Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Управление и эксплуатация транспортных средств

Эксплуатация автомобильных дорог  Просмотрен 295

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

АВТОМОБИЛЬНЫХ

ДОРОГ

 

 

УЧЕБНИК

В ДВУХ ТОМАХ

Том 2

 

Допущено

Учебно-методическим объединением по образованию

в области железнодорожного транспорта и транспортного строительства

в качестве учебника для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы»

направления подготовки «Транспортное строительство»

 

 

Москва

Издательский центр «Академия»

 

Рецензенты:

 

зав. кафедрой «Автомобильные дороги» Казанского государственного

архитектурно-строительного университета, д-р техн. наук, проф. А.И. Брехман;

первый заместитель генерального директора ФГУП «РосдорНИИ»

по научной работе В.В.Чванов

 

Эксплуатация автомобильных дорог: в 2 т. - Том 2: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.П.Васильев. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 320 стр.

 

Изложены практические мероприятия, методы и технология работ по содержанию и ремонту дорог, организации и повышению безопасности движения на эксплуатируемых дорогах.

Для студентов высших учебных заведений. Может быть полезен специалистам дорожных организаций.

 

 

 

Раздел IV.Технология содержания автомобильных дорог

 

Глава 14.

 

Содержание дорог в теплый период года

 

Содержание земляного полотна и полосы отвода

 

Работы по содержанию земляного полотна направлены на сохранение его геометрической формы, обеспечение требуемой прочности и устойчивости земляного полотна, обочин и откосов, постоянное поддержание в рабочем состоянии водоотводных и водопропускных устройств. Особое внимание необходимо уделять участкам с неблагоприятными грунтовыми и гидрологическими условиями, местам появления и развития пучин, участкам дорог на болотах и в зонах искусственного орошения.

Основные задачи содержания земляного полотна по периодам года следующие:

• в весенний период - исключить переувлажнение грунтов земляного полотна талыми и грунтовыми водами;

• в летний период - выполнить работы по очистке и восстановлению дефектов водоотводных устройств, обочин и откосов;

• в осенний период - предупредить переувлажнение земляного полотна атмосферными осадками, обеспечить минимальную влажность слагающих его грунтов.

Весенний период отличается неблагоприятным сочетанием природных факторов, в результате чего создаются условия, способствующие максимальному увлажнению земляного полотна. Поэтому весной основное внимание необходимо уделять регулированию, улучшению водно-теплового режима земляного полотна и, прежде всего, обеспечить поверхностный сток воды с обочин и откосов при таянии снега.

До начала интенсивного таяния снега проезжую часть, обочины и откосы полностью освобождают от снега и льда, что улучшает условия оттаивания грунтов земляного полотна. Для обеспечения пропуска талых вод очищают от снега и льда открытые лотки, приёмные колодцы, устья труб, выпуски дренажей, выходы на откос дренажных прорезей и воронок, боковые канавы и другие водоотводные сооружения.

 

 

3

Боковые канавы очищают автогрейдерами с кюветовосстановителями по всему их сечению или вручную, устраивая в снегу прорези шириной 0,7 м на всю глубину канавы.

У малых мостов и труб убирают щиты, закрывающие их отверстия, удаляют лёд и снег на ширину, равную ширине отверстия, и на длину не менее 30 м вверх и вниз от искусственного сооружения.

Если на обочинах накопились значительные отложения снега, который не может быть быстро удалён, в этих отложениях через каждые 30…50 м по длине дороги устраивают поперечные прорези шириной 0,5…0,7 м на всю ширину обочины глубиной до её поверхности. Это необходимо для того, чтобы исключить накопление воды на проезжей части, образовавшейся от таяния снега и обеспечить её быстрый сток с поверхности дороги (рис. 14.1).

Если на откосах выемок имеется выход на поверхность грунтовых вод, необходимо производить очистку поверхности откоса от снега с удалением его за пределы выемки, не допуская дополнительного увлажнения грунта откосов талыми водами. Особенно это необходимо выполнять на участках, ориентированных на север.

С началом весеннего потепления устанавливают тщательное наблюдение за дорогой, чтобы своевременно обнаружить признаки пучинообразования.

 

 

Рис. 14.1. Схемы обеспеченности отвода воды, образующейся при таянии снега:

 

а – полная очистка земляного полотна и кюветов от снега; б – устройство продольной прорези в снегу вдоль кювета; в, г – устройство поперечных и продольных прорезей в снегу;

1 – отложения снега; 2 – продольная прорезь; 3 – поперечная прорезь

 

 

4

Первый признак - появление в отдельных местах на покрытии продольных и поперечных трещин, влажных пятен (покрытие как бы «потеет»). Число трещин постепенно увеличивается, они соединяются, образуя сетку трещин.

Важной мерой, которая предотвращающей пучины или максимально ослаблющей их воздействие, является прокопка осушительных дренажных прорезей на неукреплённых обочинах. Прорези шириной 0,25…0,50 м и глубиной, равной толщине дорожной одежды с подстилающим песчаным слоем, роют с обеих сторон пучинистого участка в шахматном порядке на расстоянии 4…8 м одну от другой. Дну их придают уклон 40…50 ‰ в сторону откоса. Воронки, соприкасаясь с тёплым воздухом и подвергаясь прямому нагреву солнечными лучами, способствуют быстрейшему оттаиванию земляного полона и отводу образующейся воды.

Воздушные воронки остаются открытыми до просыхания грунта, что представляет существенную опасность для движения автомобилей. Поэтому на таких участках должны быть установлены соответствующие дорожные знаки и ограждения, снижена скорость движения.

Если признаки пучинообразования всё же появились, необходимо предохранить покрытие от разрушения. Для этого на пучинистом участке на поверхности дороги устраивают «подушку» из котельного шлака, несмёрзшегося сухого песка или гравийно-песчаной смеси слоем толщиной 10…15 см. На «подушку» укладывают деревянные щиты или временное колейное покрытие.

На отдельных участках, где дорожная одежда обладает малой прочностью, движение переносят на объезды или ограничивают скорость и грузоподъёмность автомобилей. Такие участки ограждают барьерами, устанавливают указатели и знаки ограничения скорости и грузоподъёмности.

Борьбу с пучинами прекращают, когда грунт земляного полотна полностью оттает и просохнет. С проезжей части убирают настилы, щиты, маты, шлак и песок, засыпают прорези на обочинах. После просыхания грунта прорези засыпают гравием или щебнем и уплотняют до требуемых норм.

На пучинистых участках необходимо устранить причины пучинообразования.

В противном случае пучины на следующий год могут возникнуть вновь и опять потребуется устройство воздушных воронок.

Для отвода воды из переувлажнённого грунта при весеннем оттаивании могут быть устроены дренирующие фильтры из геотекстиля, поглощающие воду из земляного полотна и песчаного основания, которую затем выпускают на откос или она высыхает (рис. 14.2). Фильтры представляют собой оболочку из геотекстиля диаметром d = 15…20 см, длиной от 1…3 м, плотно заполненные отходами геотекстиля. Их укладывают в траншеи, отрытые на всю глубину дорожной одежды так, чтобы один конец фильтра выходил на откос, и засыпаются грунтом. Расстояние между фильтрами составляет 5…10 м.

 

5

 

Рис. 14.2. Дренирующие фильтры из геотекстиля

 

Места на покрытии, подвергшиеся разрушению или деформациям, исправляют. В конце весны устраняют повреждения земляного полотна: засыпают промоины, исправляют бровки обочины (рис. 14.3), убирают оплывший грунт с откосов выемок и насыпей, подсыпают и укрепляют обрушившиеся откосы.

В летний период выполняют работы по уходу за обочинами, откосами, водоотводными канавами и полосой отвода, устраняя мелкие деформации и разрушения: обочины, откосы, разделительную полосу и полосу отвода освобождают от мусора, посторонних предметов, скашивают сорную траву и вырубают кустарник. Для борьбы с сорняковой растительностью используют скашивание травы косилками или применяют химические вещества - гербициды в виде растворов и суспензий (табл. 14.1).

Применение гербицидов следует согласовывать с местными сельскохозяйственными землепользователями. Для распределения гербицидов применяют прицепные и навесные опрыскиватели разных марок на тракторах и самоходных шасси, а также поливомоечные машины. При использовании гербицидов следует соблюдать требования правил охраны труда и техники безопасности в связи с их токсичностью для людей и животных.

 

 

Рис. Рис. 14.3. Характерные дефекты неукрепленных обочин:

 

а – зарастание сорной травой; б – образование желоба у кромки проезжей части; в – нарастание обочин; г – занижение обочин; д – колеи на обочинах; е – общая деформация обочин

6

Таблица 14.1. Краткие характеристики и нормы расхода гербицидов

 

Гербицид Краткая характеристика Норма расхода, кг/га
Монурон Порошок с содержанием около 80 % химического продукта; представляет собой производное мочевины; применяют в виде раствора; опрыскивают почву до появления всходов сорняков 20…40
Фенурон Порошок, близкий по составу к монурону; применяют так же, как монурон 20…40
Атразин Порошок содержит около 50 % химического продукта; применяют в виде суспензии; опрыскивают почву до появления всходов сорняков; можно опрыскивать и уже взошедшие растения, но действие в этом случае слабее 10…15
Симазин Порошок содержит 50 % химического продукта; применяют в виде суспензии; опрыскивают почву до появления всходов сорняков 15…20
Даланон Порошок содержит около 85 % химического продукта; проникает в растения через опрыснутые листья; применяют в виде раствора, когда высота растущих сорняков достигнет 10…20 см 30…40
ТХА (трихлор-ацетат натрия) Порошок содержит около 85 % химического продукта; эффективно подавляет как однолетние, так и многолетние сорняки; применяют в виде раствора опрыскиванием почвы; способен сохранять в почве свои токсические свойства до 4 мес. 100…120
Сульфамат аммония Порошок содержит около 70…90 % химического продукта; можно применять для борьбы с травянистой и с нежелательной древесно-кустарниковой растительностью; используют в виде раствора для опрыскивания растительности 300…500
  

 

Все работающие с гербицидами должны быть обеспечены комбинезонами, сапогами, рукавицами, защитными очками, респираторами или марлевыми повязками с ватной прокладкой. Продолжительность работы с гербицидами не должна быть более 6 ч в день. Хранят гербициды в прочной, хорошо закрытой таре на отдельном складе.

После работы опрыскивающую аппаратуру и тару, в которой готовили растворы, следует тщательно очистить, промыть горячей водой и сдать на склад.

 

7

Остатки рабочих растворов закапывают в землю на глубину не менее 1 м вдали от жилых построек, скотных дворов, источников питьевой воды. На обработанных гербицидами участках в течение 15 дней со времени обработки запрещается выпас скота, сбор ягод и грибов, кошение травы.

Летнее содержание водоотвода состоит в прочистке отдельных участков водоотводных канав с обеспечением продольного уклона дна не менее 5 ‰, восстановлении укрепления на отдельных разрушенных участках, ремонте и очистке устьев дренажных устройств.

В осенний период проводят работы по предупреждению переувлажнения грунтов земляного полотна весной следующего года. Водоотводные канавы, устья водопропускных устройств и выпуски из дренажей систематически очищают от посторонних предметов и грязи в целях подготовки их к пропуску наибольшего расхода весенних вод. Отверстия малых мостов и труб закрывают щитами с целью не допустить попадание снега в сооружения. Производят планировку и срезку неукреплённых обочин для устранения колей и ликвидации застоя воды. Автогрейдерами тщательно планируют откосы и канавы на снегозаносимых участках.

Имеющиеся в полосе отвода объездные и временные дороги необходимо поддерживать в рабочем состоянии путём периодического профилирования. В то же время при стихийном возникновении въездов и съездов с дороги они должны быть уничтожены, а движение по ним запрещено. На разрешённых въездах и съездах должно быть устроено твёрдое покрытие в зависимости от типа грунта на расстоянии не менее 100…300 м от основной дороги, чтобы избежать её загрязнения.

 

Содержание дорожных одежд и покрытий

 

Основной задачей содержания дорожных одежд является систематический уход, поддержание и повышение транспортно-эксплуатационных качеств покрытия и содержание его в чистоте и порядке.

К наиболее сложным работам по содержанию дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями относят ремонт трещин, ямочный ремонт и ликвидация колей глубиной до 30 мм.

Содержание дорог с усовершенствованными покрытиями. В весенний период, до начала интенсивного таяния, с проезжей части и обочин удаляют снег и лёд. После просыхания покрытие тщательно очищают от грязи, пыли, противогололёдных материалов с использованием различных средств механизации работ.

На дорогах с дорожными одеждами с недостаточной прочностью и большим количеством ослабленных участков (переувлажнение земляного полотна, пучины)

 

8

ограничивают движение автомобилей большой грузоподъёмности, снижают скорость или полностью закрывают проезд, переводя его на специально подготовленные объезды.

Весной с наступлением теплой и устойчивой погоды устраняют мелкие повреждения в виде шелушения, выкрашивания, выбоин, трещин, отдельных волн, бугров, наплывов, обломов и неровностей кромок.

Значительные отложения грязи, которые могут образоваться на отдельных участках весной и осенью, удаляют автогрейдерами, а небольшие отложения удаляют подметанием механическими щётками или поливомоечными машинами.

Подметание дорожных покрытий начинают машинами с механическими щётками от оси дороги с перемещением к кромке проезжей части. Последующие проходы должны перекрывать предыдущие на 0,25…0,50 м.

Уборка производят сухим или мокрым способом. При мокрой уборке покрытие увлажняют из специальных форсунок, разбрызгивающих воду в рабочей зоне. Смёт - пыль, грязь и мелкий мусор - удаляется с покрытия щётками и подается в бункер механическим конвейером или пневматическим рукавом.

При сухом обеспыливании пыль из зоны действия щёток отсасывается вакуумно-пневматическим устройством.

Наиболее высокое качество очистки обеспечивают подметально-уборочные машины с вакуумно-пневматической системой, которые называются вакуумно-уборочными машинами.

Подметально-уборочные машины имеют ширину подметания 1,5…3,0 м и более и рабочую скорость 3,5…25 км/ч.

Мойку дорожных покрытий производят поливомоечными машинами широкими веерообразными струями воды, которые выбрасываются под давлением до 0,4 МПа из сопел с насадками, установленными под углом 75…80о к направлению движения. Расход воды составляет 0,9…1,2 л/м2. Работы по мойке покрытий выполняют чаще всего в ночное время, когда интенсивность движения заметно снижается.

Ширина обрабатываемой при мойке полосы у разных машин - в пределах 2,2…8,5 м, рабочая скорость - 3,5…16,5 км/ч, вместимость цистерн - 6…11 м3.

Для мойки дорог высоких категорий применяют поливомоечные машины, у которых вода выбрасывается тонкими струями из трубы, расположенной перед передним бампером машины, через систему сопел под большим давлением под углом 70…80о к покрытию. При этом рабочая скорость движения поливомоечной машины достигает 60 км/ч.

Поливку дорожных покрытий производят в жаркие летние дни на участках дорог, проходящих в пределах населённых пунктов.

 

 

9

Поливка от мойки отличается тем, что струи воды направлены вперёд и вверх по ходу движения машины, в результате чего вода разбрызгивается и смачивает покрытие, улучшая микроклимат и создавая прохладу. Расход воды при поливке асфальтобетонного покрытия составляет 0,2…0,3 л/м2.

Ликвидация скользкости от избытка битума. В жаркие летние дни на отдельных участках покрытий из асфальтобетона и других битумоминеральных материалов под действием автомобильного движения и солнечных лучей на поверхность покрытия может выступить избыток вяжущего, в результате чего возникает скользкость.

Существует несколько способов устранения этих недостатков. На поверхность такого покрытия могут быть рассыпаны крупнозернистый песок, необработанные или обработанные битумом или битумной эмульсией высевки размером частиц 2…3 мм, которые вдавливают катками в размягчённый слой покрытия. Излишний битум обволакивает песок или высевки; одновременно повышаются сцепные свойства покрытия. Весьма эффективной мерой является обработка таких участков малыми дозами (0,1…0,2 л/м2) органических растворителей (например, керосином, соляровым маслом) с последующей присыпкой песком и после некоторой выдержки (до 0,5 часа) очисткой поверхности подметальными машинами. При этом растворимый битум легко впитывается песком и затем удаляется вместе с ним.

Устранение волн и наплывов. Участки покрытия с волнами и наплывами предварительно разогревают горелками инфракрасного излучения, а затем укатывают катками массой 18…25 т поперек волн или срезают волны и наплывы автогрейдером, а затем закрывают эти места поверхностной обработкой. Волны и наплывы могут быть срезаны холодным фрезерованием без разогрева покрытия.

Сдвиги на асфальтобетонных покрытиях являются следствием недостаточной сдвигоустойчивости асфальтобетонной смеси. В процессе работ по содержанию дороги работы по ликвидации сдвигов выполняют на отдельных участках. Для этого смесь со всего поврежденного места необходимо удалить фрезерованием или при помощи перфораторов и отбойных молотков, исправить основание и уложить новую смесь, которая обладает достаточной для данных условий сдвигоустойчивостью.

Шелушение и выкрашивание покрытия устраняют путём устройства защитного слоя, слоя износа или поверхностной обработки.

Шелушение покрытий из битумоминеральных материалов на дорогах с низкой интенсивностью движения может быть устранено следующим образом. В теплую погоду на сухое покрытие разливают горячий вязкий битум, жидкий битум или битумную эмульсию, расходуя 0,5…0,8 л/м2, и рассыпают крупнозернистый песок или каменные высевки. Аналогично могут быть устранены участки покрытия с заметным выкрашиванием, только в качестве минерального материала рассыпают щебень фракций 8…14 мм.

 

10

Остановка развития трещин. Главная задача борьбы с трещинообразованием состоит в остановке процесса развития трещин, гидроизоляции и восстановлении сплошности покрытия.

Развитие одиночных, преимущественно температурных, трещин можно остановить, если уменьшить в 3-4 раза концентрацию напряжений, возникающих в вершине трещины. Эту задачу можно решить по методу А.П. Матросова, устроив «ловушку» в виде канавки или прорези на расстоянии 10…20 см перед вершиной трещины на глубину не менее 2/3 толщины слоя покрытия. Длина прорези составляет 15…20 см. Как правило, трещина останавливается перед такой преградой и не развивается в длину и ширину (рис. 14.4).

Прорезь может быть сделана дисковой пилой, отбойным молотком и другими инструментами. Трещины и искусственно сделанная прорезь должны быть заполнены органическими вяжущими или битумной мастикой.

При этом целесообразно использовать пластификатор вяжущего материала покрытия, что оказывает положительное влияние на снижение концентрации напряжений в вершине трещины. В качестве пластификаторов применяют гудрон, тяжёлую нефть, смолу и т. д.

При содержании цементобетонных покрытий заделывают швы и трещины, повреждения кромок и граней плит, отдельные раковины; ликвидируют местные просадки и поднятия отдельных плит и восстанавливают поверхность участков с очагами шелушения. Трещины предварительно разделывают пальцевыми фрезами, очищают, а затем заливают. Заливку швов и трещин шириной 5…25 мм производят преимущественно битумными мастиками (в том числе и резинобитумными), составы которых подбирают в зависимости от местных условий.

 

 

Рис. 14.4. «Ловушка» для трещин в виде прорези:

 

1, 3 – вид трещин в плане и разрезе; 2 – прорезь, заполненная

гидроизоляционным материалом; 4, 5 – слои покрытия

 

11

Раковины, выбоины, отдельные очаги поверхностного разрушения заделывают цементо- и полимербетонными смесями, торкрет-бетоном, смесями на жидком промышленном стекле, в отдельных случаях применяют асфальтобетонные смеси.

Заделывают повреждения с помощью цементо- или асфальтобетонных (в том числе литых) смесей, а также смесей на жидком стекле в тёплое время года при температуре воздуха не ниже +5 оС. Полимербетонные смеси применяют при температуре воздуха не ниже +15 оС.

При заделке повреждений глубиной до 5 см применяют мелкозернистый (песчаный) дорожный цементобетон; при большей глубине разрушений используют песчаные или щебенистые бетоны с предельной крупностью щебня до 20 мм. Перед укладкой ремонтной цементобетонной смеси на подготовленную ремонтируемую поверхность тонким слоем наносят (за 10…20 мин) цементный клей, приготовленный из пластифицированного цемента марки не ниже 500.

В летнее время наряду с устранением повреждений систематически очищают проезжую часть, проводят профилактические работы по предохранению цементобетонных покрытий от поверхностных разрушений путём их гидрофобизации.

Гидрофобизация - придание поверхности пор, капилляров и трещин способности не смачиваться водой, что обеспечивает увеличение сцепления колёс автомобиля с покрытием.

На период проведения работ по гидрофобизации участок дороги для движения закрывают. При невозможности перевода движения на объезд гидрофобизацию производят поочередно на каждой половине проезжей части. Работы выполняют после тщательной очистки покрытия щётками поливомоечных или подметально-уборочных машин.

Для нанесения на дорожные покрытия гидрофобизаторов (в виде водных растворов и эмульсий кремнийорганических соединений) используют поливомоечные машины, оснащенные распределительным устройством с обеспечением равномерного розлива с заданным расходом.

Работы по поверхностной гидрофобизации проводят в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5 оС. Движение по обработанному дорожному покрытию открывают не ранее чем через 1 сутки после окончания работ.

В осенний период особое внимание уделяют содержанию обочин, плохое состояние которых может привести к повышенному увлажнению земляного полотна и созданию условий образования в последующем пучин, загрязнению проезжей части и интенсивному разрушению кромок покрытия.

Содержание дорог с переходными и низшими типами покрытий. С целью улучшения ровности покрытия (после дождей в весенний и осенний периоды) и равномерного распределения минерального материала по поверхности дорожной

 

12

одежды осуществляют профилирование покрытия, устраняют отдельные выбоины, колеи и просадки.

Первое профилирование проводят ранней весной (после таяния снега), в результате чего ликвидируют колеи и выравнивают поперечный профиль.

Второе профилирование делают в конце весеннего (влажного) периода для ликвидации вновь образовавшихся деформаций и окончательного выравнивания покрытия.

В летний период профилирование производят после дождей по мере необходимости.

Осенью профилирование производят с таким расчётом, чтобы покрытие при эксплуатации зимой было ровное, без колей и поперечных волн.

В весенний период производят очистку проезжей части от грязи и снежной или ледяной корки по мере её таяния. Покрытие очищают в течение 3-5 дней после освобождения дороги от основной массы снега и льда, пока грязь не засохла и легко удаляется автогрейдером или бульдозером.

Для обеспечения нормальных условий движения в жаркое и сухое время года на пылящих покрытиях проезжей части и неукреплённых обочинах, особенно в населённых пунктах, у автобусных остановок, проводят работы по обеспыливанию.

 

Предыдущая статья:Перспективы развития мирового рынка нефти Следующая статья:Ремонт трещин асфальтобетонных покрытий
page speed (0.0161 sec, direct)