УСТРОЙСТВО ДОРОЖНЫХ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ, ВОДООТВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА

Тема 8. Основные конструкции дорожных одежд.

1. Общие сведения о дорожной одежде.
2. Конструкции дорожной одежды.

Литература: Ю. Г. Бабаскин «Технология строительства дорог» учебное пособие Минск «Новое знание» 2014 с. 293

1. Общие сведения о дорожной одежде.

Дорожная конструкция — система, включающая дорожную одежду и земляное полотно.

Земляное полотно – это дорожное сооружение, служащее основанием для размещения конструктивных слоев дорожной одежды и других элементов, воспринимающее нагрузку от подвижного транспорта и собственного веса и распределяющее эту нагрузку на основание.

Дорожная одежда — это многослойная конструкция, предназначенная для перераспределения давления на грунт от действия транспортной нагрузки, обеспечивающая повышение сроков службы и транспортно-эксплуатационных показателей автомобильной дороги.

2. Конструкции дорожной одежды.

Дорожная одежда состоит из следующих конструктивных слоев: покрытие; основание; дополнительные слои основания.

Покрытие – верхняя часть одежды, которая воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки от колес автомобилей. Слои покрытия распределяют и передают нагрузку на нижележащее основание. Для них используют более прочные и дорогие материалы. Состояние покрытия характеризуется ровностью и шероховатостью.

Основание – несущая прочная часть дорожной одежды, которая вместе с покрытием перераспределяет и уменьшает нагрузку на нижележащие слои. Основание может состоять из одного или нескольких слоёв.

Дополнительные слои основания используют в качестве дренирующих, морозозащитных или прерывающих капиллярный подъем грунтовых вод.

Подстилающий слой – это тщательно уплотнённый верхний слой земляного полотна, на который укладывают слои дорожной одежды. Прочность дорожной одежды обеспечивается устройством однородного, хорошо уплотнённого грунта земляного полотна и водоотвода.

Тема 9. Типы дорожных одежд.

1. Типы дорожных одежд, основные виды покрытий область их применения.
2. Типы дорожных покрытий.

Литература: Ю. Г. Бабаскин «Технология строительства дорог» учебное пособие Минск «Новое знание» 2014 с. 293

1. Типы дорожных одежд, основные виды покрытий область их применения.

Эксплуатационные качества дорожных одежд определяются в основном покрытиями, которые могут быть разделены на следующие основные конструктивные типы.

Асфальтобетонные покрытия — наиболее совершенный тип дорожных покрытий. Они состоят из двух или трех слоев асфальтобетонной смеси, уложенной на прочное основание и тщательно уплотненной.

Асфальтобетон образует ровную, удобную для движения поверхность смягчающую удары колес.

2. Типы дорожных покрытий.

Дорожное покрытие – верхний наиболее прочный слой дорожной одежды, воспринимающий непосредственное воздействие нагрузки и природно-климатических факторов и определяющий основные транспортно-эксплуатационные качества дороги. Покрытие может быть одно-, двух- и трехслойным. С целью уменьшения воздействия атмосферных факторов на материал дорожного покрытия (верхнего слоя) он может быть защищен тонким слоем минерального материала, обработанного органическим вяжущим. Этот слой называется защитным слоем.

Тема 10. Укрепление обочин и разделительных полос.

Литература: Ю. Г. Бабаскин «Технология строительства дорог» учебное пособие Минск «Новое знание» 2014 с. 293

Укрепление обочин существенно влияет на безопасность и скорость движения автомобилей, поскольку предотвращает попадание пыли и грязи на проезжую часть, создает условия для безопасного съезда на обочину в случае необходимости. Это особенно важно в осенне-весенний периоды года. Укрепленные обочины обеспечивают гидроизоляцию земляного полотна, повышая его прочность и устойчивость, предотвращают разрушение поверхности обочин при наезде автотранспортных средств. В зимнее время укрепленные обочины способствуют переносу снега во время метелей и облегчают его удаление при снегоочистке. Установлено, что узкие, но укрепленные обочины значительно более полезны, чем широкие, но неукрепленные .

Покрытие на укрепленной полосе обочин (0,5-0,75 м) и на остановочной полосе (2,5 м) рекомендуется устраивать из цементо- или асфальтобетона, а также из обработанных вяжущими местных каменных, гравийных и других минеральных материалов. Поверхность остальной части обочин укрепляют в зависимости от интенсивности и характера движения, грунтов земляного полотна и особенностей климата засевом трав, россыпью щебня, гравия, шлака и других местных крупнозернистых материалов.

Разделительные полосы на дорогах I категории сопрягают с проезжей частью путем устройства на разделительной полосе укрепленных полос. Остальную часть разделительной полосы укрепляют посевом многолетних трав и укрепление при помощи георешетки. или посадкой кустарников, располагаемых на расстоянии не менее 1,75 м от кромки проезжей части.

Тема11. Технология устройства дорожных оснований.

1. Назначение и строение дорожного основания.
2. Строительство гравийного основания.

Литература: Ю. Г. Бабаскин «Технология строительства дорог» учебное пособие Минск «Новое знание» 2014 с. 293

1. Назначение и строение дорожного основания.

Дорожное основание – несущая часть дорожной одежды, которая вместе с покрытием обеспечивает распределение и передачу нагрузки на грунт земляного полотна.

2. Строительство гравийного основания.

Гравийное основание – это конструктивный слой дорожного основания, устроенный из гравия или подобранной гравийно-песчаной смеси различного класса. Используют в качестве нижнего слоя двуслойного основания или в качестве основания облегченных покрытий. Гравийное основание устраивают при наличии гравийных материалов, удовлетворяющих требованиям оптимального состава с наибольшей крупностью зерен (20…40 мм).

Толщина отсыпаемого слоя в среднем составляет 25-30 см на устойчивом грунте.

Темы 12-18

Тема 19: Технология работ по устройству асфальтобетонных покрытий и оснований из горячих и холодных смесей.

• Технологические режимы формирования структуры асфальтобетонного покрытия.
• Технология работ по устройству слоев из асфальтобетонных смесей.

Литература: Ю. Г. Бабаскин «Технология строительства дорог» учебное пособие Минск «Новое знание» 2014 с. 293

Темы 20-21

Тема 22: Устройство цементобетонных покрытий.

• Основные преимущества цементобетонных покрытий
• Классификация цементобетонных покрытий
• Технология устройства цементобетонных покрытий рельсовым комплектом
• Технологическая схема устройства цементобетонных покрытий.

Литература: Ю. Г. Бабаскин «Технология строительства дорог» учебное пособие Минск «Новое знание» 2014 с. 293

Тема 23

Тема 24: Укладка тротуарной плитки.

• Общие требования к укладке тротуарной плитки.
• Укладка брусчатки.
• Инструменты и приспособления для укладки тротуарной плитки.
• Способы укладки тротуарной плитки.

Тема 25

Тема 26: Водоотводные устройства на автомобильных дорогах.

• Общие требования по устройству водоотводной системы вне городских дорог.
• Устройство кюветов, нагорных и продольных водоотводных канав.
• Общие требования по устройству дренажных систем на автомобильных дорогах.

18 Машины для устройства дорожных одежд

Перед строительством дорожных одежд производят подготовку земляного полотна. Геометрические характеристики полотна должны соответствовать проектным параметрам по уплотнению и ровности. Нежесткие дорожные одежды (асфальтобетонное покрытие) устраивают на основании из укрепленных или неукрепленных материалов. Дополнительные слои основания выполняют функции несущих, морозозащитных, дренирующих и капиляропрерывающих слоев. Материалы слоев выбирают в зависимости от назначения слоев. Прочность грунтовых дорожных оснований и покрытий может быть увеличена за счет внесения в них вяжущих материалов и смешения их непосредственно на полотне дороги. Обработка грунта складывается из операций измельчения, внесения вяжущих материалов, перемешивания, выравнивания и уплотнения.

Последовательность операций по устройству дорожных одежд такова:

— образование корыта дороги;

— доставка материалов основания;

— распределение материалов основания;

— уплотнение уложенных слоев основания;

Для подготовительных работ используют такие ранее рассмотренные дорожные машины для производства земляных работ как корчеватели, кусторезы, бульдозеры, рыхлители, автогрейдеры и скреперы. Для планировки и окончательного выравнивания рельефа дороги применяются планировщики. Планировщик – прицепная машина к гусеничному трактору. Основные узлы планировщика: рабочая секция, рама с передней, средней и задней секциями, прицепное устройство, задний заравниватель и гидропривод. После подготовительных работ проводят основные работы по сооружению дорожных одежд. Для стабилизации грунта применяют дорожные фрезы и самоходные грунтосмесительные машины.

Для устройства песчаного подстилающего слоя песок в корыто дороги доставляется автомобилями – самосвалами. Распределение песка производится распределителями, бульдозерами легких типов и автогрейдерами. Уплотнение песка осуществляют легкими катками или катками среднего веса, виброкатками или катками на пневматических шинах.

При строительстве щебеночных оснований технологический процесс состоит из следующих этапов: распределение основного слоя щебня, уплотнение, россыпь фракции щебня для расклинцовки и окончательное уплотнение. Для распределения слоев материалов оснований применяют всевозможные распределители материалов. Стабилизация слоев основания и уплотнение их производится при помощи легких или средних катков. Уплотнение слоя щебеночных материалов производится в три этапа:

первый этап – уплотнение легкими катками;

второй этап – уплотнение средними или тяжелыми катками. На этом этапе уплотнения слой материала поливают водой из автоцистерн или поливомоечными машинами.

Третий этап – уплотнение средними и тяжелыми катками после введения более мелких фракций щебня.

На первом этапе целесообразно использовать пневмоколесные катки или катки с металлическими вальцами. На втором и третьем этапах целесообразно применять двухвальцевые или пневмоколесные катки. Большое значение для качества уплотнения имеет рабочая скорость движения катков. На первом этапе она должна быть минимальной 1,5…2 км/ч. На дальнейших этапах эту скорость можно повышать.

Правила производства работ по устройству оснований из шлаковых материалов аналогичны правилам устройства щебеночных оснований. Начальный обжим рыхлого слоя производят несколькими (3-4 прохода по одному месту) проходами легкого катка. Затем, после полива слоя, продолжают укатку тяжелыми катками. Общее число проходов 30-40 по одному месту.

Гравийные основания наиболее дешевые. Для производства этих оснований используется как чистый гравий, так и песчано-гравийная смесь. Число проходов катка 20-30 по одному месту.

Самоходная грунтосмесительная машина состоит из основной рамы, опирающейся на две оси с шинами низкого давления. Задняя ось выполняет функцию катка на пневмошинах. Передние колеса ведущие. Рабочие органы состоят из двух фрезерных и двух смесительных роторов. Первый ротор предназначен для глубокого рыхления грунта. Второй – для окончательного рыхления. Третий и четвертый смесительные роторы предназначены для перемешивания массы. Разравнивание и регулирование высоты грунта осуществляет задняя стенка кожуха. Задние катки предварительно уплотняют грунт. Окончательно грунт уплотняют самоходными катками.

Производительность однопроходного грунтосмесителя П_ог определяют по формуле

где U – рабочая скорость движения;

b – ширина обрабатываемой полосы;

γ – коэффициент, учитывающий потери ширины обрабатываемой полосы за счет перекрытия

Фреза срезает верхний слой грунта, измельчает и перемешивает его с вяжущим материалом, после чего смесь разравнивается по полотну дороги автогрейдером и уплотняется катком. Фрезы могут быть навесные или прицепные.

На поверхность основания наносится дорожное покрытие. Для распределения по поверхности основания горячего асфальтобетона используют асфальтоукладчики. Для окончательного уплотнения и выравнивания покрытия используют тяжелые катки.

Асфальтоукладчик с гусеничным движителем применяют на основаниях небольшой прочности при большой ширине укладываемого слоя асфальта, при укладке «холодных» и крупнозернистых смесей. Поэтому данные машины чаще всего применяют при асфальтировании за пределами городов, взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек аэродромов. Скорость гусеничных машин не более 5 км/ч. Металлические траки асфальтоукладчиков имеют гладкую поверхность. Некоторые модели комплектуются резиновыми гусеницами.

Асфальтоукладчик с колесным движителем применяют для машин малой и средней производительности, работающих в городских условиях. Транспортная скорость такой машины 20км/ч и выше. Задние пневмоколеса – ведущие.

Независимо от типа ходового оборудования асфальтоукладчик оборудуется гидрообъемной ходовой трансмиссией, обеспечивающей бесступенчатую регулировку скорости и реверсирование движения машины в рабочем и транспортном диапазонах. Элементы автоматического управления работой ходовой трансмиссии облегчают работу машиниста и повышают качество укладки асфальтобетона. Электрогидравлический сервопривод позволяет после кратковременных остановок возобновлять движение машины с ранее заданной скоростью без вмешательства машиниста. силовой агрегат – дизельный двигатель.

Асфальтовый каток предназначен для послойного уплотнения асфальтобетонной смеси с целью придания ей прочности, водонепроницаемости и ровности.

Общий конструктивный признак всех катков – использование движителя не только по прямому назначению, но и для уплотнения рабочей поверхности, т.е. движитель и рабочий орган являются совмещенными. Катки при работе используют два физических процесса: статическое и динамическое уплотнение. У катков с гладкими металлическими вальцами эффективность статического уплотнения может превышать несущую способность покрытия на момент уплотнения. Это ведет к образованию деформации смеси перед вальцем и нарушению структуры покрытия. В меньшей степени эти недостатки свойственны эластичным шинам пневмоколесных катков. Однако, с помощью пневмокатков нельзя получить ровную поверхность покрытия. Поэтому после уплотнения такими катками используют гладковальцевые катки для отделки поверхности.

Попытки совместить преимущества жестковальцевых и пневмоколесных катков, избавившись от присущих им недостатков, реализованы в катках комбинированной компоновки. У них одна ось оборудована пневматическими колесами, а другая – одним сплошным или разрезным гладким металлическим вальцем. Используются комбинированные катки с шинами с развитым протектором. Они служат не столько для уплотнения, сколько для создания тягового усилия. Катки с жесткими вальцами и комбинированные монтируются на моноблочных или шарнирно-сочлененных рамах.

Производительность асфальтового катка П_ас в единицах площади уплотненного покрытия рассчитывают по формуле

b_вал – ширина жесткого вальца или полосы уплотнения пневмоколесного катка;

k_в – коэффициент использования времени смены;

Y_упл – скорость движения катка при уплотнении;

t_ман – время маневрирования в конце прохода;

п_пр – число проходов по одному следу.