Типы дорожных одежд и виды покрытий по капитальности

Основные виды дорожных покрытий

Допускаемая скорость и удобство движения – определяются в основном покрытиями, которые могут быть разделены на основные конструктивные типы.

Асфальтобетон представляет собой искусственный строительный материал, который получается при уплотнении в горячем состоянии смеси, состоящей из подобранного по крупности малопористого каменного остова – щебня или гравия и песка, связанных между собой смесью тонкого минерального порошка с битумом, вводимым в зависимости от состава асфальтобетонной смеси в количестве от 3,5 до 9 %. Различают асфальтобетоны крупнозернистые, мелкозернистые и песчаные. Особенностью асфальтобетонов является зависимость их свойств от температуры.

Цементобетонные покрытия обладают большой монолитностью и высоким сопротивлением нагрузкам. Их строят в виде отдельны плит размерами в плане 3 : 4 или 6 : 7 м при толщине от 18 до 24 см. Плиты отделяются друг от друга швами, необходимые для компенсации изменений и длины при колебаниях температуры. Различают швы расширения, сокращающиеся при удлинении плит, и швы сжатия, расширяющиеся при укорочении плит. Для обеспечения совместной работы плит и сохранения их взаимного расположения в швы вводят стальные стержни – штыри, которые обеспечивают возможность изменения длины плит и передают с одной плиты на другую вертикальные нагрузки и частично изгибающие моменты. Свойства цементобетонных покрытий не меняются при колебаниях температуры. При правильном подборе состава бетонной смеси и соблюдении технологических правил строительства износ цементобетонных покрытий незначителен, и они более долговечны, чем другие виды дорожных покрытий.

Пропитка – введение эмульсий или разогретых вязких битумов и дегтей в покрытие путем разлива по поверхности не полностью укатанного слоя щебня одинаковой крупности. Покрытия из щебня и гравия, обработанные органическими вяжущими материалами, хорошо сопротивляются разрушающему действию движения автомобилей благодаря прочному соединению каменных частиц, вводимых вяжущими. Такие одежды водостойки.

Поверхностная обработка – тонкий защитный слой, создаваемый на поверхности дорожной одежды путем разлива 2 – 2,5 л/кв.м битума с последующей засыпкой очень мелким щебнем и прикаткой.

Щебеночные покрытия обладают малым сопротивлением износу при проезде автомобилей, так как касательные усилия, возникающие в зоне контакта пневматических шин с покрытием, нарушают эффект укатки. Поэтому как самостоятельный тип щебеночные покрытия применяют лишь при малой интенсивности движения.

Мостовые – покрытия и основания, устроенные из отдельных, установленных вплотную друг к другу естественных или искусственных камней.

Усовершенствованные мостовые, устраиваемые из брусчатки или клинкера, отличаются ровной поверхностью. Мостовые из грубого колотого или валунного камня (булыжные мостовые) иногда используют на дорогах 2 и 3 категорий как покрытие временного типа или как основание под более совершенные типы покрытий, а на дорогах более низких категорий – как самостоятельный тип категорий.

Асфальтобетонные дороги — битумная основа цивилизации | «Советы Хозяевам»

Асфальт можно по праву назвать одним из китов, на которых держится нынешняя модель человеческого общества, уже хотя бы потому, что автомобильная транспортная система, без которой немыслима современная экономика и даже само появление автомобиля в его нынешнем виде стало возможным лишь благодаря изобретению современной концепции асфальтированной дороги.

Как устроена асфальтовая дорога

Создание дороги ХХI века — сложная инженерная задача. В основе всего сооружения лежит выровненное и уплотненное земляное полотно, поверх которого отсыпается подстилающий слой из уплотненного песка. Задача этого слоя — отведение либо удержание в порах песка свободной воды в процессе строительных работ, пока не заработают водоотводные устройства дороги.

Асфальтовая дорога в разрезе

Поверх подготовительного слоя устраивают щебеночный, или технологический слой. Его задача обеспечить нормальное движение машин и механизмом при строительстве дороги. Он же служит «телом» дороги. Материалом служит уплотненный щебень и (или) гравий различного гранулометрического состава.

Для нормального сцепления асфальтового покрытия слой щебня проливают слоем расплавленного битума или битумной эмульсией. И лишь после этого производится асфальтирование, то есть, устройство последнего, верхнего слоя из асфальтобетона, представляющего собой смесь минеральных материалов (песок, щебень, минеральный порошок различного состава) и битумного вяжущего.

Строительство современных дорог — сложная инженерная задача

Помимо этих основных слоев, дороги могут дополнительно усиливаться и модифицироваться различными дополнительными слоями: укладкой поверх щебня может устраиваться усиливающая подушка из пескоцементной смеси, укладываться армирующий слой специального полотна из резинобитума и стекловолоконной сетки. На подготовительный слой может стелиться геотекстиль и т.д.

Строительство асфальтовой дороги

Само полотно дороги начинается с устройства котлована, как говорят строители «ванны» или «корыта». Задача этого конструктива удалить слабый и неустойчивый грунт до плотного основания.

Порой, делать это приходится на значительную глубину. Например, при строительстве трассы «Свердловск – Серов», в болотистой тайге Северного Урала местами приходилось снимать до 9 метров плывущего грунта.

Дно «корыта» уплотняют дорожными катками, после чего отсыпают песком, который так же тщательно прокатывают, добиваясь коэффициента уплотнения не менее 0,98.

Иногда разработку грунта для устройства дорожного корыта приходится выполнять на значительную глубину

По слою песка выполняют укладку щебня или пескогравийной смеси, толщиной слоя порядка 12-18 см в уплотненном состоянии. С помощью этого слоя формируют и предусмотренные проектом поперечные уклоны дороги, поэтому его выполняют по маякам с постоянным геодезическим контролем.

Щебень проливают битумной эмульсией или расплавленным битумом. И не раньше чем через 6 часов после этого, приступают к укладке асфальта. Делают это с помощью механических асфальтоукладчиков, распределяя асфальтобетонную смесь равномерным слоем и укатывая катками.

Укладка асфальта

В стесненных местах, вблизи разного рода конструкций, укладку и разравнивание асфальта производят вручную, с уплотнением вибротрамбовками.

Работы ведут в сухую погоду, при температуре воздуха не ниже +5 градусов Цельсия.

Самостоятельное устройство асфальтовых дорог и проездов

Покрытие дороги асфальтобетоном можно выполнить и самостоятельно.

Поскольку самостоятельно устраиваемые проезды и проходы, как правило, не рассчитаны на значительные нагрузки, используют так называемый холодный асфальт, изготовленный на битумах с более низкой температурой плавления. Такие смеси не требуют значительного разогрева и могут укладываться при температуре от 30°С.

Выполнив работы тщательно, с качественным уплотнением слоев, Вы получите удобную дорогу, которая может служить десятки лет.

Облегченные и переходные дорожные одежды

2.25. Дорожные одежды облегченного типа с усовершенствованными покрытиями (асфальтобетонные, дегтебетонные, из черного щебня, из щебня, обработанного вяжущими по способу пропитки, из крупнообломочных материалов, из песчаных или супесчаных грунтов, обработанных в установке битумной эмульсией совместно с цементом) необходимо применять преимущественно на дорогахIII,IV,II-с иIVпкатегорий (рис. 2.2) и при стадийном строительстве дорожных одежд на первой стадии строительства дорог II,II-cиIIIпкатегорий. Такие одежды можно устраивать и на внутрихозяйственных дорогах промышленных и сельскохозяйственных предприятий, где по санитарным условиям не могут быть допущены покрытия переходного типа.

2.26. Усовершенствованное покрытие облегченных дорожных одежд следует, как правило, устраивать толщиной 4-6 см при применении асфальтобетона и 6-8 см при использовании других материалов, указанных в п. 2.25. Более точно толщину покрытия нужно устанавливать расчетом на прочность.

2.27. Основания для облегченных дорожных одежд с усовершенствованным покрытием, как правило, необходимо устраивать из монолитных и зернистых материалов. При этом на дорогах III,II-с и IV категорий целесообразно устраивать основание дорожной одежды из гравийного пористого асфальтобетона; гравийно-песчаных смесей, обработанных эмульсией, дегтями и другими органическими вяжущими; различных материалов и грунтов и побочных продуктов промышленности, обработанных неорганическими или комплексными вяжущими, щебеночных и щебеночно-гравийных смесей.

2.28. Дорожные одежды с покрытиями переходного типа (щебеночные и гравийные из прочных пород, из малопрочных каменных материалов и грунтов, укрепленных органическими, неорганическими или комплексными вяжущими, мостовые из булыжного и колотого камня) следует устраивать на дорогах IV, III-с и V категорий (рис. 2.3). При стадийном строительстве дорожной одежды такие конструкции нужно предусматривать на первой стадии строительства дорогIII,IIIп,III-с иIVпкатегории. Их можно применять на внутренних дорогах промышленных предприятий и строительных объектов, где по санитарным условиям движения нет необходимости в устройстве покрытий усовершенствованных типов. (СНиП «Автомобильные дороги. Нормы проектирования».)

2.29. При проектировании дорожных одежд с покрытием переходного типа надо стремиться, чтобы одежды состояли из одного-двух слоев.

Для покрытий, устраиваемых по способу заклинки, следует применять фракционированный щебень естественных горных пород, щебень из горнорудных отходов и щебень из малоактивных металлургических шлаков (ГОСТы на «Щебень из естественного камня для строительных работ» и «Щебень шлаковый доменный и сталеплавильный для дорожного строительства»).

2.30. При конструировании одежд переходного типа как первоочередной конструкции стадийного строительства для устройства слоев одежды на первой стадии необходимо применять материалы, которые отвечают требованиям, предъявляемым к материалам для устройства слоев основания под усовершенствованные покрытия. В ряде случаев для сокращения первоначальных затрат могут оказаться целесообразными упрощенные конструкции, движение по которым в неблагоприятный период года должно быть ограничено по нагрузке на ось транспортных средств и по интенсивности.

Рис. 2.2. Конструкции облегченных одежд дорог III-IV категорий с усовершенствованным покрытием (примеры):

1 — асфальтобетон мелкозернистый II-III марок; 2 — крупнозернистый асфальтобетон или фракционированный щебень (гравий), обработанный битумом; 3 — подобранная щебеночная (гравийная) смесь, щебень с расклинкой; 4 — грунт укрепленный неорганическим вяжущим; 5 — грунт повышенной плотности; 6 — песок, гравий, шлак; 7 — щебень обработанный органическим вяжущим в установке; 8 -грунт или материал, обработанный комплексными вяжущими; 9 — грунт или малопрочный каменный материал, обработанный органическим вяжущим; 10 — грунт повышенной плотности

Рис. 2.3. Конструкции одежд дорог IV-V категорий с переходными типами покрытий (примеры):

1 — поверхностная обработка; 2 — подобранные гравийные или песчаные смеси, укрепленные портландцементом; 3 — песок, гравий, шлак; 4 — грунт повышенной плотности; 5 — грунт, укрепленный неорганическим или жидким органическим вяжущим; 6 — щебень; 7 — гравийная смесь; 8-гравийная смесь из некондиционных материалов, укрепленная малыми дозами цемента; 9 — гравийно-песчаная смесь; 10 — грунт с добавлением щебня

Общие сведения об автодорогах

Категории:

  • Е – автодороги европейского направления.
  • М – федеральные трассы.
  • Р – дороги между административными центрами.
  • А – дороги, ведущие к транспортным узлам: аэропорт, речпорт, морской порт и т.п.
  • К – дороги в регионах.
  • Н – остальные дороги.

Так же дорогие делят еще на классы:

  1.  Скоростные дороги (магистраль, автострада и т.п.) – ширина подобной дороги должны быть не менее 15 м. Так же обязательно должна присутствовать разделительная полоса. Более двух полос в одну сторону. Такие дороги предусмотрены для большого потока машин. Подобные дороги должны быть покрыты качественным бетоном. По дорогам подобного типа разрешено движение более 120 км/ч. Статистика показывает, что более 7 000 автомобилей проходит в течение 24 часов по таким трасам.
  2. Дороги с асфальтом – чаще всего это дороги, которые соединяют административные центры. Ширина дороги в этом случае должна быть более 7,5 м. За сутки поток машин достигает отметки в 3-3,5 тыс. автомобилей. Допустимая скорость до 120 км/ч.
  3. Автодороги с меньшей пропускной способностью – обычно проезжает менее 3 000 авто. Ширина таких дорог по стандартам 3,5 -7 м. В качестве покрытия может быть асфальт, но иногда допускается просто булыжное покрытие. Скоростной режим на таких дорогах достигает отметки 100 км/ч, а транспорт более 6 тон не имеет возможности проехать. Эта категория имеет покрытие более низкого качества. Именно поэтому движение затруднённое, особенно осенью и весной. Скорость не должна превышать 80 км/ч, а за сутки проезжают только 1000 машин. Грузовики не допускаются к проезду по этой дороге, так как могут нанести, серьезны повреждения покрытию.
  4. Проселочная дорога – в большинстве случаев эта дорога вообще без покрытия.
  5. Лесная дорога – из названия ясно, что это дороги, которые пролегают в лесу. Эти дороги чаще всего используют, что бы отслеживать состояние леса, по ним движутся егеря, лесовозы и т.п. Так же по этим дорогам движутся пожарные в случае лесного возгорания.

К сожалению не все дороги в России могут похвастаться хорошим качеством. А ведь именно от этого зависят грузо и пассажирские перевозки. Некачественная дорога можем привести к авариям, поломке транспортного средства, увеличению расхода топлива и т.п.

В зависимости от покрытия дороги делят на:

  • — мостовые,
  • — дороги из цемента и бетона,
  • — гравийные,
  • — грунтовые,
  • — дегтебетонные,
  • — дороги из асфальта и бетона,
  • — покрытие веществами с органическими материалами.

Марки асфальта

При покупке асфальтового покрытия, надо обратить внимание на марку материала — показатель, характеризующий его плотность. В современном строительстве используется:. Марка 1

К асфальту этого типа относятся разнообразные смеси — гравийные, песчаные, высокопористые, пористые, плотные, высокоплотные. Они объединены общей особенностью: максимальной прочностью и суперустойчивостью к атмосферным воздействиям и механическим нагрузкам. Асфальт марки 1 используют при укладке нижнего слоя полотна дороги

Марка 1. К асфальту этого типа относятся разнообразные смеси — гравийные, песчаные, высокопористые, пористые, плотные, высокоплотные. Они объединены общей особенностью: максимальной прочностью и суперустойчивостью к атмосферным воздействиям и механическим нагрузкам. Асфальт марки 1 используют при укладке нижнего слоя полотна дороги.

Марка 2. Этот стройматериал называют бетоном, он используется в разных сферах при укладке верхнего слоя дорожного полотна. К асфальту марки 2 относятся смеси разного типа: пористые, высокоплотные, плотные и т. д. Он широко применяется в строительстве автодорог, в ремонтных работах, при благоустройстве жилых дворов и парковых зон.

Марка 3. За счет отсутствия щебня, это самый плотный и непрочный стройматериал. Основой асфальта этого типа является песок и минеральные порошки. Он используется для «ямочных» ремонтных работ и устройства дорог с небольшой нагрузкой. Его используют для создания тротуаров, пешеходных и парковых дорожек, обустройства дворов учебных заведений и приусадебных площадок.

Важную роль играет показатель процентного соотношения песка и щебня или гравия, от которого зависят характеристики и свойства асфальта. Различают типы асфальт А, Б, В, Г, Д. Чем позже находится в алфавите буква, тем больший процент песка в асфальтовой смеси:

  1. Тип асфальта А. Содержание щебня 50-60 %.
  2. Асфальт Б. Смесь включает 40-50 % щебня (гравия).
  3. Асфальт В. В составе смеси содержится 30-40 % щебня или гравия.
  4. Асфальт Г. Содержит 30 % искусственного песка, полученного путем отсева дробления.
  5. Асфальт Д. Имеет в составе 70 % искусственного песка.

Главный недостаток обычного асфальта — плохая переносимость высоких температур. Дорожное покрытие плавится в жару и дорога быстро расслаивается. Поэтому сегодня пользуется спросом асфальт с разными добавками. Например, пластмассовые или резиновые добавки значительно улучшают эксплуатационные качества дорожного покрытия.

Бетон

Бетонная дорога в Сан-Хосе , Калифорния

Бетонная дорога в Юинге , Нью-Джерси . Первоначальный тротуар был уложен в 1950-х годах и с тех пор не претерпел значительных изменений.

Бетонные поверхности (в частности, портландцементный бетон) создаются с использованием бетонной смеси портландцемента, крупного заполнителя , песка и воды. Практически во все современные смеси также будут добавляться различные добавки для повышения удобоукладываемости, уменьшения необходимого количества воды, смягчения вредных химических реакций и для других полезных целей. Во многих случаях также будут добавлены заменители портландцемента, такие как летучая зола . Это может снизить стоимость бетона и улучшить его физические свойства. Материал наносится в свежеприготовленном растворе и обрабатывается механически, чтобы уплотнить внутреннюю часть и выдавить часть цементного раствора на поверхность, чтобы получить более гладкую и плотную поверхность, свободную от сот. Вода позволяет смеси соединяться на молекулярном уровне в химической реакции, называемой гидратацией .

Бетонные поверхности подразделяются на три основных типа: соединенные ровные (JPCP), соединенные армированные (JRCP) и непрерывно армированные (CRCP). Один элемент, который отличает каждый тип, — это система соединения, используемая для контроля развития трещин.

Одним из основных преимуществ бетонных покрытий является то, что они обычно прочнее и долговечнее, чем асфальтовые дороги. Они также могут иметь желобки, чтобы обеспечить прочную, устойчивую к скольжению поверхность. Предыдущий недостаток состоял в том, что они имели более высокую начальную стоимость и могли требовать больше времени для строительства. Эту стоимость обычно можно компенсировать за счет длительного срока службы дорожного покрытия и более высокой стоимости битума. Бетонное покрытие можно поддерживать с течением времени, используя ряд методов, известных как восстановление бетонного покрытия, которые включают алмазное шлифование , модернизацию дюбелей , герметизацию стыков и трещин, вышивание крестовин и т. Д. Алмазное шлифование также полезно для снижения шума и восстановления сопротивления скольжению в старое бетонное покрытие.

Первая улица в Соединенных Штатах , чтобы быть вымощена бетоном был суд авеню в Bellefontaine, Огайо в 1893. первой милей бетонного покрытия в Соединенных Штатах была на Вудворд — авеню в Детройте, штат Мичиган , в 1909. После этих первых применений, то , созданная в октябре 1913 г. для надзора за созданием одной из первых трансконтинентальных магистралей США с востока на запад для тогдашнего нового автомобиля, начала закладывать специально вымощенного бетоном дорожного полотна в различных местах Америки. Средний Запад, начиная с 1914 года к западу от Мальты, штат Иллинойс , при использовании бетона с указанным бетонным «идеальным участком» для шоссе Линкольн в округе Лейк, штат Индиана, в 1922 и 1923 годах.

Бетонные дороги могут производить больше шума, чем асфальт, из-за шума шин от трещин и деформационных швов. Бетонное покрытие, состоящее из нескольких плит одинакового размера, будет производить периодический звук и вибрацию в каждом транспортном средстве, когда его шины проходят через каждый компенсатор. Эти монотонные повторяющиеся звуки и вибрации могут вызывать утомление или гипнотический эффект на водителя во время долгой поездки.

Причины разрушения

В результате использования покрытий из асфальтобетона, они подвергаются различным деформациям. Износ дорог образуется из-за внешних и внутренних воздействий на . Дефекты на покрытии от влияния внешних факторов включают в себя:

  • силовые нагрузки от автомобильных колес;
  • атмосферные осадки (дождь, температурные изменения, оттаивание, снег, замораживание).

Основные причины разрушений — несоблюдение технологии укладки или ремонта дорожного полотна и воздействие автомобилей. Внутренние факторы, связанные с разрушением асфальтобетонного покрытия, возникают вследствие неправильного составления проекта для дорог, их строительства и ремонта:

  1. К разрушению дорожной поверхности приводит неправильное проектирование асфальтобетонной автомобильной трассы. Неточно проведенные исследования, расчеты и допущенные ошибки при определении интенсивности потока транспортных средств могут способствовать образованию дефектов на дороге из асфальтобетона и привести к разрушению дорожного сооружения, а именно: нарушится целостность асфальтного слоя на дорожных покрытиях; грунт основания просядет; снизится прочность грунтовой подушки; последует износ асфальтобетонного настила.
  2. Применены старые методики и выбраны материалы низкого качества при работе с покрытием из асфальтобетона. Совсем недавно, для монтажа, укладки асфальтного раствора и ремонта трасс использовали горячие , в состав которых входил некачественный битум. Он вызывал повреждения дорожного настила и ухудшал прочностные характеристики готовой смеси для асфальтирования дорожной поверхности. Однако строительство не стоит на месте, и уже сегодня разрабатываются и внедряются новейшие полимерно-битумные материалы, способные значительно повысить свойства материала и будущей трассы. Большую популярность приобрели различные добавки в смесь для: улучшения сцепления, повышения стойкости к воздействию воды и образованию трещин. Благодаря этим добавкам обеспечивается стойкость дорожного полотна к минусовым температурам. Чтобы избежать дефектов и износа дорожного полотна, следует не только применять новые смеси для укладки асфальта, но и выбирать новые технологии, которые позволят стабилизировать и укрепить ослабшие подвижные почвы основания. Чтобы предотвратить разрушения покрытий, используют армирующую сетку, которая усилит дорожную конструкцию и увеличит продолжительность срока эксплуатации асфальтированного полотна.
  3. Дефекты и износ на асфальтобетонном покрытии возникают вследствие неправильного технологического процесса при возведении дорожной конструкции. Разрушения образовываются из-за допущенных ошибок при укладке асфальта и ремонте трассы. Способствуют возникновению дефектов нарушения правил перевозки асфальтобетонного раствора, в результате чего, смесь подается неправильной температуры. При уплотнении уложенной смеси не были удалены пузырьки воздуха или, наоборот, раствор был слишком уплотнен, тогда асфальтированное полотно начнет трескаться и расслаиваться. Разрушения трассы могут возникнуть в результате некачественной подготовки земельного полотна и работ по укладке дорожного сооружения.
  4. Дефекты на дорожном покрытии чаще всего образовываются в результате погодных условий, когда во время дождей влага проникает в асфальтированное полотно, а жаркие лучи солнца портят верхний слой трассы – осуществляется ухудшение прочности асфальтобетона, что приводит к образованию выбоин. В период минусовых температур собравшаяся влага в слоях асфальтобетона способна увеличиваться в объеме и тем самым разрушать структуру и уплотнение асфальта.
  5. В результате больших нагрузок от транспортных средств происходит разрушение дорожного полотна. Высокие нагрузки на поверхность трассы обусловлены интенсивным потоком транспортных средств, в результате чего, норма пропускной способности за 24 часа превышается и как последствие – ресурс полотна трассы снижается. Повышение осевой нагрузки вследствие эксплуатации дорожного покрытия транспортными средствами большой грузоподъемностью, приводит к разрушениям асфальтобетонного полотна, образованию колеи и трещин.

Повреждения дорожного покрытия из асфальтобетона могут происходить вследствие комплексного влияния внешних и внутренних факторов.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий