Эффективный метод, позволяющий применять однотипную конструкцию дорожной одежды, — укрепление верхней части земляного полотна на различную толщину слоя грунта.
- Проектировать дорожную одежду в связи с необходимостью ее усиления при реконструкции дорог следует с учетом основных положений, изложенных выше применительно к конструированию и расчету новых дорожных одежд. Однако в этом случае обязательно должен быть широко использован опыт службы одежды за период эксплуатации существующей дороги и учтены особенности, связанные с наличием старой конструкции дорожной одежды.
Вопрос усиления дорожной одежды следует рассматривать в тех случаях, когда ее фактическое состояние не удовлетворяет эксплуатационным требованиям.
Тип покрытия при разработке проекта реконструкции дороги не должен быть менее совершенным, чем существующего покрытия.
- В целях обеспечения благоприятных условий работы прикромочных частей дорожной одежды основание следует устраивать на шире проезжей части и укрепительной полосы, а дополнительный нижний слой из песка или другого зернистого материала укладывать на шире основания или на всю ширину земляного полотна.
На автомобильных дорогах I—II категорий, а также на городских улицах края дорожной одежды целесообразно укреплять путем установки бортовых камней, плит или устройства монолитного бортика. Укрепление обочин дорог нужно предусматривать в соответствии с указаниями СНиП «Автомобильные дороги. Нормы проектирования» и рекомендациями специальных документов.
- Дорожную одежду ведомственных дорог (подъезды к карьерам, промышленные и лесовозные дороги с четко выраженным направлением движения) следует проектировать различной толщины на полосах движения автомобилей двух направлений — с грузом и без груза.
Капитальные дорожные одежды с усовершенствованным покрытием
- Капитальные дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями (рис. 2.1) применяют преимущественно на дорогах I, II, I-c и IIIп категорий, на основных внутрихозяйственных дорогах крупных промышленных предприятий и важных строительных объектов, а при соответствующих технико-экономических обоснованиях на дорогах III, II-с и IVп категорий. (СНиП «Автомобильные дороги. Нормы проектирования», а также «Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов».)
- Вид, марку и тип асфальтобетона для покрытия в зависимости от категории дороги и климатических условий (зоны) нужно намечать в соответствии с ГОСТ «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон». В основном следует применять плотный асфальтобетон I—II марок типов А, Б, В, Г. Для условий I—II дорожно-климатических зон на дорогах I и II категорий предпочтительно использовать асфальтобетон типов Б и Г.
В дорожно-климатических зонах I и частично во II для устройства усовершенствованных покрытий необходимо применять теплый асфальтобетон.
- Для капитальных одежд толщину асфальтобетонного покрытия, устраиваемого из сравнительно дорогих материалов, следует назначать близкой к минимальной конструктивной.
Верхний слой основания капитальных дорожных одежд нужно устраивать главным образом из монолитных материалов — из пористого асфальтобетона, дегтебетона, щебеночных смесей, обработанных битумов эмульсией, «тощего» асфальтобетона, фракционированного щебня, обработанного вязким битумом по способу пропитки, а также из фракционированного щебня, уложенного по принципу расклинки мелким щебнем или гранулированным активным шлаком, укрепленного по методу пропитки цементнопесчаной смесью, и т.п. Покрытие толщиной 3—5 см на дорогах, предназначенных для движения автомобилей большой грузоподъемности, удовлетворительно работает только на основании, верхний слой которого асфальтобетонный.
Рис. 2.1. Поперечные профили земляного полотна и конструкции капитальных
одежд дорог 1—II категорий с усовершенствованным покрытием
для дорожно-климатических зон II—III и IV—V (примеры):
1—средне- или мелкозернистый асфальтобетон I марки; 2—крупнозернистый пористый асфальтобетон или дегтебетон; 3 — щебень, укрепленный цементом или комплексных вяжущим; 4—грунт повышенной плотности; 5 — грунт, укрепленный неорганическим вяжущим; 6—песок, гравий, шлак (дополнительный слой основания); 7—щебень с расклинкой; 8—тощий цементобетон; 9—грунт и материалы, укрепленные комплексными вяжущими или активной золой уноса; 10—гравий, укрепленный цементом; 11— гравий, укрепленный малыми дозами цемента, или грунт, обработанный жидким органическим вяжущим; 12 — гравийная смесь с добавками дробленого щебня; 13 — пенопласт; 14 — конструктивный теплоизоляционный слой из цементогрунта с легким заполнителем
Для устройства нижнего слоя основания необходимо применять преимущественно монолитные (укрепленные грунты и каменные материалы) и зернистые материалы.
- Материалы основания должны отвечать требованиям, изложенным в соответствующих нормативно-технических документах Госстандарта СССР и Госстроя СССР.
Облегченные и переходные дорожные одежды
- Дорожные одежды облегченного типа с усовершенствованными покрытиями (асфальтобетонные, дегтебетонные, из черного щебня, из щебня, обработанного вяжущими по способу пропитки, из крупнообломочных материалов, из песчаных или супесчаных грунтов, обработанных в установке битумной эмульсией совместно с цементом) необходимо применять преимущественно на дорогах III, IV, II-с и IVп категорий (рис. 2.2) и при стадийном строительстве дорожных одежд на первой стадии строительства дорог II, II-c и ІІІп категорий. Такие одежды можно устраивать и на внутрихозяйственных дорогах промышленных и сельскохозяйственных предприятий, где по санитарным условиям не могут быть допущены покрытия переходного типа.
- Усовершенствованное покрытие облегченных дорожных одежд следует, как правило, устраивать толщиной 4—6 см при применении асфальтобетона и 6—8 см при использовании других материалов, указанных в п. 2.25. Более точно толщину покрытия нужно устанавливать расчетом на прочность.
- Основания для облегченных дорожных одежд с усовершенствованным покрытием, как правило, необходимо устраивать из монолитных и зернистых материалов. При этом на дорогах III, II-c и IV категорий целесообразно устраивать основание дорожной одежды из гравийного пористого асфальтобетона; гравийно-песчаных смесей, обработанных эмульсией, дегтями и другими органическими вяжущими; различных материалов и грунтов и побочных продуктов промышленности, обработанных неорганическими или комплексными вяжущими, щебеночных и щебеночно-гравийных смесей.
- Дорожные одежды с покрытиями переходного типа (щебеночные и гравийные из прочных пород, из малопрочных каменных материалов и грунтов, укрепленных органическими, неорганическими или комплексными вяжущими, мостовые из булыжного и колотого камня) следует устраивать на дорогах IV, III-c и V категорий (рис. 2.3). При стадийном строительстве дорожной одежды такие конструкции нужно предусматривать на первой стадии строительства дорог III, ІІІп, III-c и IVп категорий. Их можно применять на внутренних дорогах промышленных предприятий и строительных объектов, где по санитарным условиям движения нет необходимости в устройстве покрытий усовершенствованных типов. (СНиП «Автомобильные дороги. Нормы проектирования».)
- При проектировании дорожных одежд с покрытием переходного типа надо стремиться, чтобы одежды состояли из одного-двух слоев.
Для покрытий, устраиваемых по способу заклинки, следует применять фракционированный щебень естественных горных пород, щебень из горнорудных отходов и щебень из малоактивных металлургических шлаков (ГОСТы на «Щебень из естественного камня для строительных работ» и «Щебень шлаковый доменный и сталеплавильный для дорожного строительства»).
- При конструировании одежд переходного типа как первоочередной конструкции стадийного строительства для устройства слоев одежды на первой стадии необходимо применять материалы, которые отвечают требованиям, предъявляемым к материалам для устройства слоев основания под усовершенствованные покрытия. В ряде случаев для
Рис. 2.2. Конструкции облегченных одежд дорог III—IV категорий
с усовершенствованным покрытием (примеры):
1 — асфальтобетон мелкозернистый II—III марок; 2 — крупнозернистый асфальтобетон или фракционированный щебень (гравий), обработанный битумом; 3 — Подобранная щебеночная (гравийная) смесь, щебень с расклинкой; 4 — грунт, укрепленный неорганическим вяжущим; 5 — грунт повышенной плотности; 6 — песок, гравий, шлак; 7—щебень, обработанный органическим вяжущим в установке; 8 — грунт или материал, обработанный комплексными вяжущими; 9 — грунт или малопрочный каменный материал, обработанный органическим вяжущим; 10 — грунт повышенной плотности
Рис. 2.3. Конструкции одежд дорог IV—V категорий
с переходными типами покрытий (примеры):
1 — поверхностная обработка; 2 — подобранные гравийные или песчаные смеси, укрепленные портландцементом; 3 — песок, гравий, шлак; 4 — грунт повышенной плотности; 5 — грунт, укрепленный неорганическим или жидким органическим вяжущим; 6 — щебень; 7 — гравийная смесь; 8 — гравийная смесь из некондиционных материалов, укрепленная малыми дозами цемента; 9—гравийно-песчаная смесь; 10—грунт с добавлением щебня
сокращения первоначальных затрат могут оказаться целесообразными упрощенные конструкции, движение по которым в неблагоприятный период года должно быть ограничено по нагрузке на ось транспортных средств и по интенсивности.
Конструкции дорожных одежд с дополнительными слоями
- При проектировании участков дорог, находящихся в неблагоприятных климатических и грунтово-гидрологических условиях следует предусматривать меры по защите дорожной конструкции от вредного влияния: воды и мороза. Наряду с другими мероприятиями, указанными в п. 2.13-2.15, можно вводить в конструкцию дополнительные слои и прослойки.
- Одно из основных и нередко наиболее экономичное мероприятие по предохранению конструкции от чрезмерного зимнего вспучивания — устройство морозозащитных слоев из стабильных зернистых материалов, таких как песок, гравий, щебень, шлаки и др., а также из грунтов, укрепленных: вяжущими, или гидрофобизированных грунтов. Наличие в конструкции таких слоев способствует уменьшению толщины промерзающего слоя грунта. Слои из зернистых материалов наряду с морозозащитной выполняют функцию дренирования, а из укрепленных грунтов — предохраняют конструкцию от увлажнения водой с поверхности. Толщины морозозащитных слоев определяют расчетом (см. п. 4.18—4.28). Деформационные и прочностные характеристики материала слоя учитывают при расчете дорожной конструкции на прочность.
- Устройство теплоизоляционных слоев следует предусматривать на пучиноопасных участках, где технически невозможны или экономически нецелесообразны традиционные мероприятия по обеспечению морозоустойчивости конструкции (например, требуется морозозащитный слой очень большой толщины). Теплоизоляционные слои нужно устраивать из материалов с более эффективными теплозащитными свойствами, чем у обычных дорожно-строительных материалов.
С помощью теплоизоляции можно частично или полностью предотвратить промерзание земляного полотна, уменьшить или исключить деформации, вызванные пучением грунта. Теплоизоляцию из пенопласта целесообразно применять для устройства теплоизоляционных слоев лишь в особо неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях — «мокрые» выемки, земляное полотно в нулевых отметках, низкие насыпи, где глубина промерзания больше расстояния от поверхности покрытия до уровня грунтовых вод или длительно застаивающихся поверхностных вод. В других случаях могут быть использованы легкие
бетоны, теплоизоляционные композиции из укрепленных вяжущими местных материалов (грунтов) или отходов промышленности и пористых заполнителей (керамзит, перлит, аглопорит, гранулы полистирола, измельченные отходы пенопласта) и др.
Толщину и расположение теплоизоляционного слоя в конструкции определяют теплотехническим расчетом (см. п. 4.29—4.45). Деформационные и прочностные характеристики материала слоя, а также его толщину следует учитывать при расчете дорожной конструкции на прочность.
Оптимальную конструкцию и теплоизоляционные материалы нужно выбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов, равноценных по морозоустойчивости. При этом должна быть рассмотрена также конструкция с традиционным морозозащитным слоем или в сочетании его с теплоизоляцией.
- Для уменьшения влагонакопления в верхней части земляного полотна следует предусматривать водонепроницаемые прослойки (из грунта, обработанного битумом, из полиэтиленовой пленки, нетканых синтетических материалов), устраиваемые обычно на всю ширину земляного полотна. При большой ширине земляного полотна и водонепроницаемом покрытии допускается устройство замкнутых прослоек («обойм») на ширину проезжей части. Глубина заложения прослойки от поверхности покрытия должна быть более во II климатической зоне и — в V зоне.
- Капилляропрерывающие прослойки нужно устраивать толщиной 10—15 см на всю ширину земляного полотна из крупного песка или гравия. Для предохранения прослойки от загрязнения под и над ней необходимо предусматривать слои мелкого гравия толщиной 3—5 см.
- В южных районах существенное уменьшение объема мигрирующей, преимущественно парообразной влаги, может быть достигнуто устройством слоев пароизоляции из полимерных рулонных материалов, грунта, обработанного органическим вяжущим веществом, или из слоя тщательно уплотненного грунта в «обойме».
- Дренирующие слои, как правило, необходимы на участках с земляным полотном из недренирующих грунтов во всех случаях, когда грунт может увлажниться до полной влагоемкости — при неглубоком залегании уровня подземных вод, на длительно подтапливаемых участках, в районах с большим количеством осадков, а также на участках, в основании проезжей части которых возможно скопление воды, проникающей с поверхности (участки с затяжными продольными уклонами, при сравнительно легко водопроницаемых грунтах обочин, на вогнутых переломах продольного профиля, у прилегающих к проезжей части зеленых насаждений и газонов).
