16.4 Строительство простейших покрытий из грунтов, улучшенных скелетными добавками.

Первым этапом улучшения естественной грунтовой дороги является укрепление ее на участках с наиболее неблагоприятными грун­товыми и гидрологическими условиями с целью обеспечения воз­можности проезда по этим участкам в сырую погоду. В дальней­шем проезжая часть грунтовой дороги может быть улучшена на всем ее протяжении для сокращения срока распутицы, уменьше­ния потребности в повторных утюжке и профилировании и улуч­шения условий движения.

Улучшенные грунтовые дороги предназначены главным обра­зом для легкого движения либо для пропуска интенсивного дви­жения только в сухой период года. Интенсивность движения, которое могут выдержать улучшенные грунтовые дороги, зависит от применяемых добавок, их количества, климатических условий и грунта земляного полотна.

Как правило, можно считать, что чем крупнее применяемые добавки при одинаковом их количестве на 1 км, тем выше будут устойчивость и работоспособность покрытия. Это объясняется тем, что с увеличением крупности частиц скелета коэффициент трения смеси и ее модуль деформации повышаются.

Для улучшения грунтовых дорог применяют: булыжный или колотый камень — для замощения подъемов участков с наихудшими условиями движения; гравийные и песчаные материалы; металлургические шлаки; битый кирпич; дресву, ракушку, болотную руду, горелые породы и т. п.; щебень из местных, главным образом слабых каменных, пород и металлургических шлаков; при сыпучих песках — суглинки, торф; для временного улучшения проезда — фашины, хворост, камыш.

Кроме булыжного или колотого камня, фашин и хвороста, остальные материалы вводят в верхний слой грунта земляного полотна в целях получения плотных или так называемых оптимальных смесей. Для этого материалы смешивают с грунтом в таких соотношениях, чтобы получить наиболее устойчивую при любой влажности смесь, обладающую максимальным возмож­ным модулем деформации и достаточным сопротивлением износу.

Два последних условия находятся во взаимном противоречии. Для уменьшения износа необходимо повышать связность смеси, а введение в нее связных грунтов приводит к понижению модуля деформации. Поэтому необходимо повышать связность смеси в ее самом верхнем слое, а в нижних слоях, наоборот, понижать во- избежание потери прочности.

Добавки можно применять двумя способами:

1.Создавать путем смешения добавок с грунтом устойчивый слой достаточной толщины, при котором модуль деформации системы— грунт основания с низким модулем деформации, а верхний слой повышенной прочности соответствует заданным условиям движения; -

2. Насыщать верхний слой земляного полотна на всю его ширину или только на ширину проезжей части добавками, предохраняющими нижележащий слой от переувлажнения поверхностной водой и защищающими его от разуплотнения под дейст­вием движущихся, автомобилей.

В первом случае нельзя допускать прорезания верхнего улучшенного слоя колесами и его смешения с грунтом земляного по­лотна, хотя и следует предусматривать систематическое профилирование дороги после периодов увлажнения. Во втором случае преследуют цель только временного укрепления тонкого поверх­ностного слоя грунта, и после его прорезания колесами приходит­ся вводить в него новое количество улучшающих добавок. При этом, насыщая добавками верхний слой земляного полотна, по­степенно приходят к первому случаю, т. е. к созданию достаточ­но устойчивой одежды.

Преимуществом первого способа является создание сразу до­статочно надежного верхнего слоя, не требующего систематиче­ского возобновления и связанных с этим потерь материалов и затруднений при проезде по неустойчивой поверхности. Преиму­щество второго способа — возможность улучшать дорогу посте­пенно, по мере необходимости, без излишнего расхода материа­лов на тех участках, где дорожная одежда не требует усиления.

При небольшой интенсивности движения и его перерывов или сокращении тоннажа и скорости во время весенней или осенней распутицы второй способ практически более рационален, поэтому его обычно применяют при эксплуатации грунтовых дорог второ­степенного значения, для которых не требуется заранее назна­чать необходимую толщину улучшаемого слоя, зависящую от расчетного движения и грунтовых условий, т.е. от не вполне точно оцениваемых факторов, вынуждающих вводить в расчет некоторые запасы прочности.

Первый способ улучшения грунтовых дорог по существу представляет собой переход к устройству одежд переходного типа, в которых грунт земляного полотна является только связующим материалом, содержащимся в смеси в сравнительно небольшом количестве.

Однако, независимо от способа улучшения грунтовой дороги, основная задача улучшения — создание плотной или оптимальной смеси с определенным соотношением частиц различной крупности, составляющих как бы скелет смеси, и наличием мелкозема — пылеватых и глинистых частиц, цементирующих этот скелет.

При применении в качестве скелетных добавок сравнительно мелких материалов получают песчано-глинистые смеси. По мере укрупнения этих материалов и увеличения их содержания в смеси покрытия грунтовых дорог переходят в гравийные или щебеночные.

С точки зрения условий движения автомобилей покрытия из оптимальных смесей разделяют на три группы.

Покрытия I группы, устроенные с применением крупнозернистых материалов, при надлежащей толщине обеспечивают круглогодичное нормальное движение в течение сравнительно длительного периода, при условии систематического профилирования и восстановления путем введения новых добавок и россыпи поверх покрытия при использовании слабых материалов (опоки, известняка слабых пород, кирпичного щебня), прочного песка или гравия.

Покрытия II группы, устраиваемые из глинистых грунтов, улучшенных песчаными и мелкогравелистыми добавками, или песчаных грунтов с добавками торфа или суглинка, обеспечивают нормальное движение только в благоприятное время года. При глинистых грунтах в осенне-весенний период, особенно в зоне избыточного увлажнения, а при песчаных грунтах летом, особенно в засушливой зоне, по этим дорогам можно пропускать лишь легкое движение с пониженной скоростью.

Покрытия III группы, улучшенные хворостом, камышом и т. п., обеспечивают временное движение в течение короткого срока.

Поперечный уклон проезжей части улучшенных грунтовых дорог должен быть в пределах 25—35°/оо, а обочин — 40—60%о.

При применении крупно и среднезернистых смесей и при перемешивании грунта с добавками на всю толщину улучшаемого покрытия эта толщина в пределах проезжей части может быть ориентировочно принята, в зависимости от грунта земляного полотна и дорожно-климатической зоны, согласно табл. 40.

Толщина покрытий временных дорог при легком движении и коротком сроке эксплуатации может быть понижена на 20%.

При толщине покрытия более 20 см рекомендуется смешивать грунт с добавками в два слоя, причем нижний слой следует устраивать с меньшим количеством мелкозема, а верхний — более связным.

Скелетный материал перемешивают с суглинком при достаточном его увлажнении. После тщательного перемешивания смесь разравнивают, профилируют и уплотняют укаткой или движением. При укладке крупноскелетных смесей на сильно размокающие грунты рекомендуется во избежание вдавливания щебенок в грунт рассыпать предварительно слой песка или каменной мелочи толщиной 5—8 см.

При невозможности создать нужное покрытие путем перемешивания материалов (недостаток средств, невозможность перерыва движения и т. п.) рекомендуется рассыпать на грунтовой дороге улучшающие материалы в несколько приемов. Для образования 'улучшенного слоя перед россыпью этих материалов следует предварительно спрофилировать и уплотнить грунт земляного полотна в период его влажного состояния. Равномерное рас­пределение рассыпаемых материалов достигается применением автогрейдеров.

Количество улучшающих материалов, рассыпаемых за один прием, назначают в зависимости от грунта земляного полотна, климатических условий и ожидаемой интенсивности движения с таким расчетом, чтобы в два-три приема довести толщину покрытия до указанной в табл. 40. Практически эти материалы рассыпают каждый раз слоем толщиной от 3 до 8 см в рыхлом состоянии, в зависимости от требуемой толщины покрытия и характера добавляемых материалов.

При устройстве покрытия сразу на всю толщину его укладывают в корыто или полукорыто, реже — серповидным профилем. При постепенной россыпи улучшающих материалов практически всегда образуется серповидный профиль.

Как указывалось выше, для удобства работ по устройству покрытия улучшать грунт во всех случаях рекомендуется на всю ширину земляного полотна, применяя полукорытный или серповидный профиль. Корытный профиль оправдывается только в том случае, когда в результате улучшения грунта крупноскелетными материалами создается вполне устойчивая поверхность, без значительных деформаций покрытия, требующих систематического исправления профиля, а ширина проезжей части достаточна для встречи и обгона автомобилей без необходимости их заезда на обочины.

Минеральные смеси оптимального гранулометрическюго состава. Развитие механики грунтов и физико-химической механики коллоидных частиц позволило не только установить, какие грунты наилучшим образом зарекомендовали себя в земляном полотне и дорожной одежде, но и создать теоретическую и экспериментальную базу проектирования оптимальных смесей применительно к рыхлым горным породам разной крупности и к раз­личным почвенно-гидрологическим условиям.

В настоящее время можно считать установленными следующие основные положения:

1.Необходимые свойства грунта в верхней части земляного полотна и в дорожной одежде обусловливаются требованием обеспечить в наиболее неблагоприятных условиях увлажнения (избыток или, наоборот, недостаток влаги) определенное сопротивление грунта вертикальному воздействию колес и тангенциальным усилиям, возникающим на поверхности земляного полотна или одежды.

2.Для повышения сопротивления грунта нагрузкам необходимо придать ему возможно больший угол трения и высокое сцепление, достаточно устойчивое при увлажнении и высыхании. При этом нужно иметь в виду, что сцепление бывает двух видов: за счет частиц, близких по размерам к коллоидам (молекулярное сцепление), и за счет межчастичного взаимодействия более крупных элементов (зацепление). Первое обеспечивает связность грунта и повышает как его прочность (сопротивление вертикальным нагрузкам), так и сопротивление сдвигающим усилиям (уменьшает износ), второе, увеличивая прочность, практически не изменяет сопротивления грунта тангенциальным усилиям. Если вяжущим в грунтовой смеси являются пылевато-глинистые фракции, то сцепление первого вида сильно изменяется при увлажнении и высыхании смеси, падая при увлажнении. Если в качестве вяжущего применить цемент или известь, сцепление первого вида становится более устойчивым против изменений влажности. При использовании органических вяжущих (битум, деготь) сцепление первого вида уменьшается с повышением температуры, а с увеличением влажности — только при отсутствии надлежащей связи вяжущего с частицами грунта.

Сцепление второго вида мало изменяется в зависимости от колебаний температуры и влажности, но может понижаться при повторном воздействии колес автомобиля.

Сцепление обоих видов может быть повышено путем уплотнения грунтов до такого состояния, при котором они будут мало реагировать на увлажнение, промерзание и повторные нагрузки. Обычно при уплотнении грунта до 0,95—0,98 максимальной плотности при стандартном уплотнении достигнутая плотность сохраняется в течение всего года, если грунт не под­вергается непосредственному воздействию колес и промораживанию при наличии притока воды.

3

Рис. 210. Изменение коэффициента трения (угла трения) в зависимости от крупности частиц, их окатанности, наличия вяжущих:

1 — одноразмерный щебень; 2 — однораз­мерный гравий; <3 — разноразмерный ще­бень; 4 — разноразмерный гравий; 5 — ас­фальтобетон из щебня; 6 — асфальтобетон из гравия; 7 — щебень, обработанный би­тумом

.Для обеспечения наибольшего коэффициента трения грунтовой смеси необходимо, чтобы частицы ее основного скелета были остроугольными, возможно более крупными и одновременно однородными (рис.). Смеси одинаковой плотности, но состоящие из частиц различной крупности, будут иметь разные показатели прочности, если мелкие частицы раздвигают крупные. В свою очередь будут отличаться смеси, одинаковые по крупности частиц, но разной плотности. Коэффициент трения не зависит от длительности приложения нагрузки, но несколько падает с возрастанием влажности при наличии в смеси мелкозема.

4.Для повышения механической прочности смеси необходимо при наибольшем возможном коэффициенте трения повысить ее связность (сцепление), что достигается введением в смесь грунтового вяжущего, состоящего из частиц пыли и глины. Недостаточное количество этого вяжущего не обеспечивает связности смеси в сухую погоду, наоборот, избыток его или неудовлетворительное качество (излишняя пластичность) ведут к уменьшению прочности смеси при ее увлажнении.

Практически улучшение грунтов сводится к трем основным задачам:

а) подобрать возможно более плотную смесь из наиболее крупных и остроугольных материалов, имеющихся в распоряжении, заполняя поры более крупных частиц мелкими, не раздвигая скелета;

б) установить количество мелкозема (пыли и глины), необходимое и достаточное для связывания скелетной части грунта (с учетом климатических условий) и создания оптимальной смеси;

в) смешать нужные грунты и уплотнить смесь до 98—95% максимальной плотности.

При устройстве покрытия приходится идти на повышение содержания мелкозема в смеси, следовательно, на некоторое понижение ее прочности во влажном состоянии, чтобы обеспечить связность смеси в сухую погоду. Деформации, неизбежные во влажный период, легко ликвидируются путем профилирования или утюжки покрытия. Для устройства оснований, особенно под усовершенствованными покрытиями, смеси, приобретающие пла­стичность при увлажнении, особенно смеси из окатанных материалов, непригодны, так как способствуют разрушению покрытий. Недостаток сцепления в этих смесях может быть компенсирован только применением вяжущих, стабильных при увлажнении (битума, цемента, извести).

Методы проектирования плотных смесей для покрытий разработаны достаточно подробно как экспериментально, так и теоретически. В настоящее время считается общепринятым подбирать плотную смесь скелетной части грунта, начиная с частиц крупнее 0,005 мм (или остающихся на сите с отверстиями 0,071 мм), а более мелкие объединять в одну группу, одновременно характеризуя всю часть грунта, прошедшую через сито с отверстиями 0,5 мм, ее числом пластичности. Это, с одной стороны, дает возможность комплексно охарактеризовать все мелкие фракции грунта, с другой — упрощает необходимые лабораторные испытания, так как позволяет ограничиться ситовым анализом и определением числа пластичности, не прибегая к сравнительно сложным способам гранулометрического анализа, основанным на учете скорости падения в виде частиц разной крупности.

Подбору скелетной части грунта в разных странах уделяли много внимания в связи с использованием как грунтовых, так и цементобетонных и асфальтобетонных смесей. Предложено значительное количество различных предельных кривых состава, непрерывных и с интервалами для отдельных фракций, в той или иной степени обоснованных теоретически, а большей частью являющихся результатом чисто эмпирического обобщения опытных данных.

На основе опытов В. В. Охотина удалось установить следующие основные зависимости:

1.Пористость смеси, состоящей из нескольких фракций частиц, как песчаных, так и гравийных, отличающихся по размеру вдвое, при одних и тех же весовых соотношениях фракций одинакова. Другими словами, пористость смеси не изменяется при одновременном уменьшении или увеличении в одинаковое число раз размеров всех ее частиц.

2.Наименьшая пористость смеси достигается, если размеры частиц, заполняющих пустоты между частицами более крупных фракций, будут последовательно уменьшаться в 16 раз. При этом весовое содержание каждой последующей фракции должно составлять 43% от содержания предыдущей.

Однако, как указывалось выше, прочность смесей обусловли­вается не только их плотностью, но и такими показателями, как сцепление и коэффициент трения. Поэтому важное значение имеют не только минимальная пористость скелета смеси, но так­же крупность частиц основного скелета и содержание мелкозема.

При этом влияние мелкозема различно при применении его в чистом виде или после обработки вяжущими или гидрофобизи-рующими материалами (см. ниже). В первом случае влияние влажности проявляется полностью, а во втором — только при не­достатке вяжущего.

Коэффициент трения возрастает при повышении крупности частиц основного скелета. Поэтому чем выше крупность скелета, тем смесь будет обладать более высоким модулем деформации. В ряде случаев с этой точки зрения оказывается целесообразным использовать прерывистые смеси, в которых заполняющие фрак­ции в 4—6 раз мельче наиболее крупной. Прерывистая смесь лег­ко расслаивается во время перемешивания при отсутствии вяз­ких вяжущих.

Однако если технология устройства покрытия или основания основана на постепенном рассыпании заполняющих фракций, то этот недостаток отпадает.

С учетом изложенного все грунтовые смеси, в которых вяжу­щим являются пылевато-глинистые частицы, можно разделить на два основных типа.

Первый — смеси, укладываемые в нижних слоях дорожной одежды, для которых прочность при увлажнении (модуль дефор­мации) имеет более важное значение, чем связность, ввиду от­сутствия непосредственного воздействия автомобилей. При уст­ройстве этих слоев рекомендуется применять крупнозернистые однородные смеси, в которых содержание частиц соответственно мельче 5; 2; 0,5 и 0,05 мм должно быть строго ограничено. При применении известняков и песчаников должна быть учтена их дробимость при укатке и под воздействием движения. Коэф­фициент сбега К должен быть минимальным (в пределах0,60—0,70).

Ко второму типу относятся смеси, укладываемые в покрытия, при устройстве которых надо опасаться не столько их размокания, сколько разрушения в сухую погоду из-за недостатка связ­ности. Поэтому в смесях, применяемых для устройства покрытий, особенно в засушливых районах, должно быть больше мелких частиц и пылевато-глинистого вяжущего материала, чем в смесях первого типа, хотя бы это и приводило к снижению модуля де­формации.

Технология улучшения грунтовых дорог добавками. Перемешивание грунта земляного полотна с минеральными добавками осуществляется в следующей последовательности.

А. При серповидном профиле: 1) профилирование полотна на всю ширину с приданием ему уклона 1—2%, выполняемое автогрейдером за 3—4 прохода по одному следу (рис); 2) для связных грунтов рыхление улучшаемого грунта дисковой бороной или фрезой на такую глубину, чтобы обеспечить заданную толщину улучшенного покрытия (с учетом объемного веса улучшенного грунта). Количество проходов дисковой бороны по одному следу для легких грунтов — 2—4, для средних— 4—6, для тяжелых — 6—8, для фрезы -

вдвое меньше. Грунт иногда рыхлят после разравнивания добавок, если они размещены по оси дороги; 3) распределение по ширине покрытия необходимого количества добавок автогрейдером или бульдозером; 4

'г-Ъ 1 :с

20'30%о

Рис. 213. Последовательность работ по улучшению связного грунта минераль­ными добавками

) перемешивание добавок с грунтом бороной (3—4 прохода по одному месту) и затем автогрейдером путем сдвигания грунта в валики и последующего их разравнивания (9—10 проходов автогрейдера по одному следу). При применении фрезы (2—3 прохода) число проходов автогрейдера уменьшают до 4—5. Процесс перемешивания облегчается, если грунт немного увлажнен; 5) выравнивание поверхности улучшенного покрытия дороги при слегка влажном грунте; 6) укатка покрытия несколькими проходами легкого катка (при слегка влажном грунте) или систематическое регулирование движения в первые 2—3 недели после улучшения грунта.

Б. При корытном профиле: 1) профилирование полотна с приданием ему уклона 10— 20%0 по отметке несколько ниже проектной (с учетом глубины корыта); 2) устройство корыта при помощи автогрейдера на всю ширину проезжей части и на глубину, достаточную для размещения улучшенного слоя грунта с приданием корыту уклона 20—30%о. При этом вынутый грунт размещают на обочинах. Устройство корыта требует 8—16 проходов по каждой стороне, в зависимости от глубины корыта и типа грейдера. Добавки вывозят после устройства корыта и складируют на обочинах или вдоль оси дороги; 3) разрыхление дна корыта (2—8 проходов дисковой бороны по одному следу) на глубину, зависящую от состава оптимальной смеси. Возможно применение фрезы или культиватора; 4) разравнивание добавок при ширине проезжей части. Если добавки выставлены вдоль оси дороги, то их разравнивают перед разрыхлением грунта; 5) перемешивание добавок с разрыхленным грунтом (2-4

прохода бороны и 9—10 проходов автогрейдера по одному следу или 2-3 прохода фрезы и 4-5 проходов автогрейдера); 6) профилирование автогрейдером проезжей части обочин; 7) уплотнение проезжей части и обочин.

В. При полукорытном профиле операции 1—5 такие же, как при корытном профиле, с тон разницей, что разравнивание и перемешивание ведут на всю ширину дороги, уменьшая количество добавок на обочинах. Далее выполняется профилирование всей поверхности дороги (7—8 проходов автогрейдера) и укатка.

Г. При постепенной россыпи добавок (преимущественно для улучшения связных грунтов): 1) профилирование земляного полотна на всю ширину с при­данием ему уклона 20—30%о 3—4 проходами автогрейдера по одному следу; 2) уплотнение грунта укаткой и движением транспортных средств; 3) доставка добавок, распологаемых вдоль оси дороги, реже на обочинах; 4) россыпь добавок по всей ширине земляного полотна или по ширине проезжей части слоем толщиной 3—8 см (обязательно по влажному грунту, предварительно уплотненному и выровненному); 5) разравнивание добавок грейдером (2—3 прохода по следу); 6) уплотнение (1—2 прохода катка и регулирование движения).

Грунт рыхлят на глубину, чтобы разрыхленного грунта было достаточно для смешения с добавками. Добавки распределяют либо непосредственно из кузова автомобиля, либо автогрейдером или бульдозером из куч, выставленных вдоль оси или на обочинах дороги. При применении бульдозера часть добавок неизбежно теряется. На рис. 214 показана схема распределения добавок, выставленных посередине дороги. Если добавки выставлены на одной обочине, число проходов автогрейдера или бульдозера увеличивается вдвое.

Добавки перемешивают с грунтом земляного полотна после их распределения на всю его ширину. Для лучшего перемешива­ния грунт и добавки должны быть влажными, но не переувлажненными. Лучше всего перемешивать их при оптимальной влажности. Перемешивание дает наилучшие результаты, если вначале сделать несколько проходов фрезой или дисковой бороной для размельчения комков, а затем перемешивать грунт с добавкой автогрейдером. Автогрейдер собирает перемешиваемые материалы в валики и передвигает их как вдоль, так и поперек дороги. Число проходов автогрейдера (проходов по двум сторонам доро-

Рис. 214. Схема распределения добавок авто­грейдером (9—11 проходов)

ги) — 10—16, а иногда и больше, в зависимости от длины ножа, вида и влажности перемешиваемого грунта и добавки. При применении фрезы число проходов автогрейдера уменьшается вдвое.

Уплотнение начинать легкими катками, постепенно переходя на более тяжелые, желательно катки на пневматических шинах. Для укатки достаточно 10 проходов по одному следу. Окончательное уплотнение может быть достигнуто за счет проезда транспортных средств, для чего в первое время после постройки дороги необходимо регулировать движение. Следует иметь в виду, что уплотнение улучшенной грунтовой дороги движением, так же как и не улучшенной, может быть осуществлено примерно за 20 дней при условии, что это не период засухи и вместе с тем не период избыточного увлажнения, когда неуплотненный грунт прорезается колесами иногда на всю толщину улучшаемого слоя.

При улучшении сыпучих песков суглинками или торфом перемешивание не всегда удается сразу, особенно при комкующихся глинистых грунтах. В этом случае верхний слой песчаного грунта сдвигают на обочины, глинистый грунт (или торф) раскладывают слоем и поверх него рассыпают песок. Размельчать комья торфа или глинистого грунта и перемешивать их с песком можно дисковыми боронами или дорожными фрезами.

Приемка построенной дороги. По окончании всех строительных работ грунтовая дорога должна иметь правильный поперечный и продольный профиль, соответствующий проекту, водоотвод, надлежащую ширину и толщину улучшенного слоя (если он предусмотрен проектом).

Состав смеси грунта с улучшающим материалом должен соответствовать установленной дозировке.

Качество водоотвода проверяют визуальным осмотром, а также с помощью визирок и нивелировкой. Отклонение от проектных размеров кюветов и канав по ширине не должно вызывать застоя воды.

Поперечный профиль дороги проверяют промером ширины и шаблоном. Отступление от принятого поперечного уклона не должно превышать 5%о. Ширина земляного полотна и проезжей части не должна отличаться от проектной более чем на ±0,10 м.

Поверхность дороги должна быть ровной, без впадин, волн и бугров. Отступление от проектной толщины одежды в сторону уменьшения допускается не более чем на 10%. После профилирования просвет под 3-метровой рейкой в продольном и попереч­ном направлениях не должен превышать соответственно 20 и 15 мм.

Дозировку песчано-глинистых смесей проверяют путем пробной прогрохотки и определения числа пластичности мелкозема, дозировку смесей минеральных материалов, обработанных вяжущими,— на основании полевых журналов и результатов анализа вырубок, проводимого полевой лабораторией при текущем контроле качества работ, а также осмотром смеси при пробных вскрытиях одежды (одно на километр).

16.2 Строительство дорожных одежд с покрытиями переходных типов

16.2.1 Общая характеристика покрытий переходного типа.

Покрытиями переходного типа называют такие покрытия, которые по своим эксплуатационным качествам не удовлетворяют ряду требований современного автомобильного движения и становятся неэкономичными, как только его интенсивность возрастает выше определенного предела. При необходимости эти покрытия сравнительно легко могут быть легко переведены в облегченные, обычно более экономичные при интенсивности движения свыше 200 автомобилей в сутки и не обладающие недостатками переходных покрытий.

Неэкономичность переходных покрытий обусловливается, с одной стороны, их сравнительно быстрым износом, требующим значительных затрат на восстановительный ремонт, с другой — более высокой стоимостью автомобильных перевозок из-за недостаточной их ровности, снижающих скорость движения автомобиля.

К переходным покрытиям могут быть отнесены: щебеночное покрытие из щебня прочных пород, устроенное по способу заклинки без применения вяжущих; покрытия из грунтов и малопрочных каменных материалов, укрепленных вяжущими; покрытия мостовые; и покрытия из щебеночно (гравийно)-песчаных смесей.

При устройстве переходных покрытий, так же как и капитальных и облегченных создание прочного и устойчивого слоя может быть обеспечено двумя путями: за счет значительного увеличения сопротивления трению (коэффициент трения более 1)-способ заклинки, в зарубежной практике покрытия, устроенные этим способом, называют покрытиями типа макадам, по фамилии английского инженера, впервые предложившего этот способ около 150 лет тому назад или за счет повышения главным образом стабильного сцепления-способ плотных смесей, достигаемый применением смесей оптимального состава или применением грунтов и малопрочных каменных материалов, укрепленных вяжущими.

В первом случае необходимо создать прочный скелет из однородного крупнозернистого дробленого материала и придать ему устойчивость путем заклинки более крупных частиц более мелкими. Модуль деформации слоя может достигать в этом случае 100—120 Мпа.

Во втором случае создается плотный скелет из материала разной крупности (коэффициент трения менее 1), который связывается соответствующим количеством вяжущего, обеспечивающего достаточное сцепление. (0,1—0,15 Мпа) смеси при наиболее неблагоприятных условиях увлажнения или пересыхания. При этом модуль деформации может достигать 80—90 МПа для щебня и 70—80 МПа для гравия

Выбор того или другого способа зависит от наличия материалов и оборудования, климатических условий, характера движения, возможных методов ремонта и содержания дороги.

Покрытие, построенное по способу заклинки, представляет собой крупнозернистую пористую смесь, которая постепенно, по мере обламывания кромок крупных частиц и их раздробления начинает приближаться к плотной смеси, аналогичной полученной вторым способом – способ плотных смесей. Этот процесс, сопровождающийся понижением прочности покрытия, может продолжаться различное время (2—3 года и гораздо более), в зависимости от прочности минерального материала. Таким образом, в первом случае плотная, пластичная смесь образуется только после определенного периода воздействия на дорогу движения и природных факторов. Во втором случае плотная смесь создается сразу при устройстве покрытия.

Многочисленные исследования показывают, что любая смесь крупных частиц под воздействием переменных нагрузок или постепенно возрастающей нагрузки неизменно в той или иной степени приближается к оптимальной смеси. При этом ее прочность может несколько уменьшаться за счет износа и выветривания минеральных частиц, а также за счет заноса грунта колесами автомобилей с прилегающих грунтовых дорог и с обочин.

При устройстве покрытий первым способом применяют преимущественно щебень, включая и крупный —до 70 мм и более При втором способе допускается использование гравия и ограничиваются размеры частиц-для верхнего слоя покрытия не крупнее 20—25 мм при применении гравия и 35-40 мм при пр

Так как с повышением крупности и однородности частиц прочность и устойчивость слоя повышается (модуль деформации щебеночных покрытий в среднем на 25% выше, чем гравийных), то способ заклинки в ряде случаев целесообразно и экономически выгодно применять для устройства оснований и нижних слоев покрытия. Для верхних слоев покрытий, наоборот, повышаются требования к связности и условиям выравнивания поверхности, и поэтому работоспособность покрытия, устроенного из плотной мелкозернистой смеси, оказывается выше, чем щебеночного покрытия, устроенного способом заклинки. именении щебня.

Для укатки крупного щебня, однородного по размерам и прочности частиц, требуется применять тяжелые катки или виброкатки и увеличивать число их проходов. Укатку плотных смесей можно осуществлять более легкими катками при меньшем числе проходов.

Климатические условия по-разному отражаются на покрытиях, построенных обоими способами. Сырая погода меньше влияет на качество щебеночного покрытия, устроенного по способу заклинки, чем покрытия устроенные по второму способу особенно при некотором избытке в последнем частиц пыли и глины. Наоборот, в сухую погоду быстрее выходит из строя щебеночное покрытие, устроенное по способу заклинки.

Характер современного автомобильного движения требует повышения связности покрытия для уменьшения его износа. Поэтому второй способ в настоящее время более приемлем, особенно в условиях сухого климата, хотя при этом способе прочность покрытия несколько ниже, чем при первом.

Все вышеизложенное не может не влиять на выбор способа устройства покрытия, однако почти всегда он диктуется главным образом наличием материалов и возможностью их получения. Следует учитывать также возможные методы ремонта и содержания покрытия. При его устройстве по способу заклинки ремонт возможен только путем сплошной кирковки или заделки выбоин вручную. Профилирование и выглаживание практически возможно только при вскирковке покрытия на толщину, равную наибольшему размеру щебня, с обязательным добавлением нового щебня. При плотных смесях выравнивание поверхности легко достигается профилировкой и утюжкой без добавления нового материала.

Разумеется, вышеприведенные рекомендации следует рассматривать только как ориентировочные, так как выбор каменного материала не только обусловливается интенсивностью и составом движения, но и в большой степени зависит от наличия каменных материалов, и в связи с этим от рациональных межремонтных сроков службы покрытия.