Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Агеев Виталий Сергеевич

Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог
<
Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Агеев Виталий Сергеевич. Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог : дис. ... канд. техн. наук : 05.23.11 Москва, 2007 188 с. РГБ ОД, 61:07-5/2273

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований 9

1.1. Оценка состояния автомобильных дорог с цементобетонным покрытием отремонтированных асфальтобетонными слоями усиления 9

1.2. Анализ основных причин появления отраженных трещин в слоях усиления дорожных одежд 14

1.3. Методы борьбы с отраженным трещинообразованием 22

1.4. Методы визуальной оценки транспортно-эксплуатационного состояния дорожных покрытий 39

1.5. Выводы по главе. Цель и задачи исследования 50

Глава 2. Усовершенствование методики назначения ремонтных мероприятий цементобетонных покрытий на основе визуальной оценки их эксплуатационного состояния 53

2.1. Выбор основных критериев для оценки состояния цементобетонных покрытий 53

2.2. Оценка влияния дефектов дорожного покрытия на скорость движения автомобиля 55

2.3. Методика визуальной оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий 64

2.4. Назначение ремонта цементобетонных покрытий на основе визуальной оценки их эксплуатационного состояния 66

2.5. Выводы по главе 2 70

Глава 3. Исследование влияния конструктивных решений на повышение трещиностойкости асфальтобетонных слоев при усилении цементобетонных покрытий 72

3.1. Оценка влияния воздействия транспортных нагрузок и температурных факторов на образование отраженных трещин в асфальтобетонных елоях усиления 72

3.2. Исследование напряженно-деформированного состояния системы "дорожная одежда" методом конечных элементов с различными мероприятиями по замедлению процесса образования отраженных трещин 81

3.3. Оценка влияния конструктивных решений на образование отраженных трещин в асфальтобетонных слоях усиления 89

3.3.1. Влияние регулирования расстояния между швами и трещинами в цементобетонном покрытии на величину растягивающих напряжений в асфальтобетонном слое усиления 89

3.3.2. Влияние выравнивающего слоя на величину растягивающих напряжений в асфальтобетонном покрытии 97

3.3.3. Влияние армирования геосетками на величину растягивающих напряжений в асфальтобетонном покрытии 99

3.4. Численный анализ влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления 101

3.5. Выводы по главе 3 109

Глава 4. Опытно-производственная проверка и экономическая эффективность результатов исследований 111

4.1. Задачи опытно-производственных работ 111

4.2. Визуальная оценка эксплуатационного состояния цементобетонного покрытия автомобильной дороги 112

4.3. Ремонт цементобетонных покрытий на экспериментальных участках 114

4.4. Исследование состояния экспериментальных участков 127

4.5. Экономическая эффективность результатов исследований . 136

4.6. Выводы по главе4 144

Общие выводы 146

Список используемых источников 149

Приложения 161

Введение к работе

Большинство автомобильных дорог в России с цементобетонным покрытием были построены 30 и более лет назад. Через 10-15 лет эксплуатации на покрытиях начали появляться различные виды деформаций: шелушение, продольные и поперечные трещины, просадки, пучение. Преждевременное деформирование и разрушение дорожных одежд, низкие межремонтные сроки службы вызваны наличием целого ряда причин, к числу которых, в первую очередь, следует отнести: низкое качество технологии строительства; отсутствие качественных цементов, химических добавок; чрезмерное воздействие солевых растворов на ранней стадии твердения; рост осевых нагрузок автомобильного транспорта и увеличение интенсивности движения; недоучет разнообразия природно-климатических, грунтово-геологических условий России.

По данным Росавтодора около 71% цементобетонных покрытий не отвечают нормативным требованиям по ровности. Значительная часть покрытий исчерпала свою несущую способность и требует усиления. При ремонте цементобетонных покрытий требуется предварительно выполнять оценку их эксплуатационного состояния.

Высокая трудоемкость технологии ремонта жестких покрытий автомобильных дорог, стоимость материалов и производственного оборудования, а также отсутствие методики по оценки эксплуатационного состояния покрытий привело к перекрытию цементобетонных покрытий асфальтобетонными слоями.

Применение асфальтобетона для ремонта цементобетонных покрытий связано с целым рядом положительных факторов: технологичность устройства дорожного покрытия; полная механизация процессов изготовления и укладки смеси; открытие движения по устроенным

покрытиям сразу же после уплотнения; возможность обеспечения необходимого сцепления колеса с поверхностью покрытия.

Вместе с тем слоям усиления из асфальтобетона присущи и серьезные недостатки. Одним из главных - образование в асфальтобетонных слоях усилений отраженных трещин, копирующих имеющиеся в основании швы или трещины. С течением времени трещины прогрессируют и служат причиной образования более существенных дефектов, снижающих транспортно-эксплуатационные характеристики покрытия.

В связи с этим требуется уточнение и усовершенствование методики оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог и исследование влияния конструктивных решений на повышение трещиностойкости асфальтобетонных слоев усиления.

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью решения важной проблемы, заключающейся в увеличении срока службы асфальтобетонных покрытий, устраиваемых на цементобетонном основании, и снижении затрат на содержание за счет повышения устойчивости асфальтобетонных слоев усиления к отраженному трещинообразованию.

Цель диссертационной работы - научное обоснование конструктивных решений, направленных на повышение трещиностойкости асфальтобетонных слоев усиления жестких покрытий и усовершенствование методики визуальной оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог.

Задачи исследований.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие задачи:

выполнить анализ основных причин появления отраженных трещин в слоях усиления дорожных одежд;

уточнить и усовершенствовать методику для оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог;

исследовать и обосновать влияние конструктивных решений на повышение трещиностойкости асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог;

оценить экономическую эффективность результатов исследований.

Научная новизна работы заключается в том, что: выполнена оценка влияния различных конструктивных мероприятий, направленных на снижение растягивающих напряжений в асфальтобетонных слоях усиления цементобетонных покрытий; численно обоснованы конструктивные решения по замедлению отраженного трещинообразования в асфальтобетонных покрытиях; уточнена и усовершенствована методика оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог по визуальному осмотру деформаций и разрушений, позволяющая назначить соответствующий вид ремонтных работ жестких покрытий.

Достоверность исследований, научных положений и выводов

гарантирована необходимым объемом статистики, применением современных методов расчета и инженерного оборудования, обеспечивающих достаточный уровень надежности результатов математического моделирования и измерений физических величин.

Практическая ценность заключается в обосновании основных конструктивных решений по замедлению отраженного трещинообразования в асфальтобетонных слоях усиления цементобетонных

покрытий, усовершенствовании методики визуальной оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог, позволяющей назначать соответствующий вид ремонтных работ жестких покрытий автомобильных дорог.

Реализация работы осуществлена на предприятии ФГУДЭП-249. Выполнены экспериментальные работы по оценке эксплуатационного состояния цементобетонного покрытия автомобильной дороги «Колыма» Якутск-Магадан и усилению цементобетонного покрытия асфальтобетонными слоями с применением конструктивных решений, направленных на замедление отраженного трещинообразования.

Основные результаты проведенных исследований включены в "Методические рекомендации по восстановлению несущей способности цементобетонных покрытий автомобильных дорог".

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований диссертационной работы были доложены и получили одобрение на 63, 64 и 65-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ(ГТУ), 2005, 2006 и 2007 г.г. (г. Москва).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в семи печатных работах, подана заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, библиографии из 112 наименований, в том числе 9 на иностранных языках, 4 приложений. В работе содержится 188 страница машинописного текста, в том числе 19 таблиц, 43 рисунка.

Анализ основных причин появления отраженных трещин в слоях усиления дорожных одежд

Причинами преждевременных повреждений цементобетонных покрытий, как правило, были: нарушения технологии строительства; отсутствие качественных минеральных материалов, химических добавок; получение низких марок бетона; недостаточное воздухововлечение в бетоне; чрезмерное воздействие солевых растворов на ранней стадии твердения.

Одной из главных причин снижения эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий в большинстве регионах Российской Федерации является низкое качество содержания и высокая трудоемкость технологии ремонта покрытий. Дорожные организации приступают к ремонту цементобетонных покрытий в тот момент, когда уже накопилось значительное количество дефектов и резко снизилось их эксплуатационное состояние. В этом случае возрастает сложность выполнения ремонтных работ, и как следствие, увеличивается стоимость ремонта [95].

Высокая трудоемкость технологии ремонта, а также отсутствие объективного метода оценки эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий, позволяющего назначить конкретный вид ремонтных работ, привело к "бездействию" дорожных организаций -выполнялся лишь капитальный ремонт (перекрытие новым слоем). К сожалению, дорожные организации, ориентированные в основном на ремонт асфальтобетонных покрытий, свели капитальный ремонт цементобетонных покрытий к перекрытию их слоями асфальтобетона.

Широкое применение дорожными организациями асфальтобетона в качестве материала для усиления цементобетонных покрытий вызвано целым рядом положительных свойств: полная механизация процессов изготовления и укладки смеси, возможность открытия движения по устроенным слоям сразу же после их уплотнения, простую технологию содержания и ремонта, возможность обеспечения необходимого сцепления колеса с поверхностью покрытия. Вместе с тем асфальтобетону присущи и серьезные недостатки, основным из которых является большая зависимость его механических свойств от температуры, когда прочность при сжатии может изменяться от долей МПа летом, до десятков МПа зимой. Такая зависимость физико-механических свойств асфальтобетона от температуры приводит к образованию различных дефектов: волн, наплывов, колей в жаркий период и трещин при низких температурах.

Практика эксплуатации автомобильных дорог, а также многочисленные наблюдения, выполненные при обследовании автомобильных дорог в различных регионах России (Вологодской, Магаданской области, Ямало-Ненецкого округа,) [22,91,92] показали, что первым проявляющимся дефектом в асфальтобетонных слоях, укладываемых на цементобетонное покрытие, являются трещины. Такие трещины называют отраженными [89,102]. Количество отраженных трещин на поверхности вновь устроенных покрытий с течением времени быстро растет и может достигнуть в течение 2-5 лет 100%.

Любая появившаяся в покрытии трещина приводит к нарушению его сплошности, и как следствие, к ухудшению распределительной способности, ослаблению всей дорожной конструкции. Опасным является и то, что трещины становятся причинами ухудшения водно-теплового режима дорожной одежды и земляного полотна. Вода, проникая сквозь слои дорожной одежды в земляное полотно, переувлажняет его, уменьшая несущую способность и зачастую способствуя пучинообразованию. С течением времени, вследствие снижения прочности грунта земляного полотна в зоне трещины и концентрации в этой же зоне напряжений, в конструкции развиваются деформации и разрушения, начиная с кромок трещины. Рядом с отраженными трещинами возникают перенапряжения и как следствие, появляются дополнительные силовые трещины, переходящие затем в сетку трещин, приводящие в конечном итоге к образованию выбоин. Выбоины в покрытии становится причиной ухудшения ровности проезжей части, снижения скорости, комфортности, безопасности движения и увеличения стоимости перевозок. В результате требуются дополнительные ресурсы на восстановление проезжей части автомобильной дороги.

Исследования, выполненные в Росдорнии [77] показали, что на тех дорогах, где не ведется борьба с отраженными трещинами, срок службы дорожных одежд снижается почти вдвое, т.е. с 20 до 10-12 лет. Там же, где трещины своевременно герметизируются, срок службы снижается на 15-25%, но при этом значительно увеличиваются затраты на содержание.

В конечном результате трещины способствуют преждевременному разрушению дорожных покрытий и значительному сокращению срока их службы, невозможности обеспечивать безопасное движение с расчетной скоростью.

В связи с изложенным, проблема восстановления существующих цементобетонных дорожных покрытий становится одной из важных.

Отсутствие эффективных методов восстановления эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий, требует проведения научных исследований, направленных на обоснование выбора технологии ремонта цементобетонных покрытий современными методами на основе объективной оценки их эксплуатационного состояния.

Таким образом, стратегическое значение повышения надёжности и долговечности существующих цементобетонных покрытий велико, и оно напрямую зависит от эффективности принятия решений по повышению эксплуатационного состояния жестких покрытий.

Назначение ремонта цементобетонных покрытий на основе визуальной оценки их эксплуатационного состояния

Одним из новых способов устранения беспорядочного образования отраженных трещин в асфальтобетонном покрытии является устройство в нем деформационных швов над швами существующего цементобетонного покрытия. Устройство деформационных швов позволяет исключать бессистемное трещинообразование в асфальтобетонном покрытии, контролировать и регулировать развитие отраженных трещин и, как следствие, увеличивать долговечность асфальтобетонного слоя усиления. В России такой способ был отработан при ремонте автомобильной дороги М1/Е30 «Брест-Минск» (граница России на участке от аэропорта Минск -до г. Иванцевичи), А114 «Вологда - Новая Ладога» (участок магистрали км 55-км 79) [102].

Деформационные швы в асфальтобетоне устраиваются над швами расширения цементобетонного покрытия, а при их отсутствии - через 10-35 м в зависимости от средней температуры холодного месяца (см. табл. 1.4) [89].

Перед укладкой асфальтобетона над швами в цементобетоне укладывают рубероид или пергамин в два слоя на ширину не менее 7 толщин слоя асфальтобетона. Ширина шва 1,2-1,7 см, глубина не менее 1/3 толщины асфальтобетона, но не более толщины верхнего слоя при многослойном покрытии.

Наиболее подходящим для технологии усиления покрытий асфальтобетоном с нарезкой и герметизацией деформационных швов являются те цементобетонные покрытия, которые после укладки слоя усиления увеличивают общую несущую способность, уменьшают скользкость покрытия, предупреждают дальнейшее разрушение (шелушение), построены на хорошем гранулированном основании, имеющем работоспособную систему дренажей. Если же усиливаемое покрытие имеет значительные разрушения конструкции (плиты разделены на фрагменты, в наличии уступы у швов, вспучивание, просадки и т.д.), то технология нарезки деформационных шов не сможет предотвратить случайные трещины в слое усиления [50,102].

Эффективность рассмотренных способов снижения отраженного трещинообразования разными авторами оценивается по-разному. К тому же сравнение их между собой в одинаковых условиях эксплуатации и при однотипной нижележащей конструкции не проводилось.

Для принятия окончательного решения по выбору способа снижения отраженного трещинообразования представляется необходимым, исследовать влияние различных конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления, а так же выполнить предварительный анализ основных взаимосвязанных между собой показателей: экономичности конструкции, ее несущей способности, надежности и долговечности.

Выбор способа снижения отраженного трещинообразования, кроме обычных расчетов, требует провести оценку состояния ремонтируемого покрытия, в частности, связанную с учетом существующих деформаций, что в дальнейшем позволит правильно определить вид ремонтных работ, а также мероприятий ограничивающих и контролирующих образование отраженных трещин.

Одной из причин появления деформаций и разрушений цементобетонных покрытий является низкое качество эксплуатационного содержания и ремонта покрытий. К ремонту цементобетонных покрытий дорожные службы часто приступают в тот момент, когда уже накопилось значительное количество дефектов и резко снизилось их эксплуатационное состояние. Поэтому для сохранения транспортно-эксплуатационных характеристик цементобетонных покрытий дорожные организации должны уделять внимание своевременному и качественному выполнению ремонтных работ на основе объективной информации о их состоянии. Принятие своевременного и правильного технического решения о виде ремонтных работ на разных этапах эксплуатации цементобетонных покрытий возможно при использовании современных методов оценки их эксплуатационного состояния.

В настоящее время разработано большое количество работ, посвященных оценке эксплуатационного состояния и технического уровня автомобильных дорог, основанных на комплексной оценке, которая позволяет проанализировать обобщенным показателем транспортно-эксплуатационные характеристики дороги.

Для определения обобщенного показателя транспортно-эксплуатационного состояния дорожной одежды выполняют два вида контроля: предварительный (визуальный) и детальный (инструментальный) [69].

Визуальна оценка дорожной одежды, является способом получения предварительной информации, позволяющим выявить места, подлежащие детальному обследованию с целью дальнейшего выбора и назначения ремонтных мероприятий. Следует отметить, что визуальные оценки состояния дорожных одежд несовершенны, так как страдают субъективностью и не могут объективно оценить состояние с точностью, достаточной для принятия решений о выборе видов ремонтных мероприятий, но могут вполне применяться с целью определения участков, где необходимо произвести инструментальную оценку состояния.

Детальная оценка состояния дорожной одежды производится посредством инструментальных испытаний, что позволяет получить более объективную оценку и осуществлять прогнозирование изменения основных показателей транспортно-эксплуатационного состояния дорожной одежды в процессе ее эксплуатации.

Исследование напряженно-деформированного состояния системы "дорожная одежда" методом конечных элементов с различными мероприятиями по замедлению процесса образования отраженных трещин

Важнейшим назначением дорожно-ремонтных работ является восстановление и повышение транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги, в частности, ее основного элемента - дорожного покрытия.

Качественное состояние дорожного покрытия влияет на ее работоспособность и срок службы, безопасность и комфортабельность движения автомобиля. Безопасность и комфортабельность движения оценивают по степени скользкости и ровности дорожного покрытия. Работоспособность дорожного покрытия оценивают показателем прочности, а так же показателем ровности. Показатель ровности дорожного покрытия служит оценкой характеристики движения автомобильного транспорта, он также необходим при определении качественного состояния дорожного покрытия.

В настоящее время для оценки ровности и прочности дорожного покрытия используют различное диагностическое оборудование. Для сокращения трудоемкости, стоимости и времени проведения обследований дорожного покрытия с целью оценки ее транспортно-эксплуатационного состояния необходима предварительная визуальная оценка с последующими детальными инструментальными испытаниями по отдельным участкам. Данное требование указано в "Правилах диагностики и оценки состояния автомобильных дорог " [69].

Предложения по визуальной оценке эксплуатационного состояния дорожного покрытия, как способу получения предварительной информации, позволяющей выявить участки требующие детального обследования с применением диагностического оборудования, были рассмотрены в разделе 1.4. Общим недостатком предлагаемых в работах [11,51,84,85,101,104,109,110] методик является отсутствие методики, позволяющей оценить эксплуатационное состояние цементобетонных покрытий автомобильных дорог, при этом они являются достаточно приближенными ввиду неполного учета объективных данных и их влияния на оценку эксплуатационного состояния покрытий. Поэтому представляется целесообразным усовершенствовать методику визуальной оценки эксплуатационного состояния аэродромных покрытий для цементобетонных покрытий автомобильных дорог. В качестве основного критерия получения объективных данных эксплуатационного состояния необходимо использовать показатель ровности дорожного покрытия, позволяющего учитывать особенности взаимодействия автомобиля с поверхностью дорожного покрытия. Принцип такого подхода получения объективных данных следующий. Во-первых, ровность дорожного покрытия наиболее динамично изменяющийся показатель состояния дорожного покрытия. Во-вторых, ровность дорожного покрытия влияет на изменение скорости движения автомобиля. В-третьих, безопасность движения является первостепенной задачей и автомобилистов и дорожников. В процессе разработки методики визуальной оценки эксплуатационного состояния жесткой дорожной одежды, возникает необходимость проведения следующих уточнений: - оценить влияние дефектов дорожного покрытия на скорость движения автомобиля. Это уточнение носит технический характер и является очень важным с позиции получения качественной и объективной информации, особенностей взаимодействия автомобиля с поверхностью дорожного покрытия. Следует отметить, что существующий в настоящее время интегральный показатель ровности (см/км) не позволяет в полной мере охарактеризовать неровности с позиции их динамического воздействия на автомобиль. Учитывая, что в основе оценки человеком состояния дорожного покрытия лежат динамические критерии, представляется целесообразным нормировать геометрические неровности (дефекты) цементобетонного покрытия с учетом вертикальных ускорений; - определить систему визуальной оценки эксплуатационного состояния жесткой дорожной одежды, с целью выявления участков требующих дорожно-ремонтных работ. Это уточнение включает в себя вопросы разработки визуальной системы контроля ровности дорожного покрытия, выработку общей стратегии назначения ремонтных работ.

Интегральным показателем условий движение автомобиля, наиболее полно отражающим влияние всех основных параметров и характеристик дороги, принята скорость движения автомобиля на дороге [11].

Для оценки степени влияния состояния дорожного покрытия на скорость движения автомобиля был выполнен анализ ранее проведенных исследований в данном направлении. В результате анализа работ [5,30,86,87] установлено, что во время движения автомобиля по дорожному покрытию автомобильное колесо испытывает импульсные воздействия, обусловленные его взаимодействием с неровностью покрытия. Неровности вызывают вертикальные, продольные и поперечные колебания автомобиля, которые передаются водителю. Различают три случая взаимодействия с неровностями - с одиночными, чередующимися и беспорядочными. В работах В.Ф. Бабкова, Н.Я. Говорущенкова, А.Н. Нечаева [5,17,62] доказано, что по характеру взаимодействия на автомобиль наихудшими являются периодически повторяющиеся неровности. При определенной скорости движения автомобиля по периодически повторяющимся неровностям частота воздействий может совпадать с собственной частотой колебаний кузова или колес автомобиля. Это может создать опасность потери управляемости автомобиля, снижения удобства и безопасности движения вследствие резонансных колебаний кузова или колес. При этом водитель и пассажиры во время движения автомобиля испытывают на себе воздействие вибрационных нагрузок различной интенсивности. Обычно водители, чтобы избежать подобного явления, соответствующим образом изменяют скорость. В случаях необходимости они изменяют скорость движения в зависимости от своего опыта и цели поездки, тем самым интуитивно стремятся к возможному минимуму вертикальных ускорений и максимуму скорости, безопасности и комфортабельности движения.

Ремонт цементобетонных покрытий на экспериментальных участках

В соответствии с принципиальной схемой, приведенной на рис. 2.2, процесс выбора оптимального решения задачи по повышению эксплуатационного состояния жесткой дорожной одежды целесообразно начинать с визуальной оценки ее фактического состояния, а так же сбора информации об интенсивности и составе движения автомобильного транспорта на обследуемых участках.

На первом этапе производят определение показателя S поврежденное покрытия. Порядок последовательности расчетов при определении показателя S поврежденное покрытия приведен в разделе 2.3. Затем намечают участки, где требуется определение дополнительной информации с использованием диагностического оборудования. Согласно руководству по диагностике и оценке состояния автомобильных дорог [69] для дорожных одежд капитального типа целесообразно проводить детальное обследование с использованием диагностического оборудования при уровне надежности Кн 0.65 и допускаемой степени поврежденное покрытия гдоп 0.35. При детальном обследовании, где необходима дополнительная информация, требуется определить прочность дорожной одежды диагностическим оборудованием.

Базируясь на анализе результатов визуальной оценки состояния покрытия по показателю S поврежденное покрытия (см. табл. 2.5), интенсивности движения и дополнительной информации, полученной диагностическим оборудованием, получаем возможность определить участки, на которых необходимо провести конкретные ремонтные мероприятия.

В случае получения показателя повреждения покрытия S в пределах 3,0 - 4,0 состояние покрытия соответствует стадии нормальной эксплуатации. На данной стадии требуется профилактика и предупреждение причин возможных деформаций и разрушений цементобетонного покрытия: укрепление бетона специальными составами, устранение усадочных трещин, герметизация отдельных швов и трещин, а также устранение обнаруженных на ранней стадии развития повреждений.

При значении показателя S в пределах 2,0 - 3,0 покрытие находится в удовлетворительном состоянии. В этом случае цементобетонное покрытие требует выполнения ремонтных работ, направленных на устранение возникающих в них деформаций и повреждений, не допуская их развития и накопления: разделку, очистку, восстановление геометрии деформационных швов и их герметизацию; консервацию трещин; устранение сколов кромок плит и выбоин; замену разрушенных участков плит на всю толщину; выравнивание поверхности покрытия; ликвидацию разрушений поверхности бетона. Если такой ремонт будет отложен, то появление повреждений на покрытии будет прогрессировать, что приведет к увеличению объемов ремонтных работ.

В случае получения показателя повреждения покрытия S в пределах 1,0 - 2,0 его состояние считается неудовлетворительным. На данной стадии целесообразно выполнить перекрытие цементобетонного покрытия слоем усиления, так как становится экономически невыгодным приводить состояние покрытия к нормативным требованиям методами ремонта. При восстановлении эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий слоями усиления следует предусматривать мероприятия, ограничивающие и контролирующие образование отраженных трещин.

При показателе S ниже 1,0 состояние покрытия характеризуется как разрушенное и имеющее недопустимые повреждения. На данной стадии эксплуатации целесообразно использовать существующее покрытие в качестве основания с предварительной фрагментацией его на всю толщину, например, виброрезонансным методом, с последующим уплотнением разрушенных слоев и устройством слоя усиления из асфальтобетона или цементобетона.

Подсчет объемов работ и необходимое количество строительных материалов, требуемых для осуществления ремонтных работ, при показателе S находящегося в пределах (5,0-2,0), определяется в соответствии с существующими нормами расходов и технологией их выполнения [14,64].

Определение рационального объема ремонтных мероприятий и количества строительных материалов при показателе S, находящегося в пределах (2,0-и ниже), целесообразно выполнять после проведения инструментальной оценки. Данное обстоятельство связано с тем, что на дорогах высоких категорий появление значительного количества деформаций, свидетельствует о снижении прочности дорожной одежды. В большинстве случаев сумма средств, необходимая на эти работы, превышает планируемые ассигнования. Поэтому для достижения оптимальности использования денежных средств, назначают варианты ремонтных работ, среди которых находят тот, который обеспечивал бы наибольшее повышение качества дороги.

Оценка эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий автомобильных дорог с предварительным визуальным обследованием позволит определить вид работ по содержанию и ремонту цементобетонного покрытия либо наметить участки, требующие дальнейшего обследования с использованием диагностического оборудования с целью принятия окончательного решения по назначению работ по капитальному ремонту или реконструкции.

Похожие диссертации на Оценка влияния конструктивных решений на трещиностойкость асфальтобетонных слоев усиления цементобетонных покрытий автомобильных дорог