Вопрос 56.(60) Устройство конструктивных слоев дорожных одежд по методу плотных смесей.

Конструктивные слои дорожных одежд без применения вяжущих материалов можно устраивать из щебня, гравия, щебеночно-гравийных, гравийно-песчаных, щебеночно-грунтовых и других видов минеральных смесей, а также из штучного камня (булыжник, грубоколотая шашка, клинкер, брусчатка и др.). В зависимости от наличия соответствующих материалов и требований, предъявляемых к конструктивному слою, применяют один из следующих трех способов постройки: - способ с использованием плотных минеральных смесей оптимального состава, применяемый для улучшения грунтовых дорог, устройства оснований и покрытий переходного типа. При данном способе постройки применяют также местные малопрочные некондиционные каменные материалы (слабые известняки, слабые песчаники, опоки); - способ, основанный на использовании принципа заклинки (принцип водоовязного щебеночного шоссе). Этот способ применяют при наличии фракционированного щебня достаточной прочности с хорошей цементирующей способностью. Слои, построенные по способу заклинки, используют в качестве оснований и покрытий переходного типа, а также верхних слоев оснований под покрытия усовершенствованного типа;

- способ с использованием штучных материалов, применяемый при устройстве мостовых всех типов. В дорожной практике применяют, в основном, первый и второй способы, позволяющие полностью механизировать производственный процесс.

При первом способе устройства покрытий и оснований решающее значение в обеспечении необходимой их прочности и долговечности имеют плотность минеральной части смеси, силы молекулярно-коллоидного сцепления и механического зацепления между частицами.

По гранулометрическому составу минеральный материал должен представлять плотную смесь, состоящую из частиц разных размеров, смешанных в определенных соотношениях. Частицы крупнее 0,5 мм образуют каркас (скелет) слоя, а фракции от 0,5 до 0,05 мм заполняют пустоты между скелетными частицами.

Пылевидные частицы (мельче 0,05 мм) :в смеси с водой образуют слабое цементирующее вещество, обеспечивающее стабильное молекулярно-коллоидное сцепление.

Смеси оптимального гранулометрического состава должны удовлетворять следующим трем основным требованиям:

- состав смеси должен быть оптимальным, т. е. таким, при котором достигались бы наибольшая плотность, необходимая прочность и долговечность устраиваемого слоя;

- щебень и гравий, образующие скелетную часть оптимальной смеси, должны быть достаточно прочными, водоустойчивыми и морозостойкими;

- мелкозернистая часть смеси (фракции мельче 0,05 мм) должна быть в таком количестве и с такими свойствами, характеризуемыми числом пластичности, чтобы при самых неблагоприятных условиях увлажнения обеспечивалось стабильное молекулярно-коллоидное сцепление.

Производство работ при устройстве слоев дорожных одежд по принципу плотных смесей. Способ улучшения грунтовых дорог гранулометрическими добавками является простейшим способом повышения эксплуатационных показателей с минимальными затратами. В качестве гранулометрических   добавок используют песок, гравийный ма-териал, щебень, топочные шлаки и другие местные материалы.

Улучшать грунтовые дороги гранулометрическими добавками целесообразно на всю ширину земляного полотна, применяя серповидный или полукорытный профиль (рис. 1.23). В зависимости от вида применяемых добавок и имеющихся средств механизации распределять гранулометрические добавки можно двумя способами:

1) рассыпанием полной нормы добавок на предварительно разрыхленный  и спрофилированный слой земляного полотна с последующим перемешиванием разрыхленного грунта с добавками, разравниванием его и уплотнением;

2) россыпью добавок   в несколько   приемов по   поверхности спланированного земляного полотна и последующим вдавливанием добавок в грунт полотна колесами   движущегося  по дороге транспорта.

Устройство слоев дорожных одежд из гравийного материала гравийно-щебеночных или гравийно-грунтовых смесей оптимального состава производят в следующей последовательности; 1) подготовка и устройство основания;

2) вывозка    минерального    материала    оптимального  состава  и предварительное его разравнивание ровным слоем. Если вывозимый на дорогу минеральный материал не является оптимальным, то для его улучшения на поверхность уложенного слоя распределяют необходимое количество добавок, устанавливаемое расчетом. После этого грунт перемешивают;

3) окончательно разравнивают материал с помощью автогрейдера. Правильность планировки слоя проверяют шаблоном и по высотным колышкам, устанавливаемым по оси дороги и кромкам, проезжей части. 

4) уплотняют грунт моторными катками с гладкими металлическими вальцами, виброкатками или катками на пневматических шинах. Уплотнять материал следует при влажности, близкой к оптимальной. Сухой материал за 20-30 мин до начала укатки поливают водой, а излишне влажной подсушивают. Неровные места, возникающие при укатке, разрыхляют и в случае необходимости добавляют такой же материал, после чего тщательно уплотняют. Окончательное уплотнение и формирование слоя происходит под действием движения автотранспорта в течение первых 2-3 месяцев эксплуатации.