История развития строительстваавтомобильных дорог, начиная с 18 в.
(Реферат по «истории строительныхнаук»)
Оглавление.
TOC o «1-1» h z u Оглавление.PAGEREF_Toc58987947 h 1
Развитие дорожногостроительства в России.PAGEREF _Toc58987948 h 2
Расширение круга материалов,используемых в щебеночных покрытиях.PAGEREF_Toc58987949 h 8
Дорожное строительство взападноевропейских странах.PAGEREF_Toc58987950 h 10
Прогресс в строительствеземляного полотна и дорожных одежд.PAGEREF_Toc58987951 h 12
История асфальтоукладчика.PAGEREF_Toc58987952 h 16
Появление автомобиля исовершенствование дорожных сетей.PAGEREF_Toc58987953 h 18
Современный этап дорожногостроительства.PAGEREF_Toc58987954 h 19
Задачи дорожногостроительства.PAGEREF_Toc58987955 h 24
Список литературы.PAGEREF_Toc58987956 h 30
Развитиедорожного строительства в России.
После длительного продолжавшегосястолетия застоя на важнейших торговых и военных путях возобновилось дорожноестроительство. Развитие его техники в XVIIIвв. сводилось к поискам путейобеспечения проезда по дорогам в условиях всевозраставших объемов перевозок ироста нагрузок на дороги с одновременным стремлением снизить затраты труда иматериалов.
В России строительство дорог первоначально развивалосьнесколькими отличными от Запада путями в связи с недостатком легкодоступных дляразработки каменных материалов. Основными источниками получения камня былитрудоемкий сбор на полях валунов и разработка гравия в ледниковых отложениях. Несмотряна значительную протяженность дорог (во второй половине XVIIIв. только сеть почтовых путей из Москвыдостигала 16—17 тыс. км [1, с. 108] и большие потребности в совершенствованииусловий перевозок, техника дорожного строительства в России длительное времяограничивалась осушением дорожной полосы и укреплением труднопроезжаемых местдревесными материалами.
Началом дорожного строительства вРоссии можно считать 1722 г., когда 1 июня был издан сенатский указ о постройкедороги, связывающей Петербург с Москвой. Дорогу строили как грунтовую. В указеот 20 мая 1723 г. говорилось: «… А в болотных местах класть фашины и междуими насыпать землею слоями до тех мест, как вышиною будет с натуральною землеюровно и потом мостить, не подкладывая под испод бревен и сверх того мостунасыпать по небольшому земли».
Примитивнаятехнология строительства не приводила в суровых грунтовогидрологическихусловиях северо-запада европейской части России к получению удовлетворительныхдля проезда дорог. Низкое качество грунтовых и укрепленных деревом дорогпривело к тому, что руководители дорожным строительством начали по своейинициативе мостить отдельные участки дороги камнем. В декабре того же годаСенат принял решение, что «в нужных местах и где камня довольно есть, изпомянутых дорог одну половину, в рассуждении прочности и сбережения лесов,мостить камнем по такому грунту, чтоб камень скоро не опадал и не делалосьлощин и не повреждалась бы дорога...». С этого времени в России была принятатвердая установка на постройку на магистральных дорогах каменных дорожныходежд. Развитие в России торговли и промышленности требовало содержания дорог висправном состоянии.
Наважнейших государственных дорогах преимущественным типом дорожного покрытиябыло щебеночное. Несмотря на небольшие объемы его строительства, именно вРоссии было достигнуто существенное улучшение техники постройки. Первоначальнаятехнология не предусматривала какого-либо специального уплотнения дорожного покрытияидея отказа от уплотнения щебеночных покрытий движением и перехода к уплотнениюкатком не сразу получила признание и лишь в 40х годах XIXстолетия стала рассматриваться какобязательная.
ВРоссии в 1786 г. была утверждена как обязательная конструкция дорожной одеждыкапитана Баранова для дорог с проезжей частью. Покрытие было двухслойным.Нижний слой состоял из щебня размером «малого куриного яйца», а верхнийтолщиной 2—4 дюйма — из прочного каменного материала, который при постройкенадо было «уколотить поплотнее ручными бабами и выровнять катками, железными икаменными». При укатке рекомендовалось употреблять «катки сначаланезначительного веса, но увеличивать по мере укатки вес оных». При этом «пользаот катка могла только тогда быть, коль скоро тяжесть его постепенно доходила до300 пудов нагрузкой в ящик камня». Последняя строительная операция рекомендовалась значительно ранее, чемее ввел в 1830 г. в строительную практику для щебеночных покрытий во ФранцииПолонсо.
После1860 г. объем дорожного строительства в России начал сокращаться. Если до 1861г. в среднем строилось по 230 км дорог с твердыми покрытиями в год, что само посебе было крайне мало по сравнению с потребностью, то в следующее двадцатилетиеобъем строительства снизился до 25—30 км в год и лишь после 1890 г. в связи сразвертыванием строительства стратегических дорог в западных губерниях сновавозрос до 300—350 км. Железных дорог в этот период ежегодно вводилось в эксплуатациюот 730 до 1320 км в год [2, с. 192].
Ограниченныефинансовые возможности земств привели к тому, что на подъездных путях началиполучать распространение булыжные мостовые, постройка которых не требоваламеханизации ( первые заграничные паровые катки массой 10 т появились только в1875 г., а их производстве в ограниченном объеме на Коломенском, Варшавском иБрянском машиностроительных заводах было развернуто в конце XIXв.). Булыжные мостовые были менеетрудоемки при строительстве, поскольку отпадала необходимость дробления камняна щебень, и их можно было надолго оставлять без ремонта. Долгое время укаткувели без поливки водой, хотя положительное действие увлажнения щебня назакатывание было известно. В 1851 г. инж. Евреиновым рекомендовалось «приукатке до россыпи высевок выбирать по возможности сырое и дождливое время,укатку же с высевками производить тогда, когда уже шоссейная поверхностьнесколько просохнет, а влажность будет находиться только в нижнем слое».
Впериод до второй мировой войны получило распространение строительство дорожных одежд из бетона для всех стран былтипичен поперечный профиль бетонного покрытия из соединенных металлическимиштырями плит постоянной толщины 18—24 см, укладываемых на песчаное илигравелистое основание или более толстый «морозозащитный слой», предохранявшийот пучения. Предполагалось, что толстая бетонная плита, распределяющая давлениеот колес автомобилей на большую площадь основания, может в известной степеникомпенсировать неоднородность грунта земляного полотна. Однако опыт эксплуатациипоказал, что различие в прогибах центральной части и краев плит при проездеавтомобилей приводит к накоплению остаточных деформаций грунта под поперечнымишвами и образованию там полости, заполняющейся в дождливые периоды водой,разжижающей грунт земляного полотна. Возникает характерное явление «выплесков» — выбрызгивание из швов при проездеавтомобилей грязной воды, приводящее к увеличению полостей под концами плит, ихработе под нагрузкой как консоли, в конце Концов, к их обламыванию. Аналогичноеявление накопления осадок подстилающего грунта под влиянием прогиба плитвозникает и в ·центральной части плит. В бетоне плиты, не испытывающей полнойподдержки грунтового основания, начинают развиваться усталостные явления,приводящие к образованию трещин.
Еслипроследить хронологию развития дорог СССР и западных стран, легко увидеть, чтоотставание технологии довоенного периода составляло в среднем 10-20 лет,например учитывая ведущуюся фашистской Германией подготовку к нападению, вРоссии приступили к постройке автомобильной магистрали Москва — Минск, резкоотличавшейся по своим техническим параметрам от ранее строившихся дорог. Магистральбыла рассчитана на скорость 120 км/ч. Ее проезжая часть, была еще без разделительнойполосы, шириной 14 м предусматривала движение автомобилей в два ряда в каждуюсторону. По техническим пара метрам она соответствовала магистралям США 30хгодов и законченной к тому времени строительством в Германии дороге Кельн —Бонн.
Трудности получения каменныхматериалов, суровость климата и значительное разнообразие климатических условийпредопределили творческое развитие в России конструкций щебеночных дорожныхпокрытий. Выработалось представление о структуре щебеночной коры.
Отмеченнаяинж. Васильевым роль веществ, заполняющих пустоты в щебеночной коре, долгоевремя являлась предметом споров. Для повышения связности щебеночной корывысказывались предложения о необходимости введения в нее материалов, «образующихсвязь, основанную на силе химического средства». При этом значительную пользумогло бы сказать «употребление веществ известковых для заполнения пустот визмельченном виде с особую их поставкою».
Существеннымотличием конструкций дорожных одежд в России был отказ от обязательноготребования Дж. Мак-Адама о создании дорожной одежды из однородного по составу,крупности и прочности щебня.
Средняяполоса европейской части России, где велось строительстве щебеночных покрытий,бедна каменными материалами, так как коренные породы покрыты мощными слоямиледниковых отложений. Основным источником получения каменных материалов былсбор на полях валунов. Поэтому вскоре возникла мысль об укладке в нижний слойодежды крупного щебня слабых, но дешевых местных пород. Таким способом построенряд шоссе в западных губерниях. Вначале, так же как и Мак-Адам, щебеночнымодеждам придавали толщину 25 см (10 дюймов), но потом, убедившись, что хорошееуплотнение щебеночного слоя проездом распространяется только на глубинупримерно 10 см, а глубже щебень остается в слабо уплотненном состоянии, перешлипостепенно в целях уменьшения расходов к толщине 15 см в уплотненном состоянии.Это оказалось возможным в связи с меньшими нагрузками на конные повозки вРоссии по сравнению с применявшимися в Англии. При неблагоприятных грунтовыхусловиях, где можно было ожидать пучин, щебеночную одежду утолщали до 9—12дюймов, но, так как это сильно удорожало строительстве, нижнюю часть каменногослоя начали заменять песком. Так было построено шоссе Петербург — Москва.
ВРоссии идея повышения связности щебеночного покрытия начала реализовыватьсялишь после введения искусственного уплотнения щебеночных россыпей катками,причем на основе других принципов, чем за рубежом. Щебеночная кора изодномерного прочного щебня, несмотря на обламывание кромок щебенок, имелавысокую пористость. Для заполнения пор в верхнем наиболее уплотнявшемся слоеначали использовать более мелкий материал — клинец и высевки, вдавливаемыевесом катка в незаполненные места между щебенками и создающие расклинивание. ВРоссии считалось обязательным использование для этой цели щебня тех же горныхпород, что и для основной россыпи, поскольку применение мягких легко дробящихсяпород, облегчая закатку, давало малоустойчивое, быстроразрушающееся покрытие.
Особенностьющебеночных покрытий было то, что они нуждались в повседневном надзоре иремонте, так как от выбитой щебенки начинался быстрый рост дальнейшихразрушений.
В1870 г. было опубликовано первое предложение о методике расчета толщины дорожнойодежды. Исходя из представления о передаче в щебеночном покрытий давления отчастицы к частице, Е. Головачев пришел к выводу, что «давление колеса,прилагаемое к покрытию через малую прямоугольную площадку… распространяясь вслое щебня под углом естественного откоса...».
Прогрессв строительстве щебеночных покрытий по сравнению с техникой, рекомендованнойМак-Адамом, лучше всего сформулировал в 1870 г. Е. Головачев, писавший, что«… начиная с сороковых годов, когда убедились в полной необходимости изучатьне только крепость щебня, но и свойства его пыли, обеспечивающей наибольшуюсвязь между щебнем, прибавлять к щебню мелкий материал для заполнения промежутков,укатывать шоссе искусственно до полного уплотнения, чтоб сберечь то количествокаменного материала, которое должно было, при прежней системе укатки шоссе проездом,обращаться в пыль и осколки, чтоб заполнить промежутки между щебенками, безчего они не могли получить должной неподвижности и устойчивости, что собственнои обеспечивает прочность щебеночной насыпи, когда для облегчения укатки введенабыла поливка щебня водой и для лучшего уплотнения щебеночного слоя стали в иныхместах вместе со щебнем твердых пород, составляющих основу щебеночной насыпи,применять еще примесь щебня мягких известковых пород.
Расширение кругаматериалов, используемых в щебеночных покрытиях.
Трудностиполучения каменных материалов для дорожных покрытий заставили русских инженеровс первых дней развертывания дорожного строительства обратить внимание нарасширение круга используемых в дорожных одеждах материалов. В нижних слояхщебеночных одежд сразу начали применять гравий, движение по которому открывали,«когда между камнями находящиеся промежутки песком или другим грязенепроизводящимматериалом заполнены будут» (ЦГИАЛ, фонд 206, 1824 г., оп. 1, дело 748, л. 57).
В1832 г. инж. Рихтер предложил использовать в дорожной одежде искусственныематериалы — «кирпич-железняк, сожженный до совершенного стеклования». Это предложениебыло реализовано в 1847 г. инж. А. И. Дельвигом, построившим в Нижнем Новгородеопытные участки шоссе из искусственного кирпичного щебня, чугунной руды иболотной железной руды, потому что «во многих местах нет камня, в других он доходитуже до цены неимоверной». Построенные дороги без значительных поврежденийпропускали обозы на Нижегородскую ярмарку с тяжелыми повозками с грузом 150—200пудов.
В XIXв. делали ряд попыток повышениясвязности щебеночных покрытий с использованием вяжущих материалов. Уже в статьеП. Э. Шретера, первом печатном произведений о дорогах на русском языке,упоминались большие неудобства в Петербурге, создававшиеся сильной пылимостьюучастка мостовой, в которой для большей плотности швы были заполнены известковымраствором.
Вскорепоявились зачатки усовершенствованных дорожных покрытий. В России в 1833 г.механик Портнов предложил готовить кирпичи и плиты из твердого «смоляногоцемента», который «составляется следующим образом: в один пуд растопленногопека или черной твердой смолы всыпается три пуда мелко просеянной кирпичноймелочи, которая мешается до совершенного соединения всей массы» (ЦГИАЛ, ф. 206,1833 г., оп. 1, д. 1417).
В1838 г. подполковник М. С. Волков описал применение асфальта при постройкетротуара на мосту через р. Рону в Лионе и попытку использования в Париже вместоестественного асфальта искусственного, приготовляемого на основе остатков отперегонки каменного угля. На основе этого опыта он предложил укреплятьщебеночные покрытия путем пропитки мастикой, приготовляемой из смолы, которая,проникая в швы россыпи, должна ее связывать, давая тем возможность снизитьтолщину слоя щебня. По сути, это была рекомендация широко распространениемперед второй мировой войной метода пропитки. В России, поскольку месторожденияприродных асфальтов были открыты и начали разрабатываться позднее, первыепопытки устройства усовершенствованных покрытий были сделаны с каменноугольнымдегтем. Капитан Буттац в 1838 г. покрыл почти 100 м тротуара около Тучковамоста и полосу на мостовой искусственным асфальтом, составленным по рецепту: 1часть пека, 1/10 часть смолы (каменноугольного дегтя), 4части глины и 5 частей песка по объему, разогретую массу распределяли поутрамбованному основанию и посыпали сверху крупным песком. Для мостовойготовили прямоугольные и шестигранные шашки высотой 7,5 см и длиной 22—27 см,заливая расплавленную массу в формы, заполненные булыжным щебнем. В Одессе в1855 г. Д. Спиридонов получил патент на устройство покрытий из булыжных камней,втопленных частично в мастику из смеси 15 частей сызранского природногоасфальта, 19 частей стеариновой смолы, 5 частей извести и 45 частей гравия. Вовторой половине XIXв. начали получать распространение дорожные покрытия изприродных асфальтовых горных пород.
Дорожное строительство в западноевропейских странах.
В странах Западной Европывозобновление дорожного строительства первое время шло по пути подражанияконструкциям римских дорог. Однако Изменившиеся хозяйственные условия —невозможность использования для дорожного строительства, как в Древнем Риме,дешевой рабочей силы и необходимость ее замены трудом только местногонаселения, привлекаемого к дорожным работам в порядке обязательной дорожнойповинности или за плату вынуждали облегчать конструкции дорожных одежд на магистральныхдорогах, оставляя местные дороги практически без какого-либо улучшения исодержания.
Первыепопытки улучшения дорог были описаны в опубликованном в 1607 г. в Лондонетрактате Томаса Проктера «Полезные для всего королевства важные работы поремонту всех дорог...». Автор отмечал: «Как показывает повседневный опыт,главная причина плохих и грязных дорог — это то, что дождевая или всякая инаявода, задерживающаяся на неправильно построенной дороге, при проездах колеспроникает глубже в дорогу и все более и более размягчает и разрушает ее». Дляпредотвращения этого предлагалось отрывать сбоку от дороги канаву глубиной 3фута (0,9 м) и шириной 4 фута (1,2 м), распределяя вынутую землю по ширинедороги слоем средней толщиной в один ярд (0,91 м), причем в середине на 2 футавыше, чем по краям. При этом ширина дороги должна быть достаточна для разъездадвух повозок. При слабых грунтах на дороге предлагалось устраивать одежду изгравия, камня, шлака, железной руды, обрубков дерева или вязанок хвороста,уложенных в деревянные рамы из бревен длиной 18 футов и окружностью 10—14дюймов, скрепленных между собой деревянными нагелями. Сверху это основаниеследовало засыпать слоем гравия, крупного песка или щебня. На рис. 1воспроизведен чертеж из книги Т. Проктера, показывающий конструкции рекомендуемойим дорожной одежды.
Рис.1.Конструкция массивной дорожной одежды середины XVIIIв.:
1 — уплотненный грунт; 2 —гравий крупностью 25 мм; 3 — пакеляж; 4 — песчано-гравийная смесь
Существовали также и другие конструкциидорожных одежд, созданных разными авторами. Технология строительства изменяласьпрактически каждым последующим поколением как в связи с накоплением опыта таки изменением предъявляемых требований.Вначале считали, что искусственное уплотнение трамбованием менее эффективно,чем уплотнение в течение двух-трех месяцев, однако концу столетия это мнениеизменилось, и, например, И. С. Гергардт указывал, что при отсыпке насыпи изземли, вынутой из боковых канав, «никогда не должно поднимать дороги вдруг выше4 вершков; и по сравнении земли убивать ее нужно накрепко. Сию работу повторятьдолжно при каждой новой насыпке земли».
Х.Эксшаке в 1787 г. рекомендовал строить гравийные покрытия толщиной не менее 10дюймов в уплотненном состоянии, укладывая гравий в два слоя. Гравий должен бытькрупностью «с орех и не менее боба, не загрязненный и не пылеватый».
Кконцу XVIIIв. при проложении трассы на местности начали применять некоторыегеодезические инструменты. Астролябия с буссолью появилась в половине XVIв., уровень с воздушным пузырькомбыл изобретен в 1661 г. На его основе в 1680 г. был предложен нивелир. Притрассировании применяли уклономеры.
Прогрессв строительстве земляного полотна и дорожных одежд.
XVIIIв. характеризовался попытками точного учета свойств грунтовв строительстве. Это отмечал М. В. Ломоносов в написанном в 1757—1759 гг.трактате «О слоях земных», указывая, что «строитель внимает твердости земли ворвах для основания» [3, с. 30]. Он классифицировал грунты по составу и свойствам,деля их на чернозем, «глину разных родов», «сродной глинам ил или тину» [3, с.25]. Учитывалась крупность грунтовых частиц — «из воды отделяющиеся земляныеиловатые частицы», пески, «которые в рассуждения величины зерен разнятсябесконечное, хрящ и бечевник—« превосходящие крупностью с горох камешки» [3 с.69].
Врассматриваемый период времени начали получать распространение мостовые, поконструкции почти не отличавшиеся от современных. Предъявлялись определенныетребования к их качеству. Колотый булыжный камень должен был иметь размеры 7—8дюймов и суживающуюся вниз клинообразную форму. Требовалось перевязка швов,«чтобы в продольном направлении не было совпадающих швов, которые колесаповозок могли бы раздвигать». В основание укладывали слои песка толщиной от 6до 8 дюймов желательно речного и гравелистого, а не карьерного, который оченьпылеват. В книге Х. Людера указывалось, что при мощении с обеих сторон дороги вгрунт ставят большие камни, а дальше вкладываются все более мелкие. Дляповышения прочности мостовой Х. Готье предлагал устраивать через два туаза(1,82 м) поперечные ряды («страверсы») из более крупных булыжных камней высотой10—13 дюймов с тем, чтобы если мостовая начнет разрушаться, повреждение нераспространялось за этот ряд. Мощение клетками получило повсеместное распространение.
Вконце XVIIIв., когда темпы дорожного строительства начали возрастать, наибольшеераспространение получили дорожные одежды на основании из пакеляжа — камней,устанавливаемых широкой стороной на грунтовое или песчаное основание ирасклиниваемых который в дальнейшем начали заменять щебнем «крупностью в орехиз камня твердых пород», который распределяли слоем 8 см. Однако дорожныеодежды на пакеляжных основаниях не удовлетворяли требованиям механизированногостроительства, а опыт эксплуатации показал, что они не выдерживали движениятяжелых автомобилей, многократные проходы которых сосредоточивались на узкойполосе наката и вызывали продольные просадки покрытий.
П.Трезаге существенно уменьшил толщину дорожной одежды, снизив ее до 24—27 см посравнению с толщиной одежд ранее строившихся дорог, которая по оси достигала 50см. Дорожную одежду устраивали в вырытом в земляном полотне корыте, выпуклоедно которого имело средний поперечный уклон около 60%о· При связных грунтах этоспособствовало частичному стоку просочившейся через дорожную одежду воды, атакже позволяло придать дорожной одежде постоянную толщину по всей ширинепроезжей части. Не меньшее значение имела выпуклость дна корыта для болееэкономного расходования каменного материала. Нижний слой (основание) дорожнойодежды толщиной 10 дюймов устраивали из установленных на ребро на дно корытакамней, так чтобы ни один камень не возвышался над другим. Камни трамбовалиручной трамбовкой. Поверх них укладывали слой толщиной 8—Ю см менее крупныхкамней, которые дробили на месте и уплотняли трамбованием. Частично проникая впромежутки между камнями, они расклинивали крупные камни. Сверху укладывали 10см гравия.
Следующий этап развития техникидорожного строительства — переход к дорожным одеждам только из щебня, к такназываемому «щебеночному шоссе», которое обычно связывают с именем шотландскогодорожника Дж. Мак-Адама [5].
Метод Мак-Адама получил широкоераспространение потому, что был прост, дешев и отвечал требованиям времени.Начав с 1806 г. брать подряды на дорожное строительство, Дж. Мак-Адамразработал собственную систему постройки и ремонта дорог и, приняв на себя в1816 г. заведование трестом Бристольского округа, наибольшего в Англии, началэнергично внедрять эту систему в практику. Предложенные им методы содержаниядорог оказались весьма эффективными и экономичными.
Сущностьидей Мак-Адама, разбросанных по разным местам книги, сводится к следующему:
1.Прочность дороги обеспечивается грунтовым основанием. До тех пор не удастсястроить дороги, не подверженные влиянию сезонных и погодных факторов, «пока небудут полностью осознаны, признаны и проведены в жизнь следующие принципы, аименно, что нагрузка от движения фактически воспринимается естественнымгрунтом… этот естественный грунт должен быть предварительно осушен».
2.Роль дорожной одежды сводится в основном к предохранению подстилающего грунтаот размокания. «Опыт показывает, что, если вода проникает через дорогу и насыщаетестественный грунт, одежда дороги... разрушается на куски». Мак-Адам полагал, что для любой нагрузкидостаточна толщина одежды 10 дюймов в плотном теле.
3.Дорожная одежда должна возвышаться над поверхностью земли и не быть уложенной вотрытом в ней корыте. «Первым действием при постройке дороги должен быть отказот отрывания корыта. Дорожная одежда не должна быть погружена ниже уровняокружающего грунта…. Это может быть достигнуто или путем устройства дрен дляпонижения уровня воды или, если это неосуществимо в связи с особенностямиместности, грунт должен быть приподнят на несколько дюймов над уровнем воды».
4.Дорожная одежда должна быть ровной, связной и водонепроницаемой.
5.Для устройства одежды следует применять одномерный чистый щебень или гравий.«Размер камней, используемых для дороги должен быть пропорционален месту,занимаемому колесом обычных размеров на гладкой ровной поверхности. Каждаящебенка, уложенная в дорогу, которая в каком-либо измерений превысит этувеличину, является вредной».
6.Прочность щебеночной коры, по мнению Дж. Мак-Адама, обеспечивается взаимнойзаклинкой щебенок. Поэтому дорожные одежды следует устраивать из чистого щебня.«Каждая дорога должна строиться из дробленого камня, без примеси земли, глины,мела или каких-либо других материалов, впитывающих воду и подверженныхвоздействию мороза. Не следует ничего добавлять к чистому щебню для приданиясвязности. Щебень будет объединяться благодаря своей угловатости в гладкуюплотную поверхность, на которую не влияют превратности погоды или смещающеевоздействие колес, которые будут проходить по ней без подскакивания, не вызываяповреждений». Одежда должна быть однородной на всю толщину. «Единственноесредство избежать движения камней в дороге — это использовать в ней до самогониза камни одинакового размера».
7. Впериод уплотнения движением каменного материала за дорогой необходим усиленныйуход. «После укладки гравия на дорогу ежедневно нанимают рабочих для засыпкиколей и одновременного удаления граблями с поверхности камней, слишком мягкихили неправильной формы, вроде длинных кремней или слишком больших». Приуплотнении щебеночной россыпи в основном проездом транспортных средств Дж. Мак-Адамотмечал, что «для первой осадки гравия с успехом можно применять тяжелый железныйкаток диаметром от 4 до 5 футов (1,2—1,5 м) не менее.
8.Поперечный уклон дороги должен быть не слишком крутым. «Я полагаю, что дорога,обеспечивая сток воды, должна быть возможно более плоской… Я обычно делаюдорогу в середине на З дюйма выше, чем по краям, при ширине 18 футов… Еслидорога сделана плоской, едущие не будут придерживаться только ее середины, какделают при чрезмерной выпуклости». В результате многократных попыток улучшенияпроезда по дорогам россыпью новых материалов на них образовывались толстые слоикаменной наброски. Эти слои разбирали и заменяли щебеночными покрытиями, длякоторых в стороне от дороги дробили удаленный с дороги крупный камень. Поэтомуперестройка дорог по методу Мак-Адама, для которой не требовался новый камень,вытеснила трудоемкую и более дорогую перестройку дорог с устройством одежды потипу Т. Тельфорда. Объем выполнявшихся работ ограничивался необходимыйминимумом и поэтому Дж. Мак-Адам подчеркивал, что «на каждой дороге я былвынужден изменять способ работ в зависимости от местных условий, а часто отфинансирования».
История асфальтоукладчика.
Обычнов литературе искусственную укатку щебеночных одежд связывают с именем французскогоинженера Полонсо, применившего в 1829 г. вместо трамбования щебеночной россыпи20-килограммовой трамбовкой, «которая уплотняла только поверхность», укатку3-тонным катком, массу которого при последних проходах увеличивали до 4,5 т.Каток был сделан из дубовых брусьев, окованных железными обручами, диаметрвальца составлял 2,1 м, ширина— 1,6 м. Брусья имели в середине вогнутость,равную 3,2 см, предназначенную для того, чтобы при укатке формироваласьцилиндрическая поверхность покрытия, а щебень не выжимался из-под катка всторону. В боковых дисках катка были предусмотрены отверстия, через которыекаток можно было заполнять песком или гравием, увеличивая его массу с 1,2 до 6т.
Расширениюприменения укатки способствовало появление паровых катков. В 1859 г. былвыпущен каток Лемуана, имевший три вальца, расположенные один за другим.Передний и задний вальцы были меньшего диаметра, чем средний ведущий. КатокБаллезона был двухвальцовым. Начиная с катков Эвелинга и Портера, перешли кобычной трехвальцовой схеме. Оптимальная масса катков была найдена не сразу.
ВШвейцарии в 1721 г. близ г. Невшатель и в 1810 г. около г. Сейсель были открытыместорождения асфальтовых горных пород — известняков и песчаников, пропитанныхбитумом. Их начали разрабатывать для приготовления мастики длягидроизоляционных работ. Вскоре было замечено, что упавшие на дорогу во времяперевозки куски асфальтовой породы при уплотнении проездом образуют твердыйоднородный слой. Это навело на мысль о постройке асфальтовых покрытий. В 1829г. в г. Сейселе была построена пешеходная дорожка, а в 30х годах сделаны первыепопытки постройки асфальтовых покрытий.
Соссени(Зоззепу) начал устраивать асфальтовые покрытия, нагревая асфальтовый известнякв котлах до температуры 150—170° С и добавляя к нему до 60% просушенногоречного песка. Получаемую пластичную смесь разравнивали по прочному каменномуоснованию и уплотняли трамбованием. Международную известность получили первыепокрытия, уложенные в Париже на площади Согласия и на террасе Зимнего Дворца вПетербурге.
В СШАпервое асфальтовое покрытие было уложено в 1871 г. из привезенного из Европыматериала. В дальнейшем начали использовать местные асфальтовые породы,содержащие больший процент битума, добавляя к ним, кроме песка, каменную муку.Для уплотнения горячей смеси использовали катки. Покрытия из трамбованного иукатанного асфальта начали получать распространение на улицах больших городов.В Париже в 1854 г. их было 800 м, в 1856 г.— 8 км, а в 1860 г.— уже 230 км. ВЛондоне первое покрытие появилось в 1869 г., в Берлине — в 1877 г.
Началомсистематического строительства усовершенствованных покрытий следует считатьбыстро распространявшуюся укладку на улицах столичных городов покрытий из«трамбованного асфальта» — щебня из природных асфальтовых пород, который разогревалив котлах и уплотняли трамбованием после разравнивания на прочном каменномосновании. В 1913 г. в Европе впервые была применена заимствованная в СШАукатка «асфальтовой массы». Покрытия получили название «укатанного асфальта».
Появление автомобиля и совершенствование дорожных сетей.
Вконце XIXв. произошло событие, внесшее революционное изменение в техникутранспорта,— появление автомобиля — самоходной повозки с двигателем внутреннегосгорания. В 1885—1886 гг. немецкий инженер К. Ф. Бенц установил бензиновый двигательна трехколесной повозке, а в 1887 г. Г. Даймлер приступил к серийному изготовлениюавтомобилей. Уже в 1895 г. во Франции состоялись автомобильные гонки Париж —Руан, на которых была достигнута средняя скорость 24 км/ч.
ВРоссии первые автомобили появились в 1901 г., когда в США их было уже 23 тыс. С1908 г. легковые автомобили начал выпускать Русско-Балтийский завод в Риге,изготовивший их 460 шт. до 1916 г.— до эвакуации в связи с наступлением германскихвойск.
Плохиедороги не являлись препятствием для автомобилизации. Однако развитиеавтомобильного производства ставило в разных странах перед их конструкторами идорожной службой различные задачи. В Западной Европе, где уже имелась густаясеть дорог с твердыми дорожными одеждами, встала задача учета при содержаниидорог требований движения автомобилей с высокими скоростями. В странах с редкойдорожной сетью и преобладанием грунтовых дорог — в России и США — возниклапроблема обеспечения проезда по дорогам и приспособления автомобилей к состояниюэтих дорог.
Первоенаправление привело к развитию техники строительства усовершенствованныхпокрытия, второе — к появлению методов механизированного строительства грунтовыхдорог как временного способа пропуска движения малой интенсивности.
Массовоепроизводство автомобилей дало толчок дорожному строительству. В США оноразвернулось в 20е годы, когда число автомобилей превысило 10,5 млн., а дорогис твердыми