Материал: Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1

размером 15—25 мм. На последнем этапе постройки более мелкие поры, оставшиеся после укатки клинца, заклинивают каменной ме­ лочью размером 5—15 мм. Щебеночные основания под усовершенст­ вованные покрытия не расклинивают. Решающим фактором в устойчивости щебеночных покрытий и оснований служит внутрен­ нее трение между щебенками, а также связывающее действие ка­ менной пыли, которая появляется при истирании щебенок во вре­ мя укатки.

В покрытиях из естественного гравия или из искусственно по­ добранных по крупности гравийных смесей прочность обеспечива­ ется подбором скелета по принципу оптимальной смеси, в которой поры между крупными частицами заполнены более мелкими час­ тицами, и смесь обладает минимальной пористостью. Связность обеспечивается мелкими частицами пыли и глины, входящими в со­ став гравийного материала. В сырое время года прочность покры­ тий снижается.

Основания из гравия просты в строительстве и достаточно проч­ ны и устойчивы, если в их составе не содержатся избытки мелко­ зернистых примесей, придающих смеси пластичность в периоды ув­ лажнения. По типу гравийных строят покрытия из местных мало­ прочных материалов и побочных продуктов промышленности (слабых известняков, доменных и топочных шлаков, болотной же­ лезной руды, отсортированных горелых сланцевых пород из отва­ лов каменноугольных шахт и др.).

Мостовые — покрытия и основания, устроенные из отдельных,, установленных вплотную друг к другу естественных или искусствен­ ных камней.

Усовершенствованные мостовые, устраиваемые из брусчатки или клинкера, отличаются ровной поверхностью. Мостовые из гру­ бого колотого или валунного камня (булыжные мостовые) иногда используют на дорогах II и III категорий как покрытия времен­ ного типа или как основания под более совершенные типы покры­ тий, а на дорогах более низких категорий — как самостоятельны» тип покрытий. Близки к булыжным мостовым основания из пакеляжа — камней, укладываемых большим основанием (постелью) вниз. Заполнение и расклинивание щебнем промежутков между камнями создает относительно Монолитное основание.

Крупнейшим недостатком булыжных мостовых и пакеляжных оснований является необходимость их укладки (мощения) вручную, дорогостоящей и не соответствующей современным требованиям механизированного скоростного строительства. Поэтому строитель­ ство мостовых на дорогах практически прекращено.

Дорожные покрытия и основания из укрепленных грунтов име­ ют большие перспективы развития из-за отсутствия во многих рай­ онах страны естественных каменных материалов. Грунты, обра­ ботанные цементом, приобретают прочность и устойчивость против воздействия влажности, что позволяет использовать их как мате­ риал для конструктивных слоев дорожных одежд. Основания иэ

302

цементогрунта давно уже находят широкое применение. Построен­ ные в опытном порядке покрытия из цементогрунта с поверхност­ ной обработкой достаточно успешно работают на дорогах с малой интенсивностью движения.

Одежды из местных грунтов, улучшенных добавками песка» гравия и других зернистых материалов, применяют на дорогах ни­ зовой сети. Введение в глинистые грунты скелетных добавок увели-

303

чивает сопротивление внешним нагрузкам при увлажнении. Прида­ ние связности пескам достигается введением суглинка или глины.

Естественные грунтовые дороги по существу не имеют дорож­ ной одежды. Материалом проезжей части служат поверхностные слои земляного полотна, уплотненные проездом. При связных грун­ тах эти дороги могут обеспечить лишь движение небольшой интен­ сивности в сухое время года. Интенсивное движение по грунтовым дорогам в летнее время затрудняется образованием пыли. В дожд­ ливые периоды грунтовые дороги становятся скользкими. Сцепле­ ние шин с поверхностью дороги резко снижается, и колеса автомо­ билей буксуют. При большом увлажнении дороги образуются глу­ бокие колеи.

Усовершенствованныекапитальные покрытия

Р) С)

В зависимости от обеспечиваемой степени удобства движения дорожные одежды делятся на усовершенствованные (капитальные и облегченные), переходные и низшие. Решающим фактором при отнесении дорожных покрытий к тому или иному классу является быстрота накопления в них деформаций и обеспечиваемая скорость движения автомобилей. Классификация дорожных одежд и покры­ тий, область их применения и предельные интенсивности движе­ ния грузовых автомобилей на две полосы движения в сутки при­ ведены в табл. 15.1.

Примеры некоторых распространенных конструкций дорожных одежд разных типов показаны на рис. 15.5.

Усовершенствованные покрытия капитальных и облегченных ти­ пов укладывают на прочное основание.

Покрытия переходных и низших типов укладывают непосред­ ственно на грунт, за исключением щебеночных покрытий, под кото­ рые следует устраивать основание из грунтов, укрепленных вяжу­ щими материалами, из шлаков и других местных материалов. В I, II и III дорожно-климатических зонах при неблагоприятных усло­ виях увлажнения местности на земляном полотне из связных, под­ верженных пучению грунтов, всегда устраивают дренирующие пес­ чаные основания.

15.3. Общие принципы конструирования дорожных одежд

Дорожная одежда является самой дорогостоящей частью авто­ мобильной дороги. Затраты на ее устройство иногда достигают

Рис. 15.5. Примеры конструкций дорожных одежд:

а —цементобетонное покрытие на каменном основании; б — асфальтобетонное покрытие на гравийном основании; в — двухслойное асфальтобетонное покрытие на бетонном основании (применяется на городских улицах); г — асфальтобетонное покрытие на основании на щеб­ ня. обработанного в установке органическими вяжущими, и грунт», укрепленного битумом

из щебня, обработанного органическим вяжущим, на основании из цементогрунта; з — по­ крытие из щебня, обработанного органическим вяжущим, на щебеночном основании; и — покрытие из гравийной смеси, обработанной органическим вяжущим, на гравийном основа­

защитный, дренирующий) слой основания из песка, гравия, шлака или морозоустойчивых

60% общей стоимости строительства. Подвергаясь непосредствен­ ному воздействию транспортных нагрузок и природных факторов, дорожные одежды работают в более тяжелых условиях, чем другие сооружения на дороге. Поэтому к назначению конструкции дорож­ ных одежд следует подходить особенно внимательно, сочетая стрем­ ление к обеспечению прочности с всемерным снижением стоимости строительства и уменьшением количества применяемых материалов. В связи с тем что грунтово-гидрологические условия меняются по протяженности дороги и не удается полностью устранить влияние их изменения при нанесении проектной линии и проектировании земляного полотна, варианты дорожных одежд должны разраба­ тываться применительно к участкам с аналогичными условиями грунтов, увлажнения, интенсивности движения и обеспеченности строительными материалами. При этом наиболее рациональный ме­ тод конструирования дорожных одежд — обеспечение равнопроч­ ного по всей протяженности дороги земляного полотна, что дает возможность применять на всей протяженности дороги постоянную конструкцию каменной части одежды.

Проектирование дорожных одежд состоит из двух последова­ тельно выполняемых этапов: конструирования и расчета, которые взаимосвязаны и не должны противопоставляться друг другу. Под­ мена одного из них другим не может гарантировать получения ус­ тойчивой, экономичной и удобной в эксплуатации дорожной одежды.

В зависимости от работы при воздействии нагрузок все дорож­ ные одежды условно делят на две группы: жесткие и нежесткие.

Нежесткими называют одежды, обладающие малым сопротив­ лением изгибу. К ним относятся практически все типы одежд, кро­ ме цементобетонных, а также асфальтобетонных покрытий и мос­ товых на цементобетонных основаниях. Сопротивление большин­ ства конструктивных слоев нежестких одежд растягивающим на­ пряжениям очень мало, а у некоторых вообще отсутствует. Моду­ ли упругости материалов этих слоев зависят от температуры и влажности. Роль этих слоев сводится к распределению давления колес на большую площадь подстилающего грунта и к снижению передающихся на подстилающие грунты удельных нагрузок.

Жесткие одежды имеют один или несколько слоев, обладающих сравнительно большим сопротивлением изгибу и модулями упру­ гости, практически не меняющимися при изменениях температуры и влажности. Жесткие одежды работают по принципу плит на уп­ ругом основании, распределяя давление от внешней нагрузки на площадь грунта, значительно большую, чем нежесткие.

Конструирование дорожной одежды заключается в назначении типа покрытия, в выборе для нее наиболее подходящих материалов исходя из местных ресурсов и соображений организации работ, в целесообразном назначении размеров отдельных слоев и разме­ щении их по глубине. Так как невозможно сразу наметить опти­

306