ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РЕМОНТУ И СОДЕРЖАНИЮ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
(взамен ВСН 24-88)
1. РАЗРАБОТАНЫ Государственным предприятием РосдорНИИ совместно с Московским Автомобильно-дорожным институтом (ТУ).
2. ВНЕСЕНЫ Управлением инноваций и научно-технической политики в дорожном хозяйстве Государственной службы дорожного хозяйства Минтранса России.
3. ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ письмом Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации от 17.03.2004 N ОС-28/1270-ис.
ВВЕДЕНИЕ
Методические Рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования разработаны взамен «Технических правил ремонта и содержания автомобильных дорог» ВСН 24-88, утвержденных Минавтодором РСФСР 29 июня 1988 г. Они включают показатели транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог общего пользования и искусственных сооружений на них, принципы диагностики и оценки их состояния, раскрывают вопросы организации и технологии производства работ по обеспечению сохранности дорог и дорожных сооружений, вопросы применения материалов, решения по улучшению условий непрерывного, безопасного движения автомобилей с установленными скоростями и нагрузками, определяют основные положения по охране окружающей среды при капитальном ремонте, ремонте и содержании дорог.
Проектирование автомобильных дорог в Топоматик Robur
В разработке документа принимали участие:
Бахрах Г.С., Белов В.Д., Бобков А.В., Дудаков А.И., Каменецкий Л.Б., Кретов В.А., Минин Н.П., Мусатов С.А., Перков Ю.Р., Петров Н.Н., Розов Ю.Н., Стрижевский A.M., Тихонов В.А., Фомин А.П. (ГП РосдорНИИ), Васильев А.П., Горячев М.Г., Яковлев Ю.М. (МАДИ ТУ), Апестин В.К. («Дороги России»)
Редакционная комиссия: Кретов В.А., Перков Ю.Р., Розов Ю.Н.
Рецензирующие организации: Центр производственно-финансового контроля в дорожном хозяйстве, Центрдорконтроль (Росавтодор), РАДОР, ОАО ЦНИИС, Управление автомагистрали Москва-С.Петербург, ФУАД «Черноземье», Дирекция «Дороги России», МАДИ (ТУ), ГУ ГИБДД СОБ МВД России.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
(дополнительно к справочнику Дорожная терминология под ред. М.Вейцмана,
изд. Транспорт, Москва, 1985 г.)
Армирование — Усиление дорожных конструкций в результате перераспределения геосинтетическим материалом напряжений, возникающих в грунтовом массиве, дорожной одежде при действии нагрузок от транспортных средств и собственного веса.
Безопасность движения — состояние данного процесса, отражающего степень защищенности его участников от дорожно-транспортных происшествий и их последствий.
Геосетки (сетки) — материалы, выполненные прядением из жгутов синтетических волокон или волокон из стекла, базальта, а также литьем из расплава полимера с образованием между ними прямоугольных полостей размером от 1х1 см до 5х5 см и более или другой конфигурации. Используется для усиления элементов дорожной конструкции и замедления в покрытии процесса трещинообразования.
Проектирование автомобильных дорог (часть 1)
Геосинтетические материалы — класс строительных материалов, как правило, синтетических, поставляемых в сложенном компактном виде (рулоны, блоки, плиты и др.), обеспеченных документами соответствия, предназначенных для создания дополнительных слоев (прослоек) различного назначения (армирующих, защитных, дренирующих, гидроизолирующих, теплоизолирующих) в основании земляного полотна, в самом земляном полотне, в дорожной одежде, включающий следующие группы материалов: геотекстильные, георешетки, геомембраны, геокомпозиты, геооболочки, геоэлементы, геоплиты.
Георешетка — плоский рулонный материал с ячейками линейных размеров от 1 см и толщиной до 2 мм (геосетка) или такой же тонкий материал толщиной 2-30 мм, выполняющие преимущественно армирующие функции или объемный материал с ячейками высотой от 3 см, поставляемый в виде блоков слоев со сложенными ячейками (пространственная георешетка).
Диагностика автомобильных дорог — обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях функционирования дорог и дорожных сооружений, наличии дефектов и причин их появления, характеристиках транспортных потоков и другой необходимой для оценки и прогноза состояния дорог и дорожных сооружений в процессе дальнейшей эксплуатации.
Дорожные сооружения — сооружения, являющиеся конструктивными элементами дороги: искусственные сооружения (мосты, путепроводы, эстакады, трубы, тоннели и др.), защитные сооружения (снегозащитные лесонасаждения, постоянные снегозащитные заборы, шумозащитные устройства, устройства для защиты дорог от снежных лавин и обвалов и др.), элементы обустройства дорог (остановочные и посадочные площадки и павильоны для пассажиров), площадки отдыха, специальные площадки для остановки или стоянки автомобилей и т.д.
Затор (на дорогах) — временная остановка транспортного потока, вызванная превышением фактической интенсивности движения предела пропускной способности дороги.
Затор (на реках) — резкое стеснение (перекрытие) живого сечения русла реки неподвижными посторонними предметами (льдинами крупных размеров, плавающими предметами и т.д.).
Защита — предотвращение или замедление процесса эрозии грунта, предотвращение взаимопроникновения материалов контактирующих слоев в период строительства (технологическая прослойка) или в период строительства и эксплуатации (разделительная прослойка), предотвращение кольматации дренажей (фильтр), предотвращение выноса частиц грунта потоком (обратный фильтр).
Капитальный ремонт автомобильной дороги — комплекс работ, при котором производится полное восстановление и повышение работоспособности дорожной одежды и покрытия, земляного полотна и других дорожных сооружений, осуществляется смена изношенных конструкций и деталей или замена их на более прочные и долговечные. В необходимых случаях повышаются геометрические параметры дороги с учетом роста интенсивности движения и осевых нагрузок автомобилей в пределах норм, соответствующих категории, установленной для ремонтируемой дороги, без увеличения ширины земляного полотна на основном протяжении дороги.
Коэффициент прочности — отношение фактического модуля упругости (прогиба) дорожной конструкции в данный момент времени к требуемому общему модулю упругости (прогибу), если дорожная одежда рассчитана по Инструкции ВСН 46-83*, или к минимальному модулю упругости (прогибу), если дорожная одежда рассчитана по ОДН 218.046-01 или МОДН 2-2001.
Коэффициент относительной аварийности (коэффициент происшествий) — показатель, значение которого для данных однородных по геометрическим элементам участков дорог определяется количеством происшествий на 1 млн. авт. км. Для очень коротких участков дорог, резко отличающихся от смежных по условиям движения (мосты, пересечения дорог и т.п.), определяется количеством происшествий на 1 млн. автомобилей, прошедших через этот участок.
Неблагоприятный период года (расчетный период) — период наибольшего увлажнения земляного полотна (обычно весенний), в течение которого влияние автомобильного движения на работу дорожной конструкции является наиболее существенным.
Непрерывность движения автомобилей — отсутствие перерывов и остановок движения, вызванных несоответствием параметров или состояния дороги и дорожных сооружений нормативным требованиям. При этом не учитывают случаи остановок и перерывов движения транспортных средств из-за их технической неисправности, состояния водителей, пассажиров или перевозимого груза, на железнодорожных переездах и у светофоров.
Нормативная нагрузка — нагрузка, установленная для целей расчета конструкций сооружения (расчет дорожных одежд, мостов, земляного полотна и т.д.). Используются дополнительные понятия: нагрузка на колесо, нагрузка на ось автомобиля, нагрузка приведенная, нагрузка временная, нагрузка динамическая и статическая.
Ограничение движения — временное запрещение движения по дороге отдельных типов транспортных средств, осуществляемое в установленном порядке.
Озеленение дороги — работы по созданию лесных насаждений и посеву трав в полосе отвода, необходимых для защиты от снежных и песчаных заносов, ветровой и водной эрозии, для эстетического и архитектурно-художественного оформления дороги, а также работы по уходу за элементами озеленения.
Перерыв движения — прекращение движения автомобилей по дороге продолжительностью более 1 часа.
Потребительские свойства дороги — совокупность транспортно-эксплуатационных показателей (ТЭП АД), непосредственно влияющих на эффективность и безопасность работы автомобильного транспорта, отражающих интересы пользователей дорог и влияние дорог на окружающую среду. К транспортно-эксплуатационным показателям относятся обеспеченные дорогой: скорость, непрерывность, безопасность и удобство движения; пропускная способность и уровень загрузки движением; допустимая для пропуска осевая нагрузка, общая масса и габариты автомобилей, а также экологическая безопасность.
Ремонт автомобильной дороги — комплекс работ по воспроизводству ее первоначальных транспортно-эксплуатационных характеристик, при котором производится возмещение износа покрытия, восстановление и улучшение его ровности и сцепных качеств, устранение всех деформаций и повреждений дорожного покрытия, земляного полотна, дорожных сооружений, элементов обстановки и обустройства дороги, организация и обеспечение безопасности движения.
Скорость обеспеченная — максимально возможная безопасная скорость движения автомобилей, которая может быть достигнута на каждом участке дороги при данных геометрических параметрах, транспортно-эксплуатационных характеристиках и состоянии дороги. При измерениях принимается как скорость 95% обеспеченности транспортного потока или как скорость 85% обеспеченности одиночных легковых автомобилей.
Содержание автомобильной дороги — выполняемый в течение всего года (с учетом сезона) на всем протяжении дороги комплекс работ по уходу за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, по профилактике и устранению постоянно возникающих мелких повреждений, по организации и обеспечению безопасности движения, а также по зимнему содержанию и озеленению дороги.
Технический уровень автомобильной дороги — степень соответствия нормативным требованиям постоянных (не меняющихся в процессе эксплуатации или меняющихся только при реконструкции или ремонте) геометрических параметров и характеристик дороги и ее инженерных сооружений.
Транспортно-эксплуатационное состояние автомобильной дороги (ТЭД АД) — комплекс фактических значений параметров и характеристик технического уровня и эксплуатационного состояния дороги в данный момент времени, обеспечивающих ее потребительские свойства.
Трещиновато-блочное покрытие — покрытие, сплошность которого нарушена трещинами (среднее расстояние между трещинами 1-4 м) с образованием отдельных блоков с замкнутым контуром.
Условия погоды благоприятные — состояние погоды, при котором метеорологические факторы не оказывают отрицательного влияния на состояние поверхности дороги, скорость и безопасность движения автомобилей (сухо, ясно, отсутствие ветра или ветер со скоростью до 10 м/с, отсутствие тумана, относительная влажность воздуха до 90%, температура воздуха в пределах от -30 °С до +30 °С в тени).
Условия погоды неблагоприятные — состояние погоды, при котором под действием метеорологических факторов заметно изменяется состояние поверхности дороги, ухудшается взаимодействие автомобиля с дорогой и ее восприятие водителем, в результате чего снижается скорость и безопасность движения. К неблагоприятным условиям погоды относится отдельное и совместное действие следующих факторов: осадки в виде дождя или снегопада интенсивностью до 0,1 мм/мин, ветер со скоростью 10-20 м/с, метель со скоростью 3-9 м/с, туман с метеорологической дальностью видимости 200-500 м, относительная влажность воздуха более 90%, температура воздуха ±3040 °С в тени.
Условия погоды особо неблагоприятные — состояние погоды, при котором под действием метеорологических факторов состояние поверхности дороги, условия взаимодействия автомобиля с дорогой и ее восприятие водителями изменяются настолько, что движение становится затрудненным и без специальных мер по защите дорог от воздействия метеорологических факторов может быть прервано. К особо неблагоприятным условиям погоды относятся: осадки в виде дождя и снегопада интенсивностью более 0,1 мм/мин, гололедица и гололед, метель со скоростью ветра более 9 м/с, ветер со скоростью более 20 м/с, туман с видимостью менее 200 м, температура воздуха летом выше +40 °С в тени и зимой ниже -40 °С.
Эксплуатационное состояние автомобильной дороги — степень соответствия нормативным требованиям переменных параметров и характеристик дороги, инженерного оборудования и обустройства, изменяющихся в процессе эксплуатации в результате воздействия транспортных средств, метеорологических условий и уровня содержания.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Для обеспечения безопасности и удобства движения автомобильные дороги общего пользования должны иметь геометрические параметры, инженерное оборудование, а также транспортно-эксплуатационное состояние и уровень загрузки, позволяющие автомобилям двигаться без изменения скорости, траектории движения и необходимости резкого торможения.
2. Автомобильные дороги обустраиваются объектами сервиса и оборудуются техническими средствами организации дорожного движения согласно положений настоящего документа и других действующих документов.
3. Обеспечение необходимого транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог осуществляется дорожной службой. Виды и состав выполняемых дорожной службой работ по ремонту и содержанию определяются действующей «Классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования», введенной в действие распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства Минтранса России.
4. Рекомендации содержат основные положения по организации и выполнению работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог, искусственных сооружений и элементов их инженерного обустройства, обеспечению безопасности дорожного движения. Особенности и детали по технологии производства работ, материалам, а также порядок их применения указаны в нормативно-технических документах, перечень которых приведен в конце настоящего документа.
5. При выполнении работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог и искусственных сооружений необходимо учитывать требования Законов Российской Федерации и соответствующих нормативных документов по охране природной среды.
6. Положения настоящего документа распространяются на автомобильные дороги общего пользования и рекомендуются к выполнению при капитальном ремонте, ремонте и содержании автомобильных дорог и сооружений на них.
7. Все работы по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог и искусственных сооружений, разработке проектов, смет и ведомостей дефектов рекомендуется выполнять на основе данных диагностики (осмотра и исследования состояния) дорог и сооружений на них.
1. ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И ДОРОЖНЫХ СООРУЖЕНИЙ
1.1. Общие положения
1.1.1. Автомобильные дороги общего пользования предназначены для непрерывного в течение года движения автомобилей и автопоездов с нормативными нагрузками и общей массой, установленными для транспортных средств, предназначенных для эксплуатации на дорогах общего пользования, и скоростями, верхние пределы которых регламентированы Правилами дорожного движения Российской Федерации. На дорогах и участках дорог, для которых величина расчетной скорости ниже разрешенной Правилами дорожного движения, обеспеченная скорость принимается не менее приведенных в таблице 1.1 значений.
Условия погоды и рельеф местности
Допустимые значения обеспеченной в процессе эксплуатации скорости движения вне населенных пунктов, км/ч, для категорий дорог
Источник: docs.cntd.ru
ТехЛиб СПБ УВТ
Проектирование конструктивных элементов городских дорог
Проектирование земляного полотна
Прочность земляного полотна обеспечивает устойчивость дорожной одежды, ее долговечность. При проектировании земляного полотна необходимо учитывать следующие основные факторы:
- качество грунтов;
- уровень грунтовых вод;
- рельеф местности;
- климатические условия;
- тип водоотводящих сооружений;
- возведение земляного полотна, его уплотнение.
а)
б)
Поперечные профили земляного полотна: а) дорога с кюветным профилем: 1- поверхность дорожной одежды; 2- корыто проезжей части; 3- обочина; 4- откос; 5- бровка дорожного полотна; 6- дорожная одежда; 7- кювет; 8- корыто тротуара, примыкающего к проезжей части; 9- корыто тротуара, отдельно от проезжей части зелеными насаждениями; б) дорога с лотковым профилем
Способы устройства корыта
Дорожные одежды размещаются в корыте – углублении в поверхности земляного полотна. Глубина корыта соответствует толщине дорожной одежды, но если обочины присыпные, то глубина корыта меньше, если с бортами – то больше (рис. 2.6).
Первый способ устройства корыта: разработка котлована в грунте земляного полотна с вывозом грунта. Применяют в устойчивых грунтах при постройке дорог в выемках или нулевых отметках.
Второй способ: устройство обочин за счет грунта, вынимаемого из корыта (полукорытный профиль).
Третий способ: отсыпка обочин из привозных грунтов (присыпные обочины),используется при малопригодных грунтах земляных полотен (например, сыпучих).
а)
б)
Способы устройства корыта: а) Второй способ; б) Третий способ
Способы устройства земляного полотна
Земляное полотно может устраиваться и в нулевых отметках, что используются на местных дорогах, в пустынях и т.п. Но в стесненных городских условиях, чаще всего, устройство земляного полотна происходит в условиях пересеченной местности.
а)
б)
в)
Способы устройства земляного полотна: а) в насыпях; б) в выемках; в) в полунасыпях, полувыемках, используются на косогорах
При устройстве загородных дорог грунт для возведения земляного полотна берут из резервов, из выемкив насыпь, складывают в кавальеры (на обрезах дороги); земляное полотно на городских улицах и дорогах проектируют в соответствии с проектом вертикальной планировки улиц по всей их ширине и в увязке с планировкой прилегающих территорий. Используют, главным образом, привозные грунты, которые должны быть обязательно дренирующими – гравийные, песчаные, скальные.
Не допускаются илистые, торфяные, солевые грунты, смерзшиеся, пылеватые суглинки и глины. При высоком уровне грунтовых вод нельзя применять грунты, имеющие способность к высокому капиллярному подъему воды. Насыпи устраивают из однородных грунтов, отсыпаемых на всю ширину земляного полотна горизонтальными слоями толщиной, обеспечивающей необходимое их уплотнение.
Плотность грунтов земляного полотна должна составлять 95…98 % от оптимальной (). Ширину земляного полотна под проезжие части принимают на 1 метр больше ширины проезжей части с учетом установки бортовых камней и сопряжения дренирующих слоев проезжей части и тротуаров. Поверхности земляного полотна под дорожными одеждами придают уклоны, соответствующие уклонам проезжей части (), направленные в сторону лотков, кюветов, дренажей. Для обеспечения устойчивости земляного полотна большое значение имеет тип грунта.
Типы глинистых грунтов
Группы грунтов по степеням пучинистости
Песок крупный, ср. крупности, мелкий, супесь
Супесь, суглинок легкий, суглинок тяжелый, глины
Песок пылеватый, супесь пылеватая, суглинок тяжелый пылеватый
IV (сильно пучинистый)
Супесь тяжелая пылеватая, суглинок легкий пылеватый
V (чрезмерно пучинистый)
Пучинами называют деформации дорожных одежд, проявляющиеся зимой во взбугривании и потере ровности дорожной одежды, а в период оттаивания – в проломах дорожной одежды, вызываемых резким снижением прочности грунта земляного полотна.
Пучины вызываются накоплением в земляном полотне зимой большого количества влаги. Образуются ледяные прослойки (донники), раздвигающие грунт, вызывая поднятие (пучение дорожной одежды). Весеннее оттаивание – вскрытие пучин – ведет к снижению прочности грунта и дорожной одежды. Дорожные одежды начинают разрушаться под действием движения автомобилей. Образованию пучин способствуют грунты, имеющие высокий капиллярный подъем (до 2 м.), а также высокий уровень грунтовых вод.
Возвышение поверхности земляного полотна над уровнем грунтовых вод устанавливают с учетом гидрологических и климатических условий. При этом нормируется возвышение дна корыта над наивысшем уровнем грунтовых вод. В городских условиях, при невозможности поднять земляное полотно, предусматривают следующие мероприятия:
— понижение уровня грунтовых вод на величину H-h, где H – отметка основания подстилающего слоя, а h – высота капиллярного подъема воды в грунте земляного полотна;
— устройство теплоизолирующих и капиллярнопрерывающих слоев из шлака, щебня, гравия, геотекстиля;
— если под проезжей частью проходит траншея для подземных коммуникаций, то её засыпают песчаными грунтами, с отводом воды из траншеи.
Устройство дополнительного слоя из геотекстиля: а- между основанием и земляным полотном; б, в – под дорожной одеждой
На заболоченных участках принимают следующие решения: сохранение, частичное или полное удаление торфяного слоя, так как насыпи на болотах подвергаются значительным осадкам. На магистральных улицах делают полное выторфовывание. При большой толщине торфа устраивают песчаные сваи (вертикальные дрены): пробуривают скважины до плотного основания и засыпают их песком. В основании насыпи делают прослойки из дренирующего грунта толщиной 0,5 – 2 м.
Понижение уровня грунтовых вод в городских условиях
Крутизну откосов насыпей и выемок принимают с учетом их высоты (глубины), типа грунтов земляного полотна, гидрологических и климатические условий.
Например: 1:1,5 используют для песка, гравия, щебня; 1:1 — для крупнообломочных грунтов. Для обеспечения устойчивости и декоративности используют засев трав, одерновку, георешетки, мощение, бетонные и железобетонные плиты, подпорные стенки.
Укрепление откосов георешеткой с засевом трав (а, б); Г-образный штырь (анкер) для крепления георешетки (в)
Конструирование и расчет дорожных одежд
Дорожные одежды, как было указано ранее, делятся на капитальные и переходные. Выбор типа одежды зависит от категория улицы и дороги, состава и размеров движения, особых условий эксплуатации. Выбор производится по вариантам с учетом экономической эффективности конструкций равной прочности. Сроки службы отдельных дорожных одежд: асфальтобетон – 17 лет, цементобетон – 35 лет, брусчатые и мозаиковые -50 лет, грунтовые — 5 лет.
При проектировании следует учитывать возможность использования местных материалов, наличие предприятий сборных элементов и т.д. Основной составляющей стоимости дорожных одежд является стоимость материалов (в т. ч. транспортные расходы). В большинстве случаев применяют типовые конструкции дорожных одежд. Возможно устройство комбинированных покрытий на полосах основного движения, второстепенного, тротуарах.
Конструктивные типы дорожной одежды:
Расчетная схема конструкции – слоистое упругое пространство, равномерно нагруженное по площади круга. При многослойной одежде напряжения, возникающие в нижних слоях и влияние динамических воздействий резко снижаются. Поэтому их можно устраивать из менее прочных материалов, чем верхние слои. Грунтовые основания играют важную роль в обеспечении прочности дорожной одежды, поэтому при проектировании рассматривается прочность комплексной конструкции «одежда – земляное полотно». В многослойной конструкции различают следующие элементы:
покрытие – верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов;
основание – несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт земляного полотна. Основания должны быть монолитными, сдвигоустойчивыми и хорошо сопротивляться растяжению при изгибе;
нижние слои основания (подстилающие слои) менее прочны, но морозо- и водостойкие. Подстилающий слой воспринимает нагрузку от основания, перераспределяет её и передает на грунт;
дополнительные слои основания устраивают между основанием и грунтом на участках с неблагоприятными климатическими и грунтово-гидрологическими условиями. Они обеспечивают морозоустойчивость и дренирование конструкций. В соответствии с основной функцией их называют морозозащитными, теплоизоляционными, дренирующими; могут быть также прослойки гидро-пароизоляционные, капиллярно-прерывающие, противозаиливающие. В основном – это песок, прослойки из дренирующих тканей типа «геотекстиль». В районах вечной мерзлоты теплоизоляционные слои устраивают из современных высокоэффективных материалов.
Задачи конструирования дорожной одежды:
выбор материалов и размещение их в конструкции так, чтобы лучше проявились их грузораспределяющая и деформативная способность, прочностные и теплофизические свойства;
Принципы конструирования:
тип покрытия, конструкции дорожной одежды должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям в соответствии с категорией улицы;
конструкцию выбирают типовую или разрабатывают вновь, но пspan style=»font-family: Times New Roman;»/spanредпочтение отдается проверенной на практике конструкции;
для предотвращения появления «копирующихся» трещин на покрытии минимальную допустимую толщину слоев из материалов на органических вяжущих и укладкой на p style=»text-align: justify;»основание из материалов укрепленных цементом, принимают 10… 16 см.
Общую толщину дорожной одежды назначают по расчету на прочность и морозоустойчивость. Если толщина дорожной одежды по прочности меньше толщины дорожной одежды по морозоустойчивости, то предусматривают дополнительный слой. Необходимо предусматривать как можно меньше число слоев (от 2 до 4 без учета дополнительных слоев) из разных материалов.
Прочность и устойчивость дорожных одежд должна быть достаточной для предотвращения возможностей превышения допустимых деформаций с учетом многократного приложеня нагрузок, создаваемых проходящим автомобильным транспортом. Деформативная способность дорожных одежд характеризуется модулями их деформаций. Многослойную одежду приводят условно к эквивалентной по прочности однослойной одежде.
При этом принимают:
Е — модули деформации материала дорожной одежды;
Еэкв- эквивалентный модуль деформации на поверхности каждого слоя.
Конструкция дорожной одежды: 1 слой — мелкозернистый асфальтобетон; 2 слой — крупнозернистый асфальтобетон; 3 слой – щебеночные основания; 4 слой – песчаный подстилающий слой; 5 слой – грунт
Наряду с прочностью дорожной одежды должно обеспечиваться условие необходимой её устойчивости, для чего нагрузки на грунт земляного полотна не должны превышать допускаемых. Упругие свойства грунтов характеризуют модулем упругости. Если модуль упругости меньше 40 МПа – рекомендуется укрепление верхней части земляного полотна небольшим количеством вяжущего (цемент 3 — 4 %, зола уноса 10…15%, шлаки, и т.п.). Это стабилизирует физико-механические свойства и повышает его модуль упругости.
Расчет дорожной одежды на прочность
Задача расчета: определение толщины слоев дорожной одежды в вариантах, пользуясь деформативными и прочностными характеристиками исходных маp style=»margin-bottom: .0001pt; line-height: normal;»териалов.
Расчет основан на следующих предпосылках:
— зависимость деформации от напряжения для материалов и грунтов при расчетных нагрузках, влажности, плотности и температуры является линейной;
— напряженно-деформативное состояние дорожной одежды под действием местной нагрузки определяется решениями теории упругости для слоистого полупространства с учетом условий сопряжения слоев на контактах;
— влияние продолжительности и повторности действия нагрузок от движения транспорта на напряженно-деформативного состояния дорожной одежды учитывается введением характеристик усталостных свойств;
— силы инерции не учитывают;
— реальные многослойные конструкции приводятся к двух и трехслойным моделям;
— одежды на остановках общественного транспорта, перекрестках и т.п. рассчитаны на многократное кратковременное действие;
— дорожную одежду нужно рассчитывать с учетом надежности, под которой подразумевают вероятность безотказной работы конструкции в течение всего периода между капитальными ремонтами.
Отказ – это такое состояние дорожной одежды и соответствующий ему коэффициент прочности, при котором требуется проведение капитального ремонта ранее срока, установленного действующими нормами. Количественный показатель – уровень надежности, определяемый по формуле:
, при Kпроч= 0,9 — 1, 0, где
L – протяженность участка дороги, не требующего ремонта;
Lобщ – общая протяженность дороги;
Kпроч — коэффициент прочности.
Допустимый уровень надежности дорожной одежды:
— капитального типа Кн=0,95, Kпроч =1;
— облегченного типа Кн=0,85, Kпроч =0,9.
С учетом уровня надежности определяют расчетные значения сопротивления растяжению при изгибе асфальтобетона и влажности грунта (Wгр).
Основа расчета – перспективная приведенная интенсивность воздействия нагрузки в период, неблагоприятный для работы дорожных одежд. Устанавливается при экономических обследованиях путем анализа закономерностей изменения интенсивности движения и объемов перевозок.
Перспективный срок:
X –число лет от года последнего учета движения на существующей дороге до начала строительства;
Y – число лет от начала строительства до ввода в эксплуатацию;
Z – продолжительность периода между капитальными ремонтами.
Критерии прочности:
— сопротивление сдвигу в грунтах и слоях из слабосвязных материалов;
— сопротивление растяжению при изгибе монолитных слоев;
— сопротивление упругому прогибу всей конструкции.
Конструкция дорожной одежды считается прочной, если коэффициент прочности по каждому из критериев больше или равен критерию прочности, найденному с учетом требуемого уровня надежности. Минимальные значения толщины слоев (независимо от прочности) нормируются: асфальтобетон крупнозернистый – 6-7 см.; асфальтобетон мелкозернистый — 3 – 5 см.; щебень, гравий — 15 см. При проектировании усиления дорожной одежды (сетка трещин, выбоины) минимальную толщину слоя усиления из материала, содержащего органическое вяжущее, назначают с учетом интенсивности движения: приведенная интенсивность 100 ед/сут. — 7 см.; 2000ед/сут. — 13 см..
По результатам расчета принимают конструкцию дорожной одежды. Проверка деформативных свойств проводится непосредственно на дороге штамповыми испытаниями или специальными приборами. Модуль упругости сравнивают с требованиями СНиП: Eупр ≥ E (СНиП)
Проектирование водостоков
Система водостоков бывает открытая и закрытая. Допускаемая длина свободного пробега поверхностных вод до водоприемных и водоотводящих сооружений не должна превышать определенных величин в зависимости от продольного уклона:
iпрод ≤ 4 промилей – 100 м.; iпрод = 4 –6 промилей – 150 м.; iпрод ≥ 6 промилей – 250 – 300 м. Водосток отдельных участков проектируют, увязывая с общей генеральной схемой водоотвода города. Проектирование включает: — размещение водосточной системы на плане; — гидравлические расчеты и выбор типа и конструкции водостоков; — проектирование продольного профиля; — размещение водоприемных и смотровых колодцев и т.д.
Проектирование начинается с определения границ и площадей бассейна стока. По расчетам расхода воды устанавливают типы и размеры поперечных сечений труб, коллекторов, открытых канав. Водоприемные колодцы закрытых водостоков размещают у перекрестков (перед пешеходными переходами), у выездов из дворов и кварталов, в интервалах между ними на расстояниях шага проектирования по нормативным правилам (в зависимости от уклона iпрод — от 50 до 90 м, при большой ширине проезжей части – до 70 м.). Трассы водостоков проектируют прямолинейными участками с минимальным количеством углов поворотов.
Для гидравлического расчета определяют расчетный расход воды – количество воды в или , которое должно пропустить рассчитываемое сооружение в единицу времени (сек). Наибольший расход воды (в период ливневых дождей) определяется по формуле:
л/сек., где
-расчетная интенсивность дождя в л/сек. на га;
— средний коэффициент стока или части его, тяготеющего к рассматриваемому сооружению;
— площадь бассейна стока, га.
Бассейном стока называют участок территории, ограниченный водораздельными линиями, по которым происходит сток поверхностных вод в направлении водоотводящего сооружения.
Коэффициентом стока называют отношение интенсивности стока к интенсивности дождя. < 1, так как сток снижается за счет различных факторов, главным из которых является просачивание в грунт. Чем больше площадь грунта, тем меньше . Коэффициент стока принимают в зависимости от типа поверхности стока: крыши зданий — 0,95, асфальтобетонные и цементобетонные покрытия — 0,9, булыжные мостовые, щебеночные и гравийные покрытия, озелененные участки — 0,1…0,2.
Средние значения коэффициента стока принимают в зависимости от типа застройки:
Небольшие города – 0,25… 0,35;
Малоэтажные застройки – 0,3…0,4;
Многоэтажные застройки – 0,4…0,6;
Старые города со сплошной застройкой – 0,6…0,9.
Расчетную интенсивность дождяопределяют по формуле:
, л/сек. на 1 га, где
— расчетная продолжительность дождя для данной местности, мин.;
и — параметры, зависящие от местных климатических условий.
(7 +), где
q20— расчетная интенсивность дождя для данной местности;
— повторяемость расчетных дождей в годах;
— климатический коэффициент;
— параметр, определяемый по карте с изолиниями.
t, А, n, q20 , С определяют по специальным картам или таблицам. Повторяемость расчетных дождей p принимают в зависимости от типа территории (магистральные улицы, площади, застроенные территории, парки) и условий проложения водостоков. Колеблется от 1 (парки) до 100 лет (для магистральных улиц и благоприятного водоотвода).
Например, для Москвы: с=85, n=0,65.
Условия проложения водостока могут быть:
— благоприятные — водосток проходит близко к водоразделу;
— средние — водосток проходит по пологому склону;
— неблагоприятные — по дну глубокого тальвега;
— особо неблагоприятные — отвод из котловины.
Гидравлический расчет водостоков
Пропускная способность водоотводящего сооружения зависит от размеров поперечного сечения, степени его заполнения и скорости течения воды:
, где
— площадь живого (сжатого) сечения труб, лотков (с учетом коэффициента их наполнения);
— скорость течения воды, м/сек.
Площадью живого сечения называют площадь сечения воды в водосточном сооружении. При полном заполнении трубы площадь живого сечения равна площади внутреннего сечения трубы. Скорость определяют по формуле:
, где
— коэффициент шероховатости дна и стенок водоотводящего сооружения;
— гидравлический радиус;
, где
— коэффициент шероховатости (0,012 — для асбестоцемента.; 0,014 – для бетона);
где
— смоченный периметр, т.е. длина линии контакта дна и стенок сооружения с водой. При полном заполнения:
где
— внутренний диаметр сооружения; — наибольший уклон (принимают из расчета допустимых скоростей течения воды).
Уклоны водостоков должны приближаться к уклону поверхности, вдоль которой их прокладывают, для уменьшения объемов земляных работ и облегчения и удешевления работ по устройству водостоков. Наименьшую скорость течения воды во избежение заиливания принимают 0,6 м/сек.
При расчете пользуются специальными таблицами, графиками, которые упрощают проектирование.
Реконструкция городских улиц и дорог
Реконструкция улиц и дорог может проводиться в следующих вариантах
— Проведение отдельных мероприятий по усилению дорожной одежды, увеличению радиусов поворотов, смягчению уклонов и т.п.
— Капитальное переустройство: уширение проезжих частей и других элементов улицы, изменение трассы, расширение улиц со сносом и т.д.
При вертикальной планировке, связанной с преобразованием рельефа, следует у зданий, сооружений, деревьев проектные отметки приближать к существующим. При уширении улиц предусматривается минимальный снос и сохранение опорной застройки.
Простейшими являются работы с усилением проезжей части в пределах существующей ширины. Например, булыжные мостовые используют в качестве оснований под асфальтобетонные покрытия. При необходимости изменения профиля улицы или дороги используют дополнительное щебеночное основание, чтобы избежать перерасхода асфальтобетона. Проезжие части и тротуары можно уширять за счет газонов, снятия трамвайных путей и т.п.
При невозможности уширения проезжей части и тротуаров в пределах ширины улиц можно принять следующие решения:
— устройство пересечений в разных уровнях для повышения пропускной способности улиц;
— перенос части движения на параллельные улицы;
— устройство тротуаров в первых этажах зданий;
— пробивка новых улиц;
— устройство эстакад и тоннелей.
Учет региональных особенностей при проектировании и реконструкции городских улиц и дорог
В горных, приморских, засушливых районах и т.п. земляное полотно подвергается сезонным изменениям, но в принципе проектирование дорожных одежд не отличается от обычных условий.
— сохранение вечной мерзлоты в основании насыпи в течение всего периода эксплуатации;
— полное оттаивание и осушение до начала строительства. Насыпи назначают по тепло-техническому расчету, но не менее 1,2 – 1,5 м.; в дорожной одежде предусматриваются дополнительные теплоизолирующие слои.
Устройство теплоизолирующего слоя дорожной одежды
Орошаемые земли характеризуются повышенным уровнем грунтовых вод. Поэтому земляное полотно проектируют только в насыпи, а толщину дорожной одежды принимают на 20-35 % больше.
В условиях пустыни земляное полотно проектируют в нулевых отметках или невысоких насыпях (0,5 – 0,6 м), ему придают обтекаемую форму для беспрепятственного переноса песка через дорогу.
В горной местности дорогу проектируют извилистой (серпатины), а покрытие дорожной одежды принимают в зависимости от климатических условий.
Источник: tehlib.com
Проектирование обочин автомобильных дорог
С края автомобильной дороги всегда находится или бортовой камень или обочина. Сегодня поговорим об обочинах.
Обочина делится на 3 основных элемента: краевая укрепительная полоса, остановочная полоса и прибровочная полоса.
Краевая укрепительная полоса — это элемент обочины, находящийся непосредственно за проезжей частью. Имеет такую же конструкцию, как и основная дорога.
Укреплённая часть обочины — часть обочины между краевой укрепительной полосой (остановочной полосой) и прибровочной полосой.
Остановочная полоса — предназначена для вынужденной остановки автомобилей (для дорог I и II категории).
Прибровочная полоса — переходная зона от обочины к откосу.
Размеры элементов обочин
Общая ширина обочины должна быть прописана в нормативе, который используется для проектирования. Например СП «Автомобильные дороги» или «Промышленный транспорт».
В случае с улицам, можно воспользоваться таблицей соответствия категорий городских улиц категориям внегородских дорог из ПНСТ 542-2021 «Дороги автомобильные общего пользования. Нежесткие дорожные одежды. Правила проектирования».
Размеры обочин для внегородских дорог указаны в таблице 5.9 СП 34.13330.2021 «Автомобильные дороги».
Как видно, не все элементы обочины явно прописаны в этой таблице. Например для IA категории автомобильной дороги при общей ширине обочины в 3,75 м, ширина остановочной полосы равна 2,5, а краевая полоса и укреплённая часть обочины не устраиваются. Следовательно ширина прибровочной полосы обочины будет равна 3,75-2,5=1,25 м.
Минимальная ширина прибровочной полосы — 0,5 м. При наличии ограждающих устройств, например барьерного или парапетного ограждения — 0,75 м.
При наличии тротуаров в поперечном профиле, ширину от края тротуара до откоса стоит принимать: при наличии ограждения — 0,75 м, а без ограждения — 0,5 м.
Конструкции обочин
Конструкция остановочной и краевой укрепительной полосы должна быть такой же, как и на основной дороге и устраиваться совместно с основной дорогой.
Если конструкция отличается, необходимо проводить расчёт дорожной одежды по п. 4 ОДН 218.3.039-2003 «Укрепление обочин автомобильных дорог».
Укреплённая часть обочины, как правило, укрепляется щебнем, гравием или асфальтобетонным гранулятом.
При прохождении дороги по насёлённым пунктам, необходимо соблюдать запрет на применение материалов способствующих пылеобразованию. В таком случае допустимо применять пропитку битумом. То есть устраивается щебёночная обочина и сверху производится проливка битумом.
Источник: www.autoprodor.ru