Устройство дорожной одежды из щебня

Обновлено: 16.05.2024

Из чего сделана дорога: состав дорожного пирога (дорожная одежда)

Каждый слой уплотняется и сдаётся заказчику по Акту скрытых работ для устройства следующего слоя. На фотографии ниже, условное обозначение слоёв, так как размеры варьируются в зависимости от многих факторов.

От каждого подстилающего слоя, правильно выполненного, в дальнейшем будет зависеть долговечность использования автомобильной дороги. Если в конструктивных слоях будут нарушена технология строительства, дорожное покрытие придет в негодность, сократится срок службы, приведёт к образованию колейности, могут образоваться трещины и выбоины.

Устройство земляного полотна

Разрабатывается котлован, выравнивается основание, затем основание уплотняется грунтовым катком. Затем по порядку укладываются подстилающие слои дорожной одежды (инертные материалы), также послойно уплотняются катком. Дороги, предназначенные для движения по ним в том числе и крупногабаритного транспорта и большегрузов, также дороги с интенсивным движением, нуждаются в дополнительном 3 слое. Верхний слой асфальта выполняется или в 2 или в 3 слоя, это зависит от её назначения, если федеральная трасса, то 3, если региональная, то 2 слоя асфальта.

Бывают дороги с железобетонным основанием, укладывается на подушку и отвечает за прочность пирога дороги в целом. Состоит оно из стекловолокна или металлической арматуры, уложенной в один или два слоя и залитой бетоном. Этот слой также отвечает за теплоизоляцию. В конце также укатывается катком.

Слои дорожного покрытия

Особенностью дорожного пирога служит гидроизоляционная пропитка, защищающая от износа основные части дороги. Также для укрепления используют битум и различные пластификаторы.

Далее выдержка из СНиП (редакция СНиП 3.06.03-85), касательно устройства поверхностной обработки покрытий:

" 13 Устройство поверхностной обработки покрытий

13.1 Общие положения

Работы по устройству поверхностной обработки покрытий следует проводить при температуре воздуха не ниже 15 °С. При использовании катионной эмульсии для устройства поверхностной обработки - при температуре воздуха не ниже 5 °С.

13.2 Устройство поверхностной обработки с использованием фракционированного щебня

13.2.1 При устройстве поверхностной обработки следует применять щебень марки не ниже 1200 из трудношлифуемых изверженных и метаморфических горных пород узких фракций с кубовидной формой зерен и размером зерен не более 20 мм. Щебень должен быть чистым, не содержащим пыли и глины.

13.2.2 При устройстве поверхностной обработки в качестве вяжущего следует применять битумы и полимерно-битумные вяжущие. Вяжущее должно выдерживать испытание на сцепление со щебнем, предназначенным для устройства поверхностной обработки. При устройстве поверхностной обработки на участках дорог с затрудненными и опасными условиями движения, а также в районах с резко континентальным климатом следует применять битум с добавками полимеров класса термоэластопластов."

И главный вопрос: почему дороги постоянно разрушаются?

Ответ прост: нарушение технологии и часто некачественные материалы, в дорогах очень много скрытых работ, ключевое слово "скрытых". Если бы дороги принадлежали кому-то по аренде, например, частному лицу или предпринимателю, и государство платило бы аренду за пользование этими дорогами регулярно, то дороги были бы идеальными, ведь если бы они не соответствовали требованиям, то государство отнимали бы возможность аренды и передавали бы управление другому предпринимателю, который на оплаченные деньги бы делал идеальную дорогу, ведь ему выгодно сделать один раз и качественно, чтобы не ремонтировать несколько раз. Я просто фантазирую, просто переработаю хоть какие-то варианты, ведь так хочется иметь гладкие дороги и убрать эти две российские беды.

Устройство дорожной одежды из щебня

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

Устройство щебеночного основания и покрытий

Общие положения

1. Контроль качества и приемку работ по устройству щебеночных, гравийных, шлаковых оснований и покрытий автомобильных дорог и мостовых необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85.

2. До начала устройства указанных оснований и покрытий должно быть подготовлено земляное полотно и дренаж.

3. В ходе устройства оснований и покрытий в состав контролируемых операций входят:

- завоз и послойное распределение применяемых материалов;

- предварительное уплотнение, профилирование и окончательное уплотнение.

4. При завозе и распределении материалов следует учитывать запас на усадку при уплотнении:

- для песчано-гравийных (щебеночных) смесей оптимального зернового состава и щебня фракций 40-70 и 70-120 мм марки по прочности 800 и более - 25-30%;

- для щебня марок по прочности 300-600 и шлака - 30-50%.

5. Наименьшая толщина распределяемого слоя должна в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц и быть не менее 10 см - при укладке на прочное основание и не менее 15 см - при укладке на песок. Максимальная толщина слоя не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Максимальная толщина уплотняемого слоя, см, при применении катков

с гладкими вальцами массой 10 т и более

решетчатых и на пневматических шинах массой 15 т и более

вибрационных и комбинированных массой, т

1. Трудноуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности 1000 и более, гравий прочный, хорошо окатанный, шлаки остеклованной структуры)

2. Легкоуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности менее 1000, осадочные, гравий неокатанный, шлаки с пористой структурой)

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на устройство щебеночных оснований и покрытий.

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОКРЫТИЙ ПЕРЕХОДНОГО ТИПА

Покрытия названы переходными потому, что по мере роста интенсивности движения они служат основанием для покрытий усовершенствованных типов. Последние являются экономичными уже при интенсивности движения более 200 авт./сут.

К недостаткам покрытий переходного типа относят сильную пылимость в сухое время года, отсутствие ровности, особенно у булыжных мостовых, и быструю потерю первоначальной ровности.

Неэкономичность покрытий переходного типа объясняется их сравнительно быстрым износом, требующим частых и дорогостоящих ремонтных работ, а также высокой стоимостью автомобильных перевозок.

При строительстве переходных покрытий применяют в основном минеральные материалы с грунтовыми вяжущими: минеральные зерна удерживаются между собой пылевато-глинистыми частицами, при увлажнении приобретающими вяжущие свойства. К переходному типу относят также покрытия из грунтов и малопрочных минеральных материалов, обработанных органическими вяжущими. Такие покрытия меньше пылят, но обладают меньшей прочностью и общими для всех покрытий данной группы недостатками. К покрытиям переходного типа относят также гравийные и щебеночные покрытия, булыжные мостовые.

Особенности подготовки земляного полотна для дорожных одежд с покрытиями переходного типа

Для дорожных одежд с покрытиями переходного типа земляное полотно отсыпают за год до строительства дорожной одежды, чтобы оно доуплотнялось под воздействием автомобилей и атмосферных осадков. Земляное полотно устраивают главным образом корытного профиля.

Корытный профиль создают двумя способами. В первом (рис.1) земляное полотно отсыпают до уровня, соответствующего низу дорожной одежды, т.е. до поверхности, на которой будет расположено основание.

Рис.1. Земляное полотно, подготовленное для дорожной одежды с дополнительным слоем основания на всю ширину земляного полотна:

B - ширина дорожного полотна, B - ширина земляного полотна, L - ширина проезжей части, а - ширина обочины, i - уклоны

При втором способе земляное полотно возводят до отметки H, показанной на рис.2. При первом способе земляное полотно будет с присыпными обочинами. Одновременно с отсыпкой земляного полотна в этот же год отсыпают обочины из грунта привозного или надвигаемого из дорожных резервов бульдозерами. Грунт отсыпают и уплотняют послойно, чтобы образовать корыто требуемой глубины для размещения дорожной одежды (рис.3).

Рис.2. Земляное полотно при полукорытном профиле:

Рис.3. Земляное полотно с присыпными обочинами

При возведении земляного полотна с присыпными обочинами за год до строительства дорожной одежды в корыте может скапливаться вода, переувлажняющая земляное полотно. Во избежание этого в обочинах и в пониженных местах продольного профиля устраивают прорези для выпуска воды из корыта. Чтобы избежать переувлажнения земляного полотна водой из корыта, обочины присыпают непосредственно перед строительством дорожной одежды. В этом случае подсыпку производят из привозного грунта или грейдер-элеваторами из придорожных резервов. При втором способе земляное полотно называют полукорытного профиля.

Корыто в земляном полотне вырезают преимущественно автогрейдерами, которые двигаются по круговой схеме, срезая и перемещая грунт в стороны обочин.

Покрытия гравийные и другие из аналогичных мелкозернистых материалов (шлак, ракушка и т.д.) на дорогах V категории строят серповидного типа на земляном полотне (рис.4, а), возведенном с двускатным профилем с уклонами 40-60+ , а иногда полукорытного профиля при необходимости утолщения покрытия по ширине проезжей части (рис.4, б).

Рис.4. Поперечный профиль дороги V категории с покрытием серповидного типа

При необходимости иметь корыто глубже 0,3-0,4 м в несвязном грунте, стенки его делают с откосами крутизной 1:1, а грунт для последующей засыпки пазухи хранят на обочине вдоль корыта или сдвигают за бровку на откос.

Указания по устройству работ по уплотнению грунта

Основные факторы, влияющие на условия и качество уплотнения - влажность грунта (сухой материал уплотняется слоями меньшей толщины) и тип уплотняющей машины (механизма). Соответственно, выбор уплотняющих машин зависит от вида и влажности грунта, потребного уплотнения, необходимой толщины уплотняемого слоя, производительности и маневренности машин. Чем больше величина уплотнения, тяжелее грунт и ниже его влажность по сравнению с оптимальной, тем мощнее и тяжелее требуются машины и число их проходов по одному следу. Имеет значение продолжительность нахождения грунта в соприкосновении с уплотняющей машиной. Ряд весьма эффективных уплотняющих машин (тяжелые самоходные катки и механические трамбовки) требуют предварительного уплотнения легкими машинами.

Для оперативного контроля можно на месте работы установить "предел прочности" грунта при уплотнении его укаткой, характеризующий условия перехода грунта из стадии уплотнения в стадию выпирания из-под рабочего органа машины.

Для уплотнения грунтов при возведении насыпей применяют тяжелые катки (прицепные или самоходные), кулачковые, решетчатые и ребристые катки, катки на пневматических шинах, механические трамбовки (электрические или пневматические), трамбующие плиты, трамбовочные и виброуплотняющие машины, машины виброударного действия.

Уплотнение грунта на насыпи ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2. 0,3 м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи, в такой же последовательности выполняют укатку и в последующих циклах.

Катки гладкие и с ребристыми вальцами уплотняют грунт на глубину до 10 см. Кулачковые катки применяют для уплотнения суглинистых и глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах уплотнение захватывает грунт на глубину 35. 50 см. Масса таких катков различна - от 5 до 30 т.

На рис.5 показана схема катка статического действия с пневматическими шинами и рабочим органом с гладкими (рис.5, а) и кулачковыми (рис.5, б) вальцами.

Рис.5. Катки для уплотнения грунта:

а - гладкий каток; б - кулачковый каток; в - тандемный шарнирно-сочлененный каток

Главный параметр грунтоуплотняющих машин - масса вместе с балластом. Основные технологические параметры: ширина полосы уплотнения, толщина уплотняемого слоя. Катки на пневматических шинах выпускают массой вместе с балластом от 10 до 100 т. Самоходные вибрационные катки имеют массу до 8 т. Катками с гладкими вальцами на пневмоколесном ходу можно уплотнять грунты слоями по 0,4 м. Число проходов катков по одному месту при уплотнении связных грунтов колеблется от 8 до 12.

При наличии воды для песчаных грунтов иногда применяют уплотнение избыточным увлажнением. Вода при этом подводится снизу уплотняемых слоев (путем подтапливания).

Гладкие катки, хотя и малопроизводительны, наиболее пригодны для связных и малосвязных грунтов. Недостатки их в том, что они могут уплотнять тонкие слои (не более 0,2 м), требуют сравнительно большого числа проходов на малых скоростях и большого фронта работ. Все это создает значительные затруднения при организации скоростного строительства земляного полотна и препятствует полноценному уплотнению насыпей.

Кулачковые катки предназначают в основном для связных и мало связных грунтов. Обладая одинаковой с гладкими катками массой, они дают почти вдвое большую глубину уплотнения и требуют меньшего числа проходов. Кулачковые катки эффективнее работают в рыхлых и комковатых грунтах и совершенно непригодны в переувлажненных. Прицепные катки обычно работают по несколько штук с одним тягачом. Особенность работы кулачковых катков в том, что они уплотняют грунт ниже уровня заглубления кулачков. Барабаны катков - полые, для загрузки их балластом. Эффективность укатки кулачковыми катками увеличивается при использовании их совместно с катками на пневматических шинах. Сначала укатку проводят кулачковые катки, а придание требуемой плотности верхнего слоя достигают укаткой катками на пневматических шинах.

Катки на пневматических шинах могут уплотнять связные и несвязные грунты (рис.6). Данные катки значительно эффективнее гладких жестких катков за счет снижения числа проходов. Самоходные катки на пневматических шинах применяют в основном для уплотнения оснований и покрытий.

Рис.6. Схема работы прицепного катка на пневматических шинах при уплотнении насыпи:

L - длина захватки, 1-10 - последовательность проходок

Трамбующие плиты применяют в качестве навесного оборудования на кранах или экскаваторах (рис.7). Они являются одним из наиболее эффективных средств уплотнения насыпей на глубину 0,6-1,5 м, пригодны для работы в связных и несвязных грунтах. Площадь плит 0,6-1,5 м, масса 1,5-2,5 т. Высота падения плиты - 1-2 м.

Рис.7. Схема работы тяжелой трамбовки при уплотнении грунтов

Для уплотнения слабо водостойких мелкозернистых или гравелистых грунтов, в том числе, суглинистых и глинистых гравийно-песчаных смесей, смесей с органическими примесями, содержание воды очень важно, особенно при виброуплотнении. Такие грунты могут уплотнять машины любых типов. Если содержание воды меньше оптимального, предпочтительнее использовать пневмо- и виброкатки.

Скальные и обломочные грунты уплотняют как пневмо-, так и виброкатками при толщине слоя от 30 до 80 см. Если размер камней превышает 80 мм, толщина слоя для виброкатков снижается до 30-40 см.

Чистые гравийно-песчаные смеси с зернами менее 50 мм, уплотняемые виброкатками и катками на пневматических шинах водоустойчивы, в связи с чем степень уплотнения этих смесей может быть меньше, чем у других материалов. Кулачковые катки не применяют для уплотнения чистых песков. Для уплотнения сыпучих грунтов (пески, супесь) можно применять вибрационные машины. При вибрировании возникают перемещения частиц грунта вследствие колебательных движений, сообщаемых вибратором. Повышение плотности грунта достигается тем, что частицы грунта перемещаются, занимая более устойчивое положение.

Пневматические и электрические трамбовки могут быть легкие 0,1-0,2 т и тяжелые - 0,5-1,5 т и уплотняющие на глубину соответственно 20-30 см и 40-90 см.

Устройство дорожной одежды из щебня

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ распоряжением Минтранса России N ОС-1066-р от 03.12.2003 г.

Руководители работ: канд. техн. наук В.М.Юмашев и д-р техн. наук В.Д.Казарновский (Союздорнии).

В подготовке текста Рекомендаций участвовали сотрудники Союздорнии: инж. В.А.Зельманович (ответственный исполнитель), канд. техн. наук А.М.Шейнин, канд. техн. наук С.В.Эккель, канд. техн. наук. В.И.Коршунов, инж. И.В.Басурманова (вопросы конструирования, расчета жестких дорожных одежд и расчетных характеристик цементобетона).

Кроме материалов Союздорнии, использованы материалы, полученные от организаций-соисполнителей:

Санкт-Петербургского филиала Союздорнии: д-р техн. наук Ю.М.Васильев, кандидаты технических наук П.И.Теляев, А.О.Салль, М.А.Железников, инж. В.Н.Лукантьева (вопросы расчета прочности и устойчивости дорожной одежды);

Смоленского филиала Союздорнии: д-р техн. наук А.В.Линцер, канд. техн. наук Ю.Н.Высоцкий (вопросы конструирования жестких дорожных одежд);

МАДИ (ТУ): д-р техн. наук В.П.Носов, кандидаты технических наук М.С.Коганзон, В.К.Апестин (вопросы расчета и конструирования жестких дорожных одежд);

ГП "Росдорнии": канд. техн. наук Л.Б.Каменецкий, инж. О.Н.Нагаевская (вопросы конструирования и расчета цементобетонных покрытий и асфальтобетонных покрытий на цементобетонном основании).

Учитывались также опубликованные материалы исследований, выполненных в период 1983-1999 гг. под руководством канд. техн. наук В.А.Чернигова и канд. техн. наук В.С.Орловского.

Использованы также результаты разработок, выполненных в различных организациях, отраженные в Инструкции по проектированию жестких дорожных одежд Минтрансстроя СССР (ВСН 197-91).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Методические рекомендации (далее по тексту Рекомендации) распространяются на проектирование жестких дорожных одежд автомобильных дорог общего пользования, подъездных дорог к промышленным предприятиям, внутрихозяйственных сельских дорог различных категорий с покрытиями:

цементобетонными монолитными на различных видах основания;

асфальтобетонными на основаниях из цементобетона;

сборными из предварительно напряженного железобетона, железобетона, армобетона на различных видах основания.

1.2. В дорожных одеждах различают следующие конструктивные слои (рис.1.1):

покрытие - верхняя часть одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов;

основание - часть одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на нижележащие дополнительные слои или грунт земляного полотна;

дополнительные слои основания - слои между основанием и грунтом земляного полотна. Дополнительные слои основания выполняют морозозащитную, дренирующую и теплоизолирующую функции.

I категория

Рис.1.1. Поперечные разрезы типовых дорожных одежд с цементобетонным покрытием
для дорог I-IV категорий: 1 - покрытие; 2 - основание; 3 - нижний слой основания; 4 - земляное полотно;
5 - выравнивающий слой; 6 - краевая укрепительная полоса; 7 - укрепленная часть обочины;
8 - неукрепленная часть обочины; 9 - откос

Примечание. На схемах не указан продольный и поперечный водоотвод

Между покрытием и основанием при необходимости укладывают выравнивающий слой из обработанных вяжущими зернистых материалов, который в качестве конструктивного слоя одежды не рассматривается и в расчетах не учитывается.

Дорожные одежды сооружают на земляном полотне, верхняя часть которого носит название рабочего слоя.

1.3. Проектирование дорожных одежд с учетом свойств земляного полотна представляет собой единый процесс конструирования и расчета их на прочность, деформативность, морозоустойчивость и дренирующую способность, а также технико-экономического обоснования вариантов. Конструированию и расчету посвящены соответствующие разделы Рекомендаций.

1.4. Основными положениями раздела конструирования надлежит пользоваться при назначении вида покрытия и его минимально необходимой толщины, швов сжатия и расширения в покрытии, их конструкции, предельных расстояний между швами; при выборе материалов для устройства слоев основания и назначении их минимальной толщины; при выборе материалов для устройства дополнительных слоев основания.

1.5. В расчетной части Рекомендаций определяют расчетные и нормативные нагрузки, размеры основных конструктивных элементов (толщину и длину плит, толщину слоев основания, армирование плит и швов, необходимость устройства швов расширения и расстояние между ними) для различных видов покрытия, категорий дорог, для различных величин транспортных нагрузок, грунтовых и природно-климатических условий.

Расчетом определяют рациональные варианты конструкции по ряду показателей технико-экономического сравнения, а также конструкцию дренирующих и морозозащитных слоев.

1.6. Для определения приведенной стоимости при вариантном проектировании руководствуются сроками службы, вытекающими из долговечности материала верхнего слоя покрытия, которые для дорожных одежд капитального типа с цементобетонным покрытием составляют не менее 25 лет, а для дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием на бетонном основании - не менее 20 лет.

В условиях непрерывного роста стоимости строительных материалов, непредсказуемого во времени нарастания интенсивности движения и увеличения нагрузки, наиболее эффективной мерой в проектировании дорожной одежды является создание "базовой" конструкции с учетом последующего наращивания поверхностных слоев при реконструкции и рассчитанной на перспективную долговечность за счет повышения ресурса несущей способности цементобетонного покрытия.

Расчетный срок службы при определении конструкции дорожной одежды и расчетных параметров конструктивных слоев устанавливают не менее 25 лет или менее 25 лет, но с учетом работы в раннем возрасте на воздействие построечного транспорта.

Допускается проектировать конструкции на длительную перспективу по технико-экономическим соображениям со сроком службы 35 . 40. 45 . 50 лет.

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

2.1. Цель конструирования дорожной одежды - выбрать материалы, определить количество слоев и их размещение по глубине. При этом необходимо:

предусматривать при необходимости максимальное использование местных строительных материалов;

стремиться к уменьшению количества слоев;

предусматривать проезд построечного транспорта по основанию;

обеспечивать соответствие конструкции дорожной одежды технологии ее строительства и наибольшую механизацию работ;

учитывать категорию дороги, состав транспортного потока, интенсивность движения, напряженное состояние и механизм деформирования отдельных слоев и конструктивных элементов;

устанавливать срок службы покрытия и всей дорожной одежды до капитального ремонта;

учитывать природно-климатические и гидрогеологические условия местности (включая возведение высоких насыпей);

предусматривать условия и возможность дальнейшего поэтапного усиления, уширения и повышения капитальности автомобильной дороги.

2.2. Выравнивающий слой предназначен для устранения неровностей основания и обеспечения ровности слоев покрытия и возможности перемещения плит покрытия при изменении температуры. Если неровности основания не превышают 1 см, то допускается не устраивать выравнивающий слой, а применять только слой, прерывающий сцепление плит с основанием и служащий изолятором против высыхания бетона в раннем возрасте и появления в покрытии усадочных трещин.

Выравнивающие слои устраивают из укрепленного вяжущим песка. Если этот слой впитывает воду из бетонной смеси, то его закрывают изолирующим слоем или увлажняют непосредственно перед укладкой бетонной смеси в покрытие.

2.3. В зависимости от категории дороги, вида бетоноукладочного оборудования, устойчивости верхней части земляного полотна и способности его накапливать пластические или неравномерные деформации основание устраивают из бетона низких марок по прочности ( 0,8 - 1,2); из нерудных материалов и грунтов, укрепленных неорганическим вяжущим, из щебня, шлака или гравия либо из песка.

Толщину и вид основания определяют расчетом.

При низкой интенсивности автомобильного движения и при строительстве покрытий легкими бетоноукладочными машинами с боковой или центральной загрузкой допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании устройство покрытия на песчаном основании, выполняющем одновременно роль дренажного и морозозащитного слоя.

Для исключения образования в слое песчаного основания колей от автомобилей-самосвалов основание должно быть укреплено путем устройства слоя из щебня, шлака или гравия толщиной 10-12 см, причем только в местах пропуска автомобилей-самосвалов, подвозящих цементобетонную смесь.

Минимальная толщина основания из бетона низкой прочности - 14 см; из нерудных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими, 16 см; из щебня, шлака или гравия - 15 см.

Толщина укрепленного вяжущими основания, по которому уже в раннем возрасте начинается движение гусеничных бетоноукладчиков, должна быть не менее 18 см, марка - 7,5.

В ряде случаев возможен вариант устройства основания из щебня, укрепленного слоем цементопесчаного раствора толщиной 4-5 см, выполняющим одновременно роль выравнивающего слоя.

При бетонировании покрытия гусеничными бетоноукладчиками со скользящими формами ширина укрепленного основания должна быть шире покрытия на 1,05 м с каждой стороны (см. рис.1.1).

Ширина укрепленного технологического слоя для подвоза бетонной смеси - 3,0-3,5 м.

В слое укрепленного вяжущими основания рекомендуется устраивать поперечные швы через каждые 20-30 м, смещенные относительно швов в покрытии не менее чем на 1 м, путем закладки в нижнюю часть основания деревянных брусков высотой 4-7 см.

Во избежание появления трещин в основании под поперечными швами покрытия основание не должно сращиваться с плитами покрытия, что достигается укладкой прерывающих сцепление материалов.

2.4. Дополнительный слой основания устраивают из дренирующих, не подверженных пучению материалов (песка, шлака, высевок, ракушечника и пр.).

Дополнительный слой основания должен иметь водослив - сплошные или прерывистые выходы дренирующего материала на откосы земляного полотна и нижнюю плоскость (поверхность земляного полотна) с поперечным уклоном.

Для улучшения водоотвода можно применять геотекстиль в виде сплошного или прерывистого слоя. Для уменьшения подтока влаги снизу можно предусматривать прерывающие прослойки из синтетических пленок.

При небольшой интенсивности движения дополнительный слой основания может одновременно выполнять роль основания и выравнивающего слоя.

Толщина дополнительного слоя основания определяется расчетом.

Дополнительный слой, выполняющий морозозащитную функцию, может быть заменен грунтом, обработанным (в смесителе) гидрофобизирующими материалами. При небольшой интенсивности движения он может работать и в качестве основания.

2.5. Краевые укрепленные полосы устраивают из цементо- или асфальтобетона на бетонном основании, как правило, по типу основной дорожной одежды без устройства продольных швов. Для дорог низких категорий (V-III-c) допускается краевые полосы устраивать из щебня.

Ширина краевых полос на дорогах I-III категорий не менее 75 см, более низких категорий - не менее 50 см. Толщина краевых полос должна быть равна толщине покрытия.

Бетонные полосы разделяют поперечными швами, которые должны быть продолжением швов в покрытии. При устройстве бетонных покрытий со шпунтами на боковых гранях и при отсутствии штырей в поперечных швах бетонных покрытий в швах краевых полос ставят штыри - по одному-два стержня длиной 50 см и диаметром 16-18 мм по типу штырей в швах сжатия и расширения в покрытии (с обмазкой и с колпачками в швах расширения).

Устройство дополнительных слоев оснований дорожной одежды

Дополнительный слой основания, наряду с передачей нагрузок на земляное полотно, выполняет функции морозозащитного или дренирующего слоя.

Такая форма устройства позволяет дорожной одежде противостоять переувлажнению и хорошо сопротивляться сдвигу. Если в процессе проектирования принято решение о необходимости дополнительных слоев из минеральных материалов и грунтов, укрепленных вяжущими, то они должны иметь высокую сопротивляемость растяжению при изгибе.

Дополнительные слои классифицируют, как подстилающие и дренирующие. В зависимости от климатических и гидрологических условий указанные функции могут совмещаться.

Подстилающие слои имеют своей основной функцией увеличение прочности и морозостойкости дорожной одежды. Для определения толщины таких слоев исходят из условия обеспечения требуемой прочности всей конструкции дорожной одежды. Если есть необходимость использовать подстилающий слой одновременно в качестве дренирующего, тогда его выполняют на всю ширину земляного полотна.

Дренирующие слои имеют обширную историю применения в России (впервые стали применяться на дорогах в XIX веке при строительстве щебеночных и гравийных покрытий). Тогда под обочинами устраивали поперечные воронки, которые заполняли песком, для отвода воды из дренирующего слоя.

В современных условиях дренирующий слой устраивают по типу объемного поглотителя (рис. 1) или на всю ширину земляного полотна (рис. 2).

Рис. 1. Дренирующий слой по типу объемного поглотителя:

1 – покрытие; 2 – основание; 3 – дренирующий слой;

4 – капиллярная вода; 5 – растительный грунт

Рис. 2. Дренирующий слой на всю ширину земляного полотна:

1 –укрепленные обочины; 2 – основание; 3 – покрытие;

4 – дренирующий слой; 5 – растительный грунт; 6 – капиллярная вода

Дренирующий слой по принципу объемного поглощения строят в ситуации, если вода, которая будет попадать в слой, сможет разместиться в его порах в полном объеме.

В таком случае выпуска из этих слоев не делается, слои располагают только под дорожной одеждой. При повышении атмосферной температуры вода просачивается к грунтовым водам. Вода в дренирующем слое с некоторым запасом его по толщине на высоту капиллярного поднятия не оказывает вредного воздействия на дорожную одежду.

Для снижения толщины дренирующего слоя и обеспечения выхода воды из него целесообразно устраивать дренирующие слои на всю ширину земляного полотна. В этих случаях очень важно обеспечить земляному полотну требуемый поперечный уклон.

Наиболее распространенным материалом для дренирующих слоев является песок. Чем крупнее песок и меньше в нем пылевато-глинистых частиц, тем выше его фильтрующие и водоотводящие свойства. Для дренирующих слоев желательны пески с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сут, гравий, шлак, щебень, которые обладают большой прочностью и коэффициентом фильтрации.

Крупнозернистые материалы особенно целесообразны, потому что имеют больший модуль упругости, чем песок, и слой из них может удовлетворять требованию подстилающего и теплоизолирующего слоев.

Строительство дренирующих слоев состоит из следующих рабочих операций: доставка материала автомобилями-самосвалами и высыпание его в кучи на земляное полотно; разравнивание материала автогрейдером путем круговых проходов после вывоза всего материала на захватку или бульдозером сразу же после доставки каждой его партии; увлажнение материала до оптимальной влажности и уплотнение пневмоколесными или комбинированными катками.

При уплотнении песчаных слоев следят за сохранением в материале оптимальной влажности. В жаркие солнечные дни расход воды увеличивают.

В настоящее время значительное распространение в дорожном строительстве получили рулонные геосинтетические материалы, такие как Дорнит, Typar и другие. При строительстве земляного полотна и дренирующих слоев их успешно применяют для ускорения отвода воды и уменьшения ее притока. При этом синтетический материал выполняет функции армирования, что позволяет снизить толщину дренирующего слоя.

Рис. 3 Укладка геосинтетического материала.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о значительном влиянии дополнительных слоев дорожной одежды на прочность и долговечность всех конструкций дорожной одежды. В связи с чем необходимо проведение тщательного контроля за качеством проводимого устройства и применяемого строительного материала при устройстве дополнительных слоев дорожных одежд как со стороны непосредственных исполнителей работы так и со стороны государственных контролирующих органов.

Так за первое полугодие 2017 года отделом ООГКСДО было проведено 45 обследований конструкций дополнительных слоев дорожных одежд на предмет установления соответствия свойств применённого материала и качества его устройства требованиям проектной и нормативной документации. Из них 40 обследованных конструкций выполнено из песчаного и 5 из крупнообломочного (щебеночного) материала.

По результатам испытаний, выполненных Лабораторией испытаний конструктивных слоев дородных одежд и грунтов выявлено 38 фактов несоответствия качества проведенных работ и использованного материала требованиям нормативной и проектной документации при устройстве дополнительных слоев дорожной одежды. Основным видом нарушений для песчаных конструкций песчаных конструкций явились недостаточные фильтрационные характеристики применяемого материала (основной причиной данного нарушения является значительное содержание пылевидных и глинистых частиц в используемом материале), для крупнообломочного материала главными явились нарушения зернового состава (в основном это применение материала несоответствующего проектным требованиям по его виду).

На основании вышесказанного можно сделать вывод о недостаточном качестве входного контроля при приемке поступающего строительного материала на объекте. Зачастую приемка материала осуществляется путем передачи паспорта на привезенный материал без подтверждения его свойств местной лабораторией, что приводит к использован некачественных материалов. Следовательно необходимо проведение еще более тщательного контроля на всех этапах устройства дополнительных слоев дорожных одежд (от приемки материала до подписания акта на скрытые работы)с целью повышения эксплуатационных показателей и долговечности всех слоев дорожной одежды.

1. Шестоперов С.В. Дорожно-строительные материалы. Ч. 1. Учебник для вузов. М. : «Высшая школа», 1976. – 256 с.

2. Ольховиков В.М. Строительство дорожных оснований: Учебное пособие – М. : ООО «Техполиграфцентр», 2008. – 55 с.

3. Справочник дорожных терминов / Под ред. д-ра техн. наук проф. В. В. Ушакова. – М. : «ЭКОН – ИНФОРМ», 2005. – 256 с.

5. Строительство автомобильных дорог: учебник / коллектив авторов; под ред. В.В. Ушакова и В.М. Ольховикова. – М. : КНОРУС, 2013. – 576 с.

Строительные технологии. Дорожные одежды из щебня и гравия

Висящая на стене карта автомобильных дорог производит впечатление огромной паутины, в которой по мере удаления от центра нити становятся все тоньше и тоньше. Каждый, кто хоть однажды отъезжал из города больше, чем на 100-150 км понимает значение толщины этих линий. По мере удаления от центра уменьшается количество автомобилей, гранитная брусчатка сменяется асфальтом, затем шоссе переходит в дорогу, покрытую щебнем, гравием и, наконец, в простую грунтовую дорогу, которой и соответствует самая тонкая линия на карте. Невысокая загруженность удаленных от крупных городов дорог позволяет использовать для их обустройства не столь дорогие материалы, как асфальтобетон или плиты мощения из гранита, без снижения их качества (за счет небольшой нагрузки на дорожное полотно).

Виды дорог, назначение, материалы

За пределами областных и районных центров интенсивность движения невысока и редко превышает несколько сотен машин в сутки, что существенно снижает требования к дорожному покрытию. Именно здесь находят применение такие материалы как щебень и гравий. Дороги IV-V категорий, на которых эти покрытия широко используются, имеют местное административное и хозяйственное значение.

Гравийные покрытия

Этот тип дорожного покрытия используют для организации движения со скоростью не выше 70 км/час и интенсивностью до 300-500 машин в сутки.

В зависимости от характеристик грунта в местах прокладки дорог выбирают один из двух типов профилей – полукорытный или серповидный. Первый лучше всего зарекомендовал себя на почвах с хорошей дренажной способностью, второй – на всех остальных видах грунтов.

Щебеночные покрытия

Дорожное полотно из щебня применяют на дорогах IV-V категорий, где скорость движения не превысит 60 км/час, а интенсивность – 200 автомобилей в день.

Для обустройства таких дорог используется щебень двух основных разновидностей:

легкоуплотняемый – для его производства используют гранит и другие метаморфические и изверженные породы с маркой прочности не выше 1000;
трудноуплотняемый – изготавливают из габбро диабаза и пород с минимальной прочностью, соответствующей марке 1000 и используют при устройстве покрытий толщиной не более 18 см.

Для формирования оснований под дорожным полотном выбирают крупные фракции щебня – 40-70 мм и даже 70-120 мм, что повышает его нагрузочную способность и устойчивость.

Отсутствие в щебне любых фракций глинистых частиц приводит к необходимости использовать для заполнения пустот отсева и мелких фракций – от 5-10 мм до 20-40 мм. Такой способ снижения подвижности зерен в покрытии, а значит, и повышения его прочности, получил название «расклинки».

При устройстве щебеночных покрытий используется корытный профиль, а количество слоев определяется толщиной основания:

до 18 см – однослойное;
свыше 18 см – двухслойное.

Технологии укладки

Дорожные одежды из гравия и щебня обустраивают в определенной последовательности. На первом этапе готовят основание по одному из выбранных типов профиля. Земляное дно корыта уплотняют с использованием катка. Первый слой основания засыпают крупнозернистым гравием или щебнем, который прокатывают легкими катками не менее 7-8 раз, а затем за несколько проходов – тяжелыми. При необходимости в гравийную смесь добавляют известняк или суглинок, выравнивают и снова уплотняют катком.

Основание из щебня для лучшего уплотнения перед использованием катков смачивают водой. После укладки второго слоя из менее крупных фракций потребуется уплотнение с использованием тяжелых катков и большее число проходов – до 20. На следующем этапе перед окончательной укаткой по поверхности дороги рассыпают мелкий щебень или отсев, который служит для заполнения пустот между крупными камнями и их расклинивания.

Отсутствие следов от катка на покрытии после очередного прохода свидетельствует о правильном выполнении работ и готовности дорожного полотна к эксплуатации.

Читайте также: