Диагностика автомобильных дорог. Дефектность автомобильных дорог. Лекция 04

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 жестких
дорожных одежд

4.

• Цементобетонные покрытия работают в
условиях сложного напряженного состояния под
действием повторных динамических нагрузок от
автомобилей и переменных температурновлажностных полей.
• При изменении температуры по толщине
цементобетонного покрытия плиты коробятся
выпуклостью вниз (ночью) или вверх (днем) в
зависимости от направления теплового потока.
При несостоявшихся деформациях коробления в
плитах также возникают температурные
напряжения, значения которых зависят от
собственной массы плит покрытия и их
геометрических размеров.

5.

• Условия работы цементобетонного покрытия в
разных его зонах (в центре, на краю, на торце, на
углу плиты, на полосе наката и т.д.) являются
существенно неоднородными. Это создает
условия для накопления остаточных
деформаций оснований под периферийной
частью плит покрытия по всему периметру и для
частичного нарушения контакта их нижней
поверхности с основанием, особенно в зонах
края и поперечных швов. В результате
образуются зависающие участки плиты, в
которых резко возрастают отрицательные
изгибающие моменты при расположении
нагрузки над швом.

6.

• К характерным деформациям и разрушениям
цементобетонных покрытий относятся
– шелушение и выкрашивание поверхностного
слоя бетона,
– выбоины и раковины,
– трещины,
– отколы углов и краев плит,
– вертикальные смещения плит,
– коробление,
– разрушение стыковых соединений и
заполнителей швов.

7.

Дефекты жестких дорожных одежд
Трещины
Трещины с
разрушенными
краями
Нарушение
гидроизоляции
швов
Разрушение плит
Потеря целостности цементобетонной плиты. Линейный
дефект.
Наличие сколов и выкрашиваний по краям трещин в результате
эксплуатации покрытия без ремонта. Линейный дефект.
Неспособность швов задерживать проникновение влаги в
результате разрушения гидроизоляции или её отсутствии.
Линейный дефект.
Отсутствие единой поверхности плиты с образованием
отдельных ее участков и наличием сколов, выбоин, трещин.
Площадной дефект.
Участки, на которых наблюдается разрушение защитного слоя, с
оголением поверхности плит. Линейный дефект.
Износ и
разрушение
защитного слоя
Выкрашивание и
Участки, на которых наблюдается отрыв щебня с образованием
шелушение
коррозии поверхности плиты. Площадной дефект
поверхности плиты
ТКП 140-2015. Автомобильные дороги. Порядок выполнения диагностики

8.

Трещины

9.

Трещины
• Трещины на цементобетонных покрытиях бывают
поперечные сквозные, продольные и косые сквозные,
поверхностные и волосные усадочные.
• Поперечные сквозные трещины образуются при больших
расстояниях между швами и в тех случаях, когда произошло
сцепление бетонных плит с основанием, и они не могут
перемещаться при температурных изменениях.
• Продольные сквозные трещины возникают при
неоднородно уплотненном земляном полотне, когда края,
уплотненные меньше, начинают давать осадку.

10.

Трещины
• Косые сквозные трещины появляются над пустотами, осадками земляного полотна и при недостаточно прочном
покрытии. Наличие сквозных трещин в цементобетонных
покрытиях обычно служит признаком недостаточной
прочности и начала разрушения.
• Поверхностные, неглубокие трещины возникают из-за
неравномерного распределения температуры по толщине
плиты, вызывающего ее коробление.

11.

Трещины

12.

Незаполненные швы

13.

Трещины с разрушенными краями

14.

Трещины с разрушенными краями

15.

Нарушение гидроизоляции швов

16.

Нарушение гидроизоляции швов

17.

Разрушение плит
Потеря целостности плит с образованием отдельных
ее участков и наличием сколов, выбоин, трещин

18.

Разрушение плит

19.

Разрушение плит

20.

Разрушение плит

21.

Износ и разрушение защитного слоя

22.

Износ и разрушение защитного слоя

23.

Выкрашивание и шелушение
поверхности плит

24.

Выкрашивание и шелушение
поверхности плит

25.

Выкрашивание поверхностной
обработки

26.

Смещение по высоте смежных
элементов плит

27.

Измерение уступа на
цементобетонном покрытии

28.

Отколы углов и краев плит
Отколы углов и краев плит происходят в результате воздействия
нагрузок и температуры при недостаточной прочности угловых и
краевых участков плит. Причинами отколов углов и краев являются
недоуплотнение цементобетонной смеси на этих участках, неправильная
установка штырей (перекос или размещение в разных уровнях),
ослабление прочности основания вследствие проникания воды через
швы или через обочины (рисунок). На армированных плитах отколы
особенно опасны, так как при этом обнажаются верхние концы
арматуры, которые могут разорвать шины колес автомобилей.
Схема разрушения бетонного покрытия в шве:
1 — направление движения транспорта; 2 — арматура; 3 — уступ; 4 — трещина; 5 — деформация
основания; 6 — разлом

29.

Отколы углов и краев плит в зоне швов и стыков
• Отколы углов и краев плит в зоне швов и стыков возникают из-за
недостаточной прочности верхнего слоя краевых участков плит под
действием нагрузок от колес автомобилей.
• Откалывание углов и краев плит может происходить летом при
высоких температурах, когда плиты сильно удлиняются, а их кромки
сближаются вплотную настолько, что происходит коробление, в
кромках плит возникает перенапряжение и происходит скол кромок.
• Локальное или местное скалывание кромок плит часто происходит
при засорении швов щебнем, гравием и т. п.

30.

Схема деформации цементобетонных плит под
действием транспортных нагрузок и коробления
а - температура верхней поверхности выше нижней;
б - температура нижней поверхности выше верхней

31.

Контрольные вопросы
по теме лекции

32.

Контрольные вопросы по теме
1. Назовите основные дефекты жестких дорожных одежд.
2. Из-за чего могут разрушаться плиты?
3. Назовите наиболее критические дефекты жестких
дорожных одежд.

33.

Список использованных
источников

34.

Список использованных источников
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Учебная программа дисциплины «Диагностика автомобильных дорог». –
Могилев : Белорусско-Российский университет, 2017
ТКП 140-2015 (33200). Автомобильные дороги. Порядок выполнения
диагностики. — Минск: Минтранс РБ, 2015. – 61 с.
ТКП 140-2008 (02191). Автомобильные дороги. Порядок выполнения
диагностики
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://lektsii.org/1-60431.html - Деформации и разрушения дорожных одежд и
покрытий
https://pandia.ru/text/77/474/79021.php - Влияние параметров конструкции
дорожной одежды на процесс образования уступов между плитами
цементобетонного покрытия