книги / Общий курс путей сообщения

При тонких верхних слоях, которые строят из наиболее прочных и дорогих материалов, в целях снижения их расхода применяют покрытие из двух слоев. Нижний слой, непосредственно не подверженный воздействию колес автомобилей, сооружают из менее прочных материалов, чем верхний слой; он должен способствовать сцеплению покрытия с основанием.

Покрытие необходимо периодически восстанавливать, так как под влиянием колес автомобилей происходит его износ. Поэтому на покрытие укладывают тонкий слой, называемый слоем износа.

Основание воспринимает нагрузку, передаваемую через покрытие, и распределяет ее по земляному полотну. Основание придает дорожной одежде достаточную прочность, не допуская образования опасных упругих и накапливания остаточных деформаций, которые могут вызвать местные разрушения и неровности покрытия, что приведет к сокращению сроков его службы. Основание может состоять из одного или нескольких слоев. Поскольку основание непосредственно не воспринимает воздействие колес автомобилей, для него используют материалы меньшей прочности, чем для покрытия.

Основание работает в лучших условиях, так как благодаря покрытию изолировано от непосредственного воздействия колес автомобилей и поверхностной влаги. В I и II дорожноклиматических зонах влага, перемещающаяся из земляного полотна в период зимнего промерзания, может переувлажнять основание. Поэтому к материалам предъявляют повышенные требования в отношении водо- и морозостойкости.

При недостаточной толщине основания дополнительный слой предназначен для дальнейшего распределения нагрузки. В этом случае он называется подстилающим. Когда дополнительный слой основания предназначают для отвода избыточной воды, подступающей из верхних слоев земляного полотна, для него применяют пористые материалы (песок, щебень,

191

шлак и т.д.); такой слой называют дренирующим. Его устраивают на всю ширину земляного полотна или для отвода из него воды применяют трубчатые воронки.

В целях недопущения воды из земляного полотна в слои дорожной одежды дополнительные слои основания устраивают водонепроницаемыми.

Для предохранения дорожной одежды при морозном пучении земляного полотна морозостойкие слои основания должны быть достаточной толщины и из морозостойких материалов.

3.8. Дорожно-строительные материалы

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте делятся на природные и искусственные, которые, в свою очередь, подразделяются на две основные категории:

–кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др.;

–гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические и др.

Основными видами строительных материалов и изделий

являются: каменные природные строительные материалы и изделия из них; вяжущие материалы органические и неорганические; лесные материалы и изделия из них; металлические изделия. В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации подбираются соответствующие строительные материалы, которые обладают определенными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определенными строительно-техническими свойствами. Например, материал для покрытия дорог (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобы держать нагрузки от транспорта.

192

Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошими свойствами и качествами.

Свойство – это характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении и эксплуатации.

Качество – это совокупность свойств материала, обусловливающих его способность удовлетворять определенным требованиям в соответствии с его назначением.

Свойства строительных материалов и изделий классифицируют следующие группы: физические, механические, химические, технологические и др.

• К химическим относят способность материалов сопротивляться действию химической агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции, приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств (растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения, твердение).

• Физические свойства: средняя, насыпная истинная и относительная плотность, пористость, влажность, влагоотдача, теплопроводность.

•Механические свойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жесткость, твердость.

•Технологические свойства: удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.

3.8.1.Каменные материалы

Вкачестве природных каменных материалов в строительстве используют:

– скальные, полученные путем разрушения скальных пород;

– крупнообломочные, залегающие в естественных условиях в виде отложений;

193

ал. Их классифицируют по средней плотности: тяжелые (со средней плотностью 1500 кг/м3), легкие (со средней плотностью менее 1500 кг/м3). По назначению подразделяются на гидроизоляционные, талтогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др.

Растворы, приготовленные на одном виде вяжущего вещества, называют простыми, из нескольких вяжущих – смешанными (цементно-известковый). Строительные растворы, приготовленные на воздушных вяжущих, называют воздушными (глиняные, известковые, гипсовые). В автодорожном строительстве они применяются в качестве монолитных слоев дорожной одежды.

3.8.3. Бетоны

Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания бетонной смеси, состоящий из отдозированных в определенном соотношении гидротационных вяжущих веществ (цементирующих), мелких (песок) и крупных (щебень, гравий) заполнителей, воды и в необходимых случаях добавок.

При приготовлении бетонной смеси применяемый вид цемента и его марка зависят от условий работы будущей бетонной конструкции или сооружения, их назначения и способов производства работ.

Для приготовления бетонной смеси применяют обычную питьевую воду, не содержащую вредных примесей. Запрещается применять для приготовления бетонной смеси сточные, производственные или бытовые воды, а также болотные воды.

В качестве мелкого заполнителя применяют природный или искусственный песок. Искусственный песок получают путем дробления плотных, тяжелых горных пород.

Щебень – это обычно искусственный рыхлый материал с неокатанными шероховатыми зернами, получаемыми путем

195

дробления горных пород, крупного природного гравия или искусственных камней. По минеральному составу щебень может быть из изверженных пород, из метаморфических и осадочных пород.

Бетон, применяемый при строительстве гидротехнических и гидромелиорационных сооружений, который постоянно или периодически омывается водой, называют гидротехническим. Он должен обладать не только прочностью, но и водонепроницаемостью и водостойкостью, которые обеспечат длительную службу его в водной среде.

Дорожный бетон применяют при строительстве автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц. Для приготовления бетонной смеси дорожного бетона используют высококачественные материалы. В качестве вяжущих применяют пластифицированный портландцемент.

Тощие бетоны в основном предусматривают приготовление цементобетонной смеси с малым содержанием вяжущего, т.е. цемента.

3.8.4.Асфальтовые растворы

иасфальтобетоны

Асфальтовые растворы применяют при устройстве гидроизоляционных штукатурок и покрытий, тротуаров, полов. Они могут быть горячими (литые) и холодными. Состав асфальтовых растворов подбирают в зависимости от условий эксплуатации их в сооружениях.

Асфальтобетоны приготовляют на специализированных асфальтовых заводах и установках. В зависимости от назначения их подразделяют на дорожный и для устройства полов; в зависимости от температуры укладки – на холодный и горячий; в зависимости от состава – на битумный и дегтевый.

Холодный асфальтобетон укладывают слоями на сухие или слегка влажные поверхности с легкой укаткой катками. Изготовляют его из смеси жидких битумов, растворителей,

196

порошкообразного минерального наполнителя (известняка, песка) чистого щебня и песка путем смешивания и нагрева.

3.8.5. Органические вяжущие вещества

Битумы – это органические вещества черного или тем- но-бурого цвета, содержащие в своем составе смесь высокомолекулярных соединений углерода с водородом и их производных, включающих серу, кислород, азот, а также металлы (ванадий, железо, никель, натрий и др.).

При комнатной температуре битумы бывают твердыми, вязкими и вязко-жидкими. Они хорошо растворяются в органических растворителях. При нагревании битумы переходят в легкоподвижные жидкости, при охлаждении вновь загустевают.

Битумные дорожные эмульсии представляют собой однородную маловязкую жидкость от темно-коричневого до черного цвета. В состав эмульсии входят битум, вода, эмульгатор.

Битумные эмульсии нашли применение во многих областях:

–поверхностная обработка;

–регенерация старого асфальтобетона;

–смеси для ремонта выбоин и трещин;

–обеспыливание;

–укладка нового слоя;

–подгрунтовка;

–для приготовления холодных смесей;

–укрепление грунта;

–для щебеночных покрытий с пропиткой.

3.9. Учет транспортного движения. Цели и задачи

Учет автомобильного транспорта является разделом со- циально-экономической статистики. Объектом ее изучения является автомобильный транспорт, т.е. совокупность пред-

197

приятий, производственный процесс которых заключается в перемещении грузов и пассажиров. Предметом изучения являются массовые экономические явления и процессы, составляющие результат транспортного процесса и условия его существования. Так, статистика определяет за тот или иной период количество перевезенного груза по его видам, объем выполненной при этом транспортной работы, численность работников, уровень их производительности труда, заработной платы и т.д.

Учет автомобильного движения на дорогах имеет большое значение, так как дает возможность получить информацию об общем количестве автомобилей, проходящих в единицу времени в обоих направлениях через данное сечение дороги (интенсивность движения), а также о количестве отдельных групп автомобилей в общем потоке (состав движения). Эти данные учета позволяют в значительной мере установить основные характеристики режима движения, определяющего условия работы автомобильной дороги в целом и отдельных ее сооружений под нагрузкой.

На основе данных учета устанавливают соответствие автомобильных дорог требованиям движения транспортных средств. Показатели учета движения используются при планировании и организации работ по содержанию и устройству дорог, их реконструкции, по инженерному обустройству, а также при разработке мероприятий по обеспечению безопасности движения.

Учет движения автомобилей на дорогах проводится ежегодно 4-го и 19-го числа каждого месяца непрерывно в течение суток с 0.00 до 24.00 ч по местному времени независимо от способа его проведения (автоматическими приборами или визуально).

198

3.10. Системы, регулирующие движение на автомобильных дорогах

На уровне служб организация дорожного движения представляет собой комплекс инженерных и организационных мероприятий на существующей улично-дорожной сети, обеспечивающих безопасность и достаточную скорость транспортных и пешеходных потоков.

Автоматическое управление осуществляется без участия человека по заранее заданной программе, автоматизированное – с участием человека-оператора.

Технические средства организации движения по их назначению можно разделить на две большие группы. К первой относятся технические средства, непосредственно воздействующие на транспортные и пешеходные потоки с целью формирования их необходимых параметров. Это – дорожные знаки, дорожная разметка, светофоры и направляющие устройства.

Ко второй группе относятся средства, обеспечивающие работу средств первой группы по заданному алгоритму. Это – дорожные контроллеры, детекторы транспорта, средства обработки и передачи информации, оборудование управляющих пунктов АСУД, средства диспетчерской связи и т.д.

Светофоры предназначены для поочередного пропуска участников движения через определенный участок уличнодорожной сети, а также для обозначения опасных участков дорог. В зависимости от условий светофоры применяются для управления движением в определенных направлениях или по отдельным полосам направления.

Порядок чередования сигналов, их вид и значение, принятые в России, соответствуют международной Конвенции о дорожных знаках и сигналах. Сигналы чередуются в такой последовательности: красный – красный с желтым – зеленый – желтый – красный.

199

Светофоры можно классифицировать по их функциональному назначению (транспортные, пешеходные); по конструктивному исполнению (одно-, двухили трехсекционные, трехсекционные с дополнительными секциями); по их роли, выполняемой в процессе управления дорожным движением (основные, дублеры и повторители).

В соответствии с ГОСТ 25695–83 «Светофоры дорожные. Общие технические условия» они делятся на две группы: транспортные и пешеходные. Светофоры каждой группы, в свою очередь, подразделяются на типы и разновидности исполнения. Имеются семь типов транспортных светофоров и два типа пешеходных. Каждый светофор имеет свой номер. Первая цифра означает группу (1 – транспортный светофор, 2 – пешеходный), вторая цифра – тип светофора, третья цифра (или число) – разновидность его исполнения.

3.11. Охрана окружающей среды при эксплуатации автомобильных дорог

Рост мирового парка автомобилей является одним из немногих показателей развития цивилизации, который заметно опережает прирост населения планеты и даже энергии.

Автомобиль забирает из атмосферного воздуха кислород, а выбрасывает в воздух ядовитые выхлопные газы,

атакже углеводороды.

Вмегаполисах, насыщенных автотранспортом, кислорода сжигается намного больше, чем потребляет население. Везде, где эксплуатируется автомобиль, в воздух поступает большое количество вредных веществ. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания содержат огромное количество токсичных соединений (альдегидов, оксидов азота и углероды).

Автомобиль загрязняет атмосферный воздух не только токсичными компонентами отработанных газов, но и продуктами износа шин. В водоемы и почву попадают топли-

200