L'uniformità del manto stradale è uno dei principali fattori di sicurezza del traffico. Ma durante il funzionamento appare inevitabilmente un solco che impedisce movimento sicuro. Qual è la ragione della sua formazione, come evitarne il verificarsi, è possibile controllare il processo di invecchiamento e prevenirlo - di questo e molto altro abbiamo parlato con il più grande professionista in questo campo, professore all'Università statale di Civiltà di Rostov Engineering, presidente del consiglio di amministrazione di Avtodor-Engineering LLC Sergei Konstantinovich Iliopolov.

– Sergey Konstantinovich, qual è la ragione della formazione di solchi sull'autostrada?

– La principale causa della ormaia si spiega con i processi di accumulo di deformazioni residue negli elementi costruzione della strada, cioè in ogni strato della pavimentazione stradale e nello strato superiore del manto stradale. Questa è la cosiddetta pista di plastica. Il secondo e principale motivo è l'usura dello strato superiore della pavimentazione a causa degli effetti combinati dell'usura e della distruzione prematura e non standardizzata dello strato di cemento asfaltico sotto l'influenza di fattori esterni, che includono, insieme all'impatto delle ruote, precipitazioni , variazioni di temperatura e radiazione solare. Questo solco di distruzione e usura si forma solo nello strato superiore e di chiusura del manto stradale. Ed è positivo che il concetto di strato di usura sia stato introdotto nei documenti normativi del settore nell'ODN, pubblicato lo scorso anno, che regola il periodo per il ripristino o la sostituzione degli strati superiori del rivestimento, nonché nel GOST, che è in preparazione . Pertanto, è più corretto affermare che il secondo tipo di solco si forma a causa della prematura distruzione e usura dello strato della pavimentazione stradale, cioè dello strato superiore. Nelle condizioni operative reali di un'autostrada, entrambi questi fattori agiscono insieme e influiscono in modo significativo sulla sicurezza del traffico. Ma è necessario separarli non solo per comprendere le ragioni della formazione della carreggiata, ma anche per sapere come affrontare questa carreggiata.

– È possibile uscire del tutto dal solco della plastica e risolvere la questione a livello normativo?

– È assolutamente impossibile sfuggire al solco della plastica. Anche se teniamo conto di tutti i fattori in gioco, non possiamo cambiare la natura esistente del materiale. Ad esempio, qualsiasi calcestruzzo asfaltato è intrinsecamente un materiale plastico elastico-viscoso, che presenta tutte le principali manifestazioni caratteristiche di questa categoria di materiali: fatica della percezione del carico e ridistribuzione del materiale del telaio principale - pietrisco, che fa parte del calcestruzzo asfaltato , poiché l'elemento principale del calcestruzzo asfaltico è disperso, la struttura è legante dell'asfalto, conferendogli le proprietà di un corpo elastico-viscoplastico. Questo non è un corpo elastico; accumulerà deformazioni residue man mano che viene caricato. L'unica differenza è che le proprietà elastico-plastiche e le proprietà di accumulo della deformazione residua del calcestruzzo asfaltico dipendono in qualche modo dalla temperatura.

Vorrei sottolineare l'assoluta noncuranza della natura fisica del calcestruzzo asfaltico nel calcolo delle pavimentazioni stradali flessibili, dove ogni corpo preso in considerazione viene considerato dotato di proprietà elastiche, che nella sua essenza non sono tali. Ciò elimina anche la deformazione residua dopo il carico. Come sapete, quando viene applicato un carico, il corpo si deforma e quando viene rimosso dovrebbe essere riportato alle dimensioni precedenti. Qui il calcestruzzo asfaltico sotto carico ciclico, essendo un corpo elasto-viscoplastico, non può essere riportato agli stessi parametri, si riprenderà, ma un po' meno. Questa differenza è chiamata deformazione residua.

– È possibile controllare il processo di invecchiamento sulle nostre strade?

– Con l’esistente quadro normativoè vietato. Il calcestruzzo dell'asfalto, come gli altri materiali presenti nelle pavimentazioni stradali non rigide, come già detto, viene accettato come rigido, senza esserlo nella sostanza.

– C’è una via d’uscita in una situazione del genere?

– È necessario migliorare gli standard di progettazione delle pavimentazioni stradali flessibili introducendo nel calcolo due ulteriori criteri controllabili: l’accumulo dei calcoli delle pavimentazioni stradali flessibili per l’accumulo delle deformazioni residue e la formazione di fessurazioni da fatica. Il calcestruzzo asfaltico nel quadro normativo esistente è considerato un materiale in grado di sopportare un numero qualsiasi di carichi durante il periodo di progettazione specificato negli standard. Fino a poco tempo fa, a seconda della zona climatica e della categoria della strada, questo periodo era di 18 anni, oggi è di 24 anni. Si tratta dell'intervallo di tempo tra una riparazione e l'altra durante il quale si presuppone che un corpo assolutamente elastico, quale è il calcestruzzo asfaltico, funzioni senza violare la sua continuità, o più precisamente, senza la formazione di fessurazioni da fatica. Questo è un mito che chiunque può capire. Se anche l'acciaio, un corpo molto più duro, è soggetto a fatica, il che provoca la rottura del metallo, allora cosa possiamo dire del calcestruzzo asfaltato. Nel quadro normativo moderno, non fa differenza per quale strada stiamo progettando: con un'intensità di traffico di oltre 110mila auto al giorno o 20mila auto al giorno. È chiaro che l'efficacia del calcestruzzo asfaltico in condizioni diverse sarà diverso. La durata della pavimentazione stradale è determinata dalla categoria della strada e dai carichi esistenti inclusi nel calcolo, ma da nessuna parte esistono requisiti per la resistenza alla rottura per fatica del calcestruzzo asfaltico, sulla base dei quali non viene calcolata la durata , ovvero per una determinata vita utile della pavimentazione stradale, il periodo di funzionamento dopo il quale si verifica il verificarsi di cedimento per fatica per pianificare le attività di riparazione. È proprio a questo scopo che è necessario elaborare uno dei due criteri che ho citato sopra.

Se la formazione di ormaii è un fatto evidente, le fessurazioni sono un fattore insidioso e non sempre evidente, ma la cui influenza e la necessità di tenerne conto nel calcolo sono talvolta più significative.

Primo motivo. Il calcestruzzo dell'asfalto è incluso nel calcolo della pavimentazione stradale con determinate proprietà fisiche e meccaniche specificate, principalmente il suo modulo elastico. E anche nella vita di tutti i giorni chiamiamo sempre la resistenza di un determinato elemento strutturale costituito da calcestruzzo asfaltico come modulo di elasticità del calcestruzzo asfaltico. E qui sta un’altra radice del male. Per la pavimentazione stradale, i parametri e la resistenza dello strato, piuttosto che del materiale, sono estremamente importanti. Quindi, su caratteristiche di performance Anche una pavimentazione flessibile viene influenzata principalmente dal modulo di elasticità dello strato di miscela di asfalto o calcestruzzo bituminoso. Non appena si formano crepe da fatica in questo strato, si verifica una discontinuità. E con lo stesso modulo di elasticità di un materiale, otteniamo un forte calo resistenza, poiché quando viene suddiviso in blocchi, il sistema di distribuzione del carico cambia radicalmente e tutti gli strati inferiori subiranno un carico molto maggiore nelle zone delle fessure. Sembrerebbero cose elementari, ma oggi nessuno ne parla; sono la piaga delle nostre strade.

Il secondo motivo. Ottenendo crepe da fatica, otteniamo condizioni non standard della pavimentazione stradale flessibile. In queste condizioni gli schemi progettuali previsti dalle norme non funzionano più e la pavimentazione stradale deve continuare a funzionare.

Per le autostrade molto trafficate con un'intensità di traffico di oltre 100mila auto a quattro corsie, ovvero strade della prima categoria, e spesso della seconda categoria, il pacchetto di strati di cemento asfaltato dovrebbe solitamente essere costituito da tre strati. E questi tre strati in totale non devono essere inferiori a un certo spessore - 28 cm A proposito, nel quadro normativo Federazione Russa Non esiste alcun criterio che determini lo spessore consigliato degli strati di calcestruzzo asfaltico e da cosa dipende. Oggi non troverai da nessuna parte un solo materiale esplicativo che possa indicare i fattori che consentono di determinare spessore minimo pacchetto di strati di calcestruzzo asfaltato. Ci stiamo avvicinando allo sviluppo di questo documento normativo, che risponderà alla domanda sul perché il pacchetto di strati di calcestruzzo asfaltico non può essere inferiore a un certo valore. Questo valore è determinato dalla composizione e dall'intensità del traffico e dalla necessità che questo pacchetto assorba la parte ad alta frequenza dello spettro dinamico dell'impatto del veicolo. Questo criterio, secondo me, è molto importante. La parte ad alta intensità energetica dello spettro dell'impatto dinamico delle auto dovrebbe essere assorbita dal calcestruzzo asfaltico, poiché, avendo una certa continuità, contiene un legante asfaltico, quella parte dispersa in cui, come una sostanza viscosa, queste frequenze dell'impatto dell'auto vengono assorbiti. Cos'è la frequenza? Questo è un certo effetto determinato dalla lunghezza d'onda. Dobbiamo assorbire quella parte dello spettro dinamico, le cui lunghezze d'onda sono paragonabili allo spessore del pacchetto di strati di cemento dell'asfalto. Man mano che questo spessore diminuisce, una parte significativa dello spettro cade più in basso, in quegli strati che non sono in grado di resistere a questo impatto energetico a lunghe frequenze. E se il pietrisco è ancora più lontano, ciò significherà un aumento significativo dell'abrasione del materiale e la sua trasformazione in farina di pietra entro 5-7 anni con una durata della pavimentazione stradale di 24 anni. Inoltre non ci sono raccomandazioni o criteri su questo argomento.

– Perché le rotture per fatica sono più pericolose delle rotture plastiche?

– Tenere conto dei danni da fatica e prevenirne il verificarsi è molto importante. Sul bordo inferiore dell'ultimo strato superiore di conglomerato bituminoso in un pacchetto di strati di conglomerato bituminoso si formano crepe da fatica, poiché è questo bordo che subisce la massima tensione. Di conseguenza, possiamo ottenere crepe da fatica sul bordo inferiore dell'ultimo, terzo strato. Il processo di crescita delle crepe verso l'alto è molto veloce. Entro sei mesi otterremo una fessura germogliata, e con ogni strato successivo la velocità della sua formazione sarà maggiore, perché una massa sempre più piccola di calcestruzzo asfaltico resisterà allo stress di trazione, soprattutto perché i bordi sono sempre serviti da concentratore di stress. Pertanto, sulla superficie del rivestimento compaiono delle crepe e possono essere strettamente trasversali, o ad angolo, o longitudinali o una rete di fessure. Il problema non è nemmeno che questo crei disagio durante lo spostamento, quando si forma una rete di crepe, si ottiene rapidamente la frammentazione del calcestruzzo dell'asfalto dello strato superiore della pavimentazione, l'umidità penetrerà nella fessura risultante, ma che la continuità del pacchetto degli strati di calcestruzzo dell'asfalto, che allo stesso tempo cambiano radicalmente la loro capacità di distribuzione sugli strati inferiori. E gli strati inferiori della base iniziano a subire sollecitazioni per le quali, secondo la loro fisica, non sono progettati. Di conseguenza, riduciamo drasticamente la risorsa degli strati sottostanti, la cui vita lavorativa supera significativamente sia i 20 che i 30 anni. Stiamo semplicemente distruggendo questa risorsa. Pertanto, le rotture per fatica sono di fondamentale importanza dal punto di vista della durabilità delle pavimentazioni stradali flessibili.

La via d'uscita da questa situazione è molto semplice. Non puoi parlare di certe cose e fenomeni finché non li controlli. Oggi nella Federazione Russa non sono definiti normativamente né gli ormaii né i cedimenti per fatica, e nessuno controlla questo processo, perché può essere controllato solo quando si sa come calcolarlo e si conoscono le leggi della sua formazione.

Pertanto, vi è l’urgente necessità di sviluppare due nuovi criteri. Il primo è il calcolo delle pavimentazioni stradali flessibili per la loro durabilità operativa, o affidabilità, che consentirebbe di calcolare l'accumulo di deformazioni residue sotto forma di formazione di irregolarità trasversali o ormaie plastiche durante la vita utile di progetto della strada flessibile. marciapiede. Il secondo criterio è che le pavimentazioni stradali flessibili devono essere progettate per l’accumulo di danni da fatica. Fino a quando non riceveremo due grafici dell'accumulo della deformazione residua del danno da fatica per anno del ciclo di vita in fase di progettazione, non solo gestiremo questi processi, ma non saremo nemmeno in grado di affermare in modo significativo il fatto stesso dell'esistenza di questi i problemi.

– Esiste un modo per risolvere questi problemi? In quale direzione dovremmo muoverci?

– Negli ultimi cinque anni l’azienda statale Avtodor ha ripetutamente affermato a tutti i livelli che tali criteri sono necessari. E del resto le principali difficoltà nell'elaborazione di questi criteri non risiedono nemmeno nel fatto che si debba ammettere l'imperfezione dei metodi di calcolo delle pavimentazioni stradali. Abbiamo bisogno di nuovi criteri per il livello delle condizioni operative delle autostrade durante il funzionamento delle pavimentazioni stradali flessibili. Più un grosso problema, che l'Azienda di Stato si è proposta di intraprendere, questi sono i metodi, le conoscenze, le scuole scientifiche che possono attuarlo e risolverlo. Questi sono metodi di calcolo, sviluppo di criteri sulla base dei quali i metodi funzioneranno. Oggi abbiamo scuole scientifiche che non solo sono in grado di risolvere questo problema, ma stanno già lavorando per la Compagnia di Stato "Avtodor" per risolvere questi problemi. E spero davvero che entro la fine del 2018 questi criteri vengano presentati per essere testati. Ciò ci consentirà di controllare i processi di cui stiamo parlando, perché oggi anche l'élite tecnica del settore stradale non comprende chiaramente che tutti i problemi con gli strati superiori della pavimentazione, compresi i tempi di consegna più lunghi, non possono essere risolti dall'usura superiore. strato da solo. Esiste un indicatore aggregato integrale dello stato di salute dell'intera struttura stradale.

Ogni elemento della struttura stradale, compresa la massicciata, contribuisce alla formazione di solchi o dislivelli plastici. L'uniformità dello strato superiore della pavimentazione stradale flessibile dovrebbe iniziare con l'uniformità degli strati superiori del fondo stradale, degli strati sottostanti inferiori, degli strati inferiori di asfalto e cemento del pacchetto e l'uniformità dello strato superiore di chiusura è il loro integrale, indicatore di somma. Quindi, tutti i problemi che i conducenti affrontano sulle nostre strade sono guasti da fatica, solchi derivanti dalla distruzione dello strato superiore, perché tutti questi parametri non hanno non solo criteri, ma anche una comprensione interna della necessità di tenerne conto.

– Quali sono i principali fattori che determinano la durabilità delle pavimentazioni stradali?

- Si tratta di accumulo. Se parliamo di ormaiamento, ricordiamo che vi contribuiscono due fattori: l'accumulo di deformazioni residue in ogni elemento della struttura stradale, più l'effetto distruttivo e abrasivo delle ruote dell'auto, per cui la struttura dello strato superiore di chiusura è primariamente importante. Per controllare questi processi, come ho già notato, è necessario creare metodi che tengano conto dell'accumulo e della formazione di deformazioni plastiche residue nelle pavimentazioni stradali non rigide. Sia l'umidità che la temperatura sono di primaria importanza per ogni capo di abbigliamento. L'umidità, ad esempio, per il terreno del sottofondo o per la miscela sabbia-ghiaia è importante perché la resistenza del sottofondo è direttamente proporzionale alla sua densità, e la densità è inversamente proporzionale al contenuto di umidità. L'umidità sarà sicuramente presa in considerazione in questi criteri. Lo stesso vale per il calcestruzzo bituminoso: a 20 °C funziona in modo completamente diverso rispetto a 60 °C. Tutti questi fattori dovrebbero essere coinvolti nella metodologia di calcolo delle pavimentazioni stradali flessibili per l'accumulo delle deformazioni residue. Allo stesso modo, la fatica dipende in modo significativo dall'umidità del terreno del sottofondo, poiché in caso di ristagno d'acqua, la capacità di carico viene generalmente persa e il calcestruzzo asfaltico funzionerà in condizioni molto più severe, poiché non c'è praticamente nulla su cui fare affidamento. Tutti questi fattori sono quindi fondamentali nel determinare la durabilità delle pavimentazioni stradali.

COSA INDOSSANO?

Sfortunatamente, ricerche serie in Russia usura prematura e non vengono effettuate violazioni dell'assetto del manto stradale. Utilizzeremo quindi l'esperienza di specialisti dello stato americano di Washington (da non confondere con l'omonima capitale). È lo stato più nordorientale degli Stati Uniti; gli inverni sono nevosi, anche se non molto gelidi. Anche lì vengono utilizzati pneumatici chiodati, anche se meno frequentemente (gli americani preferiscono pneumatici per tutte le stagioni). Nonostante ciò, le condizioni delle strade non possono essere definite ideali.

Per ricercare l'origine della pista, gli americani, a loro volta, si sono rivolti ai loro vicini settentrionali. L'Istituto Nazionale di Ottica del Quebec ha sviluppato un sistema di misurazione della carreggiata laser LRMS (Laser Rut Measurement System). I dispositivi, montati su supporti remoti nella parte posteriore dell'auto, leggono la struttura del manto stradale ogni 3 millimetri. Allo stesso tempo, le videocamere monitoravano la tela. Sistemi informatici Sono state analizzate la larghezza, la profondità e la forma della pista.

Tutte le principali autostrade dello Stato sono state sottoposte a controlli simili. La difficoltà principale è stata quella di distinguere i danni causati dai perni dall'usura dovuta al trasporto merci e da quelli convenzionali (non chiodati). ruote passeggeri. A quanto pare, la routine causata da ciascuno di questi fattori ha le sue caratteristiche. Dalle spine, ad esempio, escono due sottili solchi, e al di là di essi la strada è assolutamente pianeggiante. E dal resto dei pneumatici, compresi i camion, i solchi sembrano essere schiacciati, ci sono rilievi caratteristici sui lati di entrambi i recessi. L'asfalto non si consuma, ma si deforma e si diffonde in aree a basso carico.

In questo modo è stato possibile isolare l'usura specificatamente dai pneumatici chiodati. Ad esempio, sull'autostrada I-5 la profondità del solco era di 7 millimetri. Una precisazione importante: la pavimentazione è stata posata 40 (!) anni fa, su questa strada transitano ogni giorno 194mila auto. In tali circostanze l'usura è semplicemente trascurabile!

COSA INDOSSANO?

In Russia la durata media di una strada è di 8 anni. Il cemento, una miscela di sabbia, ghiaia e cemento, viene ancora utilizzato per costruire le strade negli Stati Uniti. Non lo usiamo dai tempi dell’URSS: il bitume è più economico in un paese produttore di petrolio. La copertura in cemento ha tratto caratteristico: in media ogni 10 metri la strada è attraversata da giunti trasversali riempiti di bitume. Ciò consente di compensare la flessibilità del materiale e ridurre l'influenza delle variazioni di temperatura.

Il calcestruzzo è stato sostituito dall'asfalto, un materiale nero omogeneo contenente, oltre a sabbia, pietrisco, minerali e bitume legante, grazie al quale la strada si trasforma in un'unica superficie. Inoltre, il calcestruzzo asfaltato ha la meglio proprietà di adesione. In America, dove si preferisce il cemento, per aumentare la sicurezza in caso di pioggia, sullo strato superiore non ancora indurito vengono applicati segni superficiali per drenare l'acqua.

PERCHÉ SI INDOSSANO?

Ogni costruzione richiede una stretta aderenza alla tecnologia. Da questo lato, il calcestruzzo asfaltato è più vulnerabile. È necessaria molta precisione: su uno strato sottostante di sabbia e pietrisco vengono stesi due strati di conglomerato bituminoso dello spessore di 60–80 millimetri e lasciati ciascuno per almeno tre giorni. Uno strato di asfalto è adatto solo per le strade più tranquille, dove passano meno di 3.000 auto al giorno. Semplicemente non ci sono cose del genere nella capitale russa!

In pratica le cose vanno diversamente. Gli automobilisti criticano gli operatori stradali per il restringimento e l'amministrazione comunale per le scadenze. Ma poche persone capiscono come andrà a finire la fretta in futuro. Gli autisti soddisfatti premono sull'acceleratore lungo la strada appena raffreddata.

Le 72 ore richieste vengono semplicemente ignorate. Così come la tecnologia a due strati. Perché spendere il doppio del tempo e dei materiali? Soprattutto quando le spese eccessive e il mancato rispetto delle scadenze possono portare a gravi sanzioni.

Anche tagliare e sostituire lo strato superiore danneggiato non dà un effetto duraturo. Perché i solchi sono una deformazione del rivestimento nel suo insieme e non solo la rimozione di pochi centimetri. Passerà un anno, e la nuova superficie, come una copia carbone, mostrerà i difetti di quella vecchia. Pertanto, tale schema non è utilizzato in Europa. Se una strada necessita di riparazioni, viene chiusa completamente. Costa di più, ma il risultato è più redditizio...

SPIKE O ZILK?

Si scopre che i pneumatici chiodati non sono affatto la principale fonte di solchi. Sì, il loro contributo è visibile dopo un'attenta elaborazione computerizzata, ma è minimo se confrontato con l'esposizione al freddo, al caldo, al vento, ai camion pesanti e ad altri veicoli. Il lavoro di qualità di ingegneri e costruttori è molto più importante. Se tutto è fatto correttamente, quindi liscio e superficie liscia le strade delizieranno gli automobilisti per decenni.

È possibile rifare il nostro strade dissestate a quelli buoni? Il successo di questa impresa è dubbio. La disposizione delle strade delle città russe, così come la mancanza di una reale alternativa per la maggior parte dei percorsi interurbani, porterà al fatto che attualmente importante ristrutturazione Intere regioni saranno travolte dalla paralisi del traffico. Tra due mali, la mancanza di strade e le strade dissestate, scegli il minore. Ma le punte sicuramente non c'entrano niente...

I solchi sull'asfalto sono, di regola, il risultato del mancato rispetto della tecnologia per la sua posa.

ORDINE TEDESCO

Dal 1975 in quasi tutta la Germania è vietato l’uso di pneumatici chiodati. Ma il motivo principale del divieto è l'aumento dello spazio di frenata su asfalto pulito! Gli inverni tedeschi sono miti: se cade la neve, dura poco. Le punte sono consentite solo in una zona di 15 chilometri vicino al confine con l'Austria, nella montuosa Turingia e in pochi altri luoghi dove neve o ghiaccio sulle strade in inverno sono la norma. I solchi che conosciamo si trovano anche sulle autostrade, ma, ovviamente, non su tale scala. Tuttavia, i servizi di controllo stradale cercano carenze nel loro lavoro. Un rapporto dell'Associazione tedesca delle strade (Deutscher Asphaltverband) identifica le principali cause della formazione di solchi:

Errori nella progettazione stradale; selezione sbagliata composizione della miscela di calcestruzzo asfaltico (non corrisponde alla temperatura e all'umidità dell'ambiente);

Collegamento insufficiente tra gli strati di asfalto;

Carenze nel controllo finale.

Chiediamo ai lettori

Perché appaiono i solchi nell'asfalto?

9%: la colpa è del clima

10% - dalle auto in eccesso

81% - a causa della negligenza dei lavoratori stradali

Il problema degli solchi sulla strada preoccupa la stragrande maggioranza degli automobilisti, perché i "solchi" formati diventano causa di incidenti e con conseguenze piuttosto gravi. Si ritiene che il principale colpevole della comparsa di solchi siano gli stessi automobilisti, che "si mettono le scarpe" veicoli nei pneumatici chiodati. Ma è davvero così?

Le ragioni principali per la comparsa di solchi

La traccia spinosa ha la forma di una piccola striscia stretta, ma le strisce più larghe molto probabilmente appaiono da un gran numero di trasporto di grandi dimensioni e flusso. E, molto probabilmente, è per questo motivo che compaiono i “solchi” con colline e depressioni.

Da tutto ciò si trae una conclusione motivo principale Il motivo per cui si presenta il problema della formazione di solchi sulla strada è molto probabilmente dovuto a lavori stradali eseguiti in modo inappropriato, nonché alla qualità estremamente bassa del rivestimento e del materiale stesso. Se prestiamo attenzione a documentazione tecnica rivestimento, quindi troveremo una formulazione chiara secondo cui la tela deve essere stesa in due strati. Inoltre, il periodo di tempo tra loro deve essere di almeno tre giorni. Ma, di regola, sulle strade nazionali non è possibile posare in buona fede nemmeno uno strato. E raramente soddisfa anche gli indicatori minimi e, secondo gli esperti, la maggior parte delle strade in Russia sono destinate ad un uso intensivo traffico non più di 500 auto al giorno.

NOTA
Inoltre, anche se stendono l'asfalto secondo la tecnologia, rispettando le norme e le procedure, non gli permettono di indurirsi nemmeno per un giorno. Spesso il traffico viene immediatamente aperto su un manto stradale non ancora formato, causando dislivelli e solchi.

C'è un altro motivo, nascosto nelle riparazioni di scarsa qualità. Sicuramente tutti hanno notato che quando si ripara un tratto di strada dove sono già presenti avvallamenti, lo strato superiore del manto stradale viene semplicemente rimosso, senza ulteriore lavorazione o rafforzamento della base. Cioè, il problema rimane, ed è ricoperto di nuovo asfalto. Naturalmente, questo tipo di "riparazione" è molto più economico, ma, come vediamo, non ha molto senso eseguirlo.

NOTA
Non è sufficiente rimuovere il vecchio strato di rivestimento, perché con l'utilizzo non solo il lenzuolo superiore, ma anche l'intero “cuscino” si deforma. Pertanto, è necessario ricostruire le fondamenta per evitare solchi. Fatto interessante riguardo alla costruzione di strade in Europa, le “buche” e le riparazioni superficiali sono vietate da molto tempo.

Pertanto, è chiaro che la bassa qualità del materiale stesso è un'esecuzione impropria responsabilità lavorative e diventa la causa fondamentale della comparsa dei solchi. Il ruolo degli stessi lavoratori e dirigenti è di grande importanza, perché la qualità del lavoro svolto consentirà alla strada di rimanere agevole per molti decenni. Ma comunque grande percentuale le persone vedono nelle spine la causa del problema, citando anche l'esperienza dei loro colleghi tedeschi.

NOTA
In Germania, infatti, dal 1975 è stato introdotto il divieto di utilizzare qualsiasi pneumatico chiodato, ma ciò non è dovuto al danneggiamento del pneumatico, bensì a una maggiore spazio di frenata e l'inerzia di tali auto.

Sorge una domanda categorica: è davvero possibile trasformare completamente le strade disgustose in buone? Naturalmente, l'esperienza dimostra che tutto ciò è reale, ma è necessario tenere conto delle specificità locali. Ad esempio, l’elevata congestione del traffico, la disposizione delle strade e le riparazioni a lungo termine creano un vero e proprio collasso. Ma, allo stesso tempo, le riparazioni superficiali non daranno alcun risultato positivo, la strada brillerà solo per il primo anno, e forse molto meno. Pertanto, è molto più economico bloccare completamente un tratto di strada ed eseguire riparazioni importanti piuttosto che eseguire lavori sulle buche ogni anno.

NOTA
Oggi i funzionari preferiscono scegliere le strade meno negative: le strade dissestate. Per riassumere, vorrei ricordarvi ancora una volta che le punte non svolgono alcun ruolo nella distruzione e nella formazione dei solchi. Non è tutta colpa lavoro di qualità e materiale.

Metodi con cui è possibile eliminare il problema della carreggiata sulla strada

Come è già stato scoperto, per riparazioni di qualitàÈ importante non solo eliminare il solco stesso, ma anche rimuovere la causa sottostante. Pertanto, è importante eseguire non solo riparazioni superficiali, ma anche un'ispezione approfondita del "cuscino". Individuare le carenze, determinare il livello di lavoro e adottare misure adeguate.

Nelle aziende coinvolte nella costruzione di strade, le riparazioni si dividono in due sottotipi principali:

Riparazione dell'asfalto.
Riparazione del calcestruzzo.

Nel primo caso il processo prevede l’utilizzo di due tecnologie:

La riparazione viene eseguita con il taglio della cartina stradale, ovvero tale lavoro consente di rimuovere completamente il rivestimento distrutto e danneggiato, seguito dall'analisi della base. Se il "cuscino" è pronto per servire per un'altra stagione, nelle aree ritagliate viene versata la miscela di asfalto. Il tipo a freddo viene spesso utilizzato perché l'asfalto caldo è piuttosto difficile da compattare su piccoli tratti.
La seconda tipologia di lavoro tiene conto dell'assenza del taglio delle carte in quanto tale. La tecnologia prevede il riempimento della tela con una miscela colata. Una tale miscela non richiede nemmeno la compattazione obbligatoria.

Nel secondo caso è implicito anche l’utilizzo di due tecnologie:

Allo stesso modo, viene ritagliata una parte della tela, la cosiddetta “carta”, dopodiché viene posizionato il rinforzo nelle scanalature pretagliate. Prima dell'installazione, il rinforzo, il rivestimento e la base vengono accuratamente lavorati e puliti. Dopodiché non resta che iniziare la colata vera e propria.
Le riparazioni senza tagliare le “carte” vengono eseguite utilizzando stucchi speciali. Cioè, la pista viene ripulita, i detriti e la polvere vengono rimossi e lo strato superficiale viene rimosso, solitamente non più di 0,2 mm. Successivamente viene trattato con apposite soluzioni ed emulsioni a base cementizia.

Prevenire la carreggiata

In Europa, ad esempio, i motivi principali della comparsa dei solchi sono causati dall'ingresso di acqua con conseguente distruzione della tela. Naturalmente nel nostro Paese ci sono anche tratti di strade costruiti secondo tutte le regole. Pertanto, sarebbe ragionevole prevenire la distruzione e preservare lo strato utilizzando una varietà di tecnologie.

Il problema dei solchi sulla strada può essere risolto con l'aiuto di speciali emulsioni che vengono versate nei pori formati e forniscono protezione dall'umidità. Gli svantaggi di questo metodo includono solo la necessità di ripristinare periodicamente lo strato protettivo ogni due anni.

Oltre all'utilizzo di varie soluzioni ed emulsioni, viene utilizzato anche il cosiddetto strato di usura. Si tratta di uno strato di foglio di asfalto, composto da 1 cm di asfalto e 1 cm di pietrisco incassato nel foglio. Questo rivestimento protegge la strada dall'umidità e migliora anche l'aderenza delle ruote. Secondo i suoi parametri tecnici, questo tipo ti consente di risparmiare aspetto originale strade, ma a condizione che inizialmente i lavori di costruzione stradale siano stati eseguiti tenendo conto di tutte le norme e regolamenti.

Traccia- si tratta della deformazione del profilo trasversale della carreggiata con formazione di avvallamenti e creste di sollevamento lungo le piste di rincorsa dovute a usura irregolare e accumulo di deformazioni plastiche nel rivestimento, nonché deformazioni residue negli strati della pavimentazione stradale e del sottofondo, che si verifica in caso di esposizione ripetuta alle ruote delle automobili.

Molto spesso, i solchi si formano su pavimentazioni stradali non rigide rivestite con asfalto e altre miscele bitume-minerali, tuttavia, solchi da abrasione possono formarsi anche su pavimentazioni in calcestruzzo di cemento. Come la maggior parte delle altre deformazioni, una carreggiata è formata da una combinazione sfavorevole di due gruppi di fattori:

fattori esterni- effetti dei carichi, fattori climatici, in particolare temperatura dell'aria e radiazione solare, nonché condizioni di umidità del suolo del sottofondo;

fattori interni- caratteristiche fisico-meccaniche della struttura stradale: resistenza al taglio, stato strutturale, resistenza e grado di compattazione della pavimentazione e del sottofondo stradale, tipologia del terreno e sue proprietà.

Il più importante di tutti i fattori di stress è l'impatto dei veicoli pesanti a più assi. Il processo di formazione dei solchi inizia contemporaneamente all'apertura del traffico sulla strada. Dapprima procede lentamente, interessando solo lo strato superiore della pavimentazione, per poi diffondersi agli altri strati del manto stradale e al sottofondo. Tuttavia, quando il materiale di un certo strato di pavimentazione stradale è scarsamente compattato o presenta scarsa resistenza meccanica e al taglio, deformazioni residue si accumulano in questo strato e compaiono sulla superficie della pavimentazione.

La natura e le ragioni della formazione dei solchi, nonché la dinamica del loro sviluppo, possono variare in modo significativo a seconda della stagione (Fig. 5.14).

Riso. 5.14. Dinamica di sviluppo dei componenti della profondità totale dei solchi per stagione

Innanzitutto si possono formare solchi a causa dell'ulteriore compattazione degli strati della pavimentazione stradale se questi non sono stati sufficientemente compattati durante la costruzione. Per questo motivo nel primo anno di attività si forma un solco. L'esperienza dimostra che l'ulteriore compattazione del manto stradale viene completata dopo il passaggio di 300mila assali di camion standard.

Nel programma HDM-4 si accetta che la sottocompattazione iniziale sia la causa della formazione di solchi nel 20% dei casi. Tuttavia, questo valore è stato ottenuto a condizione che il fondo stradale non partecipi al processo di formazione dei solchi. Se prendiamo in considerazione la partecipazione del fondo stradale, la quota di compattazione insufficiente degli strati della pavimentazione stradale sarà pari al 5-10% del numero totale di motivi per la formazione di solchi.

Usura (abrasione) il rivestimento sotto l'influenza delle ruote dell'auto si verifica durante la frenata e durante la guida in modalità trazione a causa dell'inevitabile scivolamento del pneumatico nella zona di contatto della ruota con il rivestimento. L'usura avviene più o meno allo stesso modo durante tutto l'anno se gli pneumatici chiodati non vengono utilizzati in inverno. Considerando questa circostanza, possiamo supporre che nei paesi con inverni brevi la quota di solchi dovuti all'usura della pavimentazione sia di circa il 5%.

Deformazioni plastiche i rivestimenti sono la causa del 15-20% dei casi di ormaii su pavimentazioni in calcestruzzo asfaltico, che consistono nell'accumulo di deformazioni residue verticali dovute all'aumentata plasticità, cioè riducendo la viscosità strutturale del calcestruzzo asfaltato quando alte temperature, che a sua volta si verifica a causa di una diminuzione della viscosità del bitume o della resistenza al taglio viscoso del bitume (Fig. 5.15).

Riso. 5.15. Solchi formati a seguito del rammollimento viscoplastico del legante:

1 - posizione iniziale del pietrisco; 2 - posizione del pietrisco dopo lo spostamento; 3 - pietrisco; 4 - pellicola legante

Contemporaneamente a quelle verticali si accumulano anche deformazioni residue orizzontali quando, sotto l'influenza delle sollecitazioni di taglio, le particelle di calcestruzzo dell'asfalto vengono spremute lateralmente. Queste deformazioni aumentano continuamente con le ripetute applicazioni ripetute del carico, provocando la comparsa di creste o alberi sui lati del binario.

L'accumulo di deformazioni plastiche nelle pavimentazioni in calcestruzzo-asfalto avviene in estate con temperature dell'aria superiori a 25-30 °C, alle quali la temperatura del rivestimento sale fino a 40-60 °C e oltre. La temperatura calcolata del calcestruzzo asfaltico è di 40-50 ° C e superiore, a seconda della viscosità del bitume.

La profondità della carreggiata plastica dipende dalla viscosità iniziale del bitume, dalla composizione del conglomerato bituminoso, dal numero di applicazioni di carico e dalla sua entità, nonché dallo spessore dello strato di conglomerato bituminoso.

Distruzione strutturale e deformazione residua del rivestimento e degli strati di base. Sotto l'influenza dei carichi applicati ripetutamente negli strati della pavimentazione stradale, possono verificarsi condizioni in cui le sollecitazioni verticali o orizzontali superano il massimo locale valori validi le sollecitazioni e la distruzione della continuità o della struttura del materiale dello strato inizieranno con la perdita di resistenza e resistenza al taglio. La conseguenza di ciò è l'accumulo accelerato di deformazioni residue e la formazione di solchi, che compaiono dopo un numero critico di applicazioni di carichi pesanti per un dato progetto di pavimentazione stradale.

La distruzione strutturale della pavimentazione avviene in modo più o meno uguale durante tutto l'anno, e negli strati di base si accumula maggiormente in primavera, quando la resistenza della pavimentazione stradale è minima. La profondità dei solchi dovuta alla distruzione strutturale dipende dalla resistenza della pavimentazione stradale, dalla resistenza alle fessurazioni, dalla resistenza al taglio, dalla durata di servizio della pavimentazione, dal carico, ecc.

Del numero totale di casi di solchi, si osserva un danno strutturale nel 25-35% dei casi. Nel programma HDM-4, dove non si tiene conto del ruolo della massicciata stradale, questa quota è considerata pari al 50%, vale a dire Questa è una delle cause più importanti della carreggiata.

Le deformazioni residue nei terreni di sottofondo sono causa di ormaii nel 20-30% dei casi. Molti lavori sono stati dedicati al problema dell'accumulo di deformazioni residue nel fondo stradale, comprese le deformazioni residue irregolari. Installato forma generale la curva di accumulo delle deformazioni residue del fondo stradale durante tutto l'anno, da cui consegue che essa avviene più attivamente nel periodo primaverile. Sulla curva della dipendenza della profondità e della forma della carreggiata dalla resistenza del terreno all'indentazione e al taglio, si può distinguere la fase di compressione e compattazione, la fase di spostamenti locali e la fase di spremitura o rigonfiamento del terreno ai lati .

Esistono modelli matematici per calcolare l'entità delle deformazioni residue uniformi e irregolari nel sottofondo. Tuttavia necessitano di ulteriori miglioramenti e, in particolare, tenendo conto del ripristino di parte delle deformazioni accumulate, che possono verificarsi sia in estate che in inverno.

Questa è la natura generale della fregola come combinazione di tutti i possibili fattori.

La caratteristica principale di un solco è la sua profondità. La profondità totale della ormaia può essere determinata in base al diagramma mostrato in Fig. 5.16:

h K = h UK + h B, dove (5.5)

h UK - la dimensione della depressione sulla superficie della pavimentazione stradale dovuta all'accumulo di deformazioni residue negli strati della pavimentazione stradale e nel sottofondo, mm;

L'altezza media delle creste di spinta a sinistra e lato destro, formatosi a causa di deformazioni plastiche nello strato di calcestruzzo dell'asfalto e nel sottofondo, mm.

Riso. 5.16. Principali parametri della traccia:

1 - linea della superficie del rivestimento dopo la costruzione; 2 - lo stesso, dopo la formazione di un solco; 3 - asta di misurazione

La dimensione della rientranza caso generale ammonta a

h UK = h g U + h I + h AB + h O + h G, dove (5.6)

h g У - dimensione del binario dovuta all'ulteriore compattazione della pavimentazione stradale e del terreno del sottofondo, mm;

h I - profondità del solco dovuta all'usura (abrasione), mm;

h AB è la dimensione della pista dovuta alle deformazioni plastiche degli strati di calcestruzzo dell'asfalto, mm;

h O - profondità del solco dovuta a deformazioni strutturali negli strati di base, mm;

hГ - profondità del solco dovuta all'accumulo di deformazioni residue nel fondo stradale, mm.

Nella fase iniziale della ricerca si può trascurare la profondità dei solchi formati a causa dell'usura (abrasione), poiché la percentuale di auto dotate di pneumatici chiodati nel nostro Paese è piccola.

È anche possibile omettere di tenere conto della profondità dei solchi dovuta alla compattazione aggiuntiva degli strati della pavimentazione stradale per le strade in uso, poiché questo fenomeno, di regola, si interrompe dopo un anno di funzionamento della strada.

Quindi la profondità totale della carreggiata sarà determinata dalla formula

h K = h AB + h O + h G + h V. (5.7)

IN l'anno scorso Il problema della lotta ai solchi è diventato uno dei più importanti sulle strade russe. Ciò si spiega con il fatto che nel flusso di traffico aumenta la quota di veicoli pesanti a più assi, che accelerano il processo di formazione dei solchi, e la quota di autovetture ad alta velocità, per le quali i solchi rappresentano il pericolo maggiore .

Una carreggiata profonda rende difficile la manovrabilità dell'auto in fase di sorpasso, provoca scivolamenti laterali, vibrazioni laterali e perdita di stabilità in uscita dalla carreggiata, il che porta ad una diminuzione della velocità e ad un aumento degli incidenti. I solchi sono particolarmente pericolosi per la guida durante i periodi di pioggia e scioglimento della neve, quando nei solchi si forma uno strato d'acqua, con conseguente diminuzione delle qualità di aderenza della superficie, creando i presupposti per l'aquaplaning con perdita di controllabilità del veicolo. Durante il periodo dei disgeli e delle gelate nei solchi si forma del ghiaccio; durante le tempeste di neve e le nevicate si deposita e si compatta la neve, difficile da rimuovere con le macchine spazzaneve.

Per trovare la giusta soluzione per eliminare i solchi in ogni caso specifico, è necessario effettuare un'analisi approfondita delle ragioni della loro formazione. Non esiste e non può esistere una soluzione adatta a tutti i casi. Dovrebbe trattarsi di un'ampia gamma di soluzioni progettuali e tecnologiche, che consentano di scegliere quella più efficace in ogni caso specifico.

Nel processo di manutenzione e riparazione delle strade vengono eliminati principalmente i solchi formati a causa dell'abrasione del rivestimento e l'accumulo di deformazioni plastiche negli strati del rivestimento. Il solco formatosi a causa dell'accumulo di deformazioni residue negli strati di base e nel sottofondo, di norma, viene eliminato durante importanti riparazioni o ricostruzione delle strade.

Solchi sulle strade: cercare i colpevoli e comprenderne le ragioni.

Ogni proprietario trasporto stradale Quando guidavo lungo le autostrade e le autostrade della nostra amata Patria, ho ripetutamente riscontrato un fenomeno così spiacevole come i solchi sulle strade. La ormaia è un tipo di deformazione della pavimentazione in calcestruzzo asfaltato sul manto stradale. Gli solchi sulle strade sono uno dei problemi più comuni sulle strade nazionali, e anche il più pericoloso, perché spesso è accompagnato da lesioni stradali. Certo, tutti sogniamo una superficie asfaltata ideale e non per questo meno ideale sospensione dell'auto e spesso rimproverano i costruttori stradali imprudenti. Parliamo di chi è la colpa dell'attuale qualità del manto stradale e quali sono le cause della carreggiata sulle strade.

La fregola sulle strade: cause della formazione.

Di norma, la carreggiata sulle strade si verifica per i seguenti motivi:

1. Violazione della tecnologia di costruzione dell'autostrada.

La resistenza degli strati superiori della pavimentazione in calcestruzzo asfaltato è influenzata dalla qualità della base preparata per l'asfalto. Ciò include il lavoro sulla preparazione della base di sabbia e pietrisco e altri tipi di lavoro. Compattazione di alta qualità di pietra frantumata con sabbia e basi naturali, mantenendo le proporzioni richieste dei componenti secondo documenti normativi, SNiP, GOST, conformità con la tecnologia di posa dell'asfalto: tutti questi sono aspetti importanti di un buon risultato.

La documentazione di progettazione per la costruzione di autostrade dovrebbe essere sviluppata tenendo conto del clima, del paesaggio e di altre caratteristiche dell'area. Inoltre, categorie e portata strade, ecc.

Pertanto, è necessario farlo solo con l'aiuto di organizzazioni con dipendenti altamente qualificati in grado di eseguire pienamente tutte le fasi del lavoro.

2. Bassa qualità dei materiali utilizzati per la costruzione stradale.

I materiali utilizzati nella costruzione delle pavimentazioni stradali svolgono un ruolo importante nella qualità della pavimentazione in asfalto. Se i materiali non soddisfano i parametri tecnici richiesti, si verifica una deformazione accelerata della pavimentazione stradale. Il manto stradale può presentare buche, crepe, scheggiature, sollevamenti, cedimenti, solchi e crolli delle sponde. Elimina molte deformazioni. La riparazione delle buche può prolungare significativamente la vita dell'asfalto se eseguita in modo tempestivo.

2. Decompattazione della struttura della pavimentazione stradale.

La decompattazione della struttura della pavimentazione può essere osservata in diversi casi:

Precipitazioni che penetrano nella pavimentazione stradale;
Produzione in prossimità della struttura della pavimentazione stradale.

3. Uso improprio delle strade.

Le strade spesso non vengono manutenute adeguatamente; quanto segue è inaccettabile sulle strade:

Violazione del controllo del peso. Sovraccarico camion ha un effetto deplorevole sulla superficie in cemento asfaltato delle strade;
Violazione delle scadenze riparazioni attuali. Le precipitazioni che entrano attraverso fessure e buche portano alla decompattazione della struttura della pavimentazione stradale;
Violazione delle condizioni. Con una manutenzione stradale di scarsa qualità orario invernale, le auto sono costrette a percorrere un “percorso zigrinato”, a seguito del quale aumenta il carico su un certo tratto di strada e appare un solco.

3. Aspetti climatici.

Oggi è sempre più possibile riscontrare anomalie climatiche atipiche per una particolare area. condizioni meteo. Il caldo eccessivo o, al contrario, il gelo, possono compromettere seriamente la strada. Precipitazioni o assenza di precipitazioni, cambiamenti del paesaggio, acque sotterranee e molti altri aspetti dei fenomeni naturali possono influenzare la qualità del manto stradale.

Carreggiate sulle strade: di chi è la colpa?

Possiamo quindi concludere che i colpevoli potrebbero essere molti. Si tratta di imprese di costruzione stradale, fornitori di materiali, organizzazioni di servizi, automobilisti stessi, disastri casuali, ecc. Dopotutto, è importante non solo realizzare costruzioni stradali di alta qualità, ma anche preservare i risultati del lavoro.