Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева
Подождите немного. Документ загружается.
реагентов является верглимит, разработанный швейцарской фирмой
«Пластироут», который содержит хлористый кальций. Частицы верглимита в
виде мелких зёрен покрыты тонкой синтетической плёнкой. В таком виде
они вводятся в состав асфальтобетонной смеси при ее приготовлении. Затем
эта смесь укладывается тонким слоем и уплотняется.
В процессе движения колесами автомобиля снимается пленка с гранул
хлористого кальция в самом верхнем слое покрытия и они становятся
открытыми. При попадании снега на покрытие хлористый кальций
расплавляет его, превращая в солевой раствор, который не замерзает при
понижении температуры.
В Росдорнии разработан новый материал, который называется «Грикол» и
применяется для устройства противогололёдных покрытий.
Грикол - это гидрофобная соль в виде тонкодисперсного порошка, имеет
размер менее 0,06 мм. Порошок состоит из хлористого натрия и кальция с
добавлением сакора (алкиласиликонат щелочного металла). Он вводится в
асфальтобетонную смесь в количестве до 5 % от массы асфальтобетонной
смеси, заменяя минеральный наполнитель или его часть. Асфальтобетонная
смесь приготавливается и укладывается по традиционной технологии.
Грикол позволяет полностью предотвратить образование льда на покрытии
при переходе температур воздуха через 0 от положительных к
отрицательным до -6°С. При более низких температурах образование льда на
поверхности покрытия возможно, но силы примерзания (адгезии) льда и
снега к такому покрытию весьма незначительны, что позволяет легко
очистить поверхность от снежно-ледяных отложений плужно-щёточными
снегоочистителями.
Перспективным способом является гидрофобизация покрытия, которая
заключается в нанесении водоотталкивающих веществ на покрытие. На
гидрофобной поверхности вода, растекаясь, замерзает в виде сплошного слоя
льда, который прочно скрепляется с поверхностью покрытия. Это сцепление
увеличивается за счёт образования льда в микротрещинах. На гидрофильной
поверхности угол растекания жидкости значительно больше, вода быстро
стекает с покрытия, и лёд вообще не образуется или образуется в виде
отдельных капелек. Сцепление такого льда в 3-4 раза меньше, чем на
гидрофильной поверхности, и его легко удалить щёточным механизмом.
Для гидрофобизации асфальтобетонных покрытий используют
специальные составы, которые готовят на основе кремнейорганических
веществ с добавлением растворителя. Работы в этом направлении находятся
в стадии развития.
15.6. Наледи и борьба с ними
Наледью называется скопление льда, образовавшегося на ледяном
покрове водотоков или водоёмов, мёрзлом грунте или на поверхности дороги
в результате замерзания периодически изливающихся природных или
технических вод. Наибольшее распространение наледи имеют в районах с
суровым зимним климатом, где встречается многолетняя мерзлота.
Мероприятия по борьбе с наледями выбирают с учётом характера и
причин образования наледи, рельефа и грунтово-геологических особенностей
места их образования, интенсивности движения на дороге и других факторов.
Применяют следующие меры борьбы с наледями: общий дренаж;
мерзлотные пояса; заградительные сооружения; подъём насыпей; утепление
русла водотоков, их углубление, спрямление и расчистка; обогрев
водопропускных труб.
Общий дренаж прилегающей к дороге местности может быть выполнен:
устройством узких (не более 0,5 м) канав с обкладкой дна и стенок слоями
мха или прокладкой подземных дрен.
Мерзлотные пояса (рис. 15.35, а) устраивают с целью вызвать
образование наледи на пути притекающей воды в стороне от дороги на
безопасном расстоянии. С этой целью на достаточном расстоянии от дороги
роют канаву глубиной 1-2 м и шириной 3-4 м. Под канавой появляется
мерзлая перемычка, соединяющаяся с вечной мерзлотой и преграждающая
путь грунтовой воде, которая выходит на поверхность и образует наледь. При
большом притоке воды делают несколько параллельных поясов на
расстоянии от 20 до 80 м один от другого.
Рис. 15.35. Противоналедные устройства:
1 - снег; 2 - канава; 3 - грунтовый вал; 4 - граница сезонного промерзания; 5 - водоупор
(вечномёрзлый грунт); 6 - мох или торф; 7 - хвост; 8 - жердевой настил; 9 - щиты; 10 -
расходный бак; 11 - капельница; 12 - обогревающая труба; 13 - водопропускная труба; 14 -
отходящие газы
Мерзлотные пояса в виде канав применяют и для борьбы с речными
наледями. Их прокладывают поперёк всей речной долины на расстоянии от
80 до 100 м выше моста. Береговые участки мерзлотных поясов делают
летом, а зимой прорубают во льду реки канавы, представляющие речную
часть пояса. По мере промерзания реки канавы углубляют, создавая в реке
ледяную плотину, вызывающую образование наледи на безопасном
расстоянии от моста.
Заградительные сооружения - земляные валы и дамбы, заборы,
бревенчатые барьеры, переносные щиты, валы из снега (обледеневающие
после того, как они пропитаются водой) возводят на пути натечных наледей,
чтобы не допустить их к дороге или отвести от дороги.
На участках систематического образования наледей устраивают постоянные
задерживающие валы высотой 1,2-2,0 м из недренирующих грунтов,
отсыпаемых на освобождённую от растительно-мохового покрова
поверхность склона поперёк потока воды не ближе 5-6 м от дороги.
При наличии особо развитых наледей в долинах, действующих всю зиму и
создающих систематические затруднения при эксплуатации дороги,
устраивают направляющие валы, отсыпаемые на поймах из дренирующих
грунтов, снабженные на контакте с земляным полотном фильтрующими
вставками. Не препятствуя прохождению воды по кювету в тёплый период
года, такие сооружения после промерзания фильтрующих вставок отжимают
поток воды от полотна дороги.
Подъем насыпей, по которым проложена дорога, с повышением их до
высоты, превышающей максимально возможную высоту наледи, применяют
чаще всего при пересечении водотоков с небольшим продольным уклоном и
широкой поймой, по которой воды растекаются невысоким слоем.
Утепление русел водотоков (рис. 15.35, б) имеет целью
воспрепятствовать охлаждению воды, протекающей через искусственные
сооружения. Эта мера наиболее целесообразна, если водоток имеет узкое и
глубокое русло. Над небольшими речками, ручьями или канавами на
утепляемом участке русла укладывают настил из жердей, на который стелют
полиэтиленовую плёнку или кладут слоем 0,3-0,5 м хворост, а поверх - слой
мха толщиной 0,5 м. Все это сверху засыпают снегом. Длина утепляемого
участка - 50 м в верховую сторону от сооружения и 30-50 м в низовую
сторону.
Углубление, спрямление и расчистку русел водотоков делают чтобы
уменьшить растекание воды, воспрепятствовать замедлению её течения,
придать живому сечению потока форму, менее подверженную промерзанию.
Русло выравнивают на протяжении до 1 км вверх по водотоку и до 0,5 км - в
низовую сторону от искусственного сооружения.
Обогрев водопропускных труб для безналедного пропуска водотока
применён на автомобильной дороге Большой Невер - Якутск (рис 15.35, в).
Внутри водопропускной трубы расположена обогревающая труба, в
приемную часть которой подается керосин или дизельное топливо и здесь
сгорает. Подача жидкого топлива производится из расходного бака через
капельницу. Отходящие газы отдают свое тепло наледной воде, которая
благодаря этому не замерзает и свободно проходит через водопропускную
трубу.
Когда земляное полотно расположено в полках, эффективным
мероприятием является коптажно-дюкерное устройство.
Может быть использован способ оттаивания льда, заполнившего отверстие
трубы, с помощью передвижного парообразователя. С этой целью вверху
водопропускной трубы укрепляется металлическая, загнутая по концам
труба, по которой пропускают горячий пар. Образовавшийся во льду при
паропрогреве небольшой проход быстро расширяется потоком весенних
паводковых вод.
Когда наледь уже вышла на полотно дороги и угрожает нарушить
движение автомобилей, образовавшееся скопление льда удаляют с полотна
дороги. При этом отвод воды, притекающей к полотну дороги (натечная
наледь), производят по открытым каналам, прорубленным непосредственно в
наледи. Для предупреждения роста наледных бугров, возникающих в полосе
дороги, необходимо периодически пробивать отверстия в оболочке бугра и
выпускать наружу накопившуюся воду. Для удаления наледи, вышедшей на
поверхность дороги, применяют россыпь твёрдых хлоридов. Рассыпать соль
лучше во второй половине дня, так как в это время наибольшая солнечная
радиация, способствующая таянию льда и втапливанию соли в лёд. При
большой толщине наледного слоя на проезжей части удалить его за одну
россыпь не удается. В этом случае после россыпи соли, когда поверхность
льда размягчается, рассыпают щебень, который втапливается в лёд и
повышает сцепление колеса с поверхностью дороги.
РАЗДЕЛ VI.
ТЕХНОЛОГИЯ И СРЕДСТВА
МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО
СОДЕРЖАНИЮ И РЕМОНТУ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ГЛАВА 16. Ремонт земляного полотна и системы
водоотвода
16.1. Основные виды работ, выполняемых при капитальном ремонте и
ремонте земляного полотна и системы водоотвода
В зависимости от состояния земляного полотна и системы водоотвода в
процессе эксплуатации дороги возникает необходимость выполнения
различных видов ремонтно-восстановительных работ, связанных с
повышением устойчивости и работоспособности земляного полотна,
совершенствованием формы и приведением его геометрических параметров в
соответствие с нормативными требованиями.
По особенностям технологии выполнения работы по капитальному
ремонту и ремонту земляного полотна и системы водоотвода можно
разделить на две группы:
работы, технология выполнения которых не отличается от технологии
возведения земляного полотна при строительстве новых дорог;
работы, технология выполнения которых отличается от технологии работ
при строительстве дорог.
К первой группе относятся предусмотренные в составе капитального
ремонта работы по поднятию земляного полотна на подтопляемых и
снегозаносимых участках, по устройству земляного полотна и водоотвода на
площадках для остановки, стоянках автомобилей, площадках для отдыха, при
строительстве подъездных дорог и объектам дорожно-ремонтной службы,
историческим и достопримечательным местам, а также работы по устройству
новых дренажей, системы водоотвода, осушительных канав, берегозащитных
и противоэрозионных сооружений и ряд других работ. К этой же группе
можно отнести предусмотренные в составе ремонта работы по
восстановлению размытых и разрушенных участков дорог, поднятию
небольших по протяженности участков земляного полотна на сырых или
снегозаносимых местах, срезку откосов выемок, устройство
аккумуляционных полок в выемках и ряд других работ.
Ко второй группе относятся предусмотренные в составе капитального
ремонта работы по исправлению параметров земляного полотна на участках
смягчения продольного профиля, обеспечению видимости в продольном
профиле и плане и ряд других работ. К этой же группе можно отнести
предусмотренные в составе ремонта работы по восстановлению земляного
полотна на участках пучинообразования, укрепительные и другие работы,
обеспечивающие устойчивость существующего земляного полотна, работы
по сплошной прочистке водоотводных канав, укреплению стенок и дна канав
на участках, подверженных размыву, и ряд других работ.
При периодических изменениях классификации работ по ремонту и
содержанию дорог работы различных технологических групп могут
переходить из одного вида ремонта в другой по причинам, не зависящим от
технологии их выполнения.
Работы, технология выполнения которых не отличается от технологии
строительства новых дорог, описываются в справочной энциклопедии
дорожника по строительству и реконструкции автомобильных дорог.
В данном томе рассматриваются работы, технология выполнения которых
отличается от технологии строительства новых дорог.
16.2. Подготовительные работы к ремонту земляного полотна и водоотвода
Состав подготовительных работ и очередность их выполнения.
Подготовительные работы должны быть выполнены, как правило, до начала
основных работ по ремонту земляного полотна и системы водоотвода. В
некоторых случаях часть этих работ может выполняться одновременно с
основными операциями по ремонту дороги.
В состав основных подготовительных работ входят: создание
геодезической разбивочной основы, перенос кабельных линий
электропередачи, линий связи, различных трубопроводов, коллекторов и
других коммуникаций; расчистка дорожной полосы и территорий,
отведенных под карьеры и резервы; подготовка и усиление местных дорог,
на которые планируется перевести движение с ремонтируемой дороги или
строительство объездных дорог, а также строительство временных дорог к
грунтовым карьерам и карьерам песчаных, гравийных и каменных
материалов.
В состав дополнительных работ и мероприятий входят: снятие
существующих знаков, ограждений, направляющих столбиков, столбов мачт
для осветительных фонарей; разборка и удаление павильонов на автобусных
остановках; разборка укреплений откосов, водоотводных лотков и канав;
разработка схем движения транспорта на участке ремонта дороги и т.д.
Геодезической разбивочной основой на местности служат знаки,
закрепляющие в плане вдоль дороги вершины углов поворотов и главные
точки кривых, а также точки на прямых участках не реже чем через 1 км и
реперы вдоль дороги не реже чем через 2 км.
Основные знаки и реперы должны иметь надёжную конструкцию в виде
столбов или свай, установленных за границами полосы отвода в соответствии
со специальными требованиями.
Перед выполнением земляных работ производится детализация
геодезической разбивочной основы. При этом делают разбивку всех пикетов
и плюсовых точек с выноской за полосу отвода; устанавливают
дополнительные реперы у насыпей высотой свыше 3 м за пределами
подошвы, у выемок глубиной более 3 м за бровками откосов, у
перестраиваемых труб и других искусственных сооружений; устанавливают
промежуточные реперы на пересечённой местности; разбивают круговые и
переходные кривые с выноской и закреплением промежуточных точек.
Детальную разбивку можно выполнять не одновременно на всей
протяжённости ремонтируемой дороги, а по мере продвижения фронта работ
- с заделом, учитывающим скорость потока работ.
На участках, где предусмотрены уширение земляного полотна, смягчение
продольного уклона, замена пучинистого грунта на непучинистый, снимают
существующие столбики, ограждения, мачты освещения, павильоны на
автобусных остановках и всё другое инженерное оборудование и
обустройство, которое может помешать производству работ по возведению
земляного полотна и дорожной одежды. Разборке подлежат также
укрепления откосов насыпей и выемок, водоотводных лотков и канав.
На участках двустороннего уширения все работы выполняют с обеих
сторон дороги, а на участках одностороннего уширения - с одной стороны.
Большие трудности при ремонте дороги возникают с переносом и
переустройством воздушных, наземных и подземных коммуникаций. Как
правило, за время от строительства до ремонта дороги она обрастает
различными видами коммуникаций, имеющих, а чаше не имеющих
отношения к самой дороге. Это линии технологической и общей связи,
проводной и кабельной, линии электропередачи в виде воздушных линий или
кабелей высокого напряжения, наземных и подземных трубопроводов,
коллекторов и других коммуникаций. Чаше всего эти коммуникации
расположены в полосе отвода дороги или на определённом расстоянии от неё
и могут быть повреждены в процессе производства работ по ремонту дороги.
Нередки случаи, когда кабели линий связи и электроснабжения
осветительных систем уложены непосредственно в тело земляного полотна.
Поэтому необходимо уделять особое внимание работам по переносу и
переустройству инженерных коммуникаций, обозначению мест их
расположения около дороги.
Работы по переносу и переустройству коммуникаций должны
производиться по специальным проектам специализированными
организациями по отдельному графику, согласованному с подрядной
организацией, осуществляющей основные работы по ремонту дороги. В
случаях, когда возведение земляного полотна опережает устройство
пересекающих дорогу подземных коммуникаций, необходимо по
согласованию с заинтересованными организациями предусматривать
предварительную укладку кожухов или других устройств для последующей
прокладки коммуникаций без нарушения целостности земляного полотна.
До начала земляных работ расчищают дорожную полосу и площади,
отведенные для карьеров, резервов, зданий и сооружений, от леса,
кустарника, пней, порубочных остатков, крупных камней, строительного
мусора и т.д.
Расчистку дорожной полосы осуществляют по отдельным участкам в
порядке очерёдности выполнения земляных работ теми же методами и
средствами, что и при строительстве новых дорог.
Боковые кювет-резервы, из которых возведены насыпи, особенно во II
дорожно-климатической зоне, как правило, зарастают болотной
растительностью и влаголюбивым кустарником. Работы по расчистке
дорожной полосы производят кусторезом или бульдозером в летнее время и в
начале сухой осени, поскольку весной в резервах и водоотводных канавах
имеется поверхностная вода.
После расчистки дорожной полосы на всей площади, где предусмотрены
земляные работы, снимают плодородный слой почвы на глубину,
определенную проектом, и укладывают его в отвалы для последующего
использования при восстановлении (рекультивации) нарушенных и
малопродуктивных сельскохозяйственных земель, а также при
благоустройстве площадок.
Снятие плодородного грунта выполняют автогрейдерами и бульдозерами.
На участках высоких насыпей и глубоких выемок эти работы выполняют
скребком или ковшом экскаватора с телескопической стрелой.
Особое место в подготовительных работах занимают мероприятия по
организации движения автомобилей при ремонте дороги, которое
существенно возрастает из-за движения построечного транспорта.
Организация движения транспортного потока решается с учётом
интенсивности движения, видов работ по ремонту дороги, протяжённости
ремонтируемых участков, наличия других дорог, рельефа местности и других
местных условий.
Лучшим для безопасного производства работ является вариант переноса
движения с ремонтируемого участка дороги на другие дороги, идущие в том
же направлении. Во многих случаях для снятия движения с ремонтируемого
участка дороги на время производства работ строят специальные объезды.
Тип и капитальность дорожных одежд на объездных дорогах должны
соответствовать интенсивности переведенного на них автомобильного
движения с учётом намечаемого срока действия объездной дороги.
Распространённым является вариант закрытия одной половины проезжей
части с пропуском движения по другой половине. Для этого устраивают
дорожную одежду на всю ширину обочины и организуют дополнительную
полосу движения.
Во всех случаях необходима разработка специальных схем организации
движения, расстановка знаков, ограждения и освещения участков
производства работ в соответствии с требованиями действующих правил.
16.3. Ремонт обочин и откосов земляного полотна
Неукреплённые или укреплённые несвязным материалом обочины,
имеющие колеи, просадки, буфы выдавленного грунта в результате наезда
автомобилей на переувлажнённый грунт планируют с приданием им
поперечного уклона 40-60 ‰. При необходимости производят подсыпку
щебня с его последующим планированием и уплотнением. Прибровочную
полосу укрепляют травосеянием. На участках дорог, где обочины имеют
большие деформации и разрушения, в регионах со значительными
атмосферными осадками, особенно на дорогах с высокой интенсивностью
движения их укрепление выполняют, как правило, связными материалами
(асфальтобетон, цементобетон, чёрный щебень, битумогрунт и т.д.).
Конструкция укрепления должна соответствовать действующим нагрузкам
без образования на ней недопустимых деформаций, иметь коэффициент
сцепления и ровность согласно ГОСТу и приниматься согласно требованиям
действующих нормативных документов.
Слои укрепления на обочинах ограничивают попадание влаги в земляное
полотно и в этой связи могут использоваться и как мероприятия для
регулирования водно-теплового режима дорожной конструкции в целом. При
расположении обочин над стыком старой и отсыпаемой части уширения
насыпи решение по укреплению обочины должно обеспечивать
равнопрочность этих участков конструкции.
Наиболее экономичным по единовременным капитальным затратам
является укрепление обочин устройством краевой укрепительной полосы, в
том числе выполняемое и путём уширения проезжей части (рис. 16.1).
Решение улучшает транспортно-эксплуатационные показатели дороги,
способствует усилению кромки проезжей части, однако оно эффективно при
малом количестве наездов на обочину, малом количестве выпадающих
осадков и земляном полотне из легких грунтов. В условиях интенсивной
эксплуатации остановочной полосы, в сложных грунтовых и климатических
условиях конструкция краевой укрепительной и остановочной полос
принимается единой (рис. 16.2). Такая конструкция оказывает
положительное воздействие и на водно-тепловой режим земляного полотна
[97].
Рис. 16.1. Дорожные одежды на обочинах:
1 - асфальтобетон, цементобетон; 2 - щебёночные материалы, шлаки; 3 - укреплённый
неорганическими вяжущими грунт; 4 - щебень, гравий с пропиткой вяжущими
материалами; 5 - гравийные (щебёночные материалы); 6 - грунтогравийные,
грунтощебёночные материалы, отходы производства (кирпичный бой, отходы бетонных
заводов, породы угольных шахт и т.д.); 7 - битумоминеральные смеси; 8 - битумогрунт,
дёгтегрунт