1. Общие сведения о дорожных одеждах

Различают два типа дорожных одежд: жесткие и нежесткие.

К жестким относятся дорожные одежды, имеющие покрытия:

• из цементобетона на основаниях из различных материалов (укрепленных и неукрепленных);

• из асфальтобетона на основаниях из цементобетона разной прочности;

• сборное железобетонное на основаниях различных видов.

К нежестким дорожным одеждам относят одежды со слоями, устроенными из

• разного вида асфальтобетонов (дегтебетонов);

• материалов и грунтов, укрепленных битумом, цементом, известью, комплексными и другими вяжущими;

• слабосвязных зернистых материалов (щебня, шлака, гравия и др.).

Различают следующие элементы дорожной одежды.

Покрытие – верхняя часть дорожной одежды, состоящая из одного или нескольких единообразных по материалу слоев, воспринимающая усилия от колес транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов.

По поверхности покрытия могут быть устроены слои поверхностных обработок различного назначения (слои для повышения шероховатости, защитные слои и т.п.).

Между покрытием и основанием при необходимости укладывают выравнивающий слой из обработанных вяжущими зернистых материалов, который в качестве конструктивного слоя одежды не рассматривается и в расчетах не учитывается. Выравнивающий слой предназначен для устранения неровностей основания и обеспечения ровности слоев покрытия и возможности перемещения плит покрытия при изменении температуры. Если неровности основания не превышают 1 см, то допускается не устраивать выравнивающий слой, а применять только слой, прерывающий сцепление плит с основанием и служащий изолятором против высыхания бетона в раннем возрасте и появления в покрытии усадочных трещин.

Основание – часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на нижележащие дополнительные слои или грунт земляного полотна.

Различают несущую часть основания (несущее основание) и дополнительные слои основания.

Несущая часть основания должна обеспечивать прочность дорожной одежды и быть морозоустойчивой.

Дополнительные слои основания – слои между несущим основанием и подстилающим грунтом, предусматриваемые при наличии неблагоприятных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условий. Эти слои совместно с покрытием и основанием должны обеспечивать необходимые морозоустойчивость и дренирование конструкции и создавать условия для снижения толщины вышележащих слоев из дорогостоящих материалов. В соответствии с основной функцией, которую выполняет дополнительный слой, его называют:

• морозозащитным;

• теплоизолирующим;

• дренирующим.

К дополнительным слоям и прослойкам относят также гидро- и пароизолирующие, капилляропрерывающие, противозаиливающие и др. Дополнительные слои устраивают из песка и других местных материалов в естественном состоянии или укрепленных органическими, минеральными или комплексными вяжущими, из местных грунтов, обработанных вяжущими, из укрепленных смесей с добавками пористых заполнителей и т.д., а также из различного рода специальных индустриально выпускаемых материалов (геотекстиль, пенопласт, полимерная пленка и т.п.).

При применении дополнительных слоев необходимо учитывать технологические проблемы, связанные с движением по этим слоям построечного транспорта.

Рабочий слой земляного полотна (подстилающий грунт) – верхняя часть полотна в пределах от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия.

Кроме конструктивных слоев одежды различают краевую укрепительную полосу, обочину, откосы.

Капитальную и облегченную дорожные одежды с усовершенствованным покрытием проектируют с таким расчетом, чтобы за межремонтный срок не возникло разрушений и остаточных деформаций, а воздействие природных факторов и автомобилей не приводило к ухудшению ровности покрытия ниже допустимых норм.

Облегченные дорожные одежды с усовершенствованными покрытиями рассчитывают на менее продолжительный межремонтный срок службы, чем капитальные одежды. Это позволяет применять менее долговечные и менее дорогие материалы.

При конструировании дорожной одежды необходимо соблю-дать следующие принципы:

а) тип дорожной одежды и вид покрытия, конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дороге соответствующей категории и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения с учетом изменения интенсивности движения в течение заданных межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта и содержания;

б) конструкция одежды может быть принята типовой или разработана индивидуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями (грунт рабочего слоя земляного полотна, условия его увлажнения, климат, обеспеченность местными дорожно-строительными материалами и др.) с одинаковыми расчетными нагрузками.

При выборе конструкции одежды для конкретных условий предпочтение следует отдавать проверенной на практике в данных условиях типовой конструкции. Следует помнить, что так называемые типовые конструкции строились по традиционным принципам, когда повсеместно в качестве основания применялись щебеночные смеси и обеспечить при этом достаточную долговечность одежды было практически невозможно;

в) в районах, недостаточно обеспеченных стандартными каменными материалами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продукты промышленности и грунты, свойства которых должны быть улучшены обработкой их вяжущими (цемент, битум, известь, активные золы и др.). Одновременно надо стремиться к созданию конструкции, по возможности наименее материалоемкой;

г) конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных процессов. Для достижения этой цели число слоев и видов материалов в конструкции должно быть минимальным;

д) при конструировании необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ (летняя или зимняя технология и др.).

При назначении типов покрытия для разных вариантов конструкций дорожных одежд следует руководствоваться положениями действующих стандартов и норм на дорожно-строительные материалы и изделия и нормами проектирования автомобильных дорог.

При выборе материалов для устройства слоев дорожной одежды необходимо учитывать следующие положения: покрытие и верхние слои основания должны соответствовать проектным воздействующим нагрузкам и быть водо-, морозо- и термоустойчивыми.

Проектирование дорожных одежд с учетом свойств земляного полотна представляет собой единый процесс конструирования и расчета их на прочность, деформативность, морозоустойчивость и дренирующую способность, а также технико-экономического обоснования вариантов.

Сроки службы жестких дорожных одежд определяются долговечностью материала верхнего слоя покрытия, для дорожных одежд капитального типа с цементобетонным покрытием они составляют не менее 25 лет, а для дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием на бетонном основании – не менее 20 лет. Допускается проектировать конструкции на длительную перспективу по технико-экономическим соображениям со сроком службы 35 – 50 лет.

Дорожные одежды рассчитывают с учетом состава транспортного потока перспективной интенсивности движения к концу срока службы, грунтовых и природно-климатических условий.