ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 149
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЗ-2023
Лист
24
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата
Под покрытием согласно [7] понимается верхняя часть дорожной одежды, в дальнейшем именуемая ДО, воспринимающая усилия от колёс транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов. А под основанием понимается часть конструкции ДО, расположенная под покрытием. Оно обеспечивает совместно с покрытием перераспределение напряжений в конструкции, а также морозоустойчивость и осушение конструкции. Состоит из нескольких слоёв. Также в этом нормативном документе рекомендуется: при наличии неблагоприятных погодно-климатических и грунтовогидрологических условий между несущим основанием и подстилающим грунтом устраивают дополнительные слои основания.
Что касается определения рабочего слоя земляного полотна, то - это тщательно уплотнённая и спланированная верхняя часть полотна, на которую укладывают дорожные одежды. Он находится в пределах от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия. На рабочий слой передаётся и распределяется всё давление от транспортных нагрузок. Комплекс, включающий в себя дорожную одежду и земляное полотно с дренажными, водоотводными, удерживающими и укрепительными конструктивными элементами, называется дорожной конструкцией.
Разбирая нормативный документ [8], действующий на территории дружественного государства Беларуси, то дорожная конструкция – это система, включающая дорожную одежду и земляное полотно. Дорожная одежда – это многослойная конструкция, предназначенная для перераспределения давления на грунт от действия транспортных нагрузок, обеспечивающая повышение сроков службы и транспортно- эксплуатационных показателей автомобильной дороги. А под дорожным основанием понимается - несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием распределение и передачу нагрузок на грунт земляного полотна. Также в этом документе определение покрытия дорожного
ПЗ-2023
Лист
25
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата цементобетонного следующее: это усовершенствованное капитальное покрытие, одно- или двухслойное монолитное или сборное. А дорожное асфальтобетонное покрытие – это однослойная или многослойная конструкция, устроенная из различных типов асфальтобетонных смесей с защитным слоем или без него. Она может относиться к усовершенствованным дорожным покрытиям капитального типа (горячий асфальтобетон) или к облегченным дорожным покрытиям (теплый и холодный асфальтобетон).
Теперь разберем основной закон республики Армении [9], об автомобильных дорогах и их устройства.
Согласно ему, в общем виде, под автомобильной дорогой понимается комплексное инженерное сооружение, предназначенное для движения автотранспортных средств. Под земляным полотном понимается часть полосы отчуждения, включающая проезжую часть, тротуары, прилегающие велосипедные дорожки, боковые канавы, обочины и разделительные зоны.
Что касается определений дорожных одежд, их типов и устройства в неблагоприятных условиях, то в данном нормативном документе нет определений этих понятий. И нет отдельных нормативных документов, где были бы даны эти определения. Соответственно при разработке ВКР опорными документами для разработки будут служить действующие нормативные документы Российской Федерации, так как в них есть четкие определения и технологические решения устройства дорожных одежд и оснований при неблагоприятных условиях.
1.1 Система критериев для принятия решения об отнесении условий
строительства к неблагоприятным
Система критериев для принятия решения об отнесении условий строительства к неблагоприятным, затронута в общем виде в первом пункте разработанной ВКР.
В практике, согласно нормативному документу [3,5,7], существуют основные критерии, по которым делается заключение об особых условиях строительства автодороги. К таким критериям стоит относить - состояние
ПЗ-2023
Лист
26
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата погоды, при которой под действием метеорологических факторов заметно изменяется состояние поверхности автомобильной дороги, ухудшается взаимодействие участников дорожного движения с автомобильной дорогой, в результате чего снижается скорость и безопасность дорожного движения; в таких условиях отдельное и/или совместное действие следующих факторов, максимально отрицательно воздействует на дорожную конструкцию целиком:
- осадки в виде дождя и/или снегопада интенсивностью до 0,1 мм/мин;
- ветер со скоростью от 10 до 20 м/с;
- метель со скоростью ветра от 3 до 9 м/с;
- туман с метеорологической дальностью видимости от 200 до 500 м;
- относительная влажность воздуха более 90%;
- температура воздуха в тени, находящаяся в диапазонах от минус 40°С до минус 30 °С и на солнце, находящаяся в диапазоне от +30°С до +40°С;
- сейсмически нестабильные горные породы и их неоднородность сложения;
- процессы такие как сход лавин, сели, камнепады и т.п.;
- подземные (скрытые) водные источники и нестабильные линзы слабого грунта в сложенных породах.
1.2 Технологические аспекты устройства дорожных одежд в
неблагоприятных условиях
При проведении инженерных изысканий большое значение приобретают геологические обследования устойчивости склонов, выявляющие места, где условия для прокладки дороги будут более благоприятными, и места, которые целесообразнее обойти.
При этом используются современные дополнительные методы — микросейсморайонирование на основе космоснимков, все виды сканирования, геотехнический мониторинг, геосейсморазведка, радиолокационные исследования и т. п., согласно нормативному документу [10,11].
Проектирование трассы очень важно проводить в трехмерном измерении
(план, профиль, поперечник) и составлять 3D модели, обеспечивая тем самым не только требования непосредственно для движения автомобиля, но и
ПЗ-2023
Лист
27
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата надежность земляного полотна в полке, насыпи, выемке. Для этого приходится рассматривать несколько вариантов, прибегая к их визуализации и уделяя особое внимание назначению устойчивых откосов земполотна, согласно нормативному документу [11].
Прежде всего, при проектировании горных дорог должны быть особо точно выяснены, обследованы и учтены все особенности территории строительства: природные, гидрологические, геологические, техногенные и другие. Именно учет всех факторов, возможных процессов и воздействий позволит определить оптимальную и обоснованную стоимость строительства, а в итоге обеспечит эффективность, надежность всего объекта.
Следует отметить, что есть две фундаментальные особенности, которые хотя и не относятся к технологии проектирования, но являются определяющими для разработки качественной проектной документации.
Первая особенность заключается в необходимости и обязательности полноценной предпроектной стадии, основными задачами которой являются:
- выбор оптимального варианта проложения трассы автодороги;
- разработка (определение) принципиальных проектных решений по основным сооружениям (конструктивным элементам) объекта;
- определение основных технико-экономических показателей объекта;
- доказательство экономической эффективности строительства по рекомендуемому варианту;
- разработка заданий на сбор исходных данных, проведение инженерных изысканий, а при необходимости и научных исследований, разработку проектной документации.
Вторая особенность — это выбор генеральной проектной организации при проведении торгов должна быть не минимальная стоимость проектно- изыскательских услуг, а квалификация проектировщика и опыт работы на горных объектах аналогичной сложности.
На несущую способность дорожного основания влияет не прочность породы, как показывает практика, а степень уплотнения материала дорожной
ПЗ-2023
Лист
28
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата одежды. Следовательно, конструкция, сложенная из менее прочного, но лучше уплотненного материала, будет обладать большей несущей способностью, согласно нормативному документу [10,12]. При этом необходимо учитывать, что легкоуплотняемые материалы, получаемые дроблением осадочных горных пород, во влажной среде могут разрушаться.
Сами по себе горные породы лишь отчасти обеспечивают высокую несущую способность дорожному основанию. Значительное влияние в этом сегменте оказывает и способность материала к уплотнению в процессе укладки, и однородность состава уплотненной толщи, а также его геологические особенности. Бесспорно, скальные грунты имеют более высокую несущую способность, потому что обладают монолитностью, находятся в плотном состоянии и имеют высокую прочность, как показано на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 – Разнообразие сложения горных пород
Прочность скальных грунтов изменяется в широких пределах и зависит от того, находятся эти породы в виде монолита или являются трещиноватыми.
Трещиноватость снижает прочность скальных пород. От размера, густоты, направления, характера, типа трещин в большей степени зависят прочность, устойчивость и водопроницаемость дорожного основания. В связи с этим в работе будут рассмотрены мероприятия по устройству цементобетонного
ПЗ-2023
Лист
29
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата основания на скальных породах для предотвращения развития трещин в скальных породах и стабилизации сложенных пород.
Так как горные склоны сложены не только из скал, но и из самых различных пород и их переслаивания, с наличием грунтовых и поверхностных вод, то высокая несущая способность дорожного основания должна быть обеспечена конструкцией дорожного пирога, с обязательным отводом поверхностных и дренажем грунтовых вод, хорошим уплотнением монолитных слоев, а также специальными мероприятиями по укреплению грунтов основания и склонов.
Для выполнения работ по строительству асфальтобетонных и цементобетонных покрытий (оснований) при неблагоприятных условиях в горной местности необходимо проводить ряд подготовительных мероприятий, согласно [11,12,13]:
- подготовить асфальтобетонные и цементобетонные заводы для работы в неблагоприятных условиях;
- произвести утепление машин и механизмов, применяемых в процессе устройства технологических слоев из асфальтобетона и цементобетона;
- разработать рецепты асфальтобетонных смесей с учетом использования вспененного битумного вяжущего, введения ПАВ, специальных добавок и/или иных технологий, позволяющих производить устройство асфальтобетонных слоев в неблагоприятных условиях; аналогичные мероприятия следует производить и для устройства цементобетонных покрытий и оснований;
- определить оптимальную длину захватки, состав уплотняющей техники и контролируемые технологические параметры и разработать соответствующие изменения в проекты проведения работ, технологические карты и иную организационно-технологическую документацию;
- при возможности снизить время перевозки смесей к месту укладки с подготовкой путей ее доставки;
- обеспечить доставку приготовленных на заводах смесей специально подготовленным транспортом.
ПЗ-2023
Лист
30
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата
Обеспечение антисейсмической защиты дороги в горной местности может быть обеспечена объемно-планировочными решениями и с помощью специальных искусственных устройств.
Объемно-планировочные решения включают в себя учет воздействия опасных геологических процессов (обвалы, оползни, участки разжижения грунта и т.п.) при трассировании дороги, обход участков разломов, создание защитных и удерживающих сооружений (подпорные стены, галереи, тоннели).
В качестве специальных искусственных устройств применяются элементы защиты такие как эстакады, галереи, сейсмоизоляторы, противосбросные упоры, укрепленные сетками или бетонными конструкциями склоны, согласно нормативным документам [14].
При защите дорог от размыва используем, прежде всего, каменные укрепления с рисбермами, габионы, матрасы. Подпорные стенки устраиваем реже, обеспечивая их устойчивость каменными бермами.
Стоит отметить, что наиболее эффективны мероприятиями, которые позволяют защитить дорожную конструкцию от воздействия неблагоприятных факторов в горной местности и обеспечить сохранение проектных значений, заложенных на весь срок службы, являются качественно и детально проработанный проекта и качество произведенных асфальтобетонных и цементобетонных работ. Применением новых технологий и материалов, таких как георешетка и геоткань, в слоях автомобильной дороги позволяют увеличить показатели по прочности и долговечности всей конструкции, согласно [15,16,17,18].
Если вести речь о дефектах, которые возникают после ввода в эксплуатацию дороги, в период от 1 до 3 лет, то в неблагоприятных условиях особенно ярко проявляются такие дефекты как:
- трещины, сетки трещин, рисунок 1.6;
- провалы и разрушение кромок дорожной одежды, рисунок 1.7;
- в меньшей степени колейность, рисунок 1.8.
ПЗ-2023
Лист
31
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата
Рисунок 1.6 – Трещины на дорожном покрытии в высокогорной местности
Рисунок 1.7 – Провалы, разрушение кромки на дорожном покрытии в высокогорной местности с разрушением монолитных слоев
Рисунок 1.8 – Колейность на дорожном покрытии в высокогорной местности
Проблема образование дефектов дорожного покрытия связана в первую очередь с тем, как качественно были выполнены работы по устройству земполотна и дорожной одежды, а во вторую очередь – были ли учтены все описанные ранее возможные негативные факторы в процессе разработки проектной документации.
ПЗ-2023
Лист
32
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата
Согласно [17,18] при неблагоприятных климатических условиях и нестабильных грунто-геологических условиях, в обязательном порядке для предотвращения преждевременного разрушения дорожной конструкции и появление дефектов на дорожной одежде, в конструктив земполотна и дорожную одежду должны внедряться дополнительные прослойки такие как: морозозащитные и капилляропрерывающие. Эти прослойки должны предотвращать чрезмерное промерзание дорожной конструкции и способствовать тому, чтобы дорожная конструкция не накапливала влагу.
Подчеркну, что перенасыщение дорожной конструкции водой ведет к снижению несущей способности верхнележащих слоев и способствует скорейшему разрушению и появлению дефектов в дорожной одежде.
Вывод по первой главе: в первой части ВКР мной был произведен анализ неблагоприятных дорожных условий. Анализ был произведен на основании действующих нормативных документов. Были даны определения дорожной одежды и их типов. Была описана система критериев для принятия решения об отнесении условий строительства к неблагоприятным и были представлены технологические аспекты устройства дорожных одежд в неблагоприятных условиях. Были представлены мероприятия, позволяющие защитить дорожную одежду и продлить ее срок службы в неблагоприятных условиях.
ПЗ-2023
Лист
33
Изм. Кол.уч
Лист № док. Подпись Дата
2
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОБЛЕМЫ
УСТРОЙСТВА
И
ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
В НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ АРМЕНИИ
Проблемой устройства дорожных одежд в высокогорье Армении, является геологическое строение горных хребтов, как отмечает АРМАВТОДОР, а также недостаток финансирования.
Стоит отметить, что в условиях высокогорья, чаще чем где-либо, наблюдается явление резкого перепада температур на протяжении суток. Что можно считать неблагоприятными условиями согласно [3]. На мой взгляд, учитывая неоднородность горных пород и температурные скачки, подбор цементобетонных смесей и асфальтобетонных смесей для дорожных одежд требует более доскональной и детальной проработки, а также контроля физико-химических показателей на протяжении всего процесса устройства. В строительных нормах Армении учет всех факторов: видимых и скрытых, не производится в полной степени, а стандартом применяются типовые решения.
Дефекты, которые чаще всего проявляются в условиях высокогорья в дорожных одеждах – это в первую очередь видимые дефекты на покрытии, согласно статистическим исследованиям, проведенным АРМАВТОДОРОМ в
2020 году. К таким дефектам относятся:
1- Трещины или сетки трещин;
2 – Выбоины и провалы;
3 – Разрушение прикромочной части автомобильной дороги.
Я полностью согласен с описанным ранее. Но на мой взгляд, стоит учитывать еще такие явления как гребенка и колейность, так как на особо извилистых и узких участках, такие дефекты могут негативно сказываться на скорости движения автотранспорта и быть причиной летальных случаев из-за разницы в коэффициентах сцепления и шероховатости.
Также вышеописанные дефекты являются следствием того, что автомобильная дорога испытывает не только нагрузку и перегрузку от