2. Вплив природних факторів на стан дороги і умови руху

До природних факторів, що впливають на стан дороги і умови руху відносяться:

• рельєф місцевості;

• грунтово-геологічні умови;

• гідро-геологічні умови;

• кліматичні умови.

Рельєф місцевості визначає тип земляного полотна (насипи, виїмки, косогірність) і вид водовідвідних споруд. Грунтово-геологічні умови характеризуються геологічною будовою грунтової товщі, видом та фізико-механічними властивостями ґрунтів. Гідро-геологічні умови впливають на вибір відміток земляного полотна по підвищенню до рівня грунтових вод. По них судять про можливість зсуву, обвалу, пучин і тд. Кліматичні умови характеризують рівень опадів, вологість повітря, добові та річні зміни температури, напрям вітрів, товщу снігового покрову, глибину промерзання ґрунту та інше.

Перераховані вище умови створюють певний водно-тепловий режим земляного полотна. Водно-тепловий режим – це закономірності зміни протягом року вологості та температури в придорожньому шарі повітря, в шарах дорожнього одягу та ґрунті земляного полотна. Від водно-теплового режиму стану земляного полотна та дорожніх одягів залежить їх міцність та морозостійкість і в кінцевому результаті рівність та термін служби дорожнього одягу та в цілому дороги.

Основні джерела зволоження дорожнього одягу та земляного полотна:

1. атмосферні опади, що проникають через тріщини та шви в покритті, узбіччі, укосах;

2. вода, що застоюється в нерівностях на узбіччях в бокових резервах і кюветах при небезпечному водовідводі;

3. підземні води, що піднімається по капілярах, особливо при промерзанні земляного полотна;

4. пароподібна вода, що рухається від теплих до холодних шарів.

Найбільш небезпечне перезволоження активної зони земляного полотна, яка знаходиться на глибині 1,3…1,6 метри від поверхні землі.

3. Руйнування і деформації

3,1 Земляного полотна.

Щоб бути працездатним земляне полотно повинно працювати у пружному стані. Проте із за перезволоження ґрунтів у полотні утворюються значні пластичні деформації, що можуть призвести до втрати міцності земляного полотна.

3,2 Деформації та руйнування дорожніх одягів та покриттів

Дорожній одяг включає покриття, основу і її додатковий шар який повинен мати таку міцність щоб витримати без руйнувань рух автомобільного розрахункового складу і інтенсивності.

Дорожній одяг є самою дорогою частиною автомобільних доріг. Він працює в більш складних умовах ніж інші дорожні елементи, оскільки зазнає безпосередньої дії транспортних навантажень і природних факторів, які можуть привести до деформації різних конструктивних шарів.

Деформації дорожніх покрить викликають: зміну форми, цілості і структури покриття під дією коліс автомобіля, зовнішніх кліматичних факторів і внутрішніх фізико-механічних процесів. Характер і розміри деформації покриття залежать від його типу і умов експлуатації.

Деформації дорожнього одягу являють собою прогини конструктивних шарів і переміщень окремих елементів дорожнього одягу під впливом зовнішніх навантажень і температури. Розрізняють наступні види деформації дорожніх одягів:

1) пружні, що зявляються в мить і зникають після усунення навантаження;

2) пружно-в’язкі – це деформації котрі з часом при дії навантаження зростають, а після зняття їх поступово зменшуються і навіть зникають;

3) пружньо-пластичні – це деформація, що зберігається і після зняття зовнішніх навантажень.

Основні фактори, що впливають на появу деформації руйнувань дорожніх одягів:

1) пропуск по дорозі, непередбачених проектом, великих вантажів і високої інтенсивності руху;

2) невірне врахування інтенсивності і навантажень в процесі проектування дорожнього одягу;

3) невірне конструювання і розрахунок дорожньої конструкції;

4) застосування неякісних матеріалів при спорудженні дорожнього одягу;

5) порушення технології виробництва.

Виходячи з особливостей роботи конструктивних шарів розрізняють деформації та руйнування покриттів і дорожнього одягу в цілому. До перших належать знос, лущення, викришування, тріщини, вибоїни, зсуви, вм'ятини, гребінка, до других — просідання, проломи, хвилі, колії та руйнування крайок дорож­нього одягу..

Знос (стирання) — втрата матеріалу покриття в процесі служби внаслідок комплексної дії автомобілів та атмосферних факторів. Атмосферні фактори спричиняють фізичне та хімічне старіння матеріалу покриття, знижують його стійкість щодо стирання під дією дотичних зусиль коліс автомобілів. У результаті спрацьовування зменшується товщина дорожнього одягу.

Лущення — відокремлення лусочок і частинок ма­теріалу поверхні покриття під дією коліс автомобіля, води та мінусової температури повітря з утворенням мікронерівностей глибиною до 5 мм.

Викришування — руйнування покриття в результаті втрати ним окремих зерен мінерального матеріалу з утворенням дрібних раковин глибиною до 20 мм. Основна причина викришування - неприпустиме зниження або цілковита втрата зчеплення зерен мінерального матеріалу з в'яжучим.

Тріщини — порушення суцільності матеріалу покриття в результаті різких перепадів температури повітря (температурні тріщини), недостатньої міцності основи (поздовжні тріщини по смугах накату, сітка тріщин), поганого сполучення двох смуг ас­фальтобетонного покриття (поздовжні тріщини на стиках смуг) і під дією інших факторів.

Вибоїни — місцеві руйнування покриття глибиною > 20... 100 мм з порівняно крутими краями, що виникають унаслідок низької якості або недоущільнення матеріалу покриття.

Найінтенсивніше вибоїни розвиваються в розрахунковий період за складних погодних умов. Цьому сприяє перезволоження дорожнього одягу і земляного полотна під час танення снігу та часте чергування плюсових і мінусових температур повітря. Під час замерзання в тріщинах покриття вода має розпліщувальний вплив і сприяє розкриттю тріщин, ослабленню зв'язків між окре-мими частинками покриття, які під дією колісного навантаження руйнуються. У результаті динамічного удару формується суміжна вибоїна, що поєднується з першою в одну велику вибоїну (мал. 1.2).

	Рівне покриття
	Утворення тріщини
	Утворення раковини
	Розпліщувальна дія льоду
	Гідравлічний удар і фізико-хімічна дія води
	Утворення суміжної вибоїни в точці дублюючого удару
	Розвиток вибоїн
	Утворення великої вибоїн