Развитие транспортных развязок её безопасность на кривых.

Быстрое движение может привести к повреждению поверхности проезжей части, а также генерировать большое количество шума. Места для таких материалов - центр города и исторические районы. Они могут использоваться также для подъездных путей.
Подготовка к укладке покрытия производится с применением гравия и иных материалов. Они подходят для низкой скорости, низкого трафика. Для областей с более высоким трафиком, наилучшим вариантом могут быть битумная обработка поверхности дороги или смолы. Данные дороги требуют периодической шлифовки.
Дорожно-строительные материалы для путепроводов, мостов и аналогичных структур включают также такие материалы, как балки, стальная арматура, которые могут выдержать большой вес. Бетон, кконструкционная сталь и другие материалы могут использоваться для создания опоры для дорожного полотна.
В период эксплуатации ддорожно-строительные материалы в сооружении (мосты, дорожная одежда и др.) подвергаются влиянию физико-химических факторов окружающей среды и внешних механических сил. К внешним механическим воздействиям относятся статические и ударные нагрузки транспортных средств, массу элементов конструкций, механическую работу льда, воды, ветра. К физико-химическим факторам относятся атмосферные осадки, колебания температуры воздуха, поверхностные и грунтовые воды и др.
В зависимости от того, в каком элементе дорожной конструкции работают материалы, они подвергаются влиянию внешних сил по-разному. С течением времени под воздействием сложного комплекса механических, химических и физических факторов строительные материалы в дорожных конструкциях постепенно разрушаются. Пригодность материалов для конкретных условий определяются по их характеристикам. Показатели характеристик материалов представляют собой важнейшие критерии их качества. Они нормированы в государственных стандартах и иных нормативно-технических документах. Характеристики материалов не остаются стабильными, они меняются под влиянием физических, физико-химических и механических факторов.
Для обеспечения нормального проезда автотранспорта и сопротивления атмосферным влияниям дорожное покрытие должно обладать определенной плотностью, прочностью и ровностью поверхности.
Дорожно-строительные материалы: гравий, щебень, цементно-бетонные, асфальтобетонные смеси и др., которые укладывают во время строительства дорожного покрытия, находятся в разрыхленном состоянии, и их плотность, а соответственно, и прочность, являются недостаточными для обеспечения нормального проезда. Вследствие этого уложенные материалы требуют искусственного уплотнения, которое осуществляется разными машинами.
Процесс уплотнения перечисленных выше материалов, которые являются, как правило, многофазными, включающими в себя помимо твердой фазы из минеральных частиц разной крупности, также газообразную и жидкую фазы, заключается в том, что под влиянием нагрузки, тем или другим методом приложенной к уплотняемому материалу, происходит сближение минеральных частиц и их более плотное и компактное расположение в уплотняемом объеме материала посредством вытеснения газообразной фазы и в некоторых ситуациях — также и жидкой фазы.
Основой природных материалов являются рыхлые осадочные горные породы, которые в итоге долговременного влияния переменных температур, выветривания и размыва водами разрушаются до определенного состояния, образуют в зависимости от величины примесей, частичек и влаги так называемые грунты, которые обладают разными характеристиками.
Грунты состоят обычно из минеральных частиц трех разновидностей: пылеватых (размером 0,005—0,05 мм), песчаных (0,05—2 мм) и глинистых (менее 0,005 мм). Грунтом с оптимальным зерновым составом (оптимальный грунт) называется такой, в котором все песчаные частицы (70—80%), которые образуют скелет, касаются друг друга, промежутки между ними заполняются пылеватыми частицами (15—25%), а между последними — глинистыми (3—8%). Такие грунты имеют максимальную плотность, медленно размокают и оказывают максимальное сопротивление внешнему давлению. Грунты оптимального состава встречаются и природные, но большей частью их образуют посредством добавления в определенной пропорции (которая указана в проекте дороги) песка к суглинистым и глинистым грунтам и суглинка к сыпучим песчаным.
Пески или песчаные грунты разделяются на гравелистые (25—50% зерен более 2 мм), крупные (более 50% зерен более 0,5 мм), средней крупности (более 50% зерен крупнее 0,25 мм) и мелкие (более 75% зерен не крупнее 0,1 мм). В песчаных грунтах глинистых частиц должно быть не больше 3%.
Крупнообломочные грунты разделяются на щебенистые (более 50% зерен крупнее 10 мм) и дресвяные (более 50% зерен крупнее 2 мм).
Гравийные материалы представляют собой естественную рыхлую горную породу или искусственную смесь из округлых обломков прочных горных пород разной крупности — преимущественно от 2 до 70 мм.
Различается гравий сортовой, оптимальная гравийная смесь, карьерный гравийный материал и дробленый гравий. В зависимости от размеров гравий подразделяется на следующие фракции: мелкий (10—20 мм), очень мелкий (5—10 мм), средний (20—40 мм) и крупный (40—70 мм). Для верхнего слоя дорожных одежд применяется гравий размером не более 40 мм, для нижнего — наибольший размер может быть равен 70 мм, но не больше 2/3 толщины слоя. Максимальной прочностью и плотностью обладает гравийный материал, у которого свободное пространство между плотно уложенными крупными частицами заполняют частицы меньшего размера. Данные оптимальные смеси получают обычно посредством добавления той или другой фракции к карьерному гравийному материалу.
Щебень получается в итоге дробления скальных пород. Данный материал имеет обширное применение в дорожном деле. Размер щебеночных частиц от 2 до 70 мм. При сортировке щебень разделяется на рядовой и сортовой. Сортовой по крупности разделяется на средний (20—40 мм), крупный (40—70 мм), мелкий, или клинец (10—20 мм), очень мелкий, или каменную мелочь (5—10 мм), и высевки (0—5 мм).
Шашка и булыжник: булыжник представляет собой валунный грубоокатанный камень размером до 25 см, который был перенесен к месту нахождения ледником или водой (более крупный валунный камень раскалывается до необходимого размера); применяемая для мощения дорог шашка представляет собой продукт искусственного разрушения горных пород. По форме она приближена к усеченной пирамиде, при этом постель и лицо практически параллельны друг другу. Самый дешевый сорт шашки имеет квадратную лицевую сторону (10—15 см) и высоту 12—16 см.
Каменные материалы в зависимости от физико-механических характеристик, прежде всего, от прочности делятся на классы. Прочность определяют при помощи раздавливания на прессе кубика камня и оценивают давлением, которое вызывает разрушение. Плотность можно охарактеризовать объемным весом. Водопоглощением является свойство материала удерживать и впитывать воду; оно определяется степенью заполнения пор каменного материала водой. Морозостойкость определяет число циклов замораживания (до —20° С) и оттаивания, которые выдерживают без снижения прочности.
Минеральные вяжущие материалы используют, прежде всего, в виде извести и цемента. При укреплении грунтов они смешиваются с улучшаемой средой. В итоге сложных физико-химических процессов улучшаются механические характеристики грунта, в значительной степени повышается (в 6—10 раз) их прочность. Для укрепления грунтов используется портландцемента марки не менее 400. Марка — предел прочности при сжатии кубиков со сторонами 70,7 мм, которые изготавливают из раствора с соотношением цемента к песку 1:3.
Известь получают посредством обжига известняка или иных горных пород, которые содержат углекислый кальций (CaCO3). Материал, кторый был получен в виде кусков, называется кипелкой или негашеной известью. При ее обработке водой получается гашеная известь (пушенка) в виде тонкого порошка. Марка извести по прочности должна быть не менее 25 кг/см2. Применяется известь I и II сорта. На практике пушенку необходимо применять не позже чем через месяц после гашения. Грунт, который укреплен известью, является недостаточно морозостойким, следовательно, такие дорожные одежды нужно применять в южных районах (III, IV и V дорожно-климатические зоны).
Органические вяжущие материалы в основном используются в виде дегтя и битумов. В итоге обволакивания поверхности минеральных частиц каменных материалов или грунта пленками органического вяжущего материала, заполнения мелких грунтовых пор ими, а также взаимодействия между вяжущим и частицами грунта грунт приобретает хорошее сцепление частиц и устойчивость; его прочность и водонепроницаемость практически не зависят от переменных условий водного режима. Поверхность дорог, которые устраивают с применением органических вяжущих, становится обеспыленной и водонепроницаемой. Сдвигов минеральных частиц под колесами машин практически не наблюдается.
При строительстве дорог применяются вязкие битумы, полутвердые или твердые марок от БНД 200/300 до БНД 40/60, жидкие среднегустеющие марок от СГ 15/25 до СГ 130/200 и медленногустеющие марок от МГ 25/40 до МГ 130/200.
Буквы марок обозначаются следующим образом: БНД — битум нефтяной дорожный, МГ и СГ — средне — и медленногустеющий; цифры — показатели его вязкости. Чем выше цифровые значения, тем битум является более вязким.
Битумы применяются в разогретом виде. Из жидких битумов среднегустеющие необходимо применять в северных районах, медленногустеющие — в южных. Меньшее применение на дорогах находят каменноугольные дегти.
На сегодняшний день помимо дегтей и битумов для укрепления грунтов также применяются полуфабрикаты и отходы химической промышленности, а именно: фосфорную кислоту и иные фосфорсодержащие материалы, сульфитно-бардяной концентрат с хромовыми отвердителями, фурфурол-анилин и пр.
Местные материалы применяются только в отдельных местах. Незначительная стоимость, даже при меньшей прочности, позволяет их использовать для устройства дорожных одежд. К этим материалам относятся болотная руда, металлургические и котельные шлаки, ракушка, горелые породы и пр.
Шлаки металлургические представляют собой качественный дорожно-строительный материал в районах развитой металлургической промышленности. Самыми пригодными являются для использования вместо гравия и щебня кислые мартеновские и доменные шлаки — однородные по окраске, плотные, с кристаллической структурой. Шлаки пониженной прочности, у которых раковинное строение и большой налет, можно использовать для нижних слоев дорожных одежд. Наличие слоя шлака в дорожных одеждах снижает степень их промерзания зимой, это способствует снижению пучин и уменьшению периода распутицы. Для устройства дорожных одежд применяются топочные (котельные) шлаки, хотя их прочность из-за наличия несгоревших кусков угля и золы меньше. Можно также использовать шлаки, у которых в составе нет комьев грунта, и они содержат мелкие зерна (менее 2 мм), но не более 20%.
Болотная руда залегает слоями малой толщины под растительным слоем. Получаемый из нее щебень может быть использован в нижних слоях дорожных одежд при прочности на сжатие не ниже 50 кг/см2.
Горелые породы — это грунты, которые находятся в отвалах угольных шахт, обожжены при самовозгорании оставшегося в породе каменного угля. Ракушка — материал речного и морского происхождения, который имеется в южных районах и залегает слоями до 1 м.
Для продления срока службы дорожного покрытия, улучшения сцепных качеств и снижения шумности дорожного покрытия предлагается использовать модификаторы дорожного покрытия. Большой проблемой для российских дорог является частое возникновение трещин и ям, а также неустойчивость к антигололедным реагентам. Решением может стать применение фибробетонов — специального дорожного покрытия, особые качества которого достигаются за счет армирующей добавки в цементные, бетонные и асфальтобетонные смеси. Для увеличения прочности дорожного основания используются геотекстильные ткани. Они способны разделять два слоя грунта с различными физико-механическими грунтовыми свойствами, удерживать и сохранять мелкие частицы во время прохождения воды из мелкозернистого в крупнозернистый слой. Данное покрытие перераспределяет напряжение в основании насыпи, увеличивает несущую способность основания, устойчивость откосов, улучшает условия уплотнения земляного полотна.
Фонд предлагает новый продукт для российской дорожной сферы — пеностекольный щебень. Благодаря превосходным физико-механическим показателям, материал быстро получил распространение в дорожном строительстве в Европе, в особенности, в Германии и скандинавских странах. В РФ эта технология не использовалась. В основе производства пеностекольного щебня находится технология наноструктурной модификации поверхности дисперсного стекла. Благодаря сочетанию дренирующих и теплоизоляционных характеристик, применение пеностекольного щебня снижает стоимость возведения дорожного полотна, по подсчетам экспертов, на 10–20%, а трудозатраты снижаются до 20%. Использование пеностекла исключает необходимость отдельных дренажных конструкций, слоев из песка и снижает несущий слой щебня. В особенности, это актуально для регионов, в которых нет этих строительных материалов. Применение пеностекольного щебня в качестве морозозащитного и дренирующего слоя делает дорожное основание стабильным на протяжении многих десятилетий эксплуатации. Ключевыми аспектами выбора строительных материалов для возведения мостовых конструкций являются защита от коррозии, низкие ресурсоемкость и энергоемкость, морозоустойчивость и длинный срок службы.
Всем этим критериям удовлетворяют технологии, используемые компаниями, поддерживаемыми Фондом. Металлизированные защитные покрытия могут повысить ресурс работы конструкций за счет улучшения их эксплуатационных характеристик и уменьшить энергоемкость и ресурсоемкость, а также снизить расходы на ремонт, закупку лакокрасочных материалов и услуг по их нанесению. Усилить железобетонные конструкции моста и обеспечить качественный ремонт можно с помощью технологии усиления мостов углеводородным волокном. Ее достоинством является повышение срока службы и прочности сооружения почти без повышения веса конструкции.
В целях повышения безопасности автомобильных дорог предлагаются интеллектуальные системы видеонаблюдения. Видеокамеры в совокупности с программными комплексами могут распознавать номерные знаки клиентов парковки или нарушителей, вести автоматический учет машино- и пассажиропотока, выявлять посторонние предметы в запрещенных зонах.
Российские производители предлагают обширный спектр светодиодных систем освещения для модернизации дорожной инфраструктуры. Эта технология используется в первую очередь при освещении участков дорог и тротуаров.
Важно упомянуть об обеспечении безопасности не только пешеходов, но и автомобилистов. В сложных условиях погоды дорожная разметка не всегда видна водителю, что создает дополнительную угрозу для аварий. Чтобы избежать дорожных инцидентов, оптимально применять структурированную дорожную разметку из термопластика, поскольку она более заметна на дороге.
В настоящее время наноиндустрия России насчитывает более 1000 компаний, способных предложить эти и другие инновационные решения для автодорожной отрасли.
Фондом создана система подготовки современных кадров и повышения квалификации действующих специалистов. По инициативе высокотехнологичного бизнеса российскими университетами в партнерстве с ведущими учеными и специалистами профильных научных и образовательных организаций, производственных компаний, включая зарубежные при поддержке Фонда ведущими вузами страны на сегодняшний день разработано более 160 образовательных программ, в том числе и автодорожной тематики. Например, программа подготовки специалистов в области разработки и производства наномодифицирующих добавок для композиционных материалов строительного назначения.
Ведется работа по стимулированию спроса на инновационную продукцию, для которой готовятся новые стандарты, методики проверки качества и безопасности продукции наноиндустрии. При участии Фонда к концу 2017 года подготовлено 219 национальных стандартов на нанотехнологическую продукцию, выдано около 500 документов о безопасности и соответствии нормам. В целом за последние пять лет количество инноваций, применяемых на федеральных автомобильных дорогах, увеличилось более чем на 60%. Большой вклад в этот результат обеспечил Фонд инфраструктурных и образовательных программ.
Для вывода новых разработок на рынок часто требуется преодолеть естественный консерватизм потребителей, убедить их в преимуществах продукции нанотехнологического и связанных с ним высокотехноогичных секторов экономики перед традиционными решениями.
Продвижение на рынок продукции с новыми свойствами невозможно без взаимодействия с государством, бизнесом, научным и профессиональным сообществом. Над решением этих задач и работает Фонд инфраструктурных и образовательных программ, сфера деятельности которого — вся наноиндустрия и связанные с ней высокотехнологичные сектора экономики Российской Федерации.
=
Продукт нового поколения — полимерные композиции Taikor для эффективной антикоррозионной защиты металла, восстановления геометрии и защиты конструкций из бетона, кирпича и газосиликатных блоков. Применение Taikor значительно ускоряет производство работ, снижает сметные расходы и увеличивает межремонтный срок службы. Полимерная композиция помогает создать эластичный гидроизолирующий и герметизирующий слой, без швов и стыков.
Несколько лет назад Технониколь запустила предприятие по производству добавок в бетон. Высокоточное оборудование позволяет выпускать на российском заводе продукцию европейского качества. Следуя передовым общемировым тенденциям, в производстве применяются поликарбоксилатные эфиры, являющиеся на текущий момент эффективными пластификаторами для бетонной смеси, позволяющими не только снижать расход цемента, но и получать высокомарочные бетоны с выдающимися техническими свойствами.
Экструзионный пенополистирол Технониколь позволяет эффективно осуществлять теплоизоляцию самых различных объектов, конструкций и сооружений. XPS Технониколь Carbon не впитывает воду, не набухает и не дает усадки, химически стоек и не подвержен гниению. Высокая прочность позволяет получить ровное и в то же время жесткое основание, что значительно повышает срок эксплуатации всей теплоизоляционной системы. Данный материал применяется в качестве теплоизоляционных слоев в основании транспортных сооружений для предотвращения процессов морозного пучения или оттаивания вечномерзлых грунтов. Плиты экструзионного пенополистирола могут использоваться для утепления инженерных коммуникаций и для других объектов, где предъявляются повышенные требования к прочности теплоизоляционного слоя.
Полимерная мембрана для гидроизоляции подземных сооружений Logicbase — биостойкий материал, отличительным преимуществом которого является возможность устройства ремонтной системы гидроизоляции. Материал обладает высокой эластичностью, что облегчает укладку при отрицательных температурах. Потенциальный срок службы ПВХ-мембраны Logicbase V-SL — не менее 100 лет.
Герметик битумно-полимерный Технониколь имеет широкий спектр применения: используется для устройства и надежной герметизации деформационных швов, санации трещин бетонных и асфальтобетонных автодорог, а также, благодаря устойчивости к повышенным нагрузкам, — при устройстве покрытий аэродромов.

Заключение

В начале XX в. двухуровные развязки по типу классического клеверного листа были настоящим шедевром инженерного творчества. Уже к середине прошлого века рост трафика вызвал необходимость в реконструкции классических клеверов. «Лепестки» стали дополнять направленными съездами, разделяющими потоки. Дифференцированный клевер в XXI в. получил официальное признание и в России. Так, в 2015 г. в Москве полностью открыли для движения Бусиновскую развязку, ставшую первой пятиуровневой в стране.
Глубокий анализ опыта эксплуатации транспортных развязок XX в. позволяет исключить ошибки прошлого при современном проектировании. Создавая транспортные развязки сегодня, инженеры обязательно учитывают развитие трафика, его плотность, направления потоков, стремятся увеличить пропускную способность пересечений, не забывая о требованиях безопасности. Проектировщики принимают во внимание поведение водителя и его ожидания на дороге, увеличивая дальность видимости, совершенствуя простоту следования своему направлению геометрией, разметкой, знаками, и стараются оставить возможность разворота, даже если допущена ошибка при выборе пути.

Список использованных источников

СНиП II–60–75 Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов. Общие требования. – Введ. впервые; дата введ. 11.09.1975. – М.: Стандартинформ, 2006. – 67 с.
Руководство по оценке пропускной способности автомобильных дорог. – Введ. впервые; дата введ. 01.01.1982. – М.: Транспорт, 2006. – 175 с.
МОДН 2–2001 Межгосударственные отраслевые дорожные нормы. – Введ. впервые; дата введ. 01.07.2001. – М.: Стандартинформ, 2005. – 45 с.
ВСН 25–86 Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. Введ. впервые; дата введ. 29.01.1986. – М.: Транспорт, 1988. – 92 с.
Величко Г.В. Развитие методологии нормирования и проектирования переходных кривых переменной скорости движения // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2019. № 2. — 48 с.
Величко Г.В. Функциональное проектирование транспортных развязок // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2019. № 3. — 48 с.
Волшебная круговая развязка: кругосветное путешествие по самой сложной дорожной развязке в мире // Geektimes — сообщество людей, занятых в индустрии высоких технологий. URL: https://geektimes.ru/post/279094/ (дата обращения: 10.09.2019).
Евтюков С.А. Влияние факторов на сцепные качества покрытий автомобильных дорог // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 3.
Захоронения на перекрёстках: мифология и места на карте. URL: http://www.diary. ru/~Grabschonheiten/p181473309.htm (дата обращения: 10.09.2019).
Поспелов П.И., Федотов Г.А. Проектирование автомобильных дорог: Справочная энциклопедия дорожника. – Том 5. – М.: Транспорт, 2017. — 1466 с.
Руденский А. В. Экспертная оценка состояния асфальтобетонных покрытий // Труды НИИМосстроя. 2019. № 3. С. 11–15.
Сербенко А.О применении государственного стандарта при устройстве шероховатых поверхностных обработок автомобильных дорог / А.О. Сербенко, C.С. Жилин, А. Кочетков и др. // Автомобильные дороги. - 2018. - №11. -С.22-25.
Справочник по безопасности дорожного движения / под ред. В.В. Сильянова. - Осло-Москва-Хельсинки, 2016. - 754 с.

Кычкин В.И., Юшков В.С. Вибродиагностика дорожных конструкций с применением статистических методов оценки качества // международная научно – практическая конференция. «Современные проблемы безопасности жизнедеятельности: опыт, проблемы, поиски решения», г. Казань, 25 – 26 февраля 2010 г., С. 360-364.
Сербенко А.О применении государственного стандарта при устройстве шероховатых поверхностных обработок автомобильных дорог / А.О. Сербенко, C.С. Жилин, А. Кочетков и др. // Автомобильные дороги. - 2003. - №11. -С.22-25.
Справочник по безопасности дорожного движения / под ред. В.В. Сильянова. - Осло-Москва-Хельсинки, 2006. – с. 84.
Руденский А. В. Экспертная оценка состояния асфальтобетонных покрытий // Труды НИИМосстроя. 2009. № 3. С. 11–15.
Евтюков С.А. Влияние факторов на сцепные качества покрытий автомобильных дорог // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3.
Юшков В.С., Кычкин В.И. Алгоритм ранней диагностики дорожной конструкции нежесткого типа и модель его реализации // Журнал «В мире научных открытий» № 5 часть 1. г. Красноярск 2010. С. 104-109.













2

3

3

42

48

49