Глава 18. Ликвидация колей на автомобильных дорогах

18.1. Оценка характера и выявление причин колееобразования

Участки дорог с образовавшейся колеёй выявляют в процессе диагностики состояния дорог. Тогда же измеряют глубину колеи и оценивают степень её влияния на скорость и безопасность движения, исходя из которого принимают принципиальное решение о необходимости её устранения.

Руководствуясь Классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог, предварительно назначают вид ремонта. Чтобы обосновать вид ремонта и определить состав и объемы работ, необходимо выявить причины образования колеи на каждом характерном участке. Для этого следует выполнить детальные обследования каждого участка дороги, на котором намечаются ремонтные работы.

Колея образуется в результате интенсивного движения транспортных средств при высокой температуре воздуха и покрытия летом и при повышенной влажности грунтов земляного полотна весной; недостаточной сдвигоустойчивости слоев асфальтобетонного покрытия или основания, а также грунтов активной зоны земляного полотна. При этом происходит истирание верхнего слоя покрытия в полосе наката, доуплотнение или переуплотнение слоев дорожной одежды (с разрушением щебня или без него), отслаивание или выкрашивание верхнего слоя, пластическое деформирование слоев дорожной одежды.

Накопление остаточных деформаций и структурных разрушений может происходить в одном или сразу в нескольких слоях дорожной конструкции. Верхний слой покрытия расположен в зоне максимальных температурных воздействий и воспринимает наибольшую нафузку от колес транспорта. Поэтому он подвержен деформациям в наибольшей степени и чаще других является причиной образования колеи. Любой из нижележащих слоев может также быть причиной образования колеи.

Колея может быть образована в результате деформирования поперечного профиля проезжей части в виде углублений по полосам наката с гребнями или без гребней выпора. Полная глубина колеи складывается из высоты выпора и глубины впадины (рис. 18.1).

Рис. 18.1. Общий вид внешней колеи: 1 - основание колеи (дно); 2 - гребень выпора колеи; 3 - проектная поверхность покрытия; В к - ширина колеи;Н к - полная глубина колеи (Н к =h y +h г );h г - высота гребня выпора;h y - глубина впадины (углубления); 4 - граница полосы движения; 5 - середина одной полосы движения

Полевые работы по обследованию участков с колеей наиболее целесообразно проводить в конце лета или начале осени, после прекращения высоких летних температур. Обследования должны быть завершены не менее чем за 6-8 месяцев до начала ремонта. Полевые обследования выполняют в два этапа: визуальные обследования; инструментальные обследования.

Визуальный осмотр участка проводят из автомобиля, движущегося со скоростью не более 20 км/час или пешком. В местах, требующих детального осмотра и обследования, делаются остановки. Обследование дорог с раздельными проезжими частями проводят в прямом и обратном направлениях. На каждом участке определяют: интенсивность и состав движения; состояние покрытия; состояние обочин; состояние водоотводных сооружений и земляного полотна.

Описание внешнего характера колеи ведут по следующим признакам: сведения общего характера; форма и очертание краев колеи (выраженные или сглаженные); наличие гребней выпора и их характер; глубина колеи (малая - менее 20 мм, средняя 20-40 мм, глубокая - более 40 мм); ширина колеи; наличие пластических деформаций или признаков истирания материалов; виды дефектов на поверхности покрытия; неоднородность цвета и количества компонентов на поверхности (пятна битума, недостаток вяжущего, выступание щебня, избыток песка и т.д.); динамика развития колеи (колея развивается быстро или медленно); состояние покрытия вокруг колеи (сетка трещин, наплывы, шелушение и т.д.); пикетное положение и протяженность участка с колеёй (начало и конец колеи), направление движения и номер полосы.

Предварительное заключение о состоянии участка дороги и причинах образования колеи составляют на основании результатов визуального обследования и данных общего характера. В заключении указывают намеченные методы ликвидации колеи. Если причина образования колеи не может быть однозначно установлена при визуальном обследовании, назначают инструментальные обследования, в процессе которых устанавливают:

геометрические параметры колеи (глубина и ширина колеи, высота и ширина гребней выпора);

геометрические параметры дороги (ширина проезжей части, число полос движения и ширина каждой полосы, ширина обочин, продольные и поперечные уклоны);

ровность дорожных покрытий;

сцепление покрытий с колесом автомобиля;

прочность дорожной одежды.

Измерение геометрических параметров дорог с колеёй геодезическими методами применяют на стадии обследования и разработки технического проекта ремонта дороги (при необходимости фрезерования, устройства выравнивающих слоев или уширения проезжей части).

В каждом поперечнике получают отметки 5 точек (рис. 18.2): кромка проезжей части с двух сторон К 1 иK 2 середина проезжей частиС 1 иС 2 с каждой стороны; ось дороги О.

Рис. 18.2. Схема расположения контрольных точек на покрытии: К 1 иK 2 - кромка проезжей части с каждой стороны;С 1 иС 2 - середина проезжей части с каждой стороны; 1 1 и 1 2 - дно правой колеи в каждой полосе движения; 2 1 и 2 2 - вершина правой колеи; О - ось дороги

Геометрические параметры дороги замеряют через каждые 10 м по длине дороги. На участке дороги с колеёй в поперечном профиле получают две дополнительные точки, характеризующие глубину колеи: дно колеи (точка 1) и вершина колеи (точка 2). Измерения проводят по внешней, правой колее (ближе к обочине) для каждой полосы движения, на которой имеется колея. Глубину колеи рассчитывают как разность отметок точек 2 и 1.

Высотные отметки дополнительных точек 1 и 2 определяют через 20 м, для привязки колеи к продольному и поперечному профилям дороги и составления картограммы фрезерования или устройства выравнивающих слоев. При наличии данных о глубине колеи, полученных другими методами, геодезическими методами глубину колеи замеряют не реже чем 1 раз на каждые 100 м. В пикетажном журнале отмечают координаты начала и конца участка с колеей.

Оценку прочности дорожной одежды проводят на участках дороги с глубиной колеи более 35 мм или при наличии сетки трещин, свидетельствующей о возможной потере прочности одним или несколькими слоями дорожной одежды. Работы выполняют по методике ОДН 218.1.052-2002 весной. Для составления проекта могут быть использованы данные диагностики, взятые из банка данных, полученные в результате предшествующих обследований данного участка. Обследование покрытия и дорожной одежды ведут путём отбора проб вырубками прямоугольной формы размером 300300 мм или высверливанием кернов диаметром 100 мм. Наиболее целесообразно высверливать пробы при помощи специальной буровой установки. Пробой считают не менее двух образцов кернов, взятых на расстоянии не более 0,5 м один от другой (два керна - одна проба).

Отбор проб проводят с целью определения причины образования колеи в дорожной одежде (поиск слабого слоя) и оценки возможности вторичного использования материалов.

Глубина отбора проб зависит от вида и характера колеи:

при поверхностном характере колеи - глубину отбора кернов назначают равной толщине слоев асфальтобетона в дорожной одежде;

при глубинном характере колеи - глубину отбора кернов назначают равной толщине всей дорожной одежды. В этом случае необходимо взять и пробы грунта из активной зоны земляного полотна.

Рекомендуемые места отбора проб на одной полосе движения показаны на рис. 18.3. Точка 1 расположена на дне внешней колеи (ближе к обочине) примерно в середине внешней колеи. Точка 2 удалена от оси дороги либо от линии, разделяющей полосы движения, на 0,2-0,3 м. Точка 3 расположена на вершине гребня выпора. Точка 3 является дополнительной. Независимо от вида колеи, на каждом характерном участке отбирают одну контрольную пробу из точки 1 на всю толщину дорожной одежды.

Рис. 18.3. Схема отбора проб из покрытия: 1, 2, 3 - места (точки) отбора проб, расположенные в одном створе, на одной полосе движения

При поверхностном характере колеи пробы отбирают из точек 1 и 2. Точка 1 расположена на дне внешней колеи, а точка 2 - удалена от оси дороги либо от линии, разделяющей полосы движения на 0,2- 0,3 м. В одном сечении (створе) необходимо отобрать две пробы (4 керна). Максимальное расстояние между створами отбора проб по длине дороги составляет не более 500 м.

При глубинной колее, сопровождающейся выдавливанием материала из слоя с образованием гребней выпоров, дополнительно отбирают пробу кернов в самой высокой точке колеи - точка 3 (гребень выпора) через 1000 м или одну пробу на каждый характерный участок (при длине участка с колеей менее одного километра). Отобранные образны испытывают в 4 этапа: испытывают на разрушенный керн; испытывают каждый слой керна в естественном состоянии; испытывают переформованные образцы асфальтобетона; определяют свойства смесей и их компонентов.

Испытание кернов проводят на месте отбора проб в передвижной лаборатории. При ее отсутствии после визуального осмотра и маркировки (место взятия проб, дата отбора, номера створа, пробы и керна) образцы доставляют в лабораторию и испытывают в день отбора проб. Если керн не удалось отобрать на всю глубину дорожной одежды целиком (один или несколько слоев могут рассыпаться), необходимо собрать весь материал разрушенного слоя в отдельный пакет и записать толщину данного слоя в конструкции (на основании замера толщины слоя в высверленном отверстии).

Толщину слоя в конструкции замеряют с помощью глубинного щупа. В процессе испытания не переформованных кернов определяют толщину слоев по результатам измерения толщины в 3 точках с точностью до 0,5 мм. За толщину слоя принимают среднее арифметическое значение трех измерений.

Керны разделяют на отдельные слои и определяют прочность сцепления между слоями и среднюю плотность слоев дорожной одежды в кернах

 - средняя плотность слоя в конструкции, кг/м 3 ;

m - масса образца в воздухе (взвешивают с точностью до 0,01 г);

V - объём образца (определяют методом гидростатического взвешивания или рассчитывают, м 3 .

Затем определяют влажность слоя в естественном состоянии (с точностью до 0,01 %) и рассчитывают водонасыщение и набухание слоев. После этого проводят испытания переформованных образцов в соответствии с действующими нормативными документами.

Материал каждого из слоев асфальтобетона (одна проба 2 керна) разогревают в термостате и изготавливают цилиндрические образцы в соответствии с п.6 ГОСТ 12801-98 , при испытании которых определяют среднюю плотность асфальтобетона; рассчитывают коэффициент уплотнения каждого слоя; определяют водонасыщение и набухание асфальтобетона, предел прочности при сжатии при температурах +50°С, +20°С и 0°С, предел прочности на растяжение при расколе, предел прочности на растяжение при изгибе и показатели деформативности, характеристики сдвигоустойчивости и водостойкость. Допускается проводить испытания ускоренным методом в соответствии сГОСТ 12801-98 , п. 21.

После проведения испытаний переформованные образцы нагревают в термостате до 80°С, превращают в смесь и определяют: истинную плотность смесей пикнометрическим методом, среднюю плотность минеральной части, пористость минерального остова и остаточную пористость, качество сцепления вяжущего с минеральной частью асфальтобетонной смеси.

Определяют состав асфальтобетонной смеси и проводят оценку качества составляющих компонентов. Для этого выполняют экстрагирование битума из асфальтобетонной смеси. Определяют количество битума в смеси и зернового состава минеральной части асфальтобетонной смеси.

После окончания экстрагирования (извлечения битума из асфальтобетонной смеси) экстракт (растворенный битум) высушивают и взвешивают компоненты смеси. При этом определяют: содержание битума в смеси из покрытия с точностью до 0,1 % и зерновой состав асфальтобетонной смеси после экстрагирования.

Качество битума после экстрагирования из смеси определяют путем следующих испытаний: глубина проникания иглы по методике ГОСТ 11501-78* ; растяжимость по методикеГОСТ 11505-75 *; температура размягчения по кольцу и шару по методикеГОСТ 11506-73* ; температура хрупкости по Фраасу по методикеГОСТ 11507-78* ; сцепление битума с мрамором или песком по методикеГОСТ 11508-74* .

Качество щебня и песка в асфальтобетонной смеси и конструктивных слоях дорожной одежды после экстрагирования определяют в соответствии с требованиями действующих стандартов. Составляют сводные ведомости состояния дорожной одежды и свойств материалов, в которые заносят средние арифметические значения всех испытанных свойств.

Анализ состояния слоев дорожной конструкции . Анализ состояния дорожной конструкции проводят в четыре стадии. На первой стадии проводят анализ однородности толщины каждого слоя в пределах одного створа в точках 1, 2 и 3. Отмечают изменения в толщине слоев. Слой, в котором отмечен разброс свойств в одном створе более чем на 10 %, считают нестабильным, подверженным пластическим деформациям. Отмечают номер створа и слой, в котором отмечены нестабильные свойства.

На второй стадии проводят анализ однородности свойств нестабильного слоя по длине участка. Для этого оценивают однородность свойств в одноимённых пробах (дно колеи или граница раздела полос движения, или гребень выпора колеи) по длине участка. Однородность свойств в одноимённых точках по длине участка подтверждает выявленную нестабильность или позволяет судить о случайности полученного результата.

На третьей стадии определяют причины потери стабильности слоев дорожной одежды путём анализа соответствия свойств, слоев дорожной одежды и составляющих их компонентов требованиям стандартов и нормативных документов.

При анализе зернового состава смесей отмечают изменения в составе смесей одного створа и отклонения в составе от проектных значений. Слои, в которых отмечено дробление щебня, или качество материалов не соответствует требованиям нормативных документов более чем на 5 %, считают слабыми, нуждающимися в укреплении или замене (полной или частичной).

Составляют ведомость нестабильных слоев дорожной одежды, в которой отмечают расположение участка на дороге, номер слоя и свойства, по которым данный слой признан нестабильным. Составляют ведомость расположения участков, материал которых не пригоден для повторного использования.

Завершающим этапом обследования участков дорог с колеей является составление заключения о качестве материалов в слоях дорожной одежды и их соответствии требованиям нормативных документов. В заключение необходимо указать места колеи, на которых обнаружены нестабильные слои, указать возможные причины потери стабильности и возможности дальнейшей работы слоя в дорожной конструкции. Следует отметить возможности вторичного использования материалов дефектных слоев в дорожной одежде и предложить способы ремонта участка дороги с колеей.

На основании данных, полученных в процессе полевых обследований и лабораторных испытаний, производят расчёт и прогнозирование возможного развития колееобразования, результаты которого позволяют обосновать решения о методе и способах устранения колеи.

Колея - это деформирование поперечного профиля проезжей части с образованием углублений и гребней выпора вдоль полос наката вследствие неравномерного износа и накопления пластических деформаций в покрытии, а также остаточных деформаций в слоях дорожной одежды и земляного полотна, происходящее при многократном воздействии колёс автомобилей.

Наиболее часто колея образуется на нежёстких дорожных одеждах с покрытием из асфальтобетона и других битумоминеральных смесей, однако колея истирания может формироваться и на цементобетонных покрытиях. Как и большинство других деформаций, колея образуется при неблагоприятном сочетании двух групп факторов:

внешние факторы - воздействия нагрузки, климатические факторы, особенно температура воздуха и солнечная радиация, а также условия увлажнения грунта земляного полотна;

внутренние факторы - физико-механические характеристики дорожной конструкции: сдвигоустойчивость, структурное состояние, прочность и степень уплотнения дорожной одежды и земляного полотна, тип грунта и его свойства.

Самым важным из всех факторов образования колей является воздействие тяжелых многоосных автомобилей. Процесс образования колей начинается одновременно с открытием движения по дороге. Вначале он идет медленно, затрагивая только верхний слой покрытия, а затем распространяется на другие слои дорожной одежды и на земляное полотно. Однако в случае когда материал какого-то слоя дорожной одежды плохо уплотнён или имеет низкую прочность и сдвигоустойчивость, остаточные деформации накапливаются в этом слое и проявляются на поверхности покрытия.

Характер и причины образования колей, а также динамика их развития могут существенно различаться по сезонам года (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Динамика развития составляющих общей глубины колеи по сезонам года

Прежде всего колея может образовываться за счёт доуплотнения слоёв дорожной одежды, если они не были достаточно уплотнены при строительстве. Колея по этой причине образуется в первый год эксплуатации. Опыт показывает, что доуплотнение дорожной одежды завершается после прохода 300 тыс. стандартных осей грузового автомобиля.

В программе НDМ-4 принято, что начальное недоуплотнение является причиной образования колей в 20 % случаев. Однако эта величина получена при условии, что земляное полотно не участвует в процессе образования колей. Если принимать во внимание участие земляного полотна, то доля недостаточного уплотнения слоёв дорожной одежды составит 5-10 % от общего числа причин образования колей.

Износ (истирание) покрытия под действием колёс автомобиля происходит при торможении и при движении в режиме тяги за счёт неизбежного проскальзывания шины в зоне контакта колеса с покрытием. Износ происходит примерно одинаково в течение года, если зимой не применяются шины с шипами. Учитывая это обстоятельство, можно считать, что в странах с короткой зимой доля колей по причине износа покрытия составляет около 5 %.

Пластические деформации покрытияявляются причиной 15-20 % случаев образования колеи на асфальтобетонных покрытиях, которые состоят в накоплении вертикальных остаточных деформаций вследствие повышения пластичности, т.е. снижения структурной вязкости асфальтобетона при высоких температурах, которое, в свою очередь, происходит из-за снижения вязкости битума или вязкого сопротивления битума сдвигу (рис. 5.15).

Рис. 5.15. Колея, образующаяся в результате вязкопластического размягчения вяжущего:

1 - первоначальное положение щебёнки; 2 - положение щебёнки после смещения; 3 - щебёнка; 4 - плёнка вяжущего

Одновременно с вертикальными накапливаются и горизонтальные остаточные деформации, когда под действием сдвигающих напряжений происходит выдавливание частиц асфальтобетона в стороны. Эти деформации при многократных повторных приложениях нагрузки непрерывно возрастают, в результате чего по бокам колеи появляются гребни или валы.

Накопление пластических деформаций в асфальтобетонном покрытии происходит летом при температуре воздуха выше 25-30 О С, при которой температура покрытия повышается до 40-60 О С и выше. Расчётной принимают температуру асфальтобетона 40-50 О С и выше в зависимости от вязкости битума.

Глубина пластической колеи зависит от исходной вязкости битума, состава асфальтобетона, числа приложений нагрузки и её величины, толщины слоя асфальтобетона.

Структурное разрушение и остаточные деформации покрытия и слоёв основания. Под действием многократно прилагаемых нагрузок в слоях дорожной одежды могут сложиться такие условия, когда вертикальные или горизонтальные напряжения превысят местные предельно допустимые значения напряжений и начнется разрушение сплошности или структуры материала слоя с потерей прочности и сдвигоустойчивости. Следствием этого является ускоренное накопление остаточных деформаций и формирование колеи, которая появляется после критического для данной конструкции дорожной одежды числа приложений тяжёлой нагрузки.

Структурные разрушения покрытия происходят примерно одинаково в течение всего года, а в слоях основания они накапливаются больше всего весной, когда прочность дорожной одежды наименьшая. Глубина колеи за счет структурного разрушения зависит от прочности дорожной одежды, трещиностойкости, сдвигоустойчивости, срока службы покрытия, загруженности и т. д.

Из общего количества случаев образования колеи структурные разрушения отмечаются в 25-35 % случаев. В программе НDМ-4, где не учитывается роль земляного полотна, эта доля принята равной 50 %, т.е. это одна из наиболее важных причин образования колеи.

Остаточные деформации в грунтах земляного полотнаявляются причиной образования колеи в 20-30 % случаев. Проблеме накопления остаточных деформаций в земляном полотне, в том числе и неравномерных остаточных деформаций посвящено много работ . Установлен общий вид кривой накопления остаточных деформаций в земляном полотне в течение года, из которой следует, что наиболее активно оно происходит в весенний период. На кривой зависимости глубины и формы колеи от сопротивления грунта вдавливанию и сдвигу можно выделить фазу сжатия и уплотнения, фазу местных сдвигов и фазу выдавливания или выпучивания грунта в стороны.

Имеются математические модели расчёта величины равномерных и неравномерных остаточных деформаций в земляном полотне. Однако они нуждаются в дальнейшем совершенствовании и, в частности, в учёте восстановления части накопившихся деформаций, которое может произойти летом и зимой.

Таков общий характер образования колеи как сочетание всех возможных факторов.

Основной характеристикой колеи является её глубина. Общая глубина колеи может быть определена исходя из схемы, приведённой на рис. 5.16:

h К = h УК + h В, где (5.5)

h УК - величина углубления на поверхности дорожной одежды за счёт накопления остаточной деформации в слоях дорожной одежды и в земляном полотне, мм;

Средняя высота гребней выпора с левой и правой стороны, образующихся за счёт пластических деформаций в слое асфальтобетона и земляном полотне, мм.

Рис. 5.16. Основные параметры колеи:

1 - линия поверхности покрытия после строительства; 2 - то же, после образования колеи; 3 - измерительная рейка

Величина углубления в общем случае составляет

h УК = h g У + h И + h АБ + h О + h Г, где (5.6)

h g У - величина колеи за счёт доуплотнения дорожной одежды и грунта земляного полотна, мм;

h И - глубина колеи за счёт износа (истирания), мм;

h АБ - величина колеи за счёт пластических деформаций в слоях асфальтобетона, мм;

h О - глубина колеи за счёт структурных деформаций в слоях основания, мм;

h Г - глубина колеи за счёт накопления остаточных деформаций в земляном полотне, мм.

На начальном этапе исследований можно пренебречь учётом глубины колеи, образующейся за счёт износа (истирания), поскольку доля автомобилей, оснащённых шинами с шипами, в нашей стране невелика.

Также можно опустить учёт глубины колеи за счёт доуплотнения слоёв дорожной одежды для эксплуатируемых дорог, так как это явление, как правило, прекращается после года эксплуатации дороги.

Тогда общая глубины колеи будет определяться по формуле

h К = h АБ + h О + h Г + h В. (5.7)

В последние годы проблема борьбы с колеями стала одной из важнейших на дорогах России. Это объясняется тем, что в составе транспортного потока происходит увеличение доли тяжёлых многоосных автомобилей, которые ускоряют процесс образования колей и доли легковых быстроходных автомобилей, для которых колеи представляют наибольшую опасность.

Глубокая колея затрудняет маневры автомобиля при обгоне, вызывает поперечное скольжение, боковые колебания и потерю устойчивости при выезде из колеи, что приводит к снижению скорости движения и повышению аварийности. Особенно опасны колеи для движения в период дождей и таяния снега, когда в колеях образуется слой воды, в результате чего происходит снижение сцепных качеств покрытия, создаются предпосылки возникновения аквапланирования с потерей управляемости автомобиля. В период оттепелей и заморозков в колее образуется лёд, во время метелей и снегопадов откладывается и уплотняется снег, который трудно удалить снегоочистительными машинами.

Чтобы найти правильное решение по устранению колей в каждом конкретном случае, необходимо выполнить глубокий анализ причин их образования. Нет и не может быть одного решения, пригодного во всех случаях. Это должен быть широкий спектр конструктивных и технологических решений, позволяющих выбрать наиболее эффективное в каждом конкретном случае.

В процессе содержания и ремонта дорог устраняют главным образом колеи, образовавшиеся за счёт истирания покрытия, накопления пластических деформаций в слоях покрытия. Колея, образовавшаяся за счет накопления остаточных деформаций в слоях основания и в земляном полотне, как правило, устраняется при капитальном ремонте или реконструкции дорог.

В этой статье рассказывается о том, что такое колейность и описаны причины возникновения колеи.

Методы ремонта колейности на дорогах. Как появление колейности отражается на движении автотранспорта.

Как предотвратить развитие колейности на дорогах.

Основные причины образования колеи:

• Превышение массы или потока автомобилей. Любая дорожная одежда рассчитывается исходя из ожидаемой массы автомобилей. Под ожидаемую массу готовится грунт, затем основание и покрытие. Когда масса автомобиля больше расчетной, начинает продавливаться покрытие, что и приводит к образованию колеи. То же самое происходит при большем, чем рассчитано, потоке.
• Перегрев покрытия. При температуре выше +30 градусов в тени, битум в асфальте начинает размягчаться. Поэтому максимальный поток и автомобили максимально допустимой массы продавливают покрытие, меняя его форму. В состав асфальтобетонов вводят различные присадки, повышающие температуру размягчения, но при температуре выше +40 градусов в тени присадки не помогают.

Во многих городах при температуре свыше +30 на асфальтовые дороги не выпускают тяжелые грузовики.

• Нарушения при проектировании и строительстве. Неправильный расчет плотности грунта, необходимого уплотнения или конструкции дорожной одежды, неправильно подобранные материалы ведут к ослаблению прочности покрытия.
• Пучение асфальта. Горячий асфальтобетон, из которого построено большинство дорог в России, имеет пористую структуру. Поэтому во время дождей поры наполняются водой.
• При понижении температур до отрицательных величин, вода замерзает, лед разрушает структуру асфальта. В результате образуются трещины, и прочность покрытия в этом месте сильно уменьшается, что приводит к появлению колеи.
• Пролив агрессивных жидкостей. Моторное масло, топливо, различные кислоты, многие снегорастопительные вещества, глицерины и другие жидкости медленно нарушают структуру асфальтового покрытия, уменьшая прочность на сжатие. Это приводит к продавливанию асфальта при расчетных нагрузках.

Образование колейности на асфальтовых дорогах

Причины образования колейности на бетонных дорогах

• Пучение бетона. Как и горячий асфальтобетон, бетон имеет пористую структуру, поэтому впитывает воду. Что приводит к разрушению – пучению, при понижении температур.
• Нарушения при проектировании и строительстве. Неправильные расчеты или нарушения при строительстве приводят к тому, что дорожная одежда имеет меньшую прочность. Использование низкосортного цемента при производстве бетона приводит к трещинам и повышенному пылеобразованию. При попадании пыли под колеса автомобиля трение между колесом и бетоном многократно возрастает. Что приводит к быстрому истиранию бетона. Пучение еще больше повышает пыльность и уменьшает стойкость к истиранию.
• Пролив агрессивных жидкостей. Многие жидкости меняют структуру бетона или увеличивают трение, что приводит к образованию колеи.

Ремонт

Для качественного ремонта необходимо не только устранить колею, но и устранить причины ее появления

Ремонт асфальтобетонных покрытий

• Ямочный ремонт с нарезанием карт. Такой ремонт позволяет удалить весь асфальтобетон под колеей. Это даст возможность проверить основание, возможно потребуется более серьезный ремонт. Если с основанием все в порядке, карта заливается литой асфальтобетонной смесью. Использовать горячую асфальтобетонную смесь не желательно, потому что на такой ширине ее крайне сложно уплотнить.
• Ямочный ремонт без нарезки карт. Литьевая технология позволяет заливать колею литой асфальтобетонной смесью. Такая смесь не требует уплотнения и не уступает по прочности уплотненному горячему асфальтобетону.

Ремонт бетонных покрытий

• Ямочный ремонт с нарезанием карт. Колея по всей длине вырезается, в покрытии нарезаются пазы под арматуру. Перед установкой арматуры карта тщательно очищается от пыли, увлажняется, арматура устанавливается, перевязывается и карта заливается новым бетоном.
• Ямочный ремонт без нарезки карт. Такой бетон осуществляется с помощью различных полимеров-шпатлевок. Колея очищается от грязи, обрабатывается железной щеткой чтобы снять поврежденный рыхлый слой, после чего грунтуется полимерными пропитками, соответствующими использующимся шпатлевкам. Лучше всего подходят цементно-эпоксидные растворы и эмульсии.

Ямочный ремонт бетонного покрытия без нарезки карт.

Борьба с причинами образования колеи

В 3/4 случаев образование колеи вызвано попаданием внутрь материала покрытия воды, и вызванных ей разрушений, поэтому необходимо защищать покрытие дороги. Это можно делать с помощью различных пропиток и эмульсий или с помощью заливки слоя износа.

Пропитки проникают вглубь материала покрытия, заполняют поры и обеспечивают хорошую адгезию эмульсии к покрытию. Такая обработка дает полную защиту от проникновения дождевой воды в поры покрытия и в десятки раз снижает пыльность. Единственный минус данного метода – раз в полтора-два года необходимо обрабатывать поверхность эмульсией, для возобновления защитного слоя.

Слой износа представляет собой слой литого асфальтобетона толщиной 0,5-2 см, с втопленным в него черным щебнем для увеличения сцепления с колесами автомобилей. Слой износа обеспечивает полную защиту от воды и полностью устраняет пыльность покрытия. Служит слой износа не менее пяти лет, и для ремонта изношенных участков достаточно двух рабочих и одной машины-ремонтера.

Своевременный ремонт и качественный уход за состоянием дорожного покрытия позволит продлить срок его службы на многие десятилетия.

От чего образуются колеи на дорогах? Эта проблема волнует многих автолюбителей, которые считают, что главная причина образования колеи - это шипованные покрышки. В данной статье расскажем про основные причины образовании колеи на автомобильных дорогах.

Даже если полностью запретить эксплуатацию авто с шипованной резиной , то это не избавит от появления колеи на дорогах. Но почему же, шипы считаются главным источником колеи на дорогах, ведь есть еще множество других причин.

Основные причины образования колеи на дорогах

Ученые провели эксперименты, в ходе которых выявили причины образования колеи на дорогах. Колеи от шипованной резины обычно бывают в виде узеньких полосок. А вот колеи от грузопассажирского транспорта и от большого потока машин представляют собой деформирование дорожного полотна. В результате этого, на дорогах появляются широкие впадины, с возвышенными краями.

Именно, этот тип колеи преобладает на дорогах. А разрушения от шипованной резины по сравнению с разрушениями от большого потока машин - минимальны.

Получается, что главными причинами появления колеи на дорогах является несовершенство дорожно-строительных работ, а также низкое качество асфальтобетонной смеси . Согласно, техническим требованиям, дорожное полотно должно состоять из двух слоев, каждый из которых нужно оставлять в покое на трое суток. А часто бывает наоборот, дорожники положат только один слой асфальта, который способен выдерживать нагрузку лишь на 300 автомобилей в сутки. А где найдешь такие дороги в крупной городе, с такой малой интенсивностью движения?

К тому же, при наложении каждого слоя асфальта необходимо дать ему самостоятельно засохнуть в течение 72 часов. А у нас, опять все наоборот, как положат асфальт, так и сразу пустят по нему поток автомобилей. А кто не против, из автолюбителей, «пролететь» на новой гладкой дороге с ветерком. Вот из-за этих причин и появляются колеи на дорогах.

Есть еще одна причина несовершенства ремонта дорог. При ремонте старой дороге с глубокими колеями часто удаляют лишь верхний слой асфальта, и на место него накладывают новый. Это конечно намного дешевле и быстрее, чем заново строить дорогу, но и толку от этого мало. Через некоторое время, при таком ремонте дороги, вновь образуются колеи.

Смысл в том, что при образовании колеи деформируется все дорожное полотно, и чтобы от них избавиться, нужно строить дорогу заново, а не только заменять верхний слой. Кстати, в Европе, поверхностный ремонт дороги уже долгое время, запрещен, т.к. толку от него мало.

Уже понятно, что главной причиной в образовании колеи является низкое качество дорожного полотна и дорожных работ. Но, многие автолюбители и депутаты, все еще продолжают утверждать, что виноваты еще и шипы на колесах. И часто, ссылаются на европейский опыт.

Да, в Германии запрещена эксплуатация шин с шипами , но это не связано с разрушением дорожного полотна. Главная причина запрета шипов - это больший тормозной путь автомобиля с такими шинами на сухой дороге.

Можно ли, благодаря современным материалам при строительстве дорог, избавиться от колеи на дорогах? Можно, но при капитальном ремонте всех дорог по всем правилам, образуется автомобильный коллапс, т.е. городское движение с его большим количеством автомобилей, превратиться в одну большую пробку. Вот и приходиться выбирать из двух зол меньшее, или колеи на дорогах, или вечные пробки .

Проблема образования колеи на дороге волнует подавляющие большинство автолюбителей, потому что образованная «колеистость» становится причиной аварий, причем с достаточно серьезными последствиями. Существует мнение, что основным виновником появления колеи выступают сами автомобилисты, которые «обувают» свои транспортные средства в шипованную резину. Но, действительно ли именно так обстоят дела?

Основные причины появления колеи

Колея от шипов образуется в виде небольшой узенькой полосы, а вот образованные более широкие полосы, скорей всего появляются от большого количества крупного транспорта и потока. И, скорее всего, именно по этой причине и появляется «колеистость» с возвышенностями и впадинами.

Из всего набирается один вывод, что главной причиной, по которой возникает проблема образования колеи на дороге, выступают скорее не должным образом проведенные дорожные работы, а также крайне низкое качество самого покрытия и материала. Если обратим внимание на техническую документацию покрытия, то найдем четкую формулировку, что полотно обязаны укладывать в два слоя. Причем временной период между ними должен составлять не менее трех суток. Но, как правило, на отечественных дорогах толком даже один слой не могут добросовестно положить. И редко он соответствует даже минимальным показателям, а по подсчетам специалистов, большинство дорог в России предназначены для использования с интенсивностью дорожного движения не больше 500 машин в сутки.

ПРИМЕЧАНИЕ
Кроме того, даже если и кладут асфальт по технологии, придерживаясь норм и порядка, то не дают даже застынуть ему и суток. Зачастую сразу открывают движение по еще не сформированному полотну, от чего и появляются перепады и колеи.

Есть и еще одна причина, которая скрывается в некачественном ремонте. Наверняка каждый замечал, что при ремонте участка дороги, где уже есть впадины, просто снимают верхний слой полотна, без дополнительной обработки и укрепления основы. То есть проблема остается, и её засыпают новым асфальтом. Безусловно, такой тип «ремонта» гораздо дешевле, но и толку от его проведения, как видим, мало.

ПРИМЕЧАНИЕ
Не достаточно снять старый слой покрытия, ведь при использовании деформируется не только верхнее полотно, но и вся «подушка». Поэтому нужно строить основание снова, чтобы избежать появления колеи. Интересный факт про строительство дорог в Европе, там уже достаточно долгое время «ямочные» и поверхностный ремонты запрещены.

Поэтому понятно, что низкий показатель качества самого материала, не должное выполнение должностных обязанностей и становится основополагающей причиной появления колеи. Большое значение играет роль самих рабочих и руководителей, ведь качество выполненная работа, позволит оставаться дороге гладкой долгие десятилетия. Но, все еще большой процент людей видит виновником проблемы шипы, даже ссылаясь на опыт своих коллег из Германии.

ПРИМЕЧАНИЕ
Действительно, в Германии с 1975 года введен запрет на использование любых шин с шипами, но это связано не с повреждением полотна, а с большим тормозным путем и инерцией таких автомобилей.

Возникает категорический вопрос, а реально ли полностью переделать отвратительные дороги в хорошие? Безусловно, опыт показывает, что все это реально, но нужно учитывать местную специфику. К примеру, высокая загруженность дорог, планировка улиц, при длительном ремонте образуют самый настоящий коллапс. Но, в тоже время поверхностный ремонт не даст никаких положительных результатов, дорога будет сиять только первый год, а может и гораздо меньше. Поэтому гораздо дешевле полностью перекрыть участок дороги и провести капитальный ремонт, чем ежегодно проводить ямочные работы.

ПРИМЕЧАНИЕ
Сегодня чиновники предпочитают выбирать меньший негатив – плохие дороги. Подытожив, хотелось бы снова напомнить, что никакой роли в разрушении и образовании колеи шипы не играют. Виной всему выступают не качественные работы и материал.

Методы, с помощью которых может быть устранена проблема образования колеи на дороге

Как уже выяснили, для качественного ремонта важно не только устранить саму колею, но и убрать основополагающую причину. Поэтому важно проводить не только поверхностный ремонт, но и тщательно провести ревизию «подушки». Выявить недостатки, определить уровень работы и провести соответствующие мероприятия.

В компаниях занимающихся прокладкой дорог, разделяют ремонт на два основных подвида:

1. Асфальтовый ремонт.
2. Бетонный ремонт.

В первом случае, процесс подразумевает применение двух технологий:

1. Ремонт производится с нарезкой дорожной карты, то есть такая работа позволяет полностью удалить разрушенное и поврежденное покрытие, с последующим анализом основания. Если «подушка» готова прослужить еще один сезон, тогда в места выреза заливается асфальтовая смесь. Зачастую используют холодный тип, потому что горячий асфальт на небольших отрезках достаточно сложно уплотнить.
2. Второй тип работ учитывает уже отсутствие вырезки карты, как таковой. Технология подразумевает заливку полотна литой смесью. Такая смесь даже не требует обязательного уплотнения.

Во втором случае также подразумевается использование двух технологий:

1. Таким же образом вырезается часть полотна, так называемая «карта», после чего укладывается арматура, в заранее нарезанные пазы. Перед установкой, арматуру, покрытие, основание тщательно обрабатывают и очищают. После этого только приступают к непосредственной заливке.
2. Ремонт без нарезки «карт» выполняется с помощью специальных шпатлевок. То есть, колея очищается, убирается мусор, пыль, убирается поверхностный слой, как правило, не более 0,2 мм. После чего обрабатывается специальными растворами и эмульсиями на основе цемента.

Профилактика образования колеи

В Европе, к примеру, основные причины появления колеи вызваны попаданием воды с последующим разрушением полотна. Безусловно, в нашей стране также есть участки дорог, которые построены в соответствии со всеми правилами. Поэтому разумно было бы проводить профилактику разрушения, сберегать слой, используя разнообразные технологии.

Проблема образования колеи на дороге может быть решена с помощью специальных эмульсий, которые заливаются в образованные поры и обеспечивают защиту от попадания влаги. К недостаткам такого метода можно отнести только необходимость периодически раз в два года восстанавливать защитный слой.

Кроме применения различных растворов и эмульсий используют еще, так называемый, слой износа. Это слой асфальтового полотна, состоящий из 1 см. асфальта и 1 см. щебня утопленного в полотно. Такое покрытие защищает дорогу от влаги, а также способствует улучшению сцепления с колесами. По своим техническим параметрам, такой тип позволяет сохранить первоначальный вид дороги, но при условии, что изначально работы по обустройству дорожного полотна проводились с учетом всех норм и правил.