Диагностика автомобильных дорог. Дефектность автомобильных дорог. Лекция 02

1.

Диагностика
автомобильных дорог
Кутузов Виктор Владимирович
ver.0.2
Белорусско-Российский университет, 2019

2.

Лекция.
Дефектность
автомобильных дорог
ver.0.2
Белорусско-Российский университет, 2019

3.

Дефекты
нежестких
дорожных одежд

4.

• Наиболее распространенные разрушения и
деформации асфальтобетонных покрытий – это
трещины, выбоины, износ, колея, сдвиги, вмятины.
• Причинами возникновения указанных дефектов могут
быть
–
–
–
–
–
неудовлетворительное качество асфальтобетона,
нарушения технологии при укладке,
транспортные нагрузки,
превышающие нормативы,
погодные условия.
• Внутренние факторы – это напряжения, как правило,
создаваемые температурными перепадами в
нижележащих слоях покрытия и дорожной одежде

5.

Трещина
• Трещина - линейный дефект дорожного
покрытия, выражающийся в нарушении его
целостности, возникающий от действия
погодно-климатических факторов или в
результате нарушения технологии
производства работ при устройстве
дорожной одежды. Линейный дефект, м.

6.

Виды трещин по условиям
образования
Трещины на покрытиях бывают различной формы, конфигурации,
протяженности, ширины. Можно несколько условно определить виды
трещин по условиям образования – технологические и эксплуатационные
Трещины могут быть одиночными, поперечными, продольными, косыми, могут
образовывать сетку, располагаться равномерно или неравномерно по длине
покрытия

7.

Трещины и разрушения покрытия
1 - продольные по оси дороги; 2 - поперечные;
3 - косые; 4 - частые поперечные на всю ширину;
5 - продольные по полосам наката;
6 - сетка трещин по полосам наката;
7 - сетка трещин на пучинистых участках;
8 - обломы кромок

8.

Трещины дорожных покрытий
Оценка состояния дорожного покрытия фиксируется дорожными
лабораториями. Камеральная обработка разрушенных мест (1)
оконтуривается (2), рассчитывается их площадь и составляется сводная
ведомость объемов работ.

9.

Трещины дорожных покрытий
Одиночные трещины, как правило, в поперечном профиле имеют температурное
происхождение, а в продольном – технологическое.
Трещины поперечные сквозные (3, 4) на всю ширину покрытия (температурные)
возникают вследствие суточного перепада температур воздуха и недостаточной
сопротивляемости покрытия температурным напряжениям. В результате явления
температурного расширения и сжатия при воздействии на покрытие солнечного
излучения, последующего охлаждения покрытия битум в асфальтобетоне теряет свою
деформационную способность. Асфальтобетон становится хрупким, происходит
неравномерное охлаждение конструктивных слоев дорожной одежды, при этом разная
величина относительного удлинения при сцеплении слоев при охлаждении приводит к
образованию трещин.

10.

Трещины дорожных покрытий
Продольные трещины вдоль полос наката (5) – результат растягивающих напряжений
при неоднородности состава и прочности асфальтобетона при увеличенных нагрузках.
Образование трещин происходит со временем, исключения составляют пучинистые,
ромбическая сетка трещин (6), которая образуется в зимнее время в виде бугра на
поверхности покрытия. Он образуется при локальном подтягивании воды к дорожной
одежде, вода увеличивается в объеме при замерзании в сторону потерь тепла,
образуется бугор. Другая причина быстрого образования сетки трещин – слабая несущая
способность дорожной одежды в весенний период в результате переувлажнения
земляного полотна. В этом случае сетка трещин характеризуется прямоугольными
формами на поверхности покрытия (7).

11.

Трещины дорожных покрытий
Прикромочные трещины (8) образуются при наезде колес автомобиля на край
дорожного покрытия: слабое основание и концентрация растягивающих напряжений на
границе приводит к обламыванию кромок.
Трещины продольно-косые возникают (9) как следствие недостаточной прочности
нижележащих слоев дорожной одежды, недоуплотнения грунтов земляного полотна при
их последующей осадке. Характерные места данных видов деформаций: высокие
насыпи, земляное полотно над трубами.

12.

Трещины дорожных покрытий
Продольные трещины (10) на асфальтобетонных покрытиях появляются на стыке двух
полос во время укладки покрытия при плохом сопряжении слоёв, вызванном разницей
температур ранее уложенного слоя по отношению к укладываемому. Разная
температура слоев при этом определяет недостаточное сопряжение слоев, что приводит
к развитию трещины. Данные трещины интенсивно развиваются и со временем
начинают влиять на режим движения.

13.

Трещины и разрушения покрытия
• Трещины поперечные сквозные на всю ширину покрытия
(температурные) возникают осенью и в начале зимы
вследствие резких перепадов температуры воздуха и
недостаточной сопротивляемости температурным
напряжениям. Они располагаются по проезжей части на
определенном расстоянии друг от друга (5-10м).
• Продольные трещины, расположенные через 20-40 см друг
от друга на полосах наката, в сочетании с поперечными
трещинами через 1-4 м на всю ширину проезжей части
бывают на покрытиях, содержащих органическое вяжущее,
построенных на непрочных основаниях из грунтов или
каменных материалов, укрепленных минеральным вяжущим
(цемент, известь, золы уноса).

14.

Трещины и разрушения покрытия
• Продольные трещины на асфальтобетонных покрытиях
часто появляются на стыке двух полос укладки покрытия при
плохом сопряжении. Продольные трещины на полосах
наката образуются под интенсивным движением
автомобилей из-за недостаточной прочности отдельных
слоев одежды и грунтового основания (недоуплотнение,
переувлажнение), превышения нагрузок и интенсивности
движения по сравнению с расчетными.
• Трещины продольно-косые возникают вследствие
недостаточной прочности дорожной одежды,
недоуплотнения грунтов полотна и их последующей осадки,
особенно на высоких насыпях, а также над трубами.

15.

Отдельные трещины

16.

Отдельные трещины

17.

Отдельные трещины

18.

Отдельные трещины

19.

Продольная трещина

20.

Продольная трещина

21.

Продольная трещина

22.

Продольная трещина

23.

Поперечная трещина

24.

Поперечная трещина

25.

Поперечная трещина

26.

Поперечная трещина

27.

Поперечная трещина

28.

Частые трещины

29.

Частые трещины 1 уровня
Соединяющиеся между собой трещины различного направления.
Линейный дефект, м.

30.

Частые трещины 2 уровня
Пересекающиеся между собой трещины различного направления,
местами образующие ячейки с размерами сторон более 50 см.
Линейный дефект, м.

31.

Сетка трещин
Сетка трещин - Трещины образующие замкнутые ячейки явной
выраженной формой сетки с преобладающими размерами
сторон менее 50 см. Площадной дефект, м2
Сетка трещин с мелкими ячейками на полосах наката размером сторон
10-20 см бывает на покрытии, как правило, при недостаточной
прочности основания на участках оттаивания переувлажненного грунта
в весенний период и период пучинообразования.
Главная причина большинства трещин – усталость дорожных одежд, их
недостаточная прочность.

32.

Сетка трещин

33.

Сетка трещин

34.

Сетка трещин

35.

Сетка трещин

36.

Деформации и разрушения
дорожных покрытий
а - шелушение; б - выкрашивание;
в - выбоины; г - сдвиг; д - волны; е - гребенка

37.

Выбоины
Выбоины - Разрушения покрытия, имеющего углубления (ямы)
больше размера минерального заполнителя.
Площадной дефект, м.
Выбоины - местные разрушения покрытия глубиной от 20 до 100 мм и
более с резко очерченными краями. Они возникают прежде всего изза недостаточной связи между минеральными и органическими
материалами, недоуплотнения покрытия, загрязнения, использования
недоброкачественных материалов (пережог асфальтобетонной смеси,
попадание необработанного щебня или песка в смесь и т.д.).

38.

Выбоины

39.

Динамика развития выбоин на покрытии
Особенно активно процесс образования выбоин
развивается в весенний период, чему способствует
чередование положительных и отрицательных
температур воздуха и покрытия, наличие воды в
порах покрытия. Проникая в раковины и
микротрещины покрытия, вода оказывает
расклинивающее действие, которое значительно
увеличивается при ее замерзании. Связи между
частицами материала ослабляются, и под влиянием
колес автомобиля образуется выбоина, которая
может быстро увеличиться.
Наезжая на выбоину, колесо получает толчок, что
приводит к повторному динамическому удару на
некотором расстоянии за выбоиной
При многократном повторении этой нагрузки
образуется следующая раковина или трещина,
которые затем сливаются в одну большую выбоину
1, 2 – трещины или раковины при выкрашивании; 3 – расклинивающее действие
воды и льда и образование трещины в зоне повторного удара; 4 - вторичный удар
колеса; 5, 6 – развитие смежных выбоин и их объединение

40.

Выбоины

41.

Выбоины

42.

Выбоины

43.

Выбоины

44.

Выбоины

45.

Выбоины

46.

Выбоины

47.

Выбоины

48.

Выбоины

49.

Выбоины

50.

Выбоины

51.

Выбоины

52.

Выбоины

53.

Выбоины

54.

Выбоины

55.

Колейность
Колеи – деформации и разрушения дорожной одежды в виде
небольших углублений по полосам наката.
При интенсивном тяжелом движении колеи могут превратиться
в проломы;
Колеи образуются при накоплении пластических деформаций в
слоях дорожной одежды, а также усиленном износе верхнего
слоя покрытия. В реальных условиях оба процесса
колееобразования суммируются.

56.

Виды колеи
• 1, 2 — углубления по
полосам наката;
• 3, 4 — углубления с
одним и двумя
гребнями выпирания;
• 5 — углубления с
общим проседанием
поверхности проезжей
части;
• 6 — ось дороги

57.

Колейность до 15 мм
Колея до 15 мм включ. - Углубления продольного направления
в полосе наката проезжей части глубиной 15мм,
образовавшиеся под действием транспортных средств и
погодно-климатических условий. Линейный дефект, м.

58.

Колейность до 15 мм

59.

Колейность до 15 мм

60.

Колейность от 15 мм до 30 мм
Колея св. 15мм до 30 мм включ. - Углубления продольного
направления в полосе наката проезжей части глубиной от 15
мм до 30 мм, образовавшиеся под действием транспортных
средств и погодно-климатических условий.
Линейный дефект, м.

61.

Колейность от 15 мм до 30 мм

62.

Колейность от 15 мм до 30 мм

63.

Колейность более 30 мм
Колея более 30 мм - Углубления продольного направления в
полосе наката проезжей части глубиной более 30 мм,
образовавшиеся под действием транспортных средств и
погодно-климатических условий.
Линейный дефект, м

64.

Колейность более 30 мм

65.

Колейность более 30 мм

66.

Колейность

67.

Колейность

68.

Колейность

69.

Колейность

70.

Колейность

71.

Колейность

72.

Колея

73.

Колея

74.

Колея

75.

Сдвиги
• Сдвиги - смещения покрытия по основанию,
сопровождающиеся часто наплывом слоя по слою.
• Сдвиги образуются чаще всего в местах торможения
автомобилей (места остановки, перекрестки).
• Под действием касательных сил происходит сдвиг в
материалах верхнего слоя либо его сдвиг по
поверхности нижнего слоя с образованием
поперечных трещин в покрытии на полосах наката.
• Этому способствует повышенная пластичность
материала верхнего слоя (избыток вяжущего или
недостаточная теплоустойчивость при высоких
температурах). Смещаемый колесом поверхностный
слой образует складки и наплывы. торможения
автомобилей

76.

Сдвиги

77.

Волны и гребенки
• Волны и гребенки — неровности в виде
поперечных гребней и впадин с пологими краями,
закономерно чередующиеся через 0,4...2,0 м вдоль
покрытия и вызванные смещением верхнего слоя.
• Волны формируются, как и сдвиги, в местах
торможения автомобилей практически на всех
типах покрытий, кроме цементобетонных.
Основными причинами волнообразования
являются излишняя пластичность материалов,
избыток вяжущего или недостаточная
теплоустойчивость смеси, дефекты уплотнения, а
также систематическое воздействие на покрытие
автомобилей одинаковой массы при одинаковой
скорости движения.
• На покрытиях переходного типа, преимущественно
гравийных, поперечные волны образуют гребенку
— правильные четко выраженные поперечные
выступы, чередующиеся с углублениями.

78.

Заплаты
Заплаты - Восстановление покрытия на площади
образовавшейся ямочности. Площадной дефект, м2

79.

Заплаты

80.

Заплаты

81.

Заплаты

82.

Заплаты

83.

Заплаты

84.

Заплаты

85.

Выкрашивание и шелушение
Выкрашивание и шелушение - Поверхностное
разрушение покрытия и отслаивание вяжущего вещества
от минерального материала. Площадной дефект, м2
Выкрашивание - отделение зерен минерального материала из
покрытия и образование мелких раковин глубиной от
нескольких миллиметров до 20 мм. Постепенно развиваясь,
выкрашивание распространяется на значительную площадь и
является признаком начала поверхностного разрушения
покрытия.
Шелушение - отделение чешуек и частиц материала и
разрушение поверхности покрытия под действием колес
автомобилей, воды и отрицательной температуры воздуха с
образованием микронеровностей глубиной до 5 мм.

86.

Выкрашивание и шелушение

87.

Выкрашивание и шелушение

88.

Разрушение кромки
• Разрушение кромок - отдельные трещины и сетки
трещин вдоль кромок, откол, искажение поперечного
профиля прикромочных полос.
• Разрушение кромок происходит вследствие
пониженной прочности прикромочных полос
проезжей части (заниженная толщина слоев одежды у
кромок, повышенная влажность грунта основания под
кромкой) и отсутствия укрепленных полос со стороны
обочин.
• Наличие деформаций и разрушений чаще всего
свидетельствует о недостаточной прочности
дорожной конструкции, о превышении фактической
интенсивности движения над расчетной.

89.

Разрушение кромки

90.

Разрушение кромки

91.

Облом края покрытия
• Облом края покрытия - Разрушение кромки
асфальтобетона под действием транспорта и
погодно-климатических условий.
Линейный дефект, м

92.

Облом края покрытия

93.

Облом края покрытия

94.

95.

Просадки
• Просадки - Искажение профиля имеющего вид впадин с
округлыми краями на небольшой площади покрытия.
Площадной дефект, м2
• Просадки - впадины глубиной 50-100 мм и более с
пологой поверхностью, но без выпучивания и образования
трещин на прилегающих участках.
• Они возникают в местах пониженной прочности слоев
одежды и грунта при увлажнении.
• Просадки могут быть в первые годы эксплуатации дороги
при неблагоприятных грунтово-гидрогеологических
условиях, вследствие недостаточного уплотнения грунтов
земляного полотна и слоев одежды, а также при
проявлении тяжелых автомобилей, на которые дорожная
одежда не была рассчитана.

96.

Просадки

97.

Просадки

98.

Проломы
• Проломы — основательное разрушение
конструкционных слоев покрытия с резкой
деформацией поперечного профиля;
• Проломы – разрушения одежды в виде более
или менее длинных прорезей глубиной до 100
мм по полосам наката и выпучиваний сбоку
проломов высотой 50-100 мм.
• Мокрые проломы образуются вследствие
переувлажнения и пластического течения
материала слоев основания и грунта, сухие –
вследствие прорезания всех слоев одежды под
действием вертикальной силы при недостаточной толщине конструкции и слабом
уплотнении слоев и грунтов земляного полотна.

99.

Пролом
Пролом - полное разрушение дорожной одежды с резким искажением поперечного
профиля. Наблюдаются на всех типах покрытий.

100.

Пролом

101.

Пролом

102.

Пролом

103.

Выпотевание вяжущего
(выпотевание битума)
Выпотевание вяжущего вещества - Выступление на
поверхности покрытия вяжущего в результате нарушения
технологии устройства защитных слоев. Площадной дефект, м2

104.

Выпотевание вяжущего
(выпотевание битума)
• Выступание битума (жирные пятна) на поверхности
покрытия обычно появляются в начальный период
эксплуатации покрытия в виде двух жирных полос по колее
движения. Они могут вызывать резкое повышение
скользкости покрытия особенно в мокрую погоду.
• Причины связаны главным образом с повышенным
содержанием битума в составе асфальтобетонной смеси,
расслоением смеси, присутствием воды в смеси,
повышенным содержанием битума при обработке
(подгрунтовке) нижнего слоя

105.

Выпотевание вяжущего

106.

Выпотевание вяжущего

107.

Деградация
• Деградация дорожного покрытия - Наличие
на всей ширине полосы движения дефектов
различного характера, занимающие площадь
более 50 %. Состояние покрытия, при
котором требуется проведение
первоочередного ремонта.
Линейный дефект, м.

108.

Деградация

109.

Деградация

110.

Контрольные вопросы
по теме лекции

111.

Контрольные вопросы по теме
1. Назовите основные виды дефектов нежестких дорожных
одежд.
2. Какие виды трещин могут образовываться на дорожных
покрытиях?
3. Назовите причины образования трещин асфальтобетонного
покрытия.
4. Как появляются на дороге выбоины?
5. В чем причина образования выбоин на покрытии
автомобильных дорог?
6. Что такое колея?
7. Как образуется колея на дороге?
8. Что такое пролом?
9. Что такое сдвиги?

112.

Контрольные вопросы по теме
10. Что такое заплаты?
11. Что такое выкрашивание и шелушение дорожного
покрытия?
12. Что такое разрушение кромки дорожного покрытия?
13. Что такое облом края покрытия и как он появляется?
14. Что такое просадки и как они появляются?
15. Что такое выпотевание вяжущего вещества?
16. Что такое деградация дорожного покрытия?

113.

Список использованных
источников

114.

Список использованных источников
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Учебная программа дисциплины «Диагностика автомобильных дорог». –
Могилев : Белорусско-Российский университет, 2017
ТКП 140-2015. Автомобильные дороги. Порядок выполнения диагностики. —
Минск: Минтранс РБ, 2015. – 61 с.
Борисюк Н.В., Дмитриев С.М. Содержание и ремонт автомобильных и городских
дорог, 2018. – 109 с. - http://lib.madi.ru/fel/fel1/fel18E491.pdf
Леонович, И.И. Анализ причин возникновения трещин в дорожных покрытиях и
критерии их трещиностойкости / И.И. Леонович, И.Е. Мельникова // Дорожное
строительство. – 2011. – № 4. – С. 17–21. https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/9285/С.%2037-41.pdf?sequence=1
Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий - https://lektsii.org/160431.html
Дефекты асфальтобетонного покрытия: виды, способы устранения https://beton-house.com/rabota/remont/defekty-asfaltobetonnogo-pokrytiya-267
Инновационные технологии реконструкции и ремонта автомобильных дорог
технологии ремонта и усиления дорожных одежд / А. С. Александров, Н. П.
Александрова, Г. В. Долгих. - 2018 г. — 350 стр.
https://mega.nz/#!S5dRyazB!wkmAIc7vW2LVkRgddysUX6d27rpsm_QXLYUay6t9mk8

115.

Список использованных источников
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Дорожные трещины асфальтобетонного покрытия https://roadtm.com/dorozhnye-treshhiny-asfaltobetonnogo-pokrytiya/
Ямы, выбоины, колдобины... - http://avtodorognik.blogspot.com/2010/03/blogpost.html
Пути сообщения, технологические сооружения - https://docplayer.ru/46812756Kafedra-organizaciya-i-bezopasnost-dvizheniya-puti-soobshcheniya-tehnologicheskiesooruzheniya-professionalnyy-cikl-bazovaya-chast.html
РосЯма – База данных ям России - https://rosyama.ru/pits/
БелЯма - http://belyama.by/
Васильев А. П. Эксплуатация автомобильных дорог : в 2 т. — Т. 1 : учебник для
студ. высш. учеб, заведений / А. П. Васильев. — М. : Издательский центр
«Академия», 2010. — 320 с. https://www.studmed.ru/vasilev-ap-ekspluataciyaavtomobilnyh-dorog-v-2-t-tom-1_53e08cf2d91.html