Karayolu mühendisliği - Highway engineering

Karayolu mühendisliği bir mühendislik disiplinidir. inşaat mühendisliği Planlama, tasarım, yapım, işletim ve bakımını içeren yollar, köprüler, ve tüneller güvenli ve etkili olmasını sağlamak için ulaşım insanların ve malların.[1][2][3] Karayolu mühendisliği, 20. yüzyılın ikinci yarısına doğru ön plana çıktı. Dünya Savaşı II. Karayolu standartları mühendislik sürekli geliştirilmektedir. Karayolu mühendisleri, gelecekteki trafik akışlarını, karayolu kavşaklarının / kavşaklarının tasarımını, geometrik hizalama ve tasarımını, otoyol kaplama malzemeleri ve tasarımını, kaplama kalınlığının yapısal tasarımını ve kaldırım bakımını hesaba katmalıdır.[1]

Almanca Otoban, 1936–1939

Tarih

Başlangıcı yol inşaatı Romalılar zamanına tarihlenebilir.[2] Teknolojinin iki atın çektiği vagonlardan 100 ata eşdeğer güce sahip araçlara doğru ilerlemesi ile yol gelişimi de aynı şeyi yapmak zorunda kaldı. Modern otoyolların inşası 19. yüzyılın sonlarından 20. yüzyılın başlarına kadar başlamadı.[2]

Karayolu mühendisliğine adanmış ilk araştırma, Birleşik Krallık'ta, Taşımacılık Araştırma Laboratuvarı (TRL), 1930'da.[2] ABD'de karayolu mühendisliği, 1944 Federal Yardım Otoyol Yasası 50.000 veya daha fazla nüfusa sahip şehirlerin% 90'ını birbirine bağlamayı amaçladı.[2] Zaman geçtikçe artan araçlardan kaynaklanan sürekli stres nedeniyle, kaldırımlarda iyileştirmeler yapılması gerekiyordu. Modası geçmiş teknolojiyle, 1958'de Büyük Britanya'da ilk otoyolun inşası ( Preston baypas ) yeni kaplama teknolojisinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynadı.[2]

Planlama ve geliştirme

Karayolu planlaması, bir yol üzerindeki mevcut ve gelecekteki trafik hacimlerinin tahminini içerir. karayolu ağı. Karayolu planlaması, Karayolu geliştirme için de temel bir ihtiyaçtır. Karayolu mühendisleri, karayolu sistemlerinin olası tüm sivil etkilerini tahmin etmeye ve analiz etmeye çalışır. Bazı hususlar, gürültü kirliliği, hava kirliliği, su kirliliği ve diğer ekolojik etkiler gibi çevre üzerindeki olumsuz etkilerdir.[3]

Finansman

Gelişmiş ülkeler sürekli olarak yaşlanan ulaşım karayollarının yüksek bakım maliyetleri ile karşı karşıyadır. Motorlu taşıt endüstrisinin büyümesi ve buna eşlik eden ekonomik büyüme, daha güvenli, daha iyi performans gösteren, daha az sıkışık otoyollar için bir talep yarattı. Ticaretin, eğitim kurumlarının, barınmanın ve savunmanın büyümesi geçmişte büyük ölçüde hükümet bütçelerinden çekildi ve bu da kamuya açık otoyolların finansmanını zorlaştırdı.[4]

Karayollarının çok amaçlı özellikleri, ekonomik ortam ve karayolu fiyatlandırma teknolojisindeki gelişmeler sürekli değişiyor. Bu nedenle, karayolu finansmanı, yönetimi ve bakımı ile ilgili yaklaşımlar da sürekli olarak değişmektedir.[5]

Çevresel etki değerlendirmesi

Bir topluluğun ekonomik büyümesi, hareketliliği artırmak için karayolu gelişimine bağlıdır. Bununla birlikte, yanlış planlanmış, tasarlanmış, inşa edilmiş ve bakımı yapılan otoyollar, her büyüklükteki topluluğun sosyal ve ekonomik özelliklerini bozabilir. Otoyol gelişimine yönelik yaygın olumsuz etkiler, habitatın ve biyolojik çeşitliliğin zarar görmesi, hava ve su kirliliğinin oluşması, gürültü ve titreşim oluşumu, doğal peyzajın zarar görmesi ve bir topluluğun sosyal ve kültürel yapısının tahrip edilmesini içerir. Karayolu altyapısı yüksek kalite ve standartlarda inşa edilmeli ve sürdürülmelidir.[6]

Karayollarının planlanması, programlanması, inşası ve bakımına çevresel hususları entegre etmek için üç temel adım vardır. Bu süreç bir Çevresel etki değerlendirmesi veya ÇED, sistematik olarak aşağıdaki unsurları ele aldığı için:[6]

  • Doğal ve sosyo-ekonomik çevre üzerindeki olası tüm etkilerin tanımlanması[6]
  • Bu etkilerin değerlendirilmesi ve nicelendirilmesi[6]
  • Beklenen etkileri önlemek, hafifletmek ve telafi etmek için önlemlerin formüle edilmesi.[6]

Karayolu güvenliği

1.2 milyon ölüm hariç her yıl trafik kazalarında yaklaşık 50 milyon kişi yaralandığı için, karayolu sistemleri insan yaralanması ve ölümünde en yüksek fiyatı oluşturmaktadır.[7] Karayolu trafik kazaları, insan hayatının ilk 50 yılında kasıtsız ölümlerin tek önde gelen nedenidir.[8]

Emniyet yönetimi, trafik kazalarının oluşumunu ve ciddiyetini azaltmaya çalışan sistematik bir süreçtir. Karayolu trafik sistemleriyle insan / makine etkileşimi istikrarsızdır ve karayolu güvenliği yönetimi için bir zorluk oluşturmaktadır. Karayolu sistemlerinin güvenliğini artırmanın anahtarı, onları karayollarıyla bu insan / makine etkileşiminin ortalama aralığına çok daha toleranslı olacak şekilde tasarlamak, inşa etmek ve sürdürmektir. Karayolu mühendisliğindeki teknolojik gelişmeler, yıllar içinde kullanılan tasarım, inşaat ve bakım yöntemlerini iyileştirmiştir. Bu gelişmeler, daha yeni karayolu güvenliği yeniliklerine olanak sağlamıştır.[8]

Tüm durumların ve fırsatların uygun şekilde belirlenmesi, dikkate alınması ve uygulanmasını sağlayarak, karayolu sistemlerimizin güvenliğini artırmak için karayolu planlaması, tasarımı, yapımı, bakımı ve işletmesinin her aşamasında değerlendirilebilir.[3]

Tasarım

Tasarım aşamasında bir otoyolun en uygun konumu, güzergahı ve şekli seçilir. Karayolu tasarımı, üç ana faktörün (insan, araç ve karayolu) ve bu faktörlerin güvenli bir otoyol sağlamak için nasıl etkileşime girdiğinin dikkate alınmasını içerir. İnsan faktörleri arasında frenleme ve direksiyon için tepki süresi, trafik işaretleri ve sinyalleri için görme keskinliği ve arabayı takip etme davranışı bulunur. Araç değerlendirmeleri, şerit genişliğini ve maksimum eğimleri belirlemek ve tasarım araçlarının seçimi için gerekli olan araç boyutunu ve dinamiklerini içerir. Karayolu mühendisleri, virajlarda ve eğimlerde geçerken araçların dengesini sağlamak ve iki şeritli, iki yönlü yollarda virajlar boyunca geçiş manevraları yapmak için yeterli görüş mesafeleri sağlamak için yol geometrisi tasarlar.[3]

Geometrik tasarım

Ana makale: Yolların geometrik tasarımı

Karayolu ve ulaşım mühendisleri, belirli saha topografyası için karayolları tasarlarken birçok güvenlik, hizmet ve performans standardını karşılamalıdır. Karayolu geometrik tasarımı, öncelikle karayollarının görünen unsurlarını ifade eder. Karayollarının geometrisini tasarlayan karayolu mühendisleri, tasarımın çevredeki altyapı üzerindeki çevresel ve sosyal etkilerini de göz önünde bulundurmalıdır.[9]

Bir otoyolun bir sitenin topografyasına başarılı bir şekilde uydurulması ve güvenliğinin sağlanması için tasarım sürecinde uygun şekilde ele alınması gereken bazı hususlar vardır. Bu tasarım hususlarından bazıları şunlardır:[9]

  • Tasarım hızı
  • Tasarım trafik hacmi
  • Şerit sayısı
  • Hizmet düzeyi (LOS)
  • Görüş mesafesi
  • Hizalama, süper yükseklik ve dereceler
  • Enine kesit
  • Şerit genişliği
  • Yapı göstergesi, Yatay ve dikey Boşluk

Bir otoyolun operasyonel performansı, sürücülerin tasarım hususlarına ve etkileşimlerine verdikleri tepkilerle görülebilir.[9]

Malzemeler

Yol yapımında kullanılan malzemeler, Roma İmparatorluğu'nun ilk günlerine kadar uzanan zamanla ilerlemiştir. Bu malzemelerin karakterize edildiği ve kaldırım yapısal tasarımına uygulandığı yöntemlerdeki gelişmeler, malzemelerdeki bu ilerlemeye eşlik etmiştir.[10]

Üç ana kaplama yüzeyi türü vardır - kaplama kalitesinde beton (PQC), Portland çimento betonu (PCC) ve sıcak karışım asfalt (HMA). Bunun altında giyim Kursu kaplama sistemi için yapısal destek sağlayan malzeme katmanlarıdır. Bu altta yatan yüzeyler, agrega taban ve alt taban katmanlarını veya işlenmiş taban ve alt taban katmanlarını ve ayrıca altta yatan doğal veya işlenmiş alt sınıfı içerebilir. Bu işlenmiş katmanlar, ek destek için çimento ile, asfaltla veya kireçle işlenebilir.[10]

Esnek kaldırım tasarımı

Ana makale: Yol yüzeyi

Esnek veya asfalt veya Tarmac kaplama tipik olarak üç veya dört katmandan oluşur. Dört katmanlı esnek bir kaplama için, sıkıştırılmış, doğal bir zemin alt zemini üzerine inşa edilmiş bir yüzey tabakası, taban tabakası ve alt taban tabakası vardır. Üç katmanlı esnek bir kaplama inşa ederken, alt temel katmanı kullanılmaz ve temel katman doğrudan doğal alt zemin üzerine yerleştirilir.[11]

Esnek bir kaplamanın yüzey katmanı, sıcak karışım asfalttan (HMA) yapılmıştır. Stabilize edilmemiş agregalar tipik olarak temel katman için kullanılır; bununla birlikte, temel tabaka asfalt, Köpüklü Bitüm, Portland çimentosu veya başka bir stabilize edici ajan ile de stabilize edilebilir. Alt temel genellikle yerel agrega malzemesinden inşa edilirken, alt zeminin üstü genellikle çimento veya kireç ile stabilize edilir.[11]

Esnek kaplamada en yüksek gerilme yüzeyde meydana gelir ve kaplamanın derinliği arttıkça gerilme azalır. Bu nedenle yüzey için en kaliteli malzeme kullanılması gerekirken, kaplama derinliği arttıkça daha düşük kaliteli malzemeler kullanılabilir. "Esnek" terimi, asfaltların hafifçe bükülme ve deforme olma, ardından her trafik yükü uygulandığında ve kaldırıldığında orijinal konumuna geri dönme kabiliyetinden dolayı kullanılır. Bu küçük deformasyonların kalıcı hale gelmesi mümkündür, bu da tekerlek yolunda uzun süre tekerlek izlerine yol açabilir.[11]

hizmet ömrü Esnek bir kaplamanın tipik olarak 20 ila 30 yıl aralığında tasarlanması.[12] Esnek bir kaplamanın her bir tabakasının gerekli kalınlıkları, kullanılan malzemelere, büyüklüğe, trafik yüklerinin tekrar sayısına, çevre koşullarına ve kaplamanın istenen hizmet ömrüne bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Bu gibi faktörler, kaldırımın aşırı sıkıntı olmadan tasarlanan ömür boyu sürmesi için tasarım sürecinde dikkate alınır.[11]

Sert kaplama tasarımı

Sert kaldırımlar genellikle havalimanlarının ve ana otoyolların yapımında kullanılır. eyaletler arası karayolu sistemi. Ek olarak, genellikle ağır hizmet tipi endüstriyel zemin döşemeleri, liman ve liman tersanesi kaldırımları ve ağır araç parkı veya terminal kaldırımları olarak hizmet ederler. Esnek kaldırımlar gibi, rijit otoyol kaplamaları da günümüzün yüksek hızlı trafiğine hizmet etmek için her türlü hava koşuluna dayanıklı, uzun ömürlü yapılar olarak tasarlanmıştır. Güvenli araç yolculuğu için yüksek kaliteli sürüş yüzeyleri sunan bu yüzeyler, alt zemin toprağına iletilen indüklenen gerilmelerin kabul edilebilir büyüklüklerde olacağı şekilde araç tekerleği yüklerini dağıtmak için yapısal katmanlar olarak işlev görürler.[12]

Portland çimentosu Somut (PCC), sert kaldırım plakalarının yapımında kullanılan en yaygın malzemedir. Popülerliğinin nedeni, bulunabilirliği ve ekonomisidir. Sert kaplamalar, sık sık tekrarlanan trafik yüklerine dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Rijit bir kaplamanın tipik olarak tasarlanmış hizmet ömrü 30 ila 40 yıl arasındadır ve esnek bir kaplamadan yaklaşık iki kat daha uzun sürer.[12]

Rijit kaplamaların önemli bir tasarım düşüncesi, trafiğin tekrarlanan streslerinden kaynaklanan yorgunluk arızalarını azaltmaktır. Tipik bir otoyol hizmet ömrü boyunca milyonlarca tekerlek geçişi yaşayacağından, ana yollarda yorgunluk arızası yaygındır. Trafik yükleri gibi tasarım kriterlerine ek olarak, termal enerjiden kaynaklanan çekme gerilmeleri de dikkate alınmalıdır. Kaplama tasarımı ilerledikçe, birçok karayolu mühendisi, rijit kaplamalarda termal olarak indüklenen gerilmelerin, tekerlek yükleri tarafından uygulananlar kadar yoğun olabileceğini kaydetti. Betonun nispeten düşük gerilme mukavemeti nedeniyle, ısıl gerilmeler rijit kaplamaların tasarım hususları için son derece önemlidir.[12]

Sert kaplamalar genellikle üç katman halinde inşa edilir - hazırlanmış bir alt zemin, taban veya alt temel ve bir beton döşeme. Beton döşeme, döşeme içinde oluşan ısıl gerilmelerin yoğunluğunu doğrudan etkileyen döşeme panelleri için tasarlanmış bir plan boyut seçimine göre inşa edilmiştir. Döşeme panellerine ek olarak, döşemedeki çatlama davranışını kontrol etmek için sıcaklık takviyeleri tasarlanmalıdır. Derz aralığı döşeme paneli boyutları ile belirlenir.[12]

Yaygın olarak kullanılan üç ana tip beton kaplama, derzli düz beton kaplama (JPCP), eklemli betonarme kaplama (JRCP) ve sürekli güçlendirilmiş beton kaplamadır (CRCP). JPCP'ler, kaplamanın doğal çatlamasını yönlendiren büzülme derzleri ile inşa edilir. Bu kaplamalar herhangi bir takviye çeliği kullanmaz. JRCP'ler, kaplamanın çatlamasını kontrol etmek için hem büzülme derzleri hem de takviye çeliği ile inşa edilir. Kaplama içindeki yüksek sıcaklıklar ve nem gerilmeleri, takviye çeliğinin sıkıca bir arada tuttuğu çatlama yaratır. Enine eklemlerde, aracın yükünün çatlak boyunca aktarılmasına yardımcı olmak için tipik olarak kavila çubukları yerleştirilir. CRCP'ler, kaplamanın doğal enine çatlaklarını bir arada tutmak için yalnızca sürekli takviye çeliğine güvenir. Karayolu yapımında öngerilmeli beton kaplamalar da kullanılmıştır; ancak, diğer üçü kadar yaygın değildir. Öngerilmeli kaplamalar, termal olarak indüklenen gerilmeleri veya yüklemeleri kısmen veya tamamen nötralize ederek daha ince bir döşeme kalınlığına izin verir.[12]

Esnek kaldırım kaplama tasarımı

Esnek bir kaplamanın hizmet ömrü boyunca biriken trafik yükleri, aşırı tekerlek izine veya çatlamaya, yetersiz sürüş kalitesine veya yetersiz kayma direncine neden olabilir. Bu problemler, kaldırımın yeterince bakımı yapılarak önlenebilir, ancak çözüm genellikle aşırı bakım maliyetlerine sahiptir veya kaplama, öngörülen trafik yükleri için yetersiz yapısal kapasiteye sahip olabilir.[13]

Bir otoyolun ömrü boyunca, hizmete elverişlilik seviyesi yakından izlenir ve korunur. Bir otoyolun servis edilebilirlik seviyesini korumak için kullanılan yaygın bir yöntem, kaldırım yüzeyine bir kaplama yerleştirmektir.[13]

Esnek kaplamalarda kullanılan üç genel kaplama türü vardır: asfalt-beton kaplama, Portland çimento beton kaplama ve ultra-ince Portland çimento beton kaplama. Geleneksel bir PCC kaplamadaki beton katman, esnek yüzeyin üstüne bağlanmadan yerleştirilir. Ultra ince PCC kaplamasının tipik kalınlığı 4 inç (10 cm) veya daha azdır.[13]

Esnek kaplama kaplama tasarım prosedürlerinin iki ana kategorisi vardır:[13]

  • Bileşen analizi tasarımı
  • Sapmaya dayalı tasarım

Sert kaldırım kaplama tasarımı

Sert bir kaplamanın hizmet ömrünün sonuna doğru, ya aşınmış kaplamayı tamamen yeniden inşa etmeye ya da bir kaplama tabakası inşa etmeye karar verilmelidir. Hizmet ömrünün sonuna gelmemiş sert bir kaplama üzerine bir kaplamanın inşa edilebileceği düşünüldüğünde, kaplama katmanlarının daha sık uygulanması genellikle ekonomik olarak daha caziptir. Yapısal olarak sağlam rijit bir kaplama için gerekli kaplama kalınlığı, hizmet ömrünün sonuna ulaşmış olandan çok daha küçüktür. Sert ve esnek kaplamalar, JPCP, JRCP ve CRCP gibi sert kaplamaların rehabilitasyonu için kullanılır.[14]

Kaplama bindirmesindeki ve mevcut döşeme arayüzündeki bağlama durumuna bağlı olarak düzenlenen rijit kaplama katmanlarının üç alt kategorisi vardır.[14]

  • Bağlı kaplamalar
  • Bağlanmamış bindirmeler
  • Kısmen bağlı kaplamalar

Drenaj sistemi tasarımı

Uygun tasarım drenaj karayolu sistemlerinin başarısı için çok önemlidir. Bir otoyol derecelendirilmeli ve "yüksek ve kuru" kalacak şekilde inşa edilmelidir.[15] Bir yolun diğer yönlerinin ne kadar iyi tasarlanıp inşa edildiğine bakılmaksızın, bir yolun tüm hizmet ömrü boyunca ayakta kalması için yeterli drenaj zorunludur. Otoyol yapısındaki aşırı su, arıza felaket olmasa bile, kaçınılmaz olarak erken arızaya yol açabilir.[16]

Her karayolu drenaj sistemi sahaya özgüdür ve çok karmaşık olabilir. Bölgenin coğrafyasına bağlı olarak, uygun drenaj için birçok yöntem uygulanamayabilir. Karayolu mühendisi, belirli bir tasarım sürecinin hangi durumlarda uygulanması gerektiğini belirlemelidir, genellikle suyu yapıdan uzağa yönlendirmek için birkaç uygun yöntem ve malzemenin bir kombinasyonu.[16] Kaldırım altı yüzey drenajı ve alt kanallar, uzun ömür ve mükemmel ve güvenilir kaplama performansı sağlamaya yardımcı olur.[17] Beton kaplama altında aşırı nem, pompalamaya, çatlamaya ve derz arızasına neden olabilir.

Erozyon kontrolü karayolu drenaj sistemlerinin tasarımında çok önemli bir bileşendir. Çökeltinin yapıdan uzaklaşması için yüzey drenajına izin verilmelidir. Karayolları bir eğim veya tepe ile tasarlanmalıdır, böylece akış suyu yolun kenarına, bir hendeğe ve sahadan uzağa yönlendirilecektir. Bir drenaj sistemi tasarlamak, yüzey suyunu uygun bir yere yönlendirmek için akış ve sızma tahminini, açık kanal analizini ve menfez tasarımını gerektirir.[16]

İnşaat, bakım ve yönetim

Otoyol yapımı

Ayrıca bakınız: Yol inşaatı

Karayolu inşaatından önce genellikle ayrıntılı etütler ve alt zemin hazırlığı yapılır.[3] Otoyol inşa etme yöntemleri ve teknolojisi zamanla gelişti ve giderek daha karmaşık hale geldi. Teknolojideki bu ilerleme, karayolu inşaat projelerini yönetmek için gereken beceri düzeyini yükseltmiştir. Bu beceri, projenin karmaşıklığı ve yapısı, yeni inşaat ve yeniden yapılanma arasındaki zıtlıklar ve kentsel bölge ile kırsal bölge projeleri arasındaki farklılıklar gibi faktörlere bağlı olarak projeden projeye değişir.[18]

Sistemin teknik ve ticari unsurlarına ayrılabilecek bir dizi karayolu inşaatı unsuru vardır.[18] Her birinin bazı örnekleri aşağıda listelenmiştir:

  • Teknik unsurlar
    • Malzemeler
    • Malzeme kalitesi
    • Kurulum teknikleri
    • Trafik
  • Ticari unsurlar
    • Sözleşme anlayışı
    • Çevre boyutları
    • Siyasi yönler
    • Yasal yönler
    • Halkın endişeleri

Tipik olarak inşaat, proje türünden bağımsız olarak sahanın en düşük kotunda başlar ve yukarı doğru hareket eder. Projenin jeoteknik özellikleri gözden geçirilerek şu konularda bilgi verilmektedir:[18]

  • Mevcut zemin koşulları
  • Sahaya ve sahadan kazı, tesviye ve malzeme nakliyesi için gerekli ekipman
  • Kazılacak malzemelerin özellikleri
  • Sınıf altı işler için gerekli susuzlaştırma gereksinimleri
  • Hafriyat koruması için iksa gereksinimleri
  • Sıkıştırma ve toz kontrolü için su miktarları

Alt temel kurs inşaatı

Bir alt taban Parkur, döşemenin alt zemini ile taban tabakası arasında yer alan, özenle seçilmiş malzemelerden tasarlanmış bir tabakadır. Alt temel kalınlığı genellikle 4 ila 16 inç arasındadır ve kaplama bölümünün gerekli yapısal kapasitesine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.[18]

Bir otoyol alt tabanı için kullanılan yaygın malzemeler arasında çakıl, kırma taş veya çimento, uçucu kül veya kireç ile stabilize edilmiş alt zemin toprağı bulunur. Yüzeyden süzülen suyu tahliye etme kabiliyetleri nedeniyle geçirgen alt temel kursları daha yaygın hale gelmektedir. Ayrıca yeraltı suyunun kaplama yüzeyine ulaşmasını da engeller.[18]

Yerel malzeme maliyetleri aşırı derecede pahalı olduğunda veya alt tabanın yapısal yatağını artırmak için malzeme gereksinimleri hazır olmadığında, karayolu mühendisleri Portland çimentosu, köpüklü asfalt veya kullanım ile karıştırarak alttaki toprağın taşıma kapasitesini artırabilir. polimer zemin stabilizasyonu örneğin çapraz bağlanan stiren akrilik polimer gibi California Rulman Oranı Yerinde malzemelerin 4 - 6 faktörü ile.[19]

Temel kurs yapımı

temel kurs doğrudan yüzey tabakasının altında yer alan kaplama bölümünün bölgesidir. Bir alt temel seyri varsa, temel kurs doğrudan bu katman etrafında oluşturulur. Aksi takdirde, doğrudan alt zeminin üzerine inşa edilir. Tipik taban tabakası kalınlığı 4 ila 6 inç arasında değişir ve alttaki katman özelliklerine göre belirlenir.[18]

Kaplama yüzeylerine sürekli olarak ağır yükler uygulanır ve taban katmanı bu gerilmelerin çoğunu emer. Genel olarak temel tabaka, kırma taş, cüruf veya çakıl gibi işlenmemiş kırılmış bir agrega ile inşa edilir. Temel kurs malzemesi, inşaat trafiği altında stabiliteye ve iyi drenaj özelliklerine sahip olacaktır.[18]

Temel kaplama malzemeleri genellikle çimento, bitüm, kalsiyum klorür, sodyum klorür, uçucu kül veya kireç ile işlenir. Bu işlemler, ağır yükler için gelişmiş destek sağlar, dona duyarlılık sağlar ve taban ile yüzey tabakaları arasında bir nem bariyeri görevi görür.[18]

Yüzey kursu yapımı

Ana makale: giyim Kursu

En çok kullanılan iki kaplama türü vardır yüzeyler otoyol yapımında kullanılır: sıcak karışım asfalt ve Portland çimento betonu. Bu kaldırım yüzeyi kursları pürüzsüz ve güvenli bir sürüş yüzeyi sağlarken, aynı zamanda ağır trafik yüklerini çeşitli taban katmanlarından ve alttaki alt zemin topraklarına aktarır.[18]

Sıcak karışım asfalt tabakaları

Sıcak karışım asfalt yüzey kursları esnek kaplamalar olarak adlandırılır. Superpave Sistemi 1980'lerin sonunda geliştirildi ve tasarım yaklaşımında, karışım tasarımında, spesifikasyonlarında ve malzemelerin kalite testinde değişiklikler sundu.[18]

Etkili, uzun ömürlü bir asfalt kaplamanın inşası, iş kalitesine ve ekipman kontrolüne kendini adamış deneyimli bir inşaat ekibi gerektirir.[18]

İnşaat sorunları:

  • Asfalt karışımı ayrımı
  • Yatırmak
  • Sıkıştırma
  • Eklemler

Bir ana ceket düşüktür viskozite HMA yüzey tabakasının döşenmesinden önce temel tabakaya uygulanan asfalt. Bu kaplama gevşek malzemeyi bağlayarak temel tabaka ile asfalt yüzey arasında kohezif bir tabaka oluşturur.[18]

Yapışkan kaplama, mevcut bir kaplama yüzeyi ile yeni asfalt kaplama arasında bir bağ oluşturmak için kullanılan düşük viskoziteli bir asfalt emülsiyonudur. Yapışkan kaplamalar tipik olarak HMA ve betonun yapışmasına yardımcı olmak için bitişik kaldırımlara (bordürler) uygulanır.[18]

Portland çimento betonu

Portland çimento beton yüzey kursları sert kaplamalar veya beton kaplamalar olarak adlandırılır. Beton kaplamaların üç genel sınıflandırması vardır - derzli düz, derzli takviyeli ve sürekli güçlendirilmiş.[18]

Trafik yükleri, PCC karışımındaki daha büyük agregalar birbirine kilitlendiğinde veya yüzeyin enine derzlerindeki yük aktarım cihazları aracılığıyla bölümler arasında aktarılır. Kayma çubukları, bağlantının yatay ve dikey hizalamasını korurken, enine derzlerde yükleri verimli bir şekilde aktarmak için yük aktarma cihazları olarak kullanılır. Bağlantı çubukları, bitişik kaplama bölümlerini yerinde tutmak için uzunlamasına derzler boyunca yerleştirilen deforme çelik çubuklardır.[18]

Otoyol bakımı

Otoyol bakımının genel amacı, kusurları gidermek ve kaldırımın yapısını ve hizmete elverişliliğini korumaktır. Uygun bir bakım planı oluşturmak için kusurların tanımlanması, anlaşılması ve kaydedilmesi gerekir. Bakım planlaması bir optimizasyon problemini çözüyor ve tahmin edici olabilir. İçinde öngörücü bakım planlama ampirik, veriye dayalı yöntemler mekanik modellere göre daha doğru sonuçlar verir.[20] Esnek ve sert kaplamalarda kusurlar farklılık gösterir.[21]

Otoyol bakımının dört ana amacı vardır:

  • fonksiyonel kaplama kusurlarının onarımı
  • kaplamanın işlevsel ve yapısal hizmet ömrünü uzatır
  • yol güvenliğini ve tabelaları korumak
  • yol rezervini kabul edilebilir durumda tutmak

Rutin bakım uygulamaları yoluyla, otoyol sistemleri ve tüm bileşenleri orijinal, inşa edilmiş durumlarında tutulabilir.[21]

Proje Yönetimi

Proje Yönetimi proje faaliyetlerinin başlangıcından tamamlanmasına kadar organizasyon ve yapılandırmayı içerir. Faaliyetler, otoyollar ve köprüler gibi altyapı inşası veya bu tür altyapının inşası ile ilgili büyük ve küçük bakım faaliyetleri olabilir. Tüm proje ve ilgili faaliyetler profesyonel bir şekilde ele alınmalı ve son tarihler ve bütçe içinde tamamlanmalıdır. Ek olarak, sosyal ve çevresel etkileri en aza indirmek başarılı proje yönetimi için çok önemlidir. Walker, Derek ve Kumar, Arun. "Karayolu İnşaatında Proje Yönetimi." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. C http

Ayrıca bakınız

Otoyol ve park yolu

Tasarım ve değerlendirme

Referanslar

  1. ^ a b Rogers, Martin (2002). Karayolu mühendisliği. Oxford, İngiltere: Blackwell Science. ISBN  978-0-632-05993-5.
  2. ^ a b c d e f O'Flaherty, C.A. tarafından düzenlenmiştir. (2002). Karayolları yol kaplamalarının yeri, tasarımı, yapımı ve bakımı (4. baskı). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-7506-5090-8.CS1 bakimi: ek metin: yazarlar listesi (bağlantı)
  3. ^ a b c d e "Karayolu mühendisliği." McGraw-Hill Kısa Bilim ve Teknoloji Ansiklopedisi. New York: McGraw-Hill, 2006. Credo Referansı. Ağ. 13 Şubat 2013.
  4. ^ Chin, Antony T.H. "Karayolları Finansmanı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  5. ^ Estache, A., Romero, M. ve Strong, J. 2000. Özel Finansmana Giden Uzun ve Dolambaçlı Yol ve Ücretli Yolların Düzenlenmesi. Dünya Bankası, Washington, DC, 49 s.
  6. ^ a b c d e Aziz, M.A. "Karayolu Gelişiminin Çevresel Etki Değerlendirmesi." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  7. ^ Dünya Sağlık Örgütü, 2004. Dünya Karayolu Trafik Yaralanmalarını Önleme Raporu. Dünya Sağlık Örgütü, Cenevre.
  8. ^ a b Johnston, Ian. "Karayolu Güvenliği." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  9. ^ a b c Cheu, R.L. "Otoyol Geometrik Tasarımı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  10. ^ a b Tam, Weng On. "Otoyol Malzemeleri." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  11. ^ a b c d Mamlouk, Michael S. "Esnek Kaplamaların Tasarımı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  12. ^ a b c d e f Fwa, T.F. ve Wei, Liu. "Sert Kaplamaların Tasarımı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  13. ^ a b c d Tia, Mang. "Esnek Kaplamalar için Kaplama Tasarımı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  14. ^ a b Fwa, T.F. "Sert Kaplamalar için Kaplama Tasarımı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  15. ^ [1] Minnesota | Ulaştırma Bölümü | Kaldırım Kılavuzu | 5-4.02 Yeraltı Drenajı
  16. ^ a b c Ksaibati, Khaled ve Kolkman, Laycee L. "Karayolu Drenaj Sistemleri ve Tasarımı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  17. ^ [2] Beton Kaplamaların Tasarımı, İnşaatı ve Bakımı | Dünyanın En Yoğun Havaalanı | W. Charles Greer, Jr., P.E. | AMEC Environment & Infrastructure, Inc., Alpharetta, GA, ABD | Subash Reddy Kuchikulla | Malzeme Yöneticileri ve Mühendisleri, Inc., Atlanta, GA, ABD | Kathryn Masters, P.E. | Hartsfield | Jackson Atlanta Uluslararası Havaalanı, Atlanta, GA, ABD | John Rone, P.E. | Hartsfield | Jackson Atlanta Uluslararası Havaalanı, Atlanta, GA
  18. ^ a b c d e f g h ben j k l m n Ö Günalan, K.N. "Otoyol İnşaatı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.
  19. ^ "AggreBind - Toprak Stabilize Yollar ve Otoyollar".
  20. ^ Sirvio, Konsta (2017) Ampirik modellerle yolların kestirimci bakım planlamasındaki gelişmeler. Aalto Üniversitesi yayın serisi DOCTORAL DISSERTATIONS, 166/2017. (https://www.researchgate.net/publication/319998419_Advances_in_predictive_maintenance_planning_of_roads_by_empirical_models )
  21. ^ a b Van Wijk, Ian. "Otoyol Bakımı." Karayolu Mühendisliği El Kitabı. Ed. T.W. Fwa. CRC Press, 2005.

Dış bağlantılar: otoyol tasarım standartları

daha fazla okuma