Трещины на дорожных покрытиях природа их образования

Трещины на покрытиях бывают различных размеров и формы (рис. 5.7). На асфальтобетонных и других покрытиях, построенных с применением органического вяжу­щего, трещины могут быть одиноч­ные поперечные, продольные, косые и в виде сетки.

рис. 5.7. Трещины и разрушения покрытия:

1 - продольные по оси дороги; 2 - поперечные; 3 - косые; 4 - частые поперечные на всю ширину; 5 - про­дольные по полосам наката; 6 - сетка трещин по полосам наката; 7 - сетка трещин на пучинистых участках; 8 - обломы кромок

Трещины поперечные сквозные на всю ширину покрытия (температур­ные) возникают осенью и в начале зимы вследствие резких перепадов температуры воздуха и недостаточ­ной сопротивляемости температур­ным напряжениям. Они располага­ются по проезжей части на опреде­ленном расстоянии друг от друга (5-10м).

Продольные трещины, располо­женные через 20-40 см друг от дру­га на полосах наката, в сочетании с поперечными трещинами через 1-4 м на всю ширину проезжей части бывают на покрытиях, содержащих органическое вяжущее, построенных на непрочных основаниях из грунтов или каменных материалов, укреп­ленных минеральным вяжущим (це­мент, известь, золы уноса).

Продольные трещины на ас­фальтобетонных покрытиях часто появляются на стыке двух полос ук­ладки покрытия при плохом сопря­жении. Продольные трещины на по­лосах наката образуются под интен­сивным движением автомобилей из-за недостаточной прочности от­дельных слоев одежды и грунтового основания (недоуплотнение, переув­лажнение), превышения нагрузок и интенсивности движения по сравне­нию с расчетными. Трещины про­дольно-косые возникают вследствие недостаточной прочности дорожной одежды, недоуплотнения грунтов полотна и их последующей осадки, особенно на высоких насыпях, а также над трубами.

Сетка трещин с мелкими ячейка­ми на полосах наката размером сторон 10-20 см бывает на покрытии, как правило, при недостаточной прочности основания на участках оттаивания переувлажненного грун­та в весенний период и период пучинообразования. Главная причина большинства трещин – усталость до­рожных одежд, их недостаточная прочность.

Трещины на цементобетонных покрытиях бывают поперечные сквозные, продольные и косые сквозные, поверхностные и волос­ные усадочные. Поперечные сквоз­ные трещины образуются при боль­ших расстояниях между швами и в тех случаях, когда произошло сцеп­ление бетонных плит с основанием, и они не могут перемещаться при температурных изменениях. Продольные сквозные трещины возника­ют при неоднородно уплотненном земляном полотне, когда края, уп­лотненные меньше, начинают да­вать осадку. Косые сквозные трещи­ны появляются над пустотами, осад­ками земляного полотна и при не­достаточно прочном покрытии. На­личие сквозных трещин в цементобе­тонных покрытиях обычно служит признаком недостаточной прочнос­ти и начала разрушения. Поверх­ностные, неглубокие трещины воз­никают из-за неравномерного рас­пределения температуры по толщи­не плиты, вызывающего ее коробле­ние.

Разрушение стыков - обламывание кромок и выбивание заполняющей мастики. Основными причинами яв­ляются удары колес автомобилей, недоброкачественная цементобетонная смесь, неудовлетворительная на­резка и отделка швов.

Просадки - впадины глубиной 50-100 мм и более с пологой поверх­ностью, но без выпучивания и обра­зования трещин на прилегающих участках. Они возникают в местах пониженной прочности слоев одеж­ды и грунта при увлажнении. Про­садки могут быть в первые годы эксплуатации дороги при неблаго­приятных грунтово-гидрогеологических условиях, вследствие недостаточного уплотнения грунтов земляного полотна и слоев одежды, а также при проявлении тяжелых автомобилей, на которые дорожная одежда не была рассчитана.

Проломы – разрушения одежды в виде более или менее длинных прорезей глубиной до 100 мм по поло­сам наката и выпучиваний сбоку проломов высотой 50-100 мм. Мок­рые проломы образуются вследст­вие переувлажнения и пластического течения материала слоев основания и грунта, сухие – вследствие прорезания всех слоев одежды под дейст­вием вертикальной силы при недос­таточной толщине конструкции и слабом уплотнении слоев и грунтов земляного полотна.

Колеи – деформации и разрушения дорожной одежды в виде небольших углублений по полосам наката. При интенсивном тяжелом движении ко­леи могут превратиться в проломы; Колеи образуются при накоплении пластических деформаций в слоях дорожной одежды, а также усилен­ном износе верхнего слоя покрытия. В реальных условиях оба процесса колееобразования суммируются.

Разрушение кромок - отдельные трещины и сетки трещин вдоль кромок, откол, искажение попереч­ного профиля прикромочных полос. Разрушение кромок происходит вследствие пониженной прочности прикромочных полос проезжей час­ти (заниженная толщина слоев одежды у кромок, повышенная влажность грунта основания под кромкой) и отсутствия укрепленных полос со стороны обочин. Наличие деформаций и разрушений чаще все­го свидетельствует о недостаточной прочности дорожной конструкции, о превышении фактической интенсив­ности движения над расчетной.

Рис. 5.6. Динамика развития выбоин на пок­рытии:

I, 2 – трещины или раковины при выкрашивании; 3 – расклинивающее действие воды и льда и образо­вание трещины в зоне повторного удара; 4 - вторич­ный удар колеса; 5, 6 – развитие смежных выбоин и их объединение