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 в период с середины 1950-х до начала 1970-х годов. В настоящее время применение их ограничивается значительной трудоемкостью, не позволяющей обеспечить современные темпы строительства автомобильных дорог. Кроме того, при строительстве предварительно-напряженных покрытий требуется повышенное внимание к технике безопасности.

Большое разнообразие цементобетонных покрытий позволяет проектировщику выбрать наиболее эффективную конструкцию. Окончательное решение принимается на основании технико-экономического расчета.