книги из ГПНТБ / Производство работ по строительству аэродромов

клинка отдельных щебенок, а зазоры между ними частично запол­ няются образовавшимися при укатке обломками щебня.

3-й и 4-й периоды — окончательное уплотнение с добавлением вначале клинца и затем каменной мелочи, в результате чего проис­ ходит заполнение пустот в щебеночном слое и образование плотной корки.

При устройстве двухслойных щебеночных покрытий поверхность нижнего слоя не расклинцовывается. Также не расклинцовывается и-поверхность щебеночного основания при немедленном устройстве на нем усовершенствованного покрытия, например асфальтобетон­ ного, черного щебеночного и др. Этим достигается экономия мел­ кого щебня и обеспечивается лучшее сцепление покрытия со щебе­

жатия россыпи скорость движения катков принимается минималь­ ной, не более 1,5—2,25 км/час. Поливка россыпи водой не произво­ дится во избежание образования цементирующего вещества, вызы­ вающего преждевременное замоноличивание покрытия и затруд­ няющего перемещение щебенок в последующем периоде уплотне­ ния.

Вэтом периоде требуется, в зависимости от толщины слоя и твердости щебня, от 7 до 15 проходов катка по одному следу. Укат­ ка Производится до момента, когда перестает появляться волна пе­ ред вальцем катка и каток перестает оставлять заметный след.

Впервом периоде укатки, когда происходит значительное пере­ мещение щебня, особое внимание следует обращать на состояние поверхности россыпи. При обнаружении на отдельных участках просадок необходимо производить выравнивание подсыпкой щебня

споследующим его уплотнением.

Во в т о р о м п е р и о д е уплотнение производится средними или тяжелыми катками. При наличии тех и других катков рекомен­ дуется применять вначале средние, а затем тяжелые катки. Ско­ рость движения катков принимается такой же, как и в первом пе­ риоде. Укатка производится с обязательной поливкой россыпи во­ дой. Поливка в этом периоде необходима для уменьшения трения между щебенками и создания условий для большего их сближения и плотной заклинки, а также для увеличения связности слоя за счет образования цементирующего вещества. Кроме того, поливка во­ дой препятствует излишнему округлению щебня при укатке. Полив­ ка производится поливочными машинами. Количество воды зави­ сит от толщины слоя, качества щебня, веса катков и состояния по­ годы. Излишнее количество воды приводит к переувлажнению ос-

191

новация и вымыванию образующегося при укатке цементирующего вещества.

Во втором периоде особенно важным является установление мо­ мента окончания уплотнения. Внешними признаками достаточности укатки являются: исчезновение волны, отсутствие следа от катка и плотная заклинка щебенок. При этом щебенка размером 4—5 см из камня той же породы, брошенная под каток, должна раздавли­ ваться на поверхности щебеночного слоя, а не вдавливаться в Него. По окончании укатки щебеночный слой должен представлять твер­ дый устойчивый скелет с пористой поверхностью.

Для уплотнения щебня во втором периоде требуется 25—35 про­ ходов катка по одному следу. Излишняя укатка приводит к округ­ лению щебня (так называемому перекату) и образованию за счет его интенсивного дробления большого количества каменной мелочи, препятствующей сближению и заклинке крупных щебенок. В ре­ зультате этого щебеночный слой становится неустойчивым и может полностью расстроиться.

Исправление переката связано с большим объемом работ, так как требует полной замены перекатанного щебня новым. В дальней­ шем перекатанный щебень может быть улучшен путем смешения с новым и использован в дело.

В т р е т ь е м п ч е т в е р т о м п е р и о д а х укатки для запол­ нения пустот па поверхности щебеночного слоя и образования мо­

полняющего материала и вметания его в пустоты осуществляется укатка слоя тяжелыми катками. Климец рассыпается специальны­ ми распределителями или вручную и затем при помощи механиче­ ских щеток вметается в поры между крупным щебнем до их запол­ нения. В процессе укатки при необходимости производится допол­ нительная россыпь клинца. Однако во всех случаях клинсц не дол­ жен создавать самостоятельного слоя, так как он будет раздавли­ ваться под тяжелым катком. Проникание клинца внутрь россыпи после 2—3 проходов катка указывает на недоуплотненпе щебня во втором периоде.

После россыпи и укатки клинца таким же образом рассыпается и вметается в оставшиеся более мелкие поры каменная мелочь. Ко­ личество клинца и каменной мелочи зависит от объема пустот в уп­ лотненном щебне и обычно составляет 2—3 м3 на 100 м2. При этом соотношение между каменной мелочью и клинцом равно, как пра­ вило, 1 : 3—1 : 4.

При россыпи клинца и каменной мелочи укатка производится предельно допустимыми по весу катками. По сравнению с предыду­

ния лучшей заклинки и образования плотной корки на поверхности россыпи. Поливка должна осуществляться таким образом, чтобы не происходило смывания образующегося цементирующего вещества

192

Расход воды при поливке ориентировочно составляет от 20 до 50 л на 1 м2 россыпи на все периоды укатки.

Всего на укатку как в третьем, так и в четвертом периодах тре­ буется по 6—10 проходов по одному следу. Признаками окончания укатки являются: отсутствие следа при проходе катка, раздавлива­ ние отдельных щебенок, брошенных под -каток.

По окончании укатки образовавшаяся на покрытии корка долж­ на иметь ровную и однородную поверхность. В случае, если поверх­ ность покрытия получается излишне пористой, после укатки по клннцу и каменной мелочи производится дополнительная россыпь каменных высевок (размером менее 5 мм) или песка и укатка их без поливки водой за 2—3 прохода.

В процессе укатки щебеночного слоя иногда образуются волны, которые сохраняются в течение всего процесса укатки. Причинами образования волн могут быть: неравномерная плотность россыпи, излишний вес катка, большая скорость его движения, укатка рос­ сыпи на неосушенном основании, а также его переувлажнение при поливке водой. Для устранения волнообразования в начальном пе­ риоде укатки необходимо снизить скорость движения катка до ми­ нимума, а если это не помогает, перейти на более легкий каток. При образовании волн вследствие переувлажнения корыта или ос­ нования укатку следует приостановить до просыхания грунта. Во всех случаях образовавшиеся волны следует выравнивать автогрей­ дером.

Если при укатке происходит проникание песка в россыпь, укат­ ку следует прекратить и увеличить толщину слоя щебня или, сияв его, устроить изолирующий слой соломы, мха и т. п.

В начальном периоде эксплуатации, особенно в засушливое вре­ мя, за щебеночным покрытием должен быть организован тщатель­ ный надзор и уход, заключающийся в поливке водой, разметании по его поверхности высевок и их прикатке тяжелым катком.

У п л о т н е и и е г р а в и й н ы х , г р у н т о щ е б е и о ч н ы х

1- й этап — предварительная подкатка россыпи, в процессе ко рой происходит обжатие смеси.

2- й этап — основное уплотнение, в процессе которого смесь д водится до требуемой степени плотности.

.Предварительная подкатка производится катками более легкого веса при минимальной скорости их движения (1,5—2 км/час). Ос­ новное уплотнение производится катками среднего или тяжелого веса, скорость движения которых может быть увеличена до 3 км/час, а при использовании катков па пневматических шинах и более 3 км/час.

При выборе веся катков для каждого из этапов уплотнения сле­ дует исходить из прочности каменного материала (см. таблицы 36 и 37). Для уплотнения мягких материалов рекомендуются обычные гладкие катки весом до 5 т, для укатки, средних по прочности ма-

тёриалов— катки весом до 5—6 т на первой этапе уплотнения и 7—8 т на последующем этапе и, наконец, для твердых материа­ лов могут быть применены соответственно катки весом до 7—8 т (при подкатке) и 10—12 т (при основном уплотнении). При ис­ пользовании катков на пневматических шинах их вес при подкатке назначается равным до 10 т и до 25 т при основном уплотнении.

Уплотнение гравийных и других подобных материалов может осуществляться катками только одного веса, без применения более легких катков для подкатки. В этом случае скорость движения кат­ ков вначале должна быть небольшой, а в дальнейшем увеличи­ ваться.

Уплотнение должно производиться при влажности смеси, близ­ кой к оптимальной. При недостаточной влажности следует произво­ дить поливку россыпи водой (5—15 л/м2). При излишней влажно­ сти укатку следует прекратить и смесь просушить путем ее переме­ шивания грейдерами, боронами и т. п. Поливку россыпи рекомен­ дуется производить накануне дня укатки с тем, чтобы материал пропитался на всю толщину слоя. Количество воды, необходимой для увлажнения россыпи, устанавливается опытным путем.

В процессе уплотнения все неровности на поверхности должны

.своевременно исправляться.

При укатке гравийных покрытий излишне тяжелым катком на поверхности россыпи могут образовываться поперечные трещины и систематически повторяющиеся поперечные волны (так называемая гребенка). Основной причиной этого является большая подвиж­ ность гравийного материала ввиду окатапиости гравия и недоста­ точной влажности смеси.

Для устранения поперечных трещин необходимо увлажнять рос­ сыпь' водой. Если после поливки эти трещины сохраняются, следует перейти на более легкий каток. Во избежание образования трещин рекомендуется также в начале уплотнения производить укатку толь­ ко в одном направлении, т. е. после каждого прохода каток долже i переходить на другую сторону укатываемой полосы.

Чтобы избежать образования поперечных волн, рекомендуется добавлять в смесь дробленый материал для понижения ее пластич­ ности или гигроскопические соли для сохранения связности при пе­ ресыхании. Образовавшиеся волны устраняются путем выравнива­ ния поверхности грейдером.

Уплотнение гравийных покрытий, как и щебеночных, следует на­ чинать от краев рабочей полосы, постепенно переходя к ее сере­ дине с перекрытием следов. Число проходов катка зависит от его типа и веса, толщины слоя, состава смеси, прочности и окатапиости каменного материала. Для обычных катков число проходов по од­ ному следу может колебаться в пределах от 12 до 30. Для катков на пневматических шинах— от 5 до 15. В связи с этим применение катков на пневматических шинах для уплотнения гравийных мате­ риалов является более эффективным.

194

Необходимое количество проходов Катков устанавливается опытным путем на пробных участках. Внешними признаками окон­ чания укатки являются: прекращение движения волны перед вальцем катка и отсутствие заметного следа при его проходе. Наиболее объективным признаком окончания укатки является достижение за­ проектированного объемного веса смеси, определяемого опытным путем методом засыпки лунки одномерным песком.

При строительстве дорог верхний слой покрытия может уплот­ няться в меньшей степени, так как он может быть доуплотнен в про­ цессе эксплуатации регулируемым движением транспорта.

Ориентировочное число проходов обычных катков при уплотне­

и т. п. покрытий достигается в процессе эксплуатации в результате их систематической планировки и укатки после дождей (обычно в течение 2—3 месяцев).

5. Контроль качества работ. Технико-экономические показатели. Техника безопасности

Для обеспечения требуемого качества работ при строительстве упрощенных покрытий и оснований необходимо осуществлять:

а) проверку качества применяемых материалов; б) контроль за соблюдением проектной толщины слоев и точ­

ностью дозировки добавок, качеством перемешивания и уплотнения

и т. д.;

. в) проверку ровности покрытия, толщины и соответствия отме­ ток его поверхности проектным.

Качество щебеночных, гравийных и других каменных материа­ лов контролируется лабораторией по их физико-механическим свой­

ствам л гранулометрическому составу на месте заготовки в Карьера или на дробильно-сортировочном заводе. Для испытаний отбирается ire менее двух проб на каждую партию материалов объемом не бо­ лее 1000 м3. Результаты контрольных анализов должны поступать на площадку до укладки материалов в покрытие. Особое внимание при этом должно быть уделено контролю гравийных материалов, который должен осуществляться не реже одного раза в день. Если содержание отдельных’ составляющих в гравийной смеси откло­ няется от проектного, следует соответствующим образом изменить дозировку смеси.

Втех случаях, когда карьерный гравийный материал не отве­ чает требованиям оптимальной смеси и необходимая смесь состав­ ляется на месте путем смешения различных материалов, ее состав после перемешивания контролируется путем отбора проб и опре­ деления гранулометрического состава смеси па каждом из подго­ товленных к укатке участков россыпи. Если окажется, что получен­ ная смесь не отвечает требованиям оптимальной смеси, прини­ маются меры к исправлению ее состава и устранению причин, вы­ звавших отклонение.

Впроцессе отсыпки и разравнивания материалов систематически проверяется по контрольным колышкам и прикопкам соответствие толщины отсыпаемого слоя запроектированной. При этом для гра­ вийных и груптощебеночпых покрытий особое внимание должно быть уделено контролю точности дозировки и равномерности рас­ пределения глинистых добавок.

Качество перемешивания добавок с каменным материалом опре­ деляется по внешним признакам — по однородности смеси, отсут­ ствию измельченных комков глинистой добавки и т. п.

Впроцессе уплотнения систематически контролируется соблюде­ ние назначенных схем и режимов укатки россыпи. Результаты про­ верок заносятся в специальный журнал укатки.

40—50 мм. В обоих случаях перед вальцем движущегося катка не должна образовываться волна.

Качество материалов, уложенных в. покрытие, проверяется пу­ тем сопоставления их внешних признаков с характеристиками, устанавливаемыми при лабораторных анализах. В сомнительных случаях производится дополнительный лабораторный анализ проб, взятых непосредственно из уложенного покрытия.

Отклонение толщины покрытия от проектной не должно превышать

10%, основания — 15%.

196

Г Л А В А X U

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОКРЫТИИ И ОСНОВАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ МАТЕРИАЛОВ

1. Общие сведения

Покрытия с применением органических вяжущих материалов относятся к типу усовершенствованных и применяются в основном при строительстве полевых аэродромов и подъездных путей. По сравнению с упрощенными покрытия этого типа обладают большей прочностью и устойчивостью к воздействию эксплуатационных на­ грузок и атмосферных факторов, более высокими эксплуатационны­ ми качествами (ровность, беспыльпость), большей водонепроницае­ мостью, износостойкостью и долговечностью и могут обеспечивать круглогодичную работу авиации во II—V климатических зонах. Бла­ годаря этому, а также сравнительно низкой стоимости усовершен­ ствованные покрытия в последние годы получили значительное рас­ пространение на аэродромах.

Усовершенствованные покрытия могут быть однослойными и многослойными и создаются из щебеночных, гравийных и других каменных материалов, а также из грунтов, обработанных органиче­ скими вяжущими. В качестве вяжущих для обработки минераль­ ных материалов применяются битумные и дегтевые материалы и эмульсии на их основе. Покрытия этого типа устраиваются на пес­ чаном, гравийном, щебеночном, грунтощебеночном и т. п. основа­ нии, а при благоприятных грунтовых условиях могут укладываться непосредственно на грунт.

Основной частью усовершенствованных покрытий является ниж­ ний несущий слой, поверх которого создается слой износа толщи­ ной 1—3 см, предохраняющий несущий слой от непосредственного воздействия нагрузок и атмосферных факторов. В тех случаях, когда слой износа создается через некоторое время после устрой­ ства основного несущего слоя, на его поверхности с целью улучше­ ния условий формирования покрытия устраивается защитный слой толщиной 0,5—1 см.

Усовершенствованные покрытия с применением вяжущих мате­ риалов могут устраиваться по принципу заклинки и принципу плот­ ной смеси.

В первом случае формирование покрытия достигается в основ­ ном в результате повышения внутреннего трения в минеральной смеси за счет заклинки крупных дробленых фракций более 'Мелки­ ми. Повышение сцепления в ■смеси за счет обработки вяжущим здесь играет второстепенную роль. По этому принципу создаются покрытия из фракционированного щебня, или из гравия с добавле­ нием дробленого материала.

Во втором случае покрытие формируется, главным образом, за счет повышения сцепления (связности) в минеральной смеси в ре-

198

зультате обработки вяжущим материалом. По этому принципу соз­ даются покрытия из разнозернистых щебеночных, гравийных и дру­ гих минеральных смесей, имеющих оптимальный гранулометриче­ ский состав, а также черные грунтовые покрытия.

При строительстве усовершенствованных покрытий обработка минеральных материалов вяжущими может производиться как в процессе устройства покрытия, так и заблаговременно, с последую­ щей укладкой приготовленной смеси в горячем или холодном со­ стоянии. При этом обработка минеральных материалов вяжущими может осуществляться методами: а) поверхностной обработки; б) пропитки; в) смешения, которое подразделяется на смешение на месте и смешение в установке.

сыпью мелкого каменного материала и укаткой. В зависимости от количества разливов вяжущего различают одиночную, двойную и тройную обработку, в результате которой па покрытии сознается прочный коврик толщиной от 1 до 4 см.

М е т о д п р о п и т к и заключается в разливе вяжущего па предварительно уплотненный слой крупнопористого каменного ма­ териала с последующей россыпыо клинца и каменной мелочи и их укаткой. Принципиальное отличие пропитки от поверхностной обра­ ботки состоит в том, что если при поверхностной обработке вначале разливается вяжущий материал, который затем насыщается клинцом или каменной мелочью, то при пропитке вначале рассыпается крупный каменный материал, по поверхности которого разливается вяжущий. В результате проникания вяжущего в россыпь крупного каменного материала толщина обрабатываемого слоя при пропитке получается большей, чем при поверхностной обработке. В зависимо­ сти от толщины слоя пропитки различают глубокую пропитку — на толщину 6,5—8 см и облегченную (полупропитку) ■— на толщину

4—6 см.

.М етод с м е ш е н и я на м е с т е заключается в перемеши­ вании минеральных материалов, удовлетворяющих требованиям оп­ тимальной смеси, с подогретым или холодным вяжущим материа­ лом на месте их укладки с последующим разравниванием и уплот­ нением смеси. Толщина слоя обработки щебеночных и гравийных покрытий обычно составляет 10—15 см, грунтовых — от 10 до 30 см. При толщине покрытия более 15 см обработка производится в два слоя. Устройство покрытий методом смешения на месте принципи­ ально не отличается от метода укрепления грунтов жидкими вяжу­ щими, рассмотренного в главе X.

М е т о д с м е ш е н и я в у с т а н о в к е заключается в пред­ варительном перемешивании минеральных и вяжущих материалов в подогретом состоянии в специальных смесительных установках с последующей укладкой и уплотнением смеси в горячем или холод­ ном состоянии. Толщина слоя покрытия из предварительно обрабо-

199

тайного материала обычно составляет 4—10 см. При толщине более 6 см укладка ведется в два слоя.

В каждом из перечисленных методов обработка минеральных материалов вяжущими может выполняться как горячим, так и хо­ лодным способом. При первом способе разлив вяжущих материа­ лов или укладка готовых смесей производится в подогретом со­ стоянии, при втором способе — в холодном.

Выбор того или иного метода и способа обработки зависит от проектной толщины покрытия, наличия вяжущих и местных мине­ ральных материалов, средств механизации, а также от климатиче­ ских условий района и погодных условий в период производства ра­ бот.

Поверхностная обработка применяется в основном при строи­ тельстве дорог и усилении ранее построенных и хорошо сформиро­ вавшихся щебеночных и гравийных покрытий из крепких пород камня или гравия при сравнительно легких условиях эксплуатации, а также для создания слоя износа и защитного слоя при устройстве покрытий методом пропитки или смешения.

Метод пропитки применяется при устройстве щебеночных по­ крытий по принципу заклинки и целесообразен при строительстве новых аэродромов и дорог, а также при стадийном улучшении и восстановлении ранее построенных покрытий, когда поверхностная обработка не обеспечивает их достаточной прочности и устойчиво­ сти. Не рекомендуется применять этот метод в районах с влажным климатом и большим количеством осадков.

Метод смешения на месте применяется при устройстве покрытий по принципу плотной смеси и целесообразен в тех случаях, когда представляется возможным использовать местные минеральные ма­ териалы. Прочность и устойчивость покрытий, построенных мето­ дом смешения на месте, несколько ниже, чем прочность щебеноч­ ных покрытий, обработанных методом пропитки, однако стоимость работ при этом методе значительно ниже, чем при пропитке. До­ стоинством метода смешения на месте является возможность широ­ кого использования местных материалов, в том числе грунтов, без их подогрева, значительное сокращение транспортных операций, возможность полной механизации всех производственных процессов с использованием наиболее распространенных строительных ма­ шин и механизмов, а также возможность применения более жидких вяжущих, приемка и хранение которых проще, чем вязких. Недо­ статком этого метода является большая длительность формирова­ ния покрытий, необходимость тщательного ухода за ними в первый год эксплуатации, 'большая завиоимость производства работ от по­ годно-климатических условий. Метод смешения на месте не реко­ мендуется применять в районах с влажным и холодным климатомч

Метод смешения в установке применяется при устройстве покры­ тий, рассчитанных на длительный срок эксплуатации, когда к проч­ ности покрытия предъявляются повышенные требования, а также при устройстве слоя износа на вновь строящихся черных покрытиях

200