Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Реконструкция автомобильных дорог. Учебное пособие
.pdf
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Ю. Г. ЛАЗАРЕВ, Г. И. СОБКО
РЕКОНСТРУКЦИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2013
1
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
УДК 625.7:72.02.4
Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В. Н. Мячин (ЗАО «НИПИ ТР ТИ »,
Санкт-Петербург);
зам. директора по учебной работе А. А. Логвинов (ГП ДУИЦ, Лен. обл.)
Лазарев, Ю. Г.
Реконструкция автомобильных дорог: учеб. пособие / Ю. Г. Ла-
зарев, Г. И. Собко; СПбГАСУ. – СПб., 2013. – 93 с.
ISBN 978-5-9227-0407-2
Пособие по программе дисциплины «Реконструкция автомобильных
дорог». В нем изложены основные положения по организации и технологии
работ, выполняемых при реконструкции автомобильных дорог.
Использованы действующие руководящие и нормативные документы.
Предназначено для студентов СПбГАСУ по специальности 270205 – автомобильные дороги и аэродромы, по направлению подготовки 270800 – строительство (по профилю «Автомобильные дороги»), а также может быть использовано студентами дорожной специальности других вузов.
Табл. 3. Ил. 25. Библиогр.: 10 назв.
ISBN 978-5-9227-0407-2 © Ю. Г. Лазарев, Г. И Собко, 2013
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2013
23
Введение
Для обеспечения безопасности и удобства движения автомобильные дороги общего пользования должны иметь геометрические
параметры, инженерное оборудование, а также транспортно-эксплуатационное состояние и уровень загрузки, позволяющие автомобилям двигаться без изменения скорости, траектории движения
и необходимости резкого торможения.
В процессе эксплуатации автомобильной дороги в дорожных
сооружениях накапливаются усталостные и остаточные деформации,
появляются разрушения. Этому способствует рост интенсивности
движения, и особенно увеличение осевых нагрузок автомобилей
и доли тяжелых автомобилей в составе транспортного потока.
Дорожно-эксплуатационная служба выполняет большой объем
работ по содержанию и ремонту дороги, но за многие годы эксплуатации объемы остаточных деформаций в дорожных конструкциях
могут нарастать, и дорога устаревает физически. Кроме того, за долгий срок службы происходит постепенная смена автомобилей с существенным изменением их динамических свойств, изменяются
взгляды водителей и пассажиров на комфортность движения, что
приводит к повышению требований к геометрическим параметрам
и транспортно-эксплуатационным характеристикам дорог, а также
к их обустройству, т. е. дороги устаревают морально.
Несоответствие между требованиями к дороге и ее фактическим состоянием постепенно нарастает. Наступает момент, когда обычные мероприятия по содержанию и ремонту дороги не обеспечивают выполнение возросших требований к транспортно-эксплуатационным показателям дороги.
Возникает необходимость значительного улучшения геометрических параметров дороги, прочностных и других характеристик
дорожной одежды, искусственных сооружений, инженерного оборудования и обустройства, т. е. перестройки дороги или ее реконструкции.
В настоящее время проблема реконструкции автомобильных
дорог становится все более актуальной.
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Наибольшие объемы работ предстоит выполнить на дорогах
III–IV категорий с облегченным типом дорожных одежд и на дорогах IV–V категорий с переходным типом дорожных одежд.
Таким образом, реконструкция существующих дорог в ближайший период будет занимать все бóльшую долю в общих объемах дорожных работ России.
45
Глава 1. ОСНОВЫ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ
1.1. Виды, цели и задачи реконструкции автомобильных дорог
Реконструкция автомобильной дороги – комплекс работ, при
выполнении которых осуществляется изменение параметров автомобильной дороги, ее участков, ведущее к изменению класса и (или)
категории автомобильной дороги либо влекущее за собой изменение
границы полосы отвода автомобильной дороги (ст. 3 ФЗ № 257
«Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации»). Согласно ст. 16 проектирование и реконструкция
автомобильных дорог осуществляются в соответствии с Градостроительным кодексом РФ и настоящим законом.
Разрешение на реконструкцию автомобильных дорог выдается:
федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению
государственным имуществом в сфере дорожного хозяйства, в отношении автомобильных дорог федерального значения, а также частных автомобильных дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять на территориях двух и более субъектов РФ;
уполномоченным органом исполнительной власти субъекта
РФ в отношении автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения, а также частных автомобильных дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять на территориях
двух и более муниципальных образований (муниципальных районов,
городских округов);
органом местного самоуправления поселения в отношении
автомобильных дорог поселения, а также частных автомобильных
дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять в границах поселения;
органом местного самоуправления муниципального района
в отношении автомобильных дорог муниципального района, а также
частных автомобильных дорог, реконструкцию которых планирует-
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
ся осуществлять в границах муниципального района на территориях
двух и более поселений и (или) на межселенных территориях;
органом местного самоуправления городского округа в отношении автомобильных дорог городского округа, а также частных
автомобильных дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять в границах городского округа.
В случаях реконструкции автомобильных дорог владельцы автомобильных дорог обязаны информировать пользователей автомобильными дорогами о сроках таких реконструкций и о возможных
путях объезда.
Различают частичную и полную реконструкции дороги. Частичная реконструкция – это совершенствование и повышение параметров и характеристик дороги для улучшения ее транспортно-эксплуатационных показателей в пределах установленных норм для дороги
данной категории без увеличения ширины земляного полотна на
основном протяжении.
Частичная реконструкция:
когда интенсивность движения равна или несущественно
выше расчетной для дороги данной категории, но на отдельных участках обеспеченные автомобильной дорогой скорость, безопасность или
допустимая осевая нагрузка не отвечают возросшим требованиям;
отсутствуют финансовые возможности для коренного переустройства дороги или экономически нецелесообразно осуществлять
полную реконструкцию.
Полная реконструкция – это коренное переустройство дороги
с переводом ее в более высокую категорию для приведения дороги
в полное соответствие с требованиями сложившегося и перспективного движения автомобилей. Полная реконструкция с расширением
земляного полотна или с устройством дополнительного земляного
полотна применяется в тех случаях, когда интенсивность движения
на существующей дороге увеличилась в 1,5 и более раза по сравнению с расчетной для данной категории и ожидается ее дальнейшее
увеличение.
Таким образом, реконструкция – это частичное или полное переустройство дороги для повышения ее транспортно-эксплуатационных показателей. Реконструкция дорог, как правило, не дает прироста протяженности дороги. Наоборот, протяженность ее обычно
67
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
несколько сокращается. Однако технический уровень дороги, ее инженерное оборудование и транспортно-эксплуатационное состояние
при реконструкции значительно улучшаются, а вместе с ними повышаются и все транспортно-эксплуатационные показатели.
1.2. Диагностика и оценка состояния дорог. Обоснование
необходимости реконструкции
Для анализа работы дорог, своевременного назначения и проведения работ по их ремонту и реконструкции проводится оценка
состояния автомобильных дорог и сооружений на них.
Работы по оценке состояния дорог и дорожных сооружений
включают:
осмотры ежедневные (или еженедельные) текущие;
периодические (1 раз в месяц или квартал);
сезонные, выполняемые в начале каждого текущего сезона
или в конце предыдущего;
диагностику и оценку состояния дорог (исследования состо-
яния).
Диагностика автомобильных дорог и дорожных сооружений –
это обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях работы для прогнозирования возможных нарушений функционирования автодорог.
Диагностика и оценка состояния дороги проводятся систематически через определенные промежутки времени на протяжении
срока службы дороги и дорожных сооружений. Объемы выполняемых при осмотрах и диагностике работ определяются соответствующими нормативными документами, пособиями и рекомендациями.
В общем случае определение фактических геометрических параметров элементов земляного полотна в пределах полосы отвода,
водоотводных сооружений, дорожной одежды выполняют согласно
положениям ОДН 218.0.006–2002. При определении толщины конструктивных слоев дорожных одежд, особенно покрытия, эффективно использование георадаров (рис. 1).
Прочность нежестких дорожных одежд оценивается коэффициентом прочности (К
), который определяется как отношение фак-
пр
тического модуля упругости к требуемому по условиям движения.
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Определение состояния проезжей части и фактического модуля упругости дороги осуществляют в соответствии с ОДН 218.0.006–2002
и ОДН 218.1.052–2002.
Рис. 1. Передвижная дорожная лаборатория, оснащенная георадаром
Прочностные испытания дорожных одежд производятся двумя
методами: измерением упругого прогиба при статическом нагружении дорожной одежды и при динамическом нагружении.
Испытания дорожных одежд при статическом нагружении производятся либо с использованием жесткого штампа, через который
на дорожную одежду передается нагрузка, либо нагружением дорожной одежды колесом грузового автомобиля с измерением деформаций под нагрузкой (при наезде колеса автомобиля на испытываемую
точку) и без нагрузки (после съезда автомобиля с этой точки). Статические испытания с использованием жесткого штампа дают возможность создать довольно большую нагрузку, а также передавать нагрузку на дорожную одежду ступенями, что позволяет определить
разрушающую нагрузку для данной конструкции. Однако эти испытания трудоемки, поэтому чаще используется менее трудоемкий метод нагружения дорожной одежды колесом грузового автомобиля,
близкого к автомобилю группы А.
Однако при этом методе прогиб нельзя измерить непосредственно под колесом, а также нельзя передавать нагрузку ступенями. Кроме того, этот способ не дает возможности испытывать конструкции
дорожных одежд магистральных, карьерных, нефтепромысловых
и других дорог, имеющих большую интенсивность движения и предназначенных для эксплуатации в условиях тяжелых нагрузок.
89
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
При испытаниях дорожных одежд методом динамического нагружения используются установки с падающим грузом (установки
динамического нагружения); генераторы колебаний (различные вибраторы); также применяется нагружение дорожной одежды колесом
движущегося автомобиля.
В отечественной практике, в основном, применяются установки динамического нагружения с жестким штампом (типа ДИНА)
и с гибким штампом (типа УДН и УДН-НК).
Установка динамического нагружения ДИНА-3 (рис. 2) представляет собой установленное на прицепе УАЗ-8109 механизированное устройство для подъема груза массой 160 кг на определенную
высоту с последующим сбросом его на штамп, опускаемый на поверхность дорожного полотна. В момент приложения динамической
нагрузки измеряется упругий прогиб дорожной конструкции.
Рис. 2. Установка динамического нагружения ДИНА-3
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
4
Эта установка является полностью автономной по энергообеспечению за счет применения аккумуляторных батарей. При использовании установки динамического нагружения в составе передвижной лаборатории она оснащается акселорометрическим датчиком
и модулем связи с бортовым вычислительным комплексом, что позволяет полностью автоматизировать процесс нагружения и измерений.
Схема и принцип действия установки динамического нагружения падающим грузом УДН, разработанной в МАДИ профессором
Ю. М. Яковлевым, показаны на рис. 3.
1
H
2
3
5
4
Рис. 3. Принципиальная схема установки
динамического нагружения (УДН)
Груз 2, сбрасываемый по направляющей 1 на амортизирующее
устройство 5, создает кратковременное усиление, которое через
штамп 4 действует на испытываемую дорожную одежду. Подъем гру-
за и штампа осуществляют механической лебедкой. Для измерения
упругой деформации одежды применяют вибрографы 3, записываю-
10 11
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]