|
|
Устройство стандартной дороги
Стандартная дорога
подразделяется на основание, нижнюю конструкцию и верхнюю конструкцию.
Верхняя конструкция конструируется так, чтобы она могла без проблем
принимать внушительные транспортные нагрузки. Транспортные нагрузки должны
отводиться от верхней конструкции к нижней конструкции и основанию дороги.
Соответственно этому правилу нижняя конструкция и основание дороги должны
обладать нужной несущей способностью. Начало работ по строительству
дороги предваряет снятие верхнего растительного слоя грунта. Снятый грунт
в виде дерна или насыпью складируется на удалении от дороги и используется
в дальнейшем для устройства откосов, банкетов и мульд.
Основание дорогиОснованием стандартной дороги служит, как
правило, естественно существующий грунт. Основание одновременно является
основанием как нижнего, так и верхнего слоя дороги. Если несущая
способность природного основания недостаточна, то его укрепляют в верхней
части. Для укрепления основания дороги применяют вяжущие строительные
материалы, такие как битум, известь или цемент. Они перемешиваются с
верхним слоем грунта и уплотняются. Обработанное таким способом основание
называют улучшенным основанием.
Нижняя конструкцияНижняя конструкция выполняется методом
насыпания соответствующих грунтов. При необходимости, как и в случае с
основанием дороги, к грунтам могут прибавляться вяжущие вещества. Так же
как и в основании дороги, нижняя конструкция, выполненная с применением
вяжущих веществ, называется улучшенной нижней конструкцией.
ПлоскостьПлоскостью в дорожном строительстве называют поверхность
основания или нижней конструкции. Плоскость должна иметь минимальный уклон
2,5-4 градуса для эффективного отвода воды. Определяющим является
поперечный уклон покрытия проезжей части. Плоскость, наряду с достаточной
несущей способностью, должна иметь ровную поверхность. Отклонение
поверхности от ровной плоскости не должно превышать 3 см. В некоторых
случаях, особенно под бетонными проезжими частями, отклонение от расчетных
отметок не должно превышать 1 см.
Верхняя конструкция стандартной автомобильной дорогиВерхняя
конструкция проезжей части стандартной автомобильной дороги состоит из
несущих слоев и покрытия проезжей части. Различается гибкий метод
строительства, где слои связаны битумными вяжущими, и жесткий метод, где
слои связаны цементными составами. Гибкие слои могут воспринимать
некоторые деформации, избегая разрушения слоя. Жесткие слои менее
пластичны, но обладают большей способностью передавать нагрузки на
основание. Толщина верхней конструкции и количество слоев оговаривается в
указаниях соответствующих государственных инстанций, осуществляющих надзор
за строительством дорог в регионах. Согласно этим указаниям, дороги
подразделяются на соответствующие строительные классы. Строительный класс,
присваиваемый каждой конкретной дороге, зависит от ожидаемой нагрузки на
верхнюю конструкцию при будущей эксплуатации. При вычислении нагрузки
учитывается, кроме всего, степень загрузки дороги, а именно предполагаемая
интенсивность движения тяжелого транспорта, количество полос движения, их
ширина, рельефа местности и степеней спусков/подъемов.
После
установления класса дороги определяется состав и количество слоев покрытия
верхней конструкции. Также учитывается наличие в данной местности
определенных строительных материалов, например, щебня и гравия в различных
комбинациях.
Верхняя конструкция по всей ее площади должна быть
морозоустойчива. В противном случае влага, накапливаемая осенью, создаст
проблемы зимой, когда связанный грунт замерзает, и на границах замерзания
образуются ледяные линзы, которые могут привести к поднятию грунта. При
интенсивном дорожном движении это приводит к морозным повреждениям
покрытия.
Морозозащитный слойФункция морозозащитного слоя в дорожном
покрытии – разрушение капиллярности и препятствие подъему воды из грунта
основания или из нижней конструкции, а также выполнять функцию слоя
просачивания и отводить влагу. Морозоустойчивые слои выполняются из
нечувствительных к отрицательным температурам минеральных материалов,
которые достаточно водонепроницаемы как в обычном, так и в
уплотненном состоянии. Это могут быть недробленые природные камни, как
например песок и гравий, или дробленные природные камни, такие как крупный
и средний щебень или молотый песок. С помощью морозозащитного слоя также
выравнивают разницу уклонов между покрытием проезжей части дороги и
основной ее плоскостью. Однако в случае такого использования
морозозащитного слоя необходимо следить за соблюдением его минимальной
толщины.
Несущие слоиНапряжения, возникающие в результате транспортных
нагрузок на дорожное покрытие, могут быть вызваны несколькими факторами.
Это сжимающие, растягивающие и сдвиговые нагрузки, которые вызываются
проезжающим и стоящим транспортом. Главная задача несущих слоев состоит в
том, чтобы воспринимать эти нагрузки и распределять их без повреждений на
нижележащие слои. Среди несущих слоев различают слои без применения
вяжущих материалов, это чаще гравийные или щебеночные слои. Такие слои
являются морозоустойчивыми, что существенно экономит бюджет дорожного
строительства и сокращает его сроки.
Несущие слои без применения
вяжущих материалов составляются и смешиваются методом центрального
смешивания. Для того, чтобы материалы не отслаивались и для достаточного
уплотнения, необходимо добавлять достаточное количество воды.
Морозозащитный слой и гравийный или щебеночный слой выполняются снизу как
один комбинированный слой, выполняющий, кроме всего прочего, и несущие
функции.
Связанные несущие слои связываются гидравлическими или
битумными вяжущими материалами. Это могут быть гидравлически связанные
гравийные, щебеночные слои или битумные несущие слои с различными
наполнителями. Толщина несущих слоев зависит от типа строительного
материала с обязательным учетом транспортной нагрузки.
Слои покрытияПокрытием считается верхний слой верхней конструкции
автомобильной дороги. Требования, предъявляемые к слоям покрытия, касаются
физических свойств покрытия. Прежде всего, слой покрытия должен быть
крепким, плотным, ровным, но не скользким. Также слой покрытия должен быть
устойчив к изменению погоды, прочен на износ и достаточно эластичным,
чтобы воспринимать изменения температуры. Слои покрытия могут выполняться
из асфальтобетона, литого асфальта. Асфальтобетон по своему гранулическому
составу составляется так, чтобы составляющие гранулы его плотно прилегали
друг к другу. В случае больших транспортных нагрузок количество щебня в
асфальтобетоне увеличивается. При укладке асфальтобетона горячий материал
укладывается вручную или асфальтоукладчиками, и уплотняются катками. Для
повышения сопротивления скольжению еще горячая смесь посыпается щебнем и
укатывается катками.
При существенных транспортных нагрузках,
например, на международных трассах, для усиления сопротивления сдвиговым
усилиям, усилиям сжатия и растяжения между асфальтовым несущим слоем и
слоем покрытия устраивается связующий слой. Устраивается такой слой для
того, чтобы передавать усилия на основание. Также связующий слой
выравнивает небольшие неровности покрытия и связывает асфальтобетонный
слой с верхним слоем дороги.
Бетонные покрытияБетонные покрытия являются более прочными и
устойчивыми к износу, нежели асфальтобетонные покрытия. Срок службы
бетонных покрытий, благодаря высокой износоустойчивости, значительно выше,
чем у асфальтобетонных покрытий. Однако строительство и ремонт таких
дорожных покрытий весьма трудоемкий и дорогостоящий. Поэтому бетонные
покрытия используются в основном на дорогах с максимальной транспортной
нагрузкой. Если асфальтобетонные покрытия можно использовать практически
сразу же после укладки, то бетонные покрытия должны быть свободны от
нагрузки на них в течении некоторого времени и доступны для движения
транспорта только после окончательного набора бетоном прочности.
Мощеные покрытияМощеные покрытия – это самые древние дородные
покрытия, известные еще до нашей эры. Некоторое время назад, с развитием
более современных, быстрых и экономичных видов дорожных покрытий мостовые
ушли в прошлое. Однако в настоящее время мощеные покрытия неожиданно стали
появляться как элементы дизайна некоторых туристических районов,
пешеходных улиц и площадей.
В старину для мощения применялся только
природный камень. Сегодня технологии несколько потеснили его, и в
большинстве укладка мощеных покрытий производится искусственными камнями.
Искусственные камни для мостовых могут иметь прямоугольную классическую,
квадратную или любую геометрическую форму. Изготавливаются камни для
мостовой в основном из бетона.
Мостовые покрытия укладываются на
песчано-гравийную подушку толщиной не менее 3 см. Чтобы усилить мощеное
покрытие, например, в местах транспортных развязок, устраивают подушку из
щебня, а если транспортная нагрузка велика, то возможна организация
подушки из известкового или цементного раствора.
После укладки камня
мостовая выравнивается, швы засыпаются песком или дробленым щебнем с
добавлением воды. В некоторых случаях возможна заливка швов цементным или
битумным раствором.
Поперечные профилиПоперечный профиль – это разрез поперек дороги
в точке станции геодезического измерения. По отношению к оси передней
части поперечный профиль может быть расположен перпендикулярно либо
радиально. Если представить поперечный разрез по профилю, то на нем будут
видны все элементы дороги – покрытие проезжей части, а также граничащие с
ним элементы, такие как откосы, кюветы. Поперечные профили обычно
выполняются в масштабах 1:200 и 1:100.
Поперечные профили являются
определяющими в качестве основы для объемов работ и сметных расчетов
строительных затрат.
Водоотведение с проезжей частиПоверхностная вода, выпадающая в
виде осадков дождя и снега на дорожное покрытие, представляет опасность
для движущегося транспорта. Во-первых, брызги из-под колес создают помехи
для обзора движущимся сзади водителям, во-вторых, ухудшается сцепление с
дорожным покрытием, а при отрицательных температурах возникает гололед –
явление, чреватое серьезными авариями. Во избежание подобных явлений при
проектировании дорожного покрытия планируется водоотведение. Практика
водоотведения с поверхности дороги носит название аквапланирование.
Практика аквапланирования заключается в обеспечении достаточного для
быстрого удаления поверхностной воды уклона – как поперечного, так и
продольного.
Отведение грунтовых вод осуществляется при помощи
водоотводящих дренирующих слоев.
Водоотведение вне населенных пунктовНа дорогах вне городской
черты и населенных пунктов вода с поверхности проезжей части удаляется в
обочины и дорожные кюветы. Впрочем, кюветами пренебрегают, если местность
позволяет избежать их устройства, например, у подножия дамбы. Способ
отведения воды без устройства кюветов называют поверхностным
водоотведением. Ширина кюветов в зависимости от сечения дорожного полотна
и от количества осадков может варьироваться между 1 и 2,5 метрами. Вода,
собираемая в кюветах, отводится в специально устроенный водоприемник или в
естественный водоем, например, в водосточную канаву или русло старой реки.
Соответственно обеспечивается необходимый для беспрепятственного стока
уклон кювета. Кюветы со средним уклоном от 1 до 4% укрепляются обычной
газонной травой, кюветы с малым уклоном менее 1% необходимо укрепить
донными оболочками, например грубым булыжником, обломочным камнем или
бетонным газонным камнем.
Водоотведение в пределах населенного пунктаВ пределах населенных
пунктов поверхностная вода не может отводиться поверхностным способом
ввиду застройки. Поэтому вода в городах отводится в специально устроенные
лотки, откуда отводится прямо в городскую канализацию через дорожные
водостоки. Уклоны водостоков должны быть не менее 0,5%. Бордюрный лоток, в
который отводится поверхностная вода, образуется бордюрным камнем и
твердым покрытием проезжей части и имеет уклон, аналогичный уклону
плоскости дорожного покрытия. Также лоток может быть устроен из больших
камней или бетонных камней. В некоторых случаях углы уклона бордюрного
лотка и плоскости дорожного покрытия разные, тогда вместо обычного лотка
устанавливается щелевой лоток с пандусом и высоким бортиком. Кроме щелевых
лотков существуют лотки кюветные, которые устанавливаются из эстетических
соображений. В любом случае, выбранные для установки устройства
водоотведения должны имеет соответствующую пропускную способность.
Профилактические мероприятия – чистка и ремонт лотков, должны
производиться регулярно с тем, чтобы не допустить их засорения опавшей
листвой и мусором.
Устройства просачивания водыНаряду с поверхностной водой, вода из
грунтов и из верхней конструкции дороги, куда она неизбежно проникает,
представляет опасность и таки немалую угрозу. Поэтому вода должна
собираться и отводиться. Отведение происходит через слои просачивания,
которые должны быть обустроены соответственно количеству осадков в данной
местности, через морозозащитный слой а также через дренажные устройства.
Фильтрующие корпуса таких устройств изготавливают из водонепроницаемых и
устойчивых к разрушению строительных материалов, достаточно пористых для
постоянного фильтрования. К таким материалам, например, относится
фильтрующий гравий.
Дрены Дрены укладываются вдоль проезжей части дороги. Они
воспринимают воду из впитывающих слоев и отводят ее наружу, либо выводят в
водосток или канал. Дрены состоят из фильтрующего тела и дренажного
трубопровода.
Фильтрующее тело может представлять собой некоторое
количество фильтрующего материала, часто фильтрующие тела выполняются
двухступенчатыми, тогда для их устройства используются разные по величине
зерна материалы. Дренажная труба чаще всего изготовляется из пластика,
бетона или керамики. Такие трубы снабжаются прорезями или отверстиями,
сквозь которые в них проникает вода из фильтрующих тел.
|
|---|
