Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Октября 2013 в 00:41, лекция
Основные требования, предъявляемые к автомобильным дорогам - это соответствие геометрических параметров поперечного профиля, плана и продольного профиля дороги требования СНиП, состояния покрытия и прочности дорожной одежды, ровности и сцепных качеств покрытий, состояния обочин, габаритов и грузоподъемности мостов и путепроводов, интенсивности и состава транспортных потоков, а также безопасности движения.
изменяться от 20 до 80 км/ч.
ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ
Сплошной контроль сцепных свойств дорожных покрытий осуществляют с помощью передвижной установки ПКРС-2У (лаборатория КП-511 или КП-514) или других приборов, показания которых должны быть приведены к показаниям ПКРС-2У. Коэффициент сцепления измеряют при скорости автомобиля-лаборатории 60 км/ч путей полного затормаживания измерительного колеса на мокром покрытии с шиной без протектора. В момент измерения толщина водной пленки на покрытии должна быть не менее 1 мм.
Измерения производят по левой полосе наката каждой полосы движения. Количество измерений на километр зависит от однородности поверхности покрытия и колеблется от 2 до 6.
Выборочный контроль сцепных свойств покрытия осуществляют переносным прибором ППК-2 на мокром покрытии.
Назначение и устройство лаборатории КП-511
Лаборатория КП-511 предназначена для измерения ровности и коэффициента сцепления поверхности покрытий автомобильных дорог как вновь построенных, так и находящихся в эксплуатации и может быть использована дорожными проектными, строительными и эксплуатационными организациями при решении задач по определению технико-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Является модернизированным вариантом передвижной лаборатории ПКРС-2. Лаборатория КП-511 оборудуется на базе (шасси) автомобилей типа ЕрАЗ, УАЗ или РАФ и укомплектовывается одноколесным динамометрическим прицепом. Пределы измерения ровности: 0 - 2000 см/км. Пределы измерения коэффициента сцепления: 0 - 1.
Измерение сцепления покрытий проводят в режиме скольжения полностью заблокированного колеса прицепного устройства по увлажненной поверхности покрытия. Колесо блокируется нажатием на тормозную педаль в отдельных точках дороги. Непосредственно перед каждым измерением коэффициента сцепления дорожное покрытие должно быть искусственно увлажнено путем открытия заслонки системы принудительного нормированного полива, при этом расход воды должен быть таким, чтобы обеспечить на покрытии расчетную пленку воды толщиной 1 мм. При измерении величины коэффициента сцепления на большом протяжении проводят не менее 3-х измерений на 1 км полосы движения.
Прибор ППК-2
Прибор предназначен для оценки коэффициента сцепления колеса автомобиля в определенном месте дорожного покрытия. Принцип действия прибора основан на оценке потерь кинетической энергии при трении имитаторов колеса автомобиля о покрытие при стандартизованной величине начальной потенциальной энергии. Для измерения коэффициента сцепления дорожное покрытие необходимо увлажнить непосредственно под имитаторами и в направлении их скольжения. Размер полосы увлажнения при этом не должен быть менее 15´30 см. Для этого достаточно израсходовать 100 - 150 см3 воды.
Не позднее, чем через 3 сек после увлажнения покрытия необходимо нажать на кнопку сброса груза и произвести измерение коэффициента сцепления. Величина конечного перемещения имитаторов, характеризующая коэффициент сцепления фиксируется на измерительной шкале передвижной регистрирующей шайбой, сдвигаемой муфтой по опорной штанге. Для получения устойчивых значений коэффициента сцепления на любых типах покрытий достаточно произвести от трех до пяти измерений.
4. Дефекты земляного полотна и причины их возникновения. Водно-тепловой режим земляного полотна.
Для земляного полотна типичны осадки, просадки, пучины и деформации обочин, расползание насыпей, сползание и размывы откосов из несвязанных и слабосвязанных грунтов.
Осадки возникают вследствие недостаточного уплотнения или переувлажнения грунтов, особенно часто в местах повышенного увлажнения, при применении недоброкачественных грунтов для высоких насыпей.
Просадки насыпей образуются на участках со слабыми подстилающими грунтами – на болотах, просадочных грунтах, карстах и т.д.
Сползание происходит на косогорах участках из за недостаточного сопротивления сдвигу основания насыпей или на оползневых участках. Причинами этих деформаций являются недоброкачественная подготовка основания (отсутствие уступов, недостаточное уплотнение) наличие в основании слабопрочных грунтов, повышенное увлажнение и недоуплотнение нижних слоев насыпи.
Оползание откосов наблюдается при применении слабых грунтов, их переувлажнении и недоуплотнении, чаще всего из-за отсутствия укреплений и интенсивного увлажнения атмосферными осадками, а также при превышении норм крутизны откосов.
Размывание и выдувание обочин и откосов происходит вследствие водной и ветровой эрозии, когда земляное полотно возведено из несвязанных или слабосвязанных грунтов при недостаточно эффективном укреплении откосов и обочин.
Пучины – деформации и разрушения дорожной одежды в виде бугров и трещин. Процесс пучинообразования связан с изменениями водно-теплового режима земляного полотна в течение всего года. Пучение дорожной одежды обусловлено одновременным сочетанием трех факторов: интенсивным морозным влагонакоплением, при котором максимальная относительная влажность Wmax≥0,75Wт ; промерзанием грунта под дорожной одеждой на глубину hпр≥0,5 м; наличием мелких пылеватых песков и супесей, пылеватых суглинков.
Земляное полотно подвергается воздействию поверхностных и грунтовых вод. Поверхностные воды попадающие в земляное полотно, как и грунтовые воды, находящиеся в нем, непрерывно перемещаются из мест с более высокой в места с более низкой температурой. Интенсивности этих процессов способствуют изменения внешней температуры воздуха по сезонам. Летом поверхностные воды частично проникают в зем. полотно, большая их часть отводится по водоотводной системе или испаряется, вода просочившаяся в зем. полотно, остается в верхней части или сливается с грунтовыми водами. Осенью из-за увеличения осадков, снижения температуры, повышения влажности воздуха большая часть поверхностных вод проникает в зем. полотно и переувлажняет его. Зимой после начала замерзания грунта, начинающегося с поверхности и в первую очередь под проезжей частью, очищаемой от снега, под влиянием разности температур и других причин происходит дополнительное переувлажнение верхней части зем. полотна. Вблизи границ промерзания грунта происходит избыточное накопление влаги, которая замерзает при температуре ниже 0-4 оС в виде линз и ледяных прослоек. При замерзании воды, перенасытившей грунты, и увеличения ее в объеме происходит пучение грунта. Весной по мере оттаивания грунта, начинающегося в первую очередь под проезжей частью, грунт, перувлажненный за осенний и зимний периоды, не может освободится от воды из-за влажности воздуха и весенних осадков и из-за наличия под грунтом еще замершего грунта. Происходит полная потеря несущей способности грунта, что ведет к деформациям и разрушению дорожной одежды
Развитию и пучинообразованию
способствуют неблагоприятные погодно-
Общую устойчивость дорожной конструкции (дорожная одежда + зем. полотно) можно характеризовать коэффициентом пучения (Кпуч), определяющийся как отношение общего поднятия дорожной одежды (lпуч) к глубине промерзания земляного полотна (Zпр) (Кпуч=lпуч/Zпр.)
Критерием прочности дорожной одежды считается коэффициент неравномерного пучения (Кн.пуч.) представляющий собой отношение неравномерного поднятия дорожной одежды (lн) к допустимому поднятию покрытия (lдоп).
5. Дефекты нежёстких дорожных одежд и причины из возникновения.
Шелушение и выкрашивание – технологические дефекты, возникающие в результате недостаточно прочного сцепления вяжущего с каменным материалом.
Выбоины – местные разрушения в виде углублений с резко очерченными краями, образуются в результате недостаточного прочного сцепления вяжущего с каменным материалом, а также в результате нарушения технологии укладки покрытий или в результате выщелачивания покрытия водой.
Волны – чередование на покрытии гребней и впадин (через 0,4-2,0 м) вдоль дороги. Эти дефекты вызваны применением некачественных асфальтобетонных смесей (либо избытком вяжущего в смеси, либо недостаточной теплоустойчивостью а/б при воздействии высоких температур, либо недостаточным количеством щебня в смеси).
Сдвиг – смещение асфальтобетона в покрытии в продольном направлении. Часто такие смещения сопровождаются наплывом слоя на слой. Встречается в местах остановок транспортных средств, в местах торможения транспорта, на крутых спусках и т.д. Эти дефекты возникают в результате применения асфальтобетонных смесей, имеющих избыток вяжущего или недостаточно теплоустойчивых смесей, в результате недостаточного сцепления асфальтобетонного покрытия с основанием.
Колейность – искажение поперечного профиля на полосах наката, т.е. в местах, подвергающихся многократному воздействию нагрузки транспортных средств. Этот дефект вызван потерей прочности дорожной одежды.
Продольные трещины – могут вызваны недостаточной несущей способностью дорожных одежд (как правило, такие трещины возникают на полосе наката), а также некачественным устройством полос сопряжений при укладке и уплотнении а/б слоев.
Разновидность продольных трещин являются также колейные трещины, которые обусловлены потерей прочности дорожной одежды и расположены в зоне колеи или полосы наката.
Поперечные трещины – являются температурными, но могут возникать при некачественном сопряжении двух участков покрытий после технологического перерыва.
Косые трещины – наиболее часто появляются на участках, подвергающихся многократному воздействию транспортных средств, на поворотах. Эти дефекты возникают с недостаточной прочностью дорожной одежды.
В зависимости от количества и расположения трещины классифицируются на:
- одиночные трещины,
т.е. трещины разного
- отдельные трещины – поперечные, косые и криволинейные, расположенные на расстоянии 10-20 м друг от друга;
- редкие трещины – поперечные, косые и криволинейные, расположенные на расстоянии 4-10 м друг от друга;
- частые трещины – поперечные, косые и криволинейные, расстояние между которыми равно 1-4 м. Иногда эти трещины связаны между собой, но не образуют замкнутую фигуру.
Сетка трещин – взаимно пересекающиеся трещины, произвольного очертания (поперечные, продольные и криволинейные), образующие замкнутую фигуру. Сетка трещин свидетельствует о недостаточной прочности дорожной одежды.
Сетка трещин типа «крокодиловая кожа» - сетка трещин с мелкими многоугольными ячейками. Возникает на участках подвергающихся многократной нагрузки транспортных средств, является силовым дефектом, свидетельствует о недостаточной несущей способности дорожной одежды.
Просадки – резкие искажения профиля покрытия, имеющие вид впадин. На дорожных одеждах с а/б покрытием в местах просадок часто наблюдается сетки трещин. Просадки возникают в результате недостаточной прочности дорожной конструкции, в основном из-за недостаточной прочности основания и зем. полотна.
Проломы – полное разрушение дорожной одежды в результате очень низкой прочности всех слоев и зем. полотна. Часто проломы возникают в местах просадок из-за скопления влаги и размыва грунта.
6. Дефекты жёстких дорожных одежд и причины их возникновения.
Сквозные продольные и косы трещины - возникают в результате недостаточной несущей способности дорожной одежды и зем. полотна. Эти трещины наиболее интенсивно развиваются в местах, где многократно прикладывается автомобильная нагрузка, т.е. на полосе наката, на поворотах. На ц/б покрытиях такие трещины наиболее раскрыты, чем на железобетонных покрытиях (их сдерживает арматура).
Косые трещины в углах плит – возникают в результате недостаточной несущей способности дорожной одежды, из-за неплотного контакта цементобетонной плиты с основанием.
Поперечные трещины – температурные образуются из-за излишне большого расстояния между поперечными швами.
Усадочные трещины – паутинообразные поверхностные трещины, вызванные неправильным подбором состава цементобетона и неправильным уходом за свежеуложенным бетоном, в результате чего происходит неравномерное высыхание поверхности бетона.
Поверхностные трещины – в ц/б покрытиях обусловлены неравномерным распределением температуры по толщине плиты, вызывающим температурные напряжения и коробление плиты, а также недостаточной деформативной способностью при одновременном возведении нагрузки транспортных средств и температуры.
Сколы – возникают при недостаточной прочности дорожной одежды, обусловленной недоуплотнением бетона в углах плит при строительстве, недостаточной прочностью зем. полотна, недостаточно прочным контактом между плитой и искусственным основанием, в результате чего возникает концентрация напряжений.
Сколы кромок плит – трещины вдоль кромки, отколы возникают вследствие недостаточной прочности цементобетона в поверхностном слое плиты, переувлажнением грунта основания из-за попадания влаги через шов в грунт, а также недоуплотнением бетонной смеси у кромок плиты.
Разрушение заполнителей швов покрытия – происходит в результате применения недостаточно температуростойких и эластичных герметизирующих материалов. Под воздействием отрицательных температур герметики становятся хрупкими и выкрашиваются, в районах с жарким климатом происходит вплавление герметика.
Образование уступов и перепадов – происходит из-за недостаточно полного контакта плиты с искусственным основанием или в результате чрезмерных деформаций грунтового основания, вызванных потерей ее прочности (переувлажнение, попадание излишней влаги через шов, вымывание грунта в процессе строительства, просадочные или пучинистых грунты).
Просадки дорожных одежд с ц/б или ж/б покрытиями – происходят в результате недостаточной несущей способности грунтового основания или всей дорожной одежды.
Проломы плит – полное разрушение плиты, возникают в результате низкой прочности грунтового основания и всей дорожной одежды.
Шелушение и выкрашивание – поверхностное отслаивание тонких (2-5 мм) слоев цементобетона, отделение цементного камня от заполнителей, выкрашивание мелких частиц. Шелушение может быть на небольших участках (очаговое шелушение) и сплошное (на всю плиту), различают поверхностное и глубокое (до 3 см) шелушение. Причины возникновения являются применение ц/б смесей с повышенными пористостью и водоцементным отношением, у которых может происходить неравномерное схватывание и поверхностный слой имеет повышенную влажность, некачественное уплотнение смеси и неправильный уход за свежеуложенным цементобетонном, нарушением температурного режима при пропаривании плит в заводских условиях, применение антигололедных материалов (хлоридов).