетон, который обладает повышенной прочностью, эластичностью и теплостойкостью, что повышает его трещиностойкость. Толщина слоя усиления назначается на основе расчета на прочность с учетом перспективной интенсивности движения.

При усилении дорожных одежд с цементобетоным покрытием толщина слоя усиления из непрерывно армированного бетона 10-12 см без устройства изолирующих и выравнивающих прослоек. Арматурные сетки, сварные каркасы или отдельные арматурные стержни располагают на 1/3, 1/2 от поверхности слоя усиления. Поперечные швы сжатия и расширения не устраиваются. Продольные швы в зависимости от количества поперечной арматуры устраиваются через 3,75 м по типу ложных или через 7,5 м по типу шпунта. Непрерывность армирования обеспечивается нахлесткой стержней в продольном и поперечном направлениях.

При ремонте сборных цементобетонных покрытий заменяются полностью разрушенные плиты, пустоты под плитами и нарушение уклонов исправляются путем профилирования основания после снятия плит, сколы кромок и углов устраняются путем укладки мелкозернистых или песчаных асфальтобетонных смесей при толщине слоя до 6 см и цементобетонных более 6 см. Швы восстанавливаются путем их заливки герметирующей мастикой.

Усиление может производиться следующими способами с учетом обеспечения трещиностойкости.

1. Укладкой толстых слоев 10-18 см асфальтобетона.

2. Укладкой полимерасфальтобетона.

3. Армированием асфальтобетона в зоне швов.

4. Устройством в асфальтобетоне деформационных швов над швами существующего цементобетоного покрытия.

34. Технический учет и паспортизация автомобильных дорог общего пользования.

Технический учет и паспортизацию дорог проводят, чтобы получить объективную информацию о протяженности и техническом состоянии дорог, дорожных сооружений для планирования работ по их ремонту, реконструкции. Технический учет и паспортизацию проводят на всех автомобильных дорогах. Цель учета - установление технического состояния дорог.

Первичный технический учет - проводится на новую или реконструируемую автомобильную дорогу на 1 января.

Периодический - проводится через 7 - 10 лет.

Технический учет проводится по распоряжению Росавтодора (государственные дороги), Автодоров (территориальные дороги) и выполняется специально подготовленными специалистами по ВСН 1-83.

Документы технического учета: паспорт дороги, учетные карточки и ведомости искусственных сооружений (водопропускных труб, мостов, путепроводов), учетные карточки и ведомости заданий.

Паспорт дороги - основной документ. Его составляют по данным обследования дороги. Он состоит из титульного листа, схемы дороги, общих данных о дороге, экономической и технической характеристиках дороги, работах выполненных при ремонте дороги и линейный график.

В линейный график входят: сокращенный продольный профиль, ситуация, тип покрытия, ширина проезжей части и обочин, конструкции дорожной одежды, грунты земляного полотна, искусственные сооружения, снегозаносимые и пучинистые участки.

Работы по составлению паспорта делятся на: подготовительные, полевые и камеральные.

Техническая инвентаризация проводится на автомобильных дорогах, на которые отсутствуют паспорта или требуется уточнить данные.

Применяемые приборы и оборудование для паспортизации.

В последние годы работа по паспортизации проводится с применением передвижных дорожных лабораторий КП 514 МП и специально разработанных компьютерных программ. Их применение позволяет автоматизировать обработку собранных данных, накапливать их, хранить и выдавать требуемую информацию. Таким образом создается автоматизированный банк дорожных данных, что позволяет создать автоматизированную систему паспортизации дорог (АСТП АД), которая широко применяется в настоящее время.

35. Организация движения транспорта дорожной разметкой и дорожными знаками

Основные принципы и задачи организации движения:

1. Установление и соблюдение определенного порядка движения транспорта.

2. Создание наилучших условий движения (обеспечение высокой производительности автомобилей).

3. Обеспечение безопасности движения, сохранение транспортных средств и дорожных сооружений от преждевременного разрушения.

Порядок движения по дорогам определен "Правилами дорожного движения".

С целью организации дорожного движения и его регулирования на дорогах устанавливают дорожные знаки и наносят дорожную разметку.

Знаки дорожные. по ГОСТ Р 52289-2004, ГОСТ Р 52290-2004. Этими стандартами предусматривается установка 8 групп дорожных знаков: предупреждающие, приоритета, запрещающие, предписывающие, знаки особых предписаний, информационные, сервиса, знаки дополнительной информации (таблички).

Дорожные знаки устанавливают на обочине (0,5 м от бровки) или на присыпных бермах на высоте 1,5 - 2,2 м.

Предупреждающие, знаки приоритета и предписывающие знаки вне населенных пунктов устанавливаются за 150 - 300 м до начала опасного участка. Запрещающие знаки - непосредственно перед участком дороги, где вводится ограничение. Информационные - за 300 - 800 м или непосредственно перед участком дороги.

Для лучшей видимости применяют знаки со светоотражающей пленкой. Знаки со сменной информацией, управляемые знаки.

Разметка - весьма эффективный метод организации движения. Она применяется на автомобильных дорогах с интенсивностью более 1 тыс. авт/сут. Разметка выполняется по ГОСТ Р 51 256-99 и ГОСТ 23457-86. Горизонтальная и вертикальная разметка. Продольная и поперечная. Сплошные и прерывистые линии. Осевая разметка - линии 1,1; 1,5; 1,6. Обозначение кромки проезжей части линиями разметки 1.2.1 и 1.2.2, выделение переходно-скоростных полос линий разметки (1,8) и полос движения в пределах пересечений и примыканий дорог.

Материал для разметки: нитроэмали, пленки и пластины из синтетических материалов, термопластик, отходы фарфоровой и фаянсовой промышленности, известковый щебень, мрамор, цветной асфальтобетон, керамические плитки, металлические и пластмассовые кнопки, искусственные материалы, термоплиты, рулонные материалы.

Для лучшей ориентации водителей о направлении движения на сложных участках дорог, повышения безопасности движения при устройстве дорожной разметки применяются стеклянные шарики, катафоты, резиновые флажки. Дорожные знаки, установленные на таких сложных участках должны соответствовать обозначениям линий разметки и не противоречить им.

36. Диагностика и оценка состояния автомобильных дорог

Цель диагностики и оценки состояния автомобильных дорог.

Получение полной, объективной и достоверной информации о транспортно-эксплуатационном состоянии дорог, условиях их работы и степени соответствия фактических потребительских свойств, параметров и характеристик требованиям движения.

Общая оценка качества и состояния автомобильных дорог производится по показателям потребительских свойств, обеспечиваемых фактическим уровнем эксплуатационного содержания, геометрическими параметрами, техническими характеристиками, инженерным оборудованием и обустройством.

Виды диагностики.

По объему выполнения работ диагностику и оценку состояния дорог подразделяют на первичную и повторную.

При первичной диагностике, как правило, измеряют и оценивают весь комплекс установленных параметров и характеристик состояния дороги, а также транспортного потока, а при повторной диагностике - только переменные, к которым относятся прочность дорожной одежды, продольная и поперечная ровность (глубина колеи), шероховатость и сцепные качества покрытия, характеристики транспортного потока и др. Кроме того, при повторной диагностике измеряют и оценивают те постоянные параметры и характеристики, которые были изменены в процессе ремонта или реконструкции. В необходимых случаях могут быть измерены и оценены отдельные группы или сочетания постоянных и переменных параметров и характеристик.

Назначение оценки состояния дорог.

• при сдаче дороги в эксплуатацию после строительства с целью определения начального фактического транспортно-эксплуатационного состояния и сопоставления с нормативными требованиями;

• периодически в процессе эксплуатации для контроля за динамикой изменения состояния дороги, прогнозирования этого изменения и планирования работ по ремонту и содержанию;

• при разработке плана мероприятий или проекта реконструкции, капитального ремонта или ремонта для определения ожидаемого транспортно-эксплуатационного состояния, сопоставления его с нормативными требованиями и оценки эффективности намеченных работ;

• после выполнения работ по реконструкции, капитальному ремонту и ремонту на участках выполнения этих работ с целью определения фактического изменения транспортно-эксплуатационного состояния дорог.

Методика комплексной оценки транспортно-эксплуатационного состояния

дороги.

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

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

Главным этапом оценки качества и состояния дороги является определение показателя ее технического уровня и эксплуатационного состояния или комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния (КПД), которое включает в себя оценку геометрических параметров поперечного профиля, плана и продольного профиля дороги, состояния покрытия и прочности дорожной одежды, продольной и поперечной ровности, сцепных качеств покрытий, состояния обочин, габаритов мостов и путепроводов, интенсивности и состава транспортных потоков, а также безопасности движения.

В основу методики комплексной оценки транспортно-эксплуатационного состояния дороги положен принцип обязательного соблюдения всех нормативных требований к параметрам и характеристикам, определяющим ее транспортно-эксплуатационные показатели.

Конечным результатом оценки является обобщенный показатель качества и состояния дороги (ПД), включающий в себя комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дороги (КПД), показатель инженерного оборудования и обустройства (КОБ) и показатель уровня эксплуатационного содержания (KЭ)

ПД = КПД ? КОБ ? КЭ. (1)

Показатели ПД, КПД, КОБ, КЭ являются критериями оценки качества и состояния дороги. Их нормативные значения для каждой категории принимают в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

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

. (2)

Результаты диагностики и оценки состояния дорог.

По результатам диагностики и оценки состояния дорог в процессе эксплуатации выявляют участки дорог, не отвечающие нормативным требованиям к их транспортно-эксплуатационному состоянию и, руководствуясь "Классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования", определяют виды и состав основных работ и мероприятий по содержанию, ремонту и реконструкции с целью повышения их транспортно-эксплуатационного состояния до требуемого уровня.

37. Технологичность конструкций дорожных одежд

Дорожная одежда представляет собой слоистую конструкцию с постепенным изменением прочности слоев по толщине (нежесткие дорожные одежды).

Эти конструкции имеют следующие преимущества:

1. Конструктивные - обеспечение плавного изменения прочности конструктивных слоев сверху вниз в соответствии с изменением напряжения от транспортных нагрузок.

2. Технологические - обеспечение пропуска рабочего движения по отдельным слоям дорожной одежды с проверкой их прочности и дополнительной укаткой движением.

3. Технико-экономические - возможность рационального использования в минимальных размерах высокопрочных материалов для верхних слоев покрытий и в достаточно больших количествах местных материалов, включая грунты, обработанные вяжущими для нижних слоев покрытий и всех слоев оснований. Большое значение многослойности проявляется при стадийном строительстве автомобильных дорог.

Требования к технологичности дорожных конструкций:

1. Возможность выполнения работ поточным методом.

2. Разработка конструкций дорожной одежды совместно с конструкцией земляного полотна - укрепление верха земляного полотна со снижением стоимости и толщины дорожной одежды.

3. Сокращение количества конструктивных слоев.

4. Простота конструкции - минимум операций с наименьшими затратами времени по строительству слоев дорожной одежды.

5. Применение однотипных конструкций на возможно большем протяжении строящейся дороги.

6. Возможность осуществления в процессе строительства движения рабочего транспорта по всем слоям дорожной одежды.

7. Возможность использования дорогостоящих материалов только в верхних слоях дорожных одежд и широком использовании местных материалов в слоях основания.

8. Устройство дополнительных слоев основания в том числе дренирующих на всю ширину земляного полотна.

Высокой технологичностью отмечаются: асфальтобетонные смеси, шлаковые, щебеночные и гравийные материалы, обработанные органическими вяжущими.

Средней технологичностью обладают слои дорожных одежд устроенных с применением неорганических вяжущих из-за необходимости выдерживания без заезда на них технологического транспорта до набора прочности.

Низкой технологичностью обладают пески в естественном состоянии из-за недопустимости проезда технологического транспорта, затрудненной укладки вышележащих слоев и смешений материалов на границе слоев.

38. Строительство дорожных одежд низших типов

Дорожные одежды низших типов применяются на дорогах V технической категории и на дорогах IV технической категории на первой стадии строительства. Кроме того применяются для укрепления верхней части земляного полотна на дорогах любых категорий.

Типы грунтовых оснований и покрытий:

1. Покрытия дорог V категории, основания для дорог V и IV категорий, верхняя часть земляного полотна всех типов из грунта естественного оптимального состава из боковых резервов и выемок, а также из карьеров. Наименьшая толщина 20-25 см на всю ширину земляного полотна.

2. Покрытия для дорог V категории, основания для дорог V и IV технических категорий из грунта, улучшенного добавками карьерного песка или глины до оптимального состава толщиной 20-25 см.

3. Покрытия из грунта укрепленного крупнозернистыми минеральными материалами.

При смешении на дороге толщина слоя 20-25 см. В качестве добавок для улучшения грунтов используются материалы: гравийные и песчано-гравийные, отходы карьеров и щебеночных заводов, шлаки металлургические (кислые или основные с наибольшим размером 75 мм и не менее 60 % частиц крупнее 5 мм), горелые породы (при отсутствии фракции менее 1 мм), шлаки котельные (не более 30 % воды и угля), мел, опоки, ракушка (размер 50-75 мм), дресва (отсутствие большого содержания каолина и слабых зерен), отходы заводов силикатного кирпича (содержание до 45 % извести).

Покрытия для дорог V категории из грунтощебня толщина 15-25 см. Составы: а) щебень 50-70 %, грунт 50-30 %; б) щебень 65 %, песок среднезернистый 24 %, суглинок 11 %.

Смешение на дороге добавок с грунтом производится с использованием автогрейдеров, дорожных фрез, грунтосмесительных машин, смесители передвижные и стационарные. Улучшение дозировки и принудительное смешение повышает качество работы.

39. Строительство оснований и покрытий из грунтов укрепленных минеральными вяжущими материалами

Для строительства применяются: портландцементы М 400 для покрытия и М 300 для основания дорог во II и III зонах, портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент М200 для нижнего слоя основания во II-V зонах, для основания и покрытия в IV-V зонах. Предпочтение следует отдавать портландцементам тонкомолотым, пластифицированными гидрофобным, обеспечивающим требуемую прочность укрепленного грунта при меньшем расходе цемента.

При укреплении портландцементом и шлакопортландцементом глинистых грунтов их влажность на границах текучести должна быть не более 55 %. Грунты с кислой средой должны быть нейтрализованы известью, каустической содой и другими щелочными веществами. Содержание в грунте хлоридных, сульфатохлоридных и хлоридносульфатных солей не должно превышать 4 %, сульфатных солей - 2 % по массе. Содержание гипса не более 10 % для I-III зоны, не более 20 % для IV и V зоны.

Известь, известково-шлаковый цемент применяется для укрепления глины, суглинков, тяжелых пылеватых супесей, крупнообломочных грунтов с максимально допустимым содержанием глинистых частиц.

Зола уноса может применяться как самостоятельное вяжущее (медленнотвердеющее) для укрепления крупнообломочных грунтов, супесей, песков, засоленных грунтов с содержанием сульфатных солей не более 3 %, хлоридных не более 5 %. Зола уноса и золошлаковая смесь пригодна как добавка к крупнообломочным грунтам неоптимального состава для заполнения пор и должна содержать частиц размером 0,071 мм более 60 %, 2 мм не более 5 %.

В процессе производства работ осушение переувлажненных грунтов производится путем обработки негашеной молотой известью с содержанием CaO+MgO не менее 50-60 % или цементом не выше М 300.

Грунты с недостаточной влажностью увлажняются до оптимальной исходя из условий устройства конструктивных слоев и свойств компонентов.

При сухой погоде и температуре воздуха выше +10?С влажность готовой смеси должна быть на 2-3 % выше оптимальной, при температуре ниже +10 ?С и влажную погоду на 1-2 % меньше оптимальной, при температуре +20?С для замедления схватывания цементогрунта необходимо добавлять СДБ в количестве 1-2 % от массы.

Конструктивные слои могут быть устроены следующими способами:

1. Приготовление цементогрунтовой смеси на земляном полотне дороги. Для смешения используются дорожные фрезы, грунтосмесительные машины, для внесения цемента распределители цемента.

2. Приготовление цементогрунтовой смеси в притрассовом карьере с транспортировкой и укладкой на дороге. Для смешения используются смесительные установки.

Для достижения проектной прочности и морозостойкости цементогрунта после окончания строительства необходимо распределение по поверхности слоя пленкообразующих веществ: лак этиноль, битумные эмульсии из расчета 0,8-1,2 л/м2. При температуре более +20 ?С по пленкообразующему слою разливается известковое молоко, алюминиевая суспензия или укладывается термослой из песка 3-5 см с поливом водой (уход за слоем осуществляется в течение 7 суток).

40. Строительство оснований и покрытий из грунтов укрепленных органическими вяжущими материалами

Для укрепления грунтов применяются:

1. Нефтяные жидкие битумы классов СГ и МГ марок 25/40, 40/70, 70-130, а также взамен класса СГ марки А-3, А-4, А-5 и класса МГ марки Б-4, Б-5.

2. Разжиженные нефтяные битумы, приготовленные из вязких битумов БНД 40/60, 60/90, 90/130 с использованием разжижителей: для класса СГ - масел сланцевого или камнеугольного, керосина, моторного топлива; для класса МГ - дегтя дорожного, мазута, сырой нефти.

3. Сланцевые жидкие битумы - марки С 12/30, С 20/35, С 35/70, С 70/130.

4. Битумные эмульсии - анионные медленно распадающиеся из вязких битумов марок БНД 200/300, 130/200, 90/130, 60/90, 40/60, содержание битума в эмульсии 35-55 %.

5. Камнеугольные жидкие дегти - высокотемпературные сырые и составленные марок Д-2, Д-3, Д-4, Д-5 и смешанные ДС-4.

6. Битумные пасты - по свойствам близкие к эмульсиям на твердых эмульгаторах.

7. Высокосмолистые нефти - содержащие фракции, вскипающие при температурах до 360 ?С в количестве до 35 %; применяется в качстве добавок к цементам вместо жидкого битума.

Приготовление смеси грунта с органическими вяжущими осуществляется способами смешения на земляном полотне фрезой или однопроходной грунтосмесительной машиной, а также в карьерной грунтосмесительной установке.

Готовая смесь укладывается в дорожную одежду самоходным укладчиком или автогрейдером с уплотнением пневмокаткаами.

При необходимости дополнительного увлажнения грунта, следует учитывать количество воды в битумной эмульсии, поэтому надо изменить процентную концентрацию эмульсии от 55-60 до 35-40 %.

При укреплении грунта органическим вяжущим с добавкой извести, сначала грунт обрабатывается известью и только через 12-14 ч вводится битум. Для размельчения тяжелых суглинков и глин в сухую погоду необходимо ввести добавки ПАВ в количестве 0,05- 0,5 % от массы грунта.

Смолобитумное вяжущее с добавкой отвердителя должно быть введено в грунт и уплотнено в течение не более 3 часов. Вяжущее без отвердителя можно хранить в течение 3 суток. Движение можно открывать через 2 суток в условиях сухой погоды.

Уход за слоем при укреплении грунта органическим вяжущим с добавкой цемента должно осуществляться путем розлива пленкообразующих веществ или россыпи песка слоем 3-5 см с поливом водой для поддержания его во влажном состоянии.

41. Строительство щебеночных и гравийных оснований и покрытий

Покрытия и основания из щебня или гравия целесообразно устраивать в случае если эти материалы являются местными, а также при стадийном строительстве на первом этапе.

Конструкции из фракционированного щебня и гравия:

Для оснований и покрытий всех категорий дорог используется щебень из метаморфических и осадочных пород марок по прочности (износу) 1200 (И-I), 1000 (И-II), 800 (И-III), из изверженных пород: 1400 (И-I), 1200 (И-II), 1000 (И-III) для дорог III-V категорий 600 (И-IV), 800 (И-IV).

Шлаковые основания и покрытия - щебень из шлака 1-3 класса для всех категорий дорог, 4-го класса для дорог III-IV категорий.

Гравийные основания - гравий марок по дробимости (износу): Др 8 (И-I), Др 12 (И-II) - для всех категорий дорог, Др 16 (И-III) - для дорог III-IV категорий, Др 24 (И-IV) - для дорог IV и V категорий.

Гравийные покрытия - гравий марок по дробимости (износу): Др 8 (И-I), Др 12 (И-II), Др 16 (И- III).

Конструкции из рядовых щебеночных смесей: Щебеночные смеси для основания и покрытия - смесь из щебня марок по прочности (износу) 800 (И-III), 600 (И-IV) или с добавками до оптимального состава (по типу гравийных смесей).

Конструкции из гравийных смесей оптимального состава. Гравийные основания и покрытия - Др 8 (И-I), Др 12 (И-II) - для дорог всех категорий, Др 16 (И-III) - для дорог III-V категорий, Др 24 (И-IV) - для дорог IV и V категорий.

Производство работ по устройству оснований и покрытий из щебня и способу заклинки включает: Подготовку верхней части земляного полотна с использованием автогрейдера, транспортировку для скелетной части слоя (фракции 40-70 или 70-120), разравнивание и планировка щебня бульдозерами или автогрейдерами, уплотнение катками за 3-6 проходов (первый период уплотнения), поливка водой с использованием поливомоечной машины, уплотнение катками за 10-35 проходов (второй период уплотнения), транспортировку мелкого щебня для расклинцовки (фракции 5-10, 10-20, 20-40 мм ), распределение мелкого щебня щебнераспределителями, поливка водой, уплотнение за 10-15 проходов катка (третий период уплотнения).

Производство работ по устройству оснований и покрытий из рядовых щебеночных смесей и гравийных смесей оптимального состава включает: подготовку верхней части земляного полотна, транспортировку оптимальной гравийной или щебеночной смеси, разравнивание и планировку бульдозерами и автогрейдерами, уплотнение катками за 3-6 проходов (первый период уплотнения), поливку водой, уплотнение средними и тяжелыми катками за 10-35 проходов (второй период уплотнения), исправление неровностей с раскирковкой вручную, прикатку исправленных мест катком.

На законченном участке покрытия или основания должен отсутствовать след от прохода 12-тонного катка, а щебенка, положенная на поверхность должна раздавливаться.

42. Назначение и технология устройства поверхностных обработок

Для устройства поверхностных обработок используется щебень марок по прочности и морозостойкости: для дорог I и II категорий 1200 и по морозоустойчивости для суровых климатических условий МРз 100, умеренных 50, мягких 25, для III категории 1200 и МРз 50, МРз 25 и МРз 15 соответственно, для IV и V категорий 1200 МРз 25 для суровых и умеренных климатических условий и МРз 15 для мягких.

Типы конструкций, получаемых способами поверхностной обработки:

1. Обработка поверхности вяжущим (жидким битумом или эмульсией) - для закрытия сетки трещин.

2. Слой износа. Одиночная, двойная и тройная поверхностная обработка - для защиты покрытий, увеличение коэффициента сцепления.

3. Поверхностная обработка с применением шламов (литых эмульсионо-минеральных смесей - ЛЭМС) толщина 3-8 см - создание шероховатых слоев для увеличения коэффициента сцепления и защиты покрытий.

Перечень операций при устройстве одиночной поверхностной обработки включает: Очистку обрабатываемой поверхности от пыли и грязи механическими щетками, розлив вяжущего автогудронаторами 1,0-1,4 л/м2 в зависимости от толщины слоя, россыпь щебня щебнераспределителем, уплотнение за 2-3 прохода по одному следу пневмокатком, второй розлив вяжущего автогудронатором, в случае использования белого щебня (операция отсутствует в случае использования черного щебня), поправка мелких дефектов вручную.

Двойная поверхностная обработка включает операции: очистки от пыли и грязи обрабатываемой поверхности, розлив вяжущего 1,6-1,8 л/м2 первая россыпь щебня, уплотнение за 2-3 прохода, второй розлив вяжущего 2,1-2,4 л/м2, вторая россыпь щебня, уплотнение за 2-3 прохода.

При тройной поверхностной обработке добавляется операция по третьей россыпи щебня и уплотнению. При этом расход битума составляет: первый розлив в зависимости от фракции щебня 2,1-2,4 л/м2, второй розлив - 1,2 -1,4 л/м2, третий розлив - 0,8-0,9 л/м2.

При использовании эмульсий для поверхностных обработок их температура и концентрация выбираются в зависимости от погодных условий. При температуре менее 20 ?С и дождливой погоде применяются эмульсии с концентрацией битума 55-60 % и температурой 40-50 ?С. В жаркую погоду при температуре 25 ?С эмульсию можно разбавлять эмульгатором до 50 % и подогрев не требуется.

Производство работ при использовании эмульсий включает операции: розлив эмульсии в количестве 30 % нормы, распределение щебня 50-70 % от нормы, розлив эмульсии 70 % нормы сразу после россыпи щебня.

Устройство слоя износа из ЛЭМС включает операции: очистка от пыли и грязи обрабатываемой поверхности, подгрунтовка эмульсией или разжиженной пастой - 0,4-0,6 л/м2, распределение смеси слоем 3-8 мм, поправка мелких дефектов, уплотнение за 5-10 проходов катком.

43. Строительство асфальтобетонных покрытий

Асфальтобетонные покрытия устраиваются на автомобильных дорогах I, II и III категорий и далаются однослойными или двухслойными. Для обеспечения шероховатости применяют: шероховатые поверхностные обработки, втапливание в свежеуложенный асфальтобетонный слой одномерного щебня из высокопрочных пород (размером 5-10, 10-15 или 15-20 мм), применение каркасных многощебенистых асфальтобетонных смесей.

Асфальтобетонные покрытия можно устраивать при температурах не ниже +5 ?С весной и летом и не +10?С осенью.

Асфальтобетонные покрытия допускается устраивать на сухом, очищенном от пыли и грязи основании.

Очистка осуществляется механическими щетками или сжатым воздухом.

За 3-5 часа до начала укладки нижнего слоя покрытия необходимо произвести подгрунтовку основания битумной эмульсией (0,6-0,9 л/м2,) или жидким битумом (0,5-0,8 л/м2,) автогудронатором.

Весной и осенью разрешена укладка асфальтобетонной смеси в нижний слой покрытия. Температура горячей смеси в асфальтоукладчике должна быть не ниже 120?С, а при использовании поверхностно активных веществ (ПАВ) не ниже 100?С.

Ширина полосы укладки назначается кратной ширине покрытия, при этом количество полос зависит от модификации асфальтоукладчика (ширины укладываемой полосы).

Для обеспечения сопряжения, края ранее уложенной полосы необходимо обрубать и смазывать жидким битумом или эмульсией.

Длина полосы укладки горячей асфальтобетонной смеси, при которой обеспечивается хорошее сопряжение полос должна составлять при температуре воздуха 5-10?С 25-30 м на открытых местах - 30-60 м на защищенных от ветра, при температуре 10-15?С - 30-50 м и 60-100 м соответственно, при температуре 15-25?С - 50-80 м и 100-150 м при температуре более 25?С - 80-100 м и 150-200 м соответственно.

Уплотнение асфальтобетонных покрытий при использовании укладчиков с трамбующим брусом и пассивной выглаживающей плитой должно выполняться с соблюдением следующих требований:

- Смеси для плотного асфальтобетона типов А и Б, а также пористые и высокопористые с содержанием щебня более 40 % уплотняются сначала катком на пневмошинах массой 16 т (6-10 проходов), или гладковальцовым массой 10-13 т (8-10 проходов), или вибрационным катком массой 6-8 т (5-7 проходов) и окончательно - гладковальцовым катком массой 11-18 т (6-8 проходов).

- Смеси из плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также пористый и высокопористый с содержанием щебня менее 40 %, а также высокопористый песчаный сначала гладковальцовым катком массой 6-8 т или вибрационным катком массой 6-8 т с включенным вибратором (2-3 прохода), затем пневмокатком массой 16 т (6-10 проходов), или гладковальцовым катком массой 10-13 т (8-10 проходов), или вибрационным массой 6-8 т с включенным вибратором (3-4 прохода) и окончательно - гладковальцовым катком массой 11-18 т (4-8 проходов).

Скорость катков в начале укатки должна быть не более 1,5-2,0 км/ч, после 5-6 проходов 3-5 км/ч - для гладковальцовых, 3 км/ч - для вибрационных катков и 5-8 км/ч для катков на пневмошинах.

Уплотнение асфальтобетонных покрытий при использовании укладчиков с трамбующим брусом и виброплитой должно выполняться с соблюдением следующих требований.

- Смеси для плотного асфальтобетона типов А и Б, а также пористые и высокопористые с содержанием щебня более 40 % уплотняются гладковальцовым катком массой 10- 13 т - катком на пневмошинах массой 16 т или вибрационным катком массой 6-8 т (4-6 проходов), затем гладковальцовым катком массой 11-18 т (4-6 проходов).

- Смеси из плотного асфальтобетона типов В, Г и Д, а также пористого и высокопористого с содержанием щебня менее 40 % сначала гладковальцовым катком массой 6-8 т или вибрационным катком массой 6-8 т с включенным вибратором (2-3 прохода), затем гладковальцовым катком массой 10-13 т (8-10 проходов), катком на пневмошинах массой 16 т или вибрационным массой 6-8 т с включенным вибратором (4-6 проходов) и окончательно - гладковальцовым катком массой 11-18 т (4 прохода).

Скорость катков в начале укатки не должна превышать: гладковальцовых 5 км/ч, вибрационных - 3 км/ч, пневмоколесных - 10 км/ч.

Холодные смеси предварительно уплотняются пневмокатком (6-8 проходов) или гладковальцовым 6-8 т (4-6 проходов) и окончательное уплотнение под действием автотранспорта.

44. Строительство сборных железобетонных покрытий и оснований.

Для строительства сборных железобетонных покрытий как правило используются плиты ПАГ 14, ПАГ 16 (плита аэродромная гладкая, число - толщина плиты) и ПДГ 14, ПДГ 16 (плита дорожная гладкая).

Строительство сборных покрытий, как правило, должно вестись в одну стадию. В зависимости от состояния земляного полотна, основания, сроков открытия автомобильного движения, допускается двухстадийное строительство.

При двухстадийном строительстве по первой стадии плиты укладываются на земляное полотно или основание без сварки стыковых соединений, заполнения швов, укрепления обочин и откосов. На второй стадии производится перекладка плит с заменой дефектных.

Перед укладкой плит производится планировка верхнего слоя основания или устройство выравнивающего слоя из песка, мелкого щебня, шлака или пескоцементной смеси толщиной 5 см.

Укладка плит производится после заблаговременой их вывозки и раскладки на обочине земляного полотна так, чтобы обеспечить производительную работу применяемого оборудования. Допускается укладка плит в покрытие "с колес".

Укладка плит производится автомобильными кранами "от себя" по выравнивающему слою, спланированному шаблоном.

Окончательная посадка плит на основание производится прикаткой гружеными автомобилями или пневмокатками. Плиты после прикатки должны иметь контакт с основанием не менее 95 % по площади.

Сварка стыковых соединений и заполнение швов герметизирующим материалом (2/3 пескоцементным раствором и 1/3 битумной мастикой) производится сразу после посадки плит.

Движение по сборному покрытию при одностадийном строительстве и после окончания второй стадии, при двухстадийном строительстве можно открывать после сварки стыковых соединений и заполнения швов.

45. Строительство монолитных покрытий и оснований с использованием комплекта машин со скользящей опалубкой

Бетоноукладчики со скользящей опалубкой применяются преимущественно для устройства однослойных покрытий (оснований) без швов расширения и без армирования поперечных швов сжатия. Для строительства покрытий в скользящей опалубке следует использовать бетонные смеси, состав которых обеспечивает максимальную устойчивость комок и боковых граней свежесформированной бетонной плиты после прохода бетоноукладчика. Наибольшая крупность заполнителя в бетоне не должна превышать 20 мм - для верхнего слоя двухслойных покрытий бетонируемых методом сращивания слоев, 40 мм - для однослойных и нижнего слоя двухслойных покрытий; 70 мм - для оснований.

В состав комплекта машин входят: профилировщик, распределитель, бетоноукладчик со скользящей опалубкой, бетоноотделочная машина (трубный финишер), машина для розлива пленкообразующих материалов, нарезчик поперечных швов, нарезчик продольных швов, конвейер-перегружатель, тележка арматурная, перегружатель арматуры, бункер и вибробрус, нарезчик контрольных швов, заливщик швов.

Технология строительства включает:

1. Подготовительные работы - подготовка верха основания (профилировка, установка копирных струн, установка прокладок швов расширения).

2. Распределение и уплотнение бетонной смеси, формирование покрытия и отделка поверхности.

3. Уход за бетоном.

4. Устройство деформационных швов.

Чистовую профилировку основания необходимо производить на ширину, обеспечивающую движение ходовой части бетоноукладочного комплекта машин. Автоматическая система задания вертикальных отметок рабочих органов машин должна работать от двух копирных струн с отклонениями от вертикальных отметок +3 мм. В случае использования в качестве основания цементогрунтов 1 класса прочности, а также при укладке смежных полос допускается работа от одной копирной струны.

Бетонная смесь распределяется распределителем или бетоноукладчиком в случае выгрузки бетонной смеси на основание с учетом припуска на уплотнение.

Мелкие неровности и мелкие дефекты поверхность покрытия исправляются трубным финишером.

Уплотнение и отделка бетона в покрытии производится без остановки бетоноотделочной машины.

Шероховатость бетонного покрытия устраивается обработкой поверхности свежеуложенного бетона мешковиной, щетками, дисковой накаткой и др. В зависимости от требуемой величины Ксц средняя глубина бороздок должна быть в пределах 0,5-1,5 мм.

На полосах уширения проезжей части (на загруженных, у съездов и т.п.), на площадках примыкающих к основной дороге, покрытия устраиваются с применением специальных укладчиков или средств малой механизации.

Для ухода за бетоном применяются пленкообразующие материалы, наносимые на поверхность в количестве 400 г/м2 при температуре воздуха до 25 ?С и 600 г/м2, при температуре 25 ?С и выше в два слоя с интервалом 20-30 мин после испарения влаги. Пазы деформационных швов нарезаются в затвердевшем бетоне алмазными дисками при достижении бетоном прочности на сжатие 8-10 МПа. Допускается устройство пазов деформационных швов комбинированным способом: закладка в свежеуложенный бетон эластичных прокладок и нарезка пазов в затвердевшем бетоне. Деформационные швы заполняются, после их очистки, герметизирующим материалом на основе битума разогретым до температуры 150-180?С.

46. Строительство монолитных бетонных покрытий в сборной опалубке

Бетоноукладчики, перемещающиеся по рельс-формам применяются при строительстве двухслойных покрытий, на дорогах III категории, промышленных и внутризаводских дорог.

В состав рельсового комплекта бетоноукладочных машин входят: профилировщик основания, распределитель цементобетонной смеси, бетоноотделочная машина, комплект рельс-форм, платформа, нарезчик швов, заливщик швов, универсальная бетоноотделочная машина, машина для розлива поенкообразующих материалов, нарезчик швов в свежеуложенном бетоне.

Технология строительства включает:

1. Подготовительные работы - подготовка верха основания (профилировка, устройство выравнивающего слоя), установка рельс-форм, установка элементов деформационных швов, краевой арматуры.

2. Распределение и укладка бетонной смеси, формирование покрытия и отделка покрытия.

3. Уход за бетоном.

4. Устройство деформационных швов.

Рельс-формы устанавливаются на спланированное основание с использованием нивелира. Отклонение отметок рельс-форм после обкатки не должны превышать +5 мм. Снимаются рельс-формы не ранее чем через 24 часа после укладки бетонной смеси.

После установки рельс-форм, окончательного уплотнения и профилирования производится установка арматуры, прокладок и штырей деформационных швов (сжатия, расширения, продольных, коробления).

Расстояние между швами сжатия и расширения зависят от типа армирования покрытия, климатических условий, толщины покрытия, и швами расширения, кроме того, от температуры воздуха при укладке.

Устройство двухслойных покрытий производится, как правило, с использованием двух распределителей. Интервалы времени между укладкой нижнего и верхнего слоев должны быть: при температуре воздуха 5-20?С не более 1 ч, при 20-25?С не более 45 мин, при 25-30?С не более 30 мин.

Для ухода за бетоном применяются пленкообразующие материалы в количестве 400 г/м2 при температуре воздуха до 25?С и 600 г/м2 при более высоких температурах. Нанесение пленкообразующих материалов производится после испарения влаги с покрытия.

Нарезка пазов деформационных швов производится в затвердевшем бетоне при достижении бетоном прочности на сжатие 8,0-10,0 МПа или в свежеуложенном бетоне.

Деформационные швы заполняются, после их очистки, герметизирующим материалом на основе битума разогретым до температуры 150-180?С.

47. Предприятия дорожного строительства, состав и принципы их размещения

Предприятия дорожного строительства обеспечивают строителей дорог машинами, полуфабрикатами (асфальтобетонная смесь, цементобетонная смесь), конструкциями и изделиями.

Производственные предприятия дорожного строительства это прежде всего АБЗ, ЦБЗ, полигоны по изготовлению изделий и конструкций, карьеры каменных материалов, битумные и эмульсионные базы.

Предприятия подразделяются на производственные, вспомогательные и обслуживающие.

Производственные предприятия - АБЗ, ЦБЗ, полигоны. Карьеры. Базы и т.д.

Вспомогательные (ремонтные мастерские, парки, стоянки машин, склады материалов и т.д.).

Обслуживающие - предприятия по обслуживанию производственных и вспомогательных предприятий электроэнергией, водой, паром, сжатым воздухом и т.д.

Размещение производственных предприятий

Можно выделить три наиболее характерных варианта размещения производственных предприятий:

1. Вблизи станций железных дорог - прирельсовое.

2. Вблизи карьеров ДСМ - прикарьерное, либо у реки.

3. Непосредственно около строящейся дороги - притрассовое.

Основные требования по размещению производственных предприятий:

1. Стоимость единицы продукции на месте использования должна быть минимальной.

2. Время, необходимое на доставку материалов на производственное предприятие не должно превышать допускаемого по техническим требованиям.

L1 + L - x = x + L2; .

При размещении производственных предприятий намечают возможные варианты их размещения и окончательное решение принимают после оценки экономической эффективности по стоимости единицы продукции того или другого варианта.

Зона снабжения производственных предприятий зависит от:

1. Состояния подъездных путей.

2. Вида выпускаемой продукции.

3. Типа используемых автомобилей.

4. Климатических условий (остывание асфальтобетонной смеси, схватывания цементобетонной смеси и т.д.)

Рекомендуемая литература по дисциплинам кафедры

Строительство и эксплуатация дорог

Основная

1. Технология и организация строительства автомобильных дорог: учебник для вузов/Под ред. Н.В. Горелышева. -М.: Транспорт, 1992. -551 с.

2. Васильев А.П., Сиденко В.М. Эксплуатация автомобильных дороги организация дорожного движения: учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1990, - 304 с.

Дополнительная

3. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги.

4. Справочник инженера-дорожника. Содержание и ремонт автомобильных дорог /Под ред. А.П. Васильева. - М.: Транспорт, 1990. - 287 с.

5. ВСН 24-08. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог /Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1990. - 198 с.

6. ГОСТ 23457-86. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения.

7. ГОСТ Р 52289-2004. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств. М.: Стандартинформ, 2005.- 95с.

40

Показать полностью… https://vk.com/doc3964114_161556942
712 Кб, 6 марта 2013 в 7:00 - Россия, Москва, ГЭИ, 2013 г., doc
Рекомендуемые документы в приложении