Najväčší vplyv na opotrebovanie náterov majú pohybujúce sa autá. Pod zaťažením prenášaným na koleso sa pneumatika zdeformuje (obr. 6.7). V tomto prípade na vstupe pneumatiky do kontaktnej zóny s povlakom v pneumatike nastáva kompresia a na výstupe z kontaktu nastáva expanzia. cesta, priechodná bodom na zbernici v kontaktnej rovine l 1, menej ako mimo neho l. Preto sa v rovine kontaktu bod pohybuje s väčším zrýchlením, než akým sa pohyboval pred kontaktom s povlakom. V rovnakom čase uhlová rýchlosť a v sektoroch je to prakticky to isté. Preto hrot prechádza pozdĺž povlaku dráhou určitej dĺžky s kĺzaním namiesto toho, aby sa len valil.
Ryža. 6.7. Deformácie pneumatík kolies, ktoré prispievajú k opotrebovaniu povlaku:
A - kompresná zóna, B - ťažná zóna
Pod vplyvom týchto zvýšených tangenciálnych napätí v rovine trate dochádza k odieraniu povlaku vozidla a pneumatiky. K najväčším tangenciálnym silám a najväčšiemu opotrebovaniu dochádza pri brzdení vozidla. Opotrebenie pri jazde nákladných vozidiel je približne 2-krát väčšie ako pri jazde osobných automobilov. Ako viac sily poťahového materiálu, tým menšie a rovnomernejšie po celej šírke je opotrebovanie poťahu. Na povlakoch vyrobených z materiálov s nízkou pevnosťou je rýchlosť opotrebovania oveľa vyššia a častejšie sa tvoria vyjazdené koľaje a výmole. Použitie magmatických hornín na drvený kameň namiesto sedimentárnych hornín znižuje opotrebovanie o 60%. Zvýšenie obsahu bitúmenu z 5 na 7 % znižuje opotrebovanie o 50 – 80 %.
Opotrebenie povlaku v rámci vozovky a hrúbka povlaku nastáva nerovnomerne a na povlaku sa pozdĺž valivých pásov vytvárajú oterové vyjazdené koľaje, ktorých hĺbka sa môže meniť od niekoľkých milimetrov do 40-50 mm. V takýchto koľajach sa počas dažďa vytvára výrazná vrstva vody, čo vedie k zníženiu adhéznych vlastností povrchu a aquaplaningu.
Priemerná hodnota opotrebenie po celej ploche pokrytia h priem, mm, je:
h priem = k× h n, mm, kde (6.1)
k- koeficient nerovnomernosti opotrebenia je v priemere 0,6-0,7;
h n- veľkosť opotrebenia vo valcovanom páse, mm.
Pri pokročilých povlakoch sa opotrebenie meria v mm a pri prechodových povlakoch aj objemom straty materiálu v m 3 /km.
Vlastnosti opotrebenia drsné povrchy ciest . Opotrebenie drsného povrchu vozoviek sa prejavuje poklesom výšky a vybrúsením nerovností makrodrsnosti. Zníženie makrodrsnosti povlakov vplyvom kolies automobilov prebieha v dvoch etapách (pozri obr. 7.3). V prvej fáze, bezprostredne po dokončení výstavby, sa drsnosť povlaku zníži v dôsledku ponorenia zŕn drveného kameňa nášľapnej vrstvy do podkladovej vrstvy povlaku. Veľkosť tohto ponoru závisí od intenzity a zloženia pohybu, veľkosti drveného kameňa a tvrdosti povlaku. Tvrdosť náteru sa posudzuje podľa hĺbky ponorenia ihly tvrdomeru a pri asfaltobetónových vozovkách sa delí na: veľmi tvrdé - 0-2 mm; tvrdé - 2-5 mm; normálne - 5-8 mm; mäkké - 8-12 mm; veľmi mäkké - 12-18 mm. Cementobetónové nátery sú absolútne tvrdé.
Stanovenie opotrebovania povlaku výpočtom. Priemernú redukciu hrúbky povrchu vozovky za rok v dôsledku opotrebovania je možné určiť pomocou vzorca Prof. M.B. Korsunsky (treba poznamenať, že tieto štúdie boli vykonané pred viac ako 50 rokmi a kvantitatívne hodnoty ich výsledkov nie sú veľmi použiteľné pre moderné cesty a autá):
h = a + b× B (6.2)
h- ročné opotrebovanie povlaku, mm;
A- parameter, ktorý závisí najmä od poveternostnej odolnosti náteru a klimatických podmienok;
b- indikátor v závislosti od kvality (hlavne pevnosti) náterového materiálu, stupňa jeho vlhkosti, zloženia a rýchlosti pohybu;
IN- objem dopravy, milióny hrubých ton ročne; N» 0,001× IN (N- intenzita dopravy, vozidlá/deň).
Opotrebenie povlaku pre T rokov, pri zohľadnení zmien v zložení a intenzite dopravy v budúcnosti v geometrickom postupe možno určiť vzorcom
kde (6.3)
h T- opotrebovanie povlaku pre T roky, mm;
N 1 - intenzita dopravy v referenčnom roku, počet vozidiel/deň;
TO= 1,05-1,07 - koeficient zohľadňujúci zmeny v zložení pohybu;
q 1 - ukazovateľ medziročného rastu intenzity dopravy, q 1 > 1,0.
Hodnoty parametrov A A b sú uvedené v tabuľke. 6.6.
Tabuľka 6.6
| Nátery | A, mm | b, mm/mil hrubé tony | [h], mm, berúc do úvahy nerovnomerné otery |
| Asfaltový betón | 0,4-0,6 | 0,25-0,55 | |
| Drvený kameň a štrk, ošetrené viskóznymi organickými spojivami, obnovené: | |||
| dvojitá povrchová úprava | 1,3-2,7 | 3,5-5,5 | |
| jediná povrchová úprava | 1,4-2,8 | 4,0-6,0 | |
| Drvený kameň: | |||
| vyrobené z odolného kameňa | 4,5-5,5 | 15,0-20,0 | |
| z nízkej pevnosti kamenné materiály | 5,5-6,5 | 19,0-25,0 | |
| štrk: | |||
| z odolného štrku | 3,0-4,0 | 16,0-22,0 | |
| z štrku s nízkou pevnosťou | 4,0-6,0 | 20,0-30,0 |
Poznámky 1. Priemerné hodnoty A A b akceptované pre cesty nachádzajúce sa v zóne miernej vlhkosti (III. cestno-klimatické pásmo) a postavené z kamenných materiálov, ktoré spĺňajú požiadavky noriem. 2. Pre cesty so zlepšeným povrchom vozovky nachádzajúce sa v pásme nadmernej vlhkosti (cestná klimatická zóna II) sa akceptujú horné limity a pre cesty nachádzajúce sa v oblastiach so suchou klímou (cestné klimatické pásma IV a V) sú akceptované spodné limity hodnoty sú akceptované. A A b. 3. Pre cesty s drveným kameňom a štrkovým povrchom, ktoré sa nachádzajú v oblasti s nadmernou vlhkosťou, sú akceptované nižšie limity a v oblastiach so suchým podnebím - horné limity A A b. 4. Ak šírka jazdnej dráhy presahuje 7,0 m, potom hodnota b znížená o 15 %, a ak je menšia ako 6,0 m, potom b zvýšenie o 15 %.
IN posledné roky Na zlepšenie stability vozidla sa začali používať pneumatiky s hrotmi alebo reťazami. Skúsenosti ukazujú, že to výrazne zvyšuje opotrebovanie povrchu vozovky.
V momente kontaktu s povlakom každý hrot zasiahne vysoká rýchlosť. Hrot má veľmi malú hmotnosť, ale opakované opakovanie týchto úderov na jednom mieste pomáha oslabiť vrchnú vrstvu povlaku. Väčší abrazívny účinok má hrot vychádzajúci z kontaktnej zóny, kde pneumatika spolu s hrotom kĺže po povrchu povlaku a obrusuje ho.
Trvanie opotrebovania asfaltových betónových vozoviek pri použití pneumatík s reťazami a čapmi sa skracuje 2-3 krát. Dokonca aj na vysokopevnostných náteroch liaty asfaltový betón Na nemeckých diaľniciach, po ktorých jazdia vozidlá vybavené pneumatikami s hrotmi, sa za 1-2 roky vytvoria vyjazdené koľaje s hĺbkou až 10 mm.
Preto v prevádzkových podmienkach ruských ciest používanie pneumatík s klincami a snehovými reťazami na cestách verejné použitie musia byť prísne obmedzené.
Hodnotu prípustného opotrebovania možno brať ako kritérium pre medzný stav opotrebenia povrchu vozovky N a: pre asfaltobetónové vozovky 10-20 mm; pre drvený kameň a štrk ošetrený organickými spojivami - 30-40 mm; drvený kameň z odolného drveného kameňa - 40-50 mm, štrk - 50-60 mm.
Na základe toho musia organizácie údržby ciest pri preberaní ciest po výstavbe alebo oprave s výstužou vyžadovať od stavebníkov, aby náter mal hrúbku väčšiu ako je vypočítaná z pevnostného stavu o veľkosť prípustného opotrebovania, t.j.
h n = h np + N a, mm, kde (6,5)
h np- vypočítaná hrúbka vozovky na základe pevnosti vozovky, mm.
Meranie opotrebovania. Ročné opotrebenie vo zlomkoch mm cementového betónu, asfaltového betónu a iných monolitických vozoviek sa meria pomocou referenčných hodnôt uložených v hrúbke vozovky a merača opotrebovania. Pri tomto spôsobe merania opotrebenia sa najskôr do povlaku umiestnia referenčné misky vyrobené z mosadze. Dno pohára slúži ako povrch, z ktorého sa vyrába počítanie.
Opotrebenie sa zisťuje aj pomocou dosiek lichobežníkového tvaru (značiek) vyrobených z vápenca alebo mäkkého kovu, zapustených do povlaku a obrúsených spolu s ním. Na určenie opotrebovania povlakov možno použiť rôzne druhy elektrické alebo pozemné radarové prístroje používané na meranie hrúbky vrstiev vo vrstvených polovičných priestoroch.
Na základe údajov o skutočnom opotrebení povlaku a maximálnom prípustnom opotrebení sa určí koeficient opotrebenia povlaku.
KAPITOLA 7. Vzorce zmien základných dopravných a prevádzkových charakteristík diaľnic
Opotrebenie povrchu vozovky je pre Rusov vážnym problémom. Nepohodlie počas jazdy, poruchy, nebezpečenstvo - to všetko so sebou nesie opotrebovanie vozovky.
Žiadny povlak nie je dokonalý. Tak či onak, z času na čas ho treba vymeniť. Aj keď životnosť ruských ciest je oveľa kratšia ako zahraničné, pretože ich kvalita je horšia.
Existuje mnoho dôvodov, prečo dochádza k opotrebovaniu vozovky. Hlavným je neustály pohyb vozidiel, najmä veľkých. Čím horšia je kvalita povrchu vozovky, tým viac ovplyvňuje mieru opotrebenia počet prejazdených vozidiel. Cesty pokryté živičnými zmesami, napríklad asfaltom, môžu zmäknúť horúce počasie. Výsledkom sú vlny a rázy spôsobené vplyvom dopravy. IN zimné obdobie, vplyvom chladu môže povrch vozovky, naopak, popraskať.
Tam, kde sa povrch vozovky stretáva s krajnicami, je možné poškodenie okraja vozovky; to platí pre prípady, keď nie sú osadené výstužné pásy.
Betón a kamenné konštrukcie počasie sa časom vytratilo. Voda, ktorá sa dostane do pórov a prasklín kameňa, môže zamrznúť a expandovať, čo spôsobuje murivo môže skolabovať.
Opotrebeniu sa nedá vyhnúť, nech už je poťah akokoľvek kvalitný. Ak je konštruovaný bez použitia spojív, častice môžu byť v suchom počasí vyrazené kolesami, alebo zmyté vodou v daždivom počasí. Tie krytiny, ktoré sú postavené pomocou spojív organickej hmoty, opotrebenie v dôsledku oderu povrchu pohybom vozidiel.
Aby bolo možné správne a včas obnoviť povrch vozovky, je potrebné vypočítať stupeň jeho opotrebovania. Napríklad opotrebovanie povlaku za rok možno zistiť pomocou vzorca a+BT, kde a je opotrebovanie vplyvom dažďa a iných atmosférické javy, B je parameter opotrebovania a T je intenzita zaťaženia meraná v miliónoch hrubých ton za rok, okrem zimy.
Ak je známy koeficient pevnosti, potom je možné jednoducho priradiť opatrenia výstavby vozovky v súlade s požiadavkami na premávku. Kvalitnejší náter vydrží dlhšie a vyžaduje menej časté opravy.
Sú známe defekty povrchu vozovky, ako sú výmole a trhliny. Často dochádza k vzdutiam, keď sa prudko mení hladina asfaltu, alebo k dlhým hlbokým priehlbinám vytvoreným nákladnými autami. Od vodiča sa vyžaduje, aby pozorne sledoval cestu a ak je to možné, volil spôsoby, ako sa vyhnúť problémovým oblastiam.
Neustály náraz kolies vedie k postupnému hromadeniu rôzne defekty a potom k deštrukcii vozovky alebo vrchnej vrstvy.
Keď sa dlažba opotrebuje, hrúbka dlažby môže byť menšia, ako je požadované. V tomto prípade sa na povrchu povlaku vytvárajú poklesy, priehlbiny, vyjazdené koľaje a zlomy. Štrkové lesné cesty sa opotrebúvajú o 2-7 mm za rok, v závislosti od sily štrku, drvené kamenné cesty - o 5-8 mm. Opotrebenie na veľkoskeletovej dlažbe zo stredne veľkých vápencov a homogénnych vypálených hornín je rovnaké ako na štrkových cestách. Pri použití kotlovej trosky, škrupín a heterogénnych spálených hornín je opotrebenie oveľa vyššie a pre drvené tehly dosahuje 25 a pre kotlový drvený kameň - až 50-60 mm. So stratou opotrebovania 1 mm cestný materiál na 1 km je toľko kubických metrov ako šírka vozovky.
Poklesy a priehlbiny vznikajú v dôsledku lokálneho poklesu pevnosti základovej pôdy, zvyčajne v dôsledku podmáčania na jar a tvorby výtlkov v r. zimný čas. Príčinou vzniku poklesov je nedostatočné zhutnenie podložia vozovky pri výstavbe a pohyb ťažkých cestných súprav, na ktorých náraz nebola vozovka dimenzovaná. Na nedostatočne zhutnených povrchoch vozoviek vznikajú vyjazdené koľaje v dôsledku lokálneho zhutňovania spôsobeného systematickým pohybom kolies po jednej koľaji. Pod vplyvom pohybu kolies so záťažou kmitajúcou na pružinách vznikajú na povrchu výmole a zvlnenia. Na vznik nerovností vplývajú aj klimatické faktory, ktoré prispievajú k oslabeniu súdržnosti a pevnosti vozoviek. V dôsledku nasýtenia vlhkosťou na jeseň a zamrznutia na začiatku zimy dochádza k zničeniu kameňov slabých hornín, čo vedie k oslabeniu vozoviek. Pri dopade kolies na vozovku sa pozoruje odieranie, drvenie, lámanie, strihanie častíc a dokonca aj vytrhávanie jednotlivých častíc a dekompakcia povlaku. Vplyvom všetkých faktorov sa vozovka pri včasnom neuskutočnení opravy postupne prepadáva.
Vozovka neupravenej poľnej cesty pozostáva z rovnakej zeminy ako podložie, ale viac zhutnenej premávkou. V suchom počasí sa takáto tkanina opotrebováva intenzívnou tvorbou prachu a počas dažďa ju zmýva voda a vplyvom vozidiel vznikajú na povrchu vyjazdené koľaje. Cesty s vozovkou z pôdy vystuženej akýmikoľvek prísadami majú tiež nedostatočnú odolnosť proti opotrebovaniu, pretože sa na nich tvoria vyjazdené koľaje a výmole, aj keď v menšej miere.
Povrch poľnej cesty je vyrovnaný zrovnávačmi a v prípade ich neprítomnosti kovovými žehličkami vo forme dvoch kovových rebier ťahaných za strojom. Častým a včasným žehlením v lete sa dá poľná cesta udržiavať v rovnovážnom stave. Žehlenie by sa malo vykonávať v momente, keď pôda po navlhčení (dážď) začne vysychať, ale je stále voľne rezaná a posúvaná žehličkou, bez toho, aby sa k nej prilepila. Táto metóda vám umožňuje odstrániť iba malé nezrovnalosti. Obnoviť priečny profil a zničiť hlboké vyjazdené koľaje, diery a výmole je možné len pomocou grejdru. Urovnávanie a profilovanie grejdrom sa vykonáva pri suchšom stave pôdy, avšak vlhkosť musí byť dostatočná na voľné rezanie a pohyb po noži grejdru. Keď je vyjazdená koľaj prehĺbená na 3-4 cm, je vhodné vyrovnať povrch vozovky pomocou zrovnávača.
Vysoká hladina prachu vo vzduchu znižuje rýchlosť a spôsobuje opotrebovanie motorov, prevodoviek a podvozku autá. Prašné cesty v letný čas možno eliminovať alebo výrazne znížiť úpravou povrchu pôdy rôzne materiály. Najúčinnejší a často používaný je chlorid vápenatý, ktorý sa leje vo forme 20-30% roztoku alebo sa distribuuje v práškovej forme. Spotreba soli je 0,5-1 kg/m2 pri prvotnom ošetrení a 0,2-0,5 kg/m2 pri následných ošetreniach. Doba platnosti odstraňovania prachu je 2-2,5 mesiaca. Dobrý účinok odstraňovania prachu sa dosiahne ošetrením povrchu zeme sulfitovo-alkoholovým destiláciou pre sulfitovo-celulózové alkálie.
Lúh sa najskôr neutralizuje pridaním 0,6 % (hmotn.) vápna a naleje sa v množstve 2-3 l/m2. Ošetrený povrch sa stáva tvrdším a lesklým. Pri miernych dažďoch sa siričitanový lúh rozpustí, ale ako cesta vyschne, opäť stvrdne. Úplne sa vyplaví až pri dlhotrvajúcich dažďoch. Sulfito-alkoholové výpalky sa používajú vo forme tekutého 30% koncentrátu a pri prvom stáčaní sa spotrebujú v množstve 1,5 l/m2 (s následným 1 l/m2). V práškovej forme sú výpalky rozptýlené v množstve 0,5 l/m2. Podobne ako lúh sa výpalky postupne rozpúšťajú vo vode a znižuje sa efekt odstraňovania prachu. Na odstránenie prachu možno použiť aj surový olej. Odporúčaná miera úniku oleja je 2 l/m2; doba odstraňovania prachu je 30-60 dní.
Údržba a opravy štrkové povrchy sú v mnohom podobné údržbe a opravám nespevnených ciest. Pod vplyvom premávky sa na štrkových cestách objavujú vlny, vyvýšeniny, vyjazdené koľaje a výmole. V tomto prípade teda hlavná práca spočíva v obnovení rovnomernosti náteru. Prvá profilácia a vyrovnanie štrkových ciest sa vykonáva na jar, akonáhle sa povrch vozovky rozmrzne o 15-20 cm, potom sa na kompenzáciu opotrebovania rozsype štrk; Toto je potrebné najmä vtedy, ak je vozovka nedostatočne hrubá. Pred konečným zaschnutím náteru sa vykonáva starostlivé profilovanie, aby sa odstránili všetky vyjazdené koľaje a nepravidelnosti. Počas leta sa profil povlaku zdeformuje; Na jej obnovu sa štrková kôra nadvihne a následne vyprofiluje zrovnávačom.
Nižšie sú uvedené niektoré bežné problémy a spôsoby ich riešenia.
Často sa objavujú veľké kamene drveného kameňa alebo štrku, ktoré sa váľajú po povrchu alebo vyčnievajú z povlaku. Tento jav sa pozoruje v prípadoch, keď sú v hornej vrstve štrkového materiálu veľké častice - viac ako 25-30 mm. Na boj proti katunu sa na vrch položí ďalšia tenká vrstva jemného štrkového oblečenia, najlepšie z optimálnej zmesi.
Porucha povrchu v suchom počasí naznačuje nedostatok spojiva v štrku, teda čiastočky ílu. Na boj proti tomuto javu je najlepšie zaliať povrch štrkového materiálu 3% roztokom chloridu vápenatého, ktorý zvyšuje súdržnosť a znižuje tvorbu prachu. Môžete tiež skákať vrchná vrstva a pridajte k nej malý prídavok (5-7% hmotnosti vrstvy) hlinitej pôdy a potom vrstvy štrku opäť uvalcujte vo vlhkom stave.
Valcovanie jemnej vlnitosti na povrchu zvyčajne naznačuje prebytok jemné častice alebo zaoblený materiál v štrkovej vrstve. Na boj proti tomuto javu by ste mali nadvihnúť vrstvu a pridať do štrku väčšie (10-20 mm) hranaté, nezaoblené častice alebo odrezať hrebene a profilovať povrch.
Ak je počas dažďa povrch štrkovej cesty pokrytý tenkým filmom ílového roztoku, svedčí to o prebytku malých pôdnych častíc - prašných a ílovitých - v štrkovom materiáli. V tomto prípade je najlepšie nabrať vrchnú vrstvu a pridať čerstvo uvarenú resp nehasené vápno v množstve 3 % hmotnosti ošetrovanej vrstvy.
Suché zlomy v kôre zvyčajne naznačujú, že hrúbka povlaku je pre cestné vlaky nedostatočná. Preto je potrebné zväčšiť hrúbku štrkovej vrstvy. Veľký pokles a vlny s dostatočnou hrúbkou povlaku svedčia o slabom zhutnení násypu alebo prítomnosti vakov bahna v telese násypu. V tomto prípade je potrebné skontrolovať, či je výška násypu nad úrovňou dostatočná podzemnej vody a zabezpečenie drenáže, ako aj dodatočného zhutnenia povlaku valcovaním ťažkými pneumatickými valcami. Ak sa opäť objavia veľké poklesy a vlny, potom je potrebné urobiť v násype priečne štrbiny na jeho vysušenie, do štrbín umiestniť faciny a zasypať ich suchou zeminou a obnoviť krytinu.
Miestne zničenie povlaku s tvorbou dier naznačuje zlé premiešanie zmesi a na cestách z drveného kameňa - zlé zaklinovanie drveného kameňa. V tomto prípade sa vykoná oprava výmoľov: z jám sa odstráni špina a štrk alebo drvený kameň sa vyrovná a jama sa získa čírymi stenami. Materiál získaný počas čistenia sa položí na dno a na vrch sa pridá dovezený štrk požadovaného zloženia. Vrstva zhutneného materiálu v jame by mala byť 1-2 cm nad náterom, berúc do úvahy následné dodatočné zhutnenie.
Odprašovanie štrkových vozoviek sa vykonáva rovnakými materiálmi ako poľné cesty. Oprava povrchu vozoviek zo spevnenej a stabilizovanej zeminy spočíva predovšetkým v oprave povrchovej úpravy. Opravárenský tím musí mať k dispozícii mobilný (prívesový) kotol na bitúmen na ohrev bitúmenu prevádzková teplota. Zničená vrstva povrchovej úpravy je vyčistená, prach a nečistoty sú odstránené; výmoľ sa maže horúcim bitúmenom v množstve 0,5-0,8 l/m2. Po zaschnutí kontaktnej vrstvy sa bitúmen znovu naleje a nasype sa naň jemný kamenný materiál, čím sa vytvorí vrstva povrchovej úpravy; Technológia je rovnaká ako pri konštrukcii nových vrstiev.
Keď je vrstva pôdneho cementu alebo pôdneho bitúmenu zničená, časť vozovky sa vyčistí a otvory sa vytvoria v pôdoryse obdĺžnikový tvar, dno a steny sa očistia od prachu a jemných častíc a naplnia sa novou zmesou zemina-cement alebo zemina-bitúmen. Ak povlak obsahuje pôdny cement alebo pôdne vápno, potom je na prípravu zmesi pôdy s cementom alebo vápnom potrebná mobilná miešačka betónu namontovaná na vozidle; Vzniknuté diery a výmole sa naplnia zmesou. Ak je k dispozícii pôdny bitúmen, zmes sa môže pripraviť na mieste, ale v tomto prípade je potrebný mobilný kotol na ohrev bitúmenu.
ODM 218.3.082-2016
METODICKÝ DOKUMENT PRIEMYSELNEJ CESTY
Predslov
1 VYVINUTÉ federálnou štátnou rozpočtovou vzdelávacou inštitúciou vysokoškolské vzdelanie„Moskovský automobilový a diaľničný štát technická univerzita(MADI)“.
Kolektív autorov: Dr. Tech. vedy V.V.Ushakov, PhD. tech. vedy M.G Goryachev, PhD. tech. Vedy S.V. Lugov, inžinier A. Kudrjavcev.
2 PREDSTAVIL Oddelenie vedecko-technického výskumu a informačnej podpory Rosavtodoru
3 PRIJATÉ nariadením Federálnej cestnej agentúry zo dňa 02.03.2017 N 142-r
5 PRVÝ KRÁT PREDSTAVENÉ
1. Rozsah pôsobnosti
1. Rozsah pôsobnosti
Tieto odporúčania sú určené na vykonávanie prác na projektovaní, výstavbe, rekonštrukcii, generálnej oprave, oprave a údržbe úsekov federálnych diaľnic.
Metodické odporúčania sú zamerané na stanovenie frekvencie prác na montáži obrusných vrstiev a ochranných vrstiev inštalovaných počas výstavby, rekonštrukcie, veľkých opráv, opráv a údržby diaľnic.
2. Normatívne odkazy
1. GOST 33220-2015. Verejné cesty. Požiadavky na prevádzkový stav.
2. GOST 9128-2009. Zmesi asfaltového betónu cestného, letištného a asfaltového betónu. Technické podmienky.
3. GOST 31015-2002. Zmesi asfaltového betónu a asfaltobetónovej drviny-tmelu. Technické podmienky.
4. GOST 33133-2014. Verejné cesty. Viskózne ropné cestné bitúmeny. Technické požiadavky.
5. GOST R 52128-2003. Bitúmenové cestné emulzie. Technické podmienky.
6. GOST 33078-2014. Verejné cesty. Metódy merania priľnavosti kolesa automobilu k povrchu.
3. Skratky
V týchto odporúčaniach sa používajú nasledujúce skratky:
BMO: Bitúmenovo-minerálne otvorené zmesi.
LEMS: Liate emulzno-minerálne zmesi.
SHPO: Hrubá povrchová úprava.
SMA: Drvený kameň-liate asfaltový betón.
SMAS: Drvená kamenno-liate asfaltobetónová zmes.
4. Pojmy a definície
4.1. diaľnice- objekt dopravnej infraštruktúry určený na pohyb vozidiel a zahŕňa pozemky v hraniciach diaľničnej známky a stavebné prvky nachádzajúce sa na nich alebo pod nimi (podložie vozovky, povrch vozovky a podobné prvky) a stavby ciest, ktoré sú jej technologickou súčasťou - ochranné stavby vozoviek, stavby umelých ciest, priemyselné objekty , prvky výstavby ciest.
4.2. Asfaltový betón- hutnená asfaltobetónová zmes.
4.3. Asfaltová betónová zmes- racionálne zvolená zmes minerálnych materiálov [drvený kameň (štrk) a piesok s alebo bez minerálneho prášku] s bitúmenom, odoberaný v určitých pomeroch a zmiešaný v zahriatom stave.
4.4. Bitúmenovo-minerálne otvorené zmesi (BMO)- zmesi s vysokým obsahom drveného kameňa (55-85%), poskytujúce rámovú štruktúru vrstvy a povrch s vysokými parametrami drsnosti.
4.5. Vrchná poťahová vrstva - konštrukčný prvok horná časť vozovky, ktorá priamo prijíma sily od kolies vozidiel a je vystavená priamy vplyv atmosférické faktory. Na povrch náteru je možné inštalovať ochranné vrstvy pre predĺženie jeho životnosti a obnovenie prepravných a prevádzkových vlastností.
4.6. Vyrovnávacia vrstva- vrstva nanesená na podklad alebo existujúci náter, a to aj po frézovaní, s cieľom ich zosúladenia s požiadavkami na rovnosť, na zabezpečenie technologických a prevádzkových parametrov novo inštalovaných vrchných vrstiev.
4.7. Cestovné oblečenie- konštrukčný prvok diaľnice, ktorý absorbuje zaťaženie od vozidiel a prenáša ho na vozovku.
4.8. Ochranná vrstva
- vrstva s hrúbkou nie väčšou ako 4 cm, určená na ochranu podkladovej vrstvy asfaltobetónový chodník od priameho nárazu kolies cestnej dopravy a komplex poveternostných a klimatických faktorov. Ochranná vrstva sa neberie do úvahy pri výpočte konštrukčných vrstiev vozoviek a počas prevádzky sa pravidelne obnovuje.
4.9. Ochranná vrstva využívajúca technológiu vytvárania tenkých oteruvzdorných vrstiev z horúcich bitúmenovo-minerálnych zmesí- vrstva hrúbky 1,5-3,0 cm so zvýšenými trecími a hydroizolačnými vlastnosťami z horúcej bitúmenovo-minerálnej zmesi položenej na vopred nanesenú membránu bitúmenovo-latexovej katiónovej emulzie.
4.11. Liata emulzno-minerálna zmes (LEMS)- zmes liatej konzistencie pozostávajúca z bitúmenová emulzia, kamenný materiál, minerálne plnivo, voda a špeciálne prísady, vybrané v určitých pomeroch, zmiešané pomocou špecializovaného zariadenia.
4.12. Nosná vrstva- vrchná uzatváracia vrstva vozovky, ktorá priamo absorbuje nárazy kolies vozidla a poveternostné a klimatické faktory. Počas prevádzky podlieha pravidelnej obnove.
Pri absencii ochrannej vrstvy pôsobí vrchná vrstva povlaku ako nášľapná vrstva. V tomto prípade sa nášľapná vrstva zohľadňuje pri výpočte konštrukčných vrstiev vozovky a jej hrúbka sa musí znížiť o veľkosť maximálne prípustných priečnych nerovností, ako to vyžadujú platné predpisy. regulačné dokumenty technický predpis.
4.13. Hrubá povrchová úprava (RST)- technológia na vytváranie ochrannej vrstvy nalievaním organických spojív na povrch náteru a distribúciou odolných kamenných materiálov so zhutnením.
4.14.
Liate asfaltový betón z drveného kameňa (SMA)- zhutnená drvina-liate asfaltbetónová zmes.
4.15.
Drvený kameň-liate asfaltobetónová zmes (SCMAS)- racionálne zvolená zmes minerálnych materiálov (drvený kameň, piesok z drvenia preosievačiek a minerálny prášok), cestný bitúmen (s polymérom alebo inými prísadami alebo bez nich) a stabilizačná prísada, odoberaná v určitých pomeroch a zmiešaná v zahriatom stave.
5. Všeobecné ustanovenia
5.2. Ako ochrannú vrstvu možno použiť tenké oteruvzdorné nátery vyrobené z horúcich bitúmenovo-minerálnych zmesí, liatych emulzno-minerálnych zmesí, bitúmenovo-minerálnych otvorených zmesí (BMO) a drsných povrchových úprav (RST).
5.3 Hrubé povrchové úpravy (RST) zahŕňajú:
- jednoduchá povrchová úprava vykonaná oddeleným alebo súčasným nanesením organického spojiva a minerálneho materiálu;
- dvojitá povrchová úprava.
5.4 Rozhodnutie o inštalácii ochrannej vrstvy by malo byť prijaté na základe štúdie realizovateľnosti bez ohľadu na štádium životného cyklu vozovky.
5.5 Nášľapná vrstva by mala byť počas prevádzky vozovky obnovená jej výmenou nová vrstva rovnakej hrúbky z materiálov, ktoré nie sú horšími svojimi fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami ako materiál obnovenej vrstvy.
5.6. Účel prác na inštalácii nášľapných vrstiev a ochranné vrstvy na vyťažených úsekoch diaľnic musí predchádzať kontrola stavu existujúceho povrchu vozovky.
5.7. Na základe výsledkov prieskumu sú predpísané prípravné (predbežné) cestné práce. Prípravné práce na ceste môžu zahŕňať:
Odstránenie malých defektov s nízkou frekvenciou opakovania (výmoly, praskliny, vlny, previsy, preliačiny atď.). Podľa ODN 218.0.006-2002 „Pravidlá pre diagnostiku a hodnotenie stavu diaľnic“ je vážený priemer skóre takéhoto pokrytia minimálne 3,5. V tomto prípade by prípustná veľkosť chýb nemala presiahnuť veľkosti stanovené v GOST 33220-2015.
Montáž vyrovnávacej vrstvy z asfaltobetónovej zmesi. Je predpísané v prípade zníženia pozdĺžnej rovnosti náteru na maximálne prípustné hodnoty v súlade s požiadavkami GOST 33220-2015 a.
Odstránenie vyjazdených koľají. Pridelené v súlade s „Odporúčaniami na identifikáciu a odstraňovanie vyjazdených koľají na nepevných povrchoch ciest“. Kritériom pridelenia takejto práce je zníženie priečnej rovnosti náteru na maximálne prípustné hodnoty.
Frézovanie povrchu s následnou pokládkou asfaltobetónových vrstiev. Frézovanie na hrúbku náterovej vrstvy sa môže vykonávať pri konštrukcii nášľapnej vrstvy asfaltového betónu. Toto opatrenie by sa malo použiť v prípade zníženia pozdĺžnej a/alebo priečnej rovnosti chodníka na maximálne prípustné hodnoty, avšak s požiadavkou dodržania návrhových výšok alebo nevyhovujúceho stavu samotného chodníka (vážený priemer skóre menší ako 3.5) - pozri tabuľku 1.
5.8. Frekvencia prác na montáži nášľapných vrstiev a ochranných vrstiev sa prideľuje na základe skutočnej priemernej ročnej dennej intenzity dopravy vo fyzikálnych jednotkách zistenej podľa údajov automatizované body s prihliadnutím na intenzitu dopravy. V prípade ich absencie by sa záznam dopravy mal vykonávať mesačne, raz v pracovné dni a víkendy (sviatky), počas 2 hodín nepretržitého pozorovania v intervale od 10.00 do 18.00 hod. Výsledok 2-hodinového merania sa prepočítava na dennú intenzitu pomocou vzorca:
Kde je denná intenzita dopravy, vozidlá;
- intenzita dopravy 2-hodinové meranie, aut.
Priemerná mesačná denná intenzita dopravy sa určuje podľa vzorca:
Kde je priemerná mesačná denná intenzita dopravy, vozidlá;
a - denná intenzita dopravy v pracovných dňoch a cez víkendy (sviatky), autor;
a - počet pracovných dní a víkendov (sviatkov) v danom účtovnom mesiaci, resp.
Priemerná ročná denná intenzita dopravy sa určuje podľa vzorca:
Kde je priemerná ročná denná intenzita dopravy, vozidlá;
- súčet priemernej mesačnej dennej intenzity dopravy za vykazovaný rok, auto.
Je povolené stanoviť priemernú ročnú dennú intenzitu dopravy za neúplný rok vykazovania, nie však menšiu ako na základe výsledkov účtovania za deväť mesiacov.
5.9. Určenie intenzity dopravného prúdu v najfrekventovanejšom jazdnom pruhu sa vykonáva na základe údajov zo systematického zaznamenávania premávky vozidiel buď v jednotlivých jazdných pruhoch, alebo pomocou vzorca zohľadňujúceho počet jazdných pruhov:
Kde je priemerná ročná denná intenzita dopravy pozdĺž najfrekventovanejšieho jazdného pruhu, vozidlá;
- koeficient pásma (tabuľka 1).
Tabuľka 1 - Hodnoty koeficientu šírky pásma
|
Počet jazdných pruhov |
||||||
|
Faktor šírky pásma |
5.10. Na základe údajov o skutočnej priemernej ročnej dennej intenzite dopravy na najfrekventovanejšom jazdnom pruhu sa vykonáva monitoring, aby sa zabezpečil súlad skutočnej životnosti nášľapnej vrstvy alebo ochrannej vrstvy s požiadavkami predpisov. V prípade nesúladu sú identifikované dôvody nesúladu s cieľom prijať opatrenia na splnenie regulačných požiadaviek na obdobia generálnej opravy.
6. Frekvencia prác na montáži nášľapných vrstiev a ochranných vrstiev povrchu vozovky
6.1. Asfaltové betónové zmesi musia spĺňať požiadavky GOST 9128-2009.
6.4. Frekvencia prác na inštalácii nášľapných vrstiev a ochranných vrstiev je uvedená v tabuľkách 2...12.
6.5. Práce na montáži hrubej povrchovej úpravy na cestách III.-V. kategórie sa odporúča vykonávať pri intenzite dopravného prúdu v najfrekventovanejšom jazdnom pruhu nie viac ako 5000 áut/deň.
Frekvencia práce je uvedená v tabuľke 2.
Tabuľka 2 - Frekvencia prác na inštalácii hrubej povrchovej úpravy
|
Skutočná intenzita dopravného prúdu v najfrekventovanejšom jazdnom pruhu, vozidiel/deň |
Frekvencia prác pre cestné klimatické pásma, roky |
||||
| prostriedky NEBUDÚ odpísané z vášho účtu a nedostaneme potvrdenie o platbe. V tomto prípade môžete nákup dokladu zopakovať pomocou tlačidla vpravo. Vyskytla sa chyba Platba nebola dokončená z dôvodu technická chyba, hotovosť z vášho účtu | |||||
Životnosť asfaltu sa môže líšiť v závislosti od jeho zloženia, charakteru jeho uloženia, miesta jeho uloženia a použitých technológií. Každá vrstva asfaltu má svoju životnosť. Napríklad hlinená krytina vydrží bez zásahu až 10 rokov. Zatiaľ čo vrchné vrstvy asfaltu bez opravy by mali vydržať cca 3-5 rokov. Cesta však nie je prirodzená stavba, ale veľmi zložitá inžinierska stavba, a preto si vyžaduje neustále monitorovanie, diagnostiku a pravidelné opravy. Je ovplyvnený rôzne faktory, ktoré sa zvyčajne delia na vnútorné a vonkajšie. Za interné sa považujú:
- Chyby pri projektovaní cesty. Chyby vo výpočtoch a geodetických meraniach často vedú k prasklinám, zlomom, dieram a predčasnému opotrebovaniu. Takéto chyby sa spravidla veľmi ťažko opravujú, najmä na ich odstránenie sú potrebné nákladné opatrenia veľká renovácia.
- Použitie lacných a nekvalitných materiálov. Je bežné počuť o bezohľadných dodávateľoch, ktorí používajú materiály, ktoré neboli dohodnuté v dohode. Medzitým je použitie každého druhu materiálu pri stavbe ciest určené účelom trasy, jej priepustnosť, klimatické podmienky, v ktorej bude musieť fungovať. Preto použitie nekvalitných materiálov vedie k veľmi rýchlemu opotrebovaniu vozovky. Niekedy v priebehu 1-2 rokov používania prejde vozovka všetkými fázami opotrebovania a blíži sa kritickému opotrebovaniu, čo si vyžaduje kompletnú generálnu opravu.
- Nesprávne položenie cesty a nedodržanie pravidiel SNIP a GOST.Ďalšou situáciou, o ktorej často počúvame, je nesprávne položenie vozovky. Napríklad, čo sa už stalo neoficiálnym, kladenie horúceho asfaltu v daždi. Alebo dodanie horúceho asfaltu na miesto pokládky pod požadovanou teplotou, čo treba považovať za vadu. Nedodržanie technológií špecifikovaných v GOST a SNIP pri položení vozovky môže následne spôsobiť predčasné opotrebovanie vozovky – predčasný vznik trhlín, dier, triesok, deformáciu vozovky a horné vrstvy cesty. Takéto chyby sa spravidla opravujú „záplatovaním“ trhlín a vykonávaním opráv záplat. Situáciu však nemôžu vždy napraviť a niekedy ju môžu len zhoršiť. Oprava výtlkov je vhodná na odstránenie problému na samostatnom úseku cesty. Ak je oblasť príliš veľká alebo sa zdroj defektu nachádza v hlbokých vrstvách, oprava výtlkov situáciu nezlepší.
Cesta je zložitá inžinierska stavba, kde každá chyba určite ovplyvní budúci stav trasy.
Vonkajšie faktory vedúce k opotrebovaniu vozovky zahŕňajú:
- Klimatické podmienky a počasie.Čím kontrastnejšia a premenlivejšia klíma, tým horšia bude cesta. Takmer celá európska časť Ruska má tri kontrastné ročné obdobia v roku - jar a jeseň, podobné navzájom, plné dažďa a záplav, mrazivá zima a horúce leto. Takéto podmienky na ceste môžu byť náročnejšie ako napr. južné regióny a krajiny, kde je hlavným problémom cesty teplo. To isté pre severných regiónoch— hlavnou úlohou je mrazuvzdornosť vozovky. V oblastiach s veľké množstvo zrážky, zmeny teplôt, vyššie požiadavky na asfalt. Asfaltové zmesi musia byť schopné pracovať v širokom rozsahu teplotný rozsah. To sa dosahuje špeciálnymi kompozíciami polymér-bitúmenových spojív.
- Príliš hustá premávka. Intenzita premávky je jedným z hlavných faktorov, ktoré prispievajú k opotrebovaniu vozovky. Výpočty vplyvu vozidiel sú brané na základe nasledujúcich ukazovateľov - značky áut (ľahké, stredné, ťažké), nosnosť, celková hmotnosť, kapacita osôb, intenzita dopravy v oboch smeroch (počet áut za deň). Zohľadňuje sa aj pomer miestnej a tranzitnej dopravy. Intenzita prúdenia je veľmi dynamická kategória, ktorá si vyžaduje neustále sledovanie. Keďže intenzitu dopravy môžu ovplyvniť rôzne faktory, ktoré nemajú nič spoločné s cestnou infraštruktúrou. Napríklad organizovanie športových súťaží v lokalite môže dramaticky zvýšiť počet vozidiel a zaťaženie na diaľnici. Výstavba skladov, obchodných základní, nákupné centrá a iné zariadenia mestskej infraštruktúry môžu mať rovnaký účinok. Vplyv môžu mať aj samotné cestné zariadenia. Oprava jednej diaľnice alebo jej kritické opotrebovanie môže dramaticky zvýšiť intenzitu premávky na inej diaľnici.
Je potrebné dodať, že rozdelenie na vonkajšie a vnútorné faktory je veľmi podmienené, pretože pri navrhovaní cesty vonkajšie faktory musia byť vypočítané s čo najväčšou presnosťou.
Etapy opotrebovania vozovky
Ako je uvedené vyššie, opotrebovanie cesty- situácia je prirodzená. Ak bola cesta postavená bez konštrukčných chýb a jej pokládka bola vykonaná za správnych podmienok, opotrebenie bude celkom predvídateľné. Môžeme zhruba rozlíšiť tri stupne opotrebovania vozovky.
Prvá fáza je indikovaná drobnými úlomkami, prasklinami a preliačinkami v asfalte. Povlak sa stáva menej hrubým. Takéto zmeny v závislosti od typu vozovky, jej kategórie a intenzity dopravného prúdu môžu nastať buď 1-2 roky po položení asfaltu, alebo po 3-4 rokoch. Stojí za zmienku, že prvou fázou opotrebovania je normálny stav povrchu vozovky. V tejto fáze môže cesta existovať veľmi dlho bez väčších zmien.
Pri prechode do druhého stupňa opotrebovania sa povrch vozovky vyznačuje znateľnými deformáciami – zväčšujú sa diery, praskliny a výmole. Objavujú sa viditeľné priehlbiny a nepravidelnosti. V tejto fáze je potrebná bodová rekonštrukcia vozovky - záplata, sanácia trhlín, spevnenie.
Treťou etapou je silné opotrebovanie. Ak sa cesta vôbec blíži k tretej etape, svedčí to v prvom rade o jej mimoriadne zanedbanom stave. Cestovanie po takomto asfalte sa stáva nebezpečným - silné výmole, praskliny, hlboké diery, zničenie krajnice cesty. Iba možná cesta von Z tejto situácie to znamená veľkú opravu cesty.
Spôsoby spevnenia vrchnej vrstvy asfaltu
Posilnenie vozovky a najmä vrchnej vrstvy vozovky ako najzraniteľnejšej - dôležitá udalosť, ktorý predlžuje životnosť plátna a odsúva potrebu bodových alebo väčších opráv.
Klasickým spôsobom spevnenia asfaltu je položenie novej vrstvy asfaltového betónu na starý povrch. Nemôže byť jedna vrstva, ale niekoľko. Táto metóda je dosť nákladná, finančne aj pracovnoprávnych vzťahov. Faktom je, že ako ukazuje prax, hrúbka novej výstužnej vrstvy by mala byť od 12 do 15 cm, aby účinne odolávala deformáciám spôsobeným podkladovou vrstvou. Ak je výstužná vrstva menšia, nebude schopná vydržať starý náter a práca stratí všetku realizovateľnosť.
Dodatočné ochranné opatrenie je inštalácia takzvaných membrán, ktoré slúžia ako reflektory trhlín. Tieto membrány sú zmesi na báze kaučuku a bitúmenu, ako aj minerálne prísady. Obľúbenou metódou je miešanie jemného drveného kameňa s bitúmenovou prísadou. Vrstva sa položí medzi nový a starý náter. Podstatou tejto metódy je silná priľnavosť oboch vrstiev.
Dobre sa osvedčilo vystuženie vrchnej vrstvy geomrežou. Materiály pre geomreže sú polyetylén, polyester, polyvinylalkohol a pod. syntetické vlákna. Sieťovina chráni spodné vrstvy povrchu vozovky pred starnutím a predlžuje ich životnosť. Znižuje tiež možnosť vytvárania vyjazdených koľají a výtlkov, čo je veľmi dôležité na cestách s vysokou intenzitou dopravy. Okrem toho geomreže určitým spôsobom zjednodušujú proces kladenia asfaltu, čím sa znižuje možnosť technologických chýb.