![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Полосин-Никитин, С. М. Механизация дорожных работ учебник
.pdfДля постройки автомобильной дороги выделяют полосу местно сти, которую называют дорожной, и на ней располагают дорогу, вспомогательные сооружения и служебные постройки.
Автомобильная дорога должна быть удобной для движения ав томобилей с заданными скоростями, обеспечивать перевозку грузов с минимальной затратой энергии и при малой стоимости. Эксплуата ционные расходы на поддержание ее в хорошем состоянии должны быть незначительными и наименьшими. Дорога тем безопаснее, чем лучше увязана с ландшафтом.
С ростом автомобилизации страны поездки на автомобилях ста новятся одним из видов отдыха. На дорогах предусматривают зоны отдыха, которые включают стоянки транспорта, станции обслужи вания, кемпинги, мотели, площадки отдыха. При этом особое вни мание уделяется защите местности от вредных воздействий транс порта. Закон «Основы земельного законодательства Союза ССР» обязывает использовать для строительства земли, непригодные для сельского хозяйства.
Кратчайшее направление, соединяющее начальный и конечный
пункты, |
будет прямая •—•«воздушная |
линия». |
Однако элементы |
рельефа |
земной поверхности-— горы, |
овраги, |
водные преграды—■ |
озера, болота и реки, ландшафт местности, а также необходимость захода в промежуточные населенные пункты заставляют отклонить дорогу от кратчайшего пути.
Положение оси дороги называют трассой. Для лучшей ориенти ровки трассу делят на километры и стометровые участки — пикеты. В местах изменения направления трассы устраивают углы поворо та. Их величину измеряют между продолжением направления трас сы до угла поворота и новым ее направлением.
Одним из важнейших элементов является земляное полотно, которое служит основанием для наиболее дорогостоящей проезжей части, по которой происходит непосредственное движение транс портных средств. Прочность и высокие эксплуатационные качества проезжей части во многом зависят от устойчивости и прочности зем ляного полотна, его способности противодействовать климатиче ским, гидрогеологическим факторам и нагрузке от автомобилей. С целью защиты земляного полотна от разрушения устраивают под порные стены, дренажи, противооползневые и водоотводящие соору жения.
О с н о в н ы е э л е м е н т ы д о р о г и (рис. 1.2). Важным конст руктивным элементом дороги является проезжая часть, которая по зволяет беспрепятственно и безопасно двигаться автомобилю с оп ределенной скоростью. Проезжая часть должна занимать строго определенное положение, иметь целесообразное геометрическое очертание, удовлетворяющее требованиям движения автомобиля, достаточно прочную и ровную поверхность.
Продольный профиль характеризует крутизну участков автомо бильной дороги относительно поверхности земли. Естественные ук лоны местности часто превышают допустимые для эффективного использования автомобиля. В таких случаях дорогу делают более
10
Рис. 1.2. Элементы дороги:
а — дорога без разделительной полосы; б — с разделительной полосой
пологой , |
чем уклон |
поверхн ости зем л и , |
ср е за я |
ч асть гр ун та |
или, |
||
н ао б ор от , |
п одсы п ая |
его |
в пониж енны х |
м е ста х . |
У ч астк и , гд е |
в |
р е |
зу л ь т ате срезки гр ун та |
д о р о га р асп ол ож ен а ниж е п овер хн ости з е м |
||||||
ли, н азы в аю т вы ем кам и , а уч астк и , гд е он а п р оход и т вы ш е этой |
по |
||||||
вер хн ости по н асы п ан н ом у гр ун ту , — насы пям и . |
|
|
|
Разница между отметками бровки земляного полотна и поверх ностью земли по оси дороги определяет высоту насыпи или глубину выемки и называется рабочей отметкой. Рабочие отметки характе ризуют высоту насыпей и глубину выемок в каждом поперечном се чении (профиле) дороги. Геометрически рабочие отметки выража ют вертикальное расстояние от поверхности земли до уровня бро вок полотна. При отсутствии поперечного уклона местности это расстояние будет одинаковым по всей ширине земляного полотна. Одни и те же чертежи поперечных профилей насыпи и выемки год ны для любого сечения дороги, если рабочие отметки считать пере менными. Такие чертежи называются типовыми поперечными про филями или типовыми поперечниками.
К проезжей части примыкают обочины; их используют для вре менной стоянки автомобилей. Вдоль проезжей части на обочинах и разделительных полосах устраивают укрепительные полосы. Они по вышают прочность края дорожной одежды и обеспечивают безопас ное движение при случайном съезде колеса автомобиля с по крытия.
Велосипедные дорожки устраивают вдоль сооружаемых или ре конструируемых автомобильных дорог, когда за первые пять лет эксплуатации дорог интенсивность велосипедного движения или мо педов будет достигать более 250 машин в сутки, а интенсивность движения автомобилей достигает 2000 авт./сутки. Дорожки распо лагают на самостоятельном земляном полотне, у подошвы насыпей
и
Рис. .1.3. Автомобильная дорога:
а — продольный профиль; б — план
или за пределами выемок, а также на специально устраиваемых
бермах [1.7].
Проезжая часть и обочины от прилегающей местности отделя ются спланированными наклонными плоскостями — откосами. В вы емках и боковых канавах различают внешний и внутренний откосы. Линия сопряжения поверхностей обочины и откоса насыпи или внутреннего откоса канавы образует бровку земляного полотна.
Расстояние между бровками называют шириной земляного по лотна. Крутизну откосов характеризуют коэффициентом заложения, который определяют как отношение высоты откоса к его горизон тальной проекции — заложению. Откосами низких насыпей для
12
Рис. 1.4. Дорожный водоотвод:
л — источники увлажнения дорожного |
|
полотна; |
б — боковые |
канавы; в — нагорная |
||||||
канава; г — дренажные |
воронки; д — глубокий |
дренаж; е — дренажные |
трубы |
для |
||||||
А — осадки; |
|
осушения основания; |
застаивающейся |
воды; |
||||||
Б — просачивание осадков; |
В — просачивание |
|||||||||
Г — приток со стороны; |
Д — капиллярное поднятие; £ — конденсация |
водяных |
паров; |
|||||||
/ — берма; |
2 — насыпь; |
3 — щебень; |
4 |
— дерн; |
5 — дренирующий |
слой; |
6 — труба |
|||
£f=80—ДОО мм или трубофильтр d —Ъ0 |
мм; 7 — глина; 8 — дерн корнями |
вверх; |
9 — |
|||||||
крупнозернистый песок; |
10 — гравийный |
фильтр; |
/ / — дрена; |
12 — водоупорный |
слой |
съезда автомобилей с дороги в аварийных случаях придают заложение не круче 1 : 3 и положе (до 1 : 5 и 1 : 6) . Это уменьшает заносимость дороги и обеспечивает безопасность движения. У высо ких насыпей откос устраивают 1 : 1,5; 1 : 2.
Для полного представления о геометрических формах автомо бильной дороги служат чертежи, изображающие дорогу в разных
проекциях (рис. 1.3). |
|
Горизонтальная проекция — план дороги, вид ее сверху; |
верти |
кальная проекция — разрез дороги вдоль оси — называется |
про |
дольным профилем. Разрез в направлении, перпендикулярном на правлению оси дороги, — поперечный профиль. Ввиду того что до рога на своем протяжении проходит по различным формам земной поверхности, поперечные профили вычерчивают в таком количест ве, чтобы полностью характеризовать изменение конструкции полот на на различных участках дороги. Ось дороги в плане изображается
линией, проходящей посередине между бровками |
дорожного по |
лотна. |
|
С и с т е м а д о р о ж н о г о в о д о о т в о д а (рис. |
1.4) является |
важным элементом дороги. Задача водоотводных |
сооружений — |
13
а) |
t |
/ |
|
Рис. 1.5. Искусственные сооружения:
а — балочный |
мост |
с |
ездой поверху; |
б — |
|||||
мост |
со сквозной |
фермой — езда понизу; |
|||||||
в — арочный |
мост; |
г — арочно-консольный |
|||||||
мост; |
д — рамный мост; е — висячий мост; |
||||||||
ж — мост |
комбинированной |
системы |
(без- |
||||||
распорная |
арка с |
балкой |
жесткости — за |
||||||
тяжкой); |
з — труба; |
и — схема |
мостового |
||||||
1 —>насыпь |
|
перехода; |
|
2 — пролет |
|||||
(подход к |
мосту); |
||||||||
ное |
строение; |
5 — устой; |
4 — опора; |
5 — |
|||||
мост; |
6 — струенаправляющая |
дамба; |
7 — |
||||||
|
регуляционное сооружение |
|
предотвратить переувлажнение земляного полотна. По мере уве личения влажности физическое состояние грунта меняется от твердого к текучему, резко умень шается способность сопротив ляться нагрузкам.
Для отвода поверхностной во ды устраивают боковые и водоот водные канавы, которые собира ют воду, стекающую как с доро ги, так и с прилегающей местно сти, и отводят ее в пониженные места; прокладывают нагорные канавы для перехвата воды, теку щей по склону к дороге. Канавы бывают трапециевидные и тре угольные в зависимости от рас четного количества отводимой ими воды.
Подземный сток воды осу ществляется по тем пластам грун та, которые обладают хорошей водопроницаемостью. Такие плас ты называют водоносными. Они лежат на водонепроницаемых по родах. Вода, текущая по ним, увлажняет не только водоносный слой, но и вышележащий грунт, проникая в него по законам ка пиллярного поднятия. Если водо носный слой залегает неглубоко от поверхности земли, возникает опасность переувлажнения грун товыми водами земляного полот на и оказывается необходимым их искусственное понижение — удаление воды от земляного по лотна на безопасное расстояние. Для перехвата, понижения уров ня и отвода грунтовых вод приме няют устройства, которые состав ляют систему подземного водоот вода — дренаж — сеть уложенных под землей труб или каменных набросок с крупными пустотами, по которым вода стекает быстрее, чем по порам окружающего водо
носного грунта.
14
И с к у с с т в е н н ы е с о о р у ж е н и я (рис. 1.5) устраивают в местах пересечения автомобильной дорогой рек, ручьев, оврагов, ба лок, других дорог. Большую часть водопропускных сооружений на дорогах (90—95%') строят в виде одноочковых или двух-трехочко- вых труб. Они удобны, так как не меняют условий движения авто мобиля, поскольку их можно располагать при любых сочетаниях плана и профиля дороги. Трубы не стесняют проезжую часть и обо чины, не требуют изменения типа дорожного покрытия.
Трубы собирают из железобетонных элементов, сделанных на заводе или полигоне. Сечение труб — круглое или прямоугольное; диаметр — не менее 0,75— 1 м. При длине трубы более 20 м рекомен дуется минимальный диаметр 1,25 м. В их конструкцию входят фун дамент, основные звенья, оголовки •— концевые звенья, поддержи вающие откосы насыпи и обеспечивающие плавный вход воды в трубу и выход из нее.
Комплекс сооружений, который строят при пересечении дорогой большой реки, называют мостовым переходом. В него входит соб ственно мост; подходы к мосту — земляные насыпи с укрепленными против подмыва откосами, располагаемые в пределах возможного разлива реки на повышенных частях речной долины — поймах; ре гуляционные сооружения, защищающие мост от подмывов и повреж дений текущей водой. К регуляционным сооружениям относят струе направляющие дамбы — незатопляемые укрепленные узкие насыпи. Сечение струенаправляющих дамб криволинейное и плавно должно подводить пойменные воды к отверстию моста. В ряде случаев регу ляционные сооружения строят также для укрепления берегов русла и откосов подходных насыпей.
М о с т ы различают: автодорожные, железнодорожные, совме щенные (для автомобильной и железной дороги), пешеходные, ак ведуки, мосты-каналы. По месту расположения мосты бывают го
родские и на дорогах вне города, а по |
типу |
пересечения — мосты |
|||
через водотоки, путепроводы |
(через дороги), |
виадуки |
(через |
без |
|
водные препятствия — овраг, |
ущелье, долина и пр.); |
эстакады. |
Ос |
||
новные элементы — опоры и пролетные |
строения моста, перекры |
вающие пространство между опорами. В зависимости от числа про летов мосты бывают одно- и многопролетными, от системы конструкций пролетных строений — балочные, арочные, консольные, висячие и т. д., по расположению проезжей части относительно несу щей конструкции — с ездой поверху, понизу или посередине. По_сроку службы мосты бывают постоянные, рассчитанные на многие деся тилетия и сооружаемые из долговечных материалов, и временные — облегченной конструкции из менее долговечных материалов. Мосты с подъемным, поворотным или раскрывающимся пролетным строе нием для пропуска судов называют разводными.
По материалу пролетных строений различают железобетонные, металлические, каменные и деревянные мосты. Наиболее прогрес сивны сборные железобетонные мосты. Металлические мосты, а также сталежелезобетонные (с пролетными строениями из стали и железобетона) строят преимущественно при пролетах длиной свы
|
|
|
ше 120— 150 м. Каменные |
мосты |
||||
|
|
|
вследствие |
высокой |
стоимости |
и |
||
|
|
|
большой трудоемкости строят очень |
|||||
|
|
<5z |
редко. |
Деревянные |
мосты |
строят |
||
|
|
преимущественно на местных доро |
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
гах в районах, богатых лесом. С раз |
|||||
|
|
|
витием химии полимерных материа |
|||||
|
|
|
лов начинают применяться деревян |
|||||
|
|
|
ные мосты с использованием кле |
|||||
|
|
|
еных элементов. Основные парамет |
|||||
|
|
|
ры моста: величина отверстия, опре |
|||||
|
|
|
деляемая |
пропуском |
наибольшего |
|||
Рис. 1.6. Конструктивные слои |
(расчетного) расхода воды во время |
|||||||
половодья |
или ливня; система, |
ма |
||||||
дорожной одежды: |
|
териал и конструктивная схема с |
||||||
1 — верхний слой покрытия; |
2 — |
|||||||
нижний слой; |
3 — основание; |
4 — |
разбивкой отверстия |
на отдельные |
||||
грунт земляного |
полотна; 5 — эпю |
пролеты; полная длина моста; кон |
||||||
ра вертикальных напряжений от ко |
||||||||
леса автомобиля |
|
струкция опор моста и их фундамен |
||||||
|
|
|
тов; |
геометрические |
номинальные |
размеры отдельных элементов моста. Основные параметры и гене ральные размеры устанавливаются в процессе проектирования моста и мостового перехода на основе данных специальных изыскании.
Мосты должны безопасно пропускать |
паводковые воды, ледоход |
и плывущие по реке предметы (корчи, |
бревна и т. п.). При пересе |
чении водных путей учитываются требования судоходства и лесо сплава. В частности, назначают соответствующие подмостовые габариты и расположение судоходных пролетов в месте устойчивой
трассы водного |
пути. |
Д о р о ж н а я |
о д е ж д а . Для обеспечения круглогодичного про |
езда автомобилей на проезжей части устраивают одежду из мате риалов, хорошо сопротивляющихся воздействию колес и климатиче ских факторов. Дорожную одежду устраивают многослойной с уче том воздействия нагрузки от колес автомобиля, которая постепенно затухает с глубиной. Это позволяет в верхних слоях использовать прочные строительные материалы, а в нижних менее прочные, чем снижается стоимость одежды.
Верхний, наиболее дорогой слой дорожной одежды называется покрытием (рис. 1.6). Это прочный и относительно тонкий слой, хо рошо сопротивляющийся истирающим и ударным нагрузкам. Покры тие должно обладать ровностью, высоким коэффициентом сцепле ния с шиной автомобиля. По верхнему слою можно устраивать слой износа. Его в расчете дорожной одежды не учитывают, он служит гидроизолирующим слоем на некоторых типах покрытий, не облада ющих достаточной водонепроницаемостью. По мере износа этот слой периодически возобновляют. Его часто используют для повы шения шероховатости покрытия.
Основание — прочный несущий слой дорожной одежды — устра ивают из каменных материалов или грунта, обработанного вяжу щим.•Основание распределяет давление от колес на нижние слои
16
или на грунт земляного полотна. Его можно устраивать из несколь ких слоев, используя тот же принцип укладки менее прочных мате риалов в нижние слои.
Дополнительный слой основания распределяет нагрузку. Его уст раивают из гравия, шлака, грунта, обработанного вяжущим, песка. На участках, где земляное полотно сложено из пылеватых и глини стых грунтов, в которых могут развиваться процессы зимнего влагонакопления, дополнительный слой устраивают из пористых не под верженных пучению материалов ■— песка или гравия, называя его дренирующим, противопучинным или морозозащитным.
Пучинообразование — увеличение объема увлажненных грунтов земляного полотна за счет замерзшей воды, заполнившей поры и промежутки между частицами грунта; оно приводит к подъему дорожной одежды по сравнению с уровнем покрытий в летний период.
Тщательно уплотненные верхние слои земляного полотна, на ко торые укладывают дорожную одежду, называют грунтовым осно ванием. Это важный элемент, от которого зависит прочность и дол говечность одежды.
Тип дорожной одежды выбирают в зависимости от категории до роги, наличия привозных или местных строительных материалов. Одежда — наиболее дорогая часть дороги. Толщину ее рассчитыва ют, применяя метод, разработанный кафедрой строительства и экс плуатации дорог МАДИ под руководством заслуженного деятеля науки и техники РСФСР д-ра техн. наук, проф. Н. Н. Иванова. Для расчета дорожных одежд имеются и другие методы.
В частности, вариантные расчеты дорожных одежд жесткого и нежесткого типов по предельным состояниям для решений задач на ЭВМ, разработанные Союздорнии и изданные в виде программ, ме тод ХАДИ и др.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛ. 1
(1.1. Б а б к о в В. Ф., А н д р е е в О. В., З а м а х а е в М. С. Проектиро вание автомобильных дорог. Ч. I. М., «Транспорт», ,1970. 487 с.
1.2. Государственный пятилетний план развития народного хозяйства СССР
на 1971— 1976 |
годы. М., Политиздат, 1,972. 455 с. |
|
1.3. К о н о в а л о в С. В., О р е ш к и н Б. М. Организация |
и технология |
|
строительства |
дорог в сложных природных условиях. М., «Высшая |
школа», 1968. |
239с.
1.4.Собрание постановлений Правительства СССР. № 2.6. Об усилении охра ны природы и улучшении использования природных ресурсов. Управление делами Совета Министров СССР, 1973. 48 с.
■1.5. Справочник инженера-дорожника. Строительство дорог. М., «Транспорт», 4970. 290 с.
1.6. Строительное, дорожное и коммунальное машиностроение в СССР.
К50-летию Советской власти. Т. I. М., Изд. ЦНИИТЭстроймаша, 1967. 281 с.
1.7.Строительные нормы и правила. Ч. II. Разд. Д. Гл. 5. Автомобильные дороги. Нормы проектирования СНиП П-Д.5-72. М., Стройиздат, 1973. ПО с.
,1.8. Транспорт СССР. Итоги за пятьдесят лет и перспективы развития. М., «Транспорт», 1967. 323 с.
1.9.Экономика дорожного строительства. Под ред. д-ра техн. наук проф.
Бронштейна Л. А. М., «Транспорт», 1971. 302 с. |
_______ — - |
Г л а в а 2
ОРГАНИЗАЦИЯ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
§ 3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ д о р о ж н о -с т р о и т е л ь н о г о
ПРОИЗВОДСТВА
Дорожно-строительное производство — отрасль народного хо зяйства СССР, конечной продукцией которой являются построен ные и реконструированные автомобильные дороги. Продукция от дельных видов строительных работ—-участки земляного полотна, дорожного основания, покрытия и др.
В зависимости от способа выполнения строительные процессы подразделяются на немеханизированные (ручные), осуществляе мые с применением ручного инструмента и приспособлений; полумеханизированные, выполняемые с использованием механизирован ного инструмента и приспособлений; частично механизированные, основная часть которых выполняется машинами; комплексно или полностью механизированные, когда все операции выполняются машинами; автоматизированные, осуществляемые машинами-авто матами.
Одна из стержневых задач в новой пятилетке — рост производи тельности труда. В докладе о Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971 — 1975 гг. А. Н. Косыгин подчеркнул, что задание пятилетки в облас ти повышения производительности труда имеет решающее значение для всей программы развития народного хозяйства. Подъем народ ного благосостояния непосредственно зависит от роста производи тельности труда.
Главными путями достижения высокой производительности тру да являются автоматизация и механизация производственных про цессов, внедрение новой техники и технологии, передовой органи зации труда, специализация производства и повышение квалифика ции рабочих, социалистическое соревнование.
В постановлении ЦК КПСС «О дальнейшем улучшении органи зации социалистического соревнования» указывается, что соревно вание должно способствовать улучшению научной организации тру-
18
да как непременному условию создания подлинного творческого духа борьбы за высокие показатели в работе.
Немаловажным фактором в обеспечении роста производитель ности труда является сокращение ручного труда, доля которого пока что значительна. Сокращение ручного труда и замена его ма шинами имеет очень важную задачу — решение социальной про блемы, т. е. ликвидацию тяжелого и неквалифицированного труда во всех отраслях народного хозяйства и значительного повышения оплаты труда тех работников, у которых она сейчас самая низкая.
О р г а н и з а ц и я д о р о ж н о - с т р о и т е л ь н о г о п р о и з в о д с т в а — установление системы мероприятий, обеспечивающей рациональное сочетание во времени и пространстве всех элемен тов производства: применение индустриальных методов, комплекс ной механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов; обеспечение высокого качества строительно-монтаж ных работ; охрана труда работающих; материальное и моральное стимулирование высокой производительности труда; непрерывность ■строительного производства при полном и равномерном использо вании основных средств; концентрация ресурсов на пусковых объ ектах, применение поточных методов производства и совмещение строительных, монтажных процессов; научная организация управ ления производством с применением ЭВМ и современной оргтехни ки; специализация производства; своевременное проведение орга низационно-технической подготовки производства; мобильность основных и вспомогательных средств.
Важнейшим элементом индустриализации строительства являет ся к о м п л е к с н а я м е х а н и з а ц и я и а в т о м а т и з а ц и я строительных работ, максимальная сборность конструкций, массо вое заводское изготовление унифицированных деталей, конструк ций с высокой степенью готовности, поточность, ритмичность и круг логодичное строительство.
В дорожном строительстве имеются работы, которые допускают максимальную индустриализацию при полной сборности: постоян ные и временные производственные, жилые, бытовые и администра тивные здания и сооружения, большинство искусственных сооруже ний, сборные железобетонные покрытия. Имеются работы, исклю чающие сборность, но комплексно-механизируемые, например земляные. Часть работ выполняется с широким применением полу фабрикатов, получаемых централизованно на промышленных пред приятиях или производственных предприятиях строительных орга низаций: добыча и переработка каменных материалов, приготовле ние смесей битумоминеральных, асфальто- и цементобетонных,
железобетонных изделий с укладкой |
их комплексно-механизиро |
ванными способами. |
|
К о м п л е к с н а я м е х а н и з а ц и я |
представляет собой такой |
способ выполнения строительных и монтажных работ, при котором трудоемкие основные и вспомогательные операции технологическо го процесса осуществляются при помощи машин, увязанных по параметрам (выработка и др.). Машины должны быть подобраны
19