gototopgototop

УДК 625.8

Применение геоматериалов для снижения колейности на автомобильных дорогах

Журавлев Игорь Николаевич – кандидат технических наук, доцент Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I.

Аннотация: Существующие тенденции к повышению нагрузок, скоростей и интенсивности движения, требования к эксплуатационным качествам, надежности и безопасности автодорог заставляют специалистов обращать внимание на обеспечение надлежащего состояния дорожного покрытия. Практика эксплуатации автомобильных дорог показывает, что широкое распространение имеет колейность. В статье рассматриваются причины и механизм образования колеи на автодорогах, процесс образования пластических деформаций основания и земляного полотна, а также, на основе проведенных ранее исследований, делается вывод о возможности снижения риска образования колеи при использовании в конструкции автодорог современных геоматериалов.

Ключевые слова: Геоматериал, деформация, напряжение, колея, автомобильная дорога, дорожное покрытие.

Существующие мировые тенденции к повышению погонных и осевых нагрузок, скоростей движения, увеличение интенсивности движения на отдельных участках автомобильных дорог, ужесточающиеся требования к эксплуатационным качествам, надежности и безопасности автодорог заставляют специалистов обращать пристальное внимание на обеспечение надлежащего состояния дорожного покрытия. Автодорожные покрытия, функционирующие круглогодично в самых различных режимах загруженности, подвержены образованию широкого спектра дефектов и деформаций. Практика эксплуатации автомобильных дорог показывает, что широкое распространение имеет, в частности, такое явление, как колейность.

Процесс неравномерного износа верхних слоев дорожных одежд, накопления пластических деформаций в нижних слоях и земляном полотне, приводящий к образованию колеи, обусловлен воздействием внешних и внутренних факторов, зачастую сочетанных, таких как характер и величина действующих динамических нагрузок, климатические условия, физико-механические свойства грунтов земляного полотна и материалов дорожной одежды, степень уплотнения слоев автодорожной конструкции, температурно-влажностный режим и др.

Механизм образования колеи заключается в повышенном абразивном износе верхнего слоя дорожной одежды в зоне контакта колеса с покрытием, развитии вертикальных и горизонтальных пластических деформаций под воздействием динамической нагрузки, нарушении сплошности материала слоев дорожной одежды при превышении предельных значений вертикальных и горизонтальных напряжений, развитии деформаций в нижних слоях дорожной конструкции и земляном полотне, в частности, из-за некачественного уплотнения материалов.

Одним из наиболее важных внешних факторов эксплуатационного характера, способствующих образованию колейности, является динамическое воздействие автомобилей с повышенной осевой нагрузкой и увеличенным количеством осей, особенно на автомобильных дорогах с высокой интенсивностью движения. В условиях недостаточной несущей способности слоев основания и грунтов земляного полотна ярко проявляются глубинные деформации, очень быстро и негативно сказывающиеся на состоянии верхнего слоя дорожной одежды и являющиеся причиной возникновения колеи. Если негативные последствия абразивного истирания покрытия и пластические деформации верхних слоев дорожной одежды устраняются в процессе текущего содержания и ремонта автодорог, то повышенная деформативность слоев основания дорожной одежды и земляного полотна может быть устранена только в ходе капитальных ремонтов или реконструкции, являющихся дорогостоящими и ресурсозатратными меропрятиями.

Между тем, применение в конструкции автомобильной дороги армирующих слоев современных геоматериалов, плоскостных или объемных, позволяет в значительной степени снизить риск возникновения колейности. Как показывает анализ результатов комплексных исследований, укладка геоматериалов приводит к перераспределению вертикальных напряжений со снижением их величины в сечениях полос наката, к более равномерному распределению горизонтальных напряжений; увеличивается модуль общей деформации многослойной конструкции, что приводит к уменьшению деформативности как слоев основания и земляного полотона, так и, в конечном счете, верхних слоев дорожной одежды [1], [2]. Подбор геометрических и физико-механических параметров геоматериала, количества слоев, глубины укладки зависит от ряда технических, технологических и эксплуатационных факторов, нуждается в методическом обеспечении, и является предметом дополнительного изучения.

Список литературы

  1. Журавлев И.Н. Оценка влияния геоматериалов на деформативность грунтовых массивов и разработка способа моделирования армирующих свойств геоматериалов. // «Проблемы развития сети железных дорог»: Межвузовский сборник научных трудов под редакцией В.С. Шварцфельда. – Хабаровск, ДВГУПС. – 2006. – С. 102-105.
  2. Журавлев И.Н. Лабораторные испытания армогрунтовых конструкций. // Бюллетень результатов научных исследований. – 2012. – № 4(3). – С. 57-62.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail