Рубрика: Без рубрики

Щебень мелких фракций (клинец и каменную мелочь) рассыпают лишь тогда, когда слой крупного щебня уже достаточно уплотнен. Только при этом условии слабое связующее из воды и каменной пыли может соответствовать своему назначению и образовывать основание дорожного полотна.

При отсутствии у каменного материала цементирующей способности укатка щебеночного покрытия практически невозможна, так как при недостаточном сцеплении тангенциальные усилия от ведущего и ведомого барабанов катков, действующие в разные стороны, препятствуют заклинке, а следовательно, и уплотнению покрытия.

Плохой цементирующей способностью обладают обычно песчаники, кварциты и некоторые каменные породы стекловатой структуры, состоящие преимущественно из твердых цветных минералов. Эти материалы при укатке не образуют каменной муки. При использовании таких материалов выходом из положения может быть применение виброкатков и виброплит. Мощение тротуарной плиткой под ключ также их использует.

При плохо укатывающемся щебне (кварциты, песчаники) клинец и каменная мелочь могут быть из более мягких пород, например из известняков. Не рекомендуется добавка к каменной мелочи отходов камнедробления (мельче 5 мм), а также глинистого грунта, поскольку это способствует вырыванию частиц щебня из покрытия колесами автомобилей во влажную погоду.

Основание дорожной одежды из щебня устраивают обычно в два слоя в корыте на песчаном или другом заменяющем его основании как с бордюром, так и без него. Бордюр предохраняет от повреждения края покрытия, но удорожает его. В целях удешевления строительства следует укладывать бордюр в пределах ширины проезжей части.

На прямых участках щебеночное покрытие устраивают с поперечным уклоном 30% (обочины — с уклоном 50%). Толщина щебеночного покрытия как вместе с основанием, так и одной каменной части зависит от состава и интенсивности движения (категории дороги), качества камня, свойств грунта земляного полотна, качества песка или других материалов и устанавливается расчетом.

В среднем толщину всего щебеночного слоя в плотном теле принимают: на песчаном или аналогичном основании — 15-25 см, при отсутствии песчаного основания и неблагоприятных грунтах земляного полотна — до 30 см и более. При гравелистых и каменистых грунтах, а также в сухой местности при супесях, представляющих собой естественные оптимальные смеси, слои щебня укладывают в корыто, непосредственно на земляное полотно.

Щебеночное покрытие, устроенное по способу заклинки, представляет собой систематически поддерживаемое ремонтом основание дорожной одежды из одноразмерного щебня (40-70 или 20-40 мм), полученного путем дробления каменного материала или кислых шлаков, уплотненное укаткой с заполнением пустот мелким щебнем или клинцом (20-40 либо 10-20 мм), каменной мелочью (5-10 или 3-10 мм) и поливкой водой.

Нижние слои щебеночного покрытия, а также щебеночные основания при условии немедленной укладки на них более капитального покрытия можно устраивать без заполнения клинцом и каменной мелочью. Применять вместо щебня гравий соответствующих размеров допустимо только при его дроблении с образованием на каждой частице не менее двух плоскостей.

Щебеночное покрытие, устроенное без обработки вяжущими, может служить самостоятельным покрытием только при малой интенсивности автомобильного движения, обычно не выше 200—300 автомобилей в сутки.

Прочность и устойчивость щебеночного покрытия зависят от того, насколько толсто основание дорожного полотна, от прочности каменных материалов, размеров и формы щебня и качества уплотнения. Взаимная связь щебеночных частиц обеспечивается плотной заклинкой крупных частиц с последующим заполнением пор более мелкими и наличием слабого связующего вещества, состоящего из воды и каменной пыли, которые удерживают каменную мелочь на месте при воздействии тангенциальных усилий от колес автомобиля и повышают устойчивость покрытия к выдуванию и высасыванию частиц при образовании вакууме за шинами быстро движущихся автомобилей.

При усиленном систематическом ремонте работоспособность щебеночного покрытия может быть повышена, но при нормальных условиях эксплуатации это не оправдывается экономически. Укладка тротуарной плитки под ключ также это учитывает.

Удовлетворительная заклинка возможна только при форме частиц щебня, приближающейся к кубической, при однородных размерах щебня, а также при прочном каменном материале. При плоском щебне (лещадке) и при каменных породах низкой прочности, а также при окатанном гравии хорошей заклинки не достигают. Также не будет обеспечена нужная заклинка, а следовательно, и устойчивость покрытия, при одновременном применении щебня, неоднородного по крупности или прочности. В этом отношении щебеночное покрытие, устроенное по способу заклинки, принципиально отличается от покрытий из плотных смесей.

При отрицательной температуре воздуха следует предусматривать меры против смерзания укрепляемых грунтов, из которых состоит основание дорожной одежды. В грунт необходимо вводить добавки, понижающие температуру замерзания воды, т.е. противоморозные добавки (0,5-1,5% от массы грунта).

Крупнообломочные и песчаные грунты следует смешивать с вяжущими в смесительных установках, а глинистые грунты — на дороге с использованием одно- или многопроходных грунтосмесительных машин. Эти машина использует и мощение тротуарной плиткой под ключ.

Уход за уплотненным слоем грунта, укрепленного цементом, осуществляют россыпью слоя песка толщиной не менее 5 см с поддержанием его во влажном состоянии. Уход за грунтом необходим и когда идет мощение дорожек тротуарной плиткой.

Движение транспортных средств по укрепленному слою основания или покрытия разрешается не ранее чем через 20 суток. В период оттепелей и весеннего таяния движение транспортных средств по слою не допускается.

При устройстве оснований и покрытий из укрепленных грунтов следует контролировать:

•        не реже чем 1 раз за смену — гранулометрический состав крупнообломочных и песчаных грунтов по ГОСТ; число пластичности глинистых грунтов по ГОСТ; степень размельчения глинистых грунтов путем рассева проб на ситах с отверстиями 5 и 10 мм; температуру органического вяжущего перед использованием; однородность эмульсии (отсутствие расслоения);

•        не реже чем через 200 м — влажность обрабатываемых грунтов и готовой смеси перед ее уплотнением и плотность материала в уплотненном слое в трех точках на поперечнике (по оси и на расстоянии 0,5 м от кромки слоя);

•        не реже чем 1 раз за 5 смен — пригодность золы уноса по ТКП; соблюдение требований по уходу.

Коэффициент уплотнения грунтов, укрепленных неорганическими вяжущими, следует определять как отношение плотности высушенного образца укрепленного грунта, взятого из уплотненного слоя, к плотности высушенной укрепленной смеси, уплотненной согласно ГОСТ. Для переходных типов дорожных одежд он должен быть не ниже 1,0-0,98.

Усовершенствованными мостовыми называют покрытия, устроенные из отдельных небольших элементов правильной геометрической формы. Они отличаются от мостовых из булыжного камня или колотой каменной шашки постоянной формой отдельных элементов и более высокими эксплуатационными качествами.

Строительство дорожных оснований подразделяют усовершенствованные мостовые по видам применяемых материалов на две группы: 1) мостовые из естественного камня; 2) мостовые из искусственных материалов. К первой группе относятся наиболее распространенные покрытия из каменной брусчатки и мозаики, ко второй — покрытия из шлаковой литой брусчатки, клинкера, бетонных блоков малого размера и асфальтобетонных плит.

Усовершенствованное мощение территории устраивают, главным образом, в городах и на подъездах к ним. На внегородских дорогах мостовые рационально устраивать на участках неустойчивого земляного полотна (на болотах, при пересечении различных подземных сооружений и т.д.), где в процессе эксплуатации возможны длительные и неравномерные осадки. Повреждений самих элементов мостовой при таких осадках, как правило, не происходит, а сборность конструкции, состоящей из мелких блоков, позволяет исправлять неровности и просадки покрытия простым перемещением с полным использованием старого материала.

Отличаясь высокой прочностью и долговечностью, усовершенствованные мостовые все же уступают асфальто- и цементобетонным покрытиям в удобстве движения. Поверхность мостовых менее ровная и вызывает тряску и вибрацию автомобиля. Подготовка дорожного основания это учитывает.

Составные элементы мостовых наиболее интенсивно изнашиваются у швов в результате движения автотранспорта. Особенно заметно это явление на брусчатых мостовых. Брусчатка постепенно «обулыживается», поверхность ее из плоской и шероховатой превращается в слегка выпуклую и отполированную.

При этом снижаются коэффициент сцепления шин автомобиля с покрытием, безопасность и удобство движения. Единственная надежная мера для устранения скользкости «обулыженных» брусчатых и мозаичных мостовых — насечка поверхности отбойными молотками, но это дорогая и трудоемкая операция.

Крупным недостатком технологии устройства мостовых всех типов в настоящее время является отсутствие средств механизации работ по их укладке. Мостовые всех видов и разновидностей укладывают вручную, что требует высокой квалификации рабочих. Боковые грани брусчатки суживаются книзу. При этом величина скоса у подошвы высокой и средней брусчатки должна быть не более 10 мм, а низкой — не более 5 мм. Лицевая поверхность брусчатки по форме должна приближаться к прямоугольнику и быть ровной, без заметных выступов и впадин.

Когда идет строительство дорожных оснований, уплотнение смеси грунта с цементом до максимальной плотности должно быть закончено не позднее чем через 3 часа. А при пониженных температурах (ниже 10 °С) — не позднее чем через 5 часов после введения в смесь воды или раствора солей.

При укреплении грунтов цементом вместе с добавками ПАВ (ЛСТ, гудрона нейтрализованного и др.), битумных эмульсий либо жидкого битума смесь следует уплотнить не позднее чем через 8 часов после введения воды. При укреплении грунтов активными золами уноса, используемыми в качестве самостоятельного вяжущего, уплотнение рекомендуется заканчивать не позднее чем через 14-18 часов после введения в смесь воды. Этого правила придерживается и механизированная укладка брусчатки.

Для ухода за свежеуложенным грунтом, укрепленным неорганическими вяжущими, нужно распределять по его поверхности 50%-е быстрораспадающиеся или среднераспадающиеся битумные эмульсии по СТБ 1245-2015 из расчета 0,5.0,8 л/м2.

Для ухода за свежеуложенным слоем укрепленного грунта можно распределять также нефтяной гудрон из расчета 0,5.0,6 л/м2 или слой песка толщиной 5 см с поддержанием его во влажном состоянии. А также применять другие способы ухода, в которых нуждаются дорожные основания автомобильных дорог.

Движение построечного транспорта по слою укрепленного основания или покрытия разрешается через 5 суток после его устройства в случае применения укрепленного материала марки не ниже М40 по прочности на сжатие при толщине укрепленного слоя не менее 15 см. А также применения укрепленного материала марки не ниже М20 при толщине укрепленного слоя не менее 20 см.

Допускается открывать движение построечного транспорта и укладывать вышележащие слои на следующий день после устройства укрепленного слоя грунта в случае укрепления неорганическими вяжущими связных грунтов, а также в течение первых двух суток — в случае укрепления грунтов цементом вместе с добавками в виде ПАВ, битумных эмульсий или жидкого битума при использовании медленнотвердеющих вяжущих как без цемента, так и в сочетании с ним.

При укреплении переувлажненных грунтов цементом или другими неорганическими вяжущими обрабатываемый грунт следует осушать путем укладки его в валы, бурты (пески, супеси), многократного рыхления (при солнечной погоде), а также обработки порошкообразной негашеной известью или активной золой уноса.

Наибольшая толщина слоя щебня (в плотном теле), который можно укатать тяжелыми катками, колеблется в пределах 16-20 см. Виброплитами и виброкатками можно уплотнять слой толщиной до 25-35 см. Так ведется подготовка дорожного основания.

При наличии бордюра работу начинают с укладки бордюрных камней по натянутому шнуру таким образом, чтобы линия внутренних границ камней не имела резких изломов. После этого подсыпают и уплотняют обочины рядом с бордюром. Чаще из соображений экономии бордюр не устраивают и рассыпают щебень непосредственно в корыте.

Щебень, клинец, каменную мелочь и высевки необходимо доставлять раздельно и размещать в отдельных штабелях (например, щебень — по одной стороне дороги, а клинец, каменную мелочь и высевки — по другой). Этого правила придерживается и мощение дорожек площадок.

Если щебень подвозят перед укладкой, то для россыпи лучше всего применять автомобили-самосвалы со специальными прицепными распределителями щебня, которые могут двигаться при заднем ходе автомобиля, или самоходные распределители щебня. Окончательное разравнивание щебня в корыте осуществляют тяжелыми автогрейдерами с ручной подправкой. Эту технику использует и механизированная укладка брусчатки.

Смешение грунтов и отходов промышленности с вяжущими осуществляют на автомобильной дороге, специальной площадке либо в карьере, используя одно- или многопроходные грунтосмесительные машины и механизмы, а также в смесительных установках, как правило, с принудительным перемешиванием. Крупнообломочные грунты и отходы промышленности, содержащие не менее 20-30% частиц крупнее 5 мм, допускается смешивать с вяжущими в установках со свободным перемешиванием.

Укрепленные грунты при устройстве дорожных одежд укладываются в один либо несколько слоев (в зависимости от толщины основания, покрытия и типа применяемых машин).

При смешении крупнообломочных грунтов с вяжущими в смесительных установках грунты не должны содержать зерен крупнее 40 мм. При отсутствии в крупнообломочных грунтах зерен крупнее 25 мм суммарное количество зерен размером от 2 до 25 мм не должно быть больше 70% от массы грунта. Для грунтовых частиц размером менее 0,5 мм, входящих в состав крупнообломочных грунтов, число пластичности должно быть не более 12. При смешении крупнообломочных грунтов с вяжущими на дороге размер зерен в грунте не должен превышать 25 мм.

Основание дорожной одежды, построенное по способу заклинки, представляет собой крупнозернистую пористую смесь, которая постепенно, по мере обламывания кромок крупных частиц и их раздробления, начинает прибил-жаться к плотной смеси, аналогичной полученной способом плотных смесей.

Этот процесс, сопровождающийся понижением прочности покрытия, может продолжаться различное время (2—3 года и гораздо дольше), в зависимости от прочности минерального материала. Таким образом, в первом случае плотная пластичная смесь образуется только после определенного периода воздействия на технологический слой дорожной одежды движения и природных факторов. Во втором случае плотная смесь создается сразу при устройстве покрытия.

Многочисленные исследования показывают, что любая смесь крупных частиц под воздействием переменных нагрузок или постепенно возрастающей нагрузки в той или иной степени приближается к оптимальной смеси. При этом ее прочность может несколько уменьшаться за счет износа и выветривания минеральных частиц, а также за счет заноса грунта колесами автомобилей с прилегающих грунтовых дорог и обочин.

Когда идет подготовка дорожного основания, первым способом используют преимущественно щебень, включая и крупный (до 70 мм и более). При втором способе допускается использование гравия и ограничиваются размеры частиц: для верхнего слоя покрытия — не крупнее 20-25 мм в случае применения гравия и 35,40 мм в случае применения щебня.

Так как с повышением крупности и однородности частиц прочность и устойчивость слоя повышаются (модуль деформации щебеночных покрытий в среднем на 25% выше, чем гравийных), то способ заклинки в ряде случаев целесообразно и экономически выгодно применять для устройства оснований и нижних слоев покрытия. Для верхних слоев, наоборот, повышаются требования к связности и условиям выравнивания поверхности, и поэтому работоспособность покрытия, устроенного из плотной мелкозернистой смеси, оказывается выше, чем щебеночного покрытия, устроенного способом заклинки щебня.

Для укатки крупного щебня, однородного по размерам и прочности частиц, требуется применять тяжелые катки или виброкатки и увеличивать число их проходов. Укатку плотных смесей можно осуществлять более легкими катками при меньшем числе проходов.

Выбор того или иного способа зависит от наличия материалов и оборудования, климатических условий, характера движения.

Когда производится технологический слой дорожной одежды, укладку смеси грунта с вяжущими и ее уплотнение следует выполнять при оптимальной влажности. Плотность укрепленного материала должна быть не менее 0,98 от максимальной по ГОСТ.

При укреплении грунта активной золой уноса воду вводят в количестве 2-4% сверх оптимальной влажности. Этого же правила придерживается мощение тротуарной плиткой под ключ.

Для достижения требуемой плотности и ровности слоев грунтов, укрепленных вяжущими, следует применять уплотнение, сочетающее предварительное вибрирование смеси вибробрусом укладчика и укатку самоходными катками — вибрационными или на пневматических шинах.

Устройство оснований и покрытий из грунтов, укрепленных неорганическими вяжущими, нужно осуществлять преимущественно при температуре не ниже 5 °С. При более низких температурах проводят дополнительные мероприятия, которых требует строительство оснований дорожной одежды.

При укреплении грунтов неорганические вяжущие следует вводить в грунт с использованием весовых или объемных дозаторов независимо от способа приготовления укрепленной смеси. При укреплении грунтов неорганическими вяжущими необходимо учитывать количество воды, вводимой с раствором химических добавок.

При смешении на дороге крупнообломочных, песчаных или пылевато-глинистых грунтов с цементом и добавками в виде битумных эмульсий либо жидкого битума следует сначала ввести в грунт воду (50% от требуемого количества), цемент, перемешать их с грунтом и затем последовательно вводить в смесь органическое вяжущее и оставшееся количество воды.

При укреплении грунта цементом с добавками золы уноса или других несвязных дисперсных материалов добавки следует распределить по грунту, перемешать их с грунтом, спланировать смесь и затем последовательно вводить в нее цемент и воду.

При укреплении глинистых грунтов неорганическими вяжущими рекомендуется смешивать грунт с вяжущими на дороге. Движение транспортных средств по слою глинистых грунтов, предназначенному для укрепления, не допускается.

При укреплении грунтов известью совместно с добавками золы уноса следует сначала ввести в грунт золу уноса, перемешать до однородного состояния, затем ввести известь, увлажнить грунт до оптимальной влажности и через сутки спланировать и уплотнить смесь.

Влажность смеси грунтов с неорганическими вяжущими перед уплотнением должна соответствовать оптимальной.

При использовании многих грунтов земляного полотна под щебеночным покрытием укладывают подстилающий слой из песка или иного заменяющего его материала для уменьшения толщины слоя более дорогого щебня, который представляет собой основание дорожной одежды. А также во избежание проникания частиц щебня в грунт земляного полотна.

Устройство покрытия начинают с устройства корыта и его уплотнения. После этого укладывают и уплотняют нижний слой основания из песка или другого местного материала. На подготовленное основание дорожного полотна рассыпают щебень самой крупной фракции, далее — расклинивающие фракции.

При устройстве покрытий допускается использование щебня двух- трех расклинивающих фракций. При устройстве оснований — одной-двух.

При использовании асфальтогранулята для заклинки щебня производят рыхление верхнего слоя основания на глубину 10 см, смешение щебня с асфальтогранулятом, планировку и уплотнение слоя.

Уплотнение щебня катками следует начинать от кромок с последующим приближением места прохода катка к середине и перекрытием предыдущего следа прохода на 1/3 ширины полосы уплотнения.

При работе катков с гладкими вальцами уплотнение можно считать завершенным, если щебенка, помещенная на поверхность щебеночного слоя, разрушается под вальцом катка. Этого правила придерживается и укладка тротуарной плитки под ключ.

Доуплотнение при необходимости следует осуществлять регулированием движения построечного транспорта по ширине основания (покрытия).

Материалы для устройства щебеночных оснований способом заклинки должны соответствовать действующим ТНПА и применяться в соответствии с проектной документацией и технологическими картами.

Толщина отдельных слоев щебеночных покрытия и основания зависит от мощности уплотняющих средств и прочности камня. Кроме того, она должна быть увязана с наибольшим размером частиц применяемого щебня. Этот размер не должен превышать 0,85 толщины слоя в плотном теле при твердых породах камня и 0,90 при более мягких.

При укладке щебня на слой песка толщина слоя щебня не должна быть меньше 12 см. Если при укатке песок, даже при достаточном его увлажнении, проникает в щебень, рекомендуется покрыть песчаное основание слоем каменных высевок или других местных материалов толщиной не более 2-3 см. Или применить легкую обработку поверхности основания вяжущими.

Климатические условия отражаются по-разному, в зависимости от того, каким способом построено основание дорожного полотна. Сырая погода меньше влияет на качество щебеночного покрытия, устроенного по способу заклинки, чем покрытия, устроенного по способу плотных смесей, особенно при некотором избытке в покрытии частиц пыли и глины. Наоборот, в сухую погоду быстрее выходит из строя щебеночное покрытие, устроенное по способу заклинки.

Характер современного автомобильного движения требует повышения связности покрытия для уменьшения его износа. Поэтому второй способ в настоящее время более приемлем, особенно в условиях сухого климата, хотя при этом способе прочность покрытия несколько ниже, чем при первом.

Все вышеизложенное не может не влиять на выбор способа устройства покрытия, однако почти всегда он диктуется главным образом наличием материалов и возможностью их получения. Следует учитывать также, каким способом осуществляется ремонт, строительство автомобильных дорог.

При его устройстве по способу заклинки ремонт возможен только путем сплошной кирковки или заделки выбоин вручную. Профилирование и выглаживание практически возможно только при вскирковке покрытия на толщину, равную наибольшему размеру щебня, с обязательным добавлением нового щебня. При плотных смесях выравнивание поверхности легко достигается профилировкой и утюжкой без добавления нового материала. Этот способ использует и механизированная укладка плитки.

Разумеется, вышеприведенные рекомендации следует рассматривать только как ориентировочные, поскольку выбор каменного материала не только обусловливается интенсивностью и составом движения, но и в большой степени зависит от наличия каменных материалов.

Дорожное покрытие, устраиваемое путем послойной россыпи и укатки дробленого материала разной крупности, применяют в практике дорожного строительства более 150 лет. До появления на дорогах автомобильного движения значительной интенсивности так называемое щебеночное шоссе представляло собой наиболее усовершенствованный тип покрытия.

Развитие автотранспорта выдвинуло на первое место дорожные покрытия, устроенные с применением вяжущих, сначала — покрытия из плотных смесей типа гравийных с добавкой грунтов. С 20-х годов ХХ в. — так называемые черные дороги, базой для которых являлись как обычное щебеночное покрытие, так и покрытия из гравия и щебня.