3.5 Влияние природных факторов на работоспособность дорожных одежд

Строительные нормы и правила на проектирование дорог исходят при обосновании требований к элементам дорог из благоприятных погодно-климатических условий, предусматривая, что покрытие находится в чистом, слабо увлажненном состоянии, п видимость не ограничивается атмосферными условиями. Это соответствует хорошей летней погоде в светлое время суток.

В реальных условиях эксплуатации осенью, весной и зимой, т. е. в течение большей части года, в ряде климатических районов РФ, особенно на дорогах низших технических категорий, покрытие бывает мокрым, загрязненным или покрытым снегом. Все эти состояния, продолжающиеся длительное время, ухудшают условия движения. Коэффициент сцепления шин с покрытием снижается, возрастает длина тормозного пути. На водителей оказывает влияние наличие весной и осенью рядом с проезжей частью размокших и изрезанных колеями обочин, а зимой снеговых отложений, образующихся при очистке дорог от снега, иногда сужающих проезжую часть. Опасность заезда на обочину вынуждает водителей держаться ближе к середине проезжей части, что повышает опасность дорожно-транспортных происшествий. Средняя скорость движения по дороге снижается.

Во время выпадения атмосферных осадков – дождя или снега – или снижения метеорологической видимости из-за тумана большинство водителей также уменьшает скорость как из-за уменьшения коэффициента сцепления, так и из-за большей сложности ориентирования в обстановке движения с работающими стеклоочистителями. Характерно, однако, что возрастает доля водителей, не учитывающих это обстоятельство и едущих с повышенным риском вовлечения в дорожно-транспортное происшествие.

Таким образом, каждое изменение режимов движения, происходящее в результате ухудшения погодных условий, приводит в конечном счете к уменьшению скорости и увеличению в связи со снижением коэффициентов сцепления расстояний между автомобилями в потоке.

Влияние обоих этих факторов проявляется в снижении пропускной способности, что следует учитывать при организации перевозок.

Построенная дорога подвергается воздействию природных факторов – воды, ветра и колебаний температуры. Мероприятия, проводимые при строительстве, например возвышение бровки земляного полотна, обеспечение отвода воды от дороги, посадка снегозащитных древесных насаждений и другие, смягчают эти воздействия, но устранить их полностью не могут. Природные воздействия, ослабляя дорожные одежды, способствуют интенсивному их разрушению под действием проезда автомобилей.

В жаркую сухую погоду поверхность усовершенствованных дорожных покрытий нагревается до 60–70 °С. При этом вяжущие свойства битума ухудшаются, покрытия размягчаются и при избыточном содержании битума могут легко деформироваться колесами. Быстрое понижение температуры зимой вызывает растрескивание асфальтобетонных покрытий, а также покрытий, обработанных органическими вяжущими материалами.

Бетонные одежды из-за неравномерности их нагрева по толщине коробятся. Трение плиты о грунтовое основание противодействует температурному расширению и сжатию бетонных плит и вызывает образование в них поперечных трещин и даже разрыв плит.

Щебеночные и гравийные покрытия при пересыхании в сухую погоду теряют связность, плохо сопротивляются воздействию нагрузок от автомобилей. Связность щебеночных и гравийных дорожных одежд снижается также и при насыщении их влагой в осенние и весенние периоды. Из опыта эксплуатации дорог известно, что износ покрытий в период переувлажнения примерно в 1,5 раза выше, чем в сухое время года. Осенью вода, превращаясь при ночных заморозках в лед и увеличиваясь при этом в объеме, также нарушает связность покрытия.

Переувлажнение грунтов, подстилающих дорожную одежду весной и осенью, резко понижает их сопротивление внешним нагрузкам. Прочность покрытий и допускаемая по ним интенсивность движения в эти периоды резко снижаются.

В условиях влажного и сравнительно холодного климата, характерного для северной части европейской территории РФ, отрицательные температуры вызывают зимнее подтягивание влаги из теплых, незамерзших глубинных слоев грунта в замерзшую зону и образование пучин, приводящие к разрушению весной дорожных одежд.