stringtranslate.com

Дорожное покрытие

Дорога ремонтируется с помощью дорожного катка
Красное покрытие велосипедной дорожки в Нидерландах
Строительная бригада укладывает асфальт над оптоволоконной траншеей в Нью-Йорке.

Дорожное покрытие ( британский английский ) или тротуар ( североамериканский английский ) — это прочный поверхностный материал, укладываемый на участке, предназначенном для движения транспортных средств или пешеходов , например, на дороге или пешеходной дорожке . В прошлом широко использовались гравийные дорожные покрытия, щебень , брусчатка , булыжник и гранитная брусчатка , но в основном они были заменены асфальтом или бетоном , уложенным на уплотненное основание . Асфальтовые смеси применяются в дорожном строительстве с начала XX века и бывают двух типов: дороги с металлическим покрытием (с твердым покрытием) и без покрытия. Металлические дороги предназначены для того, чтобы выдерживать нагрузку от транспортных средств, поэтому их обычно устраивают на часто используемых дорогах. Дороги без покрытия, также известные как гравийные или грунтовые дороги, неровные и могут выдерживать меньший вес. Дорожное покрытие часто размечается для направления движения транспорта .

Сегодня проницаемые методы дорожного покрытия начинают использоваться для дорог и пешеходных дорожек с низким уровнем воздействия, чтобы предотвратить наводнения. Тротуары имеют решающее значение для таких стран, как США и Канада , которые сильно зависят от автомобильного транспорта. Поэтому были запущены исследовательские проекты, такие как « Долгосрочные характеристики дорожного покрытия» , для оптимизации жизненного цикла различных дорожных покрытий. [1] [2] [3] [4]

Тротуар в строительстве представляет собой наружный пол или поверхностное покрытие. Материалы для дорожного покрытия включают асфальт , бетон , такие камни, как плитняк , булыжник и брусчатка , искусственный камень , кирпич , плитка , а иногда и дерево. В ландшафтной архитектуре тротуары являются частью хардскейпа и используются на тротуарах , дорожных покрытиях, патио , дворах и т.д.

Термин «тротуар» происходит от латинского pavimentum , что означает «пробитый или утрамбованный пол», через старофранцузский тротуар . [5] Значение слова «выбитый пол» устарело еще до того, как это слово вошло в английский язык. [6]

Тротуар в виде битого гравия возник еще до появления анатомически современного человека . Тротуар, выложенный узорами, напоминающими мозаику , обычно использовался римлянами. [7]

Несущую способность и срок службы дорожной одежды можно существенно повысить за счет организации хорошего дренажа посредством открытой канавы или закрытых дрен для снижения содержания влаги в основании и земляном основании дорожных покрытий .

Разработка

Старая римская дорога, ведущая из Иерусалима в Бейт-Губрин , примыкающая к региональной автомагистрали 375 в Израиле.
Различные слои дороги, включая слой асфальта. Общую толщину дорожного покрытия можно измерить, используя эквивалентность гранулированного основания.

Колесный транспорт создал потребность в улучшении дорог. Как правило, натуральные материалы не могут быть одновременно достаточно мягкими, чтобы образовывать ровные поверхности, и достаточно прочными, чтобы выдерживать колесные транспортные средства, особенно во влажном состоянии, и оставаться неповрежденными. В городских районах стало целесообразно строить мощеные улицы, и действительно, первые мощеные улицы, по-видимому, были построены в Уре в 4000 г. до н.э. Вельветовые дороги были построены в Гластонбери , Англия , в 3300 году до нашей эры, [8] и дороги с кирпичным покрытием были построены в цивилизации долины Инда на Индийском субконтиненте примерно в то же время. Улучшения в металлургии привели к тому, что к 2000 году до нашей эры инструменты для резки камня стали широко доступны на Ближнем Востоке и в Греции , что позволило мощения местных улиц. [9] Примечательно, что примерно в 2000 году до нашей эры минойцы построили 50-километровую мощеную дорогу от Кносса на севере Крита через горы до Гортина и Лебены , порта на южном побережье острова, имевшего боковые водостоки толщиной 200 мм. мостовая из блоков песчаника , скрепленных глиняно - гипсовым раствором , покрытых слоем базальтовых плит и имевших отдельные уступы . Эту дорогу можно было считать превосходящей любую римскую дорогу . [10] Римские дороги варьировались от простых вельветовых дорог до мощеных дорог, в которых в качестве подстилающего слоя использовались глубокие утрамбованные щебни, чтобы гарантировать их сухость, поскольку вода вытекала из-под камней и фрагментов щебня, а не превращалась в грязь. глинистые почвы.

Хотя были попытки заново открыть римские методы, до 18 века в дорожном строительстве было мало полезных инноваций. Первым профессиональным дорожным строителем, появившимся во время промышленной революции , был Джон Меткалф , который построил около 290 километров (180 миль) магистральной дороги , в основном на севере Англии, с 1765 года, когда парламент принял закон, разрешающий создание магистральных трестов для построить платные дороги в районе Нэрсборо .

Пьеру-Мари-Жерому Тресаге широко приписывают создание первого научного подхода к дорожному строительству во Франции одновременно с Меткалфом. В 1775 году он написал меморандум о своем методе, который стал общепринятой практикой во Франции. Он представлял собой слой крупных камней, покрытый слоем более мелкого гравия.

К концу 18-го и началу 19-го веков новые методы строительства шоссе были изобретены двумя британскими инженерами: Томасом Телфордом и Джоном Лаудоном МакАдамом . Метод строительства дороги Телфорда заключался в рытье большой траншеи, в которой был заложен фундамент из тяжелого камня. Он спроектировал свои дороги так, чтобы они имели уклон вниз от центра, обеспечивая дренаж, что является серьезным улучшением работы Тресаге. Поверхность его дорог состояла из битого камня. Макадам разработал недорогой материал для дорожного покрытия из почвы и каменного заполнителя (известный как щебень ). Его метод строительства дорог был проще, чем метод Телфорда, но более эффективен для защиты дорог: он обнаружил, что массивные фундаменты из камня на камне не нужны, и утверждал, что сама по себе естественная почва будет поддерживать дорогу и движение по ней, пока она покрыта дорожная корка, которая защитит почву под ней от воды и износа. [11] Размер камней занимал центральное место в теории дорожного строительства МакАдама. Нижняя толщина дороги в 200 миллиметров (7,9 дюйма) была ограничена камнями размером не более 75 миллиметров (3,0 дюйма).

Современный асфальт был запатентован британским инженером-строителем Эдгаром Пурнеллом Хули , который заметил, что пролитая на проезжую часть смола удерживает пыль и создает гладкую поверхность. [12] В 1901 году он получил патент на асфальт. [13] Патент Хули на асфальтобетон 1901 года предусматривал механическое смешивание дегтя и заполнителя перед укладкой, а затем уплотнение смеси паровым катком . Деготь был модифицирован путем добавления небольшого количества портландцемента , смолы и пека . [14]

Асфальт

Крупный план асфальта на подъездной дороге

Асфальт (в частности, асфальтобетон ), который иногда называют нежестким покрытием, поскольку его вязкость вызывает незначительные деформации при распределении нагрузок, широко используется с 1920-х годов. Вязкая природа битумного вяжущего позволяет асфальтобетону выдерживать значительную пластическую деформацию , хотя усталость от повторяющихся нагрузок с течением времени является наиболее распространенным механизмом разрушения. Большинство асфальтовых покрытий укладываются на гравийное основание, толщина которого обычно не менее толщины слоя асфальта, хотя некоторые асфальтовые покрытия «на всю глубину» укладываются непосредственно на родное земляное полотно . На участках с очень мягким или обширным земляным полотном, таким как глина или торф , может потребоваться толстое гравийное основание или стабилизация земляного полотна портландцементом или известью . Для этой цели также используются полипропиленовые и полиэфирные геосинтетики [15] , а в некоторых северных странах слой полистирольных плит используется для задержки и минимизации проникновения промерзания в земляное полотно. [16]

В зависимости от температуры, при которой он наносится, асфальт подразделяется на горячую смесь, теплую смесь, полутеплую смесь или холодную смесь. Горячая асфальтовая смесь наносится при температуре выше 150 °C (300 °F) свободно плавающей стяжкой . Теплая асфальтовая смесь наносится при температуре 95–120 °C (200–250 °F), что приводит к снижению энергопотребления и выбросов летучих органических соединений . [17] Холодный асфальт часто используется на сельских дорогах с низкой интенсивностью движения, где горячий асфальт слишком сильно охлаждается во время долгой поездки от асфальтового завода до строительной площадки. [18]

Асфальтобетонное покрытие обычно сооружается для основных автомагистралей с высокой интенсивностью движения, среднегодовая ежедневная транспортная нагрузка которых превышает 1200 автомобилей в день. [19] Преимущества асфальтированных дорог включают относительно низкий уровень шума, относительно низкую стоимость по сравнению с другими методами дорожного покрытия и воспринимаемую простоту ремонта. К недостаткам относятся меньшая долговечность, чем у других методов мощения, меньшая прочность на разрыв, чем у бетона, склонность к скользкости и мягкости в жаркую погоду, а также определенное количество углеводородного загрязнения почвы, грунтовых вод или водных путей .

Укладка асфальта

В середине 1960-х годов впервые был использован прорезиненный асфальт , смешивая резиновую крошку из изношенных шин с асфальтом. [20] Несмотря на то, что прорезиненный асфальт потенциально может использоваться для шин, которые в противном случае заполняли бы свалки и представляли опасность возгорания, он показал большую частоту износа в циклах замораживания-оттаивания в зонах с умеренным климатом из-за неоднородного расширения и сжатия нерезиновых компонентов. . Применение прорезиненного асфальта более чувствительно к температуре, и во многих местах его можно применять только в определенное время года. [21] Результаты исследования долгосрочных акустических преимуществ прорезиненного асфальта неубедительны. Первоначальное применение прорезиненного асфальта может обеспечить снижение уровня шума от шин и дорожного покрытия на 3–5 децибел (дБ); однако это означает всего лишь 1–3 дБ общего снижения дорожного шума в сочетании с другими компонентами дорожного шума. По сравнению с традиционными пассивными мерами шумоподавления (например, шумозащитными стенами и земляными насыпями), прорезиненный асфальт обеспечивает более кратковременные и меньшие акустические преимущества, как правило, за гораздо большие затраты. [ нужна цитата ]

Конкретный

Бетонная дорога в Сан-Хосе , Калифорния
Бетонная дорога в Юинге , штат Нью-Джерси .

Бетонные поверхности (в частности, портландцементный бетон) создаются с использованием бетонной смеси портландцемента, крупного заполнителя , песка и воды. Практически во все современные смеси также будут добавляться различные добавки для повышения удобоукладываемости, уменьшения необходимого количества воды, смягчения вредных химических реакций и для других полезных целей. Во многих случаях также добавляются заменители портландцемента, такие как летучая зола . Это позволяет снизить стоимость бетона и улучшить его физические свойства. Материал наносится на свежезамешанный раствор и обрабатывается механически, чтобы уплотнить внутреннюю часть и вытолкнуть часть цементного раствора на поверхность, чтобы получить более гладкую и плотную поверхность без сот. Вода позволяет смеси соединяться на молекулярном уровне в химической реакции, называемой гидратацией .

Бетонные поверхности подразделяются на три распространенных типа: гладкие со швами (JPCP), армированные со швами (JRCP) и непрерывно армированные (CRCP). Единственное, что отличает каждый тип, — это система соединений, используемая для контроля развития трещин.

Одним из основных преимуществ бетонных покрытий является то, что они обычно прочнее и долговечнее, чем асфальтированные дороги. Поверхность может быть рифленой, чтобы обеспечить прочную, устойчивую к скольжению поверхность. Бетонные дороги более экономичны в использовании с точки зрения расхода топлива, они лучше отражают свет и служат значительно дольше, чем другие покрытия; но у них гораздо меньшая доля рынка, чем у других решений для дорожного покрытия. [22] Современные методы укладки и методы проектирования изменили экономику бетонного покрытия, так что хорошо спроектированное и уложенное бетонное покрытие будет дешевле по первоначальной стоимости и значительно дешевле в течение жизненного цикла. [23] Еще одним важным преимуществом является то, что можно использовать водостойкий бетон, что устраняет необходимость размещения ливневых стоков рядом с дорогой и уменьшает необходимость в подъездной дороге с небольшим уклоном для отвода дождевой воды. Отказ от сброса дождевой воды за счет использования сточных вод также означает, что требуется меньше электроэнергии (в противном случае в системе распределения воды потребовалось бы больше насосов), а дождевая вода не загрязняется, поскольку она больше не смешивается с загрязненной водой. Скорее, он немедленно поглощается землей. [24] Предыдущим недостатком было то, что они имели более высокую первоначальную стоимость и могли потребовать больше времени на строительство. Эти затраты обычно можно компенсировать за счет длительного срока службы дорожного покрытия и более высокой стоимости битума. Бетонное покрытие можно поддерживать в рабочем состоянии с течением времени, используя ряд методов, известных как восстановление бетонного покрытия , которые включают алмазное шлифование , модернизацию дюбелей , герметизацию швов и трещин, сшивание крестиком и т. д. Алмазное шлифование также полезно для снижения шума и восстановления сопротивления скольжению в старое бетонное покрытие. [25] [26]

Первой улицей в Соединенных Штатах, которая была заасфальтирована, была Корт-авеню в Беллефонтене, штат Огайо , в 1893 году. [27] [28] Первая миля бетонного покрытия в Соединенных Штатах была на Вудворд-авеню в Детройте, штат Мичиган, в 1909 году. [ 29] После этих новаторских применений Ассоциация автомагистралей Линкольна , созданная в октябре 1913 года для надзора за созданием одной из первых в Соединенных Штатах трансконтинентальных автомагистралей с востока на запад для автомобилей, начала прокладывать «рассадные мили» дорожного полотна со специальным бетонным покрытием. в различных местах Среднего Запада Америки , начиная с 1914 года к западу от Мальты, штат Иллинойс , при использовании бетона с указанным бетонным «идеальным участком» для шоссе Линкольн в округе Лейк, штат Индиана , в течение 1922 и 1923 годов. [30]

Бетонные дороги могут производить больше шума, чем асфальт, из-за шума шин о трещинах и компенсаторах. Бетонное покрытие, состоящее из нескольких плит одинакового размера, будет производить периодический звук и вибрацию в каждом транспортном средстве, когда его шины проходят через каждый компенсатор. Эти монотонные повторяющиеся звуки и вибрации могут оказывать утомляющее или гипнотическое воздействие на водителя во время длительной поездки.

Композитное покрытие

Пример композитного покрытия: горячая асфальтовая смесь, уложенная на бетонное покрытие из портландцемента.

Композитные покрытия сочетают в себе нижний слой портландцементного бетона с верхним слоем асфальта. Обычно они используются для восстановления существующих дорог, а не при новом строительстве. Иногда поверх поврежденного бетона накладывают асфальтовые покрытия, чтобы восстановить гладкую изнашиваемую поверхность. [31] Недостатком этого метода является то, что движение в стыках между нижележащими бетонными плитами, будь то из-за теплового расширения и сжатия или из-за отклонения бетонных плит от нагрузок на ось грузовика , обычно вызывает отражающие трещины в асфальте.

Чтобы уменьшить отражающее растрескивание, бетонное покрытие разламывают путем разрыва и посадочного места, трещины и посадочного места или процесса затирания . Геосинтетические материалы можно использовать для борьбы с отражающими трещинами. [32] При процессах разрушения и посадки, а также трещин и посадки на бетон падает тяжелый груз, чтобы вызвать растрескивание, затем используется тяжелый каток для установки полученных деталей в основание. Основное различие между этими двумя процессами заключается в оборудовании, используемом для разрушения бетонного покрытия, и в размере получаемых кусков. Теория состоит в том, что частые небольшие трещины будут распространять термическое напряжение на более широкую площадь, чем редкие крупные трещины, уменьшая нагрузку на вышележащее асфальтовое покрытие. «Рублизация» — это более полное разрушение старого, изношенного бетона, эффективно превращающее старое дорожное покрытие в заполнительную основу для новой асфальтированной дороги. [33]

В процессе покрытия асфальта используется портландцементный бетон для восстановления покрытия поврежденной асфальтовой дороги.

Переработка

Асфальтовая фреза в Бойсе, штат Айдахо.

Поврежденное покрытие можно повторно использовать при ремонте проезжей части. Существующее покрытие разбивается и может быть отшлифовано на месте с помощью процесса, называемого фрезерованием . Такое покрытие обычно называют покрытием из регенерированного асфальта (RAP). РАП можно транспортировать на асфальтовый завод, где он будет складироваться для использования в новых дорожных смесях, [34] или может быть переработан на месте с использованием методов, описанных ниже.

Методы переработки на месте

Битумная поверхность

недавно установленное покрытие чипсетом на Эллсуорт-роуд в Томе, штат Висконсин

Битумная обработка поверхности (BST) или чип-герметик используется в основном на дорогах с низкой интенсивностью движения, а также в качестве герметизирующего слоя для обновления асфальтобетонного покрытия. Обычно он состоит из заполнителя, нанесенного на распыляемую асфальтовую эмульсию или разбавленный асфальтовый цемент. Затем заполнитель врезается в асфальт путем его прокатки, обычно катком с резиновыми шинами . Этот тип поверхности описывается множеством региональных терминов, включая «чиповое уплотнение», «смола и щепка», «масло и камень», «герметизирующий слой», «напыленное уплотнение», [38] « поверхностная обработка», [ 38]. 39] «микропокрытие», [40] «уплотнение», [41] или просто «битум».

BST используется на сотнях миль шоссе Аляски и других подобных дорог на Аляске , территории Юкон и северной части Британской Колумбии . Простота применения BST является одной из причин его популярности, но другой причиной является его гибкость, что важно, когда дороги прокладываются на нестабильной местности, которая оттаивает и смягчается весной.

Другие типы BST включают микромощение, шламовые уплотнения и Novachip. Для их укладки используется специализированное и фирменное оборудование. Их чаще всего используют в городских районах, где шероховатость и рыхлый камень, связанные со сколами, считаются нежелательными.

Тонкая поверхность мембраны

Тонкая мембранная поверхность (TMS) представляет собой обработанный маслом заполнитель , который укладывается на гравийное полотно дороги , образуя дорогу без пыли. [42] Дорога TMS уменьшает проблемы с грязью и обеспечивает местным жителям дороги без камней, где движение груженых грузовиков незначительно. Слой TMS не добавляет существенной прочности конструкции, поэтому используется на второстепенных магистралях с низкой интенсивностью движения и минимальной весовой нагрузкой. Строительство предполагает минимальную подготовку земляного полотна с последующим покрытием холодным асфальтобетонным заполнителем толщиной 50–100 миллиметров (2–4 дюйма) . [19] Эксплуатационный отдел Министерства автомобильных дорог и инфраструктуры Саскачевана несет ответственность за содержание 6102 километров (3792 миль) автомагистралей с тонким мембранным покрытием (TMS) . [43]

Отта печать

Уплотнение Отта — это недорогое дорожное покрытие с использованием слоя толщиной 16–30 миллиметров ( 5 ⁄ 8–1+1 ⁄ дюйма  ) смеси битума и щебня. [44]

Гравийная поверхность

Гравийная дорога в Намибии

Известно, что гравий широко использовался при строительстве дорог солдатами Римской империи (см. «Римская дорога »), но в 1998 году в Ярнтоне в Оксфордшире, Великобритания , была найдена дорога с известняковым покрытием, предположительно относящаяся к бронзовому веку. . [45] Нанесение гравия, или « металлизации », имеет два различных применения в дорожном покрытии. Термин щебень относится к щебню или золе , используемой при строительстве или ремонте автомобильных или железных дорог , [46] и происходит от латинского metallum , что означает как « шахта », так и « карьер ». [47] Этот термин первоначально относился к процессу создания гравийной дороги. Маршрут проезжей части сначала будет прорыт на несколько футов, и, в зависимости от местных условий, могут быть добавлены или не добавлены французские водостоки . Затем были уложены и уплотнены большие камни, а затем последовательные слои более мелких камней, пока дорожное покрытие не стало состоять из мелких камней, спрессованных в твердую и прочную поверхность. «Дорожный металл» позже стал названием каменной крошки, смешанной с дегтем для образования асфальтового материала дорожного покрытия . Дорогу из такого материала называют « дорогой с металлическим покрытием » в Великобритании, « дорогой с твердым покрытием » в Канаде и США или « дорогой с уплотненным покрытием » в некоторых частях Канады, Австралии и Новой Зеландии. [48]

Зернистую поверхность можно использовать при объеме движения, при котором среднегодовой трафик составляет 1200 автомобилей в день или меньше. [ нужна цитация ] Существует некоторая структурная прочность, если дорожное покрытие сочетает в себе основание и основание и покрыто герметизирующим заполнителем двойного класса с эмульсией. [19] [49] Помимо 4929 километров (3063 миль) гранулированных покрытий, обслуживаемых в Саскачеване, около 40% дорог Новой Зеландии представляют собой несвязанные конструкции из гранулированного покрытия. [43] [50]

Решение о том, прокладывать гравийную дорогу или нет, часто зависит от интенсивности движения. Было обнаружено, что затраты на содержание гравийных дорог часто превышают затраты на содержание дорог с твердым покрытием или с покрытием, когда объемы движения превышают 200 автомобилей в день. [51]

Тротуар заканчивается и превращается в дорогу с гравийным покрытием.

Некоторые сообщества считают, что имеет смысл преобразовать свои дороги с твердым покрытием с низкой интенсивностью движения в асфальтированные дороги. [52]

Другие поверхности

Брусчатка (или павиуры ), как правило, в виде сборных бетонных блоков, часто используется в эстетических целях или иногда на портовых объектах, где дорожное покрытие подвергается длительной нагрузке. Асфальтоукладчики редко используются в местах с высокоскоростным движением транспортных средств.

Тротуары из кирпича , булыжника , брусчатки , деревянных досок и деревянных блоков, такие как тротуар Николсона , когда-то были распространены в городских районах по всему миру, но вышли из моды в большинстве стран из-за высокой стоимости рабочей силы, необходимой для их укладки и обслуживания. и обычно сохраняются только по историческим или эстетическим причинам. [ нужна цитация ] Однако в некоторых странах они все еще распространены на местных улицах. В Нидерландах кирпичное мощение в некоторой степени вернулось после принятия крупной общенациональной программы безопасности дорожного движения в 1997 году. С 1998 по 2007 год более 41 000 км городских улиц были преобразованы в местные подъездные дороги с ограничением скорости 30 км. /ч, с целью успокоения дорожного движения . [53] Одной из популярных мер является использование тротуарной плитки: шум и вибрация замедляют движение автомобилистов. В то же время велосипедные дорожки вдоль дороги нередко имеют более гладкую поверхность, чем сама дорога. [54] [55]

Несмотря на то, что сегодня щебеночные и асфальтированные покрытия раннего типа строятся редко, иногда их можно найти под современными асфальтобетонными или портландцементными бетонными покрытиями, поскольку затраты на их удаление во время ремонта не принесут существенного увеличения долговечности и долговечности новой поверхности.

Есть способы создать вид кирпичного тротуара без затрат на настоящий кирпич. Первый метод создания текстуры кирпича — нагреть асфальтовое покрытие и использовать металлическую проволоку для отпечатка рисунка кирпича с помощью уплотнителя для создания штампованного асфальта . Похожий метод заключается в использовании резиновых инструментов для отпечатка, чтобы надавить на тонкий слой цемента для создания декоративного бетона . Другой метод — использовать трафарет с кирпичным узором и нанести поверх трафарета отделочный материал. Материалы, которые можно применять для придания цвета кирпича и устойчивости к скольжению, могут быть разных видов. Примером может служить использование цветного бетонного раствора, модифицированного полимером , который можно наносить путем стяжки или распыления. [56] Другим материалом является термопласт , армированный заполнителями , который можно наносить при нагревании на верхний слой поверхности с кирпичным узором. [57] Другими материалами покрытия поверх штампованного асфальта являются краски и двухкомпонентное эпоксидное покрытие. [58]

Акустические последствия

Известно, что выбор покрытия проезжей части влияет на интенсивность и спектр звука, исходящего от взаимодействия шины с поверхностью. [59] Первые применения исследований шума произошли в начале 1970-х годов. Шумовые явления сильно зависят от скорости транспортного средства.

Типы поверхности проезжей части создают дифференциальный шумовой эффект до 4 дБ , при этом дороги с щелевым уплотнением и рифленые дороги являются самыми громкими, а бетонные поверхности без распорок являются самыми тихими. Асфальтовые поверхности имеют промежуточные характеристики по сравнению с бетоном и щебневым уплотнением . Было показано, что прорезиненный асфальт обеспечивает снижение уровня шума от шин на 3–5 дБ и незначительное снижение общего уровня дорожного шума на 1–3 дБ по сравнению с обычным асфальтом.

Ухудшение поверхности

Ухудшающийся асфальт

Поскольку системы дорожного покрытия в первую очередь выходят из строя из-за усталости (аналогично металлам ), ущерб, наносимый дорожному покрытию, увеличивается с увеличением четвертой степени нагрузки на ось транспортных средств, движущихся по нему. По данным дорожных испытаний AASHO , тяжело нагруженные грузовики могут нанести в 10 000 раз больший ущерб, чем обычный легковой автомобиль. По этой причине в большинстве стран ставки налогов на грузовые автомобили выше, чем на легковые автомобили, хотя они и не взимаются пропорционально нанесенному ущербу. [60] Считается, что легковые автомобили практически не влияют на срок службы дорожного покрытия с точки зрения усталости материалов.

Другие виды отказов включают старение и истирание поверхности. С годами связующее в битумном слое износа становится более жестким и менее гибким. Когда он станет достаточно «старым», поверхность начнет терять агрегаты, а глубина макротекстуры резко увеличится. Если быстро не выполнить никаких действий по техническому обслуживанию на участке износа, образуются выбоины . Цикл замерзания-оттаивания в холодном климате резко ускорит разрушение дорожного покрытия, как только вода сможет проникнуть на поверхность. Наночастицы глины и коллоидного кремнезема потенциально могут быть использованы в качестве эффективных покрытий, защищающих от УФ-излучения, в асфальтовых покрытиях.

Если дорога по-прежнему структурно прочна, битумная поверхностная обработка, например, затирка или покраска поверхности, может продлить срок службы дороги при небольших затратах. В регионах с холодным климатом допускается использование шипованной резины на легковых автомобилях. В Швеции и Финляндии очень большая доля колейности приходится на шипованные шины легковых автомобилей . [61]

Физические свойства участка дорожного покрытия можно проверить с помощью дефлектометра падающего груза .

Было разработано несколько методов проектирования для определения толщины и состава дорожного покрытия, необходимого для выдерживания прогнозируемых транспортных нагрузок в течение заданного периода времени. Методы проектирования дорожного покрытия постоянно совершенствуются. Среди них метод проектирования покрытий Shell и «Руководство по проектированию конструкций дорожных покрытий» Американской ассоциации государственных дорожных и транспортных служб (AASHTO) 1993/98. В рамках процесса NCHRP было разработано механистически-эмпирическое руководство по проектированию, в результате которого появилось Руководство по механистическому эмпирическому проектированию покрытий (MEPDG), которое было принято AASHTO в 2008 году, хотя внедрение MEPDG департаментами транспорта штатов шло медленно. [62]

Дальнейшие исследования тротуаров, проведенные Университетским колледжем Лондона, привели к разработке внутреннего искусственного покрытия площадью 80 квадратных метров в исследовательском центре под названием « Лаборатория пешеходной доступности и среды движения» (ПАМЕЛА). Он используется для моделирования повседневных сценариев: от разных пользователей дорожного покрытия до различных условий дорожного покрытия. [63] Рядом с Обернским университетом также существует исследовательский центр , испытательный трек NCAT Pavement Test Track , который используется для проверки экспериментальных асфальтовых покрытий на долговечность.

Помимо затрат на ремонт, состояние дорожного покрытия имеет экономический эффект для участников дорожного движения. Сопротивление качению на неровном асфальте увеличивается, как и износ компонентов автомобиля. Подсчитано, что плохое дорожное покрытие обходится среднестатистическому водителю в США в 324 доллара в год на ремонт автомобиля, или в общей сложности 67 миллиардов долларов. Кроме того, было подсчитано, что небольшие улучшения состояния дорожного покрытия могут снизить расход топлива на 1,8–4,7%. [64]

Маркировка

Разметка дорожного покрытия используется на дорогах с твердым покрытием для предоставления указаний и информации водителям и пешеходам. Это могут быть механические маркеры, такие как кошачьи глаза , точки и полоски , или немеханические маркеры, такие как краски, термопласт , пластик и эпоксидная смола .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Неме, Жан (14 июля 2017 г.). «О долговечности дорожных покрытий». Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 22 октября 2017 г.
  2. ^ Рааб, Роберт (nd). «Долгосрочные исследования характеристик дорожного покрытия». Совет транспортных исследований . Проверено 22 октября 2017 г.
  3. ^ «Форд К., Арман М., Лаби С., Синха К.К., Томпсон П.Д., Широле А.М. и Ли З. 2012. Отчет NCHRP 713: Оценка ожидаемой продолжительности жизни дорожных активов. В Transportation Research Совет Национальной академии наук, Вашингтон, округ Колумбия. Совет транспортных исследований, Вашингтон, округ Колумбия» (PDF) .
  4. ^ «Пиронеси С.М. и Эль-Дираби Т. (2018). Использование анализа данных для экономически эффективного прогнозирования дорожных условий: пример индекса состояния дорожного покрытия: [сводный отчет] (№ FHWA-HRT-18-065) ). Соединенные Штаты. Федеральное управление автомобильных дорог. Управление исследований, разработок и технологий». Архивировано из оригинала 2 февраля 2019 года.
  5. ^ «Тротуар», Словарь Century
  6. ^ "тротуар, н." Оксфордский словарь английского языка, второе издание на компакт-диске (версия 4.0) Oxford University Press, 2009 г.
  7. ^ "асфальтоукладчик" по определению. 2. Оксфордский словарь английского языка, второе издание на компакт-диске (версия 4.0), Oxford University Press, 2009 г.
  8. ^ Лэй (1992), стр. 51
  9. ^ Лэй (1992), стр. 43
  10. ^ Лэй (1992), стр. 44
  11. ↑ Крейг, Дэвид, «Колосс дорог», Palimpsest , Strum.co.uk , получено 18 июня 2010 г.
  12. ^ Ральф Мортон (2002), Строительство Великобритании: Введение в отрасль, Оксфорд: Blackwell Science, стр. 51, ISBN 0-632-05852-8, получено 22 июня 2010 г.. (Детали этой истории немного различаются, но суть та же, как и основные факты).
  13. ^ Харрисон, Ян (2004), Книга изобретений, Вашингтон, округ Колумбия: Национальное географическое общество , стр. 277, ISBN 978-0-7922-8296-9, получено 23 июня 2010 г.
  14. ↑ Хули, Э. Пернелл, патент США 765 975 , «Аппарат для приготовления смолистого щебня», 26 июля 1904 г.
  15. ^ «Новости NUAE Geosynthetics Ltd.: Ветряная электростанция проекта Scout Moor» (PDF) . НУАЭ. Май 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 декабря 2015 г. . Проверено 2 ноября 2008 г.
  16. ^ Анон (июнь 1991 г.). «Дорожное строительство/Утепление грунта» (PDF) . Стиропор: Техническая информация . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2018 года . Проверено 29 января 2010 г.
  17. ^ «Технологии и исследования теплого асфальта» . Федеральное управление автомобильных дорог. 29 октября 2008 года . Проверено 4 августа 2010 г.
  18. ^ «Горячий, теплый, теплый и холодный асфальт» (PDF) . Программа местных дорог Корнелла. Июнь 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2012 г. . Проверено 4 августа 2010 г.
  19. ^ abc Гербрандт, Рон; Тим Махагонюк; Кэти Линн Борбели; Кертис Бертло (2000). «Руководства должны строго соблюдаться – никаких исключений» (PDF) . Влияние холодного рециклинга на индустрию тяжелых грузовиков . Материалы 6-й Международной конференции по весу и габаритам тяжелых транспортных средств . Проверено 25 января 2009 г.
  20. ^ Дэвид Джонс; Джон Харви; Имад Л. Аль-Кади; Анхель Матеос (2012). Достижения в проектировании дорожных покрытий благодаря полномасштабным ускоренным испытаниям дорожных покрытий. ЦРК Пресс. ISBN 978-0-203-07301-8.
  21. ^ «Для чего обычно используется прорезиненный асфальт» . 12 февраля 2021 г. Проверено 12 февраля 2021 г.
  22. ^ «Краткое исследование LCA: картирование избыточного потребления топлива» . cshub.mit.edu . 5 декабря 2014 года . Проверено 7 июня 2022 г.
  23. ^ «Бетонные дороги». конкретныеformworksydney.com . 11 января 2022 г. Проверено 27 июня 2022 г.
  24. ^ «Стратегическая основа дорожной инфраструктуры для Южной Африки, документ для обсуждения» . Transport.gov.za . 29 марта 2003 г. Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г. Проверено 27 июня 2022 г.
  25. ^ «Реставрация бетонного покрытия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 апреля 2012 года . Проверено 7 апреля 2012 г.
  26. ^ «Руководство по восстановлению бетонного покрытия для алмазного шлифования» . Проверено 7 апреля 2012 г.
  27. ^ "Бельфонтен, Огайо: фотография Корт-авеню" . Профиль города. 17 февраля 2011 года . Проверено 2 апреля 2018 г.
  28. ^ Ли, Би Джей; Ли, Х. (2004). «Позиционно-инвариантная нейронная сеть для цифрового анализа трещин в дорожном покрытии». Компьютерное гражданское и инфраструктурное проектирование . 19 (2): 105–118. дои : 10.1111/j.1467-8667.2004.00341.x. S2CID  109522695.
  29. ^ Калси, Билл; Шовер, Том (1980). Заставить Мичиган двигаться: история автомагистралей Мичигана и Министерства транспорта Мичигана. Лансинг, Мичиган: Департамент транспорта штата Мичиган. п. 4. ОСЛК  8169232 . Проверено 18 января 2021 г. - из Wikisource .
  30. ↑ Вайнгрофф, Ричард Ф. (7 апреля 2011 г.). «Линкольнское шоссе». fhwa.dot.gov . Федеральное управление автомобильных дорог . Проверено 25 сентября 2017 г. LHA также спонсировало короткие бетонные объектные дороги «Сидлинг-Майл» во многих местах (первая, построенная осенью 1914 года, находилась к западу от Мальты, штат Иллинойс). «Рассадные мили», согласно руководству LHA 1924 года, были предназначены «продемонстрировать желательность этого постоянного типа дорожного строительства» и «кристаллизовать общественное мнение» для «дальнейшего строительства того же характера». В целом, LHA работало с Ассоциацией портлендского цемента, чтобы организовать пожертвования цемента на посевной километраж... Самым известным «ростком» и одним из самых обсуждаемых участков Линкольнского шоссе был «идеальный участок» длиной 1,3 мили между Дайер и Шерервилл в округе Лейк, штат Индиана. В 1920 году LHA решило разработать модельный участок дороги, который будет пригоден не только для текущего движения, но и для движения по шоссе в течение следующих двух десятилетий. LHA собрало 17 ведущих экспертов страны по шоссейным дорогам на встречи в декабре 1920 и феврале 1921 года, чтобы решить детали проекта идеального участка. Они договорились о таких характеристиках, как: полоса отвода длиной 110 футов; Бетонное покрытие шириной 40 футов и толщиной 10 дюймов (в основу конструкции покрытия легла максимальная нагрузка 8000 фунтов на колесо); Минимальный радиус поворотов 1000 футов, с ограждением на всех насыпях; Кривые с возвышением (т. е. с креном) на скорости 35 миль в час; Никаких переездов и рекламных вывесок; и Тропа для пешеходов.
  31. ^ Хазанович, Л.; Ледерле, Р.; Томпкинс, Д.; Харви, Джей Ти; Синьор, Дж. (2012). Руководство по восстановлению бетонных покрытий с использованием асфальтовых покрытий (Заключительный отчет FHWA TPF-5(149)) .
  32. ^ Могадас Неджад, Ферейдун; Нури, Алиреза; Тулаби, Саид; Фаллах, Шахаб (8 августа 2014 г.). «Влияние использования геосинтетики на предотвращение отражающих трещин». Международный журнал дорожной техники . 16 (6): 477–487. дои : 10.1080/10298436.2014.943128. S2CID  137582766.
  33. ^ Лавин, Патрик (2003). Асфальтовые покрытия: Практическое руководство по проектированию, производству и эксплуатации для инженеров и архитекторов . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-203-45329-2.
  34. ^ abcdef Карлссон, Роберт; Исакссон, Ульф (1 февраля 2006 г.). «Материальные аспекты переработки асфальта — современное состояние». Журнал материалов в гражданском строительстве . 18 (1): 81–92. дои :10.1061/(asce)0899-1561(2006)18:1(81). ISSN  0899-1561.
  35. ^ Хекель, LB (1 апреля 2002 г.). «Укладка щебня с использованием битумно-бетонной облицовки - 10-летний опыт работы в Иллинойсе». Национальные академии наук, техники и медицины .
  36. ^ Аль-Кади, Имад; Эльсеифи, Мостафа; Карпентер, Сэмюэл (1 марта 2007 г.). «Регенерированное асфальтовое покрытие - обзор литературы». CiteSeerX 10.1.1.390.3460 . 
  37. ^ abcdefg «Принципы укладки асфальта». www.clrp.cornell.edu . Программа местных дорог Корнелла. Март 2004 года . Проверено 5 октября 2016 г.
  38. ^ Sprayed Seal, База знаний местных органов власти и муниципалитетов, по состоянию на 29 января 2010 г.
  39. ^ Грансберг, Дуглас Д.; Джеймс, Дэвид МБ (2005). Лучшие практики в области чип-уплотнений. Национальная кооперативная дорога. Совет транспортных исследований. стр. 13–20. ISBN 978-0-309-09744-4.
  40. ^ «Типы обработки микроповерхностей» .
  41. ^ «Более 100 автомобилистов подали иски о возмещении ущерба после отслоения дорожного уплотнения в Доум-Вэлли» .
  42. ^ Лазич, Звездан; Рон Гербрандт (2004). «Осуществимость альтернативных сооружений для хранения соли в Саскачеване, пример Нилбурга» (PDF) . Измерение показателей эффективности для принятия решений при проведении работ по зимнему техническому обслуживанию. 2004 Ежегодная конференция Транспортной ассоциации Канады . Саскачеван Дороги и транспорт. Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2009 года . Проверено 25 февраля 2009 г.
  43. ^ ab «Дороги и инфраструктура — правительство Саскачевана». Архивировано из оригинала 8 февраля 2008 года . Проверено 15 апреля 2008 г.
  44. ↑ Манинс, Рози (28 февраля 2009 г.). «Новый метод пылеподавления». Отаго Дейли Таймс . Проверено 5 ноября 2011 г.
  45. ^ Анон (июль 1998 г.). «Металлическая дорога бронзового века недалеко от Оксфорда». Британская археология: Новости (36) . Проверено 29 января 2010 г.
  46. ^ Анон. «Дорожный металл». Онлайн-словарь Мерриам-Вебстера . Мерриам Вебстер, Inc. Проверено 29 января 2010 г.
  47. ^ Анон. «Металл». Онлайн этимологический словарь . 2001 Дуглас Харпер . Проверено 29 января 2010 г.
  48. ^ Анон. «Металлическая дорога». Всемирная паутина онлайн . Программное обеспечение WordWeb . Проверено 29 января 2010 г.
  49. ^ «Поверхностный агрегат» (PDF) . Брошюра о продукте . Afrisam.com Южная Африка. 2008. Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2009 года . Проверено 25 января 2009 г.
  50. ^ Эзер, Маркус; Сабина Веркмайстер; Альваро Гонсалес; Дэвид Алебастр (2008). «Экспериментальное и численное моделирование воздействия нагрузки на модифицированные гранулированные покрытия» (PDF) . 8-й Всемирный конгресс по вычислительной механике 5-й Европейский конгресс по вычислительным методам в прикладных науках и технике ECCOMAS . Материалы 6-й Международной конференции по весу и габаритам тяжелых транспортных средств. Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2009 года . Проверено 25 января 2009 г.
  51. ^ Мэри К. Рукашаза-Мукоме; и другие. (2003). «Сравнение затрат на методы лечения, используемые для содержания или модернизации дорог с заполнителем» (PDF) . Материалы симпозиума по исследованию транспорта Среднего континента 2003 г. Университет штата Айова . Проверено 16 сентября 2011 г.
  52. ^ «Дороги к руинам: города рвут тротуар» . Уолл Стрит Джорнал . 17 июля 2010 г. Проверено 16 сентября 2011 г.
  53. ^ De balans opgemaakt: Duurzaam Veilig 1998–2007 [ Устойчивая безопасность в Нидерландах - 1998–2007 гг. ] (PDF) (на голландском языке). SWOV – Голландский институт исследований безопасности дорожного движения. 2009. с. 6 (аннотация на английском языке). ISBN 978-90-73946-06-4. Проверено 13 июля 2014 г.
  54. ↑ Хемброу, Дэвид (25 апреля 2011 г.). «Шум дороги, булыжник и гладкий асфальт». Вид с велосипедной дорожки . Проверено 14 августа 2014 г.
  55. ↑ Фред Янг (23 февраля 2013 г.). Чему Сиэтл может научиться у голландского уличного дизайна? (презентационное видео). Сиэтл Район Гринвэйс. Событие происходит в 3:49 и 9:19 мин. Архивировано из оригинала 13 ноября 2021 года . Проверено 14 августа 2014 г. ...велодорожка асфальтированная (...) и полоса для автомобилей кирпичная...
  56. ^ «Системы Endurablend для цветных покрытий — цвета, уплотнения, текстуры и средства защиты для продления срока службы поверхностей асфальта и бетонного покрытия» (PDF) . Проверено 13 ноября 2014 г.
  57. ^ Высокоэффективные пешеходные переходы (PDF) . Альтернативные концепции мощения . Проверено 13 ноября 2014 г.
  58. ^ «Декоративный штампованный асфальт». ТермоТрек . Проверено 13 ноября 2014 г.
  59. ^ Хоган, К. Майкл (сентябрь 1973 г.). «Анализ дорожного шума». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 2 (3): 387–392. Бибкод : 1973WASP....2..387H. дои : 10.1007/BF00159677. S2CID  109914430.
  60. ^ Заявление Гарта Далла для сенатского комитета Epw
  61. ^ «Расчистка земли». Расчистка земель Миннесоты . 11 января 2019 года . Проверено 10 октября 2019 г.
  62. ^ Ли, Цян; Сяо, Дэнни X.; Ван, Кельвин CP; Холл, Кевин Д.; Цю, Яньцзюнь (27 сентября 2013 г.). «Механистически-эмпирическое руководство по проектированию дорожных покрытий (MEPDG): вид с высоты птичьего полета». Журнал современного транспорта . 19 (2): 114–133. дои : 10.1007/bf03325749 .
  63. ^ «Ученые идут по технологическому тротуару» . Новости BBC . 12 сентября 2006 г. Проверено 22 мая 2010 г.
  64. ^ «Ценность гладкости». Лучшие дороги . Рэндалл Рейли. Август 2011.

Внешние ссылки