Главная Случайная страница



Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Взаимодействие автомобиля и дороги





 

Под воздействием транспортных нагрузок на асфальтобетонном покрытии возникают различные виды деформаций и разрушений, которые снижают сроки службы покрытий и приводят к дорожно-транспортным происшествиям. Движение по деформированным покрытиям сопровождается ударами и вертикальными колебаниями колес, кузова и других частей автомобиля. Механизмы автомобиля изнашиваются, водители и пассажиры испытывают неудобства. Средняя скорость движения автомобилей нередко уменьшается до 50%, что снижает производительность и повышает себестоимость перевозок. Работы по содержанию дорог, в частности, по очистке дорожных одежд от пыли, грязи, снега и льда усложняются.

Под влиянием давления колеса автомобиля дорожная одежда прогибается (рис.1). Наибольший прогиб - в центре следа колеса 1 с уменьшением по мере удаления. Прогиб распространяется от колеса тяжелого грузового автомобиля во все стороны на расстояние 3+4 м, образуя упругую чашу 5. Чаши прогиба от всех колес автомобиля, частично перекрывая одна другую, могут полностью охватывать проезжую часть дороги.

Рис.1. Схема прогиба дорожной одежды под колесом автомобиля в поперечном направлении (а) и продольном (б) направлениях

1 - колеса автомобиля; 2 - прогиб покрытия; 3 - покрытие; 4 - основание; 5 - чаша прогиба.

Кроме того, деформируются все слои дорожной одежды. Зерна минеральных материалов (особенно не обработанных вяжущими) стираются, раскалываются и таким образом измельчаются. Между частицами мельче 3 мм вода поднимается по капиллярам и длительно в них удерживается. Зерна с водой образуют пластичную массу, которая действует как смазка и увеличивает размеры прогиба одежды под колесами автомобилей. Например, если основание и построено из известнякового щебня низкой марки, содержащего свыше 16% мелких частиц размером до 2 мм, то оно может полностью потерять несущую способность.

В асфальтобетонных покрытиях под влиянием прогибов материалы также измельчаются, хотя и с меньшей интенсивностью. При этом увеличивается суммарная поверхность зерен и вяжущего становится недостаточно. Кроме того, так как вяжущее стареет, то покрытие делается более жестким. В нем образуются сначала волосные, затем более широкие трещины, в которые проникает вода, замерзающая зимой и постепенно разрушающая покрытие.



В зависимости от погодных условий, скорости движения транспорта и других причин изменяется удельное давление на покрытие от колес автомобилей. В жаркую погоду темное асфальтобетонное покрытие нагревается до температуры свыше 60 °С при температуре воздуха около 30°С. Колеса автомобилей нагреваются также и в результате работы, трения и ударов о неровности покрытия. При нагреве колес увеличивается в объеме воздух в камере, уменьшается площадь следа и дополнительно возрастает давление на покрытие.

 

3. Виды деформаций и разрушений на а/д: пучинистость земполотна, просадки дорожной одежды, проломы, колеи.

 

Пучинами называют деформации земляного полотна и дорожных одежд, проявляющиеся зимой во взбугривании и потере ровности покрытия, а в период оттаивания при проезде автомобилей - в проломах одежды, вызванных снижением прочности переувлажненных грунтов.

Внешними признаками пучинистых мест в зимний период являются неравномерное поднятие участков покрытия, образование отдельных бугров или группы бугров на покрытии, развитых по площади проезжей части с различной степенью интенсивности. Значительная часть из них, как правило, имеет сетку трещин, концентрирующуюся у вершины бугров пучения, которые разрушают покрытие на отдельные куски различной величины и формы.

Просадки это впадины глубиной 50-100 мм и более с пологой поверхностью, но без образования трещин на прилегающих участках. Возникают в местах с пониженной прочностью слоев дорожной одежды и грунтов земляного полотна при их увлажнении. Просадки могут образовываться в первые годы эксплуатации дороги при неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях вследствие недостаточного уплотнения грунтов земляного полотна и слоев дорожной одежды, а также при проходе тяжеловесных автомобилей, на которые не была рассчитана дорожная одежда.

Проломы возникают в периоды переувлажения подстилающего грунта. Проломы бывают мокрые и сухие. Мокрые проломы образуются вследствие переувлажнения и пластического течения материала слоев основания дорожной одежды и грунта земляного полотна, сухие - вследствие "прорезания" всех слоев дорожной одежды под действием вертикальной силы при недостаточной толщине конструкции и слабом уплотнении слоев и грунтов земляного полотна.

Наиболее распространенный дефект покрытий, вызываемый увеличением удельного давления сверх нормативного, - образование колеи (рис.3). На дорогах общего пользования – на крайней правой полосе, где едет в основном большегрузный транспорт, а также и в условиях повышенных летних температур воздуха. В городах такие деформации можно наблюдать у остановок общественного транспорта даже в слоях 1, 2, построенных на жестком основании 3.



Рис.3. Образование колеи в асфальтобетонном дорожном покрытии

1, 2 - верхний и нижний слои покрытия; 3 - жесткое основание; 4 - дополнительный слой основания.

 

4. Виды деформаций и разрушений на а/д: износ (истирание), выбоины, вмятины, сдвиги.

 

Износ (истирание) – равномерное или неравномерное уменьшение толщины покрытия в результате потери материала под воздействием движения и природных факторов. Величину износа измеряют в мм уменьшения толщины покрытия в год или в м³ износившегося материала на 1 км дороги в год.

На дорогах с интенсивным движением автомобилей не только образуются колеи, но покрытие шлифуется и даже истирается, т.е. изнашивается (рис.4). В этом случае снижается прочность дорожной одежды, уменьшается шероховатость и покрытие (особенно влажное) становится скользким, что вызывает дорожно-транспортные происшествия. Износ покрытий увеличивается при их обработке в зимнее время растворами противогололедных реагентов.

Рис.4. Износ дорожного покрытия

1 - верхний слой; 2 - нижний слой; 3 - уменьшение толщины верхнего слоя.

 

Выбоины – местные разрушения покрытий в виде углублений разной формы.

Вмятины – отпечатки, возникающие на пластичном покрытии в жаркое время года.

Сдвиги – смещения покрытия в направлении движения. Неровности, вызванные смещением материала покрытия при устойчивом основании, которые образуют складки и наплывы. Образуются под действием касательных сил, которые способствуют сдвигу верхнего слоя, либо его сдвигу по поверхности нижнего слоя с образованием поперечных трещин на полосах наката. Чаще всего появляются в местах торможения автомобилей (остановок, участков разгона и торможения). Основная причина возникновения - избыток вяжущего или недостаточная теплоустойчивость при высокой температуре и низкая сдвигоустойчивость

 

5. Виды деформаций и разрушений на а/д: волны, шелушение, выкрашивание, трещины.

Волны – неровности в виде чередующихся гребней и впадин (в основном на автобусных остановках), связанные с колебанием пневматических шин. Формируются в местах торможения и разгона автомобилей. На щебеночных и гравийных покрытиях – гребенка.

В жаркую погоду повышается пластичность асфальтобетона и его верхний слой 3 (рис.5) под действием касательных сил, особенно при торможении, сдвигается на уклонах и в местах остановок общественного транспорта, происходит волнообразование на покрытии. Разновидностью волн являются наплывы 2, при которых материал сдвигается в поперечном направлении. Например, в местах остановок общественного транспорта материал смещается на бордюр 1.

Рис.5. Волнообразование на асфальтобетонном покрытии

1 - бордюр; 2 - наплыв; 3 - верхний слой покрытия.

 

Шелушение – отслаивание вяжущих от каменных материалов. Образуется под действием колес автомобилей, воды и отрицательной температуры воздуха

Выкрашивание - Отделение зерен минерального материала от покрытия и образование мелких раковин глубиной от нескольких миллиметров до 20 мм. Постепенно развиваясь, выкрашивание приводит к значительным разрушениям. Возникают из-за недостаточной связи между минеральными и органическими материалами, недоуплотнения покрытия, загрязнения, использования недоброкачественных материалов и нарушения технологии производства асфальтобетонных смесей (перегрева асфальтобетонных смесей, применения необработанного щебня или песка в смеси и т.д.).

Трещины. При резком снижении температуры воздуха осенью и больших перепадах температуры зимой на покрытиях образуются трещины (Рис. 6) Поперечные температурные трещины 1 образуются из-за недостаточного сопротивления асфальтобетона температурным напряжениям. Они распределяются на расстоянии 6+10 м одна от другой.

 

Рис.6. Дефекты дорожного покрытия

1 - 3 - поперечные, продольные и косые трещины; 4 - сетка трещин; 5 - обломы кромок.

 

Из-за плохого сопряжения горячей смеси одной полосы к ранее уложенной холодной полосе на покрытиях появляются продольные трещины 2. Косые трещины 3 продолжают поперечные и продольные трещины при недостаточно прочном покрытии. Сетка трещин 4 возникает на дорожном покрытии, как правило, при недостаточно прочном основании.

Различают три основных вида трещин поперечные, продольные, косые и мелкая сетка. Поперечные (температурные) образуются при резких колебаниях температуры, расстояние между ними 5-8м. При широких покрытиях вдоль оси дороги появляются продольные трещины. Косые трещины образуются при неравномерном пучении или просадках земполотна. Мелкая сетка образуется на недостаточно прочных дорожных одеждах. В зависимости от размеров трещины делятся на волосяные (до 1мм), мелкие (1-2мм), средние (3-10мм) и крупные (свыше 10мм).

В местах сопряжения покрытия с обочинами может наблюдаться облом кромки 5. Чаще всего это происходит при переезде через кромки тяжелых грузовых автомобилей. При строительстве дорог кромки покрытия предохраняют укрепительными полосами. Если таких полос нет, то их строят во время ремонтных работ.

 








Date: 2015-07-22; view: 2439; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2021 year. (0.008 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию