Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ƒеформации и разрушени€ дорожных одежд и покрытий




ƒеформации и разрушени€ могут быть только покрытий и всей до≠рожной одежды в целом.   первым относит износ, шелушение, выкрашивание, выбоины, сдвиги, волны, гребенки и трещины покрыти€ (рис. 5.5), ко вторым Ц пучины (см. гл. 4), просадки, проломы, колеру и разрушени€ кромок дорож≠ных одежд

.

–ис. 5.5. ƒеформации и разрушени€ дорожных покрытий:

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

Ўелушение - отделение чешуек и частиц материала и разрушение по≠верхности покрыти€ под действием колес автомобилей, воды и отрица≠тельной температуры воздуха с об≠разованием микронеровностей глу≠биной до 5 мм.

¬ыкрашивание - отделение зерен минерального материала из покры≠ти€ и образование мелких раковин глубиной от нескольких миллимет≠ров до 20 мм. ѕостепенно разви≠ва€сь, выкрашивание распростран€≠етс€ на значительную площадь и €вл€етс€ признаком начала поверх≠ностного разрушени€ покрыти€.

¬ыбоины - местные разрушени€ покрыти€ глубиной от 20 до 100 мм и более с резко очерченными кра€≠ми. ќни возникают прежде всего из-за недостаточной св€зи между минеральными и органическими ма≠териалами, недоуплотнени€ покры≠ти€, загр€знени€, использовани€ не≠доброкачественных материалов (пережог асфальтобетонной смеси, попадание необработанного щебн€ или песка в смесь и т.д.).

ќсобенно активно процесс обра≠зовани€ выбоин развиваетс€ в весен≠ний период, чему способствует чере≠дование положительных и отрица≠тельных температур воздуха и по≠крыти€, наличие воды в порах по≠крыти€. ѕроника€ в раковины и микротрещины покрыти€, вода ока≠зывает расклинивающее действие, которое значительно увеличиваетс€ при ее замерзании. —в€зи между час≠тицами материала ослабл€ютс€, и под вли€нием колес автомобил€ об≠разуетс€ выбоина, котора€ может быстро увеличитьс€.

Ќаезжа€ на выбоину, колесо полу≠чает толчок, что приводит к повтор≠ному динамическому удару на неко≠тором рассто€нии за выбоиной (рис. 5.6).

 

–ис. 5.6. ƒинамика развити€ выбоин на пок≠рытии:

I, 2 Ц трещины или раковины при выкрашивании; 3 Ц расклинивающее действие воды и льда и образо≠вание трещины в зоне повторного удара; 4 - вторич≠ный удар колеса; 5, 6 Ц развитие смежных выбоин и их объединение

 

ѕри многократном повто≠рении этой нагрузки образуетс€ сле≠дующа€ раковина или трещина, ко≠торые затем сливаютс€ в одну боль≠шую выбоину [11].

—двиги Ц неровности, вызванные смещением материала покрыти€ при устойчивом основании; чаще всего образуютс€ в местах торможени€ автомобилей (остановки, перекрест≠ки). ѕод действием касательных сил происходит сдвиг верхнего сло€ ли≠бо его сдвиг по поверхности нижне≠го сло€ с образованием поперечных трещин на полосах наката. Ётому способствует повышенна€ пластич≠ность верхнего сло€ (избыток в€жу≠щего или недостаточна€ теплоустой≠чивость при высокой температуре). —мещаемый колесом поверхност≠ный слой образует складки и на≠плывы.

¬олны и гребенки Ц неровности в виде поперечных гребней и впадин с пологими кра€ми. «акономерно че≠реду€сь вдоль покрыти€, они фор≠мируютс€, как и сдвиги, в местах торможени€ автомобилей практи≠чески на всех типах покрытий, кроме цементобетонных. ќсновна€ причи≠на волнообразовани€ - излишн€€ пластичность материала, избыток в€жущего или низка€ теплоустойчи≠вость смеси, недостатки уплотнени€, а также систематическое воздейст≠вие на покрытие автомобилей оди≠наковой массы при одинаковой ско≠рости. Ќа покрыти€х переходного типа, преимущественно гравийных, поперечные волны образуют гребен≠ку - правильные четко выраженные поперечные выступы, чередующиес€ с углублени€ми.

“рещины на покрыти€х бывают различных размеров и формы (рис. 5.7). Ќа асфальтобетонных и других покрыти€х, построенных с применением органического в€жу≠щего, трещины могут быть одиноч≠ные поперечные, продольные, косые и в виде сетки.

 

рис. 5.7. “рещины и разрушени€ покрыти€:

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

“рещины поперечные сквозные на всю ширину покрыти€ (температур≠ные) возникают осенью и в начале зимы вследствие резких перепадов температуры воздуха и недостаточ≠ной сопротивл€емости температур≠ным напр€жени€м. ќни располага≠ютс€ по проезжей части на опреде≠ленном рассто€нии друг от друга (5-10м).

ѕродольные трещины, располо≠женные через 20-40 см друг от дру≠га на полосах наката, в сочетании с поперечными трещинами через 1-4 м на всю ширину проезжей части бывают на покрыти€х, содержащих органическое в€жущее, построенных на непрочных основани€х из грунтов или каменных материалов, укреп≠ленных минеральным в€жущим (це≠мент, известь, золы уноса).

ѕродольные трещины на ас≠фальтобетонных покрыти€х часто по€вл€ютс€ на стыке двух полос ук≠ладки покрыти€ при плохом сопр€≠жении. ѕродольные трещины на по≠лосах наката образуютс€ под интен≠сивным движением автомобилей из-за недостаточной прочности от≠дельных слоев одежды и грунтового основани€ (недоуплотнение, переув≠лажнение), превышени€ нагрузок и интенсивности движени€ по сравне≠нию с расчетными. “рещины про≠дольно-косые возникают вследствие недостаточной прочности дорожной одежды, недоуплотнени€ грунтов полотна и их последующей осадки, особенно на высоких насып€х, а также над трубами.

—етка трещин с мелкими €чейка≠ми на полосах наката размером сторон 10-20 см бывает на покрытии, как правило, при недостаточной прочности основани€ на участках оттаивани€ переувлажненного грун≠та в весенний период и период пучинообразовани€. √лавна€ причина большинства трещин Ц усталость до≠рожных одежд, их недостаточна€ прочность.

“рещины на цементобетонных покрыти€х бывают поперечные сквозные, продольные и косые сквозные, поверхностные и волос≠ные усадочные. ѕоперечные сквоз≠ные трещины образуютс€ при боль≠ших рассто€ни€х между швами и в тех случа€х, когда произошло сцеп≠ление бетонных плит с основанием, и они не могут перемещатьс€ при температурных изменени€х. ѕродольные сквозные трещины возника≠ют при неоднородно уплотненном земл€ном полотне, когда кра€, уп≠лотненные меньше, начинают да≠вать осадку.  осые сквозные трещи≠ны по€вл€ютс€ над пустотами, осад≠ками земл€ного полотна и при не≠достаточно прочном покрытии. Ќа≠личие сквозных трещин в цементобе≠тонных покрыти€х обычно служит признаком недостаточной прочнос≠ти и начала разрушени€. ѕоверх≠ностные, неглубокие трещины воз≠никают из-за неравномерного рас≠пределени€ температуры по толщи≠не плиты, вызывающего ее коробле≠ние.

–азрушение стыков - обламывание кромок и выбивание заполн€ющей мастики. ќсновными причинами €в≠л€ютс€ удары колес автомобилей, недоброкачественна€ цементобетонна€ смесь, неудовлетворительна€ на≠резка и отделка швов.

ѕросадки - впадины глубиной 50-100 мм и более с пологой поверх≠ностью, но без выпучивани€ и обра≠зовани€ трещин на прилегающих участках. ќни возникают в местах пониженной прочности слоев одеж≠ды и грунта при увлажнении. ѕро≠садки могут быть в первые годы эксплуатации дороги при неблаго≠при€тных грунтово-гидрогеологических услови€х, вследствие недостаточного уплотнени€ грунтов земл€ного полотна и слоев одежды, а также при про€влении т€желых автомобилей, на которые дорожна€ одежда не была рассчитана.

ѕроломы Ц разрушени€ одежды в виде более или менее длинных прорезей глубиной до 100 мм по поло≠сам наката и выпучиваний сбоку проломов высотой 50-100 мм. ћок≠рые проломы образуютс€ вследст≠вие переувлажнени€ и пластического течени€ материала слоев основани€ и грунта, сухие Ц вследствие прорезани€ всех слоев одежды под дейст≠вием вертикальной силы при недос≠таточной толщине конструкции и слабом уплотнении слоев и грунтов земл€ного полотна.

 олеи Ц деформации и разрушени€ дорожной одежды в виде небольших углублений по полосам наката. ѕри интенсивном т€желом движении ко≠леи могут превратитьс€ в проломы;  олеи образуютс€ при накоплении пластических деформаций в сло€х дорожной одежды, а также усилен≠ном износе верхнего сло€ покрыти€. ¬ реальных услови€х оба процесса колееобразовани€ суммируютс€.

–азрушение кромок - отдельные трещины и сетки трещин вдоль кромок, откол, искажение попереч≠ного профил€ прикромочных полос. –азрушение кромок происходит вследствие пониженной прочности прикромочных полос проезжей час≠ти (заниженна€ толщина слоев одежды у кромок, повышенна€ влажность грунта основани€ под кромкой) и отсутстви€ укрепленных полос со стороны обочин. Ќаличие деформаций и разрушений чаще все≠го свидетельствует о недостаточной прочности дорожной конструкции, о превышении фактической интенсив≠ности движени€ над расчетной.

»знос покрытий и его причины. Ќа износ покрытий наибольшее вли€≠ние оказывает движущиес€ автомо≠били. ѕод нагрузкой шина деформи≠руетс€, в зоне контакта с покрытием сжимаетс€, а вне контакта расши≠р€етс€ (рис. 5.8).

рис. 5.8. —хема истирани€ покрыти€ шиной: ј - зона сжати€; Ѕ - зона раст€жени€

 

ѕуть точки на ши≠не в плоскости контакта l 1 меньше, чем вне его l, точка перемещаетс€ с ускорением, большим по сравнению с движением до входа в контакт с покрытием. ¬ то же врем€ углова€ скорость α в секторах практически одинакова€. ѕоэтому точка прохо≠дит по покрытию путь определенной длины с проскальзыванием вместо одного качени€. ѕод воздействием этих усиленных касательных напр€≠жений в плоскости следа истираютс€ покрытие и шины. Ќаибольшие ка≠сательные усили€ и наибольший из≠нос возникают при торможении автомобил€. »знос от грузовых автомобилей примерно в 2 раза больше в сравнении с легковыми. „ем больше прочность, тем меньше и равномернее износ покрыти€ по ширине.

Ќа покрыти€х из малопрочных материалов интенсивность износа значительно выше, чаще образуютс€ колеи и выбоины.

—редний износ по всей площади покрыти€ (мм)

h ср = Kh н, (5.2)

где   - коэффициент неравномерности износа (в среднем   = 0,6 ÷ 0,7); h н Ц из≠нос в полосе наката, мм.

»знос усовершенствованных покрытий измер€ют в миллиметрах, а покрытий переходного типа также и по объему потери материала.

ќсобенности износа шероховатых покрытий. »х износ про€вл€етс€ в уменьшении высоты и шлифовании неровностей макрошероховатости.

”меньшение макрошероховатости покрытий под действием колес авто≠мобилей происходит в два этапа. Ќа первом этапе сразу после окончани€ строительства шероховатость пок≠рыти€ уменьшаетс€ за счет погруже≠ни€ щебн€ в нижележащий слой покрыти€. –азмер этого погружени€ за≠висит от интенсивности и состава движени€, крупности щебн€ и твер≠дости покрыти€, которую оценива≠ют глубиной погружени€ иглы твер≠домера; асфальтобетонные покры≠ти€ могут быть очень твердые Ц 0-2 мм, твердые Ц 2-5 мм, нормальные Ц 5-8 мм, м€гкие Ц 8-12 мм, очень м€гкие Ц 12-18 мм. ÷ементобетонные покрыти€ обладают абсо≠лютной твердостью.

ѕо данным канд. техн. наук ћ. ¬. Ќемчинова общее уменьшение макрощероховатости может быть описано уравнением [12]

R ср = ae Цb м+ c, (5.3)

где м Ц число прошедших автомоби≠лей; а, b, с Ц коэффициенты, завис€щие соответственно от размера щебн€, твер≠дости покрыти€ и состава транспорт≠ного потока.

ќпределение износа покрытий рас≠четом. —реднее значение уменьше≠ни€ толщины покрытий в год вследствие износа можно определить по формуле проф. ћ. Ѕ.  орсунского [18]

h = a + bB (5.4)

h = a + bN/1000, (5.5)

где а - параметр, завис€щий в основ≠ном от погодоустойчивости покрыти€ и климатических условий; b Ц показатель, завис€щий от качества (в основном прочности) материала покрыти€, степе≠ни его увлажнени€, состава и скорости движени€; ¬- грузонапр€женность дви≠жени€, млн. т брутто в год; N -интен≠сивность движени€, авт./сут (N ≈ 0,001 ¬).

»знос покрыти€ за лет с учетом изменени€ состава и интенсивности потока в перспективе по геометри≠ческой прогрессии

(5.6)

где N1 -интенсивность движени€ в ис≠ходном году, авт./сут;   = 1,05 ÷ 1,07 - коэффициент, учитывающий измене≠ни€ состава потока; q1 Ц показатель еже≠годного роста интенсивности движени€

¬ последние годы дл€ повышени€ устойчивости движени€ автомоби≠лей стали примен€ть шины с шипа≠ми и цеп€ми. јсфальтобетонные покрыти€ при эксплуатации с цеп€≠ми и шипами изнашиваютс€ в 2-3 раза быстрее. ƒаже на покрыти€х из высокопрочного литого асфальтобе≠тона на автомобильных магистра≠л€х ‘–√, где используют шины с шипами, через одну - две зимы обра≠зуютс€ колеи по полосам наката глубиной до 10 мм. ѕоэтому в усло≠ви€х ———– использование шин с шипами и цеп€ми противоскольже≠ни€ на дорогах общего пользовани€ должно быть строго ограничено.

¬ качестве критери€ предельного состо€ни€ покрыти€ по износу мож≠но прин€ть размер допустимого из≠носа яи дл€ покрытий: асфальтобетонных Ч10-20 мм; щебеночных (гравийных), обработанных органи≠ческим в€жущим,-30-40 мм; щебе≠ночных из прочного щебн€ - 40-50 мм; гравийных - 50-60 мм.

»змерение износа. ≈жегодный из≠нос цементо-, асфальтобетонных и других монолитных покрытий изме≠р€ют при помощи реперов, заклады≠ваемых в толщу покрыти€, и износомера [18]. ѕри этом способе измере≠ни€ износа в покрытие предвари≠тельно закладывают реперы-ста≠канчики из латуни. ƒно стаканчика служит поверхностью, от которой выполн€ют отсчет. »знос определ€≠ют также с помощью пластин (ма≠рок) трапецеидальной формы из из≠вестн€ка или м€гкого металла, заде≠лываемых в покрытие и истира≠ющихс€ совместно с ним.

ƒл€ определени€ износа покрытий можно использовать различного ро≠да электрические приборы дл€ изме≠рени€ толщины слоев в слоистых полупространствах. Ќапример, в ‘–√ используют электромагнитный прибор стратотест, основанный на отражении электромагнитных волн. ѕодобный прибор разработан также в Ћенинградском филиале —оюздорнии.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-08-18; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 43860 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќаука Ч это организованные знани€, мудрость Ч это организованна€ жизнь. © »ммануил  ант
==> читать все изречени€...

529 - | 454 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.