Рубрика: Без рубрики

Дорожные основания автомобильных дорог как без улучшения естественных грунтов, так и с улучшением их на отдельных участках или на всем протяжении, могут быть построены на повышенном земляном полотне или в нулевых отметках — по так называемому обертывающему профилю. Это возможно при отсутствии снегозаносимости и хорошем поверхностном стоке.

В избыточно увлажненных районах, а также во всех зонах при отсутствии поверхностного стока или при близком залегании грунтовых вод основание дорожного покрытия грунтовых дорог должно удовлетворять требованиям минимального возвышения над уровнем грунтовых вод и над поверхностью земли.

В районах с недостаточным увлажнением при обеспеченном водоотводе и при отсутствии опасности снежных заносов основание дорожного полотна устраивается в нулевых отметках. В этом случае профилированной дороге обычно придают серповидный профиль, устраивая ее в суглинистых и супесчаных грунтах с лотками или кюветами-резервами, а в песчаных и гравелистых грунтах — с мелкими лотками или вовсе без них.

Глубина лотков и ширина кюветов-резервов, грунт которых расходуют на создание требуемого поперечного профиля, зависят от ширины земляного полотна и возвышения его бровки над поверхностью земли.

Поперечный уклон грунтовой дороги назначают в пределах проезжей части равным 20-30%, а на обочинах — 30-50%. При глинистых грунтах во избежание заноса автомобилей следует придерживаться нижних пределов значений поперечного уклона.

Постройка грунтовой дороги состоит из отдельных указанных ниже механизированных операций и операций, аналогичных выполняемым при возведении земляного полотна.

Очистка дорожной полосы от леса, кустарника и крупных камней, которая выполняется с применением машин различных типов, в зависимости от крупности и густоты леса. Корни кустарника можно срезать и удалять с помощью кусторезов и рыхлителей, для удаления камней обычно используют бульдозеры.

Разрыхление твердых грунтов (глинистых, гравелистых, каменистых) на отдельных участках в целях облегчения последующей работы машин, профилирующих земляное полотно. Оно производится с помощью дорожных плугов и рыхлителей, прицепляемых к различным дорожным машинам (грейдерам, автогрейдерам и др.) или к тракторам.

Выравнивание дорожной полосы в продольном направлении и подсыпка подходов к малым искусственным сооружениям с помощью скреперов и бульдозеров.

При полукорытном профиле операции такие же, как при корытном профиле. С той разницей, что строительство оснований дорожной одежды ведет разравнивание и перемешивание ведут на всю ширину дороги, уменьшая количество добавок на обочинах. Далее выполняется профилирование всей поверхности дороги (7—8 проходов автогрейдера) и укатка.

При постепенной россыпи добавок (преимущественно для улучшения связных грунтов):

• профилирование земляного полотна на всю ширину с приданием ему уклона 20-30% 3—4 проходами автогрейдера по одному следу;
• уплотнение грунта укаткой и движением транспортных средств;
• доставка добавок, расположенных вдоль оси дороги, реже — на обочинах;
• россыпь добавок по всей ширине земляного полотна или по ширине проезжей части слоем толщиной 3-8 см (обязательно по влажному грунту, предварительно уплотненному и выровненному);
• разравнивание добавок грейдером (2—3 прохода по одному следу);
• уплотнение (1—2 прохода катка и регулирование движения).

Когда производится технологический слой дорожной одежды, грунт рыхлят на такую глубину, чтобы разрыхленного грунта было достаточно для смешения с добавками. Добавки распределяют либо непосредственно из кузова автомобиля, либо автогрейдером или бульдозером из куч, расположенных вдоль оси или на обочинах дороги. В случае применения бульдозера часть добавок неизбежно теряется. Если добавки расположены на одной обочине, то число проходов автогрейдера или бульдозера увеличивается вдвое.

Добавки перемешивают с грунтом земляного полотна после их распределения на всю его ширину. Для лучшего перемешивания грунт и добавки должны быть влажными, но не переувлажненными. Желательно перемешивать их при оптимальной влажности. Перемешивание дает наилучшие результаты, если сначала сделать несколько проходов фрезой или дисковой бороной для размельчения комков, а затем перемешивать автогрейдером грунт и добавку. Этого правила придерживается и мощение тротуарной плиткой, цена за 1м2 которой оптимальна.

Автогрейдер собирает перемешиваемые материалы в валики и передвигает их как вдоль, так и поперек дороги. Число проходов автогрейдера (проходов по двум сторонам дороги) — 10—16, а иногда и больше, в зависимости от длины ножа, вида и влажности перемешиваемого грунта и добавки. В случае применения фрезы число проходов автогрейдера уменьшается вдвое.

Строительство промышленных территорий уделяло подбору скелетной части грунта много внимания в связи с использованием как грунтовых, так и цементо- и асфальтобетонных смесей. Предложено значительное количество различных предельных кривых состава (непрерывных и с интервалами для отдельных фракций), в той или иной степени обоснованных теоретически, а большей частью являющихся результатом чисто эмпирического обобщения данных.

Перемешивание грунта земляного полотна с минеральными добавками строительство дорожных оснований осуществляет для профилей различных видов в указанной ниже последовательности.

При серповидном профиле:

• профилирование полотна на всю ширину с приданием ему уклона 1-2%, выполняемое автогрейдером за 3—4 прохода по одному следу;
• для связных грунтов — рыхление улучшаемого грунта дисковой бороной или фрезой на такую глубину, чтобы обеспечить заданную толщину улучшенного покрытия (с учетом объемного веса улучшенного грунта). Грунт иногда рыхлят после разравнивания добавок, если они размещены по оси дороги;
• распределение по ширине покрытия необходимого количества добавок автогрейдером или бульдозером, которые использует и укладка тротуарной плитки;
• перемешивание добавок с грунтом бороной (3—4 прохода по одному следу) и затем автогрейдером путем сдвигания грунта в валики и последующего их разравнивания (9—10 проходов автогрейдера по одному следу). В случае применения фрезы (2—3 прохода) число проходов автогрейдера уменьшают до 4—5. Процесс перемешивания облегчается, если грунт немного увлажнен;
• выравнивание поверхности улучшенного покрытия дороги при слегка влажном грунте;
• укатка покрытия несколькими проходами легкого катка (при слегка влажном грунте) или систематическое регулирование движения в первые 2—3 недели после улучшения грунта.

При корытном профиле:

• профилирование полотна с приданием ему уклона 10…20%о по отметке несколько ниже проектной (с учетом глубины корыта);
• устройство корыта с помощью автогрейдера на всю ширину проезжей части и на глубину, достаточную для размещения улучшенного слоя грунта с приданием корыту уклона 20-30%. При этом вынутый грунт размещают на обочинах. Устройство корыта требует 8—16 проходов по каждой стороне в зависимости от глубины корыта и типа грейдера. Добавки вывозят после устройства корыта и складируют на обочинах или вдоль оси дороги.

Покрытиями переходного типа строительство дорожных оснований называет такие покрытия, которые по своим эксплуатационным качествам не удовлетворяют ряду требований современного автомобильного движения и становятся неэкономичными, как только его интенсивность превышает определенный предел.

При необходимости эти покрытия строительство автомобильных дорог сравнительно легко переводит в облегченные. Они, обычно, более экономичные при интенсивности движения свыше 200 автомобилей в сутки и не имеют недостатков переходных покрытий.

Неэкономичность рассматриваемых покрытий обусловливается, с одной стороны, их сравнительно быстрым износом, требующим значительных затрат на восстановительный ремонт. С другой — более высокой стоимостью автомобильных перевозок из-за недостаточной ровности покрытий, что снижает скорость движения автомобиля. Укладка тротуарной плитки на песок также это учитывает.

К таким покрытиям могут быть отнесены:

• щебеночные покрытия из щебня прочных пород, устроенные по способу заклинки без применения вяжущих;
• покрытия из грунтов и малопрочных каменных материалов, укрепленных вяжущими;
• мостовые покрытия; покрытия из щебеночно гравийно-песчаных смесей.

При их устройстве создание прочного и устойчивого слоя может быть обеспечено двумя путями:

1) за счет значительного увеличения сопротивления трению (коэффициент трения больше единицы) — способ заклинки. В зарубежной практике покрытия, устроенные этим способом, называют покрытиями типа макадам (по фамилии английского инженера, впервые предложившего этот способ около 150 лет тому назад);

2) за счет повышения главным образом стабильного сцепления — способ плотных смесей (применение смесей оптимального состава или грунтов и малопрочных каменных материалов, укрепленных вяжущими).

В первом случае создается прочный скелет из однородного крупнозернистого дробленого материала. Ему придается устойчивость путем заклинки более крупных частиц более мелкими. Модуль деформации слоя может достигать при этом 100.120 МПа. Во втором случае создается плотный скелет из материала разной крупности (коэффициент трения меньше единицы), который связывается соответствующим количеством вяжущего, обеспечивающего достаточное сцепление (0,10.0,15 МПа) смеси при наиболее неблагоприятных условиях увлажнения или пересыхания. При этом модуль деформации может достигать 80-90 МПа для щебня и 70-80 МПа для гравия.

При глинистых и суглинистых грунтах движение по грунтовым дорогам легких автомобилей во влажные периоды года затруднено даже при отсутствии колей, оставленных тяжелыми автомобилями. Для дорог этого типа характерно минимально прочное основание дорожной одежды, накапливающиеся деформации которой могут достигать 5 см и более. Такая дорожная одежда требует систематического выравнивания механическими средствами после периода увлажнения (связные грунты) или, наоборот, пересыхания (несвязные грунты).

Проезжаемость по дорогам с покрытиями низшего типа может быть значительно улучшена, а срок закрытия этих дорог для движения — сокращен путем улучшения водоотвода, систематического проведения утюжки и профилирования, укрепления покрытия в неустойчивых местах досыпкой скелетных материалов, а также своевременного запрещения проезда по дороге тяжелых автомобилей. Этого придерживается и мощение тротуарной плиткой под ключ.

Полоса отвода под дорогу должна быть по возможности минимальной и определяться линиями, проведенными на расстоянии 1 м от подошвы насыпи, наружной бровки кювета или выемки. Строительство дорожных оснований это учитывает.

Основные параметры проезжей части, земляного полотна и обочин следует принимать в зависимости от категории дороги.

Для разъезда встречных автомобилей в пределах видимости, но не более чем через 500 м, на дорогах VI-б категории следует устраивать разъезды, представляющие собой участки с двумя полосами движения, общей шириной проезжей части 6 м и длиной не менее 20 м.

Высоту насыпи на участках дорог VI-а категории, проходящих по открытой местности, следует принимать не менее расчетной толщины снегового покрова при вероятности превышения 5%.

Возвышение низа дорожной одежды определяется расчетным уровнем грунтовых и длительно стоящих (более 20 сут) поверхностных вод, а также над уровнем поверхности земли на участках с необеспеченным стоком.

Земляное полотно нужно устраивать с кюветами глубиной не менее 0,4 м, считая от бровки земляного полотна, и уклоном не менее 5%. В пределах земляного полотна следует предусматривать снятие плодородного слоя почвы с последующим его использованием для укрепительных работ. Коэффициент уплотнения насыпи, а также грунтового основания должен быть не менее 0,95.

При возведении земляного полотна с дорожной одеждой низшего типа на слабых грунтах необходимо предусматривать их удаление на глубину до 1 м от поверхности.

Подготовка дорожного основания учитывает, что к автомобильным дорогам низших категорий относятся местные дороги общего пользования и внутрихозяйственные дороги сельскохозяйственных предприятий. Они соединяют малые сельские поселения и прочие мелкие объекты, расположенные в сельской местности (садоводческие товарищества, сельскохозяйственные предприятия и их отделения и т.п.), между собой, а также с автомобильными дорогами более высоких категорий.

При проектировании автомобильных дорог низших категорий необходимо руководствоваться рядом основных принципов:

• трасса дороги должна следовать преимущественно сложившимся направлениям полевых и лесных дорог;
• продольный профиль дороги рекомендуется проектировать преимущественно по обертывающей линии;
• площади ценных земельных угодий, занимаемых для строительства дороги, и ущерб окружающей среде должны быть минимальными и подтверждаться соответствующими обоснованиями.

Когда разрабатывается проект строительства дороги, нужно максимально использовать местные строительные материалы, отходы промышленного производства и строительства, укрепленные грунты.

Рекомендуются к применению однослойные покрытия серповидного профиля, допускаются полукорытный и корытный профили. На дорогах категории VI-а может применяться двухслойное покрытие с верхним слоем из более прочных материалов.

Дорожные основания автомобильных дорог подразделяются на типы в зависимости от вида покрытия.

Для устройства дорожных одежд автомобильных дорог низших категорий используются указанные ниже материалы.

Асфальтогранулят, получаемый от фрезерования или разборки асфальтобетонных и органоминеральных слоев существующих дорожных одежд и применяемый для устройства покрытий или в качестве скелетных добавок, должен соответствовать СТБ 1705-2015. Для устройства покрытий рекомендуется использовать асфальтогранулят в чистом виде или в сочетании с песчано-гравийными материалами.

Металлургические шлаки применяют для устройства покрытий в смеси с песчано-гравийными материалами или в качестве скелетных добавок для улучшения грунтовых дорог.

Материалы, укрепленные неорганическими вяжущими, следует применять в нижних слоях (основаниях) дорожных одежд.

Эмульсионно-минеральные смеси, применяемые для устройства покрытий и оснований, должны соответствовать нормативным требованиям.

Строительство оснований дорожной одежды при устройстве щебеночных, гравийных, шлаковых оснований и покрытий контролирует:

• влажность песчано-цементной смеси — не реже чем 1 раз за смену;
• прочность песчано-цементной смеси — не реже чем 1 раз за смену;
• качество уплотнения оснований, обработанных песчано-цементной смесью, соблюдение режима ухода — постоянно визуально;
• содержание основного и расклинивающего материала при устройстве основания методом расклинцовки — три пробы для дорог I—III категорий, одна проба для дорог IV—VI категорий (на 1000 м);
• зерновой состав и содержание пылевидных и глинистых частиц при устройстве основания или покрытия из готовых смесей — три пробы для дорог I—III категорий, одна проба для дорог IV—VI категорий (на 1000 м).

Окончание процесса уплотнения щебеночных, гравийных и шлаковых оснований и покрытий устанавливают путем прохода по всей длине контролируемого участка катка массой 10-13 т. После чего основание дорожного покрытия не должно оставлять след и делать волны перед вальцом, а положенная под валец щебенка должна раздавливаться.

Для операционного контроля качества уплотнения щебеночных, гравийных и шлаковых оснований (покрытий) строительство дорожных оснований использует метод динамического нагружения штампом согласно действующим ТНПА.

При приемке работ качество уплотнения основания (покрытия) для дорог I—III категорий определяют по остаточной пористости или по модулю упругости слоя.

При устройстве слоев из смесей остаточная пористость слоя из смесей С1 и С2 не должна превышать 12%, из смеси С4 — 14, из смесей С6 и С8 — 16%. При этом влажность слоя из смесей должна быть оптимальной.

Модуль упругости слоя основания (покрытия) определяется и должен быть не ниже расчетного значения, принятого в проектной документации.

Для дорог IV—VI категорий при приемке работ качество уплотнения основания проверяют путем контрольного прохода катка массой 10-13 т.

При устройстве щебеночного основания, армированного геосеткой (георешеткой), дополнительно контролируют ширину перекрытия полос материала по ширине и длине, размер ячеек геосетки (георешетки), правильность укладки геосетки.

При устройстве оснований и покрытий из укрепленных грунтов следует дополнительно контролировать влажность обрабатываемых грунтов и готовой смеси перед самым ее уплотнением.

Подготовка дорожного основания учитывает, что досыпку материала, исправление деформаций и окончательное уплотнение основания (покрытия), устроенного при отрицательной температуре, следует производить только после оттаивания и просыхания грунтов земляного полотна и материла основания (покрытия).

Не следует устраивать щебеночные основания с применением геосетки (георешетки) в качестве армирующей и разделяющей прослойки и асфальтогранулята в качестве расклинивающей фракции при отрицательных температурах воздуха.

При устройстве морозозащитных и дренирующих слоев необходимо контролировать соответствие качества материалов и песчаных грунтов требованиям проектной документации, плотность материала и следить за тем, чтобы не было загрязнения грунтом выходов дрен на откосах земляного полотна. Мощение тротуарной плиткой под ключ также этого требует.

При устройстве теплоизолирующих слоев из бетонов, каменных материалов, грунтов, укрепленных вяжущими, и золошлаковых смесей качество смесей контролируют путем определения прочности образцов материалов.

При устройстве теплоизолирующих слоев из пенопласта необходимо проверять равномерность опирания плит на поверхность земляного полотна. А также проверять основание дорожной одежды над пенопластом.

При устройстве дренирующих, капилляропрерывающих и гидроизолирующих прослоек проверяют толщину и гранулометрический состав слоев грунта над и под прослойкой, качество стыковки полотнищ материала и толщину первого слоя дорожной одежды над прослойкой.

При устройстве дополнительных слоев из грунтов контроль качества грунта следует проводить в карьере путем отбора не менее трех проб на каждые 1000 м3 грунта с определением содержания пыли, глины и коэффициента фильтрации.

Плотность щебеночных и гравийных материалов слоя необходимо контролировать на поперечнике в трех точках (по оси и на расстоянии 1 м от кромки проезжей части) на каждой захватке, но не реже чем через 1000 м. Плотность дренирующих слоев из песчаных грунтов нормируется так же, как для рабочего слоя земляного полотна. Толщину первого слоя дорожной одежды и толщину слоев грунта над и под прослойкой следует контролировать линейкой в трех точках на поперечнике (по оси и у бровок земляного полотна) не реже чем через 100 м. Гранулометрический состав грунта слоев над и под гидроизолирующей прослойкой контролируют 1 раз за смену.

Строительство дорог в России, при котором в качестве ведущей машины используется грунтосмесительная установка, включает:

• приготовление смеси грунта с вяжущим и транспортирование ее к месту укладки; распределение,
• укладку и уплотнение смеси;
• уход за уложенным слоем.

Комплект оборудования может работать в автоматическом и дистанционном режимах управления.

Грунтосмесительные установки обеспечивают, как правило, возможность получения смесей из грунтов, обработанных минеральными, органическими вяжущими, а также сочетанием вяжущих двух типов (комплексный метод). В случае комплексной обработки грунтов карбамидной смолой и битумной эмульсией (нефтью) в комплект оборудования установки включают емкость для карбамидной смолы. Ее использует и механизированная укладка тротуарной плитки.

При приготовлении смеси отдозированный грунт, гранулометрические добавки, вода и вяжущие подаются в смесительное отделение одновременно. В случае приготовления цементогрунтовой смеси все технологические операции по устройству слоя должны быть завершены не позднее чем через 4 часа с момента ее приготовления. При необходимости удлинения рабочей смены до 8-12 часов в смесь в виде водных растворов вводят технический лигносульфонат или кремнийорганическую добавку в количестве соответственно 0,5-1,0 и 0,01-0,5% от массы цемента. При использовании смесей, содержащих цемент и органическое вяжущее, безопасный технологический разрыв между приготовлением и уплотнением смеси может быть увеличен до 8 часов. Укладка тротуарной плитки на песок это учитывает.

Приготовленную смесь вывозят автомобилями-самосвалами на дорогу, укладывают на подготовленное основание с помощью самоходного укладчика-планировщика (типа ДС-108 из комплекта ДС-110) или автогрейдера и уплотняют до максимальной плотности с помощью пневмо-, вибро- либо комбинированных (пневмо + вибро) катков.

За уплотненным слоем из грунта, укрепленного минеральным вяжущим или минеральным и органическим, необходимо производить уход в течение 5—10 суток. Его осуществляют с помощью рулонных паронепроницаемой пленки, битумированной бумаги, песка слоем толщиной не менее 5 см или путем розлива пленкообразующих материалов (битумной эмульсии, жидкого битума, помароля) в количестве 0,8-1,5 л/м2.

Все грунтосмесительные машины оснащены устройствами для дозирования и подачи воды и органических вяжущих в смесительную камеру.

Технология производства работ определяется категорией дороги, дорожно-климатической зоной, типом грунта, видом вяжущего и добавок, а также имеющимися средствами механизации, которые использует строительство дорожных оснований.

В настоящее время существует три основных способа производства работ:

• приготовление смесей из местных или привозных грунтов в стационарных, либо полустационарных смесительных установках с последующим транспортированием готовой смеси к месту укладки;
• приготовление смесей путем смешения на дороге с использованием однопроходных грунтосмесительных машин и их укладка;
• приготовление смесей путем смешения на дороге с использованием многопроходных дорожных фрез и их укладка.

Первый способ наиболее эффективен с точки зрения обеспечения однородности смеси, точности дозировки вяжущих и других реагентов и возможности укладки готовой смеси слоем заданной толщины. Вместе с тем при этом способе приготовления и укладки смеси стоимость устройства основания или покрытия несколько выше, чем при других способах, из-за необходимости перевозки готовой смеси к месту ее укладки. Учитывая высокую производительность современных грунтосмесительных установок и однородность приготавливаемых на них смесей, установки используют, когда идет строительство автомобильных дорог.

При строительстве оснований и покрытий дорог II и III категорий целесообразно применение однопроходных грунтосмесительных машин. Механизированные отряды с ведущей одно проходной машиной более производительны, чем отряды с дорожными фрезами, поскольку обеспечивают более высокое качество смеси и эффективное использование вспомогательных машин, входящих в состав отряда.

Многопроходные дорожные фрезы применяют для строительства оснований и покрытий на дорогах IV и V категорий, сельскохозяйственных и внутрихозяйственных дорогах. Без них не обходится и строительство промышленных территорий.

Независимо от принятого способа производства работ основания или покрытия из укрепленного грунта устраивают поточным методом.

Способ производства работ с помощью смесительной установки следует применять при устройстве оснований из несвязных грунтов, так как установки предназначены для обработки грунтов с числом пластичности до 3. Выбор типа установки зависит от ее производительности и возможности передислокации.