Строительство и эксплуатация дорог

Строительство и эксплуатация дорог. Технология и организация строительства городских улиц и дорог протекает в условиях, отличных от условий строительства загородных автомобильных дорог, и имеет ряд специфических особенностей. Основными из них являются а стесненность объектов строительства существующей городской застройкой или строительными площадками застраиваемого района б неравномерность распределения объемов работ по длине улиц, дорог и трамвайных путей в наличие большого количества подземных коммуникаций как существующих, так и проектируемых г необходимость, зачастую, ведения работ на улице в условиях интенсивного движения городского транспорта и пешеходов д невозможность организации больших складских территорий для хранения дорожно-строительных материалов, деталей, конструкций е необходимость в дополнительных перевозках грунта подвоза недостающего или вывозка излишнего грунта при возведении земляного полотна из-за невозможности закладки резервов или отсыпки кавальеров в непосредственной близости от места строительства.

Из всех отраслей строительной индустрии дорожное и путевое строительство является наиболее зависимым от атмосферных и климатических условий, поэтому основным строительным периодом являются лето и часть весны и осени.

Продолжительность такого периода для средней полосы России составляет 6 7 месяцев.

Удлинение сроков строительного сезона снижает стоимость строительства, повышает коэффициент использования парка строительных машин, равномерно распределяет рабочую силу, значительно сокращает сроки работ. Удлинение строительного сезона для дорожных и путевых работ зависит от степени индустриализации строительства и применения современных сборных бетонных и железобетонных конструкций.

По своему характеру дорожные и путевые работы делятся на заготовительные, транспортные и строительные. К заготовительным и транспортным работам относятся заготовка, переработка и транспортирование материалов и изготовление сборных деталей на заводах и полигонах. Это добыча и дробление камня, заготовка и обогащение гравия и песка, приготовление асфальтобетонных и цементно-бетонных смесей, изготовление сборных конструкций, деталей и т. д. К строительным работам относятся земляные работы, устройство, оснований и покрытий, возведение искусственных сооружений и путевые работы при строительстве путей трамвая.

Строительные работы подразделяются на линейные и сосредоточенные. Линейными называют работы, которые более или менее равномерно распределены по длине улицы земляные работы с примерно одинаковыми рабочими отметками, устройство оснований и покрытий, установка бортовых камней, укладка рельсовых путей. К сосредоточенным относят работы большой трудоемкости, неравномерные по объему устройство больших насыпей и выемок на коротких участках, строительство транспортных и пешеходных пересечений, мостов, подземных коллекторов и т. п При сооружении городских дорог важное значение имеет рациональная организация процессов строительства.

Одним из наиболее рациональных способов организации работ является поточный метод строительства при комплексной механизации всех процессов. Поточный метод в строительстве городских дорог и рельсовых путей получил в настоящее время широкое распространение.

При поточном методе строительства все работы выполняют в непрерывной технологической последовательности с одинаковой скоростью движения. Строительный поток и обеспечивающие его работу производственные предприятия и базы должны организованно объединять весь комплекс заготовительных, транспортных и строительно-монтажных работ. При строительстве улиц, дорог и трамвайных путей поточным методом до начала дорожно-транспортных и путевых работ должны быть полностью закончены работы по укладке подземных коммуникаций, входящих в зону строительства.

Строительство искусственных сооружений при поточном методе ведения работ может быть закончено до начала дорожных работ не на всей трассе, а только на тех участках, к которым в каждый данный момент подходят работы по устройству дорожной одежды или по укладке рельсового пути. До начала земляных работ удаляют повсеместно вдоль трассы растительный слой, который используют затем при озеленении городских парков, площадей и улиц, а также при планировке с укреплением засевом трав небольших откосов насыпей и выемок.

Снятый гумусированный грунт вывозят автосамосвалами или же укладывают в отвалы объемом не менее 100 м3 каждый с целью предохранения его от зарастания и размыва. Для разработки и перемещения растительного грунта применяют бульдозеры, скреперы, грейдеры и другие землеройные машины. Непосредственно перед началом земляных работ, если они будут производиться в непосредственной близости от движущегося городского транспорта, строительную площадку ограждают деревянными щитами.

Перед ограждением навстречу движению транспорта на расстоянии 15 м устанавливают дорожные сигнальные знаки Внимание, Въезд запрещен, Движение только направо и др. С наступлением темноты зону производства работ освещают сигнальными лампами красного цвета. Для обеспечения безопасного и удобного движения транспорта и пешеходов в любое время года, снижения себестоимости перевозок, увеличения срока службы дорожных одежд, подземных инженерных сетей и дорожно-транспортных сооружений, а также поддержания нормального санитарного состояния городских улиц и дорог необходим своевременный ремонт и правильное их содержание.

Вопросами ремонта и содержания улиц и дорог занимаются городские дорожно-эксплуатационные организации. Служба эксплуатации основное внимание уделяет состоянию проезжей части, тротуаров и других элементов улицы, а также поверхностному водоотводу с нее, оказывающих существенное влияние на их долговечность и транспортно-эксплуатационные показатели.

Одним из важнейших вопросов эксплуатации улиц является оценка качества дорожной одежды проезжей части, поддержание ее в состоянии, обеспечивающем бесперебойное и безопасное движение с максимально возможными скоростями. Дорожная одежда постоянно подвергается воздействиям нагрузок транспорта и климатических факторов. При движении автомобиля возникают вертикальные и горизонтальные касательные силы, вызывающие напряжения и деформации в дорожной одежде упругие и остаточные.

Накопление остаточных деформаций на поверхности проезжей части делает ее неровной. При наезде колес транспорта на неровности проезжей части возникают удары, отрицательно действующие как на состояние дорожной одежды, так и на подвижной состав. При напряжениях и деформациях, превышающих величины, допустимые для данного типа дорожной, одежды, может произойти ее разрушение. В результате дорога становится непригодной для движения транспорта с расчетными скоростями.

В процессе эксплуатации дорог покрытие под влиянием касательных воздействий колес транспорта подвергается также постепенному износу путем истирания верхнего слоя слоя износа, раздавливания минеральных частиц и сноса их под влиянием движения транспорта и уборки улиц. Таким образом, основными факторами, снижающими эксплуатационные качества городских дорог, являются а неравномерный износ покрытий, характеризующийся появлением на покрытии выбоин, волн и других неровностей, затрудняющих движение транспорта с расчетными скоростями б равномерный износ, представляющий собой процесс истирания покрытий, когда толщина их под воздействием движения транспорта равномерно уменьшается, снижая тем самым их прочностные характеристики.

Усиленное истирание покрытия проходит на участках торможения на остановках общественного транспорта автобусов, троллейбусов, перед перекрестками и на участках с особо интенсивным движением. На нежестких дорожных одеждах наряду с истиранием могут образоваться выбоины, трещины, волны, просадки, колеи, проломы и другие дефекты.

На жестких дорожных одеждах деформации чаще всего возникают в виде трещин в плите, шелушения и выкрашивания поверхностного слоя или разрушений, происходящих главным образом в углах плиты и в швах. Износ и накопление деформаций на покрытии проезжей части улиц зависит от интенсивности и скорости движения, а также от климатических условий и качества содержания и ремонта в процессе эксплуатации дорог. Величина износа асфальтобетонных покрытий в нормальных условиях эксплуатации без нарушения ровности поверхности покрытий невелика и составляет не более 0,5 мм на 1 млн. брутто-т движения.

В среднем срок службы асфальтобетона слоем 4 см до капитального ремонта восстановление верхнего слоя равен 8-10 лет. Более длительными по сроку службы являются дорожные одежды с цементно-бетонными покрытиями, так как величина износа таких покрытий незначительна. Для поддержания дорожных одежд в надлежащем состоянии в процессе их эксплуатации важно установить величину износа и, следовательно, объем ремонтных работ.

Величина износа различных типов покрытий определяется разными методами. Для контроля за износом асфальтобетонных и цементно-бетонных покрытий закладывают при их устройстве металлические марки на всю толщину покрытия. Их изготовляют из сплава, равнопрочного с материалом дорожного покрытия. Иногда вместо марок закладывают стержневые металлические реперы, головки которых располагают на достаточной глубине под поверхностью покрытия в углублении, заливаемом асфальтобетонной смесью.

Периодически определяют величину износа покрытия путем промера расстояния от поверхности покрытия до головки стержня. Наиболее простым способом определения величины износа покрытий особенно асфальтобетонных является взятие кернов из покрытий и измерение их толщины. Более совершенным способом определения величины износа является электромагнитный способ с применением специальных приборов. Для определения степени ровности покрытий применяют различные неподвижные и подвижные устройства.

На практике широко используют довольно простой и доступный, хотя и несколько трудоемкий метод, с применением неподвижных реек различной конструкции. Такие рейки с помощью записывающего устройства позволяют достаточно точно оценить степень ровности покрытия в пределах их длины. Основным их недостатком является большая трудоемкость при выполнении измерений, а также ограниченность длины проверяемых участков, обусловленная длиной рейки.

Наряду с этим использование реек при измерениях степени ровности покрытий создает помехи движению и связано с опасностью для работающих. В зависимости от степени износа, ровности и шероховатости покрытий назначают виды и объемы ремонтных работ. При возникновении необходимости проведения ремонтных работ, связанных с усилением покрытия проезжей части, заменой конструктивных слоев дорожной одежды из слабых материалов на более прочные, необходимо определить прочность существующей дорожной одежды.

Оценка прочности дорожной одежды сводится к определению ее фактического модуля упругости и сравнению его с требуемым. 4.