- •Глава 1. Основы эксплуатации автомобильного транспорта
- •Глава 2. Взаимодействие автомобилей с автомолибьными дорогами
- •Глава 3. Воздействие колес автомобилей на дорожные покрытия
- •Глава 4. Воздействие на дорожные сооружения природных фактов
- •§ 7. Природные факторы и их особенности.К природным условиям, влияющим на характер службы дорожных сооружений, относят рельеф местности, почвенно-грунтовые, гидрогеологические и климатические условия.
- •§ 10. Последствия зимнего переувлажнения земляного полотна. Водно-тепловой режим в течение года закономерно изменяется в каждой климатической зоне, и можно проследить, как он влияет на работу дорог.
- •Глава 5. Деформации и разрушения земляного полотна и водоотводных сооружений
- •Глава 6. Деформации и разрушения дорожных одежд
- •Глава 7. Деформации и разрушения дорожных покрытий
- •Глава 8. Классификация и назначение дорожно-ремонтных работ
- •§ 31. Установление видов ремонтных работ. Состав и вид дорожно-ремонтных работ устанавливают в соответствии с их классификацией.
- •Глава 9. Оценка состояния дорог
- •§ 33. Обследование земляного полотна.
Глава 5. Деформации и разрушения земляного полотна и водоотводных сооружений
§ 15-16. Деформации, разрушения земляного полотна.Под воздействием природных факторов и движущихся автомобилей все дорожные сооружения постепенно деформируются. Для дорожных одежд и земляного полотна вследствие вязкости их материалов характерны упруго-вязкие (эластичные) деформации, возникающие от воздействия автомобилей, обратимые, но не мгновенные, как у упругих тел.
С течением времени под влиянием повторных нагрузок от автомобилей упруговязкие деформации постепенно сопровождаются остаточными.
Остаточные деформации могут быть пластическими без нарушения сплошности материала, вызванными температурными изменениями или постепенным доуплотнением материалов и грунта. В дальнейшем, при повторном воздействии автомобилей и снижении сопротивления материалов и грунта, а также неоднородности пластических деформаций (по размерам и площади), образуются микроразрушения. В начале они не влияют на условиях движения автомобилей, но когда увеличиваются, их необходимо устранять. В противном случае разрушения увеличиваются в размерах, что может привести к разрушению всего сооружения.
Вследствие переувлажнения грунтов в полотне образуются значительные деформации, и оно может разрушиться вследствие потери прочности и устойчивости грунтов. Даже незначительные деформации влияют на дорожные одежды и ухудшают их состояние. Деформации и разрушения земляного полотна происходят из-за неоднородности его грунтов и их недостаточного уплотнения.
Наиболее распространенные деформации и разрушения земляного полотна описаны ниже. О с а д к и з е м л я н о г о п о л о-
т н а возникают из-за недостаточного уплотнения и переувлажнения его грунтов (рис. 19, а). Небольшие и равномерные осадки полотна могут не влиять на состояние дорожных одежд, большие же и неравномерные приводят к полному их разрушению.
П р о с а д к и п о л о т н а возникают на участках со слабыми подстилающими насыпь грунтами – на болотах, на просадочных грунтах, карстах и т.п. (рис. 19, б).
С п о л з а н и я о т к о с о в н а с ы п е й и в ы е м о к происходят при недоброкачественном возведении насыпей, присыпке грунта на откосах без соединения с основным телом земляного полотна уступами, при неправильном отводе воды с его поверхности, при отсутствии укреплений откосов, а также при повышенной против норм их крутизне (рис. 19, г). Насыпи могут сползать на оползневых и косогорных участках при недостаточно укрепленных основаниях и малых сопротивлениях по сдвигу по ним насыпей (рис. 19,в).
При возведении насыпей на оползневых участках необходимо предварительно укрепить весь оползневый склон и обеспечить водоотвод с него. Оползни возникают при отсутствии уступов на косогоре, которые нужны для лучшего удержания насыпи при недостаточно прочных грунтах, подстилающих насыпь. Причинами оползней могут быть также недоуплотнение и переувлажнение нижних слоев насыпи.
П у ч и н о о б р а з о в а н и я - поверхностные деформации земляного полотна, возникающие вследствие интенсивного накопления влаги и промерзания верхних слоев насыпей, сложенных из пылеватых пучинистых грунтов (см. § 11).
В ы д у в а н и е и р а з м ы в а н и е о б о ч и н и о т к о с о в. Эти процессы происходят в тех случаях, когда их неукрепленные поверхности не могут противостоять поверхностному стоку (водная эрозия) и воздействию ветра (ветровая эрозия). Таким деформациям подвержены в большей степени слабосвязные и несвязные грунты.
§ 17. Деформации и разрушения водоотводных сооружений. При неправильном уходе за земляным полотном вследствие воздействия природных факторов происходят деформации и разрушения системы водоотводных сооружений. К дорожному водоотводу относят все сооружения, предназначенные для отвода воды от дороги и борьбы с ней. Сюда входят открытые грунтовые и укрепленные канавы и лотки, подземные дренажные и водосточные трубы, а также водопропускные под насыпями, водоприемные и водобойные колодцы, насыпи-плотины и др.
От состояния этих сооружений, от их наличия на дороге в значительной мере зависит состояние основных ее элементов – земляного полотна и дорожной одежды. Дорожный водоотвод следует считать весьма важной составной частью дороги.
Шотландский инженер Мак Адам, один из первых предложивший в 1820 г. строить на земляном полотне дорожные одежды из каменных материалов и из щебня, часто называемых по имени их изобретателя макадамом, писал: «Дороги нельзя строить и считать абсолютно надежными до тех пор, пока не будет признано и общепринято, что только естественный грунт воспринимает его на большую площадь грунтового полотна. В сухом состоянии грунт выдерживает большие нагрузки, но при переувлажнении грунта, независимо от толщины дорожной одежды, она теряет первоначальную несущую способность и подвержена разрушению».
Вся система водоотводных сооружений надежно выполняет свои функции и задачи при надлежащем их состоянии. Деформации и разрушения, нарушающие нормальную работу дороги, весьма разнообразны и зависят от вида сооружения и его материала.
Грунтовые канавы и лотки подвергаются размыву в первую очередь в местах повышенных продольных уклонов при быстром протекании воды и заиливанию и зарастанию при малых уклонах. Канавы и лотки, укрепленные плитами, камнем, бетоном и другими материалами, подвержены размыву водой и разрушению укрепляющих устройств.
Дренажные и подземные водосточные трубы засоряются грунтом и случайно попавшими в них предметами, из-за чего прекращается их работа, а от застоя воды переувлажняются откосы насыпей.
Водоотводные трубы, в зависимости от их конструкции и примененных для них материалов, подвержены следующим деформациям и разрушениям: подмыву и просадке, деформации оголовков, образованию трещин в бетоне и кирпичной кладке, засорению их плавающими предметами, корягами, сеном, соломой и т.п.
По условиям эксплуатации на дорогах лучше строить не малые мосты, а трубы с отверстиями не менее 1 м; вместо средних мостов желательно возводить мосты-насыпи.
Для обнаружения деформаций и разрушений земляного полотна и водоотводных сооружений необходимо вести систематические осмотры и наблюдения за их работой в критические периоды (паводки, ливни и т.п.). Все замеченные деформации и разрушения следует устранять в кратчайший срок.