Рубрика: Без рубрики

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.

Когда идет подготовка дорожного основания, уплотнение следует начинать легкими катками, постепенно переходя на более тяжелые, желательно катки на пневматических шинах. Для укатки достаточно 10 проходов по одному следу. Окончательное уплотнение может быть достигнуто за счет проезда транспортных средств, для чего в первое время после постройки дороги необходимо регулировать движение.

Следует иметь в виду, что уплотнение улучшенной грунтовой дороги движением, так же, как и не улучшенной, может быть осуществлено примерно за 20 дней при условии, что это не период засухи и в то же время не период избыточного увлажнения, когда неуплотненный грунт прорезается колесами иногда на всю толщину улучшаемого слоя. Этого правила придерживается и механизированная укладка брусчатки.

При улучшении сыпучих песков суглинками или торфом перемешивание не всегда удается сразу, особенно при комкующихся глинистых грунтах. В этом случае верхний слой песчаного грунта сдвигают на обочины, глинистый грунт (или торф) раскладывают слоем и поверх него рассыпают песок. Размельчать комья торфа или глинистого грунта и перемешивать их с песком можно дисковыми боронами либо дорожными фрезами. Их использует и мощение тротуарной плиткой под ключ.

По окончании всех строительных работ грунтовая дорога должна иметь правильные поперечный и продольный профили, соответствующие проекту, водоотвод, надлежащие ширину и толщину улучшенного слоя (если он предусмотрен проектом).

Состав смеси грунта с улучшающим материалом должен соответствовать установленной дозировке.

Качество водоотвода проверяют визуальным осмотром, а также с помощью визирок и нивелировкой. Отклонение от проектных размеров кюветов и канав по ширине не должно вызывать застоя воды.

Поперечный профиль дороги проверяют промером ширины и шаблоном. Отступление от принятого поперечного уклона не должно превышать 5%. Ширина земляного полотна и проезжей части не должна отличаться от проектной более чем на ±0,10 м.

Поверхность дороги должна быть ровной, без впадин, волн и бугров. Отступление от проектной толщины одежды в сторону уменьшения допускается не более чем на 10%. После профилирования просвет под трехметровой рейкой в продольном и поперечном направлениях не должен превышать соответственно 20 и 15 мм.

Дозировку песчано-глинистых смесей проверяют путем пробной прогрохотки и определения числа пластичности мелкозема.

Преимуществом является создание сразу достаточно надежного верхнего слоя, не требующего систематического возобновления и не вызывающего связанных с этим потерь материалов и затруднений при проезде по неустойчивой поверхности. Преимущество — возможность улучшать дорогу постепенно, по мере необходимости, без излишнего расхода материалов на тех участках, где основание дорожного покрытия не требует усиления.

При небольшой интенсивности движения, которое выдерживает технологический слой дорожной одежды, и его перерывов или уменьшении тоннажа и скорости во время весенней или осенней распутицы улучшение более рационально. Поэтому его обычно применяют при эксплуатации грунтовых дорог второстепенного значения, для которых не требуется заранее назначать необходимую толщину улучшаемого слоя, зависящую от расчетного движения и грунтовых условий. То есть от не вполне точно оцениваемых факторов, вынуждающих учитывать при расчете некоторые запасы прочности.

Один способ улучшения грунтовых дорог, по сути, представляет собой переход к устройству одежд переходного типа, в которых грунт земляного полотна является только связующим материалом, содержащимся в смеси в сравнительно небольшом количестве. Укладка тротуарной плитки под ключ также придерживается этого правила.

Однако независимо от способа улучшения грунтовой дороги основная задача улучшения — создание плотной или оптимальной смеси с определенным соотношением частиц различной крупности, составляющих как бы скелет смеси, и наличием мелкозема — пылеватых и глинистых частиц, цементирующих этот скелет.

В случае применения в качестве скелетных добавок сравнительно мелких материалов получают песчано-глинистые смеси. По мере укрупнения этих материалов и увеличения их содержания в смеси покрытия грунтовых дорог переходят в гравийные или щебеночные.

С точки зрения условий движения автомобилей покрытия из оптимальных смесей разделяют на три группы.

Покрытия, устроенные с применением крупнозернистых материалов и имеющие нужную толщину, обеспечивают круглогодичное нормальное движение в течение сравнительно длительного периода при условии систематического профилирования и восстановления путем введения новых добавок и россыпи поверх покрытия с использованием слабых материалов (опоки, известняка слабых пород, кирпичного щебня), прочного песка или гравия.

Строительство дорог в России исходит из того, что суммарная толщина дорожной одежды должна составлять (не менее): для дорог категории VI-а — 25 см при интенсивности движения от 50 до 100 ед/сут и 18 см при интенсивности движения менее 50 ед/сут. Для дорог категории VI-б — 15 ед/сут.

При устройстве земляного полотна из грунтов состава, близкого к оптимальному, а также из грунтов гравелистых, щебенистых, песчаных и супесчаных (кроме пылеватых) с влажностью, допустимой при уплотнении, дорожная одежда на дорогах категории VI-б может не предусматриваться. Такие дороги допускается проектировать грунтовыми профилированными с обязательным отводом воды от земляного полотна. Проект строительства дороги это учитывает.

Грунтовые улучшенные покрытия устраивают путем введения в грунт земляного полотна скелетных добавок (гравий, щебень, шлак, асфальтогранулят) или улучшающих добавок (песок, супесь, суглинок, глина). Количество скелетных добавок должно определяться проектной документацией. Ориентировочно добавки с крупностью частиц более 2 мм должны составлять от 40 до 60% от объема грунта. Марка добавок по дробимости — не ниже 200. Этого правила придерживается и мощение дорожек тротуарной плиткой.

На дорогах низших категорий допускается устройство колеи с шириной колесопровода не менее 1 м, расстояние между колесопроводами — не более 0,9 м. Колеи должны иметь твердое покрытие (бетон, бетонные плиты, мощение камнем или бетонной малоразмерной плиткой).

Покрытия низшего типа устраивают из грунтов, укрепленных или улучшенных различными местными материалами, отходами производства и строительства на дорогах V, VI-а и VI-б категорий, в отдельных случаях их устраивают и на дорогах III категории.

Эти покрытия, устраиваемые обычно без специального основания, относятся к грунтовым покрытиям, состоящим главным образом из местного грунта, иногда уплотненного. В отдельных случаях — улучшенного на различную толщину добавками крупноскелетных материалов (щебень, гравий) или более мелких (песок, мелкий гравий, шлак и т.п.).

Прочность таких покрытий в зависимости от состояния водоотвода, высоты насыпей в сырых местах, грунтовых и климатических условий, интенсивности и характера движения, толщины покрытия и насыщенности грунта в нем скелетным материалом может весной и осенью (а при устройстве покрытия из песка — летом) очень сильно снижаться.

Строительство оснований дорожной одежды учитывает, что поперечный уклон проезжей части улучшенных грунтовых дорог должен быть в пределах 25-35%о, а обочин — 40-60%.

Толщина покрытий временных дорог при легком движении и коротком сроке эксплуатации может быть понижена на 20%. При толщине покрытия более 20 см рекомендуется смешивать грунт с добавками в два слоя, причем нижний слой следует устраивать с меньшим количеством мелкозема, а верхний — более связным. Укладка тротуарной плитки на песок также придерживается этого правила.

Перед тем, как начать ремонт, строительство автомобильных дорог, скелетный материал перемешивают с суглинком при достаточном его увлажнении. После тщательного перемешивания смесь разравнивают, профилируют и уплотняют укаткой или движением. При укладке крупноскелетных смесей на сильно размокающие грунты рекомендуется во избежание вдавливания щебенок в грунт рассыпать предварительно слой песка или каменной мелочи толщиной 5-8 см.

При невозможности создать нужное покрытие путем перемешивания материалов (недостаток средств, невозможность перерыва движения и т.п.) рекомендуется рассыпать на грунтовой дороге улучшающие материалы в несколько приемов. Для образования улучшенного слоя перед россыпью этих материалов следует предварительно спрофилировать и уплотнить грунт земляного полотна во влажном состоянии. Равномерное распределение рассыпаемых материалов достигается применением автогрейдеров.

Количество улучшающих материалов, рассыпаемых за один прием, назначают в зависимости от грунта земляного полотна, климатических условий и ожидаемой интенсивности движения с таким расчетом, чтобы в 2—3 приема довести толщину покрытия до требуемой. Практически эти материалы рассыпают каждый раз слоем толщиной от 3 до 8 см в рыхлом состоянии, в зависимости от требуемой толщины покрытия и характера добавляемых материалов.

При устройстве покрытия сразу на всю толщину его укладывают в корыто или полукорыто, реже придают ему серповидный профиль. При постепенной россыпи улучшающих материалов практически всегда образуется серповидный профиль.

Как указывалось выше, для удобства работ по устройству покрытия улучшать грунт рекомендуется на всю ширину земляного полотна, применяя полукорытный или серповидный профиль. Корытный профиль оправдан только в том случае, когда в результате улучшения грунта крупноскелетными материалами создается вполне устойчивая поверхность.

Развитие механики грунтов и физико-химической механики коллоидных частиц позволило не только установить, какие грунты наилучшим образом зарекомендовали себя в земляном полотне, на котором располагается основание дорожной одежды. Но и создать теоретическую и экспериментальную базу проектирования оптимальных смесей применительно к рыхлым горным породам разной крупности и к различным почвенно-гидрологическим условиям, а также:

• подобрать возможно более плотную смесь из наиболее крупных и остроугольных материалов, имеющихся в распоряжении, заполняя поры более крупных частиц мелкими, не раздвигая скелета;
• установить количество мелкозема (пыли и глины), необходимое и достаточное для связывания скелетной части грунта (с учетом климатических условий) и создания оптимальной смеси;
• смешать нужные грунты и уплотнить смесь до 95-98% максимальной плотности.

При устройстве покрытия приходится идти на повышение содержания мелкозема в смеси, а следовательно, на некоторое снижение ее прочности во влажном состоянии, чтобы обеспечить связность смеси в сухую погоду. Такого же правила придерживается механизированная укладка брусчатки.

Деформации, неизбежные во влажный период, легко ликвидируются путем профилирования или утюжки покрытия. Когда идет строительство дорожных оснований, главным образом под усовершенствованными покрытиями, смеси, приобретающие пластичность при увлажнении, особенно смеси из окатанных материалов, непригодны, так как способствуют разрушению покрытий. Недостаток сцепления в этих смесях может быть компенсирован только применением вяжущих, стабильных при увлажнении (битума, цемента, извести).

Методы проектирования плотных смесей для покрытий разработаны достаточно подробно как экспериментально, так и теоретически. В настоящее время считается общепринятым подбирать плотную смесь скелетной части грунта начиная с частиц крупнее 0,005 мм (или остающихся на сите с отверстиями диаметром 0,071 мм), а более мелкие частицы объединять в одну группу, одновременно характеризуя весь грунт, прошедший через сито с отверстиями диаметром 0,5 мм, ее числом пластичности.

Это, с одной стороны, дает возможность комплексно охарактеризовать все мелкие фракции грунта, с другой — упрощает необходимые лабораторные испытания, так как позволяет ограничиться ситовым анализом и определением числа пластичности.