Значение автомобильных дорог в развитие национального хозяйства страны

Автомобильные дороги представляют собой комплекс инженерных сооружении для непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной нагрузкой и установленными скоростями. В этот комплекс входят земляное полотно, дорожная одежда, мосты, трубы, другие искусственные сооружения, обустройство дорог и защитные сооружения, здания и сооружения автосервиса, дорожных и автотранспортных служб. Параметры и состояние элементов дороги и дорожных сооружений определяют ее технический уровень.

Технический уровень дороги - степень соответствия постоянных ее параметров и дорожных сооружений нормативным требованиям: проектная ширина проезжей части и земляного полотна, длина прямых и кривых, протяженность и крутизна подъемов и спусков, высота насыпей, глубина выемок, габариты и грузоподъемность мостов и путепроводов, элементы обустройства.

Эксплуатационное  состояние - степень соответствия нормативным  требованиям переменных параметров и характеристик дороги, изменяющихся под воздействием транспортных средств, метеорологических условий, уровня содержания: прочность одежды, состояние поверхности дороги и фактически используемая ширина проезжей части и обочин, сцепные качества и ровность покрытия, состояние разметки, инженерного оборудования.

К основным транспортно-эксплуатационным показателям автомобильной дороги и дорожных сооружений относят обеспеченную скорость и пропускную способность, непрерывность, удобство и безопасность движения, способность пропускать автомобили и автомобильные поезда с осевой нагрузкой и общей массой, соответствующими категории дороги.

На автомобильных дорогах общего пользования создают дорожную службу, основная задача которой - осуществлять комплекс работ по ремонту и содержанию дорог и сооружении на них, а также по организации движения, обеспечивающих требования к транспортно-эксплуатационным показателям дорог.

Конечная цель деятельности дорожной, службы - поддержание и повышение технического уровня и эксплуатационного состояния дорог в соответствии с ростом интенсивности движения и нагрузки, и тем самым повышение производительности и эффективности работы автомобилей, снижение себестоимости перевозок.

Для обозначения указанной деятельности применяют не вполне корректные термины  «эксплуатация дорог» или «дорожно-эксплуатационная служба», так как дорожная служба не эксплуатирует дорогу, а обеспечивает ее функционирование. Поэтому правильнее будет термин «техническая эксплуатация дорог и организация движения», под которым следует понимать систему планово-предупредительных и ремонтно-восстановительных работ, а также организационно-технических мероприятий, обеспечивающих удобное и безопасное движение автомобилей и наиболее эффективное использование дорог для перевозки грузов и пассажиров.

В состав работ по технической эксплуатации дорог входит изучение и анализ условий  работы дорог, условий движения транспортных средств, постоянный уход за дорогами, дорожными сооружениями и полосой отвода; поддержание их в чистоте и порядке; регулярное содержание и периодические ремонты дорог и сооружений; озеленение, архитектурно-эстетическое оформление и обустройство; реализация мероприятии, повышающих технический уровень и эксплуатационное состояние дорог, приведение их в соответствие с возрастающими требованиями; организация, управление и регулирование   движения,    обеспечение его безопасности, совершенствование дорожного сервиса.

Дорожная сеть - национальное богатство страны, и она заслуживает к, себе отношения именно как к национальному богатству, которое нужно беречь, преумножать и эффективно использовать. Этому посвящена вся деятельность по ремонту и содержанию дорог и организации дорожного движения.

 

 

 

 

Задачи  и методы проектирования дорог

 

 

Во  всех странах задачи дорожного строительства  включают пять основных направлений: создание сети опорных автомобильных магистралей; строительство дорог во вновь  осваиваемых промышленных и сельскохозяйственных районах; строительство сети внутрихозяйственных  дорог в сельских районах; реконструкция  и совершенствование дорог существующей сети; городское дорожное строительство.

Поскольку автомобильные магистрали являются наиболее дорогим типом дорог, их сеть создается последовательно  путем постройки четырехполосной  проезжей части с разделительной полосой на наиболее загруженных  участках маршрутов в первую очередь  вблизи больших городов.

Для последнего 20-летия характерна устойчивая тенденция к поискам путей  уменьшения стоимости дорожного  строительства, вызванная как подорожанием материалов и энергии, так и уменьшением  спонсирования дорожного хозяйства. Выход ищут в снижении нормативов на элементы трассы и поперечного  профиля дорог, а также в некотором  понижении расчетного уровня обслуживания и надежности дорожных одежд —  в сокращении планируемых межремонтных сроков. Находят применение широкий  круг отходов промышленности— шлаки, горелые сланцы отвалов каменноугольных  шахт, мел из расположенных поблизости выемок, камень и кирпич из разбираемых  зданий, и др…

Широкое использование в конструкциях земляного  полотна начал находить геотекстиль  — нетканый материал из отходов  промышленности синтетических материалов. Основные цели его применения в земляном полотне — предотвращение проникания грунта насыпей в подстилающий слабый грунт, выравнивание напряжений по поверхности  контакта подошвы насыпи с грунтом  основания.

Широко  развивается повторное употребление материалов перестраиваемых дорожных одежд, например, щебня от дробления  бетона старых дорожных покрытий. Ведутся  попытки использования искусственных  каменных материалов — укладка в  нижний слой одежд керамзита, обработанного  битумом, и искусственного щебня  из обожженной до спекания глины. Временное  возрастание цен на битум заставило  изменить отношение к старому  асфальтобетону. Применяют самую  различную технологию его повторного использования — от полного удаления старых покрытий с их переработкой на заводах для последующей укладки  в покрытие до частичного разрыхления  верхнего слоя на неполную толщину, добавления к нему нового материала и укладки  на старое место при ремонтных  работах и утолщении. Разрыхление  выполняют как с предварительным  разогреванием, так и в холодном состоянии. Для компенсации ухудшения  свойств битума за период службы в  старом покрытий добавляют маловязкий битум.

В верхних слоях покрытий получает распространение сильнопористый «дренирующий»  асфальтобетон, который, обладая хорошей  шероховатостью, обеспечивает высокий  коэффициент сцепления с шинами, предотвращая аквапланирование быстрым  отводом из зоны контакта с покрытием  водяной пленки, вдавливаемой в поры покрытия.

Эффективным средством правильного использования  транспортными средствами проезжей части дороги становится четкое выделение  полос движения. Обычные линии  разметки недостаточно эффективны ночью. В 1937 г. были запатентованы световозвращающие  шарики, которые начали вводить в  разметочную краску, но из-за высокой  стоимости и технологических  трудностей такая разметка получила малое распространение. В 20-х годах  пытались обозначать линии разметки вделанными в покрытия бетонными  блоками и алюминиевыми марками. Из-за трудоемкости и ненадежности их закрепления в покрытии метод  временно был отвергнут. Длительное время основным средством обозначения  полос разметки в ночное время  были монтируемые в покрытие марки  со стеклянными отражающими линзами  «кошачьи глаза», усовершенствованные  модели которых, имеющие резиновую  прокладку, которая утапливаются при  наезде колеса в покрытие и обладают свойством самоочищения от грязи.

 

                      Искусственные сооружения на автодорогах.

 

 

Для обеспечения устойчивости земляного  полотна на косогорах, в местах пересечения автомобильной дороги с реками, оврагами или балками, по которым стекает вода от дождей и таяния   снега,   а   также  при   пересечении   существующих  дорог устраивают различного рода искусственные сооружения. К ним относят: подпорные стенки, трубы, мосты, путепроводы, виадуки, эстакады и др. Большую часть водопропускных сооружений, строящихся на автомобильных дорогах, составляют мосты и трубы.

 

Рис. 2.1. Схема трубы.

 

С точки зрения требований автомобильного транспорта наилучшим является то сооружение, которое не меняет условий движения автомобилей, не требует изломов в плане и профиле проектной линии автомобильной дороги, не стесняет проезжую часть и обочины, а также не нуждается в изменении типа дорожного покрытия.

Этим условиям наиболее отвечают трубы, которые можно применять при  любых сочетаниях продольного профиля  и плана дороги и при любой  высоте насыпи. Поэтому количество труб на автомобильных дорогах составляет 85% от общего количества водопропускных сооружений.

Трубы представляют собой простейшие искусственные сооружения (рис.2.1), которые устраивают для пропуска воды под земляным полотном автомобильной дороги при пересечении периодически или постоянно действующих водотоков с расходом до 10 - 15 м³/с.

На современных автомобильных  дорогах трубы монтируют из отдельных  железобетонных звеньев круглого или  прямоугольного сечения. Круглые железобетонные трубы устраивают одноочковыми и многоочковыми диаметром от 0,75 до 2 м. Прямоугольные железобетонные трубы применяют при большом расходе воды.

Так как сверху трубы засыпают грунтом  насыпи, на поверхности которой устраивается такое же покрытие, как и на смежных участках дороги, то проезжающие по дороге автомобили не испытывают никаких изменений в условиях движения над трубой по сравнению с другими участками.

Мосты представляют собой искусственные сооружения, прерывающие земляное полотно дороги; движение автомобилей происходит по пролетному строению моста, поддерживающему ездовое полотно и расположенному на опорах, которые передают давление пролетных строений на грунт.

 

 

 

Рис. 2.2 Основные виды мостов.

 

Мосты бывают однопролетными с двумя  опорами и многопролетными, когда, кроме крайних опор, устраиваемых в местах сопряжения моста с берегами, называемых устоями, имеются и промежуточные опоры.

Уровень воды в реках колеблется в течение года. Большую часть  года реки имеют низкий уровень. В  период весеннего половодья, а на некоторых реках и в летний период приток воды резко увеличивается  и уровень воды повышается. Этот наивысший уровень воды называют уровнем высоких вод. Расстояние от поверхности проезда на мосту до уровня меженных вод называют высотой моста. Расстояние от низа пролетного строения до уровня высоких вод или расчетного судоходного уровня называют свободной высотой под мостом. Свободная высота под мостом должна быть достаточной для безопасного пропуска высокой воды, а на судоходных реках — для пропуска судов. Расстояние от поверхности проезда на мосту до низа пролетного строения называют строительной высотой моста. Расстояние между центрами опорных точек  называют расчетным пролетом. Сумма расстояний между внутренними гранями опор называется отверстием моста. Отверстие, высота и ширина моста, а также величина пролетов и свободная высота под мостом — основные размеры моста.

В зависимости от расположения уровня проезда по отношению к пролетному строению моста различают: мосты с ездой поверху и мосты с ездой понизу. Проезжая часть может быть расположена также в пределах высоты пролетного строения. В этом случае сооружение носит название моста с пониженной ездой, или ездой посередине.

По материалу пролетных строений мосты могут быть деревянные, каменные, бетонные, железобетонные, металлические и комбинированные, по назначению — автодорожные, железнодорожные, пешеходные, а также совмещенные для нескольких видов движения и специального назначения (для пропуска трубопроводов, кабелей и т. п.).

В зависимости от своих конструктивных особенностей и условий обеспечения движения судов мосты разделяют на высоководные, разводные и наплавные. Мосты обычно строят высоководными, т. е. свободно пропускающими высокие воды при паводках и проходящие по реке суда (рис.2.2, а).

При невозможности или нецелесообразности возведения высоких насыпей (подходов к мосту) строят разводные мосты. Для пропуска судов в таких мостах устраивают разводной пролет (рис.2.2, б). Представителями мостов этой группы являются мосты через р. Неву в Санкт-Петербурге.

Наплавными называют мосты на плавучих опорах (понтонах). Их применяют при пересечении широких и многоводных рек в тех случаях, когда устройство моста на постоянных опорах требует больших затрат, которые не оправдываются предполагаемым грузооборотом по мосту.

Встречаются и другие искусственные  сооружения, аналогичные мостам: путепроводы, эстакады, виадуки. Путепроводы предназначены для пересечения дорог в разных уровнях; эстакады — для размещения дороги над поверхностью земли, с тем чтобы нижележащее пространство можно было использовать для проезда. В городах эстакады устраивают и для пропуска автомобильного движения. Виадуки устраивают при пересечении дорогой глубоких лощин, оврагов или суходолов (рис.2.2, в). Постройка виадука обходится дешевле возведения насыпи при глубине пересекаемого препятствия более 20—25 м.

Многочисленные конструкции современных  мостов по условиям их работы под нагрузкой могут быть разделены на четыре основные группы: балочные, арочные, рамные и висячие.

В балочных мостах пространство между  опорами перекрыто сплошной балкой или решетчатой балочной фермой. При  действии вертикальных нагрузок пролетное строение моста работает на изгиб, передавая на опоры только вертикальные реакции.

В арочных мостах основным несущим  элементом является криволинейный  брус, называемый аркой, концы которой  упираются в опоры. Вертикальная нагрузка вызывает сжатие и частично изгиб арки. Давление арки, передаваясь на опоры, кроме вертикальной нагрузки, создает также горизонтальный распор, стремящийся раздвинуть опоры.