Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Сибирский государственный автомобильно-дорожный

университет (СибАДИ)»

В.А. Шнайдер

ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

СибАДИУчебно-методическое пособие

Омск – 2017

ВВЕДЕНИЕ

Дорожная одежда должна иметь необходимый запас прочности, чтобы в течение нормативного срока службы выдерживать воздействие многократно повторяющихся нагрузок от автомобилей и климатических факторов (изменение температуры, влажности и т. п.). Покрытие, непосредственно воспринимающее воздействие колес автомобилей и природных факторов, должно иметь высокую прочность, быть износо- и термостойким, ровным и шероховатым и обеспечивать безопасное движение автомобилей

сзаданной скоростью при минимальном сопротивлении движению. Покрытие не должно пылить, оно должно обеспечивать надежное сцепление

сколесами автомобилей. Основание дорожнойИодежды воспринимает нагрузку от покрытия, распределяет и передает ее на земляное полотно. В нежесткой одежде основание обычноДявляется основным несущим слоем, обеспечивающим ее общую прочность и жесткость.

Наибольшие затраты обычно связаны с обеспечением надежности по прочности дорожной одеждыА. Чтобы уменьшить отрицательное влияние неизбежной изменчивости прочностных свойств возводимого земляного полотна и дорожной одеждыб, необходимо при строительстве дороги обеспечить, а при эксплуатации поддерживать обоснованный (оптимальный) запас прочности. и

Автор выражает лагодарность и признательность Смогуновой Анастасии АлександровнеС, студентке группы АДб-14Д2, оказавшей большую

3

1.НЕЖЕСТКИЕ ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ

1.1. Основные термины и понятия

К нежестким дорожным одеждам относят одежды со слоями, устроенными из асфальтобетонов разного вида (дегтебетонов), из материалов и грунтов, укрепленных битумом, цементом, известью, комплексными и другими вяжущими, а также из слабосвязных зернистых материалов (щебня, шлака, гравия и др.) [1, 2, 3, 4].

Различают следующие элементы дорожной одежды:

1)покрытие − верхняя часть дорожной одежды, состоящая из одного

или нескольких единообразных по материалу слоев, воспринимающая усилия от колес транспортных средств и подвергающаясяИ непосредственному воздействию атмосферных факторов. По поверхности покрытия могут быть устроены слои поверхностныхДобработок различного назначения (для повышения шероховатости, защитные слои и т.п.);

2)основание − часть конструкции дорожной одежды, расположенная под покрытием и обеспечивающаяАсовместно с покрытием перераспределение напряжений в конструкции и снижение их величины в грунте рабочего слоя земляного полотнаб(подстилающем грунте), а также морозоустойчивость и осушение конструкции. Различают несущую часть основания (несущее основаниеи) и его дополнительные слои. Несущая часть основания должна обеспеч вать прочность дорожной одежды и быть морозоустойчивой; С

3)дополнительные слои основания − это слои между несущим осно-

ванием и подстилающим грунтом, предусматриваемые при неблагоприятных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условиях. Эти слои совместно с покрытием и основанием должны обеспечивать необходимые морозоустойчивость и дренирование конструкции и позволять снижать толщину вышележащих слоев из дорогостоящих материалов. В зависимости от функции дополнительный слой называют морозозащитным, теплоизолирующим, дренирующим. К дополнительным слоям 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 порис-

4

тых заполнителей и т.д., а также из специальных материалов (геотекстильный материал, пенопласт, полимерная пленка и т.п.).

Рабочий слой земляного полотна (подстилающий грунт) − верхняя часть полотна от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее

1,5 м от поверхности покрытия. При наличии дополнительных слоев в проекте необходимо учитывать технологические проблемы, связанные с движением по ним построечного транспорта.

Классификация дорожных одежд и покрытий, материалы и способы укладки приведены в табл. 1.1 [1, табл. 1.1].

Таблица 1.1. Классификация дорожных одежд и покрытий

Дорожные одежды капитального и облегченного типов с усовершенствованным покрытием проектируют с таким расчетом, чтобы за межремонтный срок не возникло разрушений и недопустимых (с точки зрения предусмотренных действующими нормами требований к ровности покрытия) остаточных деформаций, а воздействие природных факторов не приводило к недопустимым изменениям в ее элементах.

5

Дорожные одежды облегченного типа с усовершенствованным покрытием рассчитывают на менее продолжительный межремонтный срок службы, чем капитальных. Поэтому для их устройства можно применять менее долговечные и дорогостоящие материалы и облегчать конструкцию.

При проектировании дорожных одежд переходного типа, выравнивание которых не сопряжено со значительными затратами (щебеночные, гравийные и подобные им покрытия), допускается накопление более значительных остаточных деформаций под действием движения. Примеры конструкций нежестких дорожных одежд капитального и облегченного типов представлены на рис. 1.1 и 1.2.

Рис. 1.1. Поперечные профили земляного полотна и конструкции капитальных одежд дорог I−II категорий с усовершенствованным покрытием

для дорожно-климатических зон II−III и IV−V (примеры):

1 − среднеили мелкозернистый асфальтобетон I марки; 2 − крупнозернистый пористый асфальтобетон или дегтебетон; 3 − щебень, укрепленный цементом или комплексным вяжущим; 4 − грунт повышенной плотности; 5 − грунт, укрепленный неорганическим вяжущим; 6 −песок, гравий, шлак (дополнительный слой основания); 7 − щебень с расклинкой; 8 − тощий цементобетон; 9 − грунт и материалы, укрепленные комплексными вяжущими или активной золой уноса; 10 − гравий, укрепленный цементом; 11 − гравий, укрепленный малыми дозами цемента, или грунт, обработанный жидким органическим вяжущим; 12 − гравийная смесь с добавками дробленого

щебня; 13 − пенопласт; 14 − конструктивный теплоизоляционный слой из цементогрунта с легким заполнителем

6