Технологии строительства автомобильных дорог - Студенческий научный форум

XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Технологии строительства автомобильных дорог

Выборов В.А. 1
1Ухтинский государственный технический университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Наиболее распространенными являются две технологии:

Асфальтобетон.

Цементобетон – в свою очередь, такие дороги могут быть монолитными либо сборными (из отдельных плит).

Этапы строительства дорог.

Подготовка основания. Для этого грунт выравнивают и уплотняют. Затем укладывают слой песка, который будет играть роль подушки. Поверх него насыпают слой щебня.

Повышение прочности покрытия. Как правило, используется георешетка и геотекстиль. Слой геотекстиля укладывают непосредственно на уплотненный грунт – он будет препятствовать проникновению песчинок в основание и защитит от размывания. Георешетка прокладывается между слоем песка и щебнем – она препятствует смешению этих материалов и делает дорожное покрытие более прочным и долговечным.
Финишное покрытие. Подготовленное основание проливают смесью на основе битума. Затем укладывают финишное покрытие из асфальто или цементобетона. В зависимости от расчетной нагрузки, общая высота дороги может составлять до 2 метров.

Асфальтобетон и его особенности.

Это смесь мелкофракционного щебня, гравия или песка с вяжущей основой. Укладывать асфальтобетон необходимо в горячем виде, после чего покрытие разравнивают и уплотняют техникой. Согласно ГОСТ 9128-2009 температура асфальтобетонной смеси при укладке должна быть не менее 105 градусов по Цельсию. Чем холоднее асфальт – тем хуже он утрамбовывается.

Укладка происходит слоями, толщиной 4-7 см. Для лучшей адгезии используется битум. Асфальтирование дорог и площадок во дворах выполняют в один слой. Дороги со средней нагрузкой – в 2 слоя, шоссе и автострады – в 3 слоя, иногда армируют.

Особенности монтажа цементобетонных дорог.

Это более сложная и длительная технология, но и покрытия в итоге отличаются высокой прочностью и долговечностью. На подготовленное основание монтируют рельс-формы (аналог опалубки), производят армирование поверхности, после чего начинают заливку бетона. Для придания покрытию гладкости используются специальные машины. Для нормального затвердения цемента важно сохранить его во влажном состоянии, поэтому поверхность покрывают пленкообразующими материалами – лаками, каучуковыми или битумными эмульсиями и др.

Сборные бетонные дороги делают из готовых армированных плит. Они тоже хорошо выдерживают нагрузку, но слабое место у таких дорог – швы и просадка – даже несколько миллиметров разницы в высоте существенно ухудшают качество езды.

Технологии не стоят на месте, специалисты активно ищут замену классическому покрытию. И их разработки действительно впечатляют!

Самоисцеляющийся асфальт

Разработка ученых из Нидерландов. На этапе укладки асфальт насыщают токопроводящими волокнами. Если начинает образовываться трещина, через волокна пропускается электрический ток в непосредственной близости от дефекта. Ток генерирует внутреннее тепло, расплавляя битум – он склеивает обе поверхности трещины. Похожее покрытие разработали и швейцарцы, только в состав асфальта включили мелкие частицы железа и подвергли их воздействию переменного магнитного поля.

Дороги с отведением грунтовых вод

Ученые предлагают использовать проницаемые мостовые материалы для уменьшения ливневых стоков. Также такое свойство не позволит образовываться льду на асфальте. Покрытие спроектировано с пустотами, через которые влага проникает к основанию и выводится через траншею в линию сточных вод.

Дороги с функцией «антизаморозка»

В Японии, где часто наблюдаются снегопады, стали использовать технологию «снежных» труб. В структуру дорожного полотна встраиваются коммуникации, по которым идет горячая вода. Температуры трубы достаточно, чтобы растопить снег. Особо загруженные и важные трассы дополнительно подогревают циркулирующей горячей водой. Другой пример – Solar Roadways, дорожные панели с нагревательными элементами и светодиодами. Вся площадь покрытия превращается в единый нагреватель, под действием постоянного тока 48 вольт асфальт просто не дает скапливаться снегу и влаге. Правда, и цена удовольствия в 2,5 раза выше обычного асфальтобетона.

Дорога для электромобилей

Нет, это не персональное шоссе для электрокаров, это трасса, которая способна подзаряжать аккумулятор транспортного средства. В покрытие встроен специальный рельс, передающий автомобилю электричество во время движения. Такую дорогу построили в Швеции, электричество подается только, когда над рельсом проезжает машина.

Дороги из пластика

Разработчики из Голландии уверяют, что такие дороги будут более дешевыми, экологичными и прослужат не менее 80 лет. Проект известен под названием PlasticRoad. Испытания нового покрытия уже ведутся, но пока компания не раскрывает «волшебную формулу». Плиты будут производить из переработанных пластиковых отходов. Укладка таких дорог занимает в 2-3 раза меньше времени, чем асфальтовых. Разработчики заверили, что пластик выдержит температуру до +80 градусов и не накапливает тепло. Для прокладывания коммуникаций будут предусмотрены специальные полости.

Предлагаются решения и для уже существующих дорог.

Голландские разработчики создали состав Ecosel Asphalt Protection – им обрабатывают поверхность для предотвращения обледенения. Это снижает риск ДТП и уменьшает время и расходы на чистку дорог.

Разработчики из Нидерландов создали специальную краску для разметки дорог. С наступлением темноты она начинает светиться. Также в состав включен компонент, который реагирует на снижение температуры: как только она снижается до 0 градусов (дорога становится скользкой), на разметке появляются снежинки, предупреждающие водителей об опасности. Состав уже протестировали, сделав разметку на одном из шоссе возле границы с Бельгией.

Список используемых источников

Патякин В. И., Салминец Э. О., Бессараб Г. А. и др. Лесоэксплуатация. М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 317 с.

Грехов Г. Ф., Тюрин Н. А., Бессараб Г. А., Яблочкин А. А. Сухопутный транспорт леса: Учебное пособие. СПб.: СПБГЛТА, 2007 – 108 с.

Салминен Э. О. Проектирование лесных предприятий: Учебное пособие. СПб.: СПБГЛТА, 2002. – 155 с.

Ильин Б. А. Лесные дороги. Ч. 1,2.О.:ЛТА, 1980–1981.

Тюрин Н. А., Борозна А. А. Сухопутный транспорт леса. СПб.: СПБГЛТА, 1993. – 38 с.

Грехов Г. Ф, Бессараб Г. А и др. Дорожное грунтоведение: Методические указания. СПб.: СПбГЛТА, – 2005

Инструкция по проектированию лесозаготовительных предприятий. ВСН 01–82. Л.: Гипролестранс, 1983.

Просмотров работы: 30