Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Навчальний посібник з ІООВ для друку.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
23.19 Mб
Скачать

9. Дорожній одяг.

9.1. Типи та конструкції дорожнього одягу на міських магістралях

За принципом роботи під навантаженнями та за структурно-механічними особливостями сучасний дорожній одяг може бути поділений на дорожній одяг нежорсткого типу та жорсткий дорожній одяг.

До основних властивостей дорожнього одягу нежорсткого типу належить залежність опору згину (який практично може бути відсутнім) та модуля пружності від температури та вологості. Конструктивні шари дорожнього одягу цього типу складаються з мінеральних матеріалів, укріплених органічними або неорганічними (в малих дозах) в’яжучими, а також з необроблених мінеральних матеріалів.

Жорсткий дорожній одяг (дорожній одяг з цементобетонними покриттями або основами) має один чи декілька конструктивних шарів, опір розтягу та модуль пружності яких практично не залежить від температури та вологості.

В багатошарових конструкціях розрізняють наступні елементи дорожнього одягу:

  • покриття – верхня частина одягу, що сприймає зусилля від коліс рухомого складу, визначає основні транспортно-експлуатаційні якості дорожнього одягу та зазнає безпосередній вплив атмосферних чинників. Покриття має бути щільним, міцним, рівним, шорсткуватим, протистояти пластичним деформаціям при високих позитивних температурах, бути тріщиностійким і добре опиратися зношенню, тобто повинно забезпечити необхідні експлуатаційні якості проїзної частини, а в населених пунктах – відповідати санітарно-гігієнічним вимогам. В покритті розрізняють шари зношення, шорсткуваті та захисні шари.

  • основа – несуча міцна частина одягу, що разом з покриттям забезпечує перерозподіл і зменшення тиску на розташовані нижче додаткові шари або ґрунт земляного полотна (підстильний ґрунт). Шари основи, які безпосередньо підстеляють удосконалене дорожнє покриття, повинні бути переважно монолітними, зсувостійкими та достатньо добре опиратися розтягуючим напругам при згині. Нижні шари основи влаштовують з менш міцних, але досить морозо- та водостійких матеріалів.

  • додаткові шари основи – шари, які влаштовують між основою та підстильним ґрунтом (на ділянці з несприятливими погодно-кліматичними та ґрунтово-гідравлічними умовами). Ці шари разом з покриттям та основою мають забезпечити крім міцності необхідну морозостійкість та дренування конструкції й створювати умови для зменшення товщини шарів з найдорожчих матеріалів. Відповідно до основної функції, яку виконує додатковий шар, його звуть морозозахисним, теплоізолюючим, дренуючим. До додаткових шарів та прошарків відносять також гідро- та пароізолюючі, протизамулюючі та ін. Додаткові шари влаштовують з піску та інших місцевих матеріалів у природному стані та укріплених органічними, мінеральними або комплексними речовинами місцевих ґрунтів, в тому числі пучинних, оброблених в’яжучими матеріалами, з укріплених сумішей з додаванням поруватих заповнювачів.

Згідно з ДБН В.2.3-5-2001 типи конструкції нежорсткого дорожнього одягу залежно від категорій вулиць і доріг наведені в табл. 20.

Таблиця 20.

Категорія вулиць і доріг

Тип конструкції нежорсткого дорожнього одягу

1. Магістральні вулиці та дороги загальноміського значення в найзначніших, значних і великих містах

    1. . Капітальний. Покриття – з асфальтобетону гарячого щільного дрібнозер­нистого І марки. Верхній шар основи крупнозернистий чи дрібнозернистий пористий або високопористий асфальтобетон; фракціонований щебінь, оброблений в'язким бітумом у змішувачі (чорний щебінь) і укладений способом заклинки. Бруківка на основі, зміцненій неорганічним в'яжучим

  1. . Магістральні вулиці та дороги районного зна­чення в найзначніших, значних і великих містах; магістральні вулиці та дороги в середніх і малих містах; площі

2.1. Капітальний. Покриття - з асфальтобетону гарячого щільного дрібнозер­нистого І, II марки. Верхній шар основи – крупнозернистий чи дрібнозернистий асфальтобетон; крупнозернистий щільний асфальтобетон; чорний щебінь, влаштований способом заклинки, укочений бетон. Бруківка - на щебеневій чи гравійній основі, зміцненій неорганічним в'яжучим

2.2. Полегшений. Покриття - з асфальтобетону гарячого щільного дрібнозернистого II марки. Верхній шар основи - кам'яні матеріали, оброблені бітумом методом змішування в установці або методом просочування чи змішування на вулиці (дорозі). Бруківка - на піщаній основі

3. Вулиці та дороги місце­вого значення в усіх населених пунктах:

а) житлові вулиці, дороги в промислових і комуналь­но-складських зонах

3.1. Капітальний. Покриття – з асфальтобетону гарячого щільного дрібнозернистого І, II марки. Шумопоглинаюче покриття - з високопористого гарячого дрібнозернистого асфальтобетону марки І (для житлових вулиць). Верхній шар основи – крупнозернистий чи дрібнозернистий пористий асфальтобе­тон, крупнозернистий щільний асфальтобетон; щільний пористий і високо-пористий піщаний асфальтобетон; регенерований асфальтобетон; старий асфальтобетон, оброблений цементним розчином; чорний щебінь, влашто­ваний способом заклинки; кам'яні матеріали, оброблені бітумом способом змішування в установці або способом просочування чи змішування на вулиці (дорозі), укочений бетон

3.2. Полегшений. Покриття - з асфальтобетону гарячого дрібнозернистого І, II марки, з асфальтобетону гарячого пористого чи високопористого з поверхневим обробленням в'яжучими. Верхній шар основи - з щебеню чи гравію, оброблених органічним в'яжучим; щебінь фракціонований, влаштований методом заклинки, щільні щебеневі суміші, оброблені цементно-піщаною сумішшю способом

просочування, кам'яна бруківка пакеляж; щебінь з активного металургійного шлаку

3.3. Перехідний. Покриття - з фракціонованого щебеню гірської породи або металургійного шлаку з поверхневою обробкою в'яжучим; бруківка - з глибового чи колотого каменю

б) проїзди:

основні

3.4 Капітальний (див. п. 3.1)

3.5 Полегшений (див. п. 3.2)

другорядні

3.6 Полегшений (див. п. 3.2)

3.7 Перехідний (див. п. 3.3)

Дорожній одяг нежорсткого типу конструюється та розраховується на міцність згідно з ВСН 46 з урахуванням вимог ДБН В.2.3-4 і ДБН В.2.3-5-2001.

Незалежно від результатів розрахунку на міцність товщини конструктивних шарів в ущільненому стані за умови створення стійкої структури матеріалів слід призначати не менше наведених в таблиці 21.

Таблиця 21.

Матеріали шарів дорожнього одягу

Мінімальна товщина в щільному стані, см

1. Асфальтобетонні суміші:

Крупнозернисті

Дрібнозернисті

Піщані

6

5

4

2. Щебінь або гравій, оброблені органічним в’яжучим змішуванням на місці укладення

8

3. Щебінь, оброблений органічним в'яжучим способом просочування (напівпросочування)

8(4)

4. Щебінь, гравій або пісок, оброблені неорганічними в'яжучими

8

5. Маломіцний кам'яний матеріал або ґрунт, оброблений в'яжучим

10

6. Щебінь і гравій, не оброблені в'яжучими:

На шарі з щебеню, що містить в'яжуче

На шарі з щебеню або гравію

На піщаному шарі

8

10

15

Примітка 1. Товщина шару повинна в 1,5 раза і більше перевищувати розмір найкрупнішої фракції зерен цього матеріалу.

Примітка 2. На тротуарах, на яких не передбачається проїзд вантажних автомобілів, поливальних та снігоприбиральних машин, допускається товщина асфальтобетонного покриття 3,0 см.

Примітка 3.У розрахунках міцності та морозостійкості одягу верхній шар поверхневої обробки асфальтобетонних покриттів допускається не враховувати.

Жорсткий дорожній одяг (цементобетонні монолітні покриття, збірні з цементобетонних і армобетонних плит, асфальтобетонні на основах із цементобетону) конструюється і розраховується на міцність згідно з ДБН В.2.3-218-008.

Цементобетонні монолітні покриття влаштовуються на магістральних вулицях і дорогах з інтенсивним рухом вантажного і громадського пасажирського транспорту, на дорогах промислових і комунально-складських зон з рухом особливо важких автомобілів, на зупинках і перехрестях, а також вулицях і дорогах, на яких за умови експлуатації не можливе швидке очищення проїзної частини від бруду.

Покриття з цементобетонних і армобетонних плит слід використовувати в районах із складними інженерно-геологічними та гідрогеологічними умовами або за високих насипів, де важко забезпечити стабільність земляного полотна, за відсутності місцевих дорожньо-будівельних матеріалів, придатних для влаштування рівностійких покриттів іншого типу.

Товщину цементобетонних покриттів і основ залежно від категорії вулиць і доріг слід приймати за таблицею 22 .

Таблиця 22.

Матеріали основ (нижні шари основ)

Магістральні вулиці

Вулиці та дороги місцевого значення

загальноміського значення

районного значення

Бетон низьких марок за міцністю на стиск і розтяг при згині В 12,5 і нижче

20-22

18-20

-

Щебінь і гравій, оброблені неорганічним або органічним в'яжучими

21-23

18-21

16-18*

Щебінь високих марок, влаштований способом заклинки

22-24

19-22

16-18*

*Значення товщини відносяться до покриттів. Товщина наведена для цементобетонів, які використовуються:

- у покриттях - за міцністю на стиск ВЗО і міцністю на розтяг при згині Rbt 4,0 ;

- у основі – за міцністю на стик В15 і міцністю на розтяг при згині Rbt 2,4.

У цементобетонних покриттях і основах з бетону В 12,5 і вище слід проектувати поперечні і поз­довжні деформаційні шви розширення та стискання. Відстань між швами визначається за розрахунками згідно з ДБН В.2.3-4.

Дорожній одяг та земляне полотно складають дорожню конструкцію.

При конструюванні одягу міських вулиць і доріг необхідно враховувати ряд особливостей, що пов’язані з умовами їхнього будівництва та експлуатації; обмежену можливість варіювання проектних відміток поздовжнього профілю, що обумовлена загальними архітектурно-планувальними вимогами; необхідність тимчасового збирання води у кромок проїзної частини з подальшим відведенням її через дощову каналізацію; необхідність в ряді випадків розміщення під проїзною частиною електротехнічних, теплових, водопровідних та інших комунікацій; необхідність влаштування сполучання дорожнього одягу з люками, трамвайними коліями; розташування вулиці або дороги в безпосередній близькості від житлових будинків; наявність ділянок, де спостерігаються часті розгони та гальмування транспортних засобів на проїзній частині, а також ділянок зупинок громадського транспорту з найбільшим співпаданням траєкторій руху коліс транспортних засобів.

Умовний перехід від категорій автомобільних доріг загальної мережі до категорій міських доріг і вулиць здійснюється за табл.23.

Таблиця 23.

п/п

Категорія вулиць і доріг

Аналог категорій доріг загальної мережі

1

Магістральні дороги, магістральні вулиці загальноміського значення, дороги вантажного руху

І, ІІ

2

Магістральні вулиці районного значення

ІІ

3

Вулиці та дороги місцевого значення, дороги промислових і складських районів

ІІІ

4

Житлові вулиці та проїзди, селищні вулиці та дороги

ІV, V

Дані про найбільш поширені конструкції дорожнього одягу наведені в таблицях та на рисунках (рис. 39)

Магістральні дороги, магістральні вулиці і дороги загальноміського значення

Конструкції дорожнього одягу нежорсткого типу

Товщина конструктивних шарів, см, для I-V дорожньо-кліматичної зони при Етр = 252 (2520 кгс/см2)

h1 ­– дрібнозернистий асфальтобетон І-ІІ марки;

h2 – крупнозернистий асфальтобетон ІІІ-IV марки;

h3 – чорний щебінь М=600 кгс/см­2;

h4 – фракціонований щебінь, укладений за принципом заклинювання, М=600-800 кгс/см­;

h5 – пісок середньозернистий.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

I

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

30

20

16

12

10

h4

30

25

15

15

15

h5

За розрахунком

II

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

30

20

16

12

10

h4

30

25

15

15

15

h5

За розрахунком

III

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

35

35

12

10

10

h4

30

25

20

15

15

h5

За розрахунком

IV/V

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

30/30

20/20

18/17

15/17

15/15

h4

35/30

35/30

30/35

30/30

30/25

h5

За розрахунком

Товщина конструктивних шарів, см, для II-III дорожньо-кліматичної зони при Етр = 225 (2250 кгс/см2)

h1 - дрібнозернистий асфальтобетон І-ІІ марки;

h2 – крупнозернистий асфальтобетон ІІІ-IV марки;

h3 – чорний щебінь М=600 кгс/см­2;

h4 – ґрунт, укріплений бітумом.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

II

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

20

18

18

18

16

h4

За розрахунком

III

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

18

16

14

12

10

h4

За розрахунком

Конструкції дорожнього одягу жорсткого типу

h1 – монолітний цементобетон, М=400 кгс/см;

2 – чорний пісок, вирівнюючий шар;

h3 – пісок.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

II

h1

26

24

23

22

20

h3

120

110

100

80

70

III

h1

28

26

24

22

22

h3

40

40

35

30

25

IV, V

h1

26

24

23

21

20

h3

50

40

35

30

25

Магістральні вулиці й дороги районного значення

Товщина конструктивних шарів, см, для I-V дорожньо-кліматичної зони при Етр = 222 (2220 кгс/см2)

h1 - дрібнозернистий асфальтобетон І-ІІ марки;

h2 – крупнозернистий асфальтобетон ІІІ-IV марки;

h3 – щебінь рядовий М=600-800 кгс/см­2;

h4 – пісок середньозернистий.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

I

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

46

42

32

22

20

h4

За розрахунком

II

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

46

42

20

18

18

h4

За розрахунком

III

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

40

32

25

18

15

h4

За розрахунком

IV, V

h1

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

h3

50

45

40

35

h4

За розрахунком

Товщина конструктивних шарів, см, для II-III дорожньо-кліматичної зони при Етр = 222 (2220 кгс/см2)

h1 - дрібнозернистий асфальтобетон І-ІІ марки;

h2 – крупнозернистий асфальтобетон ІІІ-IV марки;

h3 – чорний щебінь М=600 кгс/см­2;

h4 – ґрунт, укріплений бітумом.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

II

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

37

32

25

22

17

h4

За розрахунком

III

h1

5

5

5

5

5

h2

7

7

7

7

7

h3

35

30

26

20

18

h4

За розрахунком

Промислові і складські дороги

Конструкції дорожнього одягу нежорсткого типу

Товщина конструктивних шарів, см, для I-III дорожньо-кліматичної зони при Етр = 180 (1800 кгс/см2)

h1 – дрібнозернистий асфальтобетон І-ІІ марки;

h2 – поруватий асфальтобетон;

h3 – пісок або піщано-гравійна суміш.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

I

h1

5

5

5

5

h2

45

21

20

20

h3

За розрахунком

II

h1

5

5

5

5

h2

44

20

18

18

h3

За розрахунком

III

h1

5

5

5

5

h2

43

22

21

21

h3

За розрахунком

Конструкції дорожнього одягу жорсткого типу

Товщина конструктивних шарів, см, для I-V дорожньо-кліматичної зони

h1 – монолітний цементобетон, М=400 кгс/см2, перекладка;

h2 – пісок середньозернистий.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

I

h1

22

20

20

18

18

h2

100

80

70

60

50

II

h1

22

20

20

18

18

h2

70

60

50

40

30

III

h1

22

20

20

18

18

h2

50

40

35

30

25

IV, V

h1

22

20

20

18

18

h2

35

30

30

25

25

Житлові вулиці і дороги місцевого значення

Товщина конструктивних шарів, см, для I-III дорожньо-кліматичної зони при Етр = 165 (1650 кгс/см2)

h1 – дрібнозернистий асфальтобетон І-ІІ марки;

h2 – поруватий асфальтобетон;

h3 – пісок або піщано-гравійна суміш.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

I

h1

5

5

5

5

5

h2

25

23

20

18

12

h3

За розрахунком

II

h1

5

5

5

5

5

h2

24

22

20

16

10

h3

За розрахунком

III

h1

5

5

5

5

5

h2

27

25

22

20

14

h3

За розрахунком

Внутрішньо-квартальні проїзди і пішохідні вулиці

Товщина конструктивних шарів, см, для I-V дорожньо-кліматичної зони при Етр = 135 (1350 кгс/см2)

h1 – асфальтобетон IV марки;

h2 – бітумнопіщана суміш.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

I

h1

5

5

5

5

5

h2

35

30

22

18

14

III

h1

5

5

5

5

h2

32

24

20

16

IV/V

h1

5/5

5/5

5/5

5/5

h2

32/30

24/20

20/16

16/14

Селищні вулиці

Товщина конструктивних шарів, см, для I-III дорожньо-кліматичної зони при Етр = 115 (1150 кгс/см2)

h1 – асфальтобетон III-IV марки;

h2 – піщано-бітумна суміш;

h3 – пісок середньозернистий.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

I

h1

5

5

5

5

5

h2

37

27

26

24

23

h3

За розрахунком

II

h1

5

5

5

5

h2

29

28

26

25

h3

За розрахунком

III

h1

5/5

5/5

5/5

5/5

h2

31/50

30/48

28/46

27/44

h3

За розрахунком

Конструкції тротуарів з урахуванням заїзду спецмашин масою до 6 т

Товщина конструктивних шарів, см, для II-V дорожньо-кліматичної зони при Етр = 65 (650 кгс/см2)

h1 – піщаний або дрібнозернистий асфальтобетон;

h2 – ґрунт, укріплений бітумом або цементом.

Дорожньо-кліматичні зони

Конструктивний шар

Модуль пружності ґрунтової основи Eо, МПа (кгс/см2)

20/200

30/300

40/400

50/500

60/600

II-V

h1

5

5

5

5

5

h2

16/14

14/12

12/10

10/8

8/8

Рис. 39. Найбільш поширені конструкції дорожнього одягу на магістралях різних категорій.

Для того, щоби задовольнити вимоги до зсувостійкості влітку та до тріщиностійкості взимку, доцільно застосовувати для виготовлення асфальтобетонних сумішей бітуми таких марок: БНД-90/130 – в І-ій дорожно-кліматичній зоні, БНД-60/90 – в ІІ-ІІІ; БНД-60/90, БНД-40/60 – в ІV; БНД-40/60 – в V.

При проектуванні одягу міських вулиць і доріг з асфальтобетонним покриттям у верхніх шарах основи слід застосовувати лише монолітні міцні матеріали типу крупнозернистих поруватих асфальтобетонних сумішей, пісного цементобетонну марок 150, 100-75, підібраних щебеневих і гравійних сумішей, оброблених бітумними емульсіями.

В умовах міста при високому рівні ґрунтових вод слід ширше застосовувати конструкції дорожнього одягу з тепло ізолюючими шарами.

Для зупинок громадського транспорту в містах необхідно конструювати дорожній одяг з покриттями і основами підвищеної зсувостійкості при високих позитивних температурах. Основи, як правило, слід влаштовувати з поруватих або високопоруватих асфальтобетонних сумішей на в’язкому бітумі, з пісного бетону або ґрунту, укріпленого цементом. При застосуванні матеріалів, що містять цемент, слід передбачати «тріщиноперериваючі» прошарки. Схема типової конструкції дорожнього одягу на зупинках міського транспорту показана на рис. 40.

На ділянках, де трамвайні колії розташовані на суміщеному земляному полотні, одяг в середині колій та між ними повинен мати таку ж саму міцність, як і дорожній одяг, що примикає до рейок.

Асфальтобетонне покриття

Асфальтобетонний шар основи

Цементобетон М-100; М-150 (пісний бетон, ґрунт або матеріал, укріплений цементом)

Щебінь

Пісок

Рис. 40. Схема типової конструкції дорожнього одягу на зупинках міського транспорту.