книги / Техническое нормирование макрошероховатости дорожных покрытий автомобильных и лесовозных дорог

241

Зная конструктивные параметры шероховатого слоя покрытия, обоснованные при проектировании, и параметры материала, обоснованные при проектировании состава материала, приступают к проектированию технологии приготовления материала и устройства конст-

242

руктивного слоя. Назначается приемлемый технологический метод и обосновываются технологические параметры по вышеприведенной методике.

После обоснования технологических параметров, выбора технологических машин и определения оптимальных длин сменной и технологических захваток проектируется детальный технологический процесс в виде рабочей технологической карты. Рабочая технологическая карта включает название технологического процесса и семь смысловых разделов. В общих положениях указываются: характеристики устраиваемого конструктивного слоя (ширина, толщина, поперечный уклон, вид материала); категория дороги; участок; элемент, степень шероховатости; марки ведущих технологических машин, их технологические особенности и технологические режимы их работы; ограничительные температурный и влажностный режимы укладки материалов и климатических условий; особенности организации технологического процесса (например, на одной половине проезжей части); способы и режим транспортирования материалов и выгрузки в распределители; методы обработки рабочих швов в начале и в конце смены, подготовки технологических машин к работе и очистки в конце смены и характеристика обрабатываемого нижележащего слоя покрытия. Технологическое описание производится форме согласно табл. 4.19. На рис. 4.8 приводится схема технологического потока.

243

Выводы по разделу 4

1.Классификация макрошероховатых дорожных покрытий произ-

водится по параметру макрошероховатости σаср и типам макрошероховатых дорожных покрытий, а также по уровню макрошероховатости.

2.Технические свойства характеризуются параметрами, закладываемыми на стадии проектирования поверхности покрытия с учетом некоторой перспективы службы, обеспечивающими допустимое ухудшение свойств за счет износа покрытия под воздействием возрастающей грузонапряженности движения, природно-климатических факторов и деятельности дорожно-эксплуатационной службы по содержанию

иремонту дороги. Эксплуатационное состояние характеризуется параметрами, складывающимися в процессе эксплуатации покрытия под воздействием автомобильной нагрузки и климатических факторов.

3.Этапы проектирования поверхностного слоя покрытия взаимосвязаны, взаимообусловлены и должны реализовываться исходя из следующих основных принципов: 1) максимальное удовлетворение требуемых транспортно-эксплуатационных свойств (скорость, удобство

ибезопасность движения) в течение расчетного срока службы покрытия; 2) максимальное использование имеющихся возможностей произ- водственно-технической базы, технологических машин, местных до- рожно-строительных материалов и кадров при устройстве, содержании

иремонте; 3) сведение к минимуму негативных свойств шероховатых структур поверхности покрытия (шумность и повышенный коэффициент сопротивления движению).

4.Процесс проектирования поверхностного шероховатого слоя покрытия рекомендуется производить в четыре этапа: 1) сбор и анализ исходных данных; 2) проектирование (обоснование) основных конструкционных и эксплуатационных свойств поверхностного слоя; 3) проектирование технологии устройства поверхностного слоя; 4) разработка рекомендаций по технологии содержания и ремонта поверхностного слоя в процессе эксплуатации дороги.

5. Максимальные и минимальные диаметры щебня определяют в зависимости от степени плотности элементов структуры, а подбор вяжущего слоя устройства поверхностного шероховатого слоя осуществляется в зависимости от типа, состояния и свойств нижележащего обрабатываемого слоя покрытия, условий движения, климатических условий, вида и технологии устройства поверхностного слоя.

246

6.Щебеночно-мастичный асфальтобетон, используемый для устройства поверхностных слоев, должен соответствовать требованиям ТУ. Составляющие материалы должны соответствовать тем же требованиям, что и для асфальтобетона. Кроме перечисленных традиционных материалов для приготовления щебеночно-мастичной смеси используют также стабилизирующие добавки – однородные короткофиберные целлюлозные волокна, характеризуемые коротковолокнистыми структурами.

7.Для правильного проектного решения необходимо: 1) рассмотреть все возможные варианты технологического метода устройства и вид конструктивного материала; 2) осуществить логико-экономический анализ различных вариантов технологий и соответствующих им видов материалов; 3) по выбранному виду технологии устройства и виду конструкционного материала оптимизировать проектное решение состава материала; 4) результатом проектирования вида и состава материала для устройства шероховатого покрытия является составление рецептуры.

8.Под оптимизационным проектированием понимается алгоритм анализа закономерностей изменения качественных характеристик конструктивного слоя в зависимости от состава материала и способов его получения и укладки, результатом которого является получение максимального положительного (или минимально допустимого) эффекта при минимуме затрат на реализацию этого качества.

9.Зная конструктивные параметры шероховатого слоя покрытия, обоснованные при проектировании, и параметры материала, обоснованные при проектировании его состава, приступают к проектированию технологии приготовления материала и устройства конструктивного слоя. Назначается приемлемый технологический метод и обосновываются технологические параметры по предлагаемой методике.

После обоснования технологических параметров, выбора технологических машин и определения оптимальных длин сменной и технологических захваток проектируется детальный технологический процесс

ввиде рабочей технологической карты. Рабочая технологическая карта включает название технологического процесса и семь смысловых разделов.

247

5. ОСНОВНЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАКРОШЕРОХОВАТОСТИ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ

ИЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ И МОСТОВ

5.1.Проект ОДМ «Рекомендации по проектированию макрошероховатых дорожных покрытий»

Разработка эффективных технологических способов и материалов для защиты от быстрого износа и разрушений дорожных покрытий представляет серьезную проблему не только в России, но и во всем мире. Зачастую результаты проведенных ранее исследований уже не соответствуют современным условиям дорожного движения, так как постоянно растут скорости и нагрузки на автомобильную дорогу, а вместе с этим возрастают и тангенциальные усилия, возникающие в зоне контакта колес с покрытием [46].

На практике в зависимости от применяемых защитных слоев, технологий и материалов, режимов и интенсивности движения транспортных средств и транспортных нагрузок, погодно-климатических условий и других факторов в процессе срока службы происходит уменьшение сцепных качеств покрытия, образование колейности и поверхностных разрушений верхнего слоя покрытий [46].

Представленные рекомендации были разработаны по заданию Федерального дорожного агентства. В проекте рекомендаций рассмотрены следующие положения: область применения; нормативные ссылки; термины и определения; общие положения; классификация макрошероховатых дорожных покрытий; принципы проектирования макрошероховатых дорожных покрытий; методы проектирования геометрических свойств макрошероховатых дорожных покрытий, основанных на теоретико-вероятностных подходах; характеристики материалов; рекомендации по выбору технологии устройства макрошероховатых дорожных покрытий; основные технологии устройства макрошероховатых дорожных покрытий; 3D-моделирование макрошероховатых дорожных покрытий; контроль качества при устройстве макрошероховатых дорожных покрытий; охрана труда и техника безопасности.

248

Были получены следующие научные результаты, используемые при разработке и доработке проекта ОДМ «Рекомендации по проектированию макрошероховатых дорожных покрытий»:

–предложены новые геометрические показатели макрошероховатого дорожного покрытия с учетом статистического распределения активных выступов щебня и глубин впадин: разновысотность, разноглубинность, разнодлинность;

–предложено адаптировать ГОСТ 2789-73 для оценки макрошероховатости дорожных покрытий на основе применения следующих показателей технического нормирования: дисперсия, статистическое распределение (разброс) глубины впадины шероховатости и высоты активного контактирующего выступа, а также число их пересечений уровня;

–предложены статистические показатели макрошероховатости, которые могут быть эффективно применены для оценки сегрегации распределения каменного материала для шероховатых поверхностных обработок и их аналогов;

–выбрана адекватная структура и на ее основе усовершенствованы известные математические модели для описания статистического распределения активных выступов и глубин впадин макрошероховатости относительно уровня вяжущего;

–разработана статистическая математическая модель выделения сигнала, соответствующего макрошероховатости, из измерительного сигнала, получаемого с бесконтактного датчика, установленного на передвижной дорожной диагностической лаборатории;

–предложены методы проектирования шероховатых поверхностных обработок автомобильных дорог и ездового полотна мостовых сооружений, основанные на использовании показателей неоднородности.

5.2.Проект ОДМ об устройстве поверхностных обработок

итонкого слоя износа с применением разного вида фиброволокна

Резервом увеличения срока службы дорожного покрытия является применение различных видов фиброволокон. На основе применения в качестве стабилизирующих материалов фибр (синтетическое полимерное, стеклянное, базальтовое, полиэфирное волокно и другие материалы) с соответствующими технологическими операциями могут быть

249

повышены качество и срок службы поверхностной обработки и тонких слоев износа. Например, в странах Юго-Восточной Азии технология применения фиброволокон, по различным данным, позволила снизить интенсивность износа дорожных покрытий и продлить сроки их служ-

бы [101].

При этом не систематизированы вопросы выбора материала фибр, состава для поверхностной обработки и тонких слоев износа с назначением процентного содержания, не проработаны вопросы обеспечения эффективности применения и контроля качества.

Все виды поверхностных обработок и тонких слоев износа с применением различных видов фиброволокон (шероховатых поверхностных слоев) являются защитными слоями и применяются в качестве фрикционного и гидроизоляционного слоя износа для увеличения срока службы существующих дорожных покрытий, повышения их ровности и улучшения условий движения.

Использование фиброволокон позволяет повысить сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам от колес транспортного средства, повысить трещиностойкость дорожных покрытий, износоустойчивость и продлить их срок службы до очередного ремонта.

При распределении компонентов шероховатых поверхностных слоев наблюдается эффект сегрегации, связанный с неоднородностью распределения геометрических показателей активных выступов макрошероховатости в вертикальном, продольном и поперечном направлениях. Применение фиброволокон не вызывает изменения технологии устройства поверхностных обработок и тонких слоев износа, за исключением методов и средств дозирования и введения фиброволокна в асфальтобетонную смесь или в ее компоненты.

Рекомендации были разработаны по заданию Федерального дорожного агентства. В проекте рекомендаций рассмотрены следующие положения: область применения; нормативные ссылки; термины и определения; общие положения; классификация шероховатости и условия устройства поверхностной обработки и тонких слоев износа с применением различных видов фиброволокон; рекомендации по выбору технологии поверхностной обработки и тонких слоев износа с применением различных видов фиброволокон; характеристики материалов; основные технологии устройства поверхностной обработки и тонких слоев износа с применением различных видов фиброволокон; особенности выбора

250