Конструирование и расчет дорожных одежд
 Скачать 1.64 Mb.
|
|
Конструирование и расчет дорожных одежд 40 неблагоприятных водных, грунтовых и климатических условиях устраивают дополнительный слой основания. Он выполняет функции морозозащитного, дренирующего и т. д. слоев. В технической литературе можно встретить несколько иное опре- деление для конструктивных слоѐв дорожной одежды (например, [7]): Покрытие – верхняя часть дорожной одежды, состоящая из од- ного или нескольких единообразных по материалу слоѐв, непосред- ственно воспринимающая усилия от колѐс транспортых средств и подвергающаяся прямому воздействию атмосферных агентов. По поверхности покрытия могут быть устроены слои поверхностных об- работок различного назначения. Основание – часть конструкции дорожной одежды, расположен- ная под покрытием и обеспечивающая совместно с покрытием пере- распределение напряжений в конструкции и снижение их величины в грунте рабочего слоя земляного полотна. Дополнительные слои основания (морозозащитные, теплоизоля- ционные, дренирующие и др.) – слои между основанием и верхом ра- бочего слоя земляного полотна, обеспечивающие морозоустойчивость и дренирование дорожной констукции, позволяющие снижать толщи- ну вышележащих слоѐв из дорогостоящих материалов. Между основанием и покрытием при необходимости укладыва- ют выравнивающий слой из обработанных вяжущими зернистых ма- териалов, который в качестве конструктивного слоя одежды не рас- сматривается и в расчетах не учитывается. Дорожные одежды сооружают на земляном полотне, верхняя часть которого носит название рабочего слоя [34]. Дорожная конструкция, кроме конструктивных слоев дорожной одежды, включает в себя обочины, разделительную полосу (на доро- гах I категории), откосы (рис. 2.1). Для проектирования обочин реко- мендовано использовать отраслевые дорожные нормы [40]. На обочинах и разделительной полосе с целью повышения без- опасности движения и предотвращения разрушения кромок проезжей части устраивают укрепленные полосы (полосы с твердым покрытием, ограничивающие проезжую часть и отличающиеся от нее цветом или отделенные разметкой). Укрепленную полосу обочины называют так- же краевой полосой [15], краевой укрепительной полосой. 40 / 44 2. Конструирование дорожных одежд 41 Рис. 2.1. Поперечный разрез типовых дорожных одежд с цементобе- тонным покрытием, устраиваемых комплектами машин: а – со скользящими формами; б – с применением рель-форм; 1 – покры- тие; 2 – выравнивающий слой; 3 – основание; 4 – дополнительный слой основания; 5 – земляное полотно; b – укрепленная полоса; С – обочина По сопротивлению нагрузкам от автотранспортных средств и по реакции на климатические воздействия дорожные одежды принято подразделять на одежды с жѐсткими покрытиями и слоями (жѐсткие дорожные одежды) и на одежды с нежѐсткими покрытиями и слоями основания (нежѐсткие дорожные одежды). Их деление выполнено по механическим свойствам материала покрытия и основания. Жѐсткими считают одежды, у которых материал одного или не- скольких слоев обладает сопротивлением изгибу и модулем упруго- сти, практически не зависящим от температуры и влажности (см. п. 2.4). К ним относят одежды с цементо- и железобетонными покры- тиями и основаниями [41]. Нежѐсткими называют одежды, прочность материалов слоев которых при изгибе и модуль упругости существенно зависят от тем- а б 41 / 44 Конструирование и расчет дорожных одежд 42 пературы и влажности (асфальтобетон и др.), или же одежды с несу- щими слоями, неспособными сопротивляться изгибу (щебень, гравий- но-песчаные смеси и т. д.) [39]. Методы расчета жестких и нежестких дорожных одежд суще- ственно различаются. Типы дорожных одежд, основные виды покрытий и область их применения по [34] приведены в табл. 2.1. Таблица 2.1 Тип дорожной одежды, вид покрытия и область их применения по СП 94.1330.2012 Типы дорожных одежд Основные виды покрытий Применяются в соответствии с пунктом СП Капитальные Цементобетонные монолитные 8.20; 8.27; 8.41 Железобетонные или армобетонные сборные 8.22; 8.24 Асфальтобетонные 8.42 Облегченные Асфальтобетонные 8.42 Из щебня, гравия и песка, обработанных вяжущими 8.43; 844 Переходные Щебеночные и гравийные; из грунтов и местных малопрочных каменных мате- риалов, обработанных вяжущими или армированных геосинтетикой 8.43–8.46 Низшие Из грунтов, укрепленных или улучшен- ных добавками 8.43; 8.44 В графе три табл. 2.1 приведены следующие пункты, нашедшие отражение в СП 34.13330.2012: 8.20 – толщину бетонных покрытий назначают по расчѐту с учѐтом вида оснований (для дорог I категории не менее 22 см, а для дорог II–III категорий – 20 см, при щебѐночных и гравийных основаниях – 22 см); 42 / 44 2. Конструирование дорожных одежд 43 8.22 – покрытия из сборных железобетонных плит на автомо- бильных дорогах предусматривают для сложных природных условий или при высоких насыпях, когда трудно обеспечивать стабильность земляного полотна; 8.24 – конструкции дорожных одежд со сборным покрытием из железобетонных и армобетонных плит допускается принимать на ос- нове технико-экономических обоснований в районах со сложными инженерно-геологическими, гидрогеологическими и климатическими условиями с учѐтом ГОСТ Р 54257; 8.41 – для цементобетонных покрытий и оснований следует принимать бетоны тяжѐлый и мелкозернистый по ГОСТ 25192 и ГОСТ 26633; 8.43 – каменные материалы и грунты, обработанные неоргани- ческими вяжущими, для покрытий и оснований должны соответство- вать требованиям ГОСТ 23558; 8.44 – при устройстве оснований дорожных одежд по способу заклинки применяют щебень, отвечающий требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 3344 и ГОСТ 25607. При устройстве щебѐночных слоѐв допус- кают в качестве расклинивающего материала применять асфальтобе- тонные смеси, а также мелкозернистые щебѐночно-песчаные смеси, обработанные цементом. Классификация дорожных одежд и покрытий (например, по [2]) приведена в табл. 2.2. Таблица 2.2 Тип дорожной одежды, вид покрытия по ОДН 218.046-01 Тип дорожной одежды Вид покрытия Материал и способ укладки Капитальный Усовершен- ствованное Горячая асфальтобетонная смесь Облегченный То же Горячая и холодная асфальтобетонные смеси. Органоминеральные смеси с жидкими орга- ническими вяжущими, то же совместно с ми- неральными вяжущими; с вязкими, в том числе эмульгированными, органическими вяжущими совместно с минеральными 43 / 44 Конструирование и расчет дорожных одежд 44 Окончание табл. 2.2 Тип дорожной одежды Вид покрытия Материал и способ укладки Облегченный То же Каменные материалы и грунты, обработан- ные битумом смешением на дороге или мето- дом пропитки; то же, обработанные органи- ческими вяжущими методом пропитки. Чер- ный щебень, приготовленный в установке и уложенный способом заклинки. Пористая и высокопористая асфальтобетонная смесь с поверхностной обработкой. Прочный ще- бень с двойной поверхностной обработкой Переходный Переходное Щебень прочных пород по способу заклин- ки; грунты и малопрочные каменные мате- риалы, укрепленные вяжущими; булыжный и колотый камень (мостовые) Низший То же Щебеночно-гравийно-песчаная смесь; мало- прочные каменные материалы и шлаки; грун- ты, укрепленные или улучшенные местными материалами; древесные материалы и др. 2.3. Задачи и принципы конструирования дорожных одежд Основными документами при конструировании нежестких дорож- ных одежд на дорогах общего пользования являются СП 34.13330.2012, ПНСТ 265-2018 и рекомендации [1, 3, 34]. Проектирование дорожной одежды представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции (системы «дорожная одежда – рабочий слой земляного полотна») на прочность, морозоустойчивость и осушение с целью выбрать наиболее эконо- мичный в данных условиях вариант на основе технико-экономиче- ского обоснования, обеспечивающий надѐжную работу дорожной конструкции в межремонтный период [42]. 44 / 44 |