Техника и технология городского хозяйства.Автомобильные дороги

Частично и сами строители-ремонтники этому могут поспособствовать. Недавно  столь распространенный способ частичного ремонта дорог Москвы ямочно-канавочным способом приводил к тому, что дороги разрушались еще быстрее.

Сегодня дорожно-строительные работы в Москве - одна из приоритетных статей финансирования. Это обещает нам качественное строительство дорог, и качественный ремонт дорожного покрытия. 

Какой бы ни была классификация  дорожно-строительных работ необходимо понимать, что в строительстве дорог и асфальтировании дорог не может быть экономии на новых технологиях. Ведь плохая дорога - потенциальная угроза здоровью и жизни водителей и пассажиров, а также пешеходов.

 

 

2.  Проектирование, подготовка дорожного покрытия. Строительство дорог.

 2.1 Проектирование дорожного покрытия. 

Одним из самых важных этапов дорожно-строительных работ является этап проектирования дорожного покрытия. Это важный момент хотя бы потому, что дорога - важный элемент сообщения между городами и регионами. Автомобильная дорога - инженерное сооружение, предназначенное для движения автомобилей. Основными элементами являются: земляное полотно, дорожная одежда, проезжая часть, обочины, искусственные и линейные сооружения и все виды обстановки.

Для того, чтобы проектирование дорожного покрытия, при строительстве дорог, было выполнено на высоком уровне, требуется выполнение нескольких факторов. Во-первых, выделение средств на текущий ремонт дорог и ремонт дорожного покрытия. Во-вторых, выбрать хорошую компанию для укладки дорог и дорожного строительства.

Дорога работает в очень  тяжелых условиях, на нее постоянно  воздействуют тяжелые и интенсивные  транспортные нагрузки, низкие зимние и высокие летние температуры, разрушающее  влияние воды во всех ее физических состояниях, поэтому правильное проектирование и строительство дорог требует глубоких знаний всех условий ее будущей работы и мер по повышению долговечности, а для поддержания нормального функционирования требуется регулярный и своевременный ремонт дорог.

В большинстве стран мира дорожно-строительные работы - серьезный вопрос, обсуждаемый на государственном уровне. Так, проводимая Федеральной Дорожной Администрацией США политика увеличения инвестиций на техническое обслуживание стала результатом успешных разработок Стратегической Программы Исследования Дорог (Strategic Highway Research Program, SHRP). В развивающихся странах, где развитие инфраструктуры происходит особенно быстрыми темпами, необходимость ремонта дорожного покрытия, на первый взгляд, не столь очевидна, но от этого не становится менее важной, поскольку стабильный экономический рост невозможен без дорожного строительства высокого качества. Строительство дорог сегодня и в долгосрочной перспективе должно быть основано на качественном проектировании, разумной экономии финансовых и материальных ресурсов, гарантиях сохранения окружающей среды.

У автомобильной шоссейной  дороги имеются земляное полотно, основание, одно или несколько покрытий проезжей части (дорожная одежда), обочины, мосты, средства регулирования дорожного движения.

Укладка дорог выполняется  из строительного грунта и передает нагрузки от проходящих автомобилей  в рассредоточенном виде на земляное полотно. Укладка асфальта может осуществляться из асфальтобетона, литого асфальта, щебня,

щебня с битумной пропиткой, бетона на портландцементе, гравия или  пропитанного грунта.

 

2.2 Свойства природных каменных материалов и требования к ним

Дорожно-строительные работы - комплекс строительных работ, включающих в себя: основа - обустройство земляного полотна, второй слой - асфальт, песок, щебень, литой асфальт и др., непосредственно сами работы по укладке асфальта и ремонту дорог, дорожное строительство, сооружение разнообразных искусственных сооружений и дорожно-эксплуатационных построек, нанесение разметки, установка дорожных знаков, асфальтировка, осветительные приборы. В более узком смысле понятие строительство дорог включает в себя дорожное строительство самой автомобильной дороги, т.е. возведение дорожного полотна и дорожных одежд, а в населенных пунктах строительство скоростных дорог, которые свободны от пешеходов, создание развязок, тротуаров, площадей, подземных тоннелей и надземных эстакад.

При строительстве дорог  в качестве дорожно-строительных материалов применяют грунты (суглинки, глины, пески для земляного полотна); щебень, песок, литой асфальт, гравий, битум, асфальтобетон; различные поверхностно-активные добавки для улучшения качества материалов покрытий при асфальтировании дорог.

Основными свойствами природных  материалов, применяемых при дорожно-строительных работах, являются прочность, морозостойкость, истинная, средняя и насыпная плотности, водопоглощение и водонасыщение, дополнительными — сцепление с битумом, и литым асфальтом, содержание загрязняющих и химически вредных примесей и др.

 

 

 

 

Требования к щебню:

Щебень — продукт дробления  скальных горных пород. По крупности щебень разделяют на фракции:

5(3)—10; 10—20; 20—40 и 40—70 мм. В отдельных случаях находят  применение фракции 70—120 и 120—150 мм. 

Щебень нормируют на содержание зерен пластинчатой (лещадной) и  игловатой форм. По форме зерен  щебень подразделяют на три группы: кубовидная до 15, улучшенная от 15 до, 25, обычная от 25 до 35. Смесь зерен  щебня кубовидной формы дает наиболее плотную упаковку. Наличие в щебне  зерен пластинчатой и игловатой  форм приводит к увеличению межзерновой пустотности  в смеси.

Кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна  пластинчатой и игловатой форм.

Прочность щебня характеризуют  пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорог (укладка асфальта и асфальтировка). В зависимости от марки щебень делят на группы: очень прочный—1200—1400, прочный—1200—800, средней прочности— 800—600, слабый — 600—300, очень слабый — 200.

Морозостойкость щебня характеризуют  числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость  щебня по числу циклов насыщения  в растворе сернокислого натрия и  высушивания. По морозостойкости щебень подразделяют на марки.

Из всех природных каменных материалов, используемых в дорожном строительстве, щебень является из основных. Его используют самостоятельно для строительства щебеночных слоев в смеси с другими материалами, а также как компонент в литом асфальте и цементо-бетонах. При строительстве дорог, укладке дорог и асфальтировании дорог щебень является основным компонентом защитных слоев и слоев износа, обеспечивающим должную шероховатость поверхности покрытия. Укладка асфальта: щебень каждого слоя равномерно укладывается машиной и укатывается. Затем битумораспределительная машина заливает его разогретым битумом. Поверх насыпают мелкий щебень и укатывают его по горячему материалу. Точно так же укладывают второй слой, следя за тем, чтобы получалась гладкая поверхность.

 

                           2.3 Строительство дорог и мостов.

В наши дни инженер-строитель  занимается планированием, проектированием, расчетом, строительством дорог, ремонтом дорог и реконструкцией всех объектов, составляющих основу современной жизни. К ним относятся мосты, шоссейные дороги, железные дороги и вокзалы, скоростные системы городского транспорта, тоннели, аэропорты, линии электропередачи и т.д.

Мосты и дороги - средства транспортной и пешеходной связи  между населенными пунктами. По этим сооружениям можно определить степень  технического развития цивилизации, именно строительство дорог и мостов становилось приоритетным во время  расширения государства. Так у ацтеков, которые не знали колес было развито строительство дорог, которыми можно пользоваться и сегодня. Мосты, построенные римлянами, в некоторых европейских городах и сейчас служат средствами переправы. 

Строительство дорог и  мостов настолько древнее занятие, что назвать первый мост или первую дорогу почти невозможно. Изначально и первое, и второе было рассчитано только на пешеходов, потом дорожное строительство стало проектироваться с учетом использования гужевого транспорта. Но с появлением автомобиля, а точнее с выходом этого технического средства в массовую продажу нагрузки на мосты и дороги стали несоизмеримо выше. Города, сильно нагружены транспортом, в том числе грузовым. Это требует проведения спец. мероприятий по улучшению качества строительства дорог, ремонта дорожного покрытия. Помимо асфальтирования дорог качественным асфальтом, в том числе литым асфальтом, дорожные службы устанавливают или подвешивают над проезжей частью дорожные знаки и указатели, на крутых поворотах устраивают виражи (односкатные уклоны проезжей части к центру кривой), ограждения дороги, производят разметку проезжей части, оборудуют светильниками и т. д. Свои особенности накладывает наш климат. Трещины, появляющиеся в асфальтировке - совсем не обязательно результат плохого дорожного строительства. Даже самая маленькая трещинка на асфальтовом полотне, образовавшаяся осенью или при укладке асфальта, к весне станет ощутимой трещиной. И все из-за физических свойств воды, которая при замерзании резко расширяется в объеме тем самым, расширяя трещины и портя недавно гладкий литой асфальт. Конечно, технология дорожного строительства учитывает эти особенности, но такие разрушения все равно неизбежны.

Сегодня мосты и дороги имеют различные названия и, соответственно, отличаются технически. Однако в наши дни, как и при дорожном строительстве, так и при строительстве мостов в древние времена основной задачей мостов и дорог остается все та же способность соединять две точки, делая их доступными для транспорта и пешеходов.

Строительство дорог и  ремонт дорог в Москве ведутся непрерывно, расширяя возможности связи между городами и внутри самой Москвы. Технология дорожных работ постоянно совершенствуется. Это позволяет делать дороги региона выше качеством, а ремонт дорожного покрытия проводить в более короткие сроки.

Как и другие инженерные сооружения, кроме механического  воздействия, дороги и мосты испытывают климатические нагрузки. Холодные зимы, реагенты, дожди делают строительство  дорог и мостов и их поддержание  в пригодном для эксплуатации состоянии непростой задачей. Новые технологии постоянно разрабатываются в дорожном строительстве. Основная причина постоянных поисков новых решений для дорожно-строительных работ - желание отыскать решение, которое позволит по возможности дольше сохранять хорошее состояние построенных мостов и дорог без ремонта.

 

Асфальтирование дорог. При асфальтировке используется асфальтовое дорожное покрытие, которое состоит из тщательно подобранного по гранулометрическому составу песка, каменной (бутовой) муки и литого асфальта. Материалы смешиваются смесительной установкой при температуре ок. 175° С, при которой асфальт находится в расплавленном состоянии, смесь доставляется на место, рабочие на специальной установке производят укладку дорог, асфальтирование дорог осуществляется в горячем состоянии.

Асфальтобетонное покрытие состоит из слоев толщиной 5-7,5 см смеси (приготовленной при температуре  около 175° С) взятых в нужной пропорции  щебня разных размеров, песка, каменной муки и расплавленного асфальта в  качестве вяжущего. Асфальтобетон и  гладкий асфальт укладываются на основание бетона, рассчитанное на соответствующие дорожные нагрузки. 

Асфальтировка выполняется на надежном основании с подстилающим слоем из классифицированного материала. В нижних слоях щебень крупнее, что повышает прочность покрытия и дает экономию, а в верхних — мельче, благодаря чему обеспечивается водонепроницаемость и износостойкость поверхности. Однако дорожная поверхность должна быть в какой-то мере шероховатой во избежание пробуксовки шин и для облегчения вытеснения воды протектором. Полная толщина дорожного покрытия зависит от несущей способности грунта и от предполагаемой транспортной нагрузки. 

Асфальт можно смешивать  с насыпанным на дорожное полотно  щебнем непосредственно на месте строительства дорог, а затем разравнивать и производить укладку асфальта. Но более предпочтительно использовать горячие смеси заводского изготовления, в которых точно выдержаны пропорции ингредиентов. На заводе щебень сушится и нагревается во вращающейся печи, а затем к нему добавляется отдельно разогретый асфальт, и все эти элементы перемешивается. Для приготовления высококачественных покрытий желательны температуры не ниже 165°С Горячая заводская смесь быстро доставляется на место, где осуществляется асфальтировка благоустройство.

Дорожные работы проводятся по мере необходимости. Срок службы автодорог  составляет 20-30 лет, мостов — от 50 до 100 лет.

 

 

                     3. Капитальный ремонт дорог.

Капитальный ремонт дорог - комплекс работ, при котором производится полное восстановление и повышение работоспособности дорожной одежды и покрытия, земляного полотна и дорожных сооружений, осуществляется смена изношенных конструкций и деталей или замена их на более прочные и долговечные, в необходимых случаях повышаются геометрические параметры дороги с учетом роста интенсивности движения и осевых нагрузок автомобилей в пределах норм, соответствующих категории, установленной для ремонтируемой дороги, без увеличения ширины земляного полотна на основном протяжении дороги.