Основы строительства, технологии, эксплуатации и содержания автодорог

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования

Свердловской области

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Свердловской области

Контрольная работа

по дисциплине: Основы строительства, технологии, эксплуатации и содержания автодорог

1. Дороги II категории. Их одежда. Ширина полосы отвода

Категория дорог	Народнохозяйственное, административное и региональное значение автомобильных дорог или их участков	Расчетный объем грузовых перевозок в	Расчетная скорость, км/ч, основная	Тип дорожной одежды	Рекомендуемая протяжен ность*,
		месяц пик, тыс. т	на трудных участках		км/ч
II-с-а	Соединяющие:
	отделения с одиночными населенными пунктами данных хозяйств, бригадами, фермами и мастерскими;	До 6	40 30	Облегченный	До 5
	основную внутрихозяйственную сеть дорог с массивами полей	-	То же	То же	То же
II-с-б	Тупиковые автомобильные дороги, соединяющие хутора, выселки и поля с внутрихозяйственными дорогами	До 1	30	Облегченный, переходный	До 2

Параметр	Категория дороги
элемента дороги	II-c-a	II-c-б
Число полос движения	1	1
Ширина полосы движения, м	4,5	3,5
Ширина проезжей части, м	4,5	3,5
Ширина земляного полотна, м	8	5,5*
Ширина обочины, м	1,75	1
в том числе:
краевая полоса, укрепленная по типу проезжей части, м	-	-
полоса с укреплением каменными материалами, м	1,25	0,5
полоса с укреплением засевом трав, м	0,5	0,5
Вид покрытий	Поперечный уклон, (, в дорожно-климатической зоне
	II
Цементобетонные монолитные, железобетонные сборные, асфальтобетонные	20
Из щебня, гравия и песка, обработанных вяжущими, и дегтебетонные	25
Щебеночные и гравийные; из грунтов и местных малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими	30

На дорогах II-c категории следует предусматривать укрепление каменными материалами (в том числе отходами промышленности) на толщину 10 см. На участках дорог в пределах населенных пунктов дорожную одежду на обочинах следует устраивать с обработкой вяжущими материалами. В обоснованных случаях допускается устройство дорожной одежды на обочинах с обработкой вяжущими материалами и вне населенных пунктов».

Детали дорожной одежды а - поперечный профиль; б - разрез одежды; 1 - серповидный профиль; 2 - обочина; 3 - проезжая часть; 4 - корытообразный профиль с присыпной обочиной; 5 - покрытие; 6 - основание; 7 - подстилающий слой; 8 - уплотненный грунт. 

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна и дорожной одежды. Земляное полотно строят аналогично полотну железных дорог, но с несколько иными параметрами. Для обеспечения поперечного отвода поверхностных вод земляному полотну и поверхности одежды на прямых участках пути придается двускатный уклон На криволинейных участках ширину дороги увеличивают, а внешнюю кромку дороги приподнимают, создавая односкатный уклон (с уклоном внутрь закругления). Дорожная одежда покрывает земляное полотно и, воспринимая действие движущихся транспортных средств, передает нагрузку на основание, которое является несущим слоем, обеспечивающим устойчивость дорожного покрытия. 0бочины (боковые полосы от проезжей части) используют для разъезда или остановки транспорта, а также для движения гусеничных машин. Иногда покрытие состоит из двух слоев - несущего и слоя износа. Тип покрытия зависит от категории дороги, которая определяется показателем интенсивности перевозок. ко II категории - от 15 до 100. В качестве покрытия для дорог II категории - усовершенствованные капитальные или облегченные и переходные. К усовершенствованным капитальным покрытиям относятся цементно-бетонные, асфальтобетонные, черные щебеночные и брусчатые мостовые, устраиваемые на бетонном, щебеночном, гравийном и других основаниях. К усовершенствованным облегченным покрытиям относятся черные щебеночные и гравийные. Дорожными покрытиями переходного типа являются сборные железобетонные (колейные), белые щебеночные, гравийные, шлаковые, грунтощебеночные и грунтогравийные, обработанные вяжущими материалами, а также грунтовые, укрепленные вяжущими материалами. К покрытиям низшего типа относятся грунтовые дороги, укрепленные гравием или щебнем, и дороги с подобранным гранулометрическим составом грунта.

Назначение автомобильной дороги	Категория дороги	Расчетная интенсивность движения, прив. ед./сут
Магистральные федеральные дороги (для связи столицы Российской Федерации со столицами независимых государств, столицами республик в составе Российской Федерации, административными центрами краев и областей, а также обеспечивающие международные автотранспортные связи)	II	Св. 6000
Прочие федеральные дороги (для связи между собой столиц республик в составе Российской Федерации, административных центров краев и областей, а также этих городов с ближайшими административными центрами автономных образований)	II	Св. 6000
Республиканские, краевые, областные дороги и дороги автономных образований	II	Св. 6000 до 14000

Параметры элементов дорог	Категории дорог
	II
Число полос движения Ширина полосы движения, м Ширина проезжей части, м Ширина обочин, м Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины, м Наименьшая ширина разделительной полосы между разными направлениями движения, м Наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе, м Ширина земляного полотна, м	2 3,75 7,5 3,75 0,75 - - 15

Категория дороги	Расчетные скорости, км/ч
	основные	допускаемые на трудных участках местности
		пересеченной	горной
II	120	100	60

Дорожно-климатические зоны	Примерные географические границы и краткая характеристика дорожно-климатических зон
II	От границы I зоны до линии Львов - Житомир - Тула - Горький - Устинов - Кыштым - Томск - Канск до госграницы. Включает географическую зону лесов с избыточным увлажнением грунтов

При разработке проектов реконструкции автомобильных дорог по нормам I-б и II категорий допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании сохранять элементы плана, продольного и поперечного профилей (кроме числа полос движения) на отдельных участках существующих дорог, если они соответствуют расчетной скорости, установленной для дорог III категории, а по нормам III, IV категорий - соответственно на категорию ниже.

При проектировании подъездных автомобильных дорог к промышленным предприятиям по нормам I-б и II категорий при наличии в составе движения более 70 % грузовых автомобилей или при протяженности дороги менее 5 км следует принимать расчетные скорости, соответствующие III категории.

Нагрузку на одиночную, наиболее нагруженную ось двухосного автомобиля, для расчета прочности дорожной одежды следует принимать для дорог:

I-II категории 115 кН (11,5 тс);

На участках автомобильных дорог I-a, I-б и II категорий, где интенсивность движения за первые пять лет эксплуатации дорог достигает 50 % и более расчетной перспективной, в местах, определяемых и обосновываемых проектом, а также в местах пересечений, примыканий и съездов с дорог I-a, I-б и II категорий (на которых не предусматривается устройство переходно-скоростных полос) на обочинах на расстоянии не менее 100 м в обе стороны следует предусматривать устройство остановочных полос шириной 2,5 м

Покрытия на обочинах и укрепленных полосах разделительных полос должны отличаться по цвету и внешнему виду от покрытий проезжей части или отделяться разметкой. Обочины по своей прочности должны допускать выезд на них транспортных средств.

Дополнительные полосы проезжей части для грузового движения в сторону подъема при смешанном составе транспортного потока следует предусматривать на участках дорог II категории, при интенсивности движения свыше 4000 прив. ед/сут (достигаемой в первые пять лет эксплуатации) также и III категории при продольном уклоне более 30 0/00 и длине участка свыше 1 км, а при уклоне более 40 ‰ - при длине участка свыше 0,5 км.

Ширину дополнительной полосы движения следует принимать равной 3,5 м на всем протяжении подъема.

Переход к уширенной проезжей части следует осуществлять на участке длиной 60 м.

Интенсивность движения в сторону подъема, прив. ед/сут	4000	5000	6500	8000 и более
Общая протяженность полосы за пределами подъема, м	50	100	150	200

Ширину проезжей части дорог в пределах средней части вогнутых кривых в продольном профиле, сопрягающих участки продольных уклонов с алгебраической разностью 60‰ и более, следует увеличивать с каждой стороны для дорог II и III категорий на 0,5 м, а для дорог IV и V категорий - на 0,25 м по сравнению с нормами.

Длина участков с уширенной проезжей частью должна быть для дорог II и III категорий не менее 100 м, для дорог IV и V категорий - не менее - 50 м.

Переход к уширенной проезжей части следует осуществлять на участке длиной 25 м для дорог II и III категорий и на участке 15 м - для дорог IV и V категорий.

Ширину обочин дорог на особо трудных участках горной местности, на участках, проходящих по особо ценным земельным угодьям, а также в местах с переходно-скоростными полосами и с дополнительными полосами на подъем при соответствующем технико-экономическом обосновании с разработкой мероприятий по организации и безопасности движения допускается уменьшать до 1,5 м - для дорог I-а, I-б и II категорий и до 1 м - для дорог остальных категорий.

Трассу дороги следует проектировать как плавную линию в пространстве со взаимной увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей между собой и с окружающим ландшафтом, с оценкой их влияния на условия движения и зрительное восприятие дороги.

Для обеспечения плавности дороги необходимы соблюдение принципов ландшафтного проектирования и использование рациональных сочетаний элементов плана и продольного профиля.

Плавность дороги следует проверять расчетом через видимую кривизну ведущей линии и видимую ширину проезжей части в экстремальной точке в картинной плоскости. Для оценки зрительной ясности дороги рекомендуется построение перспективных изображений дороги.

Для дорог I и II категорий не допускается сочетание продольных уклонов, кривых в плане и продольном профиле с такими величинами, при которых создается впечатление провалов.

Кривые в плане и продольном профиле, как правило, следует совмещать. При этом кривые в плане должны быть на 100-150 м длиннее кривых в продольном профиле, а смещение вершин кривых должно быть не более 1/4 длины меньшей из них.

Следует избегать сопряжений концов кривых в плане с началом кривых в продольном профиле. Расстояние между ними должно быть не менее 150 м. Если кривая в плане расположена в конце спуска длиной свыше 500 м и с уклоном более 30 %, радиус ее должен быть увеличен не менее чем в 1,5 раза по сравнению с величинами, приведенными в табл. 10, с совмещением кривой в плане и вогнутой кривой в продольном профиле в конце спуска.

При пересечениях дорог III категорий между собой и их примыканиях при перспективной интенсивности движения на пересечении (в сумме для обеих пересекающихся или примыкающих дорог) более 8000 прив. ед/сут. при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Транспортные развязки следует проектировать с таким расчетом, чтобы на дорогах I и II категорий не было левых поворотов, а также въездов и съездов с левыми поворотами, при которых пересекались бы в одном уровне потоки основных направлений движения

Пешеходные переходы в разных уровнях (подземные или надземные) через дороги I-б и II категорий следует проектировать при интенсивности пешеходного движения 100 чел/ ч и более - для дорог I-б категории и 250 чел/ ч и более - для дорог II категории. В местах расположения таких переходов следует предусматривать пешеходные ограждения.

Число пересечений и примыканий на автомобильных дорогах I - III категорий должно быть возможно меньшим. Пересечения и примыкания на дорогах I-а категории вне пределов населенных пунктов надлежит предусматривать, как правило, не чаще чем через 10 км, на дорогах I-б и II категорий - 5 км, а на дорогах III категории - 2 км.

Все съезды и въезды на подходах к дорогам I - III категорий должны иметь покрытия:

при песчаных, супесчаных и легких суглинистых грунтах - на протяжении 100 м ;

при черноземах, глинистых, тяжелых и пылеватых суглинистых грунтах - 200 м.

Протяженность покрытий въездов на дороги IV категории следует предусматривать в 2 раза меньшей, чем въездов на дороги I - III категорий.

Обочины на съездах и въездах на длине, установленной в настоящем пункте, следует укреплять на ширину не менее 0,5 - 0,75 м.

Полевые дороги и скотопрогоны при пересечении с дорогами I - III категорий следует отводить под ближайшие искусственные сооружения с соответствующим их обустройством.

В случае отсутствия таких сооружений на участках дорог протяженностью свыше 2 км при необходимости следует предусматривать их устройство.

Элементы соединительных ответвлений транспортных развязок в целях уменьшения общей площади их размещения следует проектировать исходя из переменной скорости движения.

Правоповоротные съезды на пересечениях в разных условиях следует проектировать из условия обеспечения расчетных скоростей на них не менее 60 км/ч для съездов с дорог I и II категорий и не менее 50 км/ч - с дорог III категории, причем при острых углах примыкания дорог их следует выполнять единой кривой без прямых вставок. Сопряжения с применением обратных кривых допускаются только в исключительных случаях.

Радиусы кривых Левоповоротных съездов пересечений и примыканий с элементами транспортных развязок типа «клеверный лист» следует принимать равными не менее 60 м для дорог I и II категорий и не менее 50 м для дорог III категории. Левоповоротные съезды должны сопрягаться с участками прямых направлений через переходные кривые.

2. Переходно-скоростные полосы

Переходно-скоростные полосы следует предусматривать на пересечениях и примыканиях в одном уровне в местах съездов на дорогах I-III категорий, в том числе к зданиям и сооружениям, располагаемым в придорожной зоне: на дорогах I категории при интенсивности 50 прив. ед/сут и более съезжающих или въезжающих на дорогу (соответственно для полосы торможения или разгона); на дорогах II и III категорий - при интенсивности 200 прив. ед/сут и более.

На транспортных развязках в разных уровнях переходно-скоростные полосы для съездов, примыкающих к дорогам I-III категорий, являются обязательном элементом независимо от интенсивности движения.

Переходно-скоростные полосы на дорогах I-IV категорий следует предусматривать в местах расположения площадок для остановок автобусов и троллейбусов, а на дорогах I-III категорий также у автозаправочных станций и площадок для отдыха (у площадок, не совмещенных с другими сооружениями обслуживания, полосы разгона допускается не устраивать).

Переходно-скоростные полосы в зоне пересечений и примыканий перед сопрягающими кривыми и в местах автобусных остановок на дорогах I - III категорий за пределами остановочных площадок на длине 20 м следует отделять от основных полос движения разделительной полосы шириной 0,75 м для дорог I и II категорий и 0,5 м - для дорог III категории. Эти разделительные полосы следует предусматривать в одном уровне с прилегающими полосами движения и выделять разметкой.

Полосы торможения для левых поворотов на пересечениях и примыканиях в одном уровне дорог II и III категорий рекомендуется предусматривать с устройством направляющих островков, располагаемых в одном уровне с прилегающими полосами и выделяемых разметкой.

При сохранении стабильной плотности и влажности грунтов во II и III дорожно-климатических зонах допускается при обосновании более значительное уплотнение верхней части рабочего слоя земляного полотна для использования в качестве нижнего конструктивного слоя дорожной одежды.

В IV и V зонах при проектировании земляного полотна следует рассматривать вопрос о повышении плотности грунтов по сравнению с нормами при соответствующем технико-экономическом обосновании и при условии защиты связного набухающего грунта от доувлажнения в процессе эксплуатации. Для V зоны следует предусматривать повышение степени уплотнения (до 1 - 1,05) верхней части рабочего слоя толщиной 0,2 - 0,3 м. То же следует предусматривать на дорогах I категории во всех дорожно-климатических зонах.

Требуемую степень уплотнения крупнообломочных природных и техногенных грунтов в рабочем слое следует устанавливать по результатам пробного уплотнения.

Не допускается использовать в пределах рабочего слоя особые грунты без специальных технико-экономических обоснований, учитывающих результаты их непосредственных испытаний.

При соблюдении требований допускаются применение типовых конструкций дорожных одежд без морозозащитных слоев и использование табличных значений расчетной влажности (с учетом расчетной схемы увлажнения, обязательного приложения 2) и показателей механических свойств грунтов рабочего слоя при расчете дорожных одежд.

При невозможности или нецелесообразности выполнения требований указанных пунктов должны быть предусмотрены мероприятия по обеспечению прочности и устойчивости рабочего слоя или по усилению дорожной одежды:

устройство морозозащитного слоя;

регулирование водно-теплового режима земляного полотна с помощью гидроизолирующих, теплоизолирующих, дренирующих или капилляропрерывающих прослоек;

укрепление и улучшение грунта рабочего слоя с использованием вяжущих, гранулометрических добавок и др.;

применение армирующих прослоек;

понижение уровня подземных вод с помощью дренажа;

применение специальных поперечников земляного полотна с целью защиты его от поверхностной воды (уположенные откосы, бермы);

сооружение дорожных одежд с техническим перерывом или в две стадии.

Указанные мероприятия следует назначать на основе технико-экономических расчетов.

Рабочий слой следует проектировать в комплексе с дорожной одеждой для получения наиболее экономических решений.

Расчетные характеристики грунтов рабочего слоя следует определять с учетом расчетной схемы увлажнения.

Крутизну откосов насыпей высотой до 3 м на дорогах I - III категорий следует назначать с учетом обеспечения безопасного съезда транспортных средств в аварийных ситуациях, как правило, не круче 1 : 4, а для дорог остальных категорий при высоте откоса насыпи до 2 м - не круче 1 : 3. На ценных землях допускается увеличение крутизны откосов до предельных значений, приведенных , с разработкой мероприятий по обеспечению безопасности движения.

Крутизна откосов насыпей предполагает их укрепление методом травосеяния или одерновки. При применении двух более капитальных методов укрепления крутизна может быть увеличена при соответствующем технико-экономическом обосновании.

При слабых основаниях, использовании откосах насыпей глинистых грунтов повышенной влажности, а также подтопляемых насыпей крутизна откосов назначается на основе расчетов или проверяется расчетом возможность применения типового поперечного профиля.

При проектировании резервов грунта фактический объем требуемого грунта для насыпей Vf следует определять по формуле

Vf = Vk1, (1)

где V - объем проектируемой насыпи, м3 ;

k1 - коэффициент относительного уплотнения (отношение требуемой плотности грунта в насыпи, устанавливаемой с учетом табл. 22, к его плотности в резерве или карьере, устанавливаемой при изысканиях). Ориентировочно коэффициент относительного уплотнения допускается

К насыпям на слабых основаниях предъявляются дополнительные требования:

боковое выдавливание слабого грунта в основании насыпи в период эксплуатации должно быть исключено;

интенсивная часть осадки основания должна завершиться до устройства покрытия (исключение допускается при применении сборных покрытий в условиях двухстадийного строительства);

упругие колебания насыпей на торфяных основаниях при движении транспортных средств не должны превышать величины, допустимой для данного типа дорожной одежды.

Прогноз устойчивости и осадки основания насыпи, а также ее упругих колебаний следует осуществлять на основе расчетов.

При проектировании насыпей с высотой откосов более 12 м в зависимости от конкретных условий с целью обеспечения устойчивости насыпи и ее откосов следует определять расчетом:

возможную осадку насыпи за счет ее доуплотнения под действием собственного веса и ход этой осадки во времени;

очертание поперечного профиля, обеспечивающее устойчивость откосов насыпи;

безопасную нагрузку на основание, исключающую процессы бокового выдавливания грунта;

величину и ход во времени осадки основания насыпи за счет его уплотнения под нагрузкой от веса насыпи.

Высоту насыпи на участках дорог, проходящих по открытой местности, по условию снегонезаносимости во время метелей следует определять расчетом по формуле

h = hs + Dh, (2)

где h - высота незаносимой насыпи, м;

hs - расчетная высота снегового покрова в месте, где возводится насыпь, с вероятностью превышения 5 %, м. При отсутствии указанных данных допускается упрощенное определение hs с использованием метеорологических справочников;

Dh - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, необходимое для ее независимости, м.

Примечания: В случаях, когда Dh оказывается меньше возвышения бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова по условиям снегоочистки Dhsc (см. ниже), в формулу (2) вместо Dh вводится Dhsc.

Возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова необходимо назначать, м, менее

1,2 - для дорог - I категории;

0,7 - для дорог - II категории;

0,6 - для дорог - III категории;

0,5 - для дорог - IV категории;

0,4 - для дорог - V категории.

В районов, где расчетная высота снегового покрова превышает 1 м, необходимо проверять достаточность возвышения бровки насыпи над снеговым покровом по условию беспрепятственного размещения снега, сбрасываемого с дороги при снегоочистке, используя формулу

Dhsc = 0,375hs b/a, (3)

где Dhsc - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова по условиям снегоочистки, м;

b - ширина земляного полотна, м;

a - расстояние отбрасывания снега с дороги снегоочистителем, м; для дорог с регулярным режимом зимнего содержания допускается принимать а = 8 м.

На участке со скальными крупнообломочными и песчаными породами, не содержащими прослоек и линз льда, с том числе с высокотемпературной вечной мерзлотой (как правило, островного распространения), а также на участках сезонного промерзания (без наличия вечномерзлых грунтов) земляное полотно следует проектировать по нормам II дорожно-климатической зоны.

При проектировании по первому принципу положение ВГВМГ в основании следует обеспечивать назначением соответствующей высоты насыпи при применении традиционных дорожно-строительных материалов и устройством специальных прослоек из теплоизолирующих материалов (торфа, пенопласта, шлака и т.п.) в основании.

При проектировании по второму принципу высоту насыпи следует устанавливать по результатам теплофизических расчетов и расчета суммарной осадки основания и нестабильных слоев насыпи (см. справочное приложение 6).

3. Дорожные одежды

Тип дорожной одежды и условия ее устройства	Допустимая суммарная осадка основания и нестабильных слоев насыпи в период эксплуатации, см, при толщине нестабильных слоев, м
	0,5	1,0	1,5	2,0
Капитальные дорожные одежды со сборными железобетонными покрытиями, устраиваемые в одну стадию без технологического перерыва Капитальные дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями, устраиваемые в один год с земляным полотном Облегченные дорожные одежды Переходные дорожные одежды	2 4 6 8	4 8 12 16	6 12 16 24	10 20 30 40

Асфальтобетонные и дегтебетонные смеси и каменные материалы, обработанные органическими вяжущими.

Для обеспечения повышенной трещиностойкости и продления срока службы асфальтобетонных покрытий при условии низких отрицательных температур в районе строительства следует применять полимерасфальтобетоны с использованием полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) на основе блок-сополимеров бутадиена и стирола типа СБС (марок ДСТ 30-01 и ДСТ 30Р-01, а также их зарубежных аналогов) с требуемой для данного района строительства температурой хрупкости.

Категория дороги	Материал слоя покрытия
	верхнего	нижнего
II	Горячие смеси для плотного дегтебетона типа Б, марки I	Горячие смеси для пористого дегтебетона марки I

К жестким дорожным одеждам следует относить одежды, имеющие:

цементобетонные монолитные покрытия:

асфальтобетонные покрытия на основаниях из цементобетона;

сборные покрытия из железобетонных и армобетонных плит.

Детали дорожной одежды а - поперечный профиль; б - разрез одежды; 1 - серповидный профиль; 2 - обочина; 3 - проезжая часть; 4 - корытообразный профиль с присыпной обочиной; 5 - покрытие; 6 - основание; 7 - подстилающий слой; 8 - уплотненный грунт. 

Толщину бетонных покрытий следует назначать по расчету с учетом оснований, но не менее приведенной в табл.

Основания	Толщина покрытия, см, для дорог с расчетной интенсивностью движения, прив. ед/сут, по категориям дорог
	II
	10000-14000	6000-1000
Каменные материалы и грунты, обработанные неорганическими вяжущими Щебеночные и гравийные	22 -	20 22

Нежесткие дорожные одежды на дорогах I и II категорий следует проектировать из условия недопущения накопления остаточных деформаций в течении периода их эксплуатации до первого капитального ремонта (или переустройства).

нежесткие дорожные одежды на полосах движения проезжей части следует рассчитывать на прочность с учетом кратковременного многократного действия подвижных нагрузок. Продолжительность действия нагрузки следует принимать равной 0,1с и в расчет вводить соответствующие этой продолжительности значения модулей упругости и прочностных характеристик материалов и грунта.

Одежда на стоянках автомобилей и обочинах дорог следует рассчитывать на продолжительное действие нагрузки (не менее 10 мин.). Повторность нагружения допускается не учитывать.

Одежды на остановках общественного транспорта, на подходах к перекресткам дорог и к пересечениям с железной дорогой следует рассчитывать как на многократное действие кратковременной нагрузки, так и на продолжительное нагружение, принимая более мощную конструкцию.

Расчет нежестких дорожных одежд при кратковременном действии нагрузки следует выполнять по трем критериям прочности: упругому прогибу всей конструкции, сопротивлению сдвигу в грунте и в слабосвязных слоях одежды, растяжению при изгибе слоев одежды из грунтов и каменных материалов, обработанных неорганическими вяжущими.

Расчет нежестких дорожных одежд на длительное действие нагрузки следует выполнять по сдвигу в грунте и в слабосвязных слоях одежды.

Напряжении и деформации нежестких дорожных одежд и земляного полотна под действием расчетной нагрузки следует определять с применением методов теории упругости для слоистого полупространства с учетом наихудших из возможных условий сопряжения слоев на контакте. Допускается приводить многослойные дорожные одежды и земляное полотно к двум- и трехслойным расчетным моделям.

В районах сезонного промерзания грунтов на дорогах I-IV категорий с жесткими и нежесткими дорожными одеждами, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, наряду с обеспечением требуемой прочности следует предусматривать противопучинные мероприятия, гарантирующие достаточную морозоустойчивость дорожной одежды и земляного полотна.

Не требуется специальных противопучинных мероприятий:

в районах с глубиной промерзания менее 0,6 м;

при земляном полотне, рабочий слой которого отвечает требованиям

в случаях, когда необходимая по условиям прочности толщина дорожной одежды превышает 2/3 глубины промерзания.

На участках дорог, следует предусматривать противопучинные мероприятия в соответствии с п. 6.31.

Толщину теплоизоляционных слоев разного назначения (для полного предотвращения промерзания земляного полотна или для ограничения глубины промерзания его допустимыми пределами) следует определять теплотехническим расчетом.

На участках земляного полотна из глинистых грунтов и пылеватых песков следует предусматривать дренирующие слои с водоотводящими устройствами при основаниях и дополнительных слоях, выполненных из традиционных зернистых (пористых) материалов, в следующих случаях:

во II дорожно-климатической зоне при всех схемах увлажнения рабочего слоя земляного полотна .

Необходимость устройства дренирующих слоев на участках дорог, где основания или дополнительные слои дорожной одежды выполнены из грунтов и каменных материалов, обработанных вяжущими, устанавливается расчетом на осушение.

Толщину дренирующего слоя, необходимый коэффициент фильтрации, гранулометрический состав и другие требования к материалам, используемым для его устройства, надлежит устанавливать расчетом в зависимости от количества воды, поступающей в основание проезжей части, способа отвода ее, длины пути фильтрации и других факторов.

При расчете дорожной одежды на остановочных полосах следует принимать не менее 1/3 расчетной интенсивности или другую нагрузку, обосновываемую в проекте, при которой исключается быстрое накопление остаточных деформаций.

Покрытия на укрепленной полосе обочин (0,5 - 0,75 м) и на остановочной полосе (2,5 м) рекомендуется предусматривать из цементо- или асфальтобетона с применением щебня преимущественно крупных размеров (до 25 - 45 мм), а также из отработанных вяжущими местных каменных, гравийных, шлаковых и других минеральных материалов.

Для предохранения обочин и откосов земляного полотна от размыва на участках дорог с продольными уклонами более 30 ‰, с насыпями высотой более 4 м, в местах вогнутых кривых в продольном профиле следует предусматривать устройство продольных лотков и других сооружений для сбора и отвода стекающей с проезжей части воды.

Разделительные полосы следует сопрягать с проезжей частью путей устройства на разделительной полосе укрепленных полос. Остальную часть разделительной полосы следует укреплять засевом трав и, в зависимости от местных условий, посадкой кустарников (сплошной или в виде поперечных полос - кулис), располагаемых на расстоянии не менее 1,75 м от кромки проезжей части.

4. Материалы для дорожных одежд

Для цементобетонных покрытий и оснований следует применять бетоны тяжелый и мелкозернистый по ГОСТ 25192-82.

Бетон для покрытий и оснований должен соответствовать требованиям ГОСТ 26633-91

Для обеспечения повышенной трещиностойкости и продления срока службы асфальтобетонных покрытий при условии низких отрицательных температур в районе строительства следует применять полимерасфальтобетоны с использованием полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) на основе блок-сополимеров бутадиена и стирола типа СБС (марок ДСТ 30-01 и ДСТ 30Р-01, а также их зарубежных аналогов) с требуемой для данного района строительства температурой хрупкости.

5. Поперечный профиль дороги

Элементы и параметры поперечного профиля дороги

Полосу местности, выделяемую в распоряжение дорожных подразделений для размещения на ней дороги, всех ее сооружений и посадки зеленых насаждений, называют полосой отвода или дорожной полосой. Ширину полосы отвода для строящихся автомобильных дорог общей сети назначают с учетом категории дороги, типа местности и крутизны откосов земляного полотна.

Поперечным профилем дороги называется графическое изображение разреза дороги плоскостью, перпендикулярной к ее оси (рис). Одним из основных элементов поперечного профиля дороги является земляное полотно, на котором расположены проезжая часть и обочины. Проезжая часть, предназначенная для движения транспортных средств, имеет дорожную одежду, состоящую из нескольких конструктивных слоев, устраиваемых из различных дорожно-строительных материалов. По сторонам проезжей части расположены обочины, повышающие прочность кромки дорожной одежды и обеспечивающие безопасность движения, а также используемые для временной стоянки транспортных средств и размещения материалов при ремонте дороги.

В зависимости от рельефа местности земляное полотно может быть в виде насыпи (см. рис. 1.13) или выемки (см. рис. 1.14).



Рис. 1.13 - Поперечный профиль автомобильной дороги в насыпи: 1 - внешний откос канавы; 2 - дно боковой канавы (кювета); 3 - откос насыпи; 4 - бровка земляного полотна; 5 - кромка проезжей части; 6 - ось дороги; 7 - обочины; 8 - земляное полотно; 9 - проезжая часть

Рис. 1.14. Поперечный профиль автомобильной дороги в выемке: 1 - кавальер; 2 - банкетная (нагорная) канава; 3 - банкет; 4 - внешний откос; 5 - внутренний откос; 6 - бровка земляного полотна; 7 - кромка проезжей части; 8 - обочина; 9 - проезжая часть; 10 - разделительная полоса

Для отвода поверхностных вод с дороги и использования грунта при отсыпке насыпи с одной или обеих сторон земляного полотна устраивают боковые канавы (кюветы) и резервы. При устройстве выемок грунт из них, как правило, используется для возведения смежных насыпей и лишь в исключительных случаях его вывозят за пределы полосы отвода в кавальеры. Для предохранения выемок от излишнего увлажнения, в том числе и при размещении их на косогоре, на обрезах между кавальером и откосом выемки устраивают вал грунта треугольного сечения высотой 0,7--0,8 м, называемый банкетом. Между банкетом и кавальером отрывают банкетную канаву. Кроме того, при размещении земляного полотна на косогоре для отвода воды от него с нагорной стороны устраивают кюветы, нагорные канавы, кювет резервы и другие водоотводные сооружения.

Линии, отделяющие проезжую часть от обочины, называются кромками проезжей части, расстояние между которыми и определяет ширину проезжей части дороги. Линии, отделяющие обочины от внутренних откосов земляного полотна, называются бровками земляного полотна, а расстояние между ними определяет ширину земляного полотна дороги. Расстояние от бровки земляного полотна до поверхности земли определяет высоту насыпи или глубину выемки.

Боковыми поверхностями насыпей и выемок являются откосы, крутизна которых должна обеспечивать устойчивость земляного полотна и способствовать обеспечению безопасности движения. Крутизна характеризуется отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции -- заложению (рис.1.15):

Н/тН=1 :т,

где т -- крутизна откоса, показывающая, во сколько раз проекция откоса больше или меньше его высоты.

Рис. 1.15. Схема к определению крутизны откоса насыпи

Показатели	Категория дороги
	1а	16	II	III	IV	V
Число полос движения	4; 6; 8	4; 6; 8	2	2	2	1
Ширина полос движения, м	3,75	3,75	3,75	3,5	3,0	--
Ширина проезжей части, м	15; 22,5; 30	15; 22,5;30	7,5	7,0	6,0	4,5
Ширина обочины, м	3,75	3,75	3,75	2,5	2,0	1,75
Ширина разделительной полосы, м	6	5	~	--	--	--
Ширина земляного полотна	28,5; 36; 43,5	27,5; 35; 42,5	15	12	10	8

Для устранения возможности выезда на полосу встречного движения на дорогах I категории устраивают разделительную полосу.

Ширина земляного полотна, проезжей части и обочин устанавливается в зависимости от категории дороги и расчетной скорости транспортных средств.

Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог приведены в табл. 1.6.

На прямых участках дорог поперечный профиль устраивают двускатным с небольшим возвышением у оси для отвода воды. В этом случае поперечные уклоны у проезжей части и обочин разные. Уклон -- отношение разности высот двух точек на поверхности дорожного полотна к расстоянию между ними.

В зависимости от типа покрытия СНиП 2.05.02--85 рекомендует следующие поперечные уклоны (%0) проезжей части:

6. Бортовой камень

Камень бортовой (бордюрный камень) несет как функцию ограждения, так и декоративную. Изготавливают в соответствии с ГОСТ 6665-91 следующие виды: БУ 300.30.29 (армированный) БР 100.30.15 (без армирования)

Наименование	Размеры, мм	Класс бетона
	L	B	H
БР 100.30.15	1000	150	300	B-30
БУ 300.30.29	3000	290	300	B-30

Бордюр дорожный по свойствам и цвету выбирается под цвет тротуарной плитки или асфальтового покрытия. Камень бортовой или бордюр прекрасно подходит для разграничения различных зон движения транспорта, в парках и везде, где существует дорожное покрытие. При этом дорожный бордюрный камень необходимо серьёзно закрепить, учитывая интенсивность эксплуатации. Он должен отвечать требованиям долговечности и устойчивости к внешним факторам.

Бордюрный камень (бортовой камень) применяемый для обустройства бордюров бывает двух видов: колотый бордюр и полированный. Оба остаются востребованными на рынке строительства. Бордюрный камень изготавливается из тяжелых и достаточно плотных материалов. Для сада и газонов бордюры так же изготавливаются из плотных устойчивых материалов, так как для них существует жесткое требование по прочности и качеству этого строительного изделия.

Производство бортового камня.

Сейчас бортовые камни производятся по технологии полусухого вибропрессования. Ранее они изготавливались методом опалубного литья бетона. Зачастую это происходило прямо там, где камни и укладывались. В итоге качество камней очень сильно страдало, и уже через 2-3 года использования начиналось их разрушение. Другим методом изготовления бортовых камней является обработка гранита. Такие элементы прочнее всего и имеют самый большой срок службы. Но их себестоимость очень высока.

Метод полусухого вибропрессования позволяет изготовить бортовые камни, которые могут служить до десятка лет. Они будут прочными, долговечными и стойкими ко всем видам воздействий и нагрузок. Ведь не зря бетонные конструкции, изготовленные по этой технологии, пользуются большой популярностью у строителей. Именно поэтому сейчас при прокладке новых трасс и ремонте старых идет постепенная смена бортовых камней, отлитых из бетона, камнями, изготовленных вибропрессованием. Именно они являются тем золотым вариантом, который обеспечивает удачное сочетание цены и качества.

дорога одежда профиль износ

7. Слои износа

Слой износа - верхний слой дорожного покрытия, непосредственно воспринимающий горизонтальные усилия от транспортных средств и препятствующий износу основных слоев дорожной одежды.

Устройство слоев износа, защитных и шероховатых слоев износа.

В процессе ремонта дорожного покрытия в зависимости от типа и состояния покрытия устраивают защитные слои асфальтобетона, слои износа или шероховатые слои, а также слои усиления. Каждый из этих слоев имеет своё основное назначение. Однако во многом их функции совмещаются.

Защитные (гидроизоляционные) слои толщиной от 0,5-1,0 мм до 10-15 мм устраивают, когда дорожная одежда и покрытие имеют высокую прочность и ровность, но обладают пористостью и водопроницаемостью. Основное назначение защитного слоя состоит в защите покрытия от проникания в него поверхностной влаги, т.е. в гидроизоляции покрытия.

Слои износа или коврики износа толщиной от 10 до 35 мм устраивают, когда дорожная одежда и покрытие имеют достаточную прочность, но верхний слой покрытия (слой износа) износился и процесс износа нарастает, появились мелкие трещины, выкрашивания или мелкие колеи по полосам наката. Основное назначение слоя износа состоит в восстановлении старого слоя износа и обеспечении износостойкости покрытия на новый срок службы.

Шероховатые слои различной толщины устраивают для создания шероховатой поверхности на тех покрытиях, где параметры шероховатости не обеспечивают требуемые сцепные качества. Основное назначение шероховатых слоев состоит в повышении сцепных качеств покрытий.

Каждый из перечисленных слоев должен обладать не только свойствами основного назначения, но в той или иной мере свойствами других слоев. Поэтому обычно функции защитных слоев, слоев износа и шероховатых слоев совмещаются путём соответствующего подбора гранулометрического состава, требований к прочности, износостойкости, морозостойкости и другим свойствам каменных материалов, требований к виду вяжущего, его свойствам, нормам расхода, введением различных добавок, а также выбора технологии работ.

Чаще всего устраивают шероховатые коврики износа, которые одновременно выполняют и функции защитных слоев. При этом к толстым относят слои толщиной более 30-35 мм, к тонким - слои толщиной 20-30 мм, очень тонким - слои толщиной 15-20 мм и супертонким - слои толщиной менее 15 мм.

Существует много различных способов устройства указанных слоев, применяемых материалов и машин для их устройства.

Обязательным этапом почти во всех случаях является предварительный ямочный ремонт, заливка трещин, устранение крупных неровностей и др.

Устройство слоев износа, защитных и шероховатых слоев, независимо от технологии строительства, требует:

- тщательной промывки щебня с целью удаления пылеватых частиц;

- проверки в лаборатории качества вяжущего, воды (при приготовлении битумной эмульсии), щебня (марки по прочности и износу, количества пылеватых и лещадных частиц);

- проверки в лаборатории адгезии вяжущего к поверхности щебня и, в случае необходимости, подбора ПАВ или замены вяжущего (битума) на вяжущее, приготовленное из другого сорта нефти;

- тщательной дозировки материалов на всех этапах строительства (от приготовления до укладки);

- постоянного контроля температуры на всех этапах строительства, начиная с приготовления исходных материалов;

- тщательного контроля процесса уплотнения ( дорожные катки, числа проходов по каждому следу, скорости движения).

Устройство шероховатого слоя из асфальтобетонных смесей. Для устройства шероховатых слоев применяют горячие асфальтобетонные смеси, отвечающие требованиям нормативных документов. Шероховатый слой устраивают на сухом, чистом и непромёрзшем покрытии (или основании). За 3-5 ч до начала укладки смеси поверхность покрытия (или основания) обрабатывается битумной эмульсией, вязким разжиженным битумом или жидким битумом (СГ 70/130). Норма расхода материалов: разжиженного или жидкого битума по основанию 0,5-0,8 и по покрытию 0,2-0,3 л/м2; 60 %-ной битумной эмульсии по основанию 0,6-0,9 и по покрытию 0,3-0,4 л/м2. Обработка вяжущими материалами не делается, если шероховатый слой устраивают на свежеуложенном покрытии. Температура укладываемой асфальтобетонной смеси должна быть не ниже 120°С, если не используются ПАВ, и не ниже 100°С при использовании ПАВ. Укладку и уплотнение смеси ведут в соответствии с требованиями нормативных документов. Предпочтительнее использовать катки на пневмошинах (10-12 проходов по каждому следу). Окончательное до уплотнение ведут тяжёлым вальцовым катком. А при не больших объемах лучше использовать одновальцовый ручной виброкаток. устранение колейности

Устройство шероховатых покрытий по способу втапливания щебня. Способ предусматривает распределение прочного щебня определённых размеров по поверхности свежеуложенного горячего асфальтобетона типов В и Д, состав которых должен соответствовать требованиям ГОСТ 9128-84. Толщина укладываемого слоя асфальтобетона должна быть не менее 3 см. Для втапливания используют щебень преимущественно изверженных горных пород с прочностью не ниже 1200-1000 кг/см2 и по износу не ниже марок И-I или И-II в зависимости от категории дороги. В покрытие втапливают щебень, обработанный битумом в асфальтосмесительной установке. Температура нагрева щебня и вяжущего при смешении зависит от марки последнего, температуры и влажности воздуха (табл. 17.1). При большей влажности и холодной погоде необходимо придерживаться верхних пределов температуры вяжущих. Массовая доля вяжущего для обработки щебня должна быть в пределах от 1-1,3 % от массы щебня. Большее количество назначают при использовании более вязких битумов и обработке щебня мелких размеров (5-10, 10-15 мм). Щебень и вяжущее тщательно дозируют. Щебень, обработанный вяжущим, при применении его горячим сразу после приготовления доставляют к месту строительства и укладывают на покрытие. Холодный щебень можно хранить до 4-8 месяцев на складе. Применение горячего щебня повышает качество шероховатого покрытия, но требует более высокой культуры труда.

При строительстве выполняются следующие технологические операции: укладка асфальтобетонной смеси и уплотнение асфальтобетонной смеси рабочими органами асфальтоукладчика и лёгкими катками; распределение щебня, обработанного вяжущим, слоем в одну щебёнку (горячий щебень распределяется сразу после окончания работы легких катков); прикатка щебня лёгкими катками на пневмоходу (два-три прохода); окончательное уплотнение покрытия и втапливание в него щебня. Норма расхода щебня для втапливания зависит от его размера: 5-10 мм - 6-8 кг/м2, 10-15 мм - 7-10 кг/м2, 15-20, 20-25 мм - 9-12 кг/м2. При распределении горячего щебня температура покрытия должна быть не менее 90-110°С. Более точно температура смеси в покрытии перед распределением щебня определяется опытным путём (она зависит от температуры воздуха, температуры и размера втапливаемого щебня).

Устройство слоев из открытых битумоминеральных смесей. Открытые битумоминеральные (БМО) смеси имеют повышенное содержание щебня (55-85 %), обеспечивающее каркасную структуру слоя и поверхность с высокими параметрами шероховатости. В качестве одного из примеров в табл. 17.2 представлен состав БМО, подобранный для условий Красноярского края. Остаточная пористость смеси варьируется в пределах 3-7 %. В качестве заполнителя, как правило, используются дроблёные пески и отсевы продуктов дробления горных пород (не ниже марки 800), содержащие до 6 % каменной пыли, которая выполняет роль минерального порошка.

Слой устраивают в сухую теплую погоду при температуре воздуха не ниже +5 С на тщательно очищенном от пыли и грязи сухом покрытии. На эксплуатируемых покрытиях должен быть выполнен текущий ремонт дорог, ямочный ремонт, санация трещин, устранение колейности, заливка трещин, ремонт дорожного покрытия. На цементобетонное покрытие за 1-2 дня до укладки смеси устраивают подгрунтовку жидким битумом (класса СГ) по норме 0,2-0,3 л/м2. Непосредственно перед укладкой смеси на покрытие разливают горячий вязкий битум марок БНД 90/130, 130/200 из расчета 0,5-0,6 л/м2. На асфальтобетонном покрытии подгрунтовку устраивают жидким битумом марки СГ 70/130 по норме 0,2-0,3 л/м2 или вязким битумом марки БНД 90/130 по норме 0,3-0,4 л/м2. Смесь укладывают асфальтоукладчиком с выключенными трамбующим брусом и виброплитой слоем, толщина которого зависит от размера щебня. Температуру распределения принимают по ГОСТ 9128-84. Уложенная смесь немедленно уплотняется самоходными катками на пневмошинах или с обрезиненными вальцами.

Порядок уплотнения:

а) при температуре воздуха 15°С и выше и скорости ветра не более 5 м/с: 10-14 проходов по одному следу лёгких катков при температуре смеси 120-140°С (меньшее число проходов относится к смеси пластичной, большее - к смесям сыпучей консистенции); 6-10 проходов тяжёлых катков при температуре смеси 90-120°С (меньшее число проходов относится к пластичным смесям, большее - к смесям сыпучей консистенции). После прохода легких катков параметры макрошероховатости составляют 0,8-0,9 от требуемых. После уплотнения тяжелыми катками макрошероховатость поверхности, плотность, водостойкость слоя достигают требуемых значений. Минимальная температура уплотнения слоев из горячих смесей - 50°С;

б) при температуре воздуха 5-15°С и скорости ветра не более 10 м/с: 5-8 проходов лёгких катков при температуре смеси 130-150°С; 14-18 проходов тяжёлых катков при температуре смеси 100-130°С.

Поверхностная обработка покрытий. На асфальтобетонных и других чёрных покрытиях устраивают, как правило, одиночную поверхностную обработку, на цементобетонных - двойную. При выборе способа поверхностной обработки учитывают ее назначение, условия движения по дороге, климатические условия района строительства, характеристики имеющихся материалов, технологические возможности средств механизации. Для поверхностной обработки используют фракционированный щебень по ГОСТ 8267-93 из трудношлифуемых изверженных и метаморфических пород марки не ниже 1200 фракций 5-10,10-15, 15-20, 20-25 мм с преимущественно кубовидной формой зёрен. Содержание пластинчатых зёрен должно составлять не более 15 %. Содержание пылеватых, глинистых и илистых частиц не должно превышать 1 % по массе. В качестве вяжущего используют битум и битумные эмульсии.

Поверхностная обработка с применением вязкого битума. Для поверхностной обработки применяют вязкие дорожные битумы (ГОСТ 22245-90), щебень должен быть получен из пород высокой прочности и износостойкости. Допускается применять разнопрочный щебень с содержанием менее прочного компонента не более 50 %. Битум для поверхностной обработки применяют при температуре нагрева, обеспечивающей его нормальное прилипание к минеральному материалу. Для улучшения прилипания возможно использовать поверхностно-активные добавки или активаторы. Щебень должен быть обработан битумом по норме 1-1,5 % от массы щебня (битум марок БНД 60/90, 90/130, 130/200, МГ 70/130, 130/200 и др.). Возможно применение необработанного вяжущим щебня, но на дорогах с интенсивностью движения менее 1000 авт./сут. Не обрабатывают битумом щебень, используемый для второй россыпи при устройстве поверхностной обработки с двукратным распределением щебня.

Поверхностную обработку устраивают в летний период на сухом и достаточно прогретом покрытии при температуре воздуха не ниже 15°С. Процесс строительства включает следующая операции: устранение всех имеющихся повреждений и дефектов на покрытии, ямочный ремонт, устранение колейности, санация трещин, ремонт дороги; тщательная очистка покрытия от пыли, грязи, остатков материала после ремонта дороги; розлив вяжущего; распределение щебня; уплотнение. Нормы расхода битума и щебня приведены в табл. 17.3. При одиночной поверхностной обработке с двукратным распределением щебня вяжущее наносят в большем количестве. По нему сначала распределяют щебень с размером зёрен 15-25 мм с прикаткой его катками, а затем фракции 5-10 мм, который укатывают 4-5 проходами катка по каждому следу со скоростью 2-3 км/ч. Битум должен полностью покрывать поверхность покрытия, без пропусков. Щебень можно распределять самоходными, навесными и веерными распределителями. Его немедленно укатывают средними (два-три прохода по одному следу), а затем тяжёлыми катками (не менее двух проходов по одному следу). Следует применять дорожные катки на пневматических шинах или с обрезиненными вальцами.

Поверхностная обработка с использованием битумной эмульсии. Используются преимущественно катионные битумные эмульсии класса ЭБК-1, ЭБК-2. Менее эффективно применение анионных эмульсий. Эмульсии должны выдерживать испытания на сцепление плёнки вяжущего со щебнем по ГОСТ Р 52128-2003. При катионных эмульсиях щебень не обрабатывается вяжущим, при анионных лучше использовать чёрный щебень. При использовании катионных битумных эмульсий работы производят при температуре воздуха не ниже +5°С, при использовании анионной эмульсии - не ниже +15°С.

Для прочного сцепления битумной эмульсии с обрабатываемым покрытием следует обеспечить его чистоту. Очистку покрытия следует выполнять непосредственно перед началом поверхностной обработки. При сухой жаркой погоде покрытие увлажняют (0,5 л/м2) непосредственно перед основным розливом эмульсии. Температура и концентрация эмульсии устанавливаются в зависимости от погодных условий: при температуре воздуха ниже 20°С применяют эмульсию с концентрацией битума 55-60 % и температурой 40-50°С; при температуре воздуха выше 20°С подогревать эмульсию не надо и концентрацию битума можно уменьшить до 50 %. Вязкость эмульсии должна быть в пределах 15-30 с.