Конструкция асфальтобетонных покрытий

Современная тенденция — конструировать и строить дорожные одежды с наименьшим числом слоев вплоть до одного, укладывае­мого прямо на земляное полотно. Уменьшение числа слоев значи­тельно сокращает сроки развертывания (и соответственно сверты­вания) частных потоков, облегчает организацию строительства, сокращает его сроки, а главное, сокращает разнообразие требуе­мых комплектов машин, дает экономию в затратах труда и машиносмен.

В соответствии с этим возможные к применению конструкции дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями представлены на рис. 62. В соответствии с конструкцией одновременно назначают

Рис. 62. Конструкции дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями:

1 — верхний слой асфальтобетона, 2 — нижний слой пористого асфальтобетона; 3 — щебе­ночная (гравийная» смесь, обработанная органическим вяжущим: 4 — нижний слой основа­ния (щебеночный, гравийный, шлаковый и т. д.); 5 — дренирующий слой (песчаный); 6 — щебенистый асфальтобетон; 7 — малощебенистый асфальтобетон даже IV марки с втопленным на поверхности нешлифующимся прочным щебнем, обработанным или не­обработанным битумом

вид и тип асфальтобетонов и марку асфальтобетонной смеси для него. Так как состав смеси и требуемые для нее материалы опреде­ляют ее стоимость, то при уточнении конструкции, назначении тол­щины слоев одежды проводят технико-экономические расчеты. Одна строительная стоимость не определяет целесообразность и полное экономическое обоснование выбранной конструкции. Необходимо для комплексного технико-экономического обоснования намечаемых конструкций определение приведенной стоимости с учетом возмож­ных сроков их службы. Срок службы дорожной одежды исчисляют до проведения капитального ремонта, при котором производят пе­рестройку всей дорожной одежды, а асфальтобетонного покры­тия— до проведения среднего ремонта, при котором усиливают или укладывают новый слой покрытия. Сроки между средними ремон­тами для финансирования этих работ установлены 6 лет.

При определении приведенной стоимости учитывают также все расходы по текущему ремонту покрытия (заделка трещин, выбоин, придание шероховатости и другие работы). Прочность дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием в значительной степени за­висит от прочности и сдвигоустойчивости основания. Основание на­значают с учетом наличия в первую очередь местных материалов и грунтов земляного полотна, с расчетом обеспечить работу асфаль­тобетонного покрытия под воздействиями автомобильного транспор­та и природных факторов: Основание должно быть ровным с таким же поперечным профилем, какой задан для покрытия. Верхние слои основания устраивают из различных материалов (табл. 33).

Из соображения постепенного снижения прочности по слоям от верхнего до нижнего слоя наиболее широко применяют одежды из двух слоев покрытия и двух верхних слоев основания и подстилающего или дренирующего слоя. Многослойность требует разнообра­зия материалов и машин, удлиняет поток и вызывает, многократное проведение работ на одной и той же захватке.

При строительстве дорожной одежды с асфальтобетонным по­крытием соблюдают следующие условия. Слои асфальтобетона до 5—6 см укладывают только на основания, обязательно построенные из минеральных материалов, обработанных битумом или эмульсией. Также следует учитывать, что надо достигнуть прочной связи меж­ду асфальтобетоном и основанием. Трещиноустойчивым слоем из 'материалов, обработанных битумом, будет единый слой толщиной не менее 12—15 см. При укладке асфальтобетона на щебеночные или гравийные основания, не обработанные вяжущими, поверхность верхних слоев оснований не расклинивают мелким минеральным материалом (мельче 5 мм). При прочих равных условиях следует отдавать предпочтение основаниям из материалов, обладающих ма­лой теплопроводностью, достаточно высокой прочностью, техноло­гичностью при их строительстве и допускающих движение строи­тельных автомобилей и дорожных машин во время производства работ. В большей степени этим требованиям отвечают основания из материалов, обработанных органическими вяжущими. Более эконо­мичной может быть дорожная одежда, приведенная на рис. 62, а.

При сокращении числа слоев целесообразно ограничиться двумя_

слоями из материалов с применением битума (рис. 62,6). Возмож­но верхний слой асфальтобетона большей толщины укладывать на слой из щебеночных, гравийных и других минеральных материа­лов, как обработанных битумом, дегтем или эмульсией, так и не обработанных вяжущими.

В последние годы в основаниях применяют тощий бетон. В целях улучшения водно-теплового режима, способствующего большей тре-щиностойкости и термостойкости покрытий, целесообразно устрой­ство оснований из стиропорбетона, т. е. бетона со стиропоровым за­полнителем, обладающим меньше% массой и низкой теплопровод­ностью.

Конструкция из трех слоев дорожной одежды применима в до-рожио-климатических зонах и на участках дорог, не требующих дренирующего песчаного слоя (рис. 62, б), или в тех случаях, когда предусмотрен теплоизолирующий слой или возможна укладка одно­го асфальтобетонного слоя толщиной более 15 см на одном из при­веденных типов оснований. За рубежом широко стали применять по­крытия, укладываемые прямо на жесткое основание (рис. 62, г)_ пли даже на грунт (рис. 62, д). В последнем случае такая конструк­ция осуществима, если грунты земляного полотна из глины и тяже­лого суглинка.

Рис. 63. Изменение температуры при строительстве горячего толстослойно­го (15 см) асфальтобетонного покры­тия во времени:

1 — температура воздуха; 2 — температура основания на глубине 9 см от нижней по­верхности покрытия; 3 — то же, в 3 см; 4 — температура покрытия из горячего асфальтобетона на глубине 15 см; 5 — то же 3 см; 6 — то же, 9 см

При тщательно уплотненном с требуемым попереч­ным профилем земляном полотне при укладке асфальтобетона од­ним слоем толщиной 20—50 см можно предполагать, что из-за теп­лоизоляционных свойств асфальтобетона и меньшей скорости перераспределения влаги, наблюдаю­щейся и на участках первого типа увлажнения, не будет переувлаж­нения верхней части земляного полотна, а если и будет, то не ска­жется на устойчивости дорожной одежды. Строительство асфальто­бетонных покрытий из смесей со щебнем большой прочности может быть неэкономично в районах, где отсутствуют такие каменные ма­териалы. Поэтому под вариантом последней конструкции будет строительство однослойного по­крытия даже IV марки, но с втапливанием в его поверхность проч­ного щебня. Преимущество та­ких покрытий в том, что они об­легчают укатку, допускают уклад­ку в более холодную погоду, обла­дают большей водонепроницае­мостью, водостойкостью и многи­ми другими положительными ка­чествами (рис. 63).

Покрытия при асфальтобетонных слоях до 5 см каждый при трудностях достижения требуемого сцепления между слоями стра­дают от сдвига покрытий и возникновения трещин. Также асфаль­тобетонные покрытия характерны тем, что при укладке слоями до 5 см воспроизводят менее чем через I год деформации и неровности нижележащих слоев. При этом важна толщина не суммарная не­скольких слоев, а основного — верхнего. На московских улицах на деформированные покрытия с трещинами для улучшения поверх­ности укладывали новые тонкие слои. На ряде улиц общая толщина асфальтобетона превысила толщину в 1 м, но трещиностойкость по­крытий от этого не увеличилась.

Общий вид конструктивного поперечного профиля автомобиль­ной дороги с асфальтобетонным покрытием приведен на рис. 1. Необходимо учитывать, что при строительстве укрепительных полос одновременно с покрытием целесообразно для выделения их по­верхности по цвету производить втапливание в них щебня из свет­лых материалов. Основание под асфальтобетонное покрытие долж­но быть на 15—20 см шире покрытия.