ДОРОГИ С ТВЕРДЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

Щебеночные покрытия начали сильно изнашиваться при движе­нии автомобилей. Уплотненные россыпи, прочность которых обеспе­чивалась взаимной заклинкой щебенок и слабым цементирующим.действием каменной пыли, образовавшейся при трении частиц друг о друга во время укатки, достаточно хорошо сопротивлялись вер­тикальным нагрузкам от колес конных повозок. Быстро движущиеся автомобили оказывали на покрытия также и касательные усилия!не только при движении юзом во время торможения, но и в резуль­тате возникновения зон проскальзывания на входном и выходном 'участках площади контакта шин ведущих колес с поверхностью по­крытия.

Уже в первых книгах периода начала автомобилизации дава­лось правильное объяснение причин быстрого разрушения щебеноч­ных покрытий тем, что «из всех слагающих сил, действующих на шоссе в точке прикосновения к ней автомобильного колеса, выдаю­щуюся роль играет касательная слагающая, стремящаяся сдвинуть верхний слой щебня в сторону, обратную направлению движения...» [226, с. 29]. «При вращении колеса шина его, встречая неровности, сначала вытягивается, а затем, сокращаясь, притягивает вместе с тем продукты изнашивания каменной одежды и вновь отбрасывает назад под действием центробежной силы» [226, с. 49]. Кроме того, «при быстром движении автомобиля получается сзади колеса полоса раз­реженного воздуха; в эту, так сказать, воздушную впадину устрем­ляется плотный воздух, со всех сторон увлекая за собой пыль и мелкие частицы, находящиеся на пути» [226, с. 44]. Однако в дальнейшем еще долго в литературе господствовало примитивное объяснение

разрушений щебеночных покрытий всасывающим действием рисунка протектора шины [258, с. 96].

Разрушающее действие автомобилей на щебеночные покрытия усугублялось тем, что до середины 20-х годов на грузовых автомо­билях многих марок устанавливали сплошные литые резиновые шины или так называемые эластичные шины — те же сплошные шины, в которых были устроены для повышения их сжимаемости отверстия и внутренние полости [228, с. 523]. Их динамический коэффициент при движении по неровной поверхности в 2—3 раза превышал коэф­фициент для пневматических шин. Чтобы снизить разрушения дорож­ных одежд, неоднократно вводились ограничения осевых нагрузок и скорости. Московским градоначальником в 1912 г. нагрузка на ось была ограничена 500 пудами (8 тс) и 25 пудами на дюйм (15,5 кгс/см) ширины шины [201]. В решениях IV Международного дорожного конгресса (Севилья, 1923 г.) скорости движения на ма­гистральных дорогах были рекомендованы в зависимости от типа шин и осевой нагрузки:

Осевая нагрузка, тс.......................................... 2—3 3—5,5 5,5—8 8

Наибольшая скорость, км/ч, при шинах:

сплошных............................................... 30 25 20 10

пневматических..................................... 45 40 30 15

Развитие автомобильного движения, «причинявшее местами резко выразившееся расстройство шоссейных дорог и возбудившее по­всеместные жалобы на убийственную пыль» [250, с. 3], привело к тому, что среди широких кругов населения и отдельных специалистов возникла мысль о «банкротстве современных дорог», утверждали, что «шоссе отныне не может больше существовать, что нужно выра­ботать особый тип «современной дороги», отвечающий своей конст­рукцией новым способам передвижения».

Состоявшийся в 1914 г. Первый Всероссийский съезд деятелей по шоссейному делу принял решение, что «на тех перегонах, где дви­жение велико, а также в районе городов и населенных мест, реко­мендовать замену щебеночной коры мостовой, так как при этих усло­виях щебеночная кора перестает удовлетворять условиям и характе­ру движения» [246, с. 5637].

Конфликт между автомобильным транспортом и дорогами пе­риода преимущественного конного движения был кратковременным и явился стимулом дальнейшего прогресса техники дорожного строи­тельства — массового появления усовершенствованных покрытий на основе органических вяжущих материалов. Впервые вопрос об учете особенностей автомобильного движения при проектировании и строи­тельстве дорог явился основной темой созванного в 1909 г. в Париже / 1 Международного дорожного конгресса, в котором приняло участие I 27 стран. Основной секцией строительства и содержания дорог руко-водил представитель России проф. В. Е. Тимонов (1862—1936 гг.) I 1258, с. 16]. С тех пор организованная на конгрессе Международ-пая ассоциация дорожных конгрессов регулярно, за исключением

перерывов, вызванных первой и второй мировыми войнами, созывает раз в 4 года конгрессы, на которых обобщается мировой опыт дорож­ного строительства. СССР вступил в Ассоциацию в 1950 г. и прини­мает активное участие в ее деятельности.

Многие из усовершенствованных беспыльных покрытий, как уже отмечалось выше, строились в порядке попыток и в прошлом. Песок, обработанный дегтем, предшественник литого асфальта, укладыва­ли в 1870—1884 г. на улицах Вашингтона, поверхностную обработ­ку дегтем делали во Франции в провинции Жиронда в 1880 г., в 1876 г. в США применили литой асфальт, приготовленный с исполь­зованием нефтяных битумов [260, с. 74]. Но все это были единичные случаи, которые не получили широкого распространения и не вноси­ли вклада в прогресс техники дорожного строительства.

Началом систематического строительства усовершенствованных ■покрытий следует считать быстро распространявшуюся укладку на улицах столичных городов покрытий из «трамбованного асфаль­та» — щебня из природных асфальтовых пород, который разогре­вали в котлах и уплотняли трамбованием после разравнивания на прочном каменном основании (рис. 7.3). В 1913 г. в Европе впервые была применена заимствованная в США укатка «асфальтовой мас­сы». Покрытия получили название «укатанного асфальта».

В России метод трамбованного асфальта оказался неприемлемым, гак как сызранские асфальтовые известняки, несмотря на значитель­ное содержание битума, в разогретом состоянии не поддавались |р,1мбованию и укатке. Их использовали в виде «литого асфаль-та» — материала, готовившегося из полуфабриката — плит асфаль­тной мастики, приготовленных на заводе из порошка натуральной;к'фалЬтовой породы, обогащенной битумом примерно до 15—16%. Мастику нагревали и перемешивали в котлах с битумом, мелким ||),1вием и песком. При распределении по твердому основанию лито-KI асфальта ограничивались разравниванием вручную деревянными нальками.

Быстрый прогресс в расширении использования в дорожном стро-ительстве органических вяжущих материалов связан с именем швей-царского врача Э. Гуглилминетти (Ernest Guglielminetti, 1862— 104.3 гг.). В течение 12 лет, начиная с 1902 года, для борьбы с пылью ил 20-километровом участке дороги Ницца — Монте-Карло при еже­дневном движении почти 1000 автомобилей и большом количестве конных повозок Э. Гуглилминетти успешно применял разогретый каменноугольный деготь газового завода. Деготь использовали для ежегодного восстановления поверхностной обработки щебеночного покрытия с последующей засыпкой песком.

Л)

Достигнутые хорошие результаты, а главное, активная пропа­гандистская деятельность Э. Гуглилминетти, получившего прозвище «доктор Гудрон», и одобрение метода I Международным дорож­ным конгрессом вызвали быстрое распространение метода поверх­ностных обработок во многих странах [260, 261].

В России ограниченные по масштабу опыты устройства поверх­ностных обработок проводились в 1902 г. вблизи от Варшавы, в 1908 г.— в Закавказье, в 1903 г.— в Одессе и в 1909— 1914 гг.— в Крыму. В большинстве случаев результаты не были вполне удовлет­ворительными из-за неудачного выбора вяжущих материалов и роз­лива их по неочищенной от пыли и грязи поверхности щебеноч­ного покрытия. Работы В. Зинюхина в Крыму 1925 г. оказались более

' удачными, и с 1927 г. поверхностная обработка с использованием вязких битумов начала получать распространение в СССР [225]. Опыт устройства поверхностных обработок показал, что они не только приводят к обеспыливанию покрытий, но и существенно умень­шают их износ. В результате повторных поверхностных обработок на дорогах образуется своеобразный коврик — тонкослойное асфаль-

I товое покрытие. Первоначально розлив битума и дегтя осуществляли вручную из леек с последующим распределением по покрытию щет-

I ками. Затем появились котлы вместимостью 250—350 л на тележках, из которых вяжущее вытекало через отверстия в горизонтальной

, трубке. Тележку перевозили двое рабочих. Следующим этапом были распределители на конной тяге. Они имели емкости на 1200—1500 л, из которых битум подавался под давлением до 8 атм (0,8 МПа) при возможности регулирования количества подаваемого вяжущего. Распределители на автомобилях — автогудронаторы в СССР начали выпускать с 1931 г.

Положительное влияние битумов и дегтей на прочность дорож­ных одежд вызвало постепенное на протяжении ряда лет появле­ние новых конструкций. Это было связано как с развитием научных исследований, так и главным образом с совершенствованием вы­пускаемых дорожных машин. Схематически этот процесс можно описать следующим образом.

Поверхностная обработка захватывала только верхний слой по­крытия. Расположенный ниже щебень удерживался лишь силами заклинки и поэтому при износе поверхностной обработки возобнов­лялось быстро прогрессирующее разрушение покрытия. Задача свя­зывания щебня на большую толщину была решена появлением ме­тода пропитки. Наиболее вероятно, что его развитие связано со слу­чаями, когда избыточно разлитый при поверхностной обработке би­тум потребовал засыпки толстым слоем щебня, в который при укатке вжимался битум. При устройстве пропитки по недоуплотненному слою щебеночной россыпи разливали горячий битум, который проса­чивался в щели между камнями тем глубже, чем большее количество его было разлито. В среднем расход вяжущего составлял 1 л/1 м² на 1 см толщины пропитываемого слоя. На обработанную таким образом поверхность дороги рассыпали мелкий щебень-клинец и укатывали.

Гаким образом технология строительства по сути воспроизводила ппычную постройку щебеночного покрытия с заменой поливки водой розливом битума.

В дополнение к создаваемой при укатке заклинке при методе про­питки введенное вяжущее, склеивавшее щебенки, придавало щебе­ночной коре связность, хотя часть его образовывала сгустки в порах между щебенками, где роль его сводилась лишь к уменьшению водо­проницаемости покрытия. В зоны контакта между щебенками вяжу-niee практически не попадало. Метод пропитки начал получать рас­пространение примерно с 1910 г.

Желание создать более однородный материал поверхностного слоя вызвало идею устройства покрытий из каменного материала, -..ipanee подвергнутого обработке вяжущим. Метод зародился из простейшего просушивания щебня на железных листах и смешения с мттем вручную. Вот как описывали эту технологию в 1913 г.: «Для гого чтобы щебень покрылся как следует смолой, необходимо его предварительно хорошо высушить. Простейшим способом такое вы-гушивание производится на железных листах, уложенных поверх кирпичных стенок и подогреваемых снизу углем или коксом... Сухой и теплый щебень затем смешивают со смолой, перекидывая его три раза лопатами наподобие того, как приготовляют бетон из цемент­ного раствора... После этого щебень оставляют лежать на штабелях приблизительно в течение месяца, причем щебенки постепенно оплы- вают смолой со всех сторон» [220, с. 26]. Вскоре для перемешивания емеси были созданы смесительные установки, и метод смешения на­чал получать широкое распространение, постепенно вытесняя менее гонершенный метод пропитки.

В 1913 г. впервые был использован щебень из доменного шлака,.1 в 1928 г. в Германии появились укладчики дегтебетона. Постепен­но выяснилось, что при соответствующем подборе минералогическо­го состава каменного материала и битума или дегтя малой вязкости период хранения «созревшей» смеси может быть значительно про-хпеп, причем она не слеживается. Это давало возможность заготов­ки обработанного щебня впрок, изготовления его на заводах, в том числе и в зимнее время, и перевозки на строительство на большие расстояния, сводя процесс постройки покрытия только к распределе­нию по подготовленному основанию и к укатке. Был запатентован ряд способов приготовления «термакадама», из которых наибольшую известность получил в начале 30-х годов «эссенский асфальт», или члмманасфальт», названный так по имени предложившего его спе­циалиста инж. Даммана. Этот асфальт готовили из каменного мате­риала в виде измельченного до крупности песка доменного шлака и минимального количества жидкого битума. Для постройки щебе­ночных покрытий методом пропитки и устройства поверхностной / обработки с использованием горячего вязкого битума требовалось обязательно, чтобы щебень находился в сухом состоянии и на щебей-ках не было пыли. Просачивающийся в покрытие битум быстро ох­лаждался и загустевал, не попадая в узкие промежутки между ще-

бенками. Для этой цели были необходимы менее вязкие материалы. Следующим этапом развития техники постройки усовершенствован­ных дорожных покрытий явилось применение битумных и дегтевых эмульсий и разжиженных битумов, которые в СССР были впервые испытаны в 1928 и 1930 гг.

Битумные и дегтевые эмульсии, состоящие примерно на 50% из воды, включали 2% эмульгатора и диспергированный битум или де­готь. Они давали возможность выполнять работы при более низких положительных температурах и влажном щебне. Распадаясь при соприкосновении с поверхностью каменного материала, они остав­ляли прилипшую к нему битумную пленку.

Вяжущие материалы, разжиженные летучими растворителями, также легче проникали в пространства между щебенками, связы­вая пыль с поверхностью каменных частиц. Особенно широкое при­менение жидкие битумы получили при устройстве гравийных покры­тий на дорогах низших категорий методом смешения на дороге, по­скольку гравийные материалы, содержащие большой процент пыле-ватых и песчаных частиц, можно было перемешать на полотне дороги малым числом проходов грейдера или дисковой бороны только с мало­вязким материалом. Широкое применение такие методы находили в США и в СССР перед второй мировой войной при создании низовой сети автомобильных дорог в условиях быстрого роста автомобили­зации [213].

На первых этапах применения органических вяжущих материа-, I лов наибольшее применение находил каменноугольный деготь, полу­чаемый в процессе сухой перегонки каменного угля при приготов­лении кокса и светильного газа. Получение природных битумов было! трудоемким, и они были более дорогими. Нефтяные битумы нашли ': распространение позднее, с развертыванием добычи нефти. Первая

■ нефтяная скважина была пробурена в Баку в 1848 г., в США—в
: 1859 г. В 1878 г. инж. В. И. Рогозин и другие предложили получать
i битум из нефти. В 1901 г. в Баку начал работать завод по выпуску

■ остаточного битума. Однако начало промышленного изготовления
нефтяных битумов относится к более позднему периоду (1907—

! 1913 гг.).

В процессе развития дорожного строительства дегти постепен-' но вытеснялись битумами. Причин было несколько. Каменноуголь­ный деготь был освоен химической промышленностью как сырье для изготовления ценных продуктов. Для дорог, как выяснилось, они бы­ли менее выгодны, поскольку в дорожных одеждах происходит быст­рое старение дегтя, он становится хрупким, и прочность одежды сни­жается. Позднее была установлена канцерогенность дегтей и введе­ны ограничения на их использование в верхних слоях покрытий и в пределах населенных пунктов. Битумы, изготовляемые из гудрона — остаточного продукта перегонки нефти, который шел на топливо, бы­ли доступным сырьем и их использование быстро росло. Современный дефицит битума в ряде стран связан с непропорционально большим использованием гудрона в период после второй мировой войны как

топлива в промышленности и относительным снижением использо­вания для этой цели каменного угля.

Рост интенсивности движения и появление на дорогах тяжелых автомобилей потребовали дальнейшего повышения прочности дорож­ных покрытий по сравнению с щебеночными покрытиями, обрабо­танными вяжущими материалами. В дорожном строительстве начали получать распространение асфальтовый и цементный бетоны. Ас­фальтобетон возник как развитие щебеночных покрытий из материа­лов, обрабатываемых вяжущими в установках. Коренным отличием асфальтобетона от щебня, обработанного вяжущим, явилось обя­зательное наличие в его составе тонкого минерального порошка круп­ностью менее 0,1 мм. На первом этапе проектирования составов асфальтобетона ему предписывалась роль заполнения пор между песчаными частицами, откуда и родилось его первоначальное наиме­нование «заполнитель» (Filler), впоследствии замененное термином «минеральный порошок». В зависимости от соотношения минераль­ного порошка и вяжущего покрытие оказывалось слишком хрупким или слишком пластичным, особенно в жаркую погоду, когда на нем оставались следы от колес и возникали сдвиги при торможении, f Одежды с малым содержанием вяжущего быстро разрушались. Изу­чение опыта службы асфальтобенных покрытий показало необхо-димость тщательного подбора гранулометрического состава мине- | ральной части и количества битума с учетом климатических условий его работы. Появившись впервые в 1910—1912 гг., асфальтобетон получил широкое распространение в практике дорожного строитель­ства в конце 20-х — начале 30-х годов. Первые отечественные асфальтобетонные смесители производительностью 15—18 т/ч нача­ли выпускаться в 1936 г.

В СССР развитие теории асфальтобетона связано с именами проф. П. В. Сахарова [245, 247] и его учеников профессоров В. В. Ми­хайлова, И. А. Рыбьева, Н. В. Горелышева, И. В. Королева, Л. Б. Ге-зенцвея и др.

При проектировании состава асфальтобетона с первых лет вы­явилась направленность на обеспечение наибольшей плотности смеси путем подбора зернового состава по крупности в такой пропорции, чтобы поры между более крупными зернами были заполнены мел­кими. Битуму отводилась роль самой тонкой фракции, заполнявшей поры в минеральном порошке (принцип минимума пустот). Это меха­нистически упрощенное представление об асфальтобетоне. Постепен­но сменилось углублявшимся учетом структуры и физико-химическо­го взаимодействия его составляющих.

Проф. П. В. Сахаров (1879—1945 гг.) первый обратил внима­ние на особую роль асфальтового вяжущего вещества — однооб­разной дисперсной системы, образующейся в результате физико-химического взаимодействия объединяющихся минерального по­рошка и битума. Он отмечал, что в асфальтобетоне их нельзя рас­сматривать по отдельности и что в нем «роль вяжущего выполняет однородная смесь битума с асфальтовым порошком». Битум «не дол-

жен рассматриваться как само­стоятельное вяжущее вещество... Вяжущее вещество по отношению к песку должно состоять поэтому из тесной связи битума с более тонким минеральным порошком» [247, с. 74]. Проф. П. В. Сахаров не отрицал значения заполнения всех пор, говоря, что в «асфаль-тово-песчаной смеси должны быть сообразованы относительные ко­личества песка, тонкого асфальто­вого порошка и битума так, чтобы все поры в песке могли быть за­полнены асфальтовым вяжущим веществом с небольшим избытком для распределения по всей поверх­ности зерен песка» [247, с. 78]. Исследования в области при­менения органических вяжущих материалов в дорожных одеждах получили в СССР развитие в на­чале 30-х годов после неудачной попытки привлечения в 1929 г.

американских и германских фирм к строительству дорог в тоскве, Московской области и Харькове [248]. Опыт показал, что ни фор­мальное использование оправдавших себя в условиях США соста­вов асфальтобетона («метод рецептов»), ни германский «метод ми­нимума пустот», применявшиеся без предварительного изучения физико-химического взаимодействия отечественных органических вяжущих с минеральными компонентами асфальтобетона, не дали положительных результатов — построенные участки покрытий быст­ро разрушились.

Проводившиеся с тех пор исследовательские работы в области асфальтобетона были направлены на повышение его структурной прочности, сдвиго- и влагоустойчивости, на поиски путей усиления внутренних сил взаимодействия между его составляющими. В состав битума вводятся поверхностно-активные добавки, адсорбирующиеся на поверхности каменных материалов и улучшающие сцепление с ними битумов. Для активизации поверхностной энергии песка с поверхности его зерен перед введением минерального порошка и би­тума интенсивным перемешиванием удаляются покрывающие пленки окислов.

Строительные и эксплуатационные качества асфальтобетона — сравнительная легкость постройки и ремонта покрытий, возмож­ность механизации, а также комфортабельность проезда по ним автомобилей, связанная с упругоэластичным характером взаимо­действия колеса и покрытия, явились причиной широкого распро-

странения асфальтобетонных покрытий в период после второй миро­вой войны.

Если не касаться недоказанного предположения об использовании бетона в дорожных одеждах римлянами, то первые случаи примене­ния минеральных вяжущих относятся к концу XVIII — началу XIX столетия. В 1796 г. П. Э. Шретер описал проведенный в Петербурге опыт постройки улицы, на которой по основанию из пакеляжа был уложен слой в 2—3 дюйма густого известкового раствора с засып­кой слоем песка. Для твердения раствора улица была закрыта на месяц, после чего по ней открыли движение. В течение нескольких лет покрытие работало успешно, но потом началось разрушение из-вестково-песчаного слоя, сопровождавшееся сильным пылеобразо-ванием.

Уже через три года после оформления в 1824 г. в Англии Апсди-ном патента на портландский цемент, изобретенный им практически одновременно с Челиевым в России, там были запатентованы способы постройки дорожной одежды из утрамбованного щебня, пролитого цементным раствором, и из бетона, приготовленного из остроуголь­ного карьерного песка, гранитного щебня и портландцемента.

Единичные случаи постройки цементобетонных покрытий были известны еще в прошлом столетии. В Шотландии первый участок был построен в г. Инвернессе в 1865 г., в Австралии (г. Сидней) — в 1882 г., в Германии (г. Герлиц) —в 1888 г., во Франции (г. Гре­нобль) — в 1892 г. Покрытие, построенное в США (г. Белфонтин) в 1894 г., состояло из квадратных плит со сторонами 1,5 и 1,8 м.

В России первое бетонное покрытие было уложено на улице Пе­тербурга в 1913 г. В дальнейшем цементобетонные покрытия общей протяженностью 20 км были уложены на внутризаводских проездах автомобильного завода в Нижнем Новгороде в 1931 г. и на опытных участках на дороге Москва — Минск в 1937 г.

Штыри в поперечных швах были поставлены впервые в 1918 г. в г. Ньюпорт-Ньюс в штате Виргиния. С 1920 г. для борьбы с трещи­нами начали устраивать ложные швы, ослабляя сечение плиты при укладке бетона втапливанием рейки. Примерно в то же время начали устанавливать анкеры в продольные швы. Из боязни возникновения ритмических толчков при переезде колесами швов поперечные швы располагали под углом к продольной оси покрытия, а длину плит принимали переменной в определенной последовательности, напри­мер, 3,6—4,5—3,9—5,2 м. В дальнейшем, когда убедились в надеж­ности соединения плит штырями, от этого отказались.

Чтобы обеспечить равнопрочность при приложении нагрузки в любом месте, толщину плит принимали переменной, устраивая у краев утолщения. В дальнейшем от всех этих усложняющих строи­тельство предложений отказались и перешли к плитам постоянной толщины, учитывая влияние установленных штырей на распреде­ление нагрузки между плитами.

Для бетонных покрытий характерны отдельные периоды интен­сивного строительства преимущественно при создании сетей автомо-

бильных магистралей. Это объяснялось более высокой степенью меха­низации строительства бетонных покрытий в то время по сравнению со строительством покрытий, в которых используются органические вяжущие материалы, в том числе и асфальтобетонных.

При строительстве бетонных покрытий исключались ручное раз­равнивание смеси и укатка — медленная и требующая тщательного контроля и квалификации рабочих операций. Недостаток бетонных покрытий — необходимость тщательного ухода за уложенной бетон­ной смесью во время твердения — был легко преодолим, поскольку требуемое для этого оборудование входило в состав комплекта ма­шин, передвигающихся вдоль дороги по рельс-формам.

Переход от единичных случаев постройки бетонных дорожных покрытий к их массовому строительству произошел в США в годы первой мировой войны. После ее окончания при быстром росте чис­ленности парка автомобилей все магистральные дороги США строили из бетона комплектами бетоноукладчиков. В 1917 г. протяженность таких дорог составляла 8500 км, в 1919 г. было построено еще 4500 км, а в 1923 г. в США имелось уже около 50 тыс. км дорог с бетонными покрытиями. В последующие годы ежегодно строилось по 10—15 тыс. км в год.

Аналогично, когда в 1933 г. Германия приступила к созданию сети стратегических автомобильных магистралей, дорожные покры­тия строились только из бетона и лишь на соединительных рампах на пересечениях в разных уровнях, где на крутых подъемах и виражах было трудно укладывать бетон, устраивали мостовые из брусчатки или мозаики. С 1934 до 1942 г., когда строительство автомобильных магистралей было прекращено, было построено 3000 км четырехпо­лосных дорог с бетонными покрытиями.

В СССР бетонные дорожные покрытия строились на целом ряде автомобильных магистралей начиная с 50-х годов (Харьков — Рос­тов, Ростов — Орджоникидзе, Московская кольцевая дорога и др.), чему способствовало освоение промышленностью комплектов бетоно-укладочных машин для дорожного и аэродромного строительства.

В период до второй мировой войны для всех стран был типичен поперечный профиль бетонного покрытия из соединенных металличе­скими штырями плит постоянной толщины 18—24 см, укладываемых на песчаное или гравелистое основание или более толстый «морозо-защитный слой», предохранявший от пучения. Предполагалось, что толстая бетонная плита, распределяющая давление от колес автомо­билей на большую площадь основания, может в известной степени компенсировать неоднородность грунта земляного полотна. Однако опыт эксплуатации показал, что различие в прогибах центральной части и краев плит при проезде автомобилей приводит к накоплению остаточных деформаций грунта под поперечными швами и образо­ванию там полости, заполняющейся в дождливые периоды водой, разжижающей грунт земляного полотна. Возникает характерное явление «выплесков» (pumping effect) — выбрызгивание из швов при проезде автомобилей грязной воды, приводящее к увеличению поло-

пей под концами плит, их работе под нагрузкой как консоли, в конце концов, к их обламыванию. Аналогичное явление накопления осадок подстилающего грунта под влиянием прогиба плит возникает и в центральной части плит. В бетоне плиты, не испытывающей полной поддержки грунтового основания, начинают развиваться усталост­ные явления, приводящие к образованию трещин.

Однако в условиях движения того времени это явление не имело массового характера и с ним боролись армированием швов, устройст-иом под ними прокладок и ремонтом с нагнетанием под приподнятую домкратами плиту тощего цементного раствора.

Тенденция изменения типа покрытий до начала второй мировой иойны видна по данным об относительной протяженности участков с разными покрытиями на государственных дорогах Германии:

Годы........................................................................................ 1913 1925 1939

Протяженность покрытий, %:

щебеночных................................................................... 87,8 85,7 4,4

поверхностной обработки.......................................... 0,3 0,5 41

облегченных усовершенствованных и асфальто­
бетонных.................................................................... 0,1 0,1 34,8

бетонных................................................................ — — 0,7

брусчатых....................................................................... 11,8 13,7 18,1

Период 30-х годов характеризовался в СССР быстрым развитием автомобильного движения по дорогам в связи с вводом построенных I! первой пятилетке автомобильных заводов в Москве, Горьком и Ярославле. К концу второй пятилетки в 1937 г. автомобильная про­мышленность выпускала более 200 тыс. автомобилей. Советский Союз 1анял четвертое место в мировом выпуске автомобилей.

Рост интенсивности движения вызывал быстрый износ основных и то время щебеночных и гравийных покрытий, развитие пучинооб-разования и разрушений в периоды весеннего оттаивания дорог. Для дорожных покрытий стало типичным прогрессирующее разви­тие поверхностных деформаций — выбоин и волн, образование кото­рых связано с колебательными процессами автомобилей, возникаю­щими при движении по неровному дорожному покрытию. Много-летние исследования связи динамики развития поверхностных де­формаций с интенсивностью движения и автомобильными нагрузка­ми, их влияние на междуремонтные сроки, сопротивление движению, расход топлива и комфортабельность перевозок, проводившиеся проф. А. К. Бируля (1895—1967 гг.), заложили основы нового раз­дела теории эксплуатации дорог о трансцортно-эксплуатационных характеристиках автомобильных дорог [211].

Конец 30-х годов характеризовался в СССР возрастанием темпов строительства дорог. XVIII съезд ВКП(б) наметил в третью пятилет­ку построить и реконструировать 210 тыс. км дорог с решительным увеличением доли усовершенствованных дорог. Предусматривалось увеличение объема автомобильных перевозок в 4,6 раза.

Запланированные объемы работ не могли быть выполнены ранее применявшимися методами организации строительства и требовали

сокращения его сроков. Была по­ставлена задача значительного по­вышения темпов — переход на ско­ростное строительство, идея кото­рого сводилась к ускорению от­дельных этапов строительства, исключению технологических про­цессов, требовавших длительного времени (выдерживание насыпей для уплотнения под действием собственного веса или для осадки на болотах), применения конст­рукций дорожных одежд, не тре­бующих ручного труда, типизация и сборность искусственных соору­жений и сведение к минимуму их индивидуального проектирования [215].

Переходу на скоростные мето­ды строительства способствовал значительный прогресс в развитии дорожного машиностроения. За десятилетие с 1930 г. было освоенс серийное производство грейдеров,

скреперов, бульдозеров, самоходных дорожных катков, камнедроби­лок, автогудронаторов и асфальтовых смесителей, хотя номенклатура их еще и не была достаточной, а выпуск не вполне удовлетворял по­требности дорожных организаций. В решениях XVIII съезда ВКП(б) ставилась задача «преодолеть отставание в производстве строитель­ных и дорожных машин и механизмов».

Успешно начатое выполнение плана третьей пятилетки было пре­рвано вероломным нападением фашистской Германии. Идеи скорост­ного строительства были воплощены в жизнь после окончания Вели­кой Отечественной войны на более высоком организационном уровне поточного строительства, при котором специализированные отряды движутся по трассе с ритмичной ежесуточной готовностью участков дороги. Неравномерно распределенные по трассе сосредоточенные работы (высокие насыпи и глубокие выемки, мосты и трубы) выпол­няются заблаговременно специальными отрядами до подхода к ме­стам их расположения отрядов, занятых на линейных работах [212].

Поиск по сайту: