ас. Близнюк Т.В.

Автомобильно-дорожный институт

Государственное высшее учебное заведение

Донецкий Национальный Технический Университет, Украина

Сокращение срока службы дорожных покрытий в результате воздействия избыточной влаги

В периоды, когда покрытия содержат избыточную влагу, их повреждения происходят с гораздо большей интенсивностью, чем в периоды отсутствия влаги.

Суммарный эффект разрушающих действий, связанных с движением транспорта, присутствием воды и другими факторами , для большинства покрытий можно оценить визуально по состоянию покрытия. Среди показателей, используемых при оценке состояния покрытий, можно выделить следующие:

- количество, протяжённость и ширина трещин;

- глубина и протяжённость колеи;

- прочие явные повреждения;

- дискомфорт, опасность для пользователей дороги.

Реальная оценка скорости разрушения покрытий может выполняться во время проведения ремонтных работ, при замене повреждённых участков, а также устройстве толстых слоёв усиления или защитных слоёв. Длительность воздействия воды на покрытие может быть определена по метеорологическим данным. Непосредственно наблюдая за поведением покрытия (имеются ввиду признаки выступления воды, наличие воды в пьезометрах и т.п.) можно определить время добегания воды в периоды между осадками. Используя эти данные можно оценить скорость повреждения покрытия отдельно во влажные и сухие периоды года, а также рассчитать коэффициент серьезности повреждения покрытий от приложения нагрузки во влажных условиях.

Для боле наглядного представления понятия «коэффициента серьезности повреждений» (и его влияния на реальный срок службы покрытий). На графике ( рис. 1) приведены зависимости для 4-х значений коэффициента серьезности повреждений в функции ежегодной продолжительности нахождения свободной воды в покрытии.

Рисунок 1 – График, показывающий влияние избыточной воды на срок службы покрытий

Построение графиков выполнялось следующим образом. Если 80% динамических воздействий приходятся на «сухой режим» работы со скоростью повреждения равной единице, а 20 % приходятся на влажный период с коэффициентом серьезности повреждений равны 10, то эквивалентное количество приложений нагрузки в сухих условиях составит

80∙1,0 + 20∙10 = 80 + 200 = 280.

В таком случае время в течении которого это количество нагрузок прикладывалось, равняется 100/280 = 0,35 = 35%, которое потребовалось бы , если бы все динамические воздействия приходились на «сухой» режим работы. Из рис. 1 видно, что если покрытия находятся в переувлажнённом состоянии даже в течении непродолжительного времени, то сроки их службы значительно сократятся.

В случае же ежегодного сезонного изменения влагосодержания можно предположить, что и скорость разрушения будет иметь циклический характер (максимальные повреждения приходятся на влажные периоды).

Рисунок 2 – Снижение эксплуатационной надёжности во влажные и сухие периоды года

Проанализировав приведенные графики нетрудно заметить, что при коэффициенте серьёзности повреждений S = 5 всего за 2 месяца работы покрытия в переувлажнённом состоянии происходит около половины годовых разрушений покрытия; при S = 10 и 20 за те же 2 месяца происходит соответственно 67 и 80 % разрушений покрытия.

Приведенные графики актуальны для многих существующих автомобильных дорог и отражают реальное снижение эксплуатационной надёжности автомобильных дорог в течении года. Следует отметить, что в случае устройства дороги в сухих районах (с малым количеством осадков, глубоким уровнем залегания грунтовых вод и т.д.) эксплуатационная надёжность будет снижаться не так резко. В случае же необеспеченного водоотвода, неправильно запроектированного дренажа разрушение может происходить ещё интенсивнее. Признание того, что такие повреждения затрагивают большинство существующих дорожных покрытий облегчит понимание роли воды в разрушении и потенциальных преимуществ покрытий рассчитанных как быстро дренируемые системы.

Литература

1. Рувинский В.И. Прогноз и регулирование изменений плотности и влажности земляного полотна.// Вопросы проектирования и строительства автомобильных дорог. М.: Союздорнии, 2002. – с. 137 – 143.

2. Седергрен Г.Р. Дренаж дорожных одежд и аэродромных покрытий: Пер. с англ. – М.: Транспорт, 1981. – 280с.

3. Корсунский М.Б., Гайваронский В.Н., Россовский П.Д. Прогнозирование расчётной влажности грунтов земляного полотна. М.:, "Труды Союздор-нии", вып. 76, 1990. – С. 5 – 29.