Общая технология строительства щебеночных покрытий включает

В конструкциях дорожных одежд применяют щебеночные основания различных типов: из фракционированного щебня, щебня рядового, укрепленного малыми дозами цемента, холодного, теплого и горячего черного щебня, обработанного битумом в установке или смешением на месте. Основание может состоять из одного или нескольких слоев, устраиваемых из условий обеспечения общей толщины одежды, установленной расчетом, и необходимости разделения на слои по условиям технологии производства работ. В городском дорожном строительстве наибольшее распространение получили одно- и двухслойные основания из фракционированного щебня и щебня, обработанного вязким битумом в установке. Для устройства дорожных оснований применяют известняковый щебень прочностью 600 кгс/см2 (60 МПа) и выше.
Технологический процесс устройства двухслойных оснований толщиной 25 см из фракционированного щебня включает следующие операции: погрузку щебня размером 40—70 мм экскаватором в автомобили-самосвалы; подвозку щебня к месту укладки; распределение щебня нижнего слоя основания автогрейдером, щебнеукладочной машиной ДС-8 (Д-337) или универсальным укладчиком ДС-54 (Д-724); подвозку воды поливомоечной машиной ПМ-130Б; подкатку распределенного слоя легкими катками; проверку поперечного профиля нижнего слоя основания и исправление дефектов; уплотнение нижнего слоя основания средними и тяжелыми катками с поливкой водой; подвозку щебня фракции 40—70 мм для устройства нижнего слоя основания; распределение нижнего слоя основания с подкаткой легкими и укаткой средними и тяжелыми катками с поливкой водой; подвозку щебня фракции 20—40 мм для расклинивания; распределение щебня навесным распределителем и разметание механической щеткой на поливомоечной машине с поливкой расклиниваемого слоя щебня водой; уплотнение расклиниваемого слоя средними и тяжелыми катками.

Устройство щебеночной подготовки

При устройстве однослойного основания щебень фракции 40—70 мм укладывают на полную толщину, уплотняют катками и расклинивают более мелкой фракцией 20—40 мм.
Устройство щебеночных оснований автогрейдерами является сравнительно сложным и длительным процессом. В этом случае на спланированное и укатанное песчаное основание из автосамосвалов разгружают щебень и распределяют автогрейдером слоем, на 30% большим проектной толщины, выравнивают и таким образом создается основной скелет нижнего слоя, после чего производят его укатку легкими катками.

В этот период работы поливка водой не требуется, так как щебень сравнительно легко перемещается и распределяется. После укатки легкими катками, когда исчезнут волны перед вальцами катка, можно применять тяжелые катки и увлажнять щебеночное основание. Вода в этот период укатки облегчает уплотнение. Проверив правильность продольных и поперечных уклонов и ликвидировав неровности, можно приступать к укладке второго слоя щебеночного основания. Уплотнять щебеночное основание следует до образования поверхностной корки.
Весь цикл уплотнения разбивается на три периода: осадка россыпи щебня, уплотнение россыпи, создание поверхностной корки. Преждевременное окончание укатки может привести к недостаточному уплотнению основания, чрезмерная укатка — к перегрузке основания, т. е. разрушению щебня, нарушению целостности и устойчивости всей конструкции.

Укладка щебёночного покрытия на грунтовой подъездной дороге. Щебёночная дорога.

Период осадки россыпи щебня практически определяют по значительному уменьшению волн перед вальцами катка, а период уплотнения россыпи — по раздавливанию отдельных щебенок размером 35—50 мм, подложенных под валец катка. В начале укатки скорость катка не должна превышать 1,5 км/ч, в последующие периоды может быть увеличена и достигать 3 км/ч.

Первые проходы катков нужно производить от обоих краев проезжей части. Далее катки переходят на вторую полосу укатки, ближе к оси, перекрывая след предыдущего прохода на 25—30 см. После окончания первого периода уплотнения катки должны снова начинать укатку с краев и уплотнение происходит в той же последовательности во второй и третий периоды укатки. Для качественного уплотнения щебеночного основания нужно произвести около 50 проходов катка по одному следу: при первом периоде укатки — 10—12 проходов, при втором — 20—25, при третьем — 10—15. Количество проходов катка по щебеночному основанию фиксируется в специальном журнале, который является необходимым документом при сдаче работ. Для предварительного уплотнения следует применять легкие катки массой 5—6 т, для окончательного уплотнения россыпи средние катки — 7—8 т, для создания поверхностной корки тяжелые катки — 10—12 т.
Количество воды для поливки при укатке щебеночного основания зависит от прочности каменных материалов, времени года, температуры и влажности воздуха. При недостаточной поливке увеличивается время уплотнения основания, а избыток воды может привести к переувлажнению подстилающего слоя.
В настоящее время во многих городах для устройства щебеночного основания применяют щебнеукладчик ДС-8 (Д-337), который выполняет операции по распределению, разравниванию и уплотнению щебня. Укладка щебеночного основания ведется от борта к оси дороги. Из автомобилей-самосвалов щебень подается в приемный бункер щебнеукладчика, который, продвигаясь вперед, оставляет за собой ровную уплотненную полосу из щебеночного материала толщиной до 25 см и шириной 3,1 м. На щебнеукладчике ДС-8 установлены два площадочных вибратора для уплотнения укладываемого щебня. Длину укладываемой за смену полосы назначают в зависимости от ширины проезжей части и количества слоев с таким расчетом, чтобы к концу смены полностью было построено основание на заданном отрезке проезжей части улицы.
Технико-экономические расчеты показывают, что использование машины ДС-8 для устройства основания вместо автогрейдера снижает строительные затраты почти в 3 раза. Комплексная бригада, состоящая из мотористов щебнеукладчика ДС-8 и катков, шофера поливомоечной машины ПМ-130Б и шоферов машин-самосвалов МАЭ-503 или ЗИЛ-555 (количество которых зависит от дальности возки щебня к объекту строительства), может уложить в смену до 1500 м2 двухслойного щебеночного основания толщиной до 25 см. На рис. 100 приведена технологическая схема потока при устройстве двухслойного щебеночного основания распределителем щебня ДС-8.

Технологический процесс устройства оснований из черных щебеночных смесей, приготовленных в установке, состоит из следующих операций: доставки к месту работ щебеночной смеси; распределения смеси по подготовленному основанию слоем заданной толщины (с учетом коэффициента уплотнения); уплотнения слоя смеси. Черные щебеночные смеси приготовляют в асфальтосмесительных установках с принудительным и свободным перемешиванием. Качество смеси зависит от однородности исходных минеральных материалов, точного соблюдения запроектированных составов и заданного температурного режима перемешивания минеральных материалов с вяжущими.
Для устройства оснований применяют три вида черных щебеночных смесей, приготовляемых путем смешения в установках: холодные, теплые и горячие смеси.
Холодные смеси получают путем смешения в установке щебеночных материалов с жидкими битумами и дегтями повышенной вязкости с нагревом до температуры 80—100° С, теплые — путем смешения щебеночных материалов с вязким битумом марки БНД 200/300 или жидкими, битумами и дегтями повышенной вязкости с нагревом до температуры 70—120° С, горячие — путем смешения щебеночных материалов с вязкими битумами или вязкими дегтями с нагревом до 120—170° С. Горячие и теплые черные щебеночные смеси из смесителя непосредственно после приготовления поступают к месту укладки и должны иметь температуру соответственно 80—140 и 50—80° С при положительной температуре наружного воздуха. Холодные смеси после приготовления могут храниться на складе до 6—8 месяцев, а укладывать их необходимо при температуре смеси 15—50° С. Доставляют черные щебеночные смеси к месту укладки автомобилями-самосвалами.
Горячие, теплые или холодные черные щебеночные смеси распределяют, как правило, асфальтоукладчиком и только при малых объемах работ допускают распределение вручную. Холодные щебеночные смеси слоем более 4 см можно распределять грейдерами. Уплотняют черную щебеночную смесь катками. Горячие и теплые крупнозернистые смеси из прочных горных пород уплотняют тяжелыми катками.

Среднезернистые, мелкозернистые и песчаные горячие, теплые смеси из прочных горных пород уплотняют сначала легкими катками, 3—5 проходами по одному следу, а затем тяжелыми —12—20 проходами по одному следу. Укатывают от краев к середине, перекрывая соседнюю полосу на 20—30 см. При укатке вальцы катков необходимо смачивать, чтобы избежать прилипания к ним смеси. Укатывают смеси до полного уплотнения укатываемого слоя. Уплотнение считается достаточным, когда при проходе тяжелого катка от его задних вальцов не остается следа на уплотненном слое.
Черные щебеночные смеси, укладываемые в холодном состоянии, рекомендуется укатывать самоходными катками на пневматических шинах (6—10 проходами катка по одному следу в зависимости от его массы). При отсутствии катков на пневматических шинах холодные щебеночные смеси уплотняют моторными катками с гладкими вальцами. Черные щебеночные смеси можно уплотнять также вибрационными катками массой 5 т. Горячие и теплые смеси уплотняют 2—3 проходами по одному следу виброкатка с выключенным вибратором, а окончательное уплотнение выполняют 4—6 проходами по одному следу с включенным вибратором.
Уплотнение холодных смесей должно начинаться с укатки 3—4 проходами виброкатка по одному следу с выключенным вибратором и заканчиваться 5—6 проходами с включенным вибратором. После окончания укатки основания катками открывают движение и организуют уход в процессе его формирования. Продолжительность ухода за основанием, если предварительное уплотнение велось моторными катками с гладкими вальцами и окончательное уплотнение движением автотранспорта, составляет 7—10 сут.
При уплотнении вибрационными катками или катками на пневматических шинах время ухода за основанием сокращается до 3—5 сут в зависимости от степени его уплотнения. Во время ухода за основанием исправляют обнаруженные дефекты (отдельные просадки, наплывы и т. п.). В процессе уплотнения основания проверяют его ровность и поперечный профиль.

Ровность проверяют трехмой рейкой, укладываемой на поверхность основания параллельно оси дороги. Просвет под рейкой должен быть не более 10 мм. Поперечный профиль проверяют шаблоном, при этом допускаемое отклонение поперечного уклона должно быть не более ±5%. После окончательного уплотнения проверяют толщину основания, делая пробные вскрытия.

Отклонение толщины основания от заданной допускается в пределах 10%. Степень уплотнения готовых оснований из обработанных органическими вяжущими минеральных материалов способом смешения в установке проверяют по величине объемной массы образцов из покрытия, которые вырубают при проверке толщин покрытия. Объемная масса вырубки после уплотнения катками должна быть у основания из холодных смесей не менее 0,9, из теплых смесей — 0,95 и из горячих — 0,97 объемной массы образца, переформованного из вырубки и уплотненного под нагрузкой 400 кгс/см2 (40 МПа) для холодных и теплых черных смесей и под нагрузкой 300 кгс/см2 (30 МПа) — для горячих.

Источник: stroi-archive.ru

Устройство щебеночных оснований и покрытий

Щебеночное основание и покрытие часто устраивают на песчаном подстилающем слое, которое должно быть тщательно спланировано и уплотнено. Перед укладкой щебня подстилающий слой увлажняют. Расход воды составляет около 5 % от массы щебня.

Надлежащее качество щебеночного основания или покрытия может быть достигнуто при условии:

— применения каменных материалов, обладающих хорошей цементирующей способностью;

Форма частиц щебня должна быть близка к кубовидной. Содержание лещадки в смеси не должно превышать 15 %. Наилучшим исходным материалом для получения щебня являются карбонатные породы прочностью 60. 70 МПа. Нежелательно применять каменные породы, не обладающие достаточной цементирующей способностью, со стекловатой структурой: кварциты, граниты, песчаники и др.

Марки щебня по морозостойкости приведены в табл. 8.2.5.

Рекомендуемые марки щебня по морозостойкости для конструктивных слоев дорожной одежды в различных условиях

Категория дороги	Климатические условия	Рекомендуемые марки щебня по морозостойкости
для щебеночных покрытии	для щебеночных оснований
из стандартных фракций	из укрупненных фракций
I, II	Суровые Умеренные Мягкие	— — —	F.50 F.25 F.15	F.20 F.25 F.15
III	Суровые Умеренные Мягкие	F.50 F.25 F.15	F.50 F.25 F.15	F.25 F.25 F.15
IV, V	Суровые Умеренные Мягкие	F.50 F.25 F.15	F.25 F.15 F.15	F.25 F.15 F.15

Примечание. Климатические условия считаются суровым при среднемесячной температуре наиболее холодного месяца в году ниже -15 °С, умеренными от -5 до -15°С. мягкими — до -5 °С.

Толщина конструктивного слоя щебеночного основания или покрытия колеблется в зависимости от характера и интенсивности движения и составляет от 12. 14 до 25. 30 см. Типы щебеночных покрытий и оснований приведены в табл. 8.2.6.

Щебеночные основания и покрытия

Тип конструкции	Материалы	Пределы применения
А. Конструкции из фракционированного щебня
Щебеночные основания	1. Щебень из метаморфических и осадочных пород марок по прочности (износу): 1200(И1), 1000(И2), 800(И3); из изверженных пород: 1400(И1), 1200(И2); 1000(И3);	Для дорог всех категорий
2. Щебень марок по прочности (износу): 800(И4), 600(И4)	Для дорог III. IV категорий
Щебеночные покрытия	То же, что по п. 1	При интенсивности движения до 1000 авт./cyт.
Б. Конструкции из рядовых щебеночных смесей
Щебеночные основания	Смесь из щебня марок но прочности (износу): 800(И4), 600(И4);	Для дорог IV. V категорий
Щебеночные покрытия	То же	При интенсивности движения до 200 авт./сут.
То же, с добавками до оптимальною состава, по типу гравийных смесей	То же, до 500 авт./сут.

Технологическая последовательность работ при устройстве покрытия из фракционированного щебня заключается в следующем:

1. Вывозка щебня фракции 40. 70 мм из расчета около 70 % от общей потребности.

2. Разравнивание щебня бульдозером или автогрейдером.

3. Прикатка щебня легким или средним катком в зависимости от прочности щебня.

4. Вывозка щебня фракции 15. 25 мм из расчета около 20 % от общей потребности.

5. Распределение щебня щебнераспределителем.

6. Уплотнение щебня средним или тяжелым катком с поливом водой.

7. Вывозка и распределение щебня фракции 5. 10 мм из расчета около 10 %.

8. Уплотнение щебня тяжелым катком с поливкой водой. Техническая характеристика щебнераспределителей приведена в табл. 8.2.7.

Техническая характеристика щебнераспределителей

Модель, марка	Скорость рабочая, км/ч	Ширина обработки, м	Плотность распределения щебня, м 3 /100 м 2	Производительность, м 3 /ч	Габаритные размеры, м	Масса, т
Подвесной с гидроприводом на КамАЗ-55111
ЩРП-3,05	до 8	0,25. 3,05	0,7. 1,4	125..340	2,0´2,7´l,7	1,8
Прицепной к самосвалам КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ
ДРО-645	до 3	0,25. 3,05	0,7. 1,4	3,2´3,4´1,46	2,1
Самоходный на колесном шасси
ДС-49	до 6,3	2,5. 3,7	—	—	9,5
Самоходный на гусеничном ходу
ДС-8 ДС-127	0,1. 0,8 0,05. 1,1	3,0. 3,5 5,0. 9,0	— —	70. 115	— —	12,4 2,5 без трактора
Навесной на тракторе «Беларусь»
Т-224	до 5,6	3,5	—	—	2,3 без трактора

Укатка щебеночного покрытия является самым важным этапом работ, от которого в большой степени зависит качество готового покрытия. При несоблюдении технологии в процессе укатки могут появиться дефекты:

1. Волнообразование. Волны (гребёнка) появляются вследствие превышения скорости движения катка, избыточного увлажнения основания, превышения допустимой массы катка.

2. Перекат. Отсутствие заклинки происходит из-за излишнего числа проходов катка, стекловидной структуры щебня; несвоевременного увлажнения щебня и др.

3. Образование мертвых полей. Они возникают в тех случаях, когда в щебеночную россыпь снизу проникает песок во время укатки. Песок расстраивает процесс уплотнения, проникая между щебенками. Песок разобщает щебень и препятствует образованию монолита.

Поэтому на поверхности песчаного подстилающего слоя необходимо создавать противозаиливающий слой, например, из щебня фракции 3(5). 10-мм толщиной 3. 4 см или путем укладки геотекстиля.

Для устранения волнообразования необходимо снизить скорость катка до минимума, и если не помогает, использовать для уплотнения каток меньшей массы. Волны следует устранять автогрейдером. Если образование волн произошло из-за переувлажнения основания, то уплотнение надо приостановить до просыхания грунта. В некоторых случаях удаляют щебень и песок и заменяют неустойчивый грунт.

Исправление переката требует перегрохочения всей массы щебня или его части вдоль перекатанной полосы и добавления остроугольного щебня или поливки вяжущими материалами.

Если песок проникает в россыпь, необходимо немедленно приостановить уплотнение или увеличить слой щебня, или, разобрав его, распределить на подстилающем слое высевки толщиной 2. 3 см.

Признаками окончания уплотнения россыпи могут служить: отсутствие следа от катка и подвижности щебенок, исчезновение волны, раздавливание щебенки, брошенной под валец катка, тогда как при недостаточном уплотнении происходит Вдавливание в кору брошенной под каток щебенки. Рекомендуемые типы катков для различных материалов по периодам укатки приведены в табл. 8.2.8.

Рекомендуемые типы катков

Марка щебня по прочности	Масса катка, т	Давление кгс/см Па	Масса катка, т	Давление кгс/см Па	Масса катка, т	Давление кгс/см Па
I период уплотнения	II период уплотнения	III период уплотнения
1400 и 1000 для изверженных и 1200 для метаморфических пород	6 10. 16	30. 40 4. 5	8. 13 16. 35	65. 75 5. 6	10. 18 16. 35	65. 80 6. 7
800 для изверженных, 1000 для метаморфических, 1000. 800 для осадочных пород	6 10. 16	30. 40 4. 5	8. 13 16. 35	45. 70 5. 6	10. 13 16. 35	60. 75 6. 7
600 для осадочных и метаморфических пород	3. 6	20. 30 3. 4	6. 10 10. 16	40. 45 4. 5	6. 10 10. 16	45. 70 4. 6
600 для изверженных, 300 для метаморфических пород	3. 6	20. 30 3. 4	6. 8 10. 16	30. 40 4. 5	6. 8 10..16	30. 40 4. 5

Примечание. В числителе приведены масса и линейное давление для катков с металлическими вальцами, в знаменателе — масса и давление воздуха в шинах для катков на пневматиках.

Источник: studopedia.ru

Строительство оснований и покрытий из щебеночных и гравийных смесей

Дорожные одежды из щебеночных и гравийных смесей строят при нали­чии в районе строительства достаточного количества щебеночных или гра­вийных месторождений. Щебеночную смесь получают путем дробления од­нородных по прочности пород. Гравийные смеси оптимального состава мо­гут быть взяты непосредственно из карьера или приготовлены искусственно путем отгрохотки крупных зерен или мелких частиц, добавки необходимого дробленого материала и местных суглинков.

Покрытия и основания из щебеночных и гравийных смесей строят одно­слойными при толщине до 20 см и двухслойными при большей толщине. Размеры зерен для верхних слоев двухслойного покрытия не должны пре­вышать 40 мм, а для нижних — 70 мм. Для строительства используется мине­ральный материал прочностью 200-800. Причем более высокая марка при­нимается для покрытий автомобильных дорог IV-V категорий и оснований дорог I—II категории.

Покрытия из щебеночных или гравийных смесей устраивают следующим образом. Смесь оптимального гранулометрического состава доставляют ав­тосамосвалами на дорогу и разгружают в самоходные распределители ДС-54, которые ее распределяют и предварительно уплотняют. При отсутствии распределителей смесь разгружают в кучи в одну или две линии по ши­рине земляного полотна, а затем разравнивают бульдозерами или автогрейдерами.

Выбор катков для уплотнения производится аналогично устройству ос­нований по способу заклинки. Уплотнение начинают от краев к середине с перекрытием предыдущих проходов на 0,2-0,3 м. Первые два прохода катка выполняют при скорости 1,5-2 км/ч, последующие – 3-4 км/ч. Скорость пневмоколесных катков может быть повышена до 6 км/ч.

Для создания плотной, прочной и устойчивой корки при уплотнении верхнего слоя покрытия рекомендуется поливать его 30%-ным раствором солей СаС12 или NаС1 с нормой расхода 2-3 л/м 2 .

Окончательное уплотнение происходит под действием проходящих ав­томобилей при систематической утюжке, профилировании и регулировании движения в течение двух-трех недель.

В целях экономии щебня строят щебеночно-гравийные основания и по­крытия. Одежды такого типа строят в два слоя:

Источник: vunivere.ru