Искусственные покрытия. Дорожные одежды

Дорожные одеждыустраиваются на специально подготовленном земляном полотне, габариты которого должны соответствовать характеру принятого конструктивного (типового) поперечного профиля улицы или дороги с учетом всех его элементов. Земляное полотно представляет собой выемку (дорожное корыто) для укладки в нем искусственных материалов, составляющих дорожную одежду. Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым под действием нагрузок и природных факторов, и, в случае непригодных для этой цели грунтов, производится его замена на более устойчивые, исключающие их переувлажнение и размыв под действием поверхностных и грунтовых вод. Дну корыта земляного полотна придают продольные и поперечные уклоны, соответствующие проекту вертикальной планировки улиц, дорог и проездов, после чего его уплотняют с помощью катков. По уплотненному дну корыта укладывают подстилающий слой, который выполняет дренирующие и термоизолирующие функции, а также уменьшает удельную нагрузку, передаваемую через покрытие на грунт. Кроме этого, подсти­лающий слой необходим для создания водно-теплового режима в грунте земляного полотна и обеспечения его устойчивости при изменяющихся температурно-влажностных условиях. Для устройства дренирующих слоев применяют песок, гравий и другие материалы с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сут. Воду из дренирующего слоя обычно отводят в водосточную сеть с помощью дренажей мелкого заложения. Подстилающий слой укрепляют путем обработки его в верхней части вяжущими материалами, чем достигается дополнительное повышение его устойчивости и сокращение расчетной толщины и стоимости дорожных одежд. Толщину под­стилающего слоя назначают в зависимости от типа грунта земляного полотна, климатических зон и условий увлажнения. В зависимости от конкретных условий она может быть от 10 до 50см.

Покрытия должны быть прочными и устойчивыми, удобными для движения по ним, долговечными, отвечающими санитарно-гигиеническим требованиям и экономически эффективными.

Дорожные одежды подразделяются в основном по тинам покрытий в зависимости от категории улиц и дорог.

Выбор конструкции одежды проезжей части производят в соответствии с данными технико-экономических расчетов, проверки на прочность, морозоустойчивость, а для климатических районов 1А, 1Б и 1Г — данными теплотехнических расчетов.

Конструктивные схемы дорожных одежд различных типов

1 — покрытие из монолитного бетона или железобетонных плит; 2 — подстилаемый слой;

3 -асфальтобетонное покрытие; 4 — цементобетон или укрепленные вяжущими материалами щебень и гравий; 5 — брусчатка или мозаика; 6 - песчаная прослойка;

7 — укрепленные вяжущими материалами щебень или гравий;

8 —битумоминеральная смесь или холодный асфальт; 9 — щебень, шлак или вяжущегрунтовые смеси;

10 — обработанные вяжущими материалами щебень или гравий; 11 — щебень, гравий, шлак, грунтощебенъ или грунт, укрепленные вяжущими материалами; 12 — брусчатая мостовая; 13 — песок;

14 — грунтоасфальт; 15 — защитный слой из битумоминерального материала; 16 — щебень, гравий, шлак, грунт или грунтощебенъ, укрепленные вяжущими материалами; 17 — грунт, обработанный вяжущими материалами; 18- бумажный камень; 19 — грунт с минеральными добавками.

Конструктивные особенности дорожных одежд.Толщину несущего слоя (основания) дорожных одежд уточняют расчетом в соответствии с нагрузками, толщиной покрытия и подстилаемого слоя, материалами основания и покрытия, а также типами и условиями увлажнения грунтов земляного полотна.

Конструктивные схемы дорожных одежд:

а — цементно-бетонное покрытие; б — сборное железобетонное покрытие;

в — асфальтобетонное покрытие; г - штучные покрытия (булыжное, брусчатое); 1 — несущий слой (основание); 2 — подстилающий слой; 3 — покрытие.

Типы покрытий и конструкций проезжей части

Цементно-бетонные одеждыможно устраивать монолитными (из армируемого или не армируемого бетона) или из железобетонных плит. Сборные покрытия имеют ряд преимуществ перед монолитными — их легко восстанавливать при повреждении или после разборки в случае ремонта или прокладки под ними подземных коммуникаций, при этом сборные плиты изготовляют индустриальным способом, что дает возможность вести строительство методом монтажа, сокращает сроки строительства и удлиняет строительный сезон. Монолитные цементно-бетонные покрытия устраивают одно- и двухслойными, для постройки таких покрытий применяют специальные механизмы, производящие укладку бетона, его разравнивание и уплотнение.

В монолитных бетонных покрытиях устраивают продольные и поперечные температурные швы, продольные — по оси проезжей части, а также параллельно ей на расстоянии 3,75 м друг от друга, а поперечные через каждые 6—8 (10) м.

Через каждые 2—3 шва сжатия устраивают поперечные швы расширения, дающие возможность удлинения плит в летний период. Температурные швы заполняют упругими, легко деформирую­щимися материалами. Для сборных железобетонных покрытий применяются плиты прямоугольной или шестиугольной формы, иногда плиты со сквозными отверстиями. Плиты могут иметь размеры от 1 до 3,5 м. Плитам больших размеров придают ребристую нижнюю поверхность, что снижает их массу и обеспечивает более равномерное опирание их на основание. Плиты укла­дывают обычно на песчаное основание.

Дорожные одежды с асфальтобетонным покрытиемв городах наиболее распространены, что объясняется рядом их достоинств: ровной поверхностью, обеспечивающей ей благоприятные условия для движения транспортных средств и быстрого стока поверхностных вод, легкости очистки покрытий от пыли, грязи и снега, а также относительно большой водонепроницаемостью и гигиеническими качествами покрытий, возможностью полной механизации дорожно-строительных работ и простотой производства ремонтно-восстановительных работ.

Асфальтобетонные покрытия строят на прочных бетонных или каменных основаниях. Обычно выполняют двухслойные покрытия. Однослойные покрытия применяют на проезжих частях с ограниченными нагрузками, размерами и скоростями движения. Толщина однослойных покрытий 4—5 см, двухслойных — 8—8,5 см (нижний слой — 4,5 и верхний —3,5—4 см). Бетонные ос­нования под асфальтобетонные покрытия устраивают толщиной 18—20 см. Каменные основания выполняют из щебня или гравия, которые обрабатывают вяжущими материалами, что повышает их устойчивость.

Иногда применяют покрытия из битумно-минеральных смесей.Эти покрытия характеризуются меньшей стоимостью, однако показатели их прочности ниже асфальтобетонных. Они применяются на улицах и дорогах местного значения с ограниченными транспортными нагрузками. Грунтовые материалы, обработанные битумом, носят название грунт-асфальтовых покрытий и применяются преимущественно на автостоянках, внутриквартальных проездах и т.д.

Штучные покрытияустраивают из мелких плит (в основном бетонных и железобетонных) или же камней (мостовые). Недостатками их являются неровность поверхности и большая трудоем­кость по устройству покрытия. Вместе с тем они долговечны и легко разбираются и восстанавливаются при прокладке и ремонте размещаемых под ними подземных коммуникаций.

Бетонные плиты имеют прямоугольную, квадратную или шестиугольную форму. Для покрытий тротуаров и пешеходных дорожек используют плиты с размером сторон 20—50 м и толщиной 4—6 см. Укладывают их на основание из песка, мелкого щебня, гравия или шлака. Плиты можно изготавливать одно- и двухслойными (с верхним слоем толщиной 1,5—2 см — слоем износа из белого или цветного бетона). Асфальтобетонным плитам придают прямоугольную форму в плане с размером сторон 25— 35 см и толщиной 5—8 см, их укладывают на щебеночных основаниях — по слою песчаного асфальтобетона. Покрытия из них применяются редко из-за невысокой прочности и сложности механизации работ.

Мостовые устраивают из естественного и искусственного камня. Наиболее распространены в городах брусчатые и мозаиковые мостовые. Их строят из камней (шашек), выполненных из скальных пород (гранита, диабаза, базальта и др.). Форма камней для брусчатой мостовой приближается к параллелепипеду, их размеры, см: длина 15—30, ширина 12— 15, высота 10—16. Камни для мозаиковых мостовых имеют форму, приближающуюся к кубу со сторонами 7—10 см.

Брусчатые мостовые устраивают на бетонном или песчаном основании. Эта мостовая может выдержать большие нагрузки, в том числе от проходящих в дни парадов тяжелых машин и других транспортных средств. Брусчатые камни укладывают рядами, перпендикулярными оси дороги или направленными к ней под углом 45°. Мозаиковые мостовые устраивают на прочных — бетонных или каменных основаниях по песчаной прослойке толщиной 3—5 см. Швы между камнями заполняют цементным раствором, цементно-песчаной или битумно-минеральными смесями. В пла­не камни мозаиковых мостовых укладывают поперечными и диагональными рядами.

Клинкерные мостовые устраивают из прочного дорожного кирпича размером 220x110x65 (75) мм. Их строят на песчаном основании с укладкой кирпича на ребро.

Булыжные мостовые выполняют из мелких валунных или колотых камней (шашек) формой усеченной пирамиды, уложенных на песчаном основании. Штучные материалы в дорожном строи­тельстве применяют крайне редко, так как их устройство связано с большой трудоемкостью.

Сопряжение проезжих частей улиц с тротуарами и газонами осуществляют обычно с помощью бортовых камней. Размеры бортовых камней принимают с учетом удобства их транспортирования и установки, обеспечения необходимой устойчивости, возможности образования достаточно глубоких лотков для сбора и отвода поверхностных вод. Возвышение тротуаров над проезжими частями улиц принимают равным 15 см, на проездах внутримикрорайонных территорий — 10 или 15 см.

В местах въездов во дворы, а также у перекрестков разница в уровнях проезжих частей и тротуаров снижается до 5—7 см — для въезда автомобилей и тротуароуборочных машин.

Для отделения тротуаров и пешеходных дорожек от газонов применяют бетонные бортовые камни сечением 200x80 мм. Иногда используют различные керамические материалы (кирпичи, блоки или плитки). Пешеходные дорожки, расположенные в одном уровне с газонами и цветниками, отделяют от них путем посадки кустарника или устройства низких оград — штакетников.