CC BY
8УДК 625.7/8
Бизяев И.С.
магистрант кафедры Промышленное и гражданское строительство,
Рязанский институт (филиал) Московский политехнический университет (г. Рязань, Россия)
АНАЛИЗ ДЕФЕКТОВ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ И ПРИЧИНЫ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ
Аннотация: в статье проведен анализ дефектов дорожного покрытия и причины их образования. Анализ проблем исследования позволяет сделать вывод о несоответствии качества дорожных покрытий требованиям надежности и долговечности, которые должны быть предъявлены городским дорогам.
Ключевые слова: дефекты, дорожное покрытие, автомобильные дороги, дорожно-ремонтные работы, асфальтобетонное покрытие.
Любое асфальтовое покрытие со временем подвержено износу и повреждениям. На его поверхности могут появляться трещины, выбоины, колеи и другие дефекты, которые необходимо оперативно устранять, поскольку они негативно влияют на безопасность движения.
Причины возникновения повреждений на асфальтовом покрытии связаны, прежде всего, с эксплуатационными воздействиями. Транспортные средства, включая грузовики и другую технику, оказывают нагрузку на покрытие, что приводит к появлению колеи и повреждению асфальтового слоя. С течением времени также накапливаются изменения и напряжения в структуре покрытия, которые также способствуют его разрушению. Неправильно выполненные работы или работы с нарушениями также могут привести к образованию дефектов.
Повреждения асфальтового покрытия дороги могут быть классифицированы как проектные, производственные, технологические и эксплуатационные дефекты. Проектные дефекты связаны с ошибками в проектировании, неправильными расчетами или неверным применением нормативов. Производственные дефекты возникают из-за несоответствия выполненных работ требованиям проекта. Технологические дефекты возникают при нарушении технологических инструкций. Эксплуатационные дефекты появляются вследствие эксплуатации дороги и считаются естественными дефектами. Их образование может быть вызвано погодными условиями, старением и износом асфальтового покрытия.
У повреждений асфальтового покрытия можно выделить два типа: устранимые и неустранимые. В случае неустранимых повреждений асфальтобетона настолько разрушен, что требуется полная замена покрытия. К устранимым повреждениям относятся незначительные дефекты, которые можно устранить без глобального вмешательства.
При капитальном ремонте дорожного покрытия проводятся необходимые исследования трассы и грунта, включая изучение состава подстилающего слоя. Проверяется соответствие нормативам и выявляются ошибки, допущенные ранее. Если трасса больше не соответствует эксплуатационным требованиям, асфальтовое покрытие и его основание разбираются. После этого может быть выполнена замена покрытия, и трассе может быть присвоена другая категория в соответствии с требованиями проходимости.
Существуют различные методы восстановления асфальтового покрытия. Один из них - регенерация дорожного покрытия, который осуществляется с использованием горячего метода. При регенерации поврежденный слой асфальтового покрытия нагревается, фрезеруется, а затем заменяется смесью асфальтобетона, дополненной современными вяжущими компонентами и модификаторами. Готовая смесь равномерно распределяется по основанию и уплотняется.
Еще одним методом восстановления дорожного покрытия является ямочный метод, который применяется для устранения дефектов. Ремонт может выполняться различными способами, включая струйно-инъекционный метод, использование специальных составов или применение горячего асфальтобетона в зависимости от размеров дефектов и погодных условий.
Под воздействием солнечного света, тепла и кислорода воздуха битумные материалы, применяемые для дорожных покрытий, подвергаются процессу старения, что приводит к снижению пластичности битума, увеличению его хрупкости и образованию трещин. Рассмотрим основные дефекты, в зависимости от их месторасположения, величины, особенностей.
а - ямочный ремонт, б - капитальный ремонт. Рис. 1. Варианты ремонта дорожного покрытия городских улиц.
Как известно, трещины являются дефектами, нарушающими целостность дорожного покрытия и указывающие на начало процесса разрушения. Они образуются под воздействием переменных нагрузок, усталости материала и других факторов.
Выбоины - местные разрушения дорожного покрытия, которые имеют вид углублений с резко очерченными краями, которые появляются за счет разрушения материала покрытия, его недоуплотнения, использования неоднородных или загрязненных примесей, образование трещин или повышенное динамическое воздействие колес автомобилей из-за неровностей покрытия и др. Много проблем связано с дефектом, называемым заплатами, т.е.
участками, которые были удалены и заменены другим материалом при ранее проводимом ямочном ремонте, в результате которого появились неровности в уровнях поверхности покрытия и заплат.
Знаменателен дефект дорожного покрытия, называемый колейностью, обусловленный наличием продольных углублений на проезжей части дороге. Этот дефект вызван систематическим нагружением от колес транспортных средств за счет значительных осевых нагрузках, недостаточной прочностью конструкции дорожной одежды и др.
Рассмотрим проблемы, связанные с выкрашиванием и шелушением дорожного покрытия. Согласно определению, выкрашивание - разрушение дорожного покрытия в результате потери им отдельных зерен минерального материала за счет потери связи между зернами материала на современных покрытиях, а также на капитальных покрытиях нежесткого типа при плохом сцеплении (адгезии) зерен щебня с битумом, при плохом перемешивании смеси, использовании некачественных материалов и их недоуплотнении, при укладке их в дождливую или холодную погоду. В тоже время, шелушение происходит за счет отделения наружных тонких пленок материала, вызванное воздействием воды и отрицательных температур. Интенсивность шелушения зависит от качества материалов.
В связи с приведенными выше характеристиками дефектов, можно будет рассмотреть основные проблемы разрушения асфальтобетона:
- высокие силовые нагрузки от передвигающихся автотранспортных средств, воздействие окружающей среды, химического состава почвы,
- ошибки при проектировании,
- использование старых методик монтажа, к современным технологиям относится использование: полимерно-битумных составов, которые не понижают, а повышают характеристики будущей трассы, материалов, улучшающих сцепление, стойкость к атмосферным воздействиям и трещинообразованию,
- нарушение технологического процесса монтажа (асфальтобетон перевозился неправильно, при методе горячей укладки раствор подается при неправильной температуре, раствор слишком густой - асфальт будет слоиться и трескаться),
- превышение допустимых нагрузок (необходимо при согласовании проекта установить пропускную способность полотна за сутки).
Анализ проблем исследования позволяет сделать вывод о несоответствии качества дорожных покрытий требованиям надежности и долговечности, которые должны быть предъявлены городским дорогам. К сожалению, ремонт дорожного покрытия, как городских улиц, так и автомобильных трасс осуществляется с использованием нормативных документов, не соответствующих требованиям и инновациям сегодняшнего дня, вследствие чего, продолжительность работ на участках увеличивается в разы. Как правило, использование при ремонтных работах новейших методик и материалов не всегда ведет к качественному выполнению работ, следовательно, дороги принимают с заранее обозначенным браком, без гарантии длительного использования, что приводит, в дальнейшем, к значительным новым материальным и финансовым затратам.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. ГОСТ Р 50597-2017 Дороги автомобильные и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. Методы контроля (с поправками). - Режим доступа: URL: https://docs.cntd.ru/document/1200147085/titles/7EG0KJ;
2. ОДМ218.3.102-2017 Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по устройству асфальтобетонных покрытий при неблагоприятных погодных условиях: Федеральное дорожное агентство (Росавтодор) Москва, 2019 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://rosavtodor.gov.ru/storage (11.12.2023)
Bizyaev I.S.
Ryazan Institute (branch) Moscow Polytechnic University (Ryazan, Russia)
ANALYSIS OF ROAD SURFACE DEFECTS AND REASONS FOR THEIR FORMATION
Abstract: the article analyzes the analysis of road surface defects and the reasons for their formation. Analysis of the research problems allows us to conclude that the quality of road surfaces does not meet the requirements of reliability and durability that must be presented to city roads.
Keywords: defects, road surface, highways, road repair work, asphalt concrete pavement.
