Современный этап дорожного строительства. - История развития строительства автомобильных дорог, начиная с XVIII века
До Появления автомобилей к трассе дорог предъявлялись ограниченные требования, вытекавшие из особенностей конной тяги на подъемах. Лошадь может, работая с кратковременной перегрузкой, развивать силу тяги на крюке, в 2--3 раза превышающую нормальную, которая составляет примерно 1/3 от ее веса. Поэтому, чем круче подъем, тем короче должна быть его протяженность. Строительство дорог, предназначавшихся преимущественно для автомобилей, привело к нецелесообразности этого требования, однако породило ряд требований иного характера.
По мере увеличения количества автомобилей и повышения их динамических качеств возрастали требования к учету особенностей их движения в нормах на проектирование плана и продольного профиля дорог.
Уже в первый период появления автомобилей высказывался ряд предложений, которые учитывают в настоящее время при разработке технических требований к элементам трассы. В книге И. М. Иванова указывалась необходимость обеспечения видимости на кривых в плане таким образом, чтобы луч зрения водителя не выходил за пределы полотна дороги. Не упоминая о длине тормозного пути, автор отмечал, что "промежуток времени, необходимый для шоферов, чтобы заметить друг друга,-- 3 сек". Это значение, близкое к рекомендуемому сейчас времени реакции водителей для автомобильных магистралей. Радиусы кривых предлагалось рассчитывать на устойчивость против опрокидывания, так как "поперечная сила стремится сдвинуть экипаж в сторону, а при резком поперечном уклоне и в особенности на закруглениях может его опрокинуть". Отмечалось, что "быстрое автомобильное движение неудобно и опасно по улицам селений. Ввиду этого признано необходимым пролагать главные дороги вне селений, обходя их стороной".
Развитие автомобилизации в странах с густой дорожной сетью при преобладании легковых автомобилей личного пользования, резкое возрастание пассажирских перевозок и широкое распространение автотуризма сделали необходимым предъявлять к автомобильным дорогам столь же высокие архитектурно-эстетические требования, как и к любому инженерному сооружений массового пользования. К началу второй мировой войны в проектировании дорог возникло новое направление, сочетающее ландшафтное проектирование, клотоидное трассирование и обеспечение пространственной плавности. Развитие скоростного автомобильного движения показало значение плавного вписывания трассы в ландшафт и для обеспечения высоких транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог.
Возникла идея поисков способов сохранения в периоды переувлажнения тех свойств грунтов, которые они имеют в сухое время года, путем укрепления грунтов -- так называемой "стабилизации грунтов". По определению проф. М. М. Филатова, целью стабилизации было "сделать дорожный грунт достаточно сопротивляющимся сдвигу и стиранию". Стабилизация должна была предотвращать вредное воздействие увеличения влажности грунта, уничтожающей в нем связность. Для повышения сцепления в грунт вводили устойчивые к воздействию воды связующие материалы органического и неорганического происхождения или скелетные добавки -- крупнозернистый песок, гравий или щебень, увеличивающие внутреннее трение грунта. Первые успехи стабилизации грунтов в период малых интенсивностей движения вызвали появление лозунга "грунт не как основание, а как одежда". "Предлагалось "основным материалом для дорожной одежды принять грунт -- вездесущий грунт, но взять его не в естественном или механически улучшенном состоянии, а обратив его путем различных физико-химических и технологических процессов и воздействий в массу, достаточно эластичную и прочную для проезда".
Конфликт между автомобильным транспортом и дорогами периода преимущественного конного движения был кратковременным и явился стимулом дальнейшего прогресса техники дорожного строительства -- массового появления усовершенствованных покрытий на основе органических вяжущих материалов.
Быстрый прогресс в расширении использования в дорожном строительстве органических вяжущих материалов связан с именем швейцарского врача Э. Гуглилминетти (1862-- 1943 гг.). В течение 12 лет, начиная с 1902 года, для борьбы с пылью на 20-километровом участке дороги Ницца -- Монте-Карло при ежедневном движении почти 1000 автомобилей и большом количестве конных повозок Э. Гуглилминетти успешно применял разогретый каменноугольный деготь газового завода. Деготь использовали для ежегодного восстановления поверхностной обработки щебеночного покрытия с последующей засыпкой песком.
Опыт устройства поверхностных обработок показал, что они не только приводят к обеспыливанию покрытий, но и существенно уменьшают их износ. В результате повторных поверхностных обработок на дорогах образуется своеобразный коврик -- тонкослойное асфальтовое покрытие. Первоначально розлив битума и дегтя осуществляли вручную из леек с последующим распределением по покрытию щетками. Затем появились котлы вместимостью 250--350 л на тележках, из которых вяжущее вытекало через отверстия в горизонтальной трубке. Тележку перевозили двое рабочих. Следующим этапом были распределители на конной тяге. Они имели емкости на 1200--1500 л, из которых битум подавался под давлением до 8 атм. при возможности регулирования количества подаваемого вяжущего. Распределители на автомобилях -- автогудронаторы в СССР начали выпускать с 1931 г.
Положительное влияние битумов и дегтей на прочность дорожных одежд вызвало постепенное на протяжении ряда лет появление новых конструкций. Это было связано как с развитием научных исследований, так и главным образом с совершенствованием выпускаемых дорожных машин. Схематически этот процесс можно описать следующим образом.
Поверхностная обработка захватывала только верхний слой покрытия.
Расположенный ниже щебень удерживался лишь силами заклинки и поэтому при износе поверхностной обработки возобновлялось быстро прогрессирующее разрушение покрытия. Задача связывания щебня на большую толщину была решена появлением метода пропитки.
Желание создать более однородный материал поверхностного слоя вызвало идею устройства покрытий из каменного материала, заранее подвергнутого обработке вяжущим. Метод зародился из простейшего просушивания щебня на железных листах и смещения с дегтем вручную.
Постепенно выяснилось, что при соответствующем подборе минералогического состава каменного материала и битума или дегтя малой вязкости период хранения "созревшей" смеси может быть значительно продлен, причем она не слеживается. Это давало возможность заготовки обработанного щебня впрок, изготовления его на заводах, в том числе и в зимнее время, и перевозки на строительство на большие расстояния, сводя процесс постройки покрытия только к распределению по подготовленному основанию и к укатке.
Был запатентован ряд способов приготовления "термакадама", из которых наибольшую известность получил в начале 30х годов "сэссенский асфальт", или "дамманасфальт", названный так по имени предложившего его специалиста.
Даммана. Этот асфальт готовили из каменного материала в виде измельченного до крупности песка доменного шлака и минимального количества жидкого битума. Для постройки щебеночных покрытий методом пропитки и устройства поверхностной обработки с использованием горячего вязкого битума требовалось обязательно, чтобы щебень находился в сухом состоянии и на щебенках не было пыли.
Следующим этапом развития техники постройки усовершенствованных дорожных покрытий явилось применение битумных и дегтевых эмульсий и разжиженных битумов, которые в СССР были впервые испытаны в 1928 и 1930 гг. Битумные и дегтевые эмульсий, состоящие примерно на 50% из воды, включали 2% эмульгатора и диспергированный битум или деготь. Они давали возможность выполнять работы при более низких положительных температурах и влажном щебне. Распадаясь при соприкосновении с поверхностью каменного материала, они оставляли прилипшую к нему битумную пленку.
Вяжущие материалы, разжиженные летучими растворителями, также легче проникали в пространства между щебенками, связывая пыль с поверхностью каменных частиц. Особенно широкое применение жидкие битумы получили при устройстве гравийных покрытий на дорогах низших категорий методом смещения на дороге, поскольку гравийные материалы, содержащие большой процент пылеватых и песчаных частиц, можно было перемещать на полотне дороги малым числом проходов грейдера или дисковой бороны только с маловязким материалом. Широкое применение такие методы находили в США и в СССР перед второй мировой войной при создании низовой сети автомобильных дорог в условиях быстрого роста автомобилизации. Рост интенсивности движения и появление на дорогах тяжелых автомобилей потребовали дальнейшего повышения прочности дорожных покрытий по сравнению со щебеночными покрытиями, обработанными вяжущими материалами. В дорожном строительстве начали получать распространение асфальтовый и цементный бетоны. Асфальтобетон возник как развитие щебеночных покрытий из материалов, обрабатываемых вяжущими в специальных установках. Коренным отличием асфальтобетона от щебня, обработанного вяжущим, явилось обязательное наличие в его составе тонкого минерального порошка крупностью менее 0,1 мм. На первом этапе проектирования составов асфальтобетона ему предписывалась роль заполнения пор между песчаными частицами, откуда и родилось его первоначальное наименование "заполнитель", впоследствии замененное термином "минеральный порошок". В зависимости от соотношения минерального порошка и вяжущего покрытие оказывалось слишком хрупким или слишком пластичным, особенно в жаркую погоду, когда на нем оставались следы от колес и возникали сдвиги при торможении. Одежды с малым содержанием вяжущего быстро разрушались.
Похожие статьи
-
XVIII в. характеризовался попытками точного учета свойств грунтов в строительстве. Это отмечал М. В. Ломоносов в написанном в 1757--1759 гг. трактате "О...
-
После длительного продолжавшегося столетия застоя на важнейших торговых и военных путях возобновилось дорожное строительство. Развитие его техники в...
-
Строительство автомобильных дорог - Строительство дорожных покрытий
При строительстве автомобильных дорог применяют разнообразные строительные материалы, которые по происхождению и особенностям переработки могут быть...
-
В конце XIX в. произошло событие, внесшее революционное изменение в технику транспорта,-- появление автомобиля -- самоходной повозки с двигателем...
-
Способ смешения на дороге. При этом способе щебень (гравий, грунт) смешивают непосредственно на дороге с органическим вяжущим. Для устройства покрытий...
-
Дорожные одежды с покрытиями переходного типа (щебеночные и гравийные из прочных пород, из малопрочных каменных материалов и грунтов, укрепленных...
-
Дорожная одежда - Автомобильная дорога как инженерное сооружение
Для обеспечения круглогодичного проезда автомобилей на проезжей части устраивают одежду из материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию колес и...
-
Постановка задачи и исходные данные Работа ставит своей целью выбор рациональных маршрутов перевозки грузов при максимальном коэффициенте использования...
-
История строительства МКАД - Строительство и реконструкция Московской кольцевой автомобильной дороги
Впервые проект на строительство МКАД начал разрабатываться в 1936 году. В 1939 году трасса дороги была вынесена в натуру, закреплена на местности и...
-
Конструктивные элементы и типы дорожных покрытий - Строительство дорожных покрытий
Дорожный строительство асфальт армирование Дорога - это часть земельного участка, обустроенная или специально приспособленная для передвижения...
-
Для нужд строительства предпочтительно максимально использовать существ. дор сеть независимо от принадлежности ее. При необходимости проектом...
-
Система дорожного водоотвода - Автомобильная дорога как инженерное сооружение
Система дорожного водоотвода (рис. 4) является важным элементом дороги. Задача водоотводных сооружений - предотвратить переувлажнение земляного полотна....
-
Применение ЩМА в России - Строительство и реконструкция Московской кольцевой автомобильной дороги
Компания ОАО "Центродорстрой" впервые в практике дорожного строительства России на автомобильной дороге 1-й технической категории "МКАД" реализовал...
-
Композиции, с использованием серы и технологии их производства позволяют расширить базу стройиндустрии, в том числе за счет использования побочных...
-
Система дорожного водоотвода состоит из ряда сооружений и отдельных конструктивных мероприятий, предназначенных для предотвращения переувлажнения...
-
Стоимость материалов для устройства конструктивных слоев дорожной одежды определяется по формуле: - Для битума и асфальтобетона руб./т: (4.20) Где -...
-
В технической литературе описано несколько классификаций видов износа и факторов влияющих на его величины На поверхностях деталей нетрудно обнаружить в...
-
Проектируемые дороги относятся к IV и V категории по СНиП 2.05.0285* "Автомобильные дороги". При прокладке постоянных дорог, укладку грунта следует вести...
-
Реконструкция дороги -- перевод дороги в более высокую категорию -- вызывает перестройку земляного полотна по нормам СНиП 2.05.02-85. При этих работах...
-
Модуль упругости четырехслойной системы на поверхности нижнего слоя усиления определяем с помощью соотношений (4.9), (4.10), (4.11): Модуль упругости...
-
При реконструкции автомобильной дороги III категории в Iб на правой части автомобильной дороги Iб категории необходимо проводить новое строительство, а,...
-
Геометрические элементы автомобильных дорог - Автомобильная дорога как инженерное сооружение
Геометрические элементы автомобильных дорог определяются расчетной скоростью движения одиночных автомобилей при условии нормального сцепления колес с...
-
Основания и покрытия из щебеночных, гравийных и песчаных смесей, обработанных органическими и минеральными вяжущими материалами, следует устраивать при...
-
Для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог и железнодорожного полотна применяют разнообразные природные и искусственные...
-
Развитие механики грунтов позволило не только установить, какие грунты хорошо зарекомендовали себя в земляном полотне, но и создать теоретическую базу...
-
Классификация дорожных одежд, покрытий и оснований - Технология строительства дорожного полотна
Дорожной одеждой называют совокупность конструктивных слоев разной прочности, обычно уменьшающейся книзу, устраиваемых из различных материалов....
-
Заключение - Строительство и реконструкция Московской кольцевой автомобильной дороги
Пожалуй, ни одного автомобилиста не оставляет равнодушным тема российских дорог. Активное обсуждение и осуждение вызвали наши дороги и этой весной - как...
-
Важнейшей задачей службы эксплуатации автомобильных дорог является поддержание высоких сцепных качеств дорожных покрытий. Сцепные качества дорожных...
-
ПОНЯТИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДРЯДНОГО СПОСОБА СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГ Подрядчики - это физические и юридические лица, которые выполняют работы по договору подряда...
-
Введение - Строительство и реконструкция Московской кольцевой автомобильной дороги
Каждого человека, начиная с самого раннего возраста, отличает любопытство - естественное стремление познать окружающий мир. С возрастом неосознанное...
-
План улиц старого А и современного Б города - Городское строительство и хозяйство
При трассировании главных магистралей необходимо стремится к комфорту (покоя) жителей. Это условие может быть соблюдено путем максимального удаления...
-
Результаты оценки эффективности инноваций в дорожном хозяйстве отражаются в соответствующих технико-экономических обоснованиях и отчетах о НИР....
-
Благоустройство территории - это сумма мероприятий, направленных на улучшение санитарно - гигиенического состояния окружающей среды. Включает в себя по...
-
Гравийные дорожные одежды, как правило, строят из оптимальных гравийных смесей. Перед устройством дорожной одежды серповидного профиля поверхности...
-
Одежда садово-парковых дорожек представляет собой многослойную структуру, состоящую из грунтового (земляного) основания, несущего основания и верхнего...
-
Использование в дорожном строительстве зол и шлаков ТЭС - Технология строительства дорожного полотна
Одним из основных потребителей топливных зол и шлаков является дорожное строительство, где они используются для устройства подстилающих и нижних слоев...
-
Для устройства дорожных оснований из грунтов, укрепленных шламонефелиновыми вяжущими, разрешается применять все виды и разновидности крупнообломочных,...
-
Материал может применяться при декоративном оформлении, в сочетании с высокими эксплуатационными характеристиками, многообразием цветовых решений,...
-
Основания из грунтов, укрепленных органическими вяжущими, применяют в тех районах, где отсутствуют крупнозернистые минеральные материалы. По сравнению с...
-
Реконструируемые участки, Дорожные одежды - Инженерная подготовка территорий поселений
На территориях, подлежащих реконструкции, проектирование горизонтальной и вертикальной планировки значительно усложняется из-за существующих объемов,...
Современный этап дорожного строительства. - История развития строительства автомобильных дорог, начиная с XVIII века