Устройство земляного полотна автомобильной дороги

Определение

земляное полотно – один из самых основных конструктивных слоев дорожной одежды от которого, в значительной степени, зависит долговечность, как вышележащих слоев, так и всей конструкции в целом. Это искусственно возведенное сооружение из грунтов различной плотности, прочности и происхождения.

Основное назначение

выравнивание профиля земной поверхности с целью экономии нерудных материалов и придания будущей автомобильной дороге заданных горизонтальных и вертикальных уклонов.

Основные два типа конструкций земляного полотна – насыпь, которая устраивается в тех случаях, когда поверхность будущей трассы необходимо поднять относительно уровня земной поверхности (низины, болота, овраги и прочее)

выемка, устраиваемая на возвышенностях (холмы, горы, косогоры и др.), когда лишний грунт земляного полотна необходимо «срезать».

Высота насыпи и глубина выемки зависит от категорийности автомобильной дороги.

Основные строительные машины, используемые при устройстве земляного полотна – бульдозер, грейдер, скрепер и экскаватор.

Выбор в пользу той, или иной техники зависит от:

— длины захватки и дальности перемещения грунта;

— грунтово-гидрологических условий места проведения работ;

— высоты/глубины будущей насыпи/выемки.

Особенности возведения земляного полотна на косогорах:

​1. Очень большое количество объемов работ (нарезка уступов, разработка въездов).

2. Снижение производительности работ.

3. Неравномерный износ рабочих органов и ходовой части дорожных машин.

​Если соотношение воображаемого прилежащего катета к противолежащему составляет 1 к 5 (1:5) и положе, то используется автогрейдер. При откосе 1:2,5 до 1:5 насыпь возводят бульдозерами. На особенно крутых косогорах возведение земляного полотна производят комбинированным способом: сначала бульдозером, затем экскаватором.

Особенности возведения земляного полотна в горных условиях:

1. Наличие буровзрывных работ.

2. Отсутствие подъездных и смежных.

3. Резкая смена погодных условий.

4. Необходимость устройства защитных сооружений от камнепадов и оползневых процессов.

Сооружение земполотна в скальных породах грунта производят в 3 стадии:

​- устройство тропы;

— строительство рабочего проезда (предусматривает проезд трактора) с использованием минимум двух бульдозеров. Во время устройства возводят подпорные стенки из подручных каменных материалов.;

— возведение земляного полотна в соответствии с проектом.

​Толщина слоя составляет около 30-40 см, максимальный размер камня не более 25 см. На первом этапе уплотнение производится решетчатыми катками, заканчивается — на пневматических шинах. шинах.

возведение земляного полотна, возведение земполотна, уплотнение асфальта, уплотнение основания, уплотнение покрытия, уплотнение ЩМА, устройство земляного полотна, устройство земполотна, устройство основания, устройство покрытия

org/BreadcrumbList»>
1. Главная
2. Блог
3. Технологии
4. Устройство земляного полотна автомобильной дороги

ВСН 97-63. Инструкция по сооружению земляного полотна автомобильных дорог (45825)

Примечание. Для установления наименования вида крупнообломочного или песчаного грунта по таблице последовательно суммируют проценты содержания частиц исследуемого грунта: сначала крупнее 10 мм, затем крупнее 2,0 мм, далее крупнее 0,5 мм и т.д.

Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице.

§ 9. Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются: тщательным отводом от земляного полотна поверхностной воды и тщательным уплотнением грунта, а в соответствующих условиях также отводом воды из-под проезжей части, необходимым возвышением насыпей над уровнем стояния воды и возведением их частично или полностью из устойчивых грунтов, в необходимых случаях — из привозных грунтов; понижением уровня грунтовых вод в выемках или заменой при необходимости грунта в выемках; устройством полок и назначением соответствующей крутизны откосов, и укреплением их для предохранения от оползания, размыва или развевания.

При возведении земляного полотна на косогоре устойчивость его обеспечивается также устройством специальных инженерных сооружений (дренажей, подпорных и одевающих стен, барражированием действующих оврагов и правильным расположением врезки в косогор).

§ 10. Незаносимость дороги снегом обеспечивается, наряду с проложением дороги в плане по возможности вдоль направления господствующих (для зимнего периода) ветров, также возвышением бровки полотна в насыпях над поверхностью снегового покрова согласно § 16. Заносимые участки в необходимых случаях должны ограждаться снегозащитными устройствами.

§ 11. Земляное полотно следует проектировать и возводить, руководствуясь типовыми поперечными профилями (рисунки 2, 3, 4).

По индивидуальным проектам, разработанным на основе предварительных детальных геологических и гидрологических обследований и испытаний грунтов, земляное полотно сооружается в следующих случаях:

при высоте насыпей и глубине выемок более 12 м;

при возведении насыпей на слабых грунтах, на поймах рек, староречий, озер и на болотах глубиной более 4 м или при меньшей глубине, когда не предусматривается выторфовывание болот;

при расположении земляного полотна на оползневых склонах;

при пересечении насыпями крутых и глубоких балок и оврагов;

Рис. 2. Типовые поперечные профили земляного полотна в насыпях (для дорог I — III категории):

а — насыпь высотой до 0,6 м с треугольными лотками; б — насыпь высотой до 0,6 м с трапецеидальными кюветами; в — насыпь высотой до 6 м из привозного грунта; г — насыпь высотой до 1,5 м с резервом; д — насыпь высотой от 6 до 12 м из привозного грунта; е — насыпь высотой от 6 до 12 м с резервом

при устройстве выемок в неблагоприятных гидрогеологических условиях, а также при разработке выемок взрывами на выброс или с применением гидромеханизации;

при возведении насыпей методами гидромеханизации;

при наличии других неблагоприятных геологических и гидрологических условий — карстовых явлений, избыточно засоленных грунтов, трещин по поверхности земли, селевых потоков, каменных обвалов и снежных лавин, на участках, где возможно образование пучин и др.;

в районах шахт и других подземных выработок.

Кроме того, рекомендуется сооружать земляное полотно по индивидуальному проекту на косогорах круче 1:3 при неблагоприятных инженерно-геологических условиях.

§ 12. Земляное полотно в целях создания благоприятного водного режима и предохранения от снежных заносов, а также для облегчения снегоочистки следует, как правило, устраивать в насыпях (рис. 2).

Минимальная высота насыпей определяется с учетом требований:

минимального допустимого превышения дна корыта над поверхностью земли и над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод;

Рис. 3. Типовые поперечные профили земляного полотна на косогорах с крутизной 1:10 до 1:5:

а — насыпь с устройством резерва; поверхность косогора перед обсыпкой насыпи разрыхляется; б — насыпь с нагорной канавой; в — вариант устройства канавы

предохранения дороги от заносов и удобства снегоборьбы. Из этих двух определений в расчет принимается большая высота насыпи.

§ 13. Возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод или длительно стоящих (более 20 суток) поверхностных вод на сырых и мокрых участках (2-го и 3-го типа местности по табл. 2) не должно быть менее указанного в табл. 4.

§ 14. Возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли на участках с необеспеченным стоком поверхностных вод (2-й тип местности по табл. 2) должно быть не менее указанного в табл. 5.

§ 15. Земляное полотно в насыпях при отсутствии опасности снегозаносов во всех дорожно-климатических зонах в сухих местах и обеспеченном поверхностном стоке (1-й тип увлажнения местности) сооружают согласно типовым поперечным профилям «а», «б» и «г» (см. рис. 2) при условии расположения низа дорожной одежды не ниже поверхности земли и обеспечения надежного отвода воды от земляного полотна и основания проезжей части.

Рис. 4. Типовые поперечные профили земляного полотна в выемках:

а — раскрытая выемка глубиной до 1 м; б — выемка глубиной до 1 м, разделанная под насыпь; в — выемка глубиной от 1 до 12 м в однородных глинистых и песчаных грунтах при отсутствии косогорности; г — выемка глубиной от 1 до 12 м в легковыветривающихся скальных грунтах; д — выемка на косогоре крутизной более 1 : 5; е — выемка в неоднородных пластах грунтов

1 — рыхлый грунт; 2 — сильно выветрившаяся скала; 3 — слабо выветрившаяся скала

§ 16. Для обеспечения размещения снега, сбрасываемого при очистке дороги, и для обеспечения беспрепятственного переноса снега через дорожное полотно высота насыпи (по бровке) назначается на 0,4 — 0,6 м выше расчетной высоты снежного покрова (h) по данным ближайшей метеорологической станции, принимаемой с учетом вероятности превышения 5 %.

Таблица 4

Наименьшее возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод или уровнем длительного (более 20 суток) стояния поверхностных вод

Примечания: 1. Указания по возвышению насыпи над уровнем грунтовых вод для засоленных грунтов см. в § 72.

2. На участках с необеспеченным поверхностным стоком возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли должно также удовлетворять требованиям табл. 5.

3. Расчетный уровень грунтовых вод принимается по наивысшему возможному уровню грунтовой воды, в частности, по верхней линии зоны оглеения почво-грунтов или по поверхности торфяного слоя почвы.

4. Возвышение дна корыта по нижней кромке проезжей части над горизонтом грунтовых вод, пониженных путем устройства дренажа, рекомендуется принимать на 25 % больше, чем указано в табл. 4.

5. Для песков крупных и очень крупных, не теряющих устойчивость во влажном состоянии, возвышение не нормируется.

Насыпи на открытых местах снегозаносимой местности, имеющие высоту меньшую, чем по расчету, должны ограждаться снегозащитными средствами.

Примечание. Снегозаносимой считается местность, где возможен перенос снега при метелях в заметном количестве. Не подверженными снежным заносам считаются участки дорог, защищенные густым лесом или расположенные в местности, где по климатическим условиям не бывает переноса снега. Участки дорог, проходящие по разрывам в лесных массивах, могут подвергаться снежным заносам.

§ 17. Для создания нормальных условий производства работ и для обеспечения устойчивости земляного полотна устраивают боковые водоотводные канавы (кюветы) трапецеидального и треугольного сечения (см. рис. 2, а и б). В равнинной местности при высоте насыпей менее 2 м продольные водоотводные канавы устраивают с обеих сторон насыпей. Сечение канав устанавливают гидравлическим расчетом из условия пропуска всей поступающей воды. Глубину канав назначают такой, чтобы расстояние от дна канавы до низа дренажных устройств, отводящих воду от основания проезжей части, было не менее 20 см. Профиль продольного водоотвода должен быть увязан с отметками русла водотоков у искусственных сооружений или мест, куда выпускается вода. Боковые канавы должны иметь продольные уклоны не менее 5 ‰, а в исключительных случаях 3 ‰.

Таблица 5

Наименьшее возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли (на участках с необеспеченным поверхностным стоком)

Ширина по дну боковой канавы трапецеидального сечения принимается не менее 0,4 м, а нагорной — не менее 0,5 м. При недостатке грунта из боковых канав для отсыпки насыпи они могут быть уширены и превращены в канавы-резервы (рис. 2, г и е).

Участки, на которых не могут быть обеспечены требуемые уклоны для канав, должны быть отнесены по условиям увлажнения ко 2-му типу местности (см. табл. 2) и на них следует возвести насыпи высотой не менее указанных в табл. 5.

Примечания: 1. Водоотвод молено не устраивать на участках с песчаными и другими хорошо дренирующими грунтами, а также в отдельных районах IV — V климатических зон, где осадки невелики и они быстро впитываются либо испаряются. В этих условиях и равнинная местность при неполностью обеспеченном поверхностном стоке может быть отнесена к 1-му типу по условиям увлажнения (см. табл. 2).

2. Если отвод поверхностной воды по условиям рельефа не может быть обеспечен, но на глубине до 3 — 5 м залегает водопроницаемый грунт, разрешается устройство поглощающих колодцев. Поглощающие колодцы устраивают в стороне от дороги и заполняют хорошо дренирующим материалом.

3. В равнинной местности допускается устройство в 4 — 5 м от подошвы насыпи бессточных резервов (испарительных, бассейнов) с поперечными перемычками, устраиваемыми для преграждения продольного течения воды и скопления ее в местных блюдцеобразных понижениях; заполнение бассейнов допускается не более чем на 50 % их высоты.

Рис. 5. Замена неустойчивого грунта дренирующим:

а — в насыпи; Н не менее 1,0 — 1,2 м во II зоне, и не менее 0,8 — 1,0 м в III зоне, считая от поверхности покрытия; б — в выемке

Естественные бермы шириной не менее 2 м между подошвой откоса насыпи и бровкой резерва оставляют при закладке бессточных резервов и в случаях возможного подмыва подошвы насыпей, в пределах поймы рек, при разнице отметок бровки земляного полотна и дна резерва более 4 м, а также при 3-м типе местности (см. табл. 2).

В равнинной местности с поперечным уклоном менее 1:10 резервы или боковые канавы закладывают с обеих сторон полотна; на косогорах с уклоном от 1:10 до 1:5 — с нагорной стороны, с обеспечением стока воды.

§ 18. Во всех случаях, когда оказывается невозможным выполнить требования § 13 — 14 в отношении возвышения низа дорожной одежды над уровнем воды либо над поверхностью земли, следует предусматривать: устройство дренажей для понижения уровня грунтовых вод (при коэффициенте фильтрации грунта более 1 м/сутки) или для их перехвата, замену неустойчивого во влажном состоянии грунта в выемке или в верхней части насыпи устойчивым (рис. 5), устройство изолирующих водонепроницаемых (рис. 6) или капилляропрерывающих прослоек из дренирующих материалов (рис. 7).

Поперечный уклон основания слоя дренирующего грунта (см. рис. 5) принимают 40 ‰.

§ 19. Изолирующие прослойки, предохраняющие верхнюю часть земляного полотна от увлажнения снизу, устраивают на всю ширину земляного полотна (сплошные) или только на ширину проезжей части (замкнутые) из грунта, обработанного битумом или другим гидрофобным материалом. Толщина прослойки принимается (в зависимости от способа возведения насыпи) 3 — 8 см, поперечный уклон 30 ‰. Глубина заложения прослойки от поверхности покрытия должна быть не менее указанных ниже величин:

Дорожно-климатические зоны                           II                III            IV            V

Глубина заложения верха прослойки

от поверхности покрытия, м                               0,90           0,80         0,75         0,65

Рис. 6. Насыпь с водонепроницаемой прослойкой:

а — сплошная прослойка; б — замкнутая прослойка;

1 — слой грунта, обработанного органическими вяжущими материалами, толщиной 3 — 5 см; 2 — местный грунт; h — не менее 0,80 — 0,90 м во II — III зонах и не менее 0,65 — 0,75 м в IV — V зонах, считая от поверхности покрытия

Скачать бесплатно

Технология — ключ к более эффективной и надежной подготовке грунтового основания

Датчики и спутники помогают операторам уплотнительного оборудования быстрее достигать желаемого уровня уплотнения с меньшим количеством отходов, одновременно повышая производительность и качество

21 октября 2019 г.

Gregg Wartgow

Вибрационный уплотнитель грунта Cat CP56B —- Решение Caterpillar IC, Cat Compaction Control, доступно на таких грунтовых катках, как CP56B (на фото)

Независимо от опыта оператора оборудования, добиться равномерного уплотнения трудно на значительной площади без помощи техники. Без технологий операторы оборудования работают, так сказать, вслепую. Они делают проход за проходом, надеясь, что желаемый уровень плотности будет достигнут по всей площади. Операторы полагаются на собственную интуицию, а также на рекомендации специалиста по контролю качества (QC) на месте. Это открывает двери для проблем с качеством, не говоря уже о значительной неэффективности.

«Основные проблемы, с которыми сталкиваются дорожно-строительные бригады, связаны с работой с устаревшим оборудованием и методами, — говорит Виджай Паланисами, старший менеджер по маркетингу продукции Dynapac North America. «Современные машины добавляют сенсорную силу и искусственный интеллект, автоматизируя большинство функций и избавляя от догадок. Современная машина также обеспечивает более эффективное уплотнение без лишнего расхода топлива».

Это не означает, что традиционное простое оборудование для уплотнения почвы не работает. Само оборудование выполняет свою работу: уплотняет почву. Однако без помощи технологий решение проблем, связанных с уплотнением почвы, недоступно ни для оборудования, ни для оператора.

«Материалы часто противоречивы, — говорит Тим ​​Ковальски, менеджер по поддержке приложений Hamm. «Иногда подрядчик перемещает грунт по участку или даже берет его взаймы с другого участка. Консистенция этого материала сильно отличается от консистенции промышленного материала. В результате операторы оборудования часто недостаточно осведомлены о материале, который им поручено уплотнять».

Получение равномерного количества влаги в почве является сложной задачей. «Это просто из-за объема материала, используемого в работе, а также из-за вариативности, которую Мать-природа предоставила нам», — говорит Тодд Мэнселл, специалист по применению продукции компании Caterpillar Paving Products. Кроме того, на больших стройплощадках часто используется три или четыре различных типа материала.

«Переменное содержание влаги на стройплощадке затрудняет для операторов оборудования достижение необходимой плотности, — говорит Мэнселл. «Даже если на участке требуется уплотнение на 90-95%, оператор может недостаточно знать о чувствительности материала к влаге, чтобы знать, сколько проходов ему придется сделать. Более опытные операторы «чувствуют» содержание влаги, но определить ее по-прежнему сложно».

Еще одной серьезной проблемой, с которой сталкиваются операторы, является выявление проблемных зон в земляном полотне. «Оператор катка может выполнить заданное количество проходов, но нет гарантии, что все участки будут уплотнены на всю глубину до нужной плотности, — говорит Берт Эрдманн, менеджер по тяжелому уплотнению BOMAG Americas Inc. таких как изменение основного материала, изменение содержания влаги или разрушение трубы».

Независимо от причины, перед укладкой асфальта необходимо выявить и устранить слабые места. Опять же, это трудно сделать эффективно без помощи технологий.

«Испытания на несущую способность, проведенные на земляном полотне, дают подрядчику только представление о плотности уплотнения для этого конкретного испытанного места», — отмечает Эрдманн. «Предполагается, что вся область однородно уплотнена, как и испытанная область, но во многих случаях это не так».

Операторы должны понимать, что у них есть возможности

Технологии помогают операторам более эффективно уплотнять грунт, даже если мало что известно о уплотняемом материале. Сегодняшняя задача, по словам Ковальски, — это обучение операторов. Многие операторы не понимают различных настроек уплотнителя, которые могут обеспечить преимущества в различных сценариях. Примеры включают высокую/низкую амплитуду и переменную частоту.

Осцилляция — еще один вариант, который может улучшить процесс уплотнения почвы. Ковальски говорит, что осциллирующие катки существуют уже некоторое время, но обычно они не используются на грунтовых катках. Hamm, однако, предлагает осцилляцию с помощью уникального барабана «три в одном».

Барабан Hamm VIO представляет собой статический, вибрационный и осциллирующий каток в одном. «Режим колебаний полезен в чувствительных областях, где вибрация невозможна», — говорит Ковальски. «В режиме колебаний барабан никогда не отрывается от земли; это постоянное движение вперед/назад. Таким образом, вы не получаете такой сейсмической активности, как при вибрации».

С барабаном Hamm VIO переключение режимов так же просто, как щелчок переключателя. Но, как указывалось ранее, задача состоит в том, чтобы убедиться, что операторы понимают, как воспользоваться этой возможностью. Сначала потребуется некоторое предварительное уплотнение в статическом или вибрационном режиме. Осцилляцию можно использовать ближе к концу процесса уплотнения, чтобы завершить достижение желаемого уровня жесткости.

«Осциллирование действительно хорошо работает, когда в почве высокое содержание влаги», — отмечает Ковальски. Это связано с тем, что осцилляция уменьшает количество влаги, попадающей на поверхность во время уплотнения. «Вы получаете лучшее уплотнение намного быстрее», — говорит Ковальски.

Технология, делающая уплотнение более интеллектуальным

Интеллектуальное уплотнение (IC) существует уже давно. Но, как и в случае с любой технологией, не все подрядчики стремились ее внедрить.

«Некоторые подрядчики не видят ценности в IC, если только это не предусмотрено государством, в котором они работают», — говорит Ковальски. «Но я всегда говорил, что подрядчики не должны использовать его только тогда, когда это необходимо. Подрядчики должны использовать IC все время, чтобы привыкнуть к нему. Они могут превратить ИС в инструмент контроля качества для каждой выполняемой ими работы».

Вообще говоря, IC использует акселерометры для измерения движения вальца и определения жесткости почвы. IC предупреждает операторов, когда участок грунтового основания уплотняется до желаемой плотности. Это помогает повысить эффективность и избежать чрезмерного уплотнения. «Что еще более важно, эта технология позволит оператору определить слабые места в почве и уплотнить эти участки в соответствии с требованиями по плотности», — говорит Эрдманн.

Мэнселл указывает на еще одну причину, по которой все больше подрядчиков не инвестируют в технологию ИС. В конечном итоге подрядчику необходимо знать содержание влаги и соответствовать спецификации плотности 90-95% плотности по Проктору. Такие технологии, как акселерометры, не измеряют плотность. «IC не полностью замыкает цикл», — говорит Мэнселл.

Тем не менее, IC помогает подрядчикам значительно приблизиться к тому, чтобы замкнуть этот цикл, и на этом пути могут быть реализованы значительные улучшения качества и снижение затрат. С последними достижениями в технологии IC анализ затрат и выгод становится более понятным для подрядчиков. Помимо того, что IC является инструментом контроля качества, он также помогает бригадам повысить производительность, поскольку операторы, как правило, делают меньше проходов. Меньшее количество проходов также приводит к снижению расхода топлива.

IC также может помочь с обучением операторов. «Когда операторы могут видеть, что они делают, на планшете (дисплее), они могут начать чувствовать то, что они делают, намного лучше», — говорит Ковальски. Это помогает операторам развивать свои навыки намного быстрее.

Как IC помогает решать проблемы уплотнения почвы

IC технология представлена ​​в различных формах. На одном конце спектра находится система, которая предупреждает оператора о достижении желаемого уплотнения. На другом конце находится система, которая фактически изменяет работу барабана.

В случае с BOMAG технология ECONOMIZER использует один акселерометр для измерения жесткости почвы. Интуитивно понятная шкала световых индикаторов передает эти измерения на дисплей на операторской станции. По мере увеличения уплотнения загорается больше огней. Как только загорятся все 10 огней, операторы узнают, что они могут перейти к следующему участку.

Технология TERRAMETER от BOMAG использует два акселерометра, чтобы показать оператору значение Evib на дисплее, которое напрямую коррелирует с жесткостью почвы. «Это указывает, когда дальнейшее уплотнение невозможно, а также обнаруживает и документирует слабые места и неоднородные области», — говорит Эрдманн.

IC-решение Hamm, Hamm Compaction Quality (HCQ), состоит из двух основных модулей: Hamm Compaction Meter (HCM) и HCQ Navigator. При использовании HCM акселерометр крепится сбоку на барабане и внутри резиновых амортизаторов. Ковальски говорит, что это позволяет акселерометру фиксировать полное движение барабана. Чем дальше движется барабан, тем мягче материал. Когда барабан начинает двигаться меньше, но быстрее, операторы понимают, что материал становится жестче.

Система контроля уплотнения Caterpillar расширяет существующую технологию CMV (показатель уплотнения). CMV — это система на основе акселерометра, которая измеряет отскок вибровальца от поверхности. С другой стороны, запатентованная Caterpillar технология MDP (Machine Drive Power) измеряет сопротивление качению.

«MDP помогает частично заполнить пустоту, оставленную традиционной технологией CMV, — говорит Мэнселл. «CMV отлично подходит для более гранулированных материалов, но плохо работает в связных грунтах, где существует демпфирующий эффект из-за пластичности связных грунтов. Поскольку MDP измеряет сопротивление качению, он хорошо работает с кулачковым вальцом при работе с более связными материалами, такими как глина и глиноподобные материалы».

Датчики Cat MDP устанавливаются как на вальце, так и на задних шинах. «В начале проекта оператор обычно поручает специалисту по контролю качества проводить испытание на уплотнение с помощью измерителя плотности ядер после каждого прохода», — объясняет Мэнселл. «Это помогает определить, сколько проходов необходимо для удовлетворения требований по плотности. Затем можно установить корреляцию между плотностью, количеством проходов и значением MDP».

Некоторые асфальтовые подрядчики могут счесть сохраняющуюся потребность в ручных тестах плотности сдерживающим фактором для инвестиций в технологию IC. Но, как указывает Мэнселл, преимущества по-прежнему обеспечивают высокую отдачу от инвестиций.

«Установив корреляцию между MDP (или CMV) и количеством проходов катка, бригады могут сократить количество мест тестирования», — отмечает Мэнселл. «Большим преимуществом является то, что оператор имеет повышенный уровень уверенности в соблюдении спецификации плотности. Оператор может закончить область. Вместо того, чтобы ждать, пока специалист по контролю качества придет и проведет приемочные испытания, оператор может перейти к следующему участку». Уже одно это повышает производительность труда.

VARIOCONTROL — это технология ИС от BOMAG, которая фактически изменяет производительность оборудования. Он измеряет жесткость почвы несколько раз в секунду. По мере увеличения жесткости направление вибрирующего барабана регулируется автоматически. «Энергия уплотнения регулируется специально разработанной экситорной системой, которая изменяет направление вибрирующего вальца с истинно вертикального для максимальной глубины проникновения на чисто горизонтальное по мере увеличения жесткости», — объясняет Эрдманн.

Сейсмическая технология Dynapac, которая дебютирует в Северной Америке на выставке CONEXPO-CON/AGG 2020, предполагает, что грунт и барабан работают вместе как одна система. Сейсморазведка определяет характеристики грунта и при необходимости автоматически применяет нужное количество энергии вибрации. «Эта инновация приводит к более быстрому уплотнению, а также к снижению мощности и энергопотребления до 30%», — говорит Паланисами.

С внедрением технологии сейсморазведки компания Dynapac модернизирует свой пакет передовых технологий, установив Dynapac Active Bouncing Control (ABC) и измеритель уплотнения в стандартную комплектацию грунтовых катков CA1500-6500. Говоря об ABC Dynapac, эта технология также помогает предотвратить чрезмерное уплотнение. «ABC обнаруживает двойной скачок барабана и отключает функцию вибрации, сохраняя как поверхность, так и машину», — говорит Паланисами.

Помощь в картографировании плотности уплотнения

Асфальтовые подрядчики, которые видят преимущества технологии IC, могут вывести ее на еще более высокий уровень с картографической технологией. Используя данные акселерометра и/или сопротивления качению в сочетании со спутниковой картой, операторы могут видеть свой прогресс в режиме реального времени.

В случае Cat Compaction Control спутниковый (GNSS) приемник размещается на крыше уплотнителя, что позволяет отслеживать его перемещения. В то же время акселерометр и/или датчики сопротивления качению измеряют жесткость материала. По мере того, как каток обрабатывает площадь, создается карта с цветовой кодировкой, показывающая каждый проход, который делает машина, а также соответствующий уровень жесткости (обозначается определенным цветом). Эта карта отображается на дисплее операторской станции. Таким образом, операторы получают визуальный сигнал в реальном времени, когда определенная область достигает желаемой плотности.

Этот тип информации очень ценен на строительной площадке. Это также может быть полезно для подрядчиков, управляющих несколькими площадками одновременно. «Беспроводная передача данных позволяет загружать все эти данные в облако и получать к ним доступ в любое время на мобильном устройстве», — говорит Мэнселл. «Если проблема когда-либо обнаруживается на строительной площадке, технический специалист по контролю качества на другой строительной площадке может открыть карту и начать устранение неполадок оттуда».

Решение Dynapac Dyn@lyzer включает в себя те же компоненты, что и сейсмическая технология, с добавлением GPS и больших дисплеев для отслеживания положения катка и количества проходов. «Dyn@lyzer передает необходимые данные с рабочей площадки обратно в офис в режиме реального времени для более быстрого принятия решений и контроля качества», — говорит Паланисами.

Технология Hamm HCQ Navigator также включает спутниковый (GPS) приемник, установленный на крыше катка, что позволяет программному обеспечению создавать карту перемещений машины и коррелировать жесткость почвы. Хэмм называет это измерение жесткости HMV. Операторы просматривают эту карту и данные HMV в режиме реального времени на планшете на операторской станции. Затем операторы получают предупреждение о достижении HMV.

Для технологии отображения IC в целом существуют различные настройки и способы установки. Ковальски говорит, что HCQ Navigator от Hamm предлагает приемник «подключи и работай» под названием OmniStar. С OmniStar подрядчикам не нужна наземная база в полевых условиях для подачи корректирующего сигнала.

«Корректирующий сигнал поступает со спутника, — объясняет Ковальски. «Вот почему эта система основана на подписке. Преимущество заключается в том, что вы можете перемещать приемник от задания к заданию, не беспокоясь об установке наземной базы для каждого задания и проверке ее с помощью ровера. Не у всех асфальтовых подрядчиков есть люди, которые знают, как это делать».

Новинкой от BOMAG является BOMAP, бесплатно загружаемое приложение для телефонов Android. BOMAP можно использовать со всеми типами грунтовых и асфальтовых катков, независимо от марки. Бесплатный базовый уровень предлагает картирование и контроль количества проходов и работает от GPS мобильного устройства. Также доступны другие уровни с дополнительными функциями, такие как Bluetooth GPS для повышения точности и учета результатов уплотнения.

Все больше штатов начинают требовать технологии IC для работы на дорогах. В результате, по словам Эрдманна, будет производиться больше катков с какой-либо системой измерения уплотнения в качестве стандартного оборудования. Это поможет подрядчикам, занимающимся укладкой асфальта, построить более качественное земляное полотно и предотвратить будущие разрушения асфальтового покрытия.

В дальнейшем будущее уплотнения грунта вполне может быть за автономными уплотнителями. Спутниковые системы слежения уже существуют. Технология IC, которая измеряет количество проходов и жесткость материала, уже используется. Далее следует машинное управление и, в конечном итоге, полная автономия. Произойдет ли это в течение следующих 10 лет, 5 лет или, может быть, даже раньше, кто знает. Но не заблуждайтесь, это технологический путь, по которому идут производители.

Укладка тротуарной плитки: место без парковки Награда: победитель в категории «Строительство гоночной трассы»

Знайте свои факты уплотнения

Максимизируйте производительность с помощью нагревателей песка ADM, начиная с 90–210 TPH

3

3

3 Новости о дорожном покрытии: март 2023 г.

Мощение нового поколения

«Создание лучших дорог» в центре внимания выставки BOMAG CONEXPO

Azuga Asset Tracking

Уменьшите риск и защитите свое ценное оборудование с помощью системы отслеживания активов

3 Важные выводы из Ежегодника NAPA 2023

На ежегодном собрании Национальной ассоциации производителей асфальтовых покрытий в этом году в Майами, штат Флорида, на различных сессиях, комитетах и ​​встречах в ходе пятидневного мероприятия в Саут-Бич были подняты некоторые общие темы.

2023 Состояние дорожно-строительной отрасли: зеленая мечта

Год действия IIJA и несколько месяцев после принятия Закона о снижении инфляции, отрасль все еще пытается решить проблемы с нехваткой рабочей силы, даже если цепочка поставок и материалы проблемы видели некоторые улучшения. Полный отчет читайте здесь!

Мощение нового поколения

Скоро появится в LeeBoy 3.14.23 — Впервые испытайте это на ConExpo

Уплотнение основания

Уплотнение основания — это процесс выравнивания, придания формы и уплотнения естественных материалов основания перед укладкой заполнителя или тротуар. Он механически увеличивает удельный объем (плотность) грунта или основания. Различные типы почв имеют разную оптимальную влажность и плотность. Песчаные почвы требуют более низкого содержания влаги и обычно могут достигать более высокой плотности, чем илы или глины. Кроме того, ил и высокодисперсная глина более склонны к удержанию влаги и морозному пучению, что делает их менее подходящими для использования в качестве основания дорожного покрытия.

Уплотнение обеспечивает следующее:

• увеличивает несущую способность
• помогает уменьшить колейность/усадку в будущем
• уменьшает пустоты, повышающие восприимчивость к изменениям влажности/замораживанию-оттаиванию
• помогают обеспечить равномерность движения при замораживании/оттаивании.

Уплотнение грунтового основания — это действие, которое иногда упускают из виду в частных, неинспектируемых строительных проектах, но (в зависимости от типа и состояния почвы) оно может иметь решающее значение для будущих характеристик дорожных одежд.

Важно отметить, что на участках земляного полотна, которые признаны искусственно насыпными, чрезмерно влажными или иным образом сомнительными, уплотнение грунтового основания может фактически ухудшить ситуацию, нарушая, уплотняя или поднимая влагу на поверхность. Почвы с более высоким, чем обычно, содержанием влаги будут «закачиваться» под шины и гусеницы грейдерного оборудования, уплотняющего оборудования, грузовиков и оборудования для укладки дорожного покрытия. В этих случаях лучшим вариантом может быть отказ от грунтового основания и оставление его нетронутым (если подрезка и замена материала премиум-класса не предусмотрены бюджетом).

Неподходящее, илисто-глинистое грунтовое основание с высокой влажностью – прокачка и образование колеи

Обычно в сочетании с уплотнением грунтового основания используется испытание на плотность по Проктору. Этот тест классифицирует существующий материал и определяет желаемую максимальную плотность конкретного типа почвы и ее оптимальное содержание влаги. Измеритель ядерной плотности — это испытательное оборудование, обычно используемое на месте для проверки плотности подстилающего слоя или грунтового основания. Также будет указана влажность.

Большинство инженеров рекомендуют оптимальный диапазон плотности по Проктору 95-100% для оснований дорожного покрытия и обратной засыпки траншей под дорожное покрытие. Проверка грунтового основания на прохождение уплотнения менее распространена, чем для основания из заполнителя премиум-класса, но все же иногда проводится. Основная причина, по которой тестирование грунтового основания не проводится, заключается в том, что материал, как правило, неоднороден ни по градации, ни по составу, поэтому получить точный образец по методу Проктора сложно и требует длительных лабораторных испытаний в различных местах грунтового основания.

В небольших масштабах уплотнение земляного полотна можно выполнить с помощью простой виброплиты. В средних масштабах уплотнение земляного полотна можно выполнять с помощью насадки для трамбовки экскаватора или экскаватора. В больших масштабах используются барабанные катки. Различают следующие типы катков: гладкие вальцы, вибрационные, пневматические и овчарные. Статическое применение представляет собой невибрационный проход, который уменьшает разрушение соседних структур и компонентов по сравнению с вибрационными воздействиями.

В крупных масштабах уплотнение земляного полотна обычно выполняется небольшой бригадой из 1-2 человек, оснащенной бульдозером и катком.