Реферати українською » Транспорт » Аналіз впливим різноманітніх чінніків на тріщіноутворення нежорсткіх дорожніх одягів


Реферат Аналіз впливим різноманітніх чінніків на тріщіноутворення нежорсткіх дорожніх одягів

Страница 1 из 6 | Следующая страница

>Кваліфікаційна роботамагістра

на задану тему:Аналізвпливурізноманітнихчинників натріщиноутвореннянежорсткихдорожніходягів


>Зміст

>Вступ

1.Огляд негативноговпливутріщиноутворення натранспортноексплуатаційний станавтомобільнихдоріг

2.Аналізосновних причин тафакторів,впливаючих наутвореннятріщин

2.1Впливфакторівкліматичного порядку

2.2Впливфакторівтехнологічного порядку

2.3Впливфакторіввтомлено-часового порядку

3.Аналізвидів тачастостітріщиноутворення взалежності відрегіональних умів

4.Оцінкадинамічноговпливутранспортнихзасобів натріщиноутворення

5.Оцінказниженнянесучоїздатностідорожніхконструкцій подвпливомкрізнихпоперечнихтріщин

6.Прогнозуваннятріщиноутвореннянежорсткихдорожніходягів

7.Сучасніспособи ремонтутріщин надорожніхпокриттях

7.1Розробкатріщин

7.2Застосуваннягеосинтетиків

7.3Застосуваннящебенево –мастичногоасфальтобетону

7.4Іншіметоди ремонтутріщин

7.5Устаткування для ремонтутріщин

8.Економічнаефективністьпропонуємихремонтнихзаходів

8.1Визначеннякошторисноївартостівиконанняробітщодо ремонтутріщин

8.2Розрахунокекономічноїефективностірозглянутихтехнологій ремонту

>Загальнівисновки

>Перелікпосилань


>Вступ

>Автомобільний транспортпредставляє собою одну ізнайважливішихгалузейгосподарства України. У Україні, як й віншихкраїнах світу,автомобільзнаходитьширокезастосування длягосподарських йділовихпоїздок, дляпоїздок до місцькороткочасного татривалоговідпочинку таін.Відбувається процесавтомобілізації, сутьякогозаключається вшвидкомуростіавтомобільного парку та впроникненніавтомобіля вусісфериекономічної тасоціальноїдіяльностілюдини.

>Продуктивна роботаавтомобільного транспорту, ефективноговикористанняособистихавтомобіліввимагаютьнаявності розвиненоїмережіоблаштованихавтомобільнихдоріг.

>Ефективність роботиавтомобільного транспорту багато вчомузалежить відтехнічногорівня й станудоріг. Припогіршеннітехнічного стану дорогизнижуєтьсяпродуктивність й безпекадорожнього руху,підвищуєтьсясобівартістьперевезень.

>Сучасніавтомобільні дорогиповиннізабезпечувати безпечудорожнього руху,враховуючи при цьомупсихофізіологічніздібностісприйняттяводіямидорожніх умів.Повинні бутипідвищені йвимоги дозручності руху на дорогах.

>Забезпеченняефективнихзаходів ізпідвищення безпекидорожнього руху,зменшення його негативноговпливу нанавколишнєсередовище – всецеявляєтьсяскладнимсоціально-економічним татехнічнимзавданням.Вирішується воно та шляхомбудівництва новихдоріг,реконструкціїіснуючих,підвищеннятранспортно-експлуатаційногорівнямережідоріг, що ужесклалася.

>Тенденціїрозвиткудорожньогогосподарства Українидозволяєзробитивисновок про ті, що приобмеженихфінансових ресурсах на першемісцевиступають роботи позбереженнюмережііснуючихдоріг тазабезпеченнювимагаємоготранспортно-експлуатаційного стану.Аналізлітературнихджерелсвідчить про тобі й маєш дорогахдомінуютьдеформації йруйнування,пов’язані ізнедостатньоюдеформаційноюздатністюасфальтобетоннихпокриттів привід’ємних температурах. Узалежності відрегіонів, авідповідно й відприродно-кліматичних умів,тріщини васфальтобетоннихпокриттях є одним зосновнихчинників, щопризводять доруйнуваннядорожніхпокриттів.Наступним аспектомцієїпроблемиявляєтьсянегативнийвпливнаскрізнихтріщин наводно-тепловий режим земляного полотна.Деструктивний характер води котрапотрапляє черезтакітріщини,проявляєтьсяпередусім вперезволоженніґрунтуоснови,втрати йогонесучоїздатності й якнаслідок, вруйнуванні асфальтобетонногопокриття вприлеглійзоні.

>Викладеневищесвідчить пронеобхідність розробки тареалізації приремонті йреконструкціїдорігзаходів, котрі дозволили б підвищититріщиностійкістьасфальтобетоннихпокриттів,продовжити рядки їхньогослужби тазнизитивитрати на їхньогоутримання.

>Метоюданоїмагістерської роботиєаналізфакторів котрівпливають натріщиноутворення таоцінка його негативноговпливу надорожніодягинежорсткого типу,обґрунтуванняметодів ремонтуданого видуруйнування.


1.Огляд негативноговпливутріщиноутворення натранспортно->експлуатаційний станавтомобільнихдоріг

 

>Найбільшпоширеними на територї Україниєпокриття, котрівлаштовують ізвикористаннямасфальтобетону.Поряд ізвисокимитехнологічними таексплуатаційнимипоказникамитакепокриттяволодієсуттєвиминедоліками –високоючутливістю дотемпературно-зволожувальної дії,безперервнимзмінамміцності тадеформативних характеристик вчасі узв’язку ізприроднимстаріннямв’яжучого, щосуттєвоускладнюєпрогнозування їхньогодовговічності.

>Багаточисельнідослідипоказують, щоумови роботидорожніходягів із такимипокриттями взначніймірівизначаютьсяфізико-хімічними,механічними тапогодно-кліматичними чинниками, врезультатіспільної дії яківідбувається змінуякісних характеристикпокриття впроцесіексплуатації. Прививченніособливостей роботидорожніхпокриттів ізасфальтобетоннихсумішейнеможливорозглядатиізольовановплив ними лишеоднієїокремоїгрупифакторів, смердотіповиннірозглядатися комплексно, це укомплексі результат ізвпливу якщорізковідрізнятися відвпливу шкірного ізфакторівокремо. Асфальтобетон вконструкціїдорожньогоодягу абсолютнозавждизнаходиться внапруженомустані, данаобставиназв’язана із тім, щовиникаючі вньомунапруженняніколиповністю нерелаксують. Припостійнійнаявності васфальтобетонізалишковоїнапруги,покриття подвпливомданоїнапруги якщоруйнуватися.Руйнування увиглядітріщинвідбудеться, колисумарна, котранакопилася впокритті,деформаціяасфальтобетонуприрівняється до межовогозначення ізтривалості дляданогоматеріалу.

>Тріщининайбільшнебезпечний видруйнуваннядорожньогопокриття із точкизорупорушення йогосуцільності.

>Відомо, що сам пособітріщини немаютьзначноговпливу на безпечу йкомфортабельність руху дорогами.Серйознунебезпеку для транспорту йвеликідодатковізатрати,пов’язані ізутриманнямдоріг,викликаютьнаслідкицихтріщин. Заданимирізнихджерелпершопричиноювиникнення від 70% до 90%вибоїнєнаявні вдорожніхпокриттяхтріщини.

>Особливо активно процесвиникненнявибоїнрозвивається увеснянийперіод,чомусприяєчергуваннядодатних йвід’ємних температурповітря тапокриття,наявність води в порахпокриття.Проникаючи враковини тамікротріщинипокриття, водаздійснюєрозклинюючидію, якузначнозбільшується приїїзамерзанні.Зв’язкиміжчасткамиматеріалупослаблюються й подвпливомколісавтомобіляутворюєтьсявибоїна , котраможешвидкозбільшитися.

>Наїжджаючи навибоїну, колесоотримуєпоштовх, щопризводить по повторногодинамічного удару надеякійвідстані завибоїною. Прибагаторазовомуповторенні цогонавантаженняутворюєтьсянаступна раковина читріщина, котріпотімзливаються до однієївеликувибоїну.

>Іншим аспектомпроблемитріщиноутворенняєнегативнийвпливкрізнихтріщин наводно-тепловий режим земляного полотна.Деструктивний характер води, котрапоступаєкрізьтакітріщинипроявляється,перш на, вперезволоженніґрунтуоснови,витрати йогонесучоїздатності та, якнаслідок, уруйнуванніасфальтобетоннихпокриттів уприлягаючих зонах.

>Тріщини напокриттяхбуваютьрізнихрозмірів йформи. Наасфальтобетонних таіншихпокриттях,побудованих ізвикористанняморганічногов’яжучого,тріщиниможуть бутиодиночніпоперечні,повздовжні,косі та увиглядісітки.

>Утвореннятріщинєголовною причиноюпередчасногоруйнуваннядорожньогоодягу:існуєзакономірністьзниженняміцностідорожньогоодягунежорсткого типу взалежності віднаявностітріщин.Також приобстеженнідорожніхконструкцій було бвстановлено, щонайбільшанеоднорідністьвологості тащільності, атакож йміцністьспостерігається уверхнійчастині земляного полотна вмісцях деє чивідремонтованітріщини. Уцихмісцяхсереднявологістьґрунту полотна на 15-30% вищий, ніж вмісцях де немаєпорушенняповерхніпокриття, що Веде дозначногозниженнящільності йміцностіґрунту йослаблення вцихмісцяхдорожніхконструкцій вцілому( вмісцяхнаявностітріщин наперезволоженихділянках поддинамічноюдієюважкогоавтомобільного транспортуможутьвиникатипросадки).

>Негативнийвпливтріщин ушарі асфальтовогоодягуполягає до того, що водапроникає в кулю асфальтовогоодягу, а притріщинах, щойдутькрізь весьдорожнійодяг, й основою.Проникнення водиспричиняєпояванаступнихефектів:

–підвищеннявмісту води внеукріплених куляхзнижуєнесучуздатністьнеукріпленогонесучого кулі ібудівельноїоснови.

–замерзаючи, вода вдорожнійконструкціїможе привести як довідшаровування асфальтобетонногопокриття і місцевогоруйнуванняструктури асфальту в куляхпокриття, то й допучення унижніх кулях,викликаних морозом.

>Збиток,заподіюваний урезультаті цого,зв'язаний, як правило, із ремонтом кулі асфальтобетонногоодягу, чинавіть зповнимвідновленнямдорожньоїконструкції.Крім того, черезпроникненнякиснюкрізьтріщиниприскорюється процесстаріннябітуму.

>Крім того,виконанняремонтнихробіт наасфальтобетоннихпокриттяхсупроводжуєтьсячастковим чиповнимперекриттям руху уданому напрямі. Цепризводить дозатримкитранспортнихзасобів, що на свійчергу Веде доподорожчаннявартостіперевезеннявантажів тапасажирів.Частіремонтиведуть дозначнихкапітальнихвкладень вексплуатаціюавтомобільнихдоріг.

>Застосуваннясучаснихтехнологій під час ремонтівасфальтобетоннихпокриттівдозволяєвідсунути рядкидорогоїреконструкції,одержатиекономію зарахунокзниженнявитрат нанаступнеутримання.

>Шляховикизнають, що для ремонтутріщинзвичайнозастосовуєтьсямедичнийтермін «>санація» – комплекслікувально-профілактичнихзаходів,спрямованих напопередження іліквідаціюзахворюваньзубів.Тріщини напокриттіподібні дохворихзубів, щороблятьшкідливийвплив всеорганізмлюдини. Ічимраніш інадійніше їхньогопочати «>лікувати», тімздоровіше якщо «>організм»автомобільної дороги.

Томурішенняпроблемитріщиностійкостіасфальтобетонівслідрозглядати вякостіоднієї ізголовних дляпідвищеннядовговічностіпокриття.


2.Аналізосновних причин тафакторів,впливаючих наутворенннятріщин

транспорттріщина дорогапокриття

>Піднадійністюдорожньогоодягурозуміютьймовірністьбезвідмовної роботиконструкції протягомвсьогоперіодуексплуатації до ремонту.Кількіснорівеньнадійностіпредставляє ставленняпротяжностіміцних (>непошкоджених)ділянок дозагальноїпротяжностіодягу ізвідповіднимзначеннямкоефіцієнтуміцності.

Зхарактерних для асфальтобетонногопокриттяпошкодженьнайбільшнебезпечніпоперечнітріщини. У всіхвипадкахутвореннятріщин надорожніхасфальтобетоннихпокриттяхвідбуваєтьсявнаслідокскорочення (приохолодженні) їхньогорозмірів, чи припрогиніпокриття,викликаному в основномудеформацієюоснови й земляного полотна.Тріщинивиникаютьвтомувипадку,якщо граничноможливе дляданогопокриттярозтягнення йподовження приданих температурах йнавантаженніявляєтьсянедостатнім длязапобіганнявиникаючимкритичнимнапруженням впокритті,перевищуючих йогоопіррозриву.

З їхньоговиникненнямнайбільшінтенсивнеруйнуванняасфальтобетонувиникає взоні переходуколісавтомобіля із одного краютріщини надругий –виникненнявибоїн.

>Вибоїни –місцевіруйнуванняпокриттяглибиною від 20 до 100 мм й понад ізрізковикресленими краями.Вонивиникаютьперш наіз-занедостатньогозв’язкуміжмінеральними таорганічнимиматеріалами,недоущільненняпокриття,забруднення,використаннянедоброякіснихматеріалів (>перепаленняасфальтобетонноїсуміші,попаданнянеобробленогощебеню чипіску всуміш й т.д.).

>Особливо активно процесвиникненнявибоїнрозвивається увеснянийперіод,чомусприяєчергуваннядодатних йвід’ємних температурповітря тапокриття,наявність води в порахпокриття.Проникаючи враковини тамікротріщинипокриття, водаздійснюєрозклинюючидію, якузначнозбільшується приїїзамерзанні.Зв’язкиміжчасткамиматеріалупослаблюються й подвпливомколісавтомобіляутворюєтьсявибоїна , Якаможешвидкозбільшитися.

>Наїжджаючи навибоїну, колесоотримуєпоштовх, щопризводить по повторногодинамічного удару надеякійвідстані завибоїною. Прибагаторазовомуповторенні цогонавантаженняутворюєтьсянаступна раковина читріщина, котріпотімзливаються до однієївеликувибоїну.

>Іншим аспектомпроблемитріщиноутворенняєнегативнийвпливкрізнихтріщин наводно-тепловий режим земляного полотна.Деструктивний характер води, Якапоступаєкрізьтакітріщинипроявляється,перш на, вперезволоженніґрунтуоснови,витрати йогонесучоїздатності та, якнаслідок, уруйнуванніасфальтобетоннихпокриттів уприлягаючих зонах.

>Тріщини напокриттяхбуваютьрізнихрозмірів йформи. Наасфальтобетонних таіншихпокриттях,побудованих ізвикористанняморганічногов’яжучого,тріщиниможуть бутиодиночніпоперечні,повздовжні,косі та увиглядісітки.

>Тріщинипоперечнікрізні протягом усього ширинупокриття (>температурні)виникаютьвосени та на початкузимивнаслідокрізкихперепадівтемпературиповітря йнедостатнього опорутемпературнимнапруженням.Вонирозміщуються попроїзнійчастині напевнійвідстані одна відодної (5-10 м).

>Повздовжнітріщини,розташовані через 20-40 див одна відодної насмугах настилу, всполученні ізпоперечнимитріщинами через 1-4 м протягом усього ширинупроїзноїчастинибувають напокриттях, котрімістятьорганічнев’яжуче,побудованих нанеміцних засадах ізґрунтів чикам’янихматеріалів,укріпленихмінеральнимв’яжучим (цемент,вапно, золізносу).

>Повздовжнітріщини наасфальтобетоннихпокриттях частоз’являються настику двохсмуг укладанняпокриття при поганомуспряженні.Повздовжнітріщини насмугах настилувиникають подінтенсивним рухомавтомобілів черезнедостатнюміцність окремихшаріводягу таґрунтовоїоснови (>недоущільнення,перезволоження),перевищеннянавантажень таінтенсивності руху впорівнянні ізрозрахунковими.Тріщиниповздовжньо-косівиникаютьвнаслідокнедостатньоїміцностідорожньогоодягу,недоущільненняґрунтів полотна й їхнінаступної опади, особливо нависокихнасипах, атакож над трубами.

>Сіткатріщин ізмілкимикомірками насмугах настилу ізрозміромсторін 10-20 дивбуває напокритті, як правило, принедостатнійміцностіоснови наділянкахвідтаванняперезволоженогоґрунту ввеснянийперіод йперіодпучиноутворення.Головна причинабільшостітріщин –втомленістьдорожніходягів, їхньогонедостатняміцність.

>Волосянітріщини(схожі напавутину)шириною1-2мм нашарізносупочинаютьвиникати вповздовжньому напрямі йконцентруються уколії. Виглядмозаїки смердотіприймають із самого початкутріщиноутворення.Такий типтріщиннагадуєруйнування відвтомленості.Цей дефектважкопобачити, але йвін добровидимий навологомупокритті.Якщопокриттяміститьрозжиженев’яжуче, тотеплий годинутріщинизакриваються.Виникають внаслідокнаступних причин:занадто малов’яжучого;недостатняадгезія асфальтобетонногопокриття;втомленістьдорожньогоодягу врезультатіповторюючихсянавантажень приінтенсивності руху [4].Всівидитріщинзгруповано, описано заподій їхньоговиникнення налисті 1.

>Досвідексплуатаціїавтомобільнихдоріг ізасфальтобетоннимпокриттямпоказує, що Першітріщини у якихвиникають протягом Першого рокуексплуатації, як правилоспочаткувиникаютьвнутрішнітріщини.Процесвиникненнявнутрішніхтріщин йпошкодженьє результатомвзаємногонакладення двохнезалежних, але йзв’язаних один із однимефектів.Перші із них –це поширеннявнутрішніхнапружень та їхніконцентрацій,обумовленезовнішніми чинниками,другий – поширеннялокальноїміцностіматеріалу,внутрішніхпошкоджень йструктурнихдефектів. Увипадкуасфальтобетонноїсуміші можнадумати, щозначніструктурнізміни подвпливомзовнішніхфакторівможуть привести довиникненнядефектівструктури, котрісприяютьпроцесуруйнування. Умоделікрихкогоруйнуванняасфальтобетонноїсумішіслідтакожвраховувативипадок, коли подвпливомзовнішньогонавантаженняможенастатиконсолідація,тобтозмиканнямікротріщин йнавітьтріщин.

>Ціпервиннітріщини практичновизначають завісьсяподальший процестріщиноутворння вчасі та їхньогофіксуванняпредставляєвеликунауковуцінність дляпрогнозуваннядовговічностіасфальтобетоннихпокриттів.

Длякласифікаціїтяжкості йоб’ємупошкоджень вякості масштабузастосовується частотатріщин (табл. 2.1).

Станпокриття

>Довжинатріщини

>м/10м2

>Ширинатріщини мм >Глибинатріщини див
>Немаєтріщин - - -

>Початок

>виникненнятріщин

3 2 1

>Сильне

>виникненнятріщин

>близько 10 3-10 1-5
>Дужесильневиникненнятріщин 15 10 5

>Таблиця 2.1 -Класифікаціятяжкості таоб’ємутріщин

2.1Впливфакторівкліматичного порядку

 

>Крізнітріщиниє одним ізосновнихвидівруйнуваньасфальтобетоннихпокриттів в всіхдорожньо-кліматичних зонах й єпочатком длярозвиткуіншихвидівруйнувань.

>Руйнуванняасфальтобетонузалежить відшвидкостінавантаження йтемператури таможеносити яккрихкий, то йв’язкий характер.Виникненнятріщин наасфальтобетоннихпокриттявідбувається в основному вхолодну пору року –взимку чиранньою весною, аперіодвідтавання. При болеенизьких температурахспочаткувиникаютьправильніпоперечні такзванітемпературнітріщини.Їхпоявісприяєшвидкепониженнятемператури(таке,наприклад, коли менше ніж задобу воназнижується від 0 до -15, -200). Наасфальтобетоннихпокриттях набетоннійосновітакітріщиниз’являються надтемпературними швами при високих температурахнижче -100.відстаньміж „>температурними”тріщинамирізна – від8-10м до40-50м.Цявідстаньвизначаєтьсявластивостямипокриття й виглядомоснови. Напокриттях побетоннійоснові вонвизначаєтьсязвичновідстаннюміжтемпературними швами воснові, котрівлаштовують через15-20м.Температурнітріщиниможуть бути йповздовжніми,якщо ширина дорогиперевищує10-12м. Придвоскатномупрофілі смердотірозміщуються повісі дороги, а прибетоннійоснові надповздовжнімтемпературним швом.Температурнітріщинивідрізняються відіншихпідвищеноюшириною, Якасягає1,5см й понад.Ширинатріщинзбільшується із годиною.Температурнітріщинивиникаютьвнаслідокскороченнярозмірівпокриття при йогоохолодженні приодночасномузбільшенні в міруохолодженняхрупкості асфальтовогопокриття.Скороченняасфальтобетону призниженнітемпературизначне, щопояснюється йогозначнимкоефіцієнтом температурногорозширення(0,00004-0,00005). Про величинурозширення можнасудити із того, щоділянка дорогидовжиною20м приохолодженні від +50 до -200скорочуєтьсяприблизно на2,5см. Приохолодженні вінтервалідодатних температуртакескорочення непризводить дорозтріскування,оскільки асфальтобетон зпластичності таеластичностіздатнийрозтягуватись поддієюнапружень.Внаслідок цоговиникаючи впокриттінапруженняпоступовогасяться, недоходячи докритичнихрозмірів. При максимальномузниженнітемператури асфальтобетон взначніймірівтрачаєпластичність йстаєкрихким. Уякийсь моментпокриття практичноповністювтрачаєвластивістьрозтягуватись й принаступномуохолодженні йскороченнірозмірівнапруження вньому врезультаті цогопідвищуютьсянастільки, щоперевищуютьміцність йогорозтягу йпризводять довиникненнятріщин впокритті.

>Виникненнятемпературнихтріщинвизначається в основномувластивостями самогопокриття – йоготеплостійкістю татріщиностійкістю й припідвищенніостанньоїможезапобігатись.Важчедомогтися цого напокритті побетоннійоснові, на якірозтягу, притомузначному,наражається невелика подовжинісмугапокриття, Якарозміщуєтьсябезпосередньо надтемпературним швомоснови,значнорозширюючомуся приохолодженні.Слідвідмітити, щочасткавпливутимчасовогонавантаження йтемпературнихперепадів наутвореннятріщинще недостатньодосліджені й очевидно їхніспіввідношення взначніймірізалежить відкліматичних умівексплуатації.

>Розглянемонапружений стан асфальтобетонногопокриттябезпосередньо после йоговлаштування.Вважаючипокриттябезкінечнодовгим,розділимо його потовщині на системушарівй (й =1,2,…к), вмежах шкірного із які температура Тйприймаєтьсяпостійною (дана схема приведено вграфічнійчастині роботи налисті 3).Підвпливомциклічнихзмінтемператури потовщині асфальтобетонногопокриття вконтактнихплощинахміж й-тім й (й +>1)-им кулямивиникаютьдотичні –й(x) танормальнінапруження –rй, величина йнапрямок якізмінюються взалежності віднагрівання чиохолодженняпокриття. Прирізкомузниженнітемператури Тв наповерхніасфальтобетонупроцесувільногостискуверхнього куліперешкоджають шари із болеевисокоютемпературою. Узв’язку ізцимймовірність такоординатиз’явленняпершихтріщин вповерхневомушарі йподальший їхньогорозвиток потовщині асфальтобетонногопокриття допідстилаючого кулізалежать відградієнтазміни Т йрозподіленняміцності нарозтягматеріалу подовжиніверхнього кулі.

Узв’язку ізвипадковістюцихпроцесівкоординативиникненняпервиннихтріщинтакожєвипадковими величинами.Процесвиникненнявториннихтріщин болееблизький додетермінованого й вньомусуттєву рольвідіграє зона контактупокриття ізосновою.


>Рис. 2.1 Схематемпературної дії наасфальтобетонепокриття

Отже,тріщини напокриттяхвиникають врезультатішвидкого зростаннютемпературнихнапружень прирізкихпохолоданнях в зимовищперіод, атакож відпрогинів вмісцяхнерівностей,виникаючихголовним чином вперіодпромерзання чивідтавання земляного полотна.Якщокрихкістьасфальтобетону черезмірна, тоцідефекти всполученні ізтранспортниминавантаженнями частоприводять дозначнихруйнуваньпокриття.

2.2Впливфакторівтехнологічного порядку

 

Частовиникненнятріщинзв’язано ізнестійкістю йнедостатньоюміцністюоснови, в які поддієюнавантаження чи подвпливомпогодних уміввиникаютьнебезпечні зарозмірамидеформації.Такідеформаціїспостерігаютьсяранньою весною послевідтаванняґрунтовоїоснови дороги.Деформаціїверхніхшарівпокриття,викликанінестійкістюсамоїоснови, а чи непідстилаючихґрунтів,зустрічаютьсязначнорідшеоскільки основа йпідстилаючи шариулаштовуються зматеріалів котрі невтрачаютьпомітним чиномміцності йстійкості призволоженні.Такідеформації пластичного характерувиникаютьінколи пригравійних засадах ізнадлишкомпилувато-глинистихфракцій й призастосуванні восновінеякіснихматеріалів,наприклад,дрібного глинистогопіску впідстилаючомушарі. Хочанедостатністійкість таміцністьоснови йвпливає нарозтріскування асфальтобетонногопокриття, придостатньоміцних засадахрозтріскуваннявизначаєтьсявластивостями самогопокриття –різнимступенем йоготріщиностійкості.

>Тріщиностійкістьасфальтобетону взимово-веснянийперіодможе бутизабезпеченадостатньою дляконкретних умівдеформативністю прирозтязі тазгині, щозалежить в основному відреологічнихвластивостей цогоматеріалу.

>Тріщиниє ознакоюнедостатньоїміцності назріз тарозтяг.Причини цогоможутьлежати вмежахконструктивнихнедоліків чинедоліківбудівельнихматеріалів. Такнаприклад,глибокітріщини вдорожньомупокриттівиникають принизьких температурах до тоговипадку, колиміцність асфальту нарозтягнижче, ніжрозтягуюченапруження,виникаюче врезультатіпросадки подвпливом холоду. Алі незавждиутвореннятріщинможливооб’яснити лишенедостатньоюповедінкою принизьких температурах. Убагатьохвипадкахутвореннятріщинвикликанопевнимипереважними причинами:

>Сітковітріщини:

–конструктивнінедоліки,тобтонедостатнірозміри чинедостатнянесучаздатністьоснови;

–дужетвердев’яжуче;

–відсутність контактуміж кулями.

>Повздовжнітріщини:

–недостатнірозміри чиневірневиконаннябудівельнихробіт;

–передчасніутомленіявища васфальті.

>Повздовжнітріщини всерединідорожнього полотна:

–неякісневиконаннястиковочнихшвів;

–утвореннялінз ізльоду внесучійконструкції.

>Поперечнітріщини:

–використаннянеузгоджених із райономексплуатаціїбудівельнихматеріалів,наприклад,дуже твердогов’яжучого;

–глибокітріщини послеукочування;

–відбиваннятріщини із земляногоукріплення,лежачого поддорожнімпокриттям.

Частоспостерігається, що увипадкувиникненнятріщин врезультатінесприятливоїповедінки принизьких температурах,поверхнядорожньогопокриття в тихиймісцях, деє недостачав’яжучого йнадлишокщебеню,швидко ставатипористою,виникаєвідшарування йвинісматеріалу.Якщо вмісцяхдорожньогопокриття ізтріщинамивиконуютьвідбір проб чибуріннякернів, то частовиявляється, щоцітріщини непронизують всютовщудорожнього полотна, азакінчуються уверхнійтретібітумногопокриття. Привідсутності контактуміж кулямитріщиназакінчуєтьсянавіть вмісцірозділушарів. У цихвипадках,частіше нанеможливоз’ясувати чиутворивсярозподілшарів подвпливом води врезультатіпроникненняїїкрізьтріщини чи ж приукладаннідорожнього полотна не було бзабезпечененадійнезчепленняміж кулями й врезультаті цого проходилоприскоренеутвореннятріщин.

>Дорожніпокриття ізприхованими дефектами врезультатінакладанняцілого рядунесприятливихфакторівхарактеризуютьсяпередчасним йприскоренимвиникненнямтріщин,однак приодночасномувиникненнісприятливихфакторівтакіпокриттяможутьзалишатися чиповністюполагодженими, чихарактеризуватисяповільнимтріщиноутворенням йвиникненнямпошкоджень. Знання такихфакторів особливоважливо тоді, коли вгарантійнийперіодспостерігається вушкотріщиноутворення й томунеобхідновирішити, чи немає тутскритого дефекту та чипотрібнорозраховувати навиникненняіншихявнихнедоліків.

>Тріщинивиникають вдорожньомуполотні принизьких температурах особливо тоді, колив’яжучезанадтотверде.

>Можнаназватинаступніможливі заподійпередчасногозатвердіннябітумів, що недозволяєповністювиключитиможливістьпередчасноговиникненнятріщин ізцих причин:

-використаннябітуму,який невідповідаєякості,вказаній уконтракті;

-несприятливаповедінка пристарінні;

- неправильнапідготовка йтранспортування (>перегрів,силосування татранспортування придоступікисню й т. буд.).

>Існуєоднозначнийвзаємозв’язокміжтріщиноутворенням йоб’ємом порожнин васфальтобетоніверхнього кулі.Чимбільшийоб’єм порожнин уверхньомушарі, тімтвердішийдосліджуємий в цьомумісцібітум й тімсильнішевираженотріщиноутворення.

Отже,тріщинивиникають привикористаннізанадто твердогобітуму чи такогобітуму,якийзатвердів приперемішуванні іззанадтогарячимимінеральнимиречовинами. Асфальт наоснові такихв’яжучихволодієзанадто великоюкрихкістю й врезультаті цоговін надзмозікомпенсувати усадкуверхнього кулідорожньогопокриття, котравиникає принизьких температурах.

2.3Впливфакторіввтомлено-часового характеру

 

Нанадійність роботидорожніхпокриттівзначновпливаютьвтомленосніявища.Механізмвтомленогоруйнуванняпредставляєтьсянаступним чином – припроході колесаавтомобілямаксимальнірозтягуючинапруженнявиникають восновіпокриття, хоч смердотізначноменшікритичнихіз-занеоднорідностіматеріалу.Локальнінапруження частозначновідхиляються відсередньогозначення, й вмісцях де смердотіперевищуютьграницюпружностіплівокбітуму,зв’язкирвуться.Повторнеприкладеннянавантажень привід донакопиченнярозірванихзв’язків. Урезультаті черезвизначене числоциклівприкладеннянавантажень внижнійчастиніпокриттявиникаютьмілкітріщини, котріпотімоб’єднуються ввеликі.Тріщиниодночасноростуть в двохнапрямках: вгору й паралельноплощиніпокриття. Приподальшомунавантаженнітріщина проходитикрізьпокриття йстаєвидимою на йогоповерхні.

Помірістаріння асфальту напроїзнійчастинінещільні крайкиасфальтобетонувідокремлюються подвпливом руху транспорту тапогодних умів. Асфальтпочинаєвтрачати своюв’язкість йтвердіє.Змінитемпературипримушуютьпокриттярозширюватися тастискатися, щопризводить довиникненнятріщин.Подальшіпереміщення,викликанітранспортниминавантаженнями,можутьрозширититріщини.Крім того пристаріннів’яжучого,покриттястає болеежорстким.Спочаткуутворюютьсяволосяні,потім болееширокітріщини, в котріпроникає вода, Яказамерзаєвзимку, йпокриттяпоступоворуйнується. Дляшарів ізкоагуляційним типомструктуринайбільшхарактернівтомленосні татемпературнітріщини,деформації увиглядізсувів йнапливів.Фізико-механічнівластивостіматеріалів,обробленихбітумом,визначаютьсяособливостямизв’язків,виникаючихміжокремими зернами, тазалежать відвластивостейбітуму,товщини йогоплівки, а із годиною – відзміни йогохімічного складу.

Пристарінніматеріалуасфальтобетону поддією води такиснюповітрявиявляються тристадії. Напершійстадіїдовгий годинунаростаєміцність,водостійкість,зменшуютьсядеформативнівластивостіматеріалу. Цевідбувається зарахунокзменшеннякількості масел, збільшення смол, особливоасфальтенів,підвищенняв’язкості такогезіїбітуму врезультаті йоговзаємодії ізмінеральнимматеріалом. Надругійстадіїстаріннязнижується водо - йморозостійкістьбітумомінеральногоматеріалу безпомітноїзміни йогоміцності.Третястадіясупроводжуєтьсярізкимзниженнямміцностіматеріалу,підвищенням його водонасичення,набухання тазменшенням водо - йморозостійкості. Цепризводить докорозіїпокриття,посиленоговикришуваннямінеральнихчасток йутвореннявибоїн таруйнувань[4].


>Рис. 2.2Впливстаріннябітуму надовговічністьпокриття

>Умовніпозначення:

1 – змінукогезійноїміцностібітуму;

2 – змінуміцностіпокриття;

До, З – точкирізкогопадінняміцності.


3. >Аналізвидів тачастостітріщиноутворення взалежності відрегіональних умів

 

>Регіональніумовирозміщенняділянокавтомобільної дорогимаютьбезпосереднійвплив наумовиексплуатаціїавтомобільнихдоріг.Взагалі наумовиексплуатації великийвпливмаютькліматичніумови:перепадитемпературиповітря,кількістьопадів котрі на свійчергувпливають навибірасфальтобетонноїсуміші прибудівництвіавтомобільнихдоріг,виникнення танаявністьтріщин напокритті йіншихвидівдеформацій таруйнувань.

Неменшважливезначення наумовиексплуатаціїчинятьгрунтово-геологічніумови йрельєфмісцевості: видґрунту земляного полотна,умовизволоження земляного полотна,переломиповздовжньогопрофілюавтомобільної дороги.

>Регіональніумовипов’язані ізнаявністю місцевогобудівельногоматеріалуякийвикористовується прибудівництвішарівдорожньогоодягу:мартенівські тадоменні шлаки,різновидикам’янихматеріалів тапісків.

>Всіперерахованіфактори втій чиіншіймірі будутьвпливати натенденціюутвореннятріщин надорожніхпокриттях.

Дляпроведенняаналізувикористовувалисьданіобстеженняавтомобільної дорогиКиїв –Харків -Довжанський, азокремаїїділянок із396км по440км вХарківськійобласті, із647км по697км вДонецькійобласті й із760км по810км вЛуганськійобласті.Обстеження проводились 2005роціходовоюдорожньоюлабораторієюкафедриБудівництва таексплуатаціїавтомобільнихдорігХарківськогонаціональногоавтомобільно-дорожньогоуніверситету.

>Кліматичніособливості таосновнівидируйнувань увиглядітріщин навибранихділянках дорогиприведенінижче:

>Харківська областьрозташована напівнічномусході України, навододілірічок систем Дону таДніпра, устеповій талісостеповій зонах тавідноситься доУ-ІІ йУ-ІІІкліматичних зон.Поверхня –хвилястарівнина,розчленованарічними долинами, ярами і балками.

>Кліматпомірноконтинентальний.Вліткупереважаютьвітризахідних тапівнічно-західнихнапрямків, авзимку –східних тапівденно-східних, щозумовлюєзначнепохолоданнявзимку тарізкепідвищеннятемператури влітнімісяці; смаженнілітопоєднуєтьсязізначнимиопадами увиглядізлив.Виразноюособливістюзимиєчастівідлиги,викликаніпереміщеннямциклонічнихутворень із Атлантики,Середземного чиЧорногоморів. При цьомумаютьмісцезавірюхи таожеледі.Середньорічнакількістьопадів від 457 мм насході до 536 мм назаході,причому до 50%загальноїкількостіопадіввипадаєвлітку.

>Періоди безопадів,тривалістю до 20днів,можливі 1-2 рази нарік, до 30днів – 1 разів замірялися вбитирік, до 40днів – 1 якщо в 2-3 рокта.

Зиматриває всередньомублизько 4місяців інаступає удругійдекаді листопаду.

>Середнявисотаснігового покриву – 23 див, а раз на 20 роківскладає 50 див. Уперіодзавірюх, котрівідзначаються всередньому протягом 22днів,максимальнийоб’ємсніговогоприносускладає 200 див3 напогонний метр.Стійкийсніговий покрив, всередньому,з’являється 17грудня і сходити 14березня.Середнябагаторічнаглибинапромерзання -105см.Максимальнаглибинапромерзанняоголеногоґрунту -125см.Наприкінціберезнянастаєпотепління. Уокремі рокта заморозкиспостерігаються інаприкінці апреля.

>Середньомісячна температураповітрянайбільш холодногомісяця (января) -7,30З ,анайбільш теплого (июля) +280З.Абсолютниймінімум -360З, аабсолютний максимум (улипні) +390З.

>Середньомісячнашвидкістьвітрів в зимовищперіод,маючипереважносхідний тапівденно -східнийнапрямок - 5м/сік ,алітнійперіод,маючипереважнозахідний тапівнічно -західний - 4,4м/сек .

>Живлення обріюздійснюється зарахунокінфільтраціїатмосфернихопадів,підтока ізнижче лежачихводоноснихгоризонтів та руселрічок. У основному,ґрунтовийпотікмаєухил в бікрічок.Глибинарівняґрунтових водволіється від 0 до 3-4 м.

>Таблиця 3.1- Характеристикипогодно-кліматичнихфакторів

>Місяці >Середньомісячна температураповітряt >Переважні напрямивітру >Швидкістьвітрусередньомісячна, м/с >Середньомісячнакількістьопадів, мм Кількістьднів ізопадами понад5мм >Висотаснігового покриву, див >Кількістьднів із грозами Кількістьднів ізхуртовинами
1 2 3 4 5 6 7 8 9
I -7,4 Сх 3,0 34 2,0 15 0,04 4
II -7,0 Сх 3,2 26 1,4 20 0 3
III -1,6 Сх 3,0 32 2,1 13 0,1 2
IV 7,1 Сх 3,0 39 2,5 0 0,8 0,2
V 15,0 Сх 2,6 49 3,2 0 4 0
VI 18,1 >ПнЗх 2,3 69 4,6 0 7 0
VII 20,3 >Зх 2,1 62 4,0 0 7 0
VIII 18,9 >Зх 2,2 55 3,3 0 5 0
IX 13,5 >Зх 2,3 35 2,0 0 1 0
X 7,2 >ПдСх 2,7 43 2,7 0 0,3 0,1
XI 0,4 >ПдСх 2,9 40 2,7 1 0 0,3
XII -5,2 Сх 2,9 38 2,0 7 0 3

>Харківська областьзнаходиться загрунтово –геологічнимиумовами у районахІІІР.4 (суглинок) йIVP.9 (>важкий суглинок, глина). Заумовами роботиасфальтобетонів воназнаходиться околицяхА-3 (асфальтобетон типу А, Б, Р йбітум марки БНД 60/90, 90/130) напівночі й А-6 (асфальтобетон типу А, Б, Р йбітум БНД 40/60, 60/90) напівдні.

>Конструкціядорожніходягів навсійпротяжностіавтомобільної дороги йміцність показано налінійномуграфіку ( лист..)

За результатамиобстеження ділянкиавтомобільної дорогиКиїв –Харків –Довжанський вХарківськійобласті булиодержанінаступнірезультати накожних 10кілометрахобраної ділянки ввідсотках віддовжини,таблиця 3.2.

>Таблиця 3.2 –Даніобстеження поХарківськійобласті

>Ділянка дорогиКиїв –Харків –Довжанський
Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація