Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ДОРОЖНОЙ РАЗМЕТКИ И МЕТОДЫ
КОНТРОЛЯ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ 10
1Л. Влияние горизонтальной дорожной разметки
на безопасность дорожного движения 10
1.2, Материалы, используемые для нанесения ГДР 18
12. 1. Краски 22
Термопластики 25
Полимерные ленты 28
Штучные элементы 31
1.3. Методы нанесения ГДР 34
Методы обеспечения видимости ГДР 40
Методы и приборы контроля 50
Метод определения прочности покрытия к истиранию падающим кварцевым песком 51
Метод определения прочности покрытия к истиранию
при трении шлифовальной шкуркой 53
1.5.3. Метод определения коэффициента износостойкости
при помощи круга истирания 54
Лабораторный стенд Союздорнии 55
Кольцевой стенд Союздорнии 56
Кольцевой стенд лаборатории дорог и мостов Франции 56
Метод Троггера 57
Кольцевой стенд (BAST, Германия) 58
Методы измерения толщины линии ГДР 61
Цели и задачи исследований 63 Выводы по первой главе 64
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ
ПРИ НАНЕСЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ДОРОЖНОЙ РАЗМЕТКИ 66
2Л. Методика определения фактического расхода краски
путем геометрических измерений 66
2.2. Определение расхода путем точечных измерений 66
2.2.1. Выбор числа измерений 67
Определение расхода путем плоскостных измерений 70
Методика оценки износостойкости материалов для ГДР 82
2.4,1 Расчеты пятна контакта для автомобиля 83
2.4.1 Л. Теоретический расчет
и практические наблюдения пятна контакта 84
2АЛ.2, Расчеты пятна контакта для стенда 85
2.4Л.З* Расчеты давления автомобиля на дорожное покрытие 91
2.4.1.4. Временной расчет работы стенда,
соответствующий загруженности дороги 92
Выводы по второй главе 94
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА
МАТЕРИАЛОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАТУРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ 95
ЗЛ. Характеристики экспериментальных участков 95
Обоснование количества контрольных измерений 98
Натурные наблюдения 101
Обработка результатов замеров 110
Расчет времени возобновления ГДР 113 Выводы по третьей главе 114
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ РЕКОМЕНДАЦИЙ 116
4.1. Оценка экономической эффективности
разработанных рекомендаций 116
4.2. Зависимость расхода материала от шероховатости
асфальтобетона при нанесении разметки 118
Вычисление площади поверхности неутопленного зерна 120
Вычисление площади поверхности утопленного зерна 121 4,23. Вычисление площади поверхности горизонтальной
части утопленного зерна 122
4.2.4. Вычисление площади поверхности
углубления утопленного зерна 123
4.3. Рекомендации по оценке контроля
фактического расхода материалов при нанесении ГДР 128
Выводы по четвертой главе 138
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 139
ЛИТЕРАТУРА 141
ПРИЛОЖЕНИЯ 153
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время в связи с растущими ежегодно интенсивностью движения на 3—7 % и аварийностью на дорогах на 7—8 % все большее внимание уделяется такому обязательному и эффективному средству организации дорожного движения, как горизонтальная дорожная разметка (ГДР). По данным различных исследователей ее отсутствие или неудовлетворительное состояние увеличивает число дорожно-транспортных происшествий, связанных с дорожными условиями, ДО 30 %,. Поэтому на ее устройство ежегодно расходуются значительные средства. Так, на дорогах России только в 2006 году на этот вид работ было затрачено более 1,387 млрд рублей, причем около 50 % затрат составляет стоимость материалов для ее нанесения.
Поэтому чрезвычайно важно осуществлять постоянный контроль фактического расхода этих материалов, который может достаточно широко варьироваться в процессе производства работ при нанесении горизонтальной дорожной разметки, существенно влияя на качество, долговечность и стоимость работ по ее нанесению. Существующие методы контроля, предусмотренные действующими нормативными документами, позволяют оценить толщину только свеженанесенного (не затвердевшего) слоя материала или определить расход краски с помощью датчиков, установленных на разметочных машинах. Методов, позволяющих оценить фактический расход материалов для нанесенной и затвердевшей горизонтальной дорожной разметки, в настоящее время в нормативной литературе не приводится. В федеральной целевой программе «Повышение безопасности дорожного движения в 2006— 2012 годах» подчеркивается необходимость выполнения исследований, направленных на увеличение эффективности дорожной разметки.
В ситуации ежегодного роста интенсивности движения и аварийности на автодорогах в условиях ограниченных финансовых ресурсов, проблема увеличения срока службы горизонтальной дорожной разметки при определении
рациональных объемов материалов для ее нанесения является весьма актуальной.
Предполагается, что срок службы дорожной разметки на покрытии автодороги зависит от ряда факторов, влияние которых необходимо определить и оценить, что позволит рассчитать рациональный расход материала при нанесении разметки.
Цель и задачи работы: обоснование и разработка методов контроля фактического расхода материалов при нанесении горизонтальной дорожной разметки, позволяющих установить закономерности износа ГДР,
Для достижения этой цели сформулированы следующие задачи;
разработать классификацию материалов для ГДР, с целью обоснования методов оценки фактического расхода материалов при ее устройстве;
разработать и теоретически обосновать методы и необходимую приборную базу для оценки фактического расхода материалов при нанесении ГДР, позволяющие установить закономерности, описывающие влияние шероховатости а/б на расход материалов;
исследовать зависимости расхода разметочной краски от шероховатости асфальтобетона с помощью разработанных методов путем натурных и экспериментальных измерений фактического расхода материалов ГДР;
выявить закономерности, описывающие изменения толщины слоя ГДР в зависимости от колесной нагрузки и шероховатости а/б, с использованием разработанных методов;
разработать методику и рекомендации оценки фактического расхода материалов при нанесении ГДР и его обоснования в зависимости от шероховатости покрытия.
Объектом исследования является горизонтальная дорожная разметка, выполненная краской с применением световозвращающих стеклянных микрошариков.
Предметом исследования являются зависимости, описывающие фактический расход материалов для ГДР, и влияние толщины слоя ГДР на время ее износа под воздействием колесной нагрузки.
Достоверность теоретических методик, предложенных в работе, подтверждается результатами натурных наблюдений, объем которых обоснован методами математической статистики.
Научная новизна диссертационной работы:
разработан метод оценки шероховатости асфальтобетона, заключающийся в использовании в качестве заполняющего материала стеклянных микрошариков;
установлены закономерности, описывающие влияние интенсивности колесной нагрузки, средней скорости и шероховатости покрытия на срок износа горизонтальной дорожной разметки;
разработана методика определения фактического расхода краски при нанесении горизонтальной дорожной разметки.
Апробация результатов исследования. Основные положения и выводы диссертационного исследования были представлены на Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (Краснодар, 2002); III Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций» (Волгоград, 2003); ежегодной Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 2004); III Российско-германской научно-практической конференции «Современные проблемы безопасности дорожного движения и их решения - дети и молодежь на дорогах», ( Волгоград, ВолгГАСУ, 2006 г. Т. 2,), а также на заседаниях кафедры изысканий и проектирования транспортных сооружений ВолгГАСУ (2001— 2006 гг.).
Практическая ценность состоит в возможности определения фактического расхода краски для нанесения ГДР после ее затвердения, а также в процессе ее эксплуатации и возможности обоснования необходимогч) расхода материалов для нанесения разметки с учетом шероховатости дорожного покрытия и сроков износа под воздействием колесной нагрузки.
На защиту выносится
классификация материалов для нанесения ГДР, с целью обоснования методов оценки фактического расхода материалов при ее устройстве;
теоретические положения методики определения фактических расходов краски по результатам точечных и плоскостных измерений ГДР;
методы и приборы для контроля расхода материалов при нанесении и эксплуатации горизонтальной дорожной разметки;
закономерности, описывающие влияние толщины линии горизонтальной дорожной разметки на срок ее износа.
Публикации по теме- Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах.
Результаты научных исследований внедрены: в департаменте городского хозяйства администрации г, Волгограда и в Управлении Автомобильных дорог Администрации Волгоградской области.
Структура и объем работы. Работа включает введение, четыре главы, общие выводы, библиографический список и приложения. Результаты исследований изложены на 152 страницах, включающих 70 рисунков, 19 таблиц. Список использованной литературы включает 152 наименования, в том числе 41 на иностранных языках.
Первая глава посвящена анализу публикаций и нормативно-методической литературы по принципам нанесения, используемым материалам и методам контроля износостойкости и фактического расхода материалов при нанесении ГДР,
Во второй главе описываются теоретические основы совершенствования системы контроля фактического расхода материалов при нанесении ГДР.
Предложено два метода оценки фактического расхода краски: путем плоскостных и с помощью точечных измерений. Сконструирована и изготовлена приборная база для реализации этих методов и предложен соответствующий математический аппарат для их обоснованной реализации и получения достоверных результатов.
В третьей главе описываются результаты лабораторных и натурных наблюдений за величиной износа линии дорожной разметки, а также дается математическое обоснование прогнозирования срока службы дорожной разметки на асфальтобетоне различной шероховатости.
Наблюдения за износом разметки осуществлялось на двенадцати участках автомобильных дорог в течение 4-х лет двумя способами; нанесение пробных линий нескольких типов краски и наблюдение за истиранием стандартно нанесенной линии дорожной разметки. Сравнительная опенка определения толщины и фактического расхода краски стандартным методом гребенки и предложенными в работе методами производилась путем замеров толщины свеженанесенной и затвердевшей краски для проверки новых методов.
В четвертой главе приводится методика оценки фактического расхода материалов как составляющая контроля качества в процессе приемки работ по нанесению ГДР. Для приемочного контроля замеры толщины линии производятся сразу после затвердения краски и периодически в течение срока службы разметки с целью наблюдения за ее износом для определения сроков возобновления ГДР,
В рекомендациях также излагается методика расчета расхода краски для нанесения линии ГДР в зависимости от шероховатости покрытия дороги, скорости, интенсивности движения. Приводятся расчетные зависимости, с помощью которых можно прогнозировать сроки износа ГДР.
Предложенные методы дают возможность рекомендовать необходимый расход краски для нанесения линии разметки в зависимости от шероховатости покрытия.
