Строительство покрытия дорожной одежды

Конструкция дорожной одежды

В этой статье описывается конструкция дорожной одежды и применяемые материалы.

Слои дорожной одежды, их расположение и толщина.

Материалы, которые применяются для каждого слоя дороги.

Материалы, из которых выполняются слои дорожной одежды.

Дорожная одежда обеспечивает условия для движения автомобилей вне зависимости от рельефа и состояния грунта, и равномерно распределяет вес автомобилей, горизонтальные и вертикальные нагрузки по большой площади грунта.

Дорожная одежда состоит из нескольких слоев. Обычно это земляное корыто, песчаная подушка, основание, железобетонное покрытие, асфальтобетонное покрытие и слои износа, сцепления и гидроизоляции.

Земляное корыто

Для того, чтобы поверхность покрытия не выступала над окружающим грунтом, или при необходимости приданию грунту нужных свойств, перед началом работ сооружают земляное корыто(ЗК). ЗК представляет собой траншею достаточной глубины и ширины, чтобы в ней поместились все элементы дорожной одежды.

Обычно ЗК делают с помощью бульдозеров или грейдеров. После подготовки ЗК, грунт в нем уплотняется тяжелыми катками.

Земляное корыто — это траншея, которую делают с помощью бульдозеров или грейдеров.

Дренирующий слой

Самый нижний слой дорожной одежды обеспечивает дренирование

Дренирующий слой — самый низший слой дорожной одежды.

Проникающих дождевых вод. В зависимости от доступности и стоимости материалов, дренирующий слой делают из песка или щебня крупных(70-100 мм) фракций. При использовании песка, уплотнение дренирующего слоя не требуется. Если же используется щебень крупных фракций, необходимо уплотнение с увлажнением. Уплотнение осуществляется тяжелыми катками массой не меньше 18 тонн в несколько проходов. Для увлажнения применяют поливальные машины.

Слой щебня средних фракций

Использование щебня фракций(40-60мм) позволяет
провести расклинцовку – меньший по размерам щебень заполняет пустоты более крупного щебня, что обеспечивает распределение нагрузки по большей площади. Как и дренирующий слой, этот слой тоже должен быть уплотнен с увлажнением за несколько проходов.

Слой щебня средних фракций для расклинцовки.

Верхний слой основания

Для этого слоя используют щебень фракций 15-30 мм.

Мелкая фракция щебня позволяет лучшим образом поддерживать асфальтобетонное покрытие, равномерно распределяя нагрузки на нижние слои.

Весь использующийся в любых слоях основании щебень, должен быть прочным, из твердых горных пород, имеющий минимальное количество примесей. Все требования к песку и щебню, применяемы для строительства основания, изложены в ГОСТ, СНиП и различных нормативных документах. Материал для щебенчатых слоев высыпается из самосвалов, и разравнивается грейдерами. После этого уплотняется катками массой выше 6 тонн.

Верхний слой основания состоит из щебня мелких фракций.

Железобетонные слои

На дорогах с большой интенсивностью движения автотранспорта, используют слои из железобетона. Они укладывается на верхний слой щебня, и обеспечивают большую жесткость и прочность дорожной одежды. Для устройства железобетонного слоя, по всей длине дорожной одежды укладывается и перевязывается металлическая или стекловолоконная арматура, после чего заливается слой бетона. Железобетонные слои из тощих бетонов служат так же теплоизолятором.Такие слои после укладки уплотняются легкими катками.

Чтобы все дорожное покрытие было качественным, материалы, используемые для приготовления бетона, должны соответствовать требованиям ГОСТ и СНиП. Железобетонное основание заливается без перерывов. Перерыв в заливке может привести к образованию трещин в процессе эксплуатации, и преждевременному выходу дорожной одежды из строя. В этом случае потребуется капитальный ремонт одежды.

Асфальтобетонные слои

Асфальтобетонные слои обеспечивают достаточную прочность не только для дорог общего пользования, но даже для применения на взлетных полосах аэродромов. Нижние асфальтобетонные слои делают с использованием щебня фракции 25-40 мм. Все основные слои асфальтобетонного покрытия делают только из горячего асфальтобетона с последующим уплотнением катками.Поверхность щебенчатого основания обрабатывают битумными эмульсиями или праймерами, чтобы усилить адгезию асфальтобетонных слоев.

Каждый последующий слой асфальтобетона имеет щебень меньшей фракции, чем нижний. Вплоть до фракции 5-10 мм на верхнем слое, выше которого только защитные слои – износа, сцепления, гидроизоляции.

Асфальтобетонные слои обеспечивают прочность для дорог.

Слои износа, сцепления, гидроизоляции

Слой износа это тонкий слой асфальтобетона, задача которого – защитить основные слои покрытия от износа. Для него выгодней использовать литые асфальтобетоны. Литьевая технология позволяет сделать покрытие, не уступающее по прочности традиционному горячему асфальтобетону, стойкое к воде, способное играть роль гидроизоляции, и очень простое и дешевое в ремонте.

Обочины

Если дорога проходит по мягким изобилующим глиной грунтам, то покрытие дорожной одежды необходимо защитить асфальтированной, бетонированной или щебенчатой обочиной. Это позволит защитить от грязи и улучшить сцепление колес с покрытием дорожной одежды. Такая защита особенно важна на мокрой дороге.

Источник

Глава 21. Строительство дорожных одежд с покрытиями простейшего типа

21.1. Назначение покрытий простейшего типа

21.2. Местные грунты как материал для покрытий простейшего типа

Низкая стоимость автомобильных дорог с покрытиями простейшего типа достигается в результате применения местного грунта в качестве основного материала для их строительства. Для обширной территории России характерно большое разнообразие природно-климатических условий, включая грунтовые, поэтому иногда для обеспечения проезда автомобилей достаточно выровнять поверхность грунтового основания. Это относится к редким по применению в практике дорожного строительства грунтам, классифицированным по ГОСТ 25100-95 как скальные.

Классификация покрытий дорожных одежд низшего типа

Наименьшая толщина слоя, см

Интенсивность движения, авт./сут

Покрытия из грунта естественного оптимального состава

Грунт из боковых резервов или карьеров

Покрытие для дорог V технической категории

На всю ширину одной толщины

Покрытия из грунта, улучшенного до оптимального состава добавками карьерных песка или глины

Грунт земляного полотна: глинистый (песчаный) улучшенный смешением на дороге (в карьере)

Покрытие для дорог V технической категории

На всю ширину проезжей части, одной толщины (серповидного профиля)

Покрытия из грунта, укреплённого крупнозернистыми минеральными материалами

Улучшенный по видам добавок (см. табл. 21.4)

Покрытие для дорог V технической категории, устроенное методом смешения на дороге

На всю ширину проезжей части, одной толщины (серповидного профиля)

б) щебень 65 %; песок среднезернистый 24 %;

Покрытие для дорог V технической категории из грунтощебня

На всю ширину проезжей части

Улучшенный по видам добавок (см. табл. 21.4)

Покрытие для дорог V технической категории с россыпью минеральных мате риалов за 2-3 приёма

На всю ширину проезжей части

Специфические свойства связных грунтов (гидрофильность, прочность, водонепроницаемость, набухание) в значительной мере определяют условия движения автомобилей по сезонам года. Прочность несвязных грунтов в меньшей степени зависит от влажности, однако проезд автомобилей по ним затруднён из-за образования колеи и большого сопротивления движению. Образование колеи в покрытии наблюдают при уменьшении содержания в песке пылеватых и глинистых частиц, а также если песок однороден по зерновому составу. Поэтому эффективное применение широко распространённых природных дисперсных грунтов в качестве материала для устройства покрытия связано с улучшением его прочностных свойств посредством специальных мероприятий.

Класс природных дисперсных грунтов по ГОСТ 25100-95

Дисперсные (с механическими и водно-коллоидными структурными связями)

гранулометрическому составу (крупнообломочные грунты и пески);

числу пластичности и гранулометрическому составу (глинистые грунты и илы);

степени неоднородности гранулометрического состава (пески);

показателю текучести (глинистые грунты);

относительной деформации набухания без нагрузки (глинистые грунты);

относительной деформации просадочности (глинистые грунты);

коэффициенту водонасыщения (крупнообломочные грунты и пески);

коэффициенту пористости (пески);

степени плотности (пески);

коэффициенту выветрелости (крупнообломочные грунты);

коэффициенту истираемости (крупнообломочные грунты);

относительному содержанию органического вещества (пески и глинистые грунты);

степени разложения (торфы);

степени зольности (торфы);

степени засоленности; относительной деформации пучения;

Илы. Сапропели. Заторфованные грунты.

Пески. Крупнообломочные грунты

Существует несколько классификаций методов искусственного улучшения или коренного изменения свойств грунтов, основанных на учёте различных признаков. В соответствии с назначением и видом строительства методы укрепления грунтов можно объединить в три основные группы: химические, физико-химические и физико-механические (табл. 21.3).

Группа химических методов включает способы, основанные на введении в грунт неорганических и органических вяжущих, а также различных синтетических полимерных смол холодного отверждения [98]. Характер изменения свойств грунтов при этом сводится, в первую очередь, к значительному увеличению прочности, водо- и морозостойкости, улучшению водопроницаемости грунтов в результате изменения состава и структурных связей.

Физико-химические методы укрепления грунтов применяют для снижения водопроницаемости, пылимости, пучинистости, улучшения уплотняемости в результате изменения поверхности минеральных частиц и прежде всего их обменной способности. Способы этой группы методов наиболее эффективны при улучшении свойств суглинков и глин различного состава и генезиса.

Улучшение инженерно-геологических свойств грунтов без существенного изменения их полидисперсной структуры можно достичь при помощи физико-механических методов (размельчение, перемешивание, уплотнение, введение гранулированных добавок, кольматация, осушение грунтов и пр.).

Применение перечисленных методов технической мелиорации грунтов находит широкое применение в практике строительства автомобильных дорог и носит во многих случаях комплексный характер. Например, для обеспечения устойчивости, водопроницаемости, ликвидации просадочности и пучинистости природных дисперсных грунтов технологией строительства земляного полотна и слоев дорожных одежд наряду с другими обязательными операциями предусматривают механическое укрепление. Основным видом воздействия в этом случае служит механическая энергия динамических и статических нагрузок уплотнения, вибрации, взрывов, давления, разряжения, гравитационного поля.

Классификация методов искусственного улучшения свойств связных грунтов (по Л.В. Гончаровой, Г.И. Баннику)

Связные пластичные (высокодисперсные) грунты с межчастичными (водно-коллоидными) связями

Лёссовые (лёссы, лёссовидные супеси и суглинки)

Глинистые (супеси, суглинки, глины)

Органогенные (почвы, торфяники, илы)

Некоторые характеристики и свойства грунтов

Просадочность, водопроницаемость, пылимость, пучинистость

Деформируемость, набухаемость, размокание, пучинистость

Деформируемость, высокое увлажнение, текучесть

Основные группы методов

Вид воздействия на грунты

Характер изменения свойств грунтов

Характеристика водопроницаемости (коэффициент фильтрации, м/сут)

Увеличение прочности, водо- и морозостойкости, уменьшение водопроницаемости

Источник

Как устроены дорожные покрытия

Дороги – это визитная карточка страны, от развития дорожной сети напрямую зависят многие отрасли экономики. Финансируя в дорожную отрасль, мы способствуем развитию экономики в целом. Автомобильная дорога относиться к сложным техническим объектам, характеризуется особенной историей своего развития и сильной технологической наследственностью. Чтобы улучшить ее состояние в нашей стране, необходимо опираться на современные методы строительства дорог и учитывать существующие технологии наших регионов и территорий. Только при таком подходе, автомобильные дороги будут удовлетворять всем возрастающим потребностям общества, выдерживать постоянно увеличивающийся рост автотранспортных средств, нарастающую интенсивность движения и возрастающие нагрузки.Перед тем как проектировать устройство дорожных покрытий, прежде всего следует учитывать основные требования, предъявляемые к такому сложному инженерному сооружению, а именно: обеспечение бесперебойного и непрерывного, круглогодичного и безопасного движения автотранспорта с проектной нагрузкой и строго установленным скоростным режимом при любых условиях погоды.

Основание для асфальтобетонного покрытия

Для начала давайте определимся с тем, что же подразумевается под самим термином основание — это так называемая несущая часть любой дорожной «одежды», которая позволяет равномерно (при соблюдении всех технологий), распределять нагрузки на другие слои, но ниже лежащие в равномерном количестве. Само же основание может состоять из определенного «пирога» слоев, разрабатываемого в каждом конкретном случае. Нужно понимать, что существует, как главное, так и дополнительное основание, под дополнительными основаниями понимают — морозозащитные, дренирующие слои.

Итак, какого же типа может быть основание?

Можно разделить на следующие подгруппы:

У каждой из подгруппы своя сфера применения, а также определенные технологии, однако в целом по укладке дорожного покрытия, расхождений нет.

Песчаная подсыпка

Песчаная подсыпка используется практически при всех известных типах оснований, служит для поддержания достаточного уровня дренажа.

Имейте виду, что использование даже небольших примесей глины, негативно скажется на работе всей песочной подушки. Так как глиняные свойства, абсолютно противоположны песку. Виду чего будет наблюдаться легкая или даже сильная заболоченность и подтапливаемость участка дороги, не только после осадков, но и в весенне-осенний период.

Гравийно-щебеночное основание

При устройстве некоторых дорожных магистралей, с повышенным потоком автомобиля, принимается решение об использовании комбинированного типа «подушки» — гравийно-щебеночная. При устройстве тех же тротуаров, используют какой-то один из слоев, для снижения себестоимости и соответственно расходов.

Основание, на котором уложены слои щебня или гравия, является несущим (или основным) слоем «дорожной одежды», так как у него самая ответственная роль – он воспринимает транспортную нагрузку и распределяет ее на земляное полотно. Роль его велика, и работы по устройству щебеночного основания являются самыми трудоемкими. Отсыпку щебня производят послойно с последующим уплотнением. Применяют только строго сортированный щебень или гравий различных фракций.

Технологический цикл состоит из следующих этапов:

Технология покрытия

Вот уже на протяжении многих лет, технология устройства покрытия не меняется. После подготовки основания независимо от назначения будущей дорожной сети, производится, так называемая финишная отделка.

Финишная отделка – это «черное» основание, основное назначение которого состоит в выравнивании эксплуатационных нагрузок. Широко применяют особый минеральный материал с высокими прочностными свойствами, который специально обрабатывается вяжущим элементом.

Асфальтобетон состоит из: щебня, песка, минеральных добавок (обволакиваются битумом) и вяжущего вещества (высокомолекулярное органическое соединение). Для укладки применяют асфальтобетонные смеси с широким температурным разбегом – от горячих до холодных циклов. Процесс укладки осуществляют с помощью «следящей» системы (лазерной) автоукладчика. АБС укладывают на предварительно подгрунтованную эмульсией поверхность, после чего ее тщательно уплотняют.

Этапы устройства дорожного покрытия

К этапам устройства дорожного полотна, можно отнести следующие процессы:

Источник