9.2. Конструктивные слои и типы дорожных одежд

Под воздействием вертикальных и горизонтальных нагрузок под колесом автомобиля возникают напряжения, затухающие с глубиной (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Напряжения от колес автомобилей в многослойной дорожной одежде:

а  эпюра вертикальных напряжений _z; б  эпюра горизонтальных напряжений _x; 1  покрытие; 2  основание; 3  дополнительный слой основания; 4  подстилающий грунт; 5  напряжения в дорожной одежде; 6  напряжения в однородном грунте

Это дает основание проектировать дорожную одежду в виде многослойной конструкции, используя в отдельных ее слоях материалы различной прочности в соответствии с действующими нагрузками и влиянием природных факторов.

В дорожной одежде, представляющей собой многослойную конструкцию, воспринимающую нагрузку от транспортных средств и передающую ее на грунтовое основание или подстилающий грунт, различают следующие слои (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Конструктивные слои дорожных одежд:

1  поверхностная обработка;

2  мелкозернистый асфальтобетон;

3  крупнозернистый асфальтобетон;

4  щебень, обработанный вяжущими материалами;

5  щебень;

6  песок

Покрытие  верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилие от колеса автомобиля и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов, предотвращающая проникание влаги в нижние слои дорожной одежды и земляное полотно.

Основание  часть конструкции дорожной одежды, расположенная под покрытием и обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение напряжений в конструкции и снижение их величины в грунте рабочего слоя земляного полотна (подстилающем грунте), а также морозоустойчивость и осушение конструкции.

Дополнительные слои основания  слои между основанием и подстилающим грунтом на участках с неблагоприятными погодно-климатическими и грунтово-гидрологическими условиями.

Активная зона земляного полотна соответствует глубине практического затухания нормальных и касательных напряжений от автомобильной нагрузки. В пределах этой зоны в основном происходит накопление остаточных деформаций, которое приводит к постепенному ухудшению ровности проезжей части.

В зависимости от работы под воздействием нагрузок все дорожные одежды делятся условно на две группы: нежесткие и жесткие.

Нежесткими называют одежды, обладающие малым сопротивлением изгибу. К ним относятся практически все типы одежд, кроме цементобетонных, а также асфальтобетонных покрытий и мостовых на цементобетонных основаниях. Сопротивление большинства конструктивных слоев нежестких дорожных одежд растягивающим напряжениям очень мало или вообще отсутствует. Все они классифицируются по типам, приведенным в табл. 9.2.

Жесткие одежды имеют один или несколько слоев, обладающих сравнительно большим сопротивлением изгибу и модулями упругости, практически не меняющимися при изменении температуры и влажности. Жесткие одежды работают по принципу плит на упругом основании, распределяя давление от внешних нагрузок на площадь грунта, значительно большую, чем нежесткие.

Т а б л и ц а 9.2

Типы дорожных одежд	Основные виды покрытий	Категория дорог
Капитальные	Асфальтобетонные IиIIмарок	I IV
Облегченные	Асфальтобетонные III марки	III, IVи на первой стадии двухстадийного строительства дорог IIкатегории
Переходные	Из щебня, гравия, песка, обработанных вяжущими	IV иV
Низшие	Щебеночные и гравийные; из грунтов и местных малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими	IV,Vи на первой стадии двухстадийного строительства дорог III категории
	Из грунтов, укрепленных или улучшенных добавками	Vи на первой стадии двухстадийного строительства дорог IVкатегории

Процедура конструирования дорожной одежды включает:

- выбор вида покрытия;

- назначение числа конструктивных слоев с выбором материалов для устройства слоев, размещение слоев в конструкции и назначение их ориентировочных толщин;

- предварительную оценку необходимости назначения дополнительных морозозащитных мер с учетом дорожно-климатической зоны, типа грунта рабочего слоя земляного полотна и схемы увлажнения рабочего слоя на различных участках;

- предварительную оценку необходимости назначения мер по осушению конструкции, а также по повышению трещиностойкости конструкции;

- оценку целесообразности укрепления или улучшения верхней части рабочего слоя земляного полотна;

- предварительный отбор конкурентоспособных вариантов с учетом местных природных и проектных условий работы.