Во всех случаях толщину дренирующего слоя следует принимать не менее 0,20 м.

Дренирующий слой устраивают из песка, гравия, щебня, шлака и других зернистых материалов с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут. В случаях, когда земляное полотно сложено из чрезмерно пучинистых грунтов, а также на вогнутых переломах профиля, в выемках и дорогах I категории коэффициент фильтрации дренирующего слоя должен быть не менее 2 м/сут.

Рис. 14.19. Номограмма для определения толщины Н_т в зависимости от коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя (К_ф) и объема воды, поступающей в основание (q)

При устройстве дренирующего слоя из каменных материалов необходимо предусматривать устройство противозаиливающих слоев и прослоек из геотекстильных материалов.

Полную толщину дренирующего слоя (Н) определяют по зависимости

, (14.17)

где В – коэффициент, зависящий от длины фильтрации, для дорог I категории В=0,8; для II – 0,5; для III – 0,4; для IV и V – 0,33; Н_т – толщина слоя, см, определяемая по номограмме (рис. 14.19) в зависимости от коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя (К_ф) и объема воды, поступающей в основание (q); К_с – коэффициент, учитывающий снижение фильтрационных свойств материала фильтрующего слоя в процессе эксплуатации дорог (К_с=1,1 для сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов, в остальных случаях К_с = 1,0).

При проектировании земляного полотна необходимо вывести зону промерзания грунта из зоны капиллярного увлажнения за счет возвышения поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод. За расчетный уровень грунтовых вод следует принимать максимальный возможный уровень за период между капитальными ремонтами.

Расчетный уровень грунтовых вод (H_p) по данным разовых измерений его величины в период изыскания дороги определяют на основе статистического метода, который позволяет учесть климатические и грунтово-гидрологические условия района строительства и соответственно

, (14.18)

где К_о, K₁, К₂, К₃ – коэффициенты корреляции; H_min – минимальный осенне-летний уровень грунтовых вод, м; Q_oc, О_З – суммарное количество осенних и зимних осадков, мм, определяются по табл. 14.10.

Таблица 14.10. Суммарное количество осенних и зимних осадков

Коэффициенты К_о, K₁, К₂, К₃ вычислены по зависимостям, составленным на основе теории множественной корреляции, и представлены в табл. 14.11. При этом использованы данные о фактическом уровне грунтовых вод, наблюдаемом на характерных участках местности. Таблица составлена из наиболее распространенных в Беларуси видов грунтов (пески, супеси) и глубин залегания грунтовый вод. Для других природно-климатических условий значения коэффициентов К_о, K₁, К₂, К₃ следует вычислять по соответствующим зависимостям с использованием методов математической статистики.

При этом минимальный осенне-летний уровень грунтовых вод определится как

, (14.19)

где – среднестатистический минимальный многолетний уровень грунтовых вод, м (табл. 14.12); – уровень грунтовых вод, измеренный на трассе дороги, м; – среднестатистический многолетний уровень грунтовых вод в месяц измерения его на трассе, м (табл. 14.12); a – параметр коэффициента корреляции (табл. 14.12).

Таблица 14.11. Значения коэффициентов К_о, K₁, К₂, К₃

Дорожно-климатический район	Участок	Глубина грунтовых вод в период изыскания, ,м	Значения коэффициентов
Ко	K1	К2	К3
1, 2	Междуречье	1-3	0,17	0,57	-0,0010	-0,001
	3-5	1,80	0,70	-0,0080	-0,004
В пойме рек	0-1	0,62	0,39	0,0000	-0,003
	1-3	0,67	0,37	-0,0007	-0,004
	Междуречье	1-3	0,41	0,65	-0,0006	-0,004
В пойме рек	1-3	1,22	0,42	-0,0020	-0,004

Примечания. 1. К пойменным местам следует относить участки местности, где на режим грунтовых вод оказывают влияние близлежащие водоемы (расстояние от крупных рек и озер не более 2 км, мелких – не более 1км), остальные – к междуречью. 2. При вычислении расчетного уровня грунтовых вод для случая залегания их в период изысканий от 0 до 1 м могут быть получены отрицательные значения. Тогда за расчетный уровень грунтовых вод следует принимать поверхность земли

Таблица 14.12. Значения параметров , a и

ДКР	Участок	, м	Значения коэффициентов, которые выбирают для проведения изысканий в
мае	июне	июле	августе
, м	a	Нср, м	, м	a	Нср, м	, м	a	Нср, м	, м	a	Нср, м
	междуречье	1-3	2,21	0,88	0,58-2,03	2,21	0,87	0,79-2,17	2,21	0,98	1,04-2,31	2,21	0,94	1,11-2,47
3-5	4,36	0,62	3,00-4,60	4,36	0,72	2,91-4,48	4,36	0,78	3,23-4,75	4,36	0,59	3,30-4,83
пойма	0-1	0,88	1,10	0,15-0,61	0,88	0,83	0,18-0,86	0,88	0,92	0,33-0,99	0,88	0,83	0,28-1,16
1-3	1,98	0,83	0,56-2,02	1,98	0,84	0,73-2,05	1,98	0,85	0,95-2,23	1,98	0,88	0,98-2,36
1 и 2	междуречье	1-3	1,96	0,91	0,68-1,86	1,96	0,91	0,83-1,99	1,96	0,98	1,04-2,16	1,96	0,81	1,13-2,31
3-5	4,34	0,44	3,11-4,33	4,24	0,73	3,27-4,26	4,34	0,72	3,41-4,27	4,34	0,74	3,53-4,47
пойма	1-3	1,87	0,61	0,47-1,69	1,87	0,73	0,61-1,87	1,87	0,85	0,82-2,12	1,87	0,83	0,96-2,23

Примечание. 1. ДКР – дорожно-климатический район. 2. При подсчете максимального уровня грунтовых вод меньшие значения Н^СР следует принимать в случае, когда количество осадков в месяц, предшествующий изысканиям, больше нормы не менее, чем на 15-20%, средние – близко к норме и большие значения Н^СР, когда количество осадков меньше нормы не менее, чем на 15-20%. Под нормой подразумевается среднее многолетнее количество осадков, выпавших в определенном месяце для конкретной метеорологической станции.

Статистический метод позволяет определить расчетный уровень грунтовых вод по данным разовых измерений его в период изысканий с точностью 90%.

14.7. Обеспечение морозоустойчивости дорожной одежды

В районах избыточного увлажнения и глубокого зимнего промерзания должна быть обеспечена устойчивость дорожных одежд для всех типов против нарушения ровности при неравномерном вспучивании грунтов земляного полотна.

Проверка не проводится, если земляное полотно на всю глубину промерзания состоит из непучинистых и слабопучинистых грунтов или толщина дорожной одежды превышает 2/3 глубины промерзания.

Процессы зимней миграции влаги приводят к накоплению и замерзанию воды в порах грунта, вызывая неравномерные поднятия покрытия и нарушение его ровности, а в бетонных покрытиях – появление трещин и ступеней между плитами.

При весеннем оттаивании грунта может происходить разрушение покрытия при проездах тяжелых автомобилей. Расчеты дорожных одежд с учетом деформаций вспучивания основаны на теории зимнего влагонакопления в земляном полотне. Определенное расчетом вспучивание грунта земляного полотна и морозозащитного слоя должно быть меньше вспучивания, допускаемого покрытием.

Максимальное, без разрушения неравномерное морозное пучение нежестких дорожных одежд (морозоустойчивость) определяют исходя из простейшего допущения, что вспучившийся участок образует цилиндрическую поверхность.

Расчетную высоту пучения определяют для каждого участка дороги, отличающегося по гидрогеологическим условиям от смежных.

Прочность дорожной одежды под воздействием морозного пучения обеспечивается при условии

l_доп ³ (l_пуч+l_мз), (14.20)

где допустимое неравномерное вспучивание l_доп не должно превышать 0,2-0,6 предельного для дорожной одежды и составляет для различных типов покрытий:

– цементобетонные монолитные – 3 см;

– асфальтобетонные и сборные цементобетонные – 4 см;

– усовершенствованные облегченные – 6 см;

– переходных типов – 10 см;

l_пуч – расчетное ожидаемое пучение грунта земляного полотна, см; l_мз – то же материалов морозозащитного слоя, см.

Расчет морозоустойчивости выполняют для районов активного сезонного промерзания грунта земляного полотна в неблагоприятных грунтово-геологических и гидрологических условиях. В процессе расчета необходимо принимать во внимание теплотехнические свойства материалов, составляющих слои дорожной одежды, которые могут существенно влиять на глубину промерзания грунта под дорожной одеждой (особенно в случае укладки специальных теплоизолирующих прослоек).

При расчете морозоустойчивости общая приведенная толщина дорожной одежды с учетом теплотехнических свойств материалов

, (14.21)

где h_i – толщина слоев из морозоустойчивых материалов, м; e_i – эквивалентные теплотехнические свойства этих материалов.

В условиях избыточного увлажнения и сезонного промерзания грунтов, характерных для Беларуси, наряду с обеспечением требуемых прочности и осушения конструкции необходимо, чтобы конструкция была морозоустойчива.

Специальные меры по морозозащите требуются в случае, когда земляное полотно возводится из сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов. В этом случае толщина стабильных слоев дорожной одежды из условия морозоустойчивости должна быть не менее значений, приведенных на рис. 14.20, в зависимости от района строительства дороги.

Рис. 14.20. Карта изолиний минимальных допустимых толщин стабильных слоев дорожной конструкции из условий морозоустойчивости при земляном полотне, сложенном из сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов (в числителе – для капитальных дорожных одежд, в знаменателе – для облегченных)

Основными мероприятиями, направленными на обеспечение морозоустойчивости конструкции, являются следующие:

– использование непучинистых или слабопучинистых грунтов для сооружения верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;

– устройство морозозащитных слоев из стабильных материалов, не изменяющих своего объема при промерзании в увлажненном состоянии, или теплоизоляционных слоев, задерживающих ход и снижающих глубину промерзания земляного полотна;

– применение специальных устройств, предохраняющих земляное полотно от неблагоприятного воздействия отрицательных температур воздуха и источников увлажнения.

14.8. Проектирование усиления дорожной одежды

Решение об усилении дорожной одежды принимают в том случае, когда коэффициент запаса прочности К_пр, который представляет собой отношение фактического модуля упругости дорожной конструкции Е_ф, определенного по результатам натурных испытаний, к требуемому по условиям движения в процессе эксплуатации Е_тр, меньше значений, указанных в табл. 14.4.

К_пр=Е_ф/Е_тр. (14.22)

При отсутствии результатов измерений упругого прогиба дорожной одежды усиление необходимо производить на участках дорог с характерными деформациями покрытия, связанными с недостаточной прочностью конструкции, когда предполагается дальнейший рост интенсивности движения и прогрессирующее разрушение дорожной одежды.

Усиление дорожной одежды производят при проведении капитального ремонта, который выполняют с целью улучшения транспортно-эксплуатационных характеристик покрытия и обеспечения безотказной работы конструкции в течение нормативного срока службы. Межремонтные сроки службы нежестких дорожных одежд принимают в соответствии с табл. 14.2.

Критерием назначения капитального ремонта служит такое состояние дорожной одежды, при котором становится невозможным или экономически невыгодным поддерживать транспортно-эксплуатационные показатели покрытия на требуемом уровне путем проведения текущих и средних ремонтов.

В условиях избыточного увлажнения, характерного для территории республики, при проектировании усиления дорожных одежд должны быть предусмотрены меры для обеспечения осушения и морозоустойчивости дорожной одежды, особенно на участках, подверженных характерным деформациям, связанным с переувлажнением грунта земляного полотна.

При этом необходимо:

– установить степень заиливания песчаного дренирующего слоя и пригодность его для осушения дорожной конструкции в течение планируемого срока службы дороги;

– предусмотреть мероприятия по ограничению притока воды.

Для расчета усиления дорожной одежды необходимо определить следующие параметры:

а) расчетную интенсивность движения;

б) прочность существующей дорожной одежды;

в) показатели морозоустойчивости и осушения земляного полотна.

Интенсивность движения определяют на основе натурных наблюдений за участком дороги, на котором производят усиление, находят перспективную суточную интенсивность с учетом среднегодового прироста движения и определяют расчетную интенсивность на полосу движения.

Конструкцию существующей дорожной одежды характеризуют с помощью общей комплексной оценки состояния дорожной одежды, основывающейся на анализе следующих факторов:

– конструкции дорожной одежды, состояния конструктивных слоев и их толщин, грунтово-гидрологических условий земляного полотна;

– состояния покрытия, определяемого на основе визуального обследования деформированности;

– измеренного значения упругого прогиба, проведенных работ по ремонту и содержанию участка дороги.

Оценку состояния земляного полотна и дорожной одежды производят в соответствии с рекомендациями Пособия 3.03.01-96 (приложение К), основными результатами которой являются выделение однородных (характерных) участков дороги, протяженность которых должна быть, как правило, не менее 300 м, с определением причин разрушений. За характерный принимался участок дороги, отличающийся от соседних хотя бы одним признаком:

– конструкцией дорожной одежды;

– грунтом земляного полотна;

– технологией устройства дорожной одежды и качеством применявшихся при этом материалов;

– интенсивностью движения, приведенной к расчетному автомобилю;

– состоянием покрытия по видам разрушения.

Проводят испытания и оценку прочности по упругому прогибу. Затем на основании полученных результатов измерений упругого прогиба уточняют границы характерных участков. При этом могут возникнуть два случая:

а) имеет место соответствие между всеми факторами, характеризующими дорожную одежду;

б) измеренные значения упругого прогиба не согласовываются с остальными факторами.

В первом случае соответствия между всеми факторами толщину слоя усиления определяют, исходя из расчетных значений упругого прогиба, вычисление которого производят путем приведения данных разовых испытаний к расчетному состоянию конструкции с учетом изменяющихся в зависимости от климатических условий свойств грунтов земляного полотна и слоев дорожной одежды.

Если определенные расчетные значения упругого прогиба не согласовываются с остальными факторами, необходимо выполнить дополнительный анализ в направлении поиска причин несоответствия, а также при необходимости дополнительную оценку состояния дорожной одежды с проведением повторных измерений упругого прогиба.

Примерами отсутствия согласования между упругим прогибом и остальными факторами, характеризующими дорожную одежду, могут быть следующие:

а) слабая конструкция дорожной одежды, большие величины прогиба и в то же время хорошее состояние покрытия; причина – недавно выполненный ремонт скрывает имевшие место разрушения на покрытии. В этом случае прогиб дает достоверную характеристику состояния дорожной одежды;

б) слабая конструкция дорожной одежды, значительное количество разрушений на покрытии, одновременно низкие значения прогиба. Если дополнительное обследование земляного полотна и неукрепленных слоев дорожной одежды, в том числе дренирующего слоя, подтвердили их хорошее состояние, следовательно, причиной разрушений является неудовлетворительное качество асфальтобетона верхнего слоя покрытия, и измеренные значения прогиба в данном случае являются характерными для расчета толщины слоя усиления.

Если измерения упругого прогиба производились в благоприятный по климатическим условиям год (с точки зрения работы дорожной конструкции – в летний сухой период) и не было выполнено приведение измеренных значений прогиба к расчетным величинам, то в этом случае необходимо произвести корректировку прогиба или повторно его измерить. Затем следует произвести дополнительный анализ всех факторов, определяющих работу дорожной одежды.

Способности существующей дорожной одежды к сопротивлению замораживанию-оттаиванию, а также возможности дренирующего слоя к осушению конструкции оценивают по материалам обследования дороги с проверкой соответствия толщины дренирующего слоя требуемым значениям.

При выборе типа покрытия и назначения слоев усиления необходимо, чтобы капитальность нового покрытия была не менее, чем у существующего. Материал покрытия должен обеспечивать требуемую шероховатость и устойчивость от сдвигов при высоких положительных температурах. При этом следует учитывать характер разрушений, возникших на существующем покрытии, а также влияние свойств этого покрытия на работу конструкции после усиления дорожной одежды.

При конструировании усиления существующей дорожной одежды необходимо руководствоваться следующими принципами:

– тип покрытия, конструкции одежды должны удовлетворять транспортно- эксплуатационным требованиям;

– при назначении конструкции и материалов слоев усиления необходимо учитывать предыдущий опыт службы дорожной одежды за период эксплуатации дороги, которая будет подвергаться воздействию практически тех же природно-климатических условий и нагрузки;

– конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации работ;

– при назначении усиления следует учитывать региональный опыт строительства и эксплуатации дорог, работы конкретных материалов в рассматриваемом районе;

– необходимо стремиться к снижению материалоемкости дорожной одежды;

– следует отдавать предпочтение современным способам производства работ и материалам (регенерация, фрезерование, армирование, геотекстиль, сетки и др.);

– при назначении конструкции усиления следует стремиться устранить причины возникновения разрушений на существующем покрытии;

– при проектировании усиления дорожной одежды необходимо учитывать результаты научных и опытно-экспериментальных работ.

Выбор конструкции для ремонта существующей дорожной одежды осуществляют в зависимости от фактического состояния участков дорог, подверженных разрушению.

Следует применять следующие основные способы усиления дорожной одежды:

1) укладка нового слоя из асфальтобетонной смеси поверх старой дорожной одежды:

а) без выравнивания существующего покрытия;

б) с устройством выравнивающего слоя;

в) с выравниванием существующего покрытия способом термопрофилирования;

г) с выравниванием существующего покрытия способом фрезерования;

2) улучшение свойств существующего покрытия или замена асфальтобетонных слоев с сохранением основания:

а) улучшение свойств асфальтобетонного покрытия по полосам наката и другим местам разрушений способом регенерации и армирования;

б) улучшение свойств асфальтобетонного покрытия способом регенерации и армирования по всей ширине покрытия;

в) замена асфальтобетонных слоев;

3) полная замена всей конструкции:

а) замена дорожной одежды и верхних слоев земляного полотна;

б) замена дорожной одежды.

Первый способ по сравнению с другими требует меньших первоначальных затрат, однако применять его следует, как правило, когда недостаточная прочность дорожной одежды или ровность покрытия связаны с частичной потерей прочности материалов и слоев покрытия и коэффициент запаса прочности К_пр>0,80.

Наиболее экономичной технологией ремонта асфальтобетонных покрытий является технология, основанная на принципах регенерации (восстановления утраченных свойств). К этому типу технологий относятся способы 1в и 1г, в соответствии с которыми регенерацию выполняют на месте проведения работ или на базе по выпуску асфальтобетонных смесей.

Способ, основанный на улучшении свойств существующего покрытия или замене асфальтобетонных слоев с сохранением основания (2а, 2б, 2в) применяют в случаях, когда на существующем покрытии имеется большое количество разрушений в виде сетки трещин, выбоин и проломов, связанных со значительной потерей несущей способности конструкции (0,80>К_пр>0,7). Кроме того, этот способ целесообразно применять в тех местах, где нельзя увеличивать толщину дорожной одежды. Для обеспечения требуемой несущей способности конструкции при минимальных затратах следует применять армирующие прослойки из специальных сеток.

Замена всей дорожной одежды, а также верхних слоев земляного полотна необходима, как правило, при низкой несущей способности существующей конструкции (К_пр<0,7), обусловленной переувлажнением земляного полотна и неукрепленных слоев оснований. Этот способ (3а, 3б) применяют в крайних случаях, когда не удается устранить источники увлажнения без снятия дорожной одежды, когда дорожная одежда полностью разрушена и ее использование неэффективно или увеличение толщины конструкции нецелесообразно.

В неблагоприятных природно-климатических условиях, когда основное увлажнение происходит от уровня грунтовых вод, в отдельных случаях целесообразно старую конструкцию оставить в теле насыпи, что будет способствовать улучшению водно-теплового режима верхних слоев земляного полотна и дорожной одежды. На основе технико-экономического сравнения сопоставляют этот вариант с разбором старой одежды, и после переработки с использованием в новой конструкции.

Армирующие прослойки, которые устраивают из сеток и геотекстильных материалов, следует применять в тех случаях, когда необходимо снизить напряжения в нижележащих слоях дорожной одежды или земляном полотне. За счет устройства армирующих прослоек толщина слоев усиления может быть уменьшена на 10-25%.

Трещинопрерывающие прослойки необходимо предусматривать с целью предупреждения проникания трещин, которые имеют место на старом асфальтобетонном покрытии, на поверхность слоев усиления. В качестве трещинопрерывающих прослоек могут быть использованы стекло сетки, органоминеральные композиции с добавками полимерных материалов.

При проектировании слоев усиления дорожной одежды по результатам обследования могут возникнуть следующие случаи:

– по результатам оценки прочности дорожной одежды коэффициент прочности (К_пр) меньше нормативного;

– коэффициент прочности дорожной одежды, вычисленный по зависимости (14.22), больше или равен требуемым значениям, однако на покрытии имеют место разрушения, обусловленные недостаточной долговечностью и низким качеством материалов отдельных слоев;

– отсутствуют данные о прогибах существующей дорожной одежды, покрытие подвержено разрушениям, связанным с недостаточной несущей способностью дорожной конструкции.

В первом случае расчет толщины усиления ведут по величине измеренного упругого прогиба, рассматривая дорожную одежду как линейно деформируемую систему. Для этого устанавливают расчетную суточную интенсивность на полосу движения, а по графику (см. рис. 14.7) находят требуемый модуль упругости конструкции. Затем вычисляют фактический модуль упругости конструкции Е_ф, МПа

, (14.23)

где Q_к – нагрузка на колесо применяемого для испытаний автомобиля, кН; l_р – расчетный упругий прогиб конструкции, определяемый по результатам фактических измерений.

Расчет мощности слоя усиления производят по номограмме (см. рис. 14.8). Назначают модули упругости слоев усиления E₁, затем рассчитывают соотношение Е_ф/E₁ на оси ординат и проводят горизонталь до пересечения с наклонной линией, характеризуемой соотношением E_тp/E₁. Из точки пересечения опускают вертикаль до пересечения с осью абсцисс и находят отношение h/D. Приняв расчетный диаметр в соответствии с таблицей 14.1, определяют толщину слоя усиления.

Если по расчету необходимо устройство однослойного покрытия и толщина слоя усиления, полученная расчетом меньше половины минимально допустимых толщин, то достаточно провести после ямочного ремонта поверхностную обработку существующего покрытия. При толщине слоя усиления, полученного с использованием номограммы (см. рис.14.8), больше половины указанных толщин, необходимо принять толщину слоя усиления равной минимальным величинам.

В случае, когда коэффициент прочности дорожной одежды больше или равен нормативным значениям, однако на покрытии имеют место разрушения, обусловленные недостаточной долговечностью и низкими свойствами материалов отдельных слоев дорожной одежды, необходимо, прежде всего, выяснить причины разрушений и установить какие материалы или их свойства не удовлетворяют требованиям. Затем принимают решения о том, следует ли полностью заменить нарушающий работу конструкции слой, улучшить его свойства или оставить этот слой без изменений, но усилить дорожную одежду таким образом, чтобы уменьшить напряжения в ослабленном конструктивном элементе. Толщина вновь укладываемого слоя должна быть не меньше, чем толщина слоя с неудовлетворительными свойствами, нуждающегося в замене.

Если нет достоверных данных о прогибах существующей одежды, то допускается проектировать слои усиления на основе материалов обследования дороги, содержащих результаты измерения толщин всех конструктивных слоев одежды, характеристику их состояния и качества, сведения о виде грунта земляного полотна и об условиях его увлажнения.

В этом случае толщины слоев усиления одежды следует назначать на основе расчета по упругому прогибу всей конструкции, сопротивлению растяжению при изгибе слоев старой и новой частей дорожной одежды.

14.9. Обследование дорожных одежд

Работы по обследованию дорожных одежд следует производить в три этапа:

– подготовка к обследованию;

– предварительное обследование;

– детальное обследование.

Подготовка к обследованию предполагает сбор всех необходимых данных, относящихся к ремонтируемому или реконструируемому участку дороги и климатическим характеристикам.

Предварительное обследование на дорогах выполняют с целью определения фактической степени деформирования покрытия, установления вероятных причин возникновения повреждений и назначении границ характерных участков.

При детальном обследовании осуществляют натурные и лабораторные испытания дорожных конструкций на характерных участках, материалов отдельных слоев и грунтов земляного полотна.

Предварительное обследование дороги допускается не производить в том случае, когда в задании на проектирование капитального ремонта дороги представлены все необходимые сведения о состоянии отдельных участков дороги по данным эксплуатационной организации.

При подготовке к проведению обследования существующих автомобильных дорог необходимо на основе анализа проектных материалов, а также данных, имеющихся в эксплуатационных организациях (паспорта и линейные графики, сведения о выполненных работах по ремонту дороги и наблюдениях за пучинообразованием, банк данных, инвентаризационные и дефектные ведомости), оценить техническое состояние дороги, дорожных сооружений и существующего на дороге движения. Одновременно необходимо произвести опрос инженерных и линейных работников эксплуатационной службы о работе отдельных участков дороги и сооружений на ней. Результатом этих работ должна быть документация в виде заверенных выписок из соответствующих документов.

На стадии подготовки к обследованию дороги следует выбрать все необходимые климатические характеристики по данным ближайшей к дороге метеорологической станции.

Вид и количество разрушений на дорожном покрытии устанавливают на основе визуальной оценки. Все разрушения, обнаруженные на покрытии, подразделяют на типы в соответствии с их характером и наиболее вероятными причинами возникновения.

Если вероятность появления разрушений не превышает Р<0,3 (в 3-х случаях из 10 могут возникнуть разрушения), то принято, что они возможны; в случае, когда 0,3<Р<0,6, то разрушения вероятны; при Р>0,6 – разрушения реальны.

Необходимо отметить, что некоторые признаки внешнего состояния покрытия (например, сетка трещин, взбугривание, колейность) полностью можно установить только в наиболее неблагоприятный для работы конструкции период (весна) в расчетный или близкий к нему по климатическим условиям год. Поэтому полную информацию целесообразно получать из банка данных, собранных эксплуатационными организациями за весь срок службы дороги. Все наиболее распространенные типы разрушений введены в каталог разрушений дорожных одежд нежесткого типа (Пособие 3.03.01-96, таблица К 2).

После установления типов разрушений и причин их появления приступают к решению вопроса о выделении характерных участков и определению их границ.

При выделении характерных участков по наличию разрушений на основе визуальной оценки следует иметь в виду необходимость уточнения их границ при проведении испытаний на прочность и детальном обследовании.

В отдельных случаях, когда на обследуемых участках покрытия имеют место несколько видов разрушений с небольшими зонами распространения, возникают трудности с описанием состояния участков по виду разрушений и выделением их границ. В этом случае необходимо давать комплексное описание состояния покрытия с выделением того вида разрушений, который наиболее характерен для рассматриваемого участка и в большей степени влияет на транспортно-эксплуатационные показатели дороги. При описании состояния покрытия выделяются разрушения, являющиеся результатом слабой несущей способности конструкции. Учитывая определенную сложность в оценке причин возникновения разрушений и выделении характерных участков в визуальном обследовании, необходимо участие опытного специалиста, владеющего вопросами, связанными с работой дорожных конструкций.

Выделение границ характерных участков дороги производят на основе анализа документальных данных о дороге (проектных и эксплуатационных) и результатов визуальной оценки состояния проезжей части с помощью специально составленной сводной ведомости.

Детальное обследование дороги включает:

– определение ширины и поперечных уклонов проезжей части и обочин, толщины слоев дорожной одежды;

– оценку ровности покрытия;

– определение расчетного уровня грунтовых вод;

– отбор образцов материалов и их лабораторные испытания;

– оценку прочности дорожной одежды.

Ширину проезжей части измеряют на каждом характерном участке дороги, но не реже, чем одно измерение на 1 км.

При определении ширины проезжей части дороги следует иметь в виду, что при гравийных покрытиях, вследствие постепенного смещения части материала покрытия на обочину или вследствие того, что края дорожной одежды покрыты слоем грунта, точно установить ширину покрытия затруднительно. Для более правильного определения ширины покрытия прорывают поперечные ровики длиной не менее 1 м, шириной 0,2-0,25 м.

Измерение поперечных уклонов проезжей части и обочин производят на каждом характерном участке. При этом на деформированных участках дорог оценивают не менее двух поперечников. Для определения поперечных уклонов используют различные приборы, в том числе угломерные линейки (типа КП-135), а также метод нивелирования.

На каждом поперечнике характерных участков дорог на внешней полосе наката на расстоянии 1 м от кромки проезжей части производят вскрытие дорожной одежды. Размер лунки должен быть диаметром 20-30 см. При вскрытии определяют тип, толщину и состояние подстилающего грунта, уровень грунтовых вод и верховодки при наличии их в пределах 2 м от поверхности покрытия, а также глубины промерзания, оттаивания.

За расчетный уровень грунтовых вод следует принимать наивысший возможный уровень, который может быть зафиксирован в данной местности.

Одновременно со вскрытием дорожной одежды отбирают образцы материалов для дальнейшего лабораторного исследования. Вес образцов песка и при необходимости – грунтов земляного полотна должен быть 1-2 кг, гравийных и щебеночных смесей и асфальтобетона – 5-8 кг в зависимости от размера зерен минерального материала. При отборе образцов материалов и грунтов следует исходить из того, что количество образцов, предназначенных для лабораторных испытаний, должно быть исчерпывающим для характеристики работы конструкции и ее состояния.

Для принятия обоснованных решений при проектировании усиления дороги необходимо проведение детальных инженерно-геологических обследований отдельных участков этой дороги с целью получения достоверных данных о состоянии земляного полотна и дорожной одежды, водоотводных и дренажных устройств. Оценка состояния земляного полотна, водоотводных и дренажных устройств производится на основании изучения материалов эксплуатационной службы, визуальных и инструментальных обследований. В итоге должны быть получены материалы, характеризующие:

а) наличие и состояние пучинистых участков и участков дороги с недостаточной несущей способностью грунта земляного полотна;

б) наличие и состояние водоотводных и дренажных устройств, грунтовые и гидрологические условия местности;

в) конструкцию земляного полотна и дорожной одежды, толщину, материал и состояние отдельных конструктивных слоев;

г) прочность дорожной одежды на всем протяжении дороги.

Обследование, как правило, проводят в весенний наиболее неблагоприятный период работы дорожных конструкций.

Обследование пучинистых участков дороги заключается в:

– детальном изучении грунтовых и гидрологических условий местности, характера поверхностного стока;

– описании растительного покрова, рельефа местности, поперечного профиля земляного полотна и откосов, состояния работы дренажных устройств;

– установлении границ пучинистых участков, времени повторяемости действия пучин, внешних признаков их проявления, источников увлажнения, применявшихся мер борьбы с пучинами и их эффективности.

При обследовании пучинистых участков особое внимание следует обращать на измерение влажности грунтов земляного полотна по глубине выработки и на установление источников увлажнения грунтов (поверхностные или грунтовые воды). С этой целью из скважин не реже, чем через 0,5м по глубине, отбирают образцы грунтов для определения естественной влажности.

В результате детального обследования пучинистых участков дорог устанавливают водный режим земляного полотна и дорожной одежды, причины пучинообразования и намечают противопучинные мероприятия.

Протяженность участков дороги с недостаточной несущей способностью земляного полотна может быть определена визуально или по состоянию покрытия:

– наличие звездчато размещенных трещин на покрытии свидетельствует о пучении грунтов земляного полотна при их промерзании, значительно превышающем допустимое пучение для данного типа покрытия;

– наличие густой сетки трещин на поверхности покрытия, переходящей на отдельных участках дороги в келейность, просадки и проломы дорожной одежды свидетельствуют о потере несущей способности грунтов земляного полотна за счет весеннего переувлажнения.

Участки с недостаточной несущей способностью грунтов земляного полотна должны быть детально обследованы в весенний период с целью установления причин избыточного увлажнения. Прежде всего, необходимо установить:

– источник увлажнения земляного полотна;

– глубину залегания грунтовых вод по отношению к поверхности покрытия;

– наличие и продолжительность застоя поверхностных вод у насыпи, на обочинах и покрытии;

– степень увлажнения земляного полотна выпадающими осадками;

– вид грунтов, слагающих насыпь и ее высоту;

– тип и толщину конструктивных слоев дорожных одежд;

– наличие дренажных устройств и их способность к дальнейшей работе.

Для правильного назначения мероприятий по осушению земляного полотна при капитальном ремонте дороги особенно важно установление состояния существующих дренажных и водоотводных устройств. Для подстилающего слоя следует определить его толщину, качество песка по его гранулометрическому составу и коэффициенту фильтрации, степени заиливания слоя. На основании этих данных устанавливается пригодность и соответствие существующего дренирующего слоя в дорожной конструкции.

Детальному обследованию подлежат устройства по отводу воды из подстилающего слоя. Если отвод воды из-под проезжей части осуществляется сплошным дренирующим слоем, песок под обочинами следует подвергнуть тем же испытаниям, что и слой под проезжей частью. Если отвод воды осуществляется дренажными трубами, необходимо установить их пригодность для дальнейшей работы. В этом случае обследуют:

– целостность труб;

– места стыков;

– входные и выходные отверстия труб;

– степень их загрязнения;

– размеры и качество фильтрованных обсыпок.

Обследованию подлежит система поверхностного водоотвода существующей дороги с целью установления состояния водоотвода и всех водоотводных сооружений и проектирования мероприятий по их капитальному ремонту или устройству новых сооружений.

При обследовании необходимо установить причины, препятствующие отводу воды от полотна дороги и с обочин. При этом обращают внимание на:

– отсутствие или неисправность водоотводных (водопропускных) сооружений, подводящих устройств к ним и водоотводных канав;

– недостаточность продольного уклона существующих канав и дна резерва, поперечного уклона проезжей части и обочин, загромождение водоотводных сооружений оплывами, наносами, зарастание травой или кустарником, келейность и другие деформации на проезжей части и обочинах;

– заиливание существующих дренажных и водопоглощающих устройств.

В результате обследования участков дорог, проходящих на болотах, устанавливают:

– состояние земляного полотна и грунта насыпи, степени погружения насыпи в торф и ее конфигурацию;

– плотность торфов под насыпью и вне насыпи;

– влажность и степень разложения торфов;

– категорию болота;

– характер минерального дна;

– наличие под насыпью движения воды.

По данным службы эксплуатации дороги необходимо установить, закончилась ли осадка насыпи, проводилось ли осушение болотного массива. Натурными наблюдениями определяют наличие колебаний при проходе автомобилей.

Для подробного изучения физико-механических свойств грунтов, находящихся под насыпью, и подстилающих грунтов минерального дна, из скважин отбирают образцы торфов с ненарушенной структурой – монолиты, а также образцы минеральных грунтов с нарушенной структурой.

14.10. Оценка прочности дорожной одежды по упругому прогибу

Оценку прочности дорожной одежды производят по измеренной величине упругого прогиба покрытия под воздействием статического или динамического нагружения.

Испытания дорожных одежд следует производить весной при оттаивании грунтов земляного полотна на глубину более 40 см, летом и осенью, когда температура покрытия находится в пределах от 10 до 30°С. Поэтому в жаркие летние дни испытания необходимо производить в утренние часы.

Температуру покрытия измеряют коленчатыми термометрами на глубине 3-4 см от поверхности покрытия не менее трех раз в течение дня. Для измерения температуры в покрытии делают лунку диаметром 1,0-1,5 см и устанавливают латунную трубку. Измерение температуры производят после затухания скорости изменения показаний по термометру до 0,5 град./мин. Допускается определять температуру другими методами, обеспечивающими точность до 1°С.

Упругий прогиб измеряют по внешней полосе наката через каждые 50 м. При наличии значительных деформаций покрытия на внутренней полосе наката испытания производят на обеих полосах, в расчет принимают большие значения прогиба.

На участках дорог, где деформации покрытия связаны с недостаточной несущей способностью основания (сетки трещин, колейность), измерения следует производить в местах наибольших разрушений через каждые 10-15 м с тем, чтобы получить наибольшие значения прогиба, установить границы слабого участка и накопить необходимое для статистической обработки количество измерений.

Измерение упругого прогиба методом статического нагружения с помощью рычажного прогибомера производят следующим образом (рис. 14.21):

– для испытаний дорожной одежды подготавливают груженый автомобиль, у которого нагрузка на заднее колесо и давление на покрытие близки к расчетным для автомобилей группы А;

– автомобиль устанавливают на точке измерения и заводят рычажный прогибомер между задними спаренными колесами автомобиля по оси действия нагрузки. Легкими постукиваниями карандашом по швеллеру добиваются стабильного положения стрелки индикатора;

– снимают отсчет по индикатору и записывают его в журнал;

– затем автомобиль съезжает вперед на следующую точку;

– после затухания деформации покрытия таким же образом, как указано выше, снимают повторный отсчет по индикатору;

– разница в отсчетах соответствует величине упругого прогиба в точке измерения.

Рис. 14.21. Определение прогиба дорожной одежды прогибомером

Для измерения упругого прогиба применяют установки кратковременного нагружения типа передвижной лаборатории модели КП-502МП, разработанной в МАДИ, которые работают на принципе передачи усилия от падающего груза на дорожное покрытие. Испытания дорожных одежд могут быть выполнены и другим оборудованием и приборами, обеспечивающими измерение прогибов с допустимой погрешностью 0,02 мм. В этом случае необходимо произвести корреляцию между измеренным упругим прогибом и полученным методом статического нагружения. При этом следует учитывать, что корреляционные коэффициенты в этой зависимости будут изменяться для различных конструкций дорожной одежды, толщин слоев и свойств грунтов земляного полотна, поэтому распространять их можно только на аналогичные условия.

Так как оценка прочности дорожных одежд при массовом обследовании дорог не может быть выполнена в расчетный период, наиболее неблагоприятный по условиям увлажнения за срок службы дороги, необходимо данные разовых испытаний значений упругого прогиба привести к расчетному состоянию конструкций с учетом изменяющихся в зависимости от климатических свойств грунтов земляного полотна и слоев дорожных одежд.

Учитывая вероятностный характер измерения упругого прогиба по протяженности обследуемой дороги, а также необходимость оценки несущей способности конструкции с определенной степенью надежности следует обрабатывать измеренные и приведенные к расчетному состоянию значения упругого прогиба для каждого из выделенных по степени разрушения участков дороги методом математической статистики. Границы выделенных участков дорог по данным визуальной оценки состояния конструкции следует уточнить на основе измеренных значений упругого прогиба, особенно применительно к тем участкам дорог, где разрушения на покрытии связаны, главным образом, с недостаточной несущей способностью дорожной одежды.

По результатам визуального обследования и оценки прочности дорожной одежды выделяют участки дороги, характеризующиеся определенным состоянием покрытия и близкими по величине измеренными прогибами дорожной одежды.

При выделении характерных участков дороги необходимо, чтобы количество измерений было достаточным для надежной оценки прочности (не более 10). На отдельных участках дорог могут иметь место отдельные локальные разрушения, связанные, например, с переувлажнением грунтов земляного полотна и неукрепленных слоев основания, которые следует выделять независимо от их протяженности.

Приведение измеренных значений упругого прогиба к расчетному состоянию дорожной конструкции производят по зависимости

, (14.24)

где l_и – величина измеренного упругого прогиба с учетом корректировки на температуру 20°С и способа проведения испытаний, см; l_р – расчетная величина упругого прогиба, см;
m – коэффициент, зависящий от времени проведения испытаний; b – коэффициент, учитывающий климатические условия года испытаний.

При проведении испытаний дорожной одежды в расчетный период оттаивания грунтов земляного полотна (март-апрель) необходимо убедиться в том, что наступила тенденция снижения ее прочности (увеличение упругого прогиба). Как правило, снижение прочности дорожной одежды наблюдается при глубине оттаивания грунтов земляного полотна более, чем на 20-30 см. В этом случае коэффициент m следует принимать равным 1.

Корректировку измеренного упругого прогиба к стандартной температуре 20°С следует производить по номограмме (рис. 14.22) в следующей последовательности:

– откладывают по оси абсцисс и ординат измеренные значения, соответственно температуры покрытия и упругого прогиба;

– проводят перпендикуляры и находят точку их пересечения;

– затем из этой точки проводят прямую, параллельную ближайшей к ней наклонной прямой до пересечения с перпендикуляром, восстановленным из точки на оси абсцисс, соответствующей 20°С (рис. 14.22);

– из точки пересечения проводят перпендикуляр на ось ординат, на которой и определяют скорректированное значение упругого прогиба.

Рис. 14.22. Зависимость между упругим прогибом и температурой покрытия: – – – - для асфальтобетонного покрытия, подверженного интенсивному трещинообразованию

Коэффициент m необходимо устанавливать по табл. 14.13 для глинистых грунтов с учетом времени проведения испытаний, характера и степени увлажнения грунтов.

Таблица 14.13. Значения коэффициента m

При проведении испытаний в начале месяца (до 5 числа) и в конце месяца (после 25 числа) коэффициент m определяют как среднее арифметическое между его значениями в соседние месяцы. Если земляное полотно сложено из песчаных грунтов, за исключением песка пылеватого, коэффициент m следует принимать равным 1,25.

Для определения коэффициента b необходимо по данным ближайшей к дороге гидрометрической станции охарактеризовать климатические условия года испытаний. Температурный режим зимы, предшествующей испытаниям, определяют по зависимости

, (14.25)

где Д – сумма градусо-дней мороза за период до наступления продолжительной и интенсивной оттепели (не менее 4 дней с положительной среднесуточной температурой), Т – сумма градусо-дней тепла за зиму; З – сумма градусо-дней мороза за зиму.

Вычисленное значение показателя М откладывают на оси абсцисс (рис. 14.23) и восстанавливают перпендикуляр до пересечения с прямой (Q), соответствующей количеству осадков, выпавших в предзимний период за месяц до начала промерзания (даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С) в год испытаний. Из точки пересечения проводят перпендикулярную прямую до пересечения с осью ординат и определяют значение коэффициента b (см. построение на рис. 14.23).

Рис. 14.23. Номограмма для определения климатического коэффициента

Полученные значения следует относить к обследуемым дорогам с земляным полотном, сложенным из глинистых грунтов и песка пылеватого в условиях избыточного увлажнения от грунтовых и поверхностных вод. Для аналогичных грунтов при отсутствии источников переувлажнения полученные значения коэффициента b умножают на 1,3. Если земляное полотно сложено из песчаных грунтов, то при найденных по номограмме значениях b<0,6, климатический коэффициент следует принимать равным 0,8, в остальных случаях – 0,9.

Каждое измеренное значение упругого прогиба приводят к расчетной величине в следующей последовательности:

а) при проведении испытаний не статическим методом следует скорректировать полученные значения прогиба на основе корреляционных испытаний оцениваемой конструкции дорожной одежды;

б) необходимо привести полученные значения прогиба к расчетной температуре 20°С с помощью номограммы (см. рис 14.22);

в) при проведении испытаний в нерасчетный период следует определить по табл.14.13 коэффициент m, отражающий влияние времени испытаний на величину измеренного упругого прогиба;

г) для учета сложившихся климатических условий в год испытаний находят величину коэффициента b, дифференцированного в зависимости от температурных условий, сложившихся зимой, предшествующей году испытаний, количества осадков, выпавших в предзимний период, а также грунтово-гидрологических условий;

д) вычисляют расчетное значение упругого прогиба.

После уточнения границ выделенных характерных участков обследуемой дороги для каждого из них величины расчетных прогибов выписывают в единые статистические ряды и определяют среднее арифметическое значение, см

, (14.26)

среднее квадратическое отклонение

, (14.27)

где l₁, l₂, …, l_n – измеренные величины упругого прогиба, см; n – количество членов в статистическом ряду, которое должно быть не менее 10.

Для каждого участка дороги определяют величины прогиба, см, характеризующие несущую способность участка дороги с заданной надежностью, с учетом капитальности и срока службы дороги

, (14.28)

где t – коэффициент Стьюдента, принимаемый для дорог с усовершенствованными капитальными типами дорожных одежд равным 2,0, для дорог с усовершенствованными облегченными – 1,7, с переходными и низшими – 1,6.

14.11. Методы расчета дорожных одежд, используемые за рубежом

Весьма сложный вопрос о расчете толщины дорожных одежд еще не получил общепризнанного решения, и обоснование необходимой толщины слоев в разных странах ведут различными методами. В отличие от бывшего СССР, где на первое место ставилась разработка теоретической стороны вопроса, за рубежом находили широкое распространение полуэмпирические методы, которые основываются на учете практики и опытов по испытаниям прочности дорожных одежд пропуском тяжелых автомобилей.

Многочисленные методы расчета толщины нежестких дорожных одежд, применяемые за рубежом, могут быть сведены к следующим трем группам.

1. Аналогично методике, принятой в Беларуси, при расчете толщины дорожных одежд исходят из допустимого прогиба дорожной одежды, который определяют, используя зависимости теории упругости для многослойных систем и учитывая на основе опытов разными способами влияние интенсивности движения. Иногда многослойные одежды приводят к двухслойным, принимая средневзвешенные модули упругости всех слоев с учетом их толщины.

2. Использование графиков эквивалентных толщин дорожных одежд, составленных на основе учета службы построенных дорог и специальных экспериментов на опытных участках. В зависимости от суточной интенсивности движения или общего числа автомобилей, которые должны пройти по дороге за межремонтный период, определяют приведенную толщину дорожной одежды. Необходимую толщину отдельных слоев подбирают с учетом коэффициентов приведения слоев из разных материалов к эквивалентной толщине. В ряде случаев опыты, проводившиеся для построения таких графиков, были очень обширными и выполнялись на специально построенных испытательных полигонах с длительными проездами колонн тяжелых автомобилей до полного разрушения дорожных одежд (испытания, организованные Американской ассоциацией сотрудников дорожных организаций штатов – AASHTO, так называемые «опыты Эйшо»).

Известны также графики Корпуса инженерных войск США, Управления гражданской авиации США, фирмы «Шелл», Асфальтового института США и др.

3. Использование альбомов типовых конструкций равнопрочных дорожных одежд для разных интенсивностей движения при условии обязательного и строго контролируемого обеспечения строителями заданной прочности земляного полотна, проверяемой перед началом укладки дорожной одежды (Япония, ФРГ, Франция).

Для характеристики прочности грунтов широко используется особый показатель CBR («Си-би-ар», сокращенное California Bearing Ratio – калифорнийское число несущей способности). Его определяют путем вдавливания цилиндрического штампа в образец грунта или другого материала конструктивных слоев, уплотненного в цилиндрической форме высотой и диаметром 20 см. Штамп диаметром 5 см вдавливают со скоростью 1,25 мм/мин на глубину 2,5 см. Измеренное давление, деленное на 100, принимают за характеристику прочности грунта. Чаще всего грунт увлажняют путем капиллярного насыщения водой в течение 4 сут. В некоторых странах, особенно с жарким климатом, варьируют методику увлажнения образцов грунтов. Это испытание, по сути являющееся определением модуля деформаций в лабораторных условиях при постоянной для всех материалов глубине вдавливания штампа, дает условную характеристику прочности, которая может существенно отличаться от аналогичных показателей грунта в основании дорожной одежды.

15. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА
ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

15.1. Область применения. Основные виды покрытий

Жесткими называют дорожные одежды с усовершенствованными покрытиями – цементобетонными или асфальтобетонными на основаниях из монолитного бетона.

Жесткие дорожные одежды относят к категории капитальных одежд, устраиваемых:

– на автомобильных дорогах I-IV категорий обшей сети с движением автомобилей и автопоездов большой грузоподъемности (с нагрузкой на ось 100 кН и более);

– в районах, не обеспеченных местными каменными материалами, пригодными для покрытий и верхних слоев оснований;

– при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается устройство таких одежд на подъездных дорогах промышленных предприятий, крупных строительных объектов и сельскохозяйственных предприятий. В последнем случае покрытия применяют в соответствии со СНиП 2.05.11-83.

По технологии строительства, оказывающее определенное влияние на конструкцию покрытия, цементобетонные покрытия подразделяются на монолитные и сборные. В настоящее время монолитные покрытия различают по способу устройства:

– комплектом высокопроизводительных машин со скользящими формами (опалубкой) с автоматической системой обеспечения ровности (комплект ДС-100);

– комплектом машин, передвигающихся по рельс-формам, одновременно выполняющие функцию неподвижной опалубки при бетонировании покрытия (комплект с бетоноотделочной машиной Д-376 или ДБО-7,5).

Сборные покрытия состоят из бетонных плит, которые изготавливают в заводских условиях и укладывают на дороге кранами или другими видами монтажного оборудования. В отличие от монолитных, сборные покрытия применяют на участках дорог специального назначения или временных дорог, к которым не предъявляются повышенные требования по транспортно-эксплуатационным качествам. В частности, эти покрытия особенно целесообразно применять:

– на дорогах нефтяных и газовых промыслов;

– в районах промышленного, гидротехнического и других видов строительства;

– в крупных карьерах, на лесоразработках;

– на участках дорог в местах срочного пропуска транспортных средств при ремонте дорожного покрытия.

По конструкции цементобетонные покрытия подразделяются на неармированные, армированные и предварительно-напряженные.

Среди армированных покрытий различают следующие виды по степени насыщения сечения продольной арматурой:

– до 0,25% – армированные покрытия;

– 0,25-0,4% – железобетонные;

– 0,4-0,7% – непрерывно армированные.

Особенностью непрерывно армированных покрытий является отсутствие в покрытии поперечных деформационных швов, функцию которых частично выполняют значительное число поперечных волосяных трещин, образующихся в покрытии в процессе эксплуатации на расстоянии 0,3-3,0 м друг от друга. Несмотря на эффективность таких покрытий, в отечественной практике строительства автомобильных дорог они не нашли широкого применения.

Предварительно-напряженные покрытия представляют собой конструкцию, обладающую повышенной трещиностойкостью и работоспособностью в процессе эксплуатации благодаря предварительному обжатию бетона (до 1 МПа) в ходе строительства автомобильной дороги.

По способу создания предварительного напряжения монолитные покрытия делятся на покрытия:

– с внешним безарматурным обжатием бетона;

– с предварительно напрягаемой арматурой (струны, пучки, стержни периодического профиля).

В струнобетонных покрытиях предварительное напряжение создается высокопрочной стальной проволокой диаметром 4-5 мм с пределом прочности 1600 МПа, напрягаемой до бетонирования и отпускаемой на бетон после достижения им 70-80% проектной прочности.

За счет предварительного напряжения удается значительно снизить толщину этих покрытий (до 10-15 см), что позволяет рассматривать струнобетонные покрытия как весьма экономичные.

Строительство монолитных предварительно-напряженных покрытий осуществлялось в бывшем СССР