stringtranslate.com

Дорожное покрытие

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

Дорожное покрытие ( британский английский ) или мостовая ( североамериканский английский ) — это прочный поверхностный материал, уложенный на участке, предназначенном для движения транспортных средств или пешеходов , например, дорога или пешеходная дорожка . В прошлом широко использовались гравийные дорожные покрытия, щебень , булыжник , гранитная брусчатка , но в основном их заменили асфальт или бетон, уложенный на уплотненный базовый слой . Асфальтовые смеси используются в строительстве дорожных покрытий с начала 20-го века и бывают двух типов: асфальтированные (твердое покрытие) и неметаллические. Металлизированные дороги сделаны для того, чтобы выдерживать нагрузку от транспортных средств, и поэтому обычно устраиваются на часто используемых дорогах. Неметаллические дороги, также известные как гравийные дороги или грунтовые дороги, неровные и могут выдерживать меньший вес. Дорожные поверхности часто размечаются для направления движения .

Сегодня методы проницаемого покрытия начинают использоваться для дорог с низким воздействием и пешеходных дорожек для предотвращения наводнений. Тротуары имеют решающее значение для таких стран, как США и Канада , которые сильно зависят от автомобильных перевозок. Поэтому были запущены исследовательские проекты, такие как Long-Term Pavement Performance, для оптимизации жизненного цикла различных дорожных покрытий. [1] [2] [3] [4]

Тротуар , в строительстве, это наружное напольное или поверхностное покрытие. Материалы для мощения включают асфальт , бетон , камни, такие как плитняк , булыжник и брусчатка , искусственный камень , кирпич , плитку и иногда дерево. В ландшафтной архитектуре тротуары являются частью ландшафта и используются на тротуарах , дорожных покрытиях, патио , двориках и т. д.

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

Тротуарная плитка в виде битого гравия появилась еще до появления анатомически современных людей . Тротуарная плитка, выложенная узорами, похожими на мозаику, широко использовалась римлянами. [7]

Несущую способность и срок службы дорожного покрытия можно значительно повысить, организовав хороший дренаж с помощью открытых канав или закрытых дренажей для снижения содержания влаги в основании дорожного покрытия и земляном полотне .

Разработка

Старая римская дорога, ведущая из Иерусалима в Бейт-Губрин , примыкающая к региональному шоссе 375 в Израиле.
Различные слои дороги, включая асфальтовый слой. Общая толщина дорожного покрытия может быть измерена с использованием эквивалентности зернистого основания

Колесный транспорт создал потребность в более хороших дорогах. Как правило, природные материалы не могут быть одновременно достаточно мягкими, чтобы образовывать хорошо ровные поверхности, и достаточно прочными, чтобы выдерживать колесные транспортные средства, особенно во влажном состоянии, и оставаться неповрежденными. В городских районах стало выгодно строить улицы, вымощенные камнем, и, по сути, первые вымощенные улицы, по-видимому, были построены в Уре в 4000 году до нашей эры. Вельветовые дороги были построены в Гластонбери , Англия , в 3300 году до нашей эры [8] , а вымощенные кирпичом дороги 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 на Ближнем Востоке и в Греции были широко доступны инструменты для резки камня, что позволило вымостить местные улицы. [9] Примечательно, что около 2000 г. до н. э. минойцы построили 50-километровую мощеную дорогу от Кносса на севере Крита через горы до Гортины и Лебены , порта на южном побережье острова, которая имела боковые водостоки, мостовую толщиной 200 мм из блоков песчаника, связанных глиняно - гипсовым раствором , покрытую слоем базальтовых плит и имевшую отдельные обочины . Эту дорогу можно было бы считать превосходящей любую римскую дорогу . [10] Римские дороги варьировались от простых вельветовых дорог до мощеных дорог с использованием глубоких дорожных полотен из утрамбованного щебня в качестве подстилающего слоя, чтобы они оставались сухими, так как вода вытекала между камнями и фрагментами щебня, а не превращалась в грязь в глинистой почве.

Хотя и были попытки заново открыть римские методы, до XVIII века в дорожном строительстве было мало полезных инноваций. Первым профессиональным строителем дорог, появившимся во время промышленной революции, был Джон Меткалф , который построил около 290 километров (180 миль) платных дорог , в основном на севере Англии, с 1765 года, когда парламент принял закон, разрешающий создание платных трастов для строительства платных дорог в районе Кнаресборо .

Пьер-Мари-Жером Трезаге широко известен тем, что создал первый научный подход к дорожному строительству во Франции одновременно с Меткалфом. Он написал меморандум о своем методе в 1775 году, который стал общепринятой практикой во Франции. Он включал слой крупных камней, покрытый слоем более мелкого гравия.

К концу XVIII и началу XIX веков новые методы строительства автомагистралей были впервые предложены двумя британскими инженерами: Томасом Телфордом и Джоном Лаудоном МакАдамом . Метод строительства дорог Телфорда включал рытье большой траншеи, в которую устанавливался фундамент из тяжелой скалы. Он проектировал свои дороги так, чтобы они имели уклон вниз от центра, что позволяло осуществлять дренаж, что было значительным улучшением по сравнению с работой Трезаге. Поверхность его дорог состояла из щебня. МакАдам разработал недорогой материал для мощения из почвы и каменного заполнителя (известный как щебень ). Его метод строительства дорог был проще, чем у Телфорда, но более эффективен для защиты дорог: он обнаружил, что массивные фундаменты из камня на камне не нужны, и утверждал, что только местная почва будет поддерживать дорогу и движение по ней, пока она покрыта дорожной коркой, которая будет защищать почву под ней от воды и износа. [11] Размер камней был центральным в теории строительства дорог МакАдама. Нижняя толщина дороги в 200 миллиметров (7,9 дюйма) ограничивалась камнями размером не более 75 миллиметров (3,0 дюйма).

Современный гудрон был запатентован британским инженером-строителем Эдгаром Пернеллом Хули , который заметил, что пролитая на дорогу гудронированная смола удерживает пыль и создает гладкую поверхность. [12] В 1901 году он получил патент на гудронированную смолу. [13] Патент Хули 1901 года на гудронированную смолу включал механическое смешивание гудронированной смолы и заполнителя перед укладкой, а затем уплотнение смеси паровым катком . Гудрон был модифицирован путем добавления небольших количеств портландцемента , смолы и пека . [14]

Асфальт

Крупный план асфальта на подъездной дороге

Асфальт (в частности, асфальтобетон ), иногда называемый гибким покрытием, поскольку его вязкость вызывает незначительные деформации при распределении нагрузок, широко используется с 1920-х годов. Вязкая природа битумного связующего позволяет асфальтобетону выдерживать значительную пластическую деформацию , хотя усталость от повторяющейся нагрузки с течением времени является наиболее распространенным механизмом разрушения. Большинство асфальтовых покрытий укладываются на гравийное основание, которое, как правило, по крайней мере такой же толщины, как слой асфальта, хотя некоторые асфальтовые покрытия «полной глубины» укладываются непосредственно на естественное подстилающее основание . В районах с очень мягкими или расширяющимися подстилающими основаниями, такими как глина или торф , могут потребоваться толстые гравийные основания или стабилизация подстилающего основания 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 мороза в подстилающее основание. [16]

В зависимости от температуры, при которой он наносится, асфальт классифицируется как горячая смесь, теплая смесь, полутеплая смесь или холодная смесь. Горячая асфальтовая смесь наносится при температуре более 150 °C (300 °F) с помощью свободно плавающей стяжки . Теплая асфальтовая смесь наносится при температуре 95–120 °C (200–250 °F), что приводит к снижению потребления энергии и выбросов летучих органических соединений . [17] Холодная асфальтовая смесь часто используется на сельских дорогах с низкой интенсивностью движения, где горячая асфальтовая смесь слишком сильно остынет во время долгой поездки от асфальтобетонного завода до строительной площадки. [18]

Асфальтобетонное покрытие обычно строится для магистралей с высокой интенсивностью движения, имеющих среднюю ежедневную нагрузку более 1200 транспортных средств в день. [19] Преимущества асфальтовых дорог включают относительно низкий уровень шума, относительно низкую стоимость по сравнению с другими методами мощения и воспринимаемую простоту ремонта. Недостатки включают меньшую долговечность, чем у других методов мощения, меньшую прочность на разрыв, чем у бетона, тенденцию становиться скользким и мягким в жаркую погоду и определенное количество углеводородного загрязнения почвы, грунтовых вод или водных путей .

Укладка асфальта

В середине 1960-х годов впервые был использован прорезиненный асфальт , смешанный с резиновой крошкой из использованных шин с асфальтом. [20] Хотя это потенциальное применение для шин, которые в противном случае заполнили бы свалки и представляли бы опасность возгорания, прорезиненный асфальт показал большую частоту износа в циклах замораживания-оттаивания в умеренных зонах из-за неоднородного расширения и сжатия с нерезиновыми компонентами. Применение прорезиненного асфальта более чувствительно к температуре и во многих местах может применяться только в определенное время года. [21] Результаты исследований долгосрочных акустических преимуществ прорезиненного асфальта неубедительны. Первоначальное применение прорезиненного асфальта может обеспечить снижение на 3–5 децибел (дБ) выбросов шума от шин и дорожного покрытия; однако это означает всего 1–3 дБ общего снижения шума от движения в сочетании с другими компонентами шума от движения. По сравнению с традиционными пассивными мерами по снижению уровня шума (например, шумозащитными стенами и земляными насыпями) прорезиненный асфальт обеспечивает более краткосрочные и меньшие акустические преимущества при, как правило, гораздо более высоких затратах. [ необходима цитата ]

Конкретный

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

Бетонные поверхности (в частности, бетон на основе портландцемента ) создаются с использованием бетонной смеси из портландцемента, крупного заполнителя , песка и воды. Практически во все современные смеси также добавляются 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 может снизить стоимость бетона и улучшить его физические свойства. Материал наносится на свежеприготовленный раствор и обрабатывается механически, чтобы уплотнить внутреннюю часть и выдавить часть цементного раствора на поверхность, чтобы получить более гладкую, плотную поверхность без сот. Вода позволяет смеси объединяться на молекулярном уровне в химической реакции, называемой гидратацией .

Бетонные поверхности были классифицированы на три общих типа: гладкие сочлененные (JPCP), армированные сочлененные (JRCP) и непрерывно армированные (CRCP). Единственное, что отличает каждый тип, это система соединений, используемая для контроля за развитием трещин.

Одним из основных преимуществ бетонных покрытий является то, что они, как правило, прочнее и долговечнее асфальтовых дорог. Поверхность может быть рифленой, чтобы обеспечить прочную противоскользящую поверхность. Бетонные дороги более экономичны в вождении 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 мощения. [22] Современные методы мощения 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] Другим важным преимуществом является то, что можно использовать водонепроницаемый бетон, что устраняет необходимость размещения ливневых стоков рядом с дорогой и снижает необходимость в слегка наклонной подъездной дороге для отвода дождевой воды. Избежание сброса дождевой воды с помощью стока также означает, что требуется меньше электроэнергии (в противном случае в системе распределения воды потребовалось бы больше насосов), и дождевая вода не загрязняется, поскольку она больше не смешивается с загрязненной водой. Вместо этого она немедленно впитывается землей. [24] Предыдущий недостаток заключался в том, что они имели более высокую первоначальную стоимость и могли быть более трудоемкими для строительства. Эта стоимость обычно может быть компенсирована за счет длительного жизненного цикла покрытия и более высокой стоимости битума. Бетонное покрытие может поддерживаться в хорошем состоянии с течением времени, используя ряд методов, известных как восстановление бетонного покрытия , которые включают алмазное шлифование , модернизацию с использованием дюбелей , герметизацию швов и трещин, перекрестную сшивку и т. д. Алмазное шлифование также полезно для снижения шума и восстановления сопротивления скольжению в старом бетонном покрытии. [25] [26]

Первой улицей в Соединенных Штатах, которая была вымощена бетоном, была Корт-авеню в Беллефонтейне, 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 шоссейных дорог 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 устанавливать «мили рассады» специально вымощенного бетоном дорожного полотна в различных местах на американском Среднем Западе , начиная с 1914 года к западу от Мальты, штат Иллинойс , при этом используя бетон с указанным «идеальным участком» бетона для шоссе Линкольна в округе Лейк, штат Индиана , в течение 1922 и 1923 годов. [30]

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

Композитное дорожное покрытие

Пример композитного покрытия: горячая асфальтобетонная смесь, уложенная на портландцементное бетонное покрытие

Композитные покрытия объединяют подслой из портландцемента и асфальтовый верхний слой. Обычно их используют для восстановления существующих дорог, а не при новом строительстве. Асфальтовые верхние слои иногда укладываются на поврежденный бетон для восстановления гладкой поверхности износа. [31] Недостатком этого метода является то, что движение в швах между нижележащими бетонными плитами, будь то из-за теплового расширения и сжатия или из-за прогиба бетонных плит под нагрузкой на ось грузовика , обычно вызывает отражательные трещины в асфальте.

Для уменьшения отражательного растрескивания бетонное покрытие разламывают с помощью процесса «разрыв и усадка», «трещина и усадка» или процесса «рубблизации» . Геосинтетика может использоваться для контроля отражательного растрескивания. [32] При процессах «разрыв и усадка» и «трещина и усадка» на бетон падает тяжелый груз, чтобы вызвать растрескивание, затем используется тяжелый каток, чтобы посадить полученные куски в основание. Основное различие между двумя процессами заключается в оборудовании, используемом для разлома бетонного покрытия, и размере полученных кусков. Теория заключается в том, что частые мелкие трещины будут распространять тепловое напряжение на более широкую область, чем редкие крупные стыки, снижая нагрузку на вышележащее асфальтовое покрытие. «Рубблизация» — это более полное разрушение старого, изношенного бетона, эффективно превращающее старое покрытие в агрегатное основание для новой асфальтовой дороги. [33]

В процессе побелки для восстановления поврежденного асфальтового покрытия дороги используется бетон на основе портландцемента.

Переработка

Асфальтоукладочная машина в Бойсе, штат Айдахо.

Изношенное дорожное покрытие может быть повторно использовано при восстановлении дорожного полотна. Существующее дорожное покрытие разрушается и может быть измельчено на месте с помощью процесса, называемого фрезерованием . Такое дорожное покрытие обычно называют восстановленным асфальтовым покрытием (RAP). RAP может быть доставлен на асфальтобетонный завод, где он будет складирован для использования в новых смесях для дорожного покрытия [34] или может быть переработан на месте с использованием методов, описанных ниже.

Методы переработки на месте

Битумная поверхность

Недавно установленное покрытие Chipseal на Эллсворт-роуд в Томахе, штат Висконсин

Обработка поверхности битумом (BST) или chipseal используется в основном на дорогах с низкой интенсивностью движения, но также в качестве герметизирующего слоя для обновления асфальтобетонного покрытия. Обычно он состоит из заполнителя, нанесенного на распыленную асфальтовую эмульсию или разбавленный асфальтовый цемент. Затем заполнитель вдавливается в асфальт путем прокатки, как правило, резиновым катком . Этот тип поверхности описывается широким спектром региональных терминов, включая «chip seal», «tar and chip», «oil and stone», «seal coat», «sprayed seal», [38] «surface processing», [39] «microsurfacing», [40] «seal», [41] или просто как «bitumen».

BST используется на сотнях миль шоссе Аляска и других подобных дорогах на Аляске , территории Юкон и северной части Британской Колумбии . Простота применения BST является одной из причин его популярности, но другой является его гибкость, которая важна, когда дороги укладываются на нестабильной местности, которая оттаивает и размягчается весной.

Другие типы BST включают микроукладку, шламовые уплотнения и Novachip. Они укладываются с использованием специализированного и фирменного оборудования. Чаще всего они используются в городских районах, где неровности и рыхлые камни, связанные с чип-уплотнениями, считаются нежелательными.

Тонкая мембранная поверхность

Тонкая мембранная поверхность (TMS) представляет собой обработанный маслом заполнитель , который укладывается на гравийное дорожное полотно, создавая дорогу без пыли. [42] Дорога TMS уменьшает проблемы с грязью и обеспечивает дороги без камней для местных жителей, где загруженное движение грузовиков незначительно. Слой TMS не добавляет значительной структурной прочности, и поэтому используется на второстепенных автомагистралях с низкой интенсивностью движения и минимальной весовой нагрузкой. Строительство включает в себя минимальную подготовку основания, после чего следует покрытие холодным асфальтобетонным заполнителем размером 50–100 мм (2–4 дюйма) . [19] Операционный отдел Министерства автомобильных дорог и инфраструктуры в Саскачеване несет ответственность за обслуживание 6102 километров (3792 миль) автомагистралей с тонкой мембранной поверхностью (TMS). [43]

Отта тюлень

Otta seal — это недорогое дорожное покрытие толщиной 16–30 мм ( 5 ⁄ 8 – 1+1 ⁄ 8  дюйма) смеси битума и щебня. [44]

Гравийное покрытие

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, которая, как полагают, относится к бронзовому веку . [45] Применение гравия или « металлизация » имело два различных применения в дорожном покрытии. Термин « щебеночный щебень» относится к щебню или шлакам , используемым при строительстве или ремонте дорог или железных дорог , [46] и происходит от латинского слова metallum , что означает как « шахта », так и « карьер ». [47] Первоначально этот термин относился к процессу создания гравийного дорожного полотна. Сначала маршрут дороги выкапывался на несколько футов, и, в зависимости от местных условий, могли быть добавлены или не добавлены французские дренажи . Затем укладывались и уплотнялись большие камни, за которыми следовали последовательные слои более мелких камней, пока дорожное покрытие не состояло из небольших камней, уплотненных в твердую, прочную поверхность. «Road metal» позже стало названием каменной крошки, смешанной с дегтем для формирования дорожного покрытия — tarmac . Дорога из такого материала называется « metalled road » в Великобритании, « paved road » в Канаде и США или « sealted road » в некоторых частях Канады, Австралии и Новой Зеландии. [48]

Гранулированное покрытие может использоваться при интенсивности движения, когда среднегодовой дневной трафик составляет 1200 транспортных средств в день или меньше. [ требуется ссылка ] Существует некоторая структурная прочность, если дорожное покрытие объединяет подложку и основание и покрыто двухфракционным уплотняющим заполнителем с эмульсией. [19] [49] Помимо 4929 километров (3063 миль) гранулированных покрытий, обслуживаемых в Саскачеване, около 40% дорог Новой Зеландии представляют собой несвязанные гранулированные покрытия. [43] [50]

Решение о том, следует ли прокладывать гравийную дорогу или нет, часто зависит от интенсивности движения. Было обнаружено, что расходы на содержание гравийных дорог часто превышают расходы на содержание асфальтированных или обработанных дорог, когда интенсивность движения превышает 200 транспортных средств в день. [51]

Тротуар заканчивается и переходит в дорогу с гравийным покрытием

Некоторые сообщества считают целесообразным заменить асфальтированные дороги с низкой интенсивностью движения на щебневые покрытия. [52]

Другие поверхности

Тротуары (или павиоры ), как правило, в виде сборных бетонных блоков, часто используются в эстетических целях или иногда на портовых сооружениях, где наблюдается длительная нагрузка на дорожное покрытие. Тротуары редко используются в районах, где наблюдается высокоскоростное движение транспортных средств.

Машина для укладки кирпича

Кирпичные , булыжники , брусчатка , деревянные планки и деревянные блоки для мощения, 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, как правило, сохраняются только по историческим или эстетическим причинам. [ требуется ссылка ] Однако в некоторых странах они все еще распространены на местных улицах. В Нидерландах кирпичное мощение сделало что-то вроде возвращения 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 в целях успокоения движения . [53] Одной из популярных мер является использование кирпичного мощения — шум и вибрация замедляют автомобилистов. В то же время не редкость, когда велосипедные дорожки вдоль дороги имеют более гладкую поверхность, чем сама дорога. [54] [55]

Хотя в настоящее время такие покрытия редко возводятся, под современными асфальтобетонными или портландцементными покрытиями иногда можно обнаружить покрытия из щебня и асфальта раннего типа , поскольку стоимость их удаления во время реконструкции не окажет существенного влияния на прочность и долговечность новой поверхности.

Существуют способы создания внешнего вида кирпичного покрытия без расходов на настоящие кирпичи. Первый метод создания кирпичной текстуры заключается в нагревании асфальтового покрытия и использовании металлической проволоки для отпечатывания кирпичного рисунка с помощью уплотнителя для создания штампованного асфальта . Похожий метод заключается в использовании резиновых инструментов для отпечатывания для прижатия тонкого слоя цемента для создания декоративного бетона . Другой метод заключается в использовании трафарета кирпичного рисунка и нанесении на трафарет отделочного материала. Материалы, которые можно применять для придания цвета кирпичу и сопротивления скольжению, могут быть во многих формах. Примером может служить использование цветного полимерно-модифицированного бетонного раствора , который можно наносить путем стяжки или распыления. [56] Другим материалом является армированный заполнителем термопластик , который можно наносить на верхний слой поверхности кирпичного рисунка с помощью нагрева. [57] Другие материалы покрытия для штампованного асфальта — это краски и двухкомпонентное эпоксидное покрытие. [58]

Акустические последствия

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

Типы дорожного покрытия вносят дифференциальный шумовой эффект до 4 дБ , причем самые громкие — это дороги с чип-силом и рифленые дороги, а самые тихие — бетонные поверхности без распорок. Асфальтовые поверхности ведут себя промежуточно по отношению к бетону и чип-силу . Было показано, что прорезиненный асфальт обеспечивает снижение шума от шин на 3–5 дБ и незначительное снижение общего уровня шума от дороги на 1–3 дБ по сравнению с обычными асфальтовыми покрытиями.

Поверхностный износ

Разрушающийся асфальт

Поскольку системы дорожного покрытия в первую очередь выходят из строя из-за усталости (подобно металлам ), ущерб, наносимый дорожному покрытию, увеличивается пропорционально четвертой степени нагрузки на ось транспортных средств, проезжающих по нему. Согласно дорожному тесту AASHO , тяжело нагруженные грузовики могут нанести в 10 000 раз больший ущерб, чем обычный легковой автомобиль. По этой причине налоговые ставки для грузовиков выше, чем для легковых автомобилей в большинстве стран, хотя они не взимаются пропорционально нанесенному ущербу. [60] Считается, что легковые автомобили оказывают незначительное практическое влияние на срок службы дорожного покрытия с точки зрения усталости материалов.

Другие режимы отказа включают старение и истирание поверхности. С годами связующее в битумном слое износа становится жестче и менее гибким. Когда оно становится достаточно «старым», поверхность начинает терять заполнители, и глубина макротекстуры резко увеличивается. Если быстро не предпринять меры по обслуживанию слоя износа, образуются выбоины . Цикл замерзания-оттаивания в холодном климате резко ускорит ухудшение состояния дорожного покрытия, как только вода сможет проникнуть в поверхность. Глина и наночастицы коллоидного кремнезема потенциально могут использоваться в качестве эффективных покрытий, защищающих от старения под воздействием УФ-излучения, в асфальтовых покрытиях.

Если дорога все еще структурно прочна, битумная обработка поверхности, такая как чипсил или поверхностная обработка, может продлить срок службы дороги при низких затратах. В районах с холодным климатом шипованные шины могут быть разрешены на легковых автомобилях. В Швеции и Финляндии шипованные шины легковых автомобилей составляют очень большую долю колейности дорожного покрытия . [61]

Физические свойства участка дорожного покрытия можно проверить с помощью дефлектометра с падающим грузом .

Было разработано несколько методов проектирования для определения толщины и состава дорожных покрытий, необходимых для выдерживания прогнозируемых транспортных нагрузок в течение определенного периода времени. Методы проектирования дорожного покрытия постоянно развиваются. Среди них метод проектирования Shell Pavement и «Руководство по проектированию конструкций дорожного покрытия» Американской ассоциации государственных должностных лиц автомагистралей и транспорта (AASHTO) 1993/98. Механистико-эмпирическое руководство по проектированию было разработано в ходе процесса NCHRP, что привело к появлению Механистического эмпирического руководства по проектированию дорожного покрытия (MEPDG), которое было принято AASHTO в 2008 году, хотя внедрение MEPDG государственными департаментами транспорта было медленным. [62]

Дальнейшие исследования тротуаров, проведенные Лондонским университетским колледжем, привели к разработке крытого искусственного тротуара площадью 80 кв. м в исследовательском центре под названием Лаборатория доступности и движения пешеходов (PAMELA). Он используется для моделирования повседневных сценариев, от разных пользователей тротуара до различных условий покрытия. [63] Также существует исследовательский центр около Университета Оберна , NCAT Pavement Test Track , который используется для испытания экспериментальных асфальтовых покрытий на прочность.

Помимо расходов на ремонт, состояние дорожного покрытия имеет экономические последствия для участников дорожного движения. На неровном покрытии увеличивается сопротивление качению , а также износ компонентов транспортного средства. Было подсчитано, что плохое дорожное покрытие обходится среднему водителю США в 324 доллара в год на ремонт транспортного средства, или в общей сложности в 67 миллиардов долларов. Также было подсчитано, что небольшие улучшения состояния дорожного покрытия могут снизить расход топлива от 1,8 до 4,7%. [64]

Маркировки

Дорожная разметка используется на асфальтированных дорогах для предоставления направления и информации водителям и пешеходам. Она может быть в форме механических маркеров, таких как кошачьи глаза , точки ботта и полосы рокота , или немеханических маркеров, таких как краски, термопластик , пластик и эпоксидная смола .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Nehme, Jean (14 июля 2017 г.). «О долгосрочных эксплуатационных характеристиках дорожного покрытия». Федеральное управление автомагистралей . Получено 22 октября 2017 г.
  2. ^ Рааб, Роберт (б. д.). «Исследования долгосрочных характеристик дорожного покрытия». Transportation Research Board . Получено 22 октября 2017 г.
  3. ^ "Ford, K., Arman, M., Labi, S., Sinha, KC, Thompson, PD, Shirole, AM и Li, Z. 2012. Отчет NCHRP 713: Оценка ожидаемой продолжительности жизни дорожных активов. В Совете по транспортным исследованиям, Национальная академия наук, Вашингтон, округ Колумбия. Совет по транспортным исследованиям, Вашингтон, округ Колумбия" (PDF) .
  4. ^ "Piryonesi, SM, & El-Diraby, T. (2018). Использование аналитики данных для экономически эффективного прогнозирования дорожных условий: случай 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 г.
  5. ^ "Pavement", The Century Dictionary
  6. ^ "pavement, n." Оксфордский словарь английского языка, второе издание на CD-ROM (версия 4.0) Oxford University Press, 2009
  7. ^ "paver" def. 2. Оксфордский словарь английского языка, второе издание на CD-ROM (v. 4.0) Oxford University Press, 2009
  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.. (Подробности 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 , «Устройство для приготовления дегтярного щебня», 26 июля 1904 г.
  15. ^ "NUAE Geosynthetics Ltd. News: Project Scout Moor Wind farm" (PDF) . NUAE. Май 2007. Архивировано из оригинала (PDF) 8 декабря 2015 года . Получено 2 ноября 2008 года .
  16. ^ Anon (июнь 1991 г.). "Строительство автомагистралей/Изоляция грунта" (PDF) . Styropor: Техническая информация . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2018 г. . Получено 29 января 2010 г. .
  17. ^ "Технологии и исследования теплых асфальтобетонных смесей". Федеральное управление шоссейных дорог. 29 октября 2008 г. Получено 4 августа 2010 г.
  18. ^ "Горячая, теплая, теплая и холодная смесь асфальта" (PDF) . Программа местных дорог Корнелла. Июнь 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2012 г. Получено 4 августа 2010 г.
  19. ^ abc Gerbrandt, Ron; Tim Makahoniuk; Cathy Lynn Borbely; Curtis Berthelot (2000). "Guidelines must be strictly – No exceptions" (PDF) . Влияние холодной переработки на месте на отрасль большегрузных автомобилей . 6-я Международная конференция по весам и размерам большегрузных автомобилей . Получено 25 января 2009 г.
  20. ^ Дэвид Джонс; Джон Харви; Имад Л. Аль-Кади; Анхель Матеос (2012). Достижения в проектировании дорожных покрытий посредством полномасштабных ускоренных испытаний дорожных покрытий. CRC Press. ISBN 978-0-203-07301-8.
  21. ^ «Для чего обычно используется прорезиненный асфальт». 12 февраля 2021 г. Получено 12 февраля 2021 г.
  22. ^ "Краткий обзор исследования LCA: Картографирование избыточного потребления топлива". cshub.mit.edu . 5 декабря 2014 г. Получено 7 июня 2022 г.
  23. ^ "Бетонные дороги". concreteformworksydney.com . 11 января 2022 г. . Получено 27 июня 2022 г. .
  24. ^ "Стратегические рамки дорожной инфраструктуры для Южной Африки. Документ для обсуждения". transport.gov.za . 29 марта 2003 г. Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г. Получено 27 июня 2022 г.
  25. ^ "Concrete Pavement Restoration" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 апреля 2012 г. . Получено 7 апреля 2012 г. .
  26. ^ "Руководство по восстановлению бетонного покрытия с помощью алмазной шлифовки" . Получено 7 апреля 2012 г.
  27. ^ "Bellefontaine, Ohio: Court Avenue photo". Профиль города. 17 февраля 2011 г. Получено 2 апреля 2018 г.
  28. ^ Ли, Б. Дж.; Ли, Х. (2004). «Позиционно-инвариантная нейронная сеть для цифрового анализа трещин дорожного покрытия». Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering . 19 (2): 105–118. doi :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. ^ Weingroff, Richard F. (7 апреля 2011 г.). "The Lincoln Highway". Федеральное управление автомагистралей (FHWA) . Федеральное управление автомагистралей . Получено 25 сентября 2017 г. LHA также спонсировала короткие бетонные дороги для наглядного урока "Seedling Mile" во многих местах (первая, построенная осенью 1914 года, находилась к западу от Мальты, штат Иллинойс). "Seedling Miles", согласно руководству LHA 1924 года, были призваны "продемонстрировать желательность этого постоянного типа дорожного строительства" и "кристаллизовать общественное мнение" для "дальнейшего строительства того же характера". В целом, LHA работала с Portland Cement Association, чтобы организовать пожертвования цемента для посевного километража... Самым известным «саженцем» и одним из самых обсуждаемых участков шоссе Линкольна был «Идеальный участок» длиной 1,3 мили между Дайером и Шерервиллем в округе Лейк, штат Индиана. В 1920 году LHA решила разработать модельный участок дороги, который был бы пригоден не только для текущего трафика, но и для транспортировки по шоссе в течение следующих 2 десятилетий. LHA собрала 17 ведущих экспертов страны по шоссе на встречи в декабре 1920 года и феврале 1921 года, чтобы определить детали проекта Идеального участка. Они согласовали такие характеристики, как: 110-футовая полоса отвода; 40-футовое бетонное покрытие толщиной 10 дюймов (максимальная нагрузка на колесо составляла 8000 фунтов в качестве основы для проектирования покрытия); Минимальный радиус поворотов 1000 футов, с ограждением на всех насыпях; Повороты с виражами (т.е. с наклоном) для скорости 35 миль в час; Отсутствие переездов или рекламных знаков; и Тротуар для пешеходов.
  31. ^ Хазанович, Л.; Ледерле, Р.; Томпкинс, Д.; Харви, Дж. Т.; Синьор, Дж. (2012). Руководство по восстановлению бетонных покрытий с использованием асфальтобетонных покрытий (FHWA TPF-5(149) Заключительный отчет) .
  32. ^ Могадас Неджад, Ферейдун; Нури, Алиреза; Тулаби, Саид; Фаллах, Шахаб (8 августа 2014 г.). «Влияние использования геосинтетики на предотвращение образования отражающих трещин». Международный журнал по проектированию дорожных покрытий . 16 (6): 477–487. doi :10.1080/10298436.2014.943128. S2CID  137582766.
  33. ^ Лавин, Патрик (2003). Асфальтовые покрытия: практическое руководство по проектированию, производству и обслуживанию для инженеров и архитекторов . CRC Press. ISBN 978-0-203-45329-2.
  34. ^ abcdef Карлссон, Роберт; Исакссон, Ульф (1 февраля 2006 г.). «Аспекты переработки асфальта, связанные с материалами — современное состояние». Журнал материалов в гражданском строительстве . 18 (1): 81–92. doi :10.1061/(asce)0899-1561(2006)18:1(81). ISSN  0899-1561.
  35. ^ Хеккель, Л. Б. (1 апреля 2002 г.). «Рубблирование с использованием асфальтобетонного покрытия — 10-летний опыт в Иллинойсе». Национальная академия наук, инженерии и медицины .
  36. ^ Аль-Кади, Имад; Эльсейфи, Мостафа; Карпентер, Самуэль (1 марта 2007 г.). «Восстановленное асфальтовое покрытие — обзор литературы». CiteSeerX 10.1.1.390.3460 . 
  37. ^ abcdefg "Принципы асфальтового покрытия". www.clrp.cornell.edu . Программа местных дорог Корнелла. Март 2004 г. Получено 5 октября 2016 г.
  38. ^ Sprayed Seal, База знаний местного самоуправления и муниципалитетов, дата обращения 29 января 2010 г.
  39. ^ Грансберг, Дуглас Д.; Джеймс, Дэвид МБ (2005). Лучшие практики Chip Seal. National Cooperative Highway. Transportation Research Board. стр. 13–20. ISBN 978-0-309-09744-4.
  40. ^ «Типы обработки микроповерхностей».
  41. ^ «Более 100 автомобилистов подали иски о возмещении ущерба после того, как в Доум-Вэлли отошла дорожная изоляция».
  42. ^ Lazic, Zvjezdan; Ron Gerbrandt (2004). "Возможность альтернативных структур хранения соли в исследовании случая Саскачевана Neilburg" (PDF) . Измерение показателей эффективности для принятия решений при зимнем обслуживании. Ежегодная конференция Ассоциации транспорта Канады 2004 г. . Автомагистрали и транспорт Саскачевана. Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2009 г. . Получено 25 февраля 2009 г. .
  43. ^ ab "Автомагистрали и инфраструктура — Правительство Саскачевана". Архивировано из оригинала 8 февраля 2008 года . Получено 15 апреля 2008 года .
  44. ^ Manins, Rosie (28 февраля 2009 г.). "Новый метод подавления пыли". Otago Daily Times . Получено 5 ноября 2011 г.
  45. ↑ Anon (июль 1998 г.). «Дорога с покрытием из металла бронзового века около Оксфорда». British Archaeology: News (36) . Получено 29 января 2010 г.
  46. ^ Anon. "Road metal". Онлайн-словарь Merriam-Webster . Merriam Webster inc . Получено 29 января 2010 г.
  47. ^ Anon. "Metal". Онлайновый этимологический словарь . 2001 Douglas Harper . Получено 29 января 2010 .
  48. ^ Anon. "Metalled Road". World Web Online . WordWeb Software . Получено 29 января 2010 г.
  49. ^ "Surfacing Aggregate" (PDF) . Брошюра продукта . Afrisam.com Южная Африка. 2008. Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2009 . Получено 25 января 2009 .
  50. ^ Oeser, Markus; Sabine Werkmeister; Alvaro Gonzales; David Alabaster (2008). "Экспериментальное и численное моделирование воздействия нагрузки на модифицированные зернистые покрытия" (PDF) . 8-й Всемирный конгресс по вычислительной механике 5-й Европейский конгресс по вычислительным методам в прикладных науках и инжиниринге ECCOMAS . 6-я Международная конференция по весам и размерам большегрузных транспортных средств Труды. Архивировано из оригинала (PDF) 18 марта 2009 г. . Получено 25 января 2009 г. .
  51. ^ Мэри К. Рукашаза-Мукоме; и др. (2003). "Сравнение стоимости методов, используемых для поддержания или модернизации дорог с щебнем" (PDF) . Труды симпозиума по транспортным исследованиям Среднего континента 2003 года . Университет штата Айова . Получено 16 сентября 2011 г.
  52. ^ «Дороги к руинам: города разрывают мостовую». Wall Street Journal . 17 июля 2010 г. Получено 16 сентября 2011 г.
  53. ^ De balans opgemaakt: Duurzaam Veilig 1998–2007 [ Устойчивая безопасность в Нидерландах - 1998–2007 ] (PDF) (на голландском языке). SWOV – Голландский институт исследований безопасности дорожного движения. 2009. с. 6 (аннотация на английском языке). ISBN 978-90-73946-06-4. Получено 13 июля 2014 г.
  54. ^ Хемброу, Дэвид (25 апреля 2011 г.). «Дорожный шум, булыжники и гладкий асфальт». Вид с велосипедной дорожки . Получено 14 августа 2014 г.
  55. ^ Фред Янг (23 февраля 2013 г.). Чему Сиэтл может научиться у голландского уличного дизайна? (видеопрезентация). Seattle Neighborhood Greenways. Мероприятие происходит в 3:49 и 9:19 мин. Архивировано из оригинала 13 ноября 2021 г. Получено 14 августа 2014 г. ... велосипедная дорожка заасфальтирована (...), а полоса для автомобилей выложена кирпичом ...
  56. ^ «Системы Endurablend для цветного покрытия — цвета, герметики, текстуры и средства защиты для продления срока службы асфальтовых и бетонных покрытий» (PDF) . Получено 13 ноября 2014 г.
  57. ^ Высокопроизводительные пешеходные переходы (PDF) . Альтернативные концепции дорожного покрытия . Получено 13 ноября 2014 г.
  58. ^ "Декоративный штампованный асфальт". ThermOTrack . Получено 13 ноября 2014 г. .
  59. ^ Хоган, К. Майкл (сентябрь 1973 г.). «Анализ шума на шоссе». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 2 (3): 387–392. Bibcode : 1973WASP....2..387H. doi : 10.1007/BF00159677. S2CID  109914430.
  60. ↑ Заявление Гарта Далла для сенатского комитета Epw
  61. ^ "Land Clearing". MN Land Clearing . 11 января 2019 г. Получено 10 октября 2019 г.
  62. ^ Ли, Цян; Сяо, Дэнни X.; Ван, Кельвин CP; Холл, Кевин D.; Цю, Яньцзюнь (27 сентября 2013 г.). «Руководство по механистическо-эмпирическому проектированию дорожного покрытия (MEPDG): вид с высоты птичьего полета». Журнал современного транспорта . 19 (2): 114–133. doi : 10.1007/bf03325749 .
  63. ^ "Ученые ходят по технологическому тротуару". BBC News . 12 сентября 2006 г. Получено 22 мая 2010 г.
  64. ^ "Ценность гладкости". Лучшие дороги . Рэндалл Рейлли. Август 2011.

Внешние ссылки