Страница 2: Методические рекомендации по строительству дорожных одежд с основаниями из битумоминеральных смесей и местных каменных материалов, укрепленных малоактивными вяжущими или малыми дозами цемента (46172)

*) Инструкция находится в печати.

12. Вследствие теплофизической несовместимости некоторых слоев покрытий и оснований в дорожных одеждах неизбежно появляются температурные трещины. Поэтому рекомендуемые конструкции дорожных одежд следует выбирать с учетом климатических условий:

а) на севере и в районах с резко континентальным климатом предпочтительнее конструкции с основаниями из битумоминеральных смесей (тип А);

б) в районах с умеренным климатом применимы основания из битумоминеральных, шлакоминеральных, зольноминеральных смесей (типы А, Б, Г); трещиностойкость цементоминеральных смесей (тип В) в районах с умеренным климатом требует дополнительного изучения;

в) в южных районах с мягким климатом, помимо оснований из битумоминеральных и шлакоминеральных смесей, основания из зольноминеральных и цементоминеральных смесей (типы В, Г) гарантируют трещиностойкость дорожных одежд.

В случае необходимости устройства морозозащитных слоев в конструкциях А, Б, В, Г верхнюю часть земляного полотна можно укреплять добавками цемента или цемента с золой уноса, что заменяет морозозащитный слой.

13. Конструктивные слои рекомендуемых дорожных одежд располагаются по модулю упругости в убывающем порядке (п. 17).

Рис. 1. Типы конструкций дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием для дорог с тяжелым движением:

1 - плотный асфальтобетон из мелко- или среднезернистой смеси; 2 - пористый или плотный асфальтобетон из крупнозернистой смеси; 3 - битумоминеральная смесь; 4 - черный щебень; 5 - щебень, укатанный с поливкой водой; 6 - шлакоминеральная смесь (щебень, дробленый гравий или гравий, укрепленный гранулированным доменным шпаком); 7 - цементоминеральная смесь (щебень, дробленый гравий или гравий, укрепленный малым количеством цемента); 8 - зольноминеральная смесь (щебень, дробленый гравий или гравий, укрепленный золами уноса с добавкой цемента); 8 - грунт, укрепленный золами уноса с добавкой цемента; 10 - дренирующий материал в подстилающем слое

Двухслойное асфальтобетонное покрытие в конструкции типа А устраивают при интенсивности движения не менее 6000 авт/сутки. В III и IV дорожно-климатических зонах при интенсивности движения автомобилей менее 6000 авт/сутки покрытие может быть однослойным.

Расчет толщины слоев оснований и покрытий

14. Рекомендуемые дорожные одежды рассчитывают в соответствии с «Инструкцией по назначению конструкций дорожных одежд нежесткого типа», разработанной в 1970 г. совместно Союздорнии и МАДИ.

Метод расчета, приведенный в этой инструкции, применим к одеждам с капитальными нежесткими покрытиями на дорогах высших категорий, к конструктивным слоям которых предъявляются высокие требования в отношении прочности, долговечности и обеспечения возможности движения с высокими скоростями. В качестве расчетной модели в новом методе принято слоистое упругоизотропное полупространство.

15. В основу расчета по новому методу положены следующие наиболее важные, в данном случае, условия прочности:

а) в расчетный период не должно достигаться предельное равновесие по сдвигу в подстилающем грунте и в слабосвязных материалах конструктивных слоев одежды;

б) напряжения в монолитных слоях одежды не должны превосходить допустимых из условия сохранения структуры материала;

в) растягивающие напряжения и прогибы не должны превышать допустимых из условия сохранения сплошного слоя с учетом повторности нагрузок.

Поэтому не следует укладывать в покрытие и в верхний слой основания те материалы, которые обладают излишней жесткостью при низких температурах;

г) толщина отдельных слоев должна быть достаточной для того, чтобы обеспечивалось надлежащее формирование слоя и надежная его работа при эксплуатации.

16. В расчетах учитывают как деформативные (модули упругости), так и прочностные (сопротивление сдвигу, растяжению) характеристики материалов и грунтов.

Примечание. Новый метод расчета дает возможность обосновать расчетом не только общую толщину одежды, но и необходимую толщину каждого конструктивного слоя.

17. Для расчета толщины дорожной одежды, в том числе и оснований из укрепленных материалов, рекомендуются следующие модули упругости конструктивных слоев из материалов, укрепленных вяжущими (табл. 1).

Таблица 1

Модули упругости конструктивных слоев, из материалов укрепленных вяжущими

Требования к асфальтобетонным покрытиям

18. К эксплуатационным качествам асфальтобетонных покрытий на дорогах I и II категорий предъявляются следующие основные требования:

а) долговечность покрытия должна быть нормативной, что обеспечивается соблюдением требований ГОСТ 9128-67 и ВСН 93-63;

б) ровность покрытия должна удовлетворять требованиям ВП 104-57 (Главдорстроя СССР);

в) шероховатость покрытия (коэффициент сцепления автомобильного колеса с поверхностью покрытия) должна соответствовать нормам ВСН 73-67.

19. Для устройства асфальтобетонных покрытий следует использовать смеси с гранулометрией типов А, Б, Г, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9128-67.

20. При наличии достаточного количества прочного фракционированного щебня и уплотняющих средств двухслойные покрытия целесообразно заменять однослойными такой же толщины, как и двухслойные покрытия.

Целесообразность увеличения толщины уплотняемого слоя асфальтобетона обусловливается возможностью достижения большей плотности, чем при укатке тонкого слоя.

Устройство оснований из горячих битумоминеральных смесей

21. Основания из битумоминеральных смесей отличаются следующими преимуществами:

- возможностью устраивать гибкий и упругий слой, работающий под воздействием транспортных нагрузок в упругой стадии без заметных просадок;

- возможностью устраивать слой без швов, обладающий такой деформативностью при низких температурах, которая в известных пределах исключает возможность появления в основании и покрытии температурных трещин даже в районах с суровым или резко континентальным климатом;

- полной совместимостью теплофизических и механических свойств слоев покрытия и основания, что способствует их совместной гармоничной работе не только под влиянием транспортных нагрузок, но и при изменениях температуры;

- полной механизацией работ и технологичностью строительства, обеспечивающей возможность открытия движения сразу вслед за уплотнением;

- допустимостью длительного перерыва между устройством основания и покрытия без ущерба для движения.

22. При устройстве оснований из битумоминеральных смесей можно использовать местные малопрочные каменные материалы даже на дорогах высших категорий.

Требования к исходным материалам

23. Щебень, щебень из гравия и гравий должны отвечать требованиям табл. 2.

Таблица 2

Примечание. Показатели морозостойкости даются при испытании непосредственным замораживанием.

24. Пески применяют природные и дробленые с модулем крупности соответственно не менее 1 и 2, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736-67.

25. Количество пылевидных, илистых и глинистых частиц в естественном песке, определяемых отмучиванием, не должно быть более 3 % по весу, в том числе содержание глины (частиц менее 0,005 мм) допускается не более 0,5 %. В дробленом песке содержание названных частиц не должно превышать 5 % по весу, в том числе глины 0,5 %.

26. Битум применяют вязкий марок БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60 в соответствии с ГОСТ 11954-66.

Примечание. Впредь до отмены действия ГОСТ 1544-52 в битумоминеральных смесях можно применять битумы марок, регламентируемых этим ГОСТом и соответствующих по вязкости маркам, приведенным в ГОСТ 11954-66.

Требования к битумоминеральным смесям

27. Битумоминеральные смеси для устройства оснований должны соответствовать требованиям ГОСТ 17060-71.

28. Показатели физических свойств битумоминеральной смеси должны соответствовать табл. 3.

Таблица 3

Примечания: 1. Физические свойства битумоминеральных смесей определяют на образцах цилиндрической формы, уплотненных под нагрузкой 300 кгс/см2.

2. Диаметр и высоту образцов принимают: при крупно- и среднезернистой смеси с наибольшим размером зерен щебня 25 - 101 мм; при мелкозернистой и среднезернистой смеси с наибольшим размером зерен щебня 20 - 71,4 мм.

28. Гранулометрический состав минеральной части битумоминеральных смесей должен соответствовать табл. 4 и рис. 2.

30. Количество битума должно быть оптимальным. Избыток битума против оптимального его количества не допускается.

Рис. 2. Графики гранулометрических составов битумоминеральных, шлакоминеральных, зольноминеральных и цементоминеральных смесей

Примечание. Принципы построения кривых - кубическая парабола.

Таблица 4

Гранулометрический состав минеральной части битумоминеральных смесей и содержание в них битума в % по весу

Примечание. Смеси прерывистой гранулометрии применяют при отсутствии крупных и средних песков и при наличии прочных каменных материалов.

Если при подборе смесей или пробном уплотнении основания пористость и водонасыщение минимальные (см. табл. 3), то рекомендуется снизить расход битума на 0,5 - 1,0 %.