. Современные технологии приготовления асфальтобетонной смеси и дорожного строительства
. Современные технологии транспортного строительства
Дорожные покрытия для многих регионов России — на сегодняшний день один из острейших «больных» вопросов, требующих немедленного оперативного решения — как с точки зрения фактического их состояния, так и с точки зрения развития дорожной сети и благоустройства городских территорий. Поддерживать дороги в рабочем состоянии в России непросто, учитывая размеры территории, климат, зачастую сложные грунтово-геологические условия, трудности с финансированием.
В 2004 году в России была отработана технология укладки асфальтобетонных смесей на полимербитумном вяжущем. В 2005 году, при капитальном ремонте федеральной автодороги «Россия» (Санкт-Петербург — Москва) успешно применены синтетические армирующие материалы. Освоена технология приготовления и укладки щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМА) при устройстве верхних слоев дорожных покрытий. Применение ЩМА обеспечивает высокую устойчивость дорожного полотна к нагрузкам, препятствует образованию на дороге колейности, способствует повышению безопасности движения, особенно в зимний период времени.
Что такое дорожная одежда?
В настоящее время при строительстве асфальтобетонных покрытий применяются технологии подготовки основания, укладки и уплотнения смесей с использованием комплекса современных машин: антисеграционных перегрузчиков асфальтобетонных смесей SB-2500, большегрузных асфальтовозов, широкозахватных асфальтоукладчиков, уплотняющей техники ведущих мировых производителей.
При укладке всех конструктивных слоев асфальтобетонного покрытия используется высококачественная асфальтобетонная смесь, изготовленная из габбро-диабазового кубовидного щебня и улучшенных битумов. Благодаря долговечности такого асфальтобетона значительно возрастает срок службы дороги, увеличиваются гарантийные и межремонтные сроки.
Выполнение земляных работ точнее, быстрее и с большей рентабельностью является важнейшим фактором успеха в современной строительной отрасли, для которой характерна серьезная конкуренция. Сегодня необходимо выполнять заказы быстрее и точнее, чем раньше. Этим и определяется актуальность темы данной работы.
Целью данной работы является рассмотрение современных технологий дорожного и транспортного строительства.
1. Современные технологии приготовления асфальтобетонной смеси и дорожного строительства
Современная наука постоянно предлагает пути совершенствования строительства дорог. Сначала в асфальт стали добавлять бетон, позднее — специальные добавки, улучшающие качество дорожного покрытия. В результате значительно возросла его надежность и сроки эксплуатации. Асфальт становится твердым как камень, не плавится на солнце и выдерживает перепады температур, что раньше приводило к образованию трещин, особенно в зимнее время года.
Лет десять после укладки такое покрытие не требует ремонта. Кроме традиционных составляющих асфальтобетона — гранитной щебенки и отсева, известкового минерального порошка, сейчас в качестве добавок применяют модифицированный битум. При добавлении в битум специальных пластификаторов удается улучшить почти все его технические характеристики: водонасыщение, эластичность, несущую способность, прочность. При этом уменьшается толщина дорожного покрытия, в результате чего достигается значительная экономия средств. Современные технологии, используемые в дорожном строительстве в других странах, позволяют увеличить гарантийные сроки в 1,5-2 раза.
лекция №1 Автомобильные дороги, 5сем
В бывшем СССР такая технология не применялась, а в России ее стали осваивать сравнительно недавно. Хотя вся Европа ее использует уже лет двадцать. В 60-80-х годах прошлого века у нас были построены многие километры дорог с цементобетонным покрытием. Срок его службы лет на десять больше, чем асфальтобетонного, а расходы на эксплуатацию незначительны.
Но использование некачественных материалов и нарушения технологии привели к возникновению многочисленных дефектов. А вот ремонтировать такое покрытие намного сложнее, чем асфальтобетонное. Разрушение швов, образование трещин, разрушение поверхности — наиболее часто встречающиеся недостатки такого покрытия.
Сейчас, однако, наука позволила пересмотреть отношение к цементобетону. Современные технологии строительства и ремонта дорог позволяют в развитых странах увеличить срок службы такого покрытия до 30 лет. В Западной Европе доля цементобетонного покрытия составляет от 30 до 40% от всей протяженности дорог.
Специалистам известно, что применяемые для строительства дорожных одежд материалы слабо сопротивляются нагрузкам и подвержены накоплению остаточных деформаций. Это обусловлено в первую очередь структурой материала, представляющего собой смесь дискретных частиц разной формы и размеров, способных смещаться относительно друг друга под действием нагрузок.
Использование минеральных материалов являются идеальным решением для создания нижних и верхних слоев оснований дорожных одежд, что позволяет распределять прилагаемые к поверхности нагрузки по определенным площадям несущих конструкций. При применении слабосвязанных минеральных материалов в дорожных покрытиях всегда возникает проблема повышения устойчивости к нагрузкам и сопротивления сдвигу. В ряде случаев она решается введением в конструкцию битумо- или цементосодержащих слоёв. Дорожные покрытия из несвязных материалов обладают недостаточным сопротивлением нагрузкам от транспортных средств, особенно вблизи поверхности и подвержены колееобразованию и разрушению.
Сейчас подобные покрытия широко применяются в России. Ведь по сравнению с нежесткими покрытия их срок службы раза в 2-3 больше и расходов на ремонт они требуют меньше. Однако, даже имея современные материалы для покрытия, проблема не решается. Рецептура современных высокотехнологичных покрытий слишком сложна для отечественных дорожных машин.
Толщина слоя и многие другие параметры должны строго контролироваться, а это невозможно на физически устаревшей и изношенной технике. Посему деньги дорожникам нужны не только на непосредственное проведение работ, но и на освоение технологий современного дорожного строительства, приобретение машин и механизмов, и, наконец, на подготовку и обучение персонала.
Битумные эмульсии нашли широкое применение в дорожном строительстве по всему миру и на сегодняшний день современная технология производства качественных дорог обязательно предусматривает использование различных видов битумных эмульсий.
На сегодняшний день в России наиболее распространена эмульсия для подгрунтовки. Она применяется в качестве склеивающего слоя между поверхностью дороги и укладываемым новым асфальтобетонным покрытием. В отличие от разливаемого на дорогах России горячего битума, эмульсия гораздо технологичнее. Рабочая температура этой эмульсии — 50-60 градусов.
В отличие от применяемого горячего битума, эмульсию можно распылять на влажное основание. Эмульсия столь же текуча как и вода, поэтому при нанесении на поверхность она затекает в малейшие трещины, проникает в поры основания. Это в совокупности с высокими адгезионными свойствами катионных эмульсий, которые в равной степени хорошо взаимодействуют как с основными так и с кислыми породами, обеспечивают качественное сцепление слоев.
Георешётка призвана увеличить сцепление несвязного материала, применяемого в слоях дорожной одежды. При воздействии сконцентрированной или в определенной степени распределенной нагрузки на георешётку её объемная ячеистая структура локализует деформации, которым подвергается заполнитель. При этом пассивное сопротивление смежных ячеек с заполнителем и тесная взаимосвязь заполнитель-ячейка — факторы, обеспечивающие повышение жесткости конструкции.
Рассмотрим преимущества использования георешётки Geoweb® для укрепления дорожных одежд. Основные функции композиции «георешётка + заполнитель»:
создание слоя с высокой изгибной жёсткостью;
равномерное распределение нагрузок и сокращение разрушающего воздействия на низлежащее земляное полотно;
предотвращение «расползания» несвязных материалов вдоль обочин;
ограничение образования колеи даже на слабом земляном полотне.
Сравнение не укрепленных и укрепленных георешёткой материалов показало, что прочность материалов увеличивается более чем на 50% при применении Geoweb®. Кроме того, когда обычно используемый при строительстве дорог материал усилен георешёткой Geoweb®, слои, на которые непосредственно укладывается георешетка, могут выдержать более чем десятикратные циклические нагрузки до того, как появится остаточная деформация, соответствующая конструкции без георешётки.
Георешётка Geoweb® также позволяет использовать в качестве заполнителя материалы более низкого качества. Это особенно важно в местах, где отсутствует заполнитель хорошего или его транспортировка стоит очень дорого.
Георешётка Geoweb®, предназначенная для решения проблем повышения прочности дорожных одежд, применима в следующих случаях:
дорожные одежды переходного типа;
дорожные одежды, допускающие устройство слоя из растительного грунта (низшего типа);
основания нежестких дорожных одежд;
функциональные площадки различного назначения (складские территории, автопарковочные зоны, территории железнодорожных станций и т.п.);
причалы для морских и речных судов;
подушки фундаментов мелкого заложения;
переправы с низким уровнем воды.
Система Geoweb® может быть спроектирована с учетом особых условий строительства, основанных на соответствии окружающей среде, экологических и эстетических требованиях, особых параметрах гидропотока и соответствующих деформациях. Одной их основных задач проекта является просчет параметров неровности поверхностей русел и гидроэффективности инсталлируемой системы. Дренажные процессы базовых слоев и деформационный потенциал конструкции также формируют неотъемлемую задачу проекта. Что касается дренажных процессов, то разделяющий слой нетканого геотекстиля в совокупности с отводными водостоками составляет эффективную дренажную структуру. Последующие работы с системой и, что особенно важно, очистительные процедуры учтены в дизайне проекта.
В качестве заполнителя секций Geoweb®, применяемые для системы укрепления русел водотоков, может использоваться разнообразные материалы. Выбор заполнителя основан на специфических требованиях проекта.
Заполнитель может включать в себя:
верхние слои почв с разнообразными вегетативными составляющими;
смесь различных гранулированных заполнителей;
виды бетонных смесей различной прочности и отделочных материалов;
всевозможные комбинации вышеперечисленного для удовлетворения специфических требований проекта.
Далее рассмотрим современные транспортные технологии, применяемые при дорожном строительстве.
2. Современные технологии транспортного строительства
асфальтобетонный дорожный нивелирование строительный
На сегодняшний день в строительном бизнесе наблюдается достаточно высокая конкуренция, и требования, предъявляемые к выполняемым работам, постоянно повышаются.
Все чаще строителям приходится прибегать к новым технологиям, которые способствуют снижению себестоимости работ, повышению качества и увеличению производительности. Выполнение земляных работ точнее, быстрее и с большей рентабельностью является важнейшим фактором успеха в современной строительной отрасли, для которой характерна серьезная конкуренция.
Сегодня необходимо выполнять заказы быстрее и точнее, чем раньше. Автоматические системы нового поколения для строительных машин произвели настоящую революцию на всех этапах строительства.
К таким передовым технологиям относятся системы управления строительными машинами («системы нивелирования»). Это системы, которые позволяют контролировать в автоматическом или ручном режиме положение рабочего органа строительной машины (отвала автогрейдера или бульдозера).
Основные преимущества их применения:
точность и ровность формирования земляного полотна или укладки асфальта;
увеличение скорости работы и сокращение вынужденных простоев техники и простоев в работе для очередной проверки отметок геодезистом.
Таким образом, пользователи систем нивелирования существенно экономят материал, имеют более низкую себестоимость работ, более высокое качество и производительность.
Все это обеспечивает им существенное преимущество в тендерах на строительные работы, а также увеличивает рентабельность выполняемых работ.
Существуют три основных типа систем нивелирования: индикаторные лазерные системы, ультразвуковые или лазерные автоматические системы нивелирования и высокопроизводительные 3D цифровые системы.
Существует еще один вид систем — это механические системы (в России их еще можно встретить на асфальтоукладчиках), которые уже устарели и не отвечают современным требованиям.
Индикаторные лазерные системы
Индикаторные лазерные системы являются самыми простыми среди систем управления машинами (после механических).
Основными компонентами таких систем являются лазерный нивелир (лазерный построитель плоскости) и лазерный приемник.
Простые лазерные системы применяются для управления экскаваторами, бульдозерами, погрузчиками, а также различной мини-техникой.
Лазерный нивелир устанавливается на строительной площадке в удобном для работы месте. Нивелир формирует лазерную плоскость, горизонтальную или наклонную, под определенным проектным уклоном. Фактически эта плоскость задается параллельно формируемой проектной плоскости.
Лазерный фотоприемник монтируется на жесткой мачте на отвал бульдозера, погрузчика или на рукоять экскаватора (как правило, на магнитном креплении).
Для работы приемнику задается уровень по известной отметке или реперу. Можно также просто установить отвал на желаемую проходку. В процессе работы оператор ориентируется на показания индикаторов приемника и видит, в каком направлении следует перемещать отвал или ковш, чтобы выйти на проектный уровень.
Автоматические системы нивелирования, ультразвуковые и лазерные
Самым распространенным и чаще всего используемым в строительстве типом систем являются ультразвуковые и лазерные автоматические нивелирующие системы (Системы Автоматического Управления — САУ).
В автоматических системах в кабине машины устанавливается пульт управления, в который вводится проектное значение уклона и рабочая отметка или толщина слоя. Во время работы панель управления сравнивает текущее положение отвала с введенным и, в случае необходимости, автоматически его исправляет, посылая команду на электрогидроклапан. Таким образом, отвал автоматически удерживается в проектном положении, машинисту остается только вести машину по определенной проходке. Работа с автоматической ультразвуковой или лазерной системой осуществляется намного быстрее, при этом обеспечивается высокая ровность формируемой поверхности.
На строительные машины устанавливают автоматические системы подобного типа в трех основных конфигурациях.
Лазерная система с одним фотоприемником
Такая система чаще всего используется на бульдозерах, мини-погрузчиках для работы на строительных площадках, где необходимо формирование горизонтальной поверхности или поверхности с одним уклоном, например, под строительство крупных торговых комплексов, парковочных площадок, спортивных полей и т.д.
Лазерная система с двумя фотоприемниками
Системы с двумя приемниками нашли широкое применение не только на бульдозерах, но и на таких машинах, как асфальтоукладчики и бетоноукладчики.
Конфигурация с двумя приемниками позволяет формировать поверхность с определенным продольным и поперечным уклоном (в зависимости от типа лазерного нивелира). При этом нет необходимости, чтобы машина двигалась только по одной проходке, четко в продольном или поперечном направлении, как для предыдущей конфигурации.
Конфигурация с ультразвуковыми датчиками
Подобные системы в России известны, в основном, среди строителей дорог. Для формирования в автоматическом режиме поверхности с заданным продольным профилем ультразвуковые системы используют копирную струну, бордюрный камень или предыдущий слой.
Системы с ультразвуком часто устанавливают на автогрейдерах как недорогой вариант автоматических систем для подготовки основания под укладку асфальта или заливку бетона. Одной из существенных проблем при дорожном строительстве является обеспечение ровности основания и других слоев.
Новое поколение нивелирующих систем с максимальными возможностями модернизации — системы используют общепринятый в промышленности интерфейс Controller Area Network (CAN) и могут устанавливаться на машинах любого производителя. Интерфейс CAN позволяет вам легко добавлять датчики и обновлять программное обеспечение в соответствии с требованиями конкретной машины или практической задачи. В основе системы лежит концепция постепенной модернизации на основе технологии plug-and-play, позволяющая вам модернизировать систему, начиная от контроля только поперечного уклона или высоты отвала и заканчивая, многофункциональным решением GPS 3D. Кроме этого, можно переустанавливать систему или отдельные датчики с одной машины на другую, в зависимости от потребностей на конкретном участке работ.
Как известно, асфальт является очень пластичным материалом, и, если основание было сделано неровным, то эти неровности затем отразятся на асфальте. Деформирование покрытия при неровной укладке основания можно заметить уже через год эксплуатации такой дороги. Асфальт просто начинает повторять профиль основания.
Автоматические системы Trimble GCS500 и GCS600 относятся к классу 2D систем, предназначены для установки на автогрейдерах и используются при формировании полотна с заданным продольным и поперечным профилем.
Система поставляется в различных комплектациях в зависимости от решаемых пользователем задач. Установка системы производится на автогрейдеры и бульдозеры всех производителей, включая отечественных.
Области применения ультразвуковых и лазерных систем Trimble GCS500 и GCS600:
дорожно-строительные работы (подготовка земляного полотна, укладка бетона и т.д.);
малые и большие строительные площадки;
строительство дорог с нежестким покрытием (например, для нефтяных «кустов»);
строительство и эксплуатация магистралей;
строительство взлетно-посадочных полос аэродромов;
отсыпка откосов и кюветов.
Основные преимущества систем TRIMBLE GCS500 И GCS600:
Возможность модернизации. Система может быть в любой момент доукомплектована. Так, приобретая систему только с контролем поперечного уклона, достаточно заказать ультразвуковой датчик или лазерный приемник, подключить и начать работать.
Руководство пользователя и интерфейс панели управления на русском языке.
Возможность установки системы на машины различных производителей.
Возможность переустановки системы на любую другую машину в случае необходимости.
Независимость от сторонних производителей. Все оборудование, в том числе лазерные приемники, лазерные нивелиры и тахеометры для 3D систем выпускаются на собственных предприятиях.
Наличие сервисного центра по ремонту оборудования Trimble в Москве, сертифицированного на 3-й уровень ремонта (4-й уровень — это завод-изготовитель).
Формирование поперечного уклона
Система GCS500 является базовой комплектацией автоматических систем Trimble для автогрейдеров.
В системе используются три датчика для определения фактически формируемого поперечного уклона: датчик наклона отвала, датчик поворота отвала относительно главной рамы (направления движения) и датчик продольного наклона машины. Машинист вводит проектный уклон на панели управления, включает автоматический режим и начинает движение. Панель управления сравнивает текущий уклон отвала с введенным и при необходимости автоматически корректирует положение отвала. Для формирования виражей или других участков с изменяемым уклоном в системе предусмотрена специальная функция, позволяющая машинисту добавлять или уменьшать значение уклона в зависимости от пикетажа.
Эта система, хотя и является системой начального уровня, но, несмотря на это, решает одну из самых распространенных задач, для которой используется автогрейдер — формирование проектных уклонов. Оснастив такой системой начального уровня свои автогрейдеры, Вы уже можете забыть о дорожной рейке «Кондор».
При необходимости, Вы всегда может доукомплектовать машины ультразвуковыми датчиками или лазерными приемниками до системы Trimble GCS600.
формирование покрытия с заданным поперечным уклоном;
формирование покрытия с изменяемым поперечным уклоном, например на виражах.
Комплектация с датчиками наклона (рис. 1):
датчик продольного наклона AS400, устанавливаемый на раме;
датчик поперечного наклона AS400, устанавливаемый на отвале;
датчик поворота RS400, устанавливаемый на поворотном круге;
модуль питания PM400;
модуль управления электрогидроклапанами VM410;
пульт управления CB420;
комплект кабелей и рукавов высокого давления.
Рис. 1. Комплектация системы Trimble GCS500
Формирование полотна с продольным и поперечным профилем
Для формирования продольного и поперечного профиля полотна используется комплект системы GCS600, включающий один или два ультразвуковых датчика высоты отвала или лазерный приемник. Ультразвуковой датчик крепится на краю отвала и контролирует высоту по копирной струне, ранее созданному слою или бордюрному камню. Используя один или два ультразвуковых датчика, система позволяет формировать вертикальные кривые, обеспечивая точное соответствие земляного полотна проекту. Ультразвуковой датчик позволяет снизить утомляемость оператора, так как уже нет необходимости следить за уровнем отвала, а это, соответственно, увеличивает производительность. Кроме этого, благодаря высокой точности ультразвуковых датчиков (до 1.5 мм), существенно сокращается расход материала, как слоев основания дороги, так и асфальтобетона, и сводится к минимуму необходимость контроля со стороны прораба или мастера участка.
Для проведения работы на больших и ровных площадях, например на взлетно-посадочных полосах аэродромов, прямолинейных участках дорог, вместо ультразвукового датчика устанавливается лазерный приемник. В этом случае в качестве опорной плоскости будет выступать уже не струна, а лазерная плоскость, создаваемая лазерным нивелиром.
Обычно система GCS600 с лазерными приемниками используется на объектах, требующих высокой точности и где нет возможности производить выставление копирной струны.
контроль поперечного и продольного профиля поверхности;
возможность последующего обновления.
Комплектация с двумя ультразвуковыми датчиками (рис. 2):
датчик продольного наклона AS400, устанавливаемый на раме;
датчик поперечного наклона AS400, устанавливаемый на отвале;
датчик поворота RS400, устанавливаемый на поворотном круге;
один или два ультразвуковых датчика высоты отвала ST300;
одна или две штанги с креплениями для установки датчиков;
модуль питания PM400;
модуль управления электрогидроклапанами VM410;
пульт управления CB420;
комплект кабелей и рукавов высокого давления.
Рис. 2. Комплектация системы Trimble GCS600
Комплектация с ультразвуковым датчиком и одним или двумя лазерными приемниками:
датчик продольного наклона AS400, устанавливаемый на раме; — датчик поперечного наклона AS400, устанавливаемый на отвале;
датчик поворота RS400, устанавливаемый на поворотном круге;
ультразвуковой датчик высоты ST300;
штанга с креплениями для ультразвукового датчика;
один или два лазерных приемника LR410;
одна или две мачты с креплением для установки лазерных приемников;
модуль питания PM400;
модуль управления электрогидроклапанами VM410;
пульт управления CB420;
комплект кабелей и рукавов высокого давления.
При необходимости установленная система может быть обновлена до 3D цифровой системы Trimble GCS900, которая обеспечивает контроль положения отвала относительно 3D цифровой модели проекта.
При обновлении в комплект системы добавляется электронная следящая система положения машины на основе GPS или роботизированного тахеометра Trimble ATS, кроме того, дополнительно в комплект устанавливается новая панель управления.
Установка системы производится на автогрейдеры и бульдозеры любых зарубежных и отечественных производителей.
Установка систем на грейдера ведущих мировых производителей: HBM- Nobas, Caterpillar, Komatsu, Volvo- это отработанный и четкий процесс, обучение специалистов и техническая поддержка производятся специалистами компании Trimble, прошедшими обучение в Европе.
При монтаже на отечественные автогрейдеры единственной рекомендацией будет ликвидация чрезмерных люфтов отвала и обеспечение нормальной работы гидропривода. Причина таких рекомендаций проста — при люфте в 20 мм система не сможет обеспечить точность в 10 мм. А при наличии перепуска насоса и утечек в гидросистеме, невозможно обеспечить стабильный напор жидкости к распределителю -отвал будет дергаться или подниматься слишком медленно.
Так же возможна установка систем нивелирования на асфальтоукладчики и дорожные фрезы.
Анализируя все выше сказанное, можно сделать следующие выводы. В настоящее время повысилось качество выполняемых работ на всех этапах строительства автомобильных дорог. Во многом это стало возможным благодаря:
повышению опыта и квалификации персонала строительных организаций;
улучшению технической оснащенности предприятий и применения высокопроизводительной техники, позволяющей решать сложные задачи в сжатые сроки;
применению новой техники и современных технологий дорожного строительства, в частности, виброкатков для уплотнения земляного полотна, георешеток для укрепления откосов, гофрированных водопропускных труб, сокращающих сроки строительства искусственных сооружений на автомобильных дорогах;
отсыпке земляного полотна на болотистых и увлажненных грунтах по особым «северным» технологиям с полной выторфовкой на глубину до 6 метров в зимний период и последующим уплотнением виброкатками летом;
производству и применению особых составов асфальтобетонных смесей, обеспечивающих повышенную трещиностойкость и продление сроков службы дорожного покрытия;
покрытию верхних слоев асфальтобетона с применением модифицированного битума и из щебеночно-мастичного асфальтобетона;
внедрению в строительных организациях документированной системы управления всей производственно-хозяйственной деятельностью предприятия (системы менеджмента качества) в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 9001:2000.
Список литературы
1. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Системы менеджмента качества. Требования.
2. ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные.
. ГОСТ 8736-93. Песок из отсевов дробления, для строительных работ, фракции 0-5.
. ГОСТ 8267-93. Щебень из плотных горных пород для строительных работ.
. ГОСТ 6617-76. Битумы нефтяные строительные
. Евсеев Б.А. Производство бетонных работ // Архитектура и строительство, 2002. — №10. — С. 27-32.
. Петров А. Технология строительного производства // Строительный Эксперт, 2003. — №6. — С. 29-33.
8. Технология строительных процессов: Учебник для вузов / Под общ. ред. Н.Н.Данилова, О.М.Терентьева. — М.: Высшая школа, 2005. — 464 с.
9. Юнусов Н.В., Вальт А.Б., Головнев С.Г. Современные технологии строительства дорог: Учебное пособие. — Челябинск: ЧПИ, 2006. — 282 с.
Теги: Современные технологии дорожного и транспортного строительства Реферат Строительство
Источник: dodiplom.ru
Автодороги в условиях вечной мерзлоты
Самым темным на карте выше выделены области в которых лежит вечная мерзлота. То есть это тот лед под тонким слоем перегноя, который не тает ни зимой ни летом. Вечная мерзлота у нас покрывает вообще большую часть суши
В северных регионах России большую часть года господствуют тяжело переносимые холода, когда выпадает незначительное количество осадков ввиду небольшой влажности воздуха. Суровые морозы, крайне низкие температуры, проникновение холодного воздуха в верхние пласты грунтов и почвы способствуют активному развитию вечной мерзлоты. В течение весьма короткого летнего периода грунт успевает насытиться водой на такую глубину, что разъезженные колеи быстро превращается в непроходимые и доступные для проезда лишь «КРАЗам» и «Уралам» топкие места.
Дорожное строительство здесь приходится проводить именно зимой, когда хоть как-то возможно организовать движение автотранспорта. Разумеется, из-за необходимости проведения специальных геологических мероприятий для защиты от сползания резко повышается стоимость строительства.
Этапы строительства
Начинается строительство дорог в очень суровых климатических условиях с учетом влияния вечной мерзлоты, с необходимой процедуры подготовки грунта. Сначала снимается верхний слой с остатками растительности и корневыми частями травянистых растений. При надобности изымается и последующий слой грунта илистого типа. При строительстве дорог в условиях косогоров следует копать специальные водоотводные сооружения, чтобы не залить участок строительства, избежать поднятия грунтовых вод вплоть до поверхности земли.
Для уменьшения затрат при строительстве дорог в зимнее время, положено организовать защиту грунта от промерзания. Грунт следует вспахать на 30-40 см, затем проборонить, т.е. перевернуть вверх нижними слоями на 25 см, таким образом, он при слабых морозах практически не промерзает. А при наступлении сильных морозов такой грунт промерзает на глубину в несколько раз меньше обычной. Надо принять во внимание, что любая растительность – трава, ряды кустарников и небольших по высоте деревьев, а также лежащий на поверхности земли слой снега – весьма хорошая естественная защита грунта от промерзания, поэтому удалять их рекомендуется лишь перед началом осуществления строительных работ.
В условиях Крайнего Севера отсыпают дороги подходящим грунтом, обычно он добывается в близлежащем карьере. Это помогает существенно уменьшить затраты на доставку необходимых стройматериалов, на горючее. Для насыпей в регионах с преобладающей вечной мерзлотой заготавливать грунты следует в теплое время года.
Как правило, для этого привлекаются мощные бульдозеры, которые снимают верхний слой грунта и складируют его в отвалы больших размеров. В течение суток летом грунт, имеющий мощные слои залегания вечной мерзлоты, оттаивает на 15-20 сантиметров. Этого вполне достаточно для получения необходимого количества отсыпного материала и создания из него насыпей. Если правильно осуществить защиту от промерзания таких отвалов, тогда зимой можно добывать грунт из них без дополнительных затрат на горючее, тепло.
Извлечение грунта для создания земляных насыпей проводится непосредственно зимой. Земля разрыхляется в карьере механическим способом, при этом иногда надо использовать взрывчатку. Разрыхленный грунт не должен содержать в себе кусков размером более 20 сантиметров в диаметре.
Перевозить грунт к месту отсыпки из карьера следует так, чтобы он не успевал заново промерзнуть. Это достигается за счет уменьшения времени на погрузку и разгрузку, увеличения скорости движения самосвалов. Для того чтобы перевозимый грунт не успел крепко примерзнуть к кузову самосвала или грузовика, следует обогреть днище кузова с помощью подведенных туда выхлопных газов.
Это нужно для укладки насыпи, состоящей примерно на 70% из талого грунта, полученного ввиду уменьшения размеров молекул воды, когда становится тепло. Ведь если укладывать для насыпи мерзлый грунт, то впоследствии он обязательно оттает, и это, без всякого сомнения, вызовет весьма заметную просадку дорожного полотна. Это повлечет за собой существенные расходы на восстановление. Долю мерзлого грунта рекомендуется повышать строго пропорционально увеличению давления на него катка, уплотняющего дорожное полотно. Верхняя часть насыпи укладывается только из оттаявшего от вечной мерзлоты и кристаллов льда грунта.
Укладывание дорожного полотна на вечномерзлых грунтах дает положительный эффект, если искусственные насыпи способны защитить от оттаивания нижний слой почвы в течение достаточно короткого летнего периода. Таким образом, это необходимо для предотвращения появлению деятельного слоя грунта, содержащего в себе большое количество подвижных талых вод.
Из-за этого очень быстро разрушается дорожное полотно посредством морозного пучения и подмывания земляной насыпи, что отражается затем на качестве и сроке эксплуатации дорог. Поэтому в северных регионах дороги укладываются преимущественно зимой, когда верхний слой грунта и почва промерзли на определенную глубину. Обеспечение защиты от оттаивания насыпанной под дорогой грунтовой подушки дает еще одно существенное преимущество. На этих видах дорог верхняя отметка вечной мерзлоты находится летом уровнем выше, именно поэтому грунтовые воды быстрее стекают с дорожного полотна. Само полотно в этом случае лучше просыхает и надолго сохраняет возможности эксплуатации транспортного пути.
Сложности возникают и при строительстве дорог в условиях постоянной вечной мерзлоты в крупных поселках или городах. Если отсыпать дорогу так, чтобы дорожная одежда предохраняла от оттаивания, то насыпь ввиду большой высоты становится неудобной и трудно преодолимой преградой для перемещения городских и сельских жителей. Поэтому дороги здесь сооружаются в выемках, искусственно пониженных местах. Однако в этом случае требуется точно проработать порядок отвода воды на участке строительства дороги, чтобы сточные воды стекали исключительно по соответствующим коммуникациям за границы города или прочих населенных пунктов.
В итоге нужно отметить необходимость учета природных факторов, наличия и характера залегания вечной мерзлоты, чтобы облегчить настил дорожного полотна и предотвратить любые чрезвычайные ситуации на дорогах.
Источник: mostopora.ru
Предисловие
«Методические рекомендации по конструированию, строительству и содержанию временных автомобильных дорог в условиях строительства БАМ» разработаны Союздорнии по заданию Главного технического управления Минтрансстроя СССР применительно к 1 дорожно-климатической зоне на основе изучения состава движения и условий дорожного строительства по материалам проектных организаций, а также на основе разработок Союздорнии, МАДИ и ХАДИ по конструированию дорожных одежд из местных материалов.
Учитывая большое разнообразие и недостаточную изученность природных условий региона строительства БАМ, отдельные положения «Методических рекомендаций» необходимо корректировать на местах в соответствии с предполагаемой грузонапряженностью, интенсивностью движения и природно-климатическими особенностями.
Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для руководства при проектировании, строительстве и содержании дорожных одежд временных автомобильных дорог из местных материалов на период строительства БАМ.
В составлении «Методических рекомендаций» участвовали кандидаты технических наук Л.А. Марков (отв. исполнитель), О.А. Якунин, В.С. Исаев, Л.Т. Абрамов, А.Г. Полуновский, Н.Ф.
Хорошилов, Л.Б. Камененкая, инженеры Б.А. Щит, Е.А. Едошина.
Все замечания и предложения просим направлять по адресу: 143900, Московская обл., Балашиха-6, Союздорнии.
1. Общие положения
1.1. К временным дорогам в условиях строительства БАМ относятся все автомобильные дороги, обеспечивающие ведение работ по строительству основных сооружений железнодорожной магистрали (земляного полотна, балласта, мостов, искусственных сооружений), а также станций, жилых городков и подсобных предприятий.
1.2. По своему назначению временные автомобильные дороги подразделяют:
на притрассовые, обеспечивающие строительство земляного полотна железных дорог и искусственных сооружений;
землевозные, связывающие карьеры с притрассовой дорогой;
подъездные, соединяющие притрассовую дорогу с внешними пунктами снабжения и жилыми городками.
1.3. Срок службы временных автомобильных дорог до капитального ремонта определяется сроком строительства железнодорожной магистрали, т.е. готовностью верхнего строения полотна искусственных сооружений, и на разных участках БАМа может составлять от 5 до 8 лет, а для землевозных дорог — 2 — 3 года.
1.4. При обосновании проектных решений временных автомобильных дорог необходимо учитывать, что они должны отвечать следующим требованиям:
выдерживать большие нагрузки (до 12 тс на одиночную ось);
быть устойчивыми и прочными в заданные сроки службы;
сооружаться, как правило, из местных дорожно-строительных материалов;
не нарушать водно-теплового баланса насыпи железнодорожного полотна.
1.5. При проектировании, строительстве и содержании временных автомобильных дорог в рассматриваемом регионе, относящемся к 1 дорожно-климатической зоне, необходимо учитывать следующие природно-климатические особенности:
длительный (7 — 8 месяцев) холодный период года с низкими температурами воздуха и продолжительный период распутицы, особенно в районах вечной мерзлоты;
сложный рельеф местности с большим распространением по площади зон вечной мерзлоты, заболоченных, пойменных, а также горных участков, где возможно образование лавин, обвалов и структурных селей;
малая естественная освещенность территории в зимний период.
1.6. Учитывая сравнительно низкую прочность местных дорожно-строительных материалов, применяемых для устройства покрытий и оснований дорожной одежды, значительные нагрузки на дорогу от автомобилей большой грузоподъемности, сравнительно короткий период весенне-летней эксплуатации и временный характер дорог, при проектировании и конструировании дорожной одежды допускается образование отдельных неровностей поверхности под действием движения при условии систематического восстановления поперечного профиля дороги в процессе эксплуатации.
1.7. Дорожные одежды проектируют и рассчитывают в соответствии с указаниями СНиП II -Д.5-72, «Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» ВСН 46-72 и настоящих «Методических рекомендаций».
1.8. Земляное полотно автомобильных дорог следует проектировать и возводить в соответствии с «Указаниями по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог» СН 449-72, «Инструкцией по сооружению земляного полотна автомобильных дорог» ВСН 97-63.
1.9. Для земляного полотна следует применять хорошо дренирующие грунты — супеси, пески, гравийно-песчаные смеси, дресву, а для покрытий дорог в зависимости от интенсивности движения автомобилей щебень или гравий оптимального состава. На отдельных грузонапряженных участках притрассовых и подъездных дорог допускается устройство сборных дорожных покрытий.
2. Проектирование временных автомобильных дорог
Основные технические нормы и транспортно-эксплуатационные показатели
2.1. Притрассовые дороги в зависимости от общей среднегодовой суточной интенсивности движения относятся к трем категориям: III — свыше 500, IV — от 100 до 500, V — до 100 авт/сутки.
Среднегодовая суточная интенсивность движения подсчитывается по методике, изложенной в приложении 1 .
2.2. Расчетные скорости движения для проектирования элементов плана, продольного и поперечного профилей притрассовых дорог следует принимать по табл. 1 .
2.3. Основные параметры поперечного профиля проезжей части притрассовых дорог и земляного полотна в зависимости от категории дорог следует принимать по табл. 2 .
Величина показателя на дороге категории
Основные расчетные скорости, км/ч
для элементов плана и продольного профиля
для поперечного профиля
Допускаемые расчетные скорости на трудных участках для элементов плана, продольного и поперечного профилей, км/ч
для пересеченной местности
для горной местности
Величина показателя на дороге категории
Число полос движения
Ширина полосы движения, м
Ширина проезжей части, м
Ширина обочин, м
Ширина земляного полотна, м
Примечани е. Проезжую часть дороги V категории разрешается принимать шириной 4 м с обочинами 0,75 м при условии устройства разъездов для встречных автомобилей на расстоянии видимости. Ширина разъезда 7 м, длина 20 м. Постепенное сужение разъезда до ширины проезжей части дороги осуществляется на длине 20 м с каждой стороны.
продольные уклоны не более 40 ‰;
поперечные уклоны 25 — 30 ‰;
радиусы кривых в плане не менее 250 м;
расстояние видимости поверхности дороги не менее 150 м;
радиусы вертикальных выпуклых кривых не менее 3000 м и вертикальных вогнутых кривых не менее 2000 м.
2.5. Радиусы кривых в плане и продольном профиле при необходимости могут быть уменьшены по сравнению с нормами СНиП II -Д.5-72 и п. 2.4 до 30 %, а при обстановке дополнительными дорожными знаками или регулировании движения — до 50 %.
При радиусах кривых в плане менее 350 м необходимо предусматривать уширение проезжей части с внутренней стороны за счет обочин, при этом их ширина не должна быть менее 1 м.
2.6. В горной местности при затяжных продольных уклонах более 60 ‰ через каждые 2 — 3 км для остановки автомобилей следует предусматривать места с уменьшенными продольными уклонами (20 ‰ и менее) или горизонтальные площадки длиной не менее 50 м.
2.7. Землевозные дороги, как правило, устраивают для двухстороннего движения. Ширину проезжей части временной землевозной дороги при движении автомобилей-самосвалов грузоподъемностью до 12 т назначают: при двустороннем движении 7 м, при одностороннем 3,5 м. Если грузоподъемность самосвалов более 12 т, ширину проезжей части назначают по данным табл. 2 .
2.8. Ширина обочин землевозных дорог должна быть не менее 1 м, а в стесненных условиях — не менее 0,5 м. Ширину земляного полотна принимают для двухполосных дорог 9 м, однополосных — 4,5 — 5,0 м.
2.9. Наименьшие радиусы горизонтальных кривых зем левозных дорог в зависимости от принятых расчетных скоростей движения автомобилей приведены в табл. 3 .
Радиус кривых, м
Допускаемая скорость движения, км/ч
В забоях и отвалах независимо от числа автомобилей
Примечани е. Числитель — на ровной местности, знаменатель — в стесненных условиях.
2.10. Величину продольных уклонов землевозных дорог принимают:
в равнинной местности не более 60 ‰;
в пересеченной — 80 ‰.
При совпадении подъема с кривой в плане предельный продольный уклон дороги при радиусах кривых 50, 40, 30, 20 м уменьшают соответственно на 10, 20, 30, 40 ‰.
2.11. Притрассовую дорогу следует прокладывать по наиболее сухим участкам, на крупнообломочных скальных, песчаных и гравелистых грунтах, как правило, вблизи железнодорожного полотна с учетом закладки возле него резервов, карьеров, водоотводных каналов и т.д.
На болотах I и II типов автомобильную дорогу необходимо располагать за пределами предполагаемого выдавливания торфяных отложений, а на вечномерзлых — с учетом теплотехнического расчета железнодорожного земляного полотна, рядом с которым проходит притрассовая дорога.
2.12. При трассировании автомобильных дорог необходимо:
обходить, по возможности, заболоченные участки, сырые косогоры, блюдца подземных льдов и участки, подверженные образованию наледей;
пересекать болота в самом узком и мелком месте;
пересекать реки и ручьи перпендикулярно направлению течения паводковых вод на участках с устойчивыми и по возможности высокими берегами;
располагать трассу на склонах, противоположных направлению господствующих ветров в лощинах, во избежание снежных заносов;
прокладывать дорогу вдали от излучин рек во избежание подмыва насыпи;
избегать при долинном ходе многократных пересечений водотоков;
назначать в открытой местности высоту насыпи выше максимальной высоты снегового покрова на 0,6 м во избежание снежных заносов и беспрепятственного размещения снега, сбрасываемого с дорожного полотна при снегоочистке;
прокладывать трассу в горной и пересеченной местности преимущественно долинным ходом по надпойменным террасам и наветренным пологим склонам выше их подошвы. Следует по возможности избегать места, подверженные образованию снежных козырьков и обвалов.
Расчет прочности дорожной одежды
2.13. Дорожную одежду рассчитывают на пропуск автомобилей большой грузоподъемности с максимальной статической нагрузкой на одиночную ось, если ожидаемое количество этих автомобилей в расчетный период года (весенняя распутица) превышает 5 % общего количества автомобилей.
Расчетные параметры основных марок автомобилей, ожидаемых на строительстве БАМ, и коэффициенты приведения даны в приложении 2 .
Расчетную интенсивность определяют по перспективному составу движения исходя из суммарных объемов перевозок по конкретным участкам автомобильной дороги и распределения перевозок по сезонам года и по периоду строительства БАМ в целом, приводя автомобили различной грузоподъемности к расчетному автомобилю умножением количества двухосных автомобилей с той или иной нагрузкой на заднюю ось на соответствующие коэффициенты (табл. 2 приложения 2 ).
2.14. Для расчетных нагрузок более 10 тс на ось данные о допустимых прогибах одежды отсутствуют, поэтому дорожную одежду следует рассчитывать только из условия недопущения сдвига в подстилающем грунте и в конструктивных слоях слабосвязных материалов.
Расчетные характеристики материалов приведены в приложении 3 .
Методика конструирования и расчета дорожных одежд и примеры расчета приведены в приложении 4 .
2.15. Ориентировочная толщина однослойных и двухслойных дорожных одежд притрассовых и землевозных автомобильных дорог приведена в табл. 4 и 5 .
Толщина слоя дорожной одежды, см, при интенсивности движения. авт/сутки
Слой фракционированного щебня с расклиниванием (карбонатные породы), 4500
То же, из щебня других прочных пород, 3000
Большие значения толщины соответствуют модулю упругости подстилающего грунта Е = 500 кгс/см 2 , меньшие — Е = 1500 кгс/см 2 .
Толщина слоя, см, при интенсивности движения до 1000 авт/сутки
Общая толщина, см
Фракционированный щебень с расклиниванием (карбонатные породы)
Гравийные или щебеночные материалы, подобранные по составу
То же, щебень других прочных пород, 3000
Большие значения толщины соответствуют модулю упругости подстилающего грунта Е = 350 кгс/см 2 , меньшие Е = 600 кгс/см 2 .
3. Устройство оснований и покрытий временных автомобильных дорог
3.1. Для притрассовых дорог рекомендуются щебеночные покрытия, устроенные по методу расклинивания, покрытия из гравийных и щебеночных смесей оптимального состава.
На землевозных дорогах допускаются покрытия из щебенистых грунтов и гравийно-песчаных смесей при условии систематической подсыпки и уплотнения материала в местах выбоин и просадок в процессе эксплуатации.
3.2. В зависимости от величины нагрузки, интенсивности движения и прочности грунта земляного полотна дорожные одежды устраивают однослойными или двухслойными, как правило, серповидного профиля.
3.3. Основания следует устраивать шире покрытия на 0,2 — 0,3 м с каждой стороны или на ширину укрепленных полос.
3.4. Требования к материалам покрытий и оснований приведены в приложении 5 .
3.5. Каменные материалы заготавливают согласно «Указаниям по изысканиям, проектированию и разработке притрассовых карьеров для железнодорожного и автодорожного строительства» ВСН 182-74.
3.6. Толщина слоя должна не менее чем в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных зерен укладываемого материала.
Максимальная толщина уплотняемого слоя должна быть не более 18 см в плотном теле при применении катков с металлическими вальцами и 25 см — для катков на пневматических шинах.
Наименьшая толщина щебеночного слоя (в плотном теле), укладываемого на прочное основание, составляет 8 см, а гравийного — 10 см. Минимальная толщина слоя при укладке на песок — 15 см.
3.7. Коэффициент запаса на уплотнение гравийных и щебеночных материалов (1,25 — 1,3) и потребное количество проходов каждого типа катка уточняют пробной укаткой на первом участке основания (покрытия) с составлением акта перед началом производства работ на каждом каменном материале.
Технология устройства покрытий методом расклинивания
3.9. Крупный щебень фракции 40 — 70 (20 — 70) мм доставляют автомобилями-самосвалами. Потребное количество щебня определяют с учетом коэффициента уплотнения.
Щебень распределяют укладчиками Д-724, Д-337А или автогрейдером.
При укладке щебня на песок запрещается движение автомобилей по песчаному слою.
3.10. Уплотнение щебня разделяется на три этапа. На каждом этапе уплотнение начинают от краев проезжей части к середине с перекрытием на 1/3 ширины следа. Массу катков в каждом этапе в зависимости от прочности щебня выбирают по табл. 6 .
Скорость движения катка принимают равной 1,5 — 2 км/ч в начале уплотнения, доводя к концу укатки до максимальной рабочей, указанной в паспорте.
3.11. I этап — уплотнение слоя выполняют легким катком с подсыпкой щебня в местах просадок. Ориентировочное количество проходов катка по одному следу 3 — 6. В жаркую сухую погоду щебень слабых пород (класс прочности 3-й и ниже) прикатывают с поливкой водой (ориентировочно 8 — 10 л/м 2 ). Признаком завершения прикатки служат окончание перемещения отдельных щебенок, прекращение образования волны пе ред легким катком и отсутствие заметной на глаз осадки щебня.
q / p
q / p
q / p
1-й 2-й классы из изверженных и 1-й класс из метаморфических пород
3-й класс из изверженных, 2-й класс из метаморфических и 1 — 2-й классы из осадочных горных пород
3-й класс из осадочных и метаморфических горных пород
4-й класс из изверженных, осадочных и метаморфических горных пород
Примечани е. В числителе даются характеристики для катков с металлическими вальцами, в знаменателе — для катков на пневматических шинах; q — удельное давление, кгс/см 2 ; p — давление воздуха в шинах, кгс/см 2 .
3.12. II этап — уплотнение выполняют средним катком (см. табл. 6 ) за 10 — 35 проходов по одному следу. Для уменьшения трения между щебенками и ускорения расклинивания щебень перед уплотнением следует поливать водой из поливомоечных машин. Расход воды — 15 — 25 л/м 2 .
Уплотнение щебеночного слоя характеризуется полным сближением и расклиниванием щебенок между собой, а также заполнением зазоров обломившимися частицами щебенок. Образуется твердый устойчивый скелет с ноздреватой (пористой) поверхностью. Признаком окончания уплотнения служат отсутствие подвижности щебенок, прекращение образования волны, отсутствие следов после проходов среднего катка; брошенная под каток щебенка раздавливается.
3.13. III этап — заполнение пустоты минерального скелета мелким щебнем и каменной мелочью. Щебень фракции 10 — 40 (10 — 20) мм для расклинивания доставляют автомобилями и распределяют автогрейдером или навесным на самосвал распределителем из расчета 1,5 — 2 м 2 на 100 м 2 покрытия в зависимости от его крупности. Уплотнение выполняют тяжелым катком (см. табл. 6 ) с поливкой водой из поливомоечных машин при расходе 10 — 12 л/м 2 . Ориентировочное количество проходов катка по одному следу — 5 — 8.
Мелкий щебень фракции 5 — 10 мм для расклинивания доставляют и распределяют из расчета 1 м 3 на 100 м 3 покрытия. Уплотняют слой тяжелым катком за 5 — 7 проходов по одному следу. Расход воды при уплотнении — 10 — 12 л/м 2 покрытия.
3.14. При работе катков с гладкими вальцами уплотнение считают законченным, если щебень, брошенный на поверхность уплотненного слоя, раздавливается катком, а при проходе катка не остается следа.
Поверхность покрытия после уплотнения должна быть ровной, плотной, гладкой.
3.16. По окончании уплотнения покрытия рекомендуется распределить на его поверхности щебень фракции 0 — 5 мм (1 м 3 на 100 м 2 ) и уплотнить тяжелым катком. Ориентировочное количество проходов по одному следу — 5.
3.17. При использовании щебня из плохо поддающихся уплотнению изверженных горных пород материал перед расклиниванием рекомендуется обрабатывать жидким битумом (2 — 3 кг/м 2 ).
Технология устройства покрытий и оснований из гравийных и щебеночных смесей
3.18. Оптимальную гравийную или щебеночную смесь рекомендуется доставлять на дорогу в готовом виде. Допускается приготовление оптимальной смеси непосредственно на дороге с помощью смесительных машин или автогрейдеров.
3.19. Перед устройством оснований (покрытий) производят разбивку краев основания или покрытия и вертикальных отметок.
Доставленный автомобилями-самосвалами оптимальный гравийный или щебеночный материал с запасом на уплотнение распределяют по основанию укладчиком Д-724 или автогрейдером.
3.20. Гравийная (щебеночная) смесь должна иметь оптимальную влажность (ориентировочно 7 — 12 %). При недостаточной влажности смеси ее поливают водой из поливомоечных машин, причем только те участки, которые подлежат укатке в ближайшие 20 — 30 мин. Расход воды — 6 — 12 л/м 2 .
3.21. Слой смеси уплотняют от края проезжей части дороги к середине с перекрытием на 1/3 ширины следа последовательно легким, средним и тяжелым катками (см. табл. 6 ). Ориентировочное количество проходов легкого или среднего катков — 8 — 15, среднего или тяжелого — 10 — 20 по одному следу. Потребное количество проходов каждого катка уточняется пробной укаткой с составлением акта перед началом работы и при изменении свойств каменных материалов. Скорость движения катка 1,5 — 2 км/ч в начале уплотнения, максимальная паспортная рабочая скорость — в конце.
3.22. Для создания плотного, прочного и устойчивого гравийного слоя верхний слой покрытия при уплотнении рекомендуется поливать растворами гигроскопических солей (30 %-ные растворы CaCl 2 или NaCl с нормой расхода 2 — 3 л/м 2 ).
3.23. В процессе укатки необходимо периодически проверять ровность поверхности и правильность поперечного профиля с помощью шаблона с уровнем. Выявленные неровности следует устранять срезкой выступов или подсыпкой материала в местах просадок с последующим уплотнением.
3.24. Готовое гравийное покрытие уплотняется под действием проходящих автомобилей при систематическом профилировании и утюжке в течение первых двух-трех недель.
4. Особенности производства работ в зимний период и весеннюю распутицу
4.1. Строительство оснований или покрытий в зимнее время разрешается по земляному полотну, сооруженному полностью (в соответствии с проектом) до наступления отрицательных температур с въездами (съездами) через 150 — 200 м, а также, при необходимости, с временным водоотводом.
В зимнее время разрешается вывозить дорожно-строительные материалы на промежуточные базы.
4.2. Устройство основания (покрытия) начинают после очистки земляного полотна от снега и льда, как правило, на участке сменной захватки. При снегопадах и метелях работы прекращают.
4.3. Количество машин в механизированной бригаде должно быть достаточным для полного уплотнения основания (покрытия) до смерзания материалов.
4.4. При температуре воздуха от 0 до минус 5 ° С продолжительность работ по россыпи, профилированию и уплотнению каменного материала не должна превышать 4 ч, а при более низкой температуре — 2 ч. В последнем случае при влажности материала более 3 % во избежание преждевременного смерзания смесь обрабатывают хлористыми солями в количестве 0,3 — 0,5 % от веса каменного материала.
4.5. Основания и покрытия рекомендуется устраивать в соответствии с пп. 3.8 — 3.25 настоящих «Методических рекомендаций», но без увлажнения.
4.6. Движение транспортных средств по устроенному в зимнее время основанию (покрытию) допускается только после полного его уплотнения.
4.7. Во время зимних оттепелей, а также перед весенним оттаиванием основание (покрытие) надлежит очищать от снега и льда и обеспечивать отвод воды от дороги.
4.8. Достраивать основания (покрытия) и исправлять деформации разрешается только после просыхания грунта земляного полотна и всех слоев и проверки степени их уплотнения.
4.9. При большой влажности верхнего слоя земляного полотна укатку необходимо прекратить во избежание просадок и перемешивания гравийного материала с материалом нижележащих слоев.
4.10. При необходимости устройства дорожной одежды на земляном полотне, сложенном переувлажненными грунтами, в экспериментальном порядке может быть рекомендована укладка под дорожную одежду полотнищ нетканого синтетического материала.
4.11. Нетканый материал изготавливается из отходов лавсанового, капронового или нитронового волокна, соединенных между собой иглопробивным способом. Полотнища нетканого материала имеют длину около 50 м, ширину 1,5 м и толщину 5 мм. Масса 1 м 2 холста — 400 — 600 г. Прочность материала при растяжении составляет 10 — 15 кгс/см.
4.12. Укладка нетканого материала под дорожную одежду позволяет:
исключить перемешивание нижнего слоя гравийного материала с переувлажненным подстилающим грунтом основания;
не допустить проникания мелких частиц из подстилающего грунта в гравийный материал;
предотвратить засорение и снижение несущей способности гравийного покрытия;
повысить прочность дорожной одежды за счет дополнительного, армирующего эффекта от нетканого материала, работающего при прогибе покрытия на растяжение.
Материал поставляется в рулонах массой около 40 кг и раскатывается вручную по спланированному земляному полотну в продольном направлении на всю ширину земляного полотна внахлест на 40 — 50 см и с запасом по 0,5 м с каждой стороны. Для уменьшения расхода материала полотнища могут быть уложены с перепуском 10 — 20 см и усилением стыка забивкой скоб из проволоки диаметром 4 — 6 мм.
4.13. Уложенный на всю ширину земляного полотна нетканый материал засыпают песком, гравием или гравийно-песчаной смесью. Материал завозят автомобилями-самосвалами и распределяют бульдозером, работающим «от себя». Минимальная толщина слоя засыпки, обеспечивающая проезд строительного транспорта и работу уплотняющих машин, составляет 30 — 40 см.
После уплотнения первого слоя дальнейшее наращивание дорожной одежды до проектной толщины выполняют обычными способами.
5. Контроль качества производства работ
5.1. На каждом километре строящегося основания (покрытия) следует проверять соответствие качества применяемых материалов требованиям настоящих «Методических рекомендаций» осмотром и контрольными лабораторными испытаниями.
5.2. Качество уплотнения проверяют на каждом километре контрольным проходом тяжелого катка, после которого на основании (покрытии) не должно оставаться следа. Щебеночное покрытие должно отвечать требованиям, изложенным в пп. 3.13 — 3.15 . При контроле плотности можно использовать также метод лунки.
5.3. В трех поперечниках на каждом километре до роги проверяют промерами толщину слоя (по оси и на расстоянии 1 м от края), которая не должна отличаться от проектной более чем на 10 %, но не более 20 мм.
5.4. Через каждые 100 м дороги трехметровой металлической рейкой проверяют правильность планировки поверхности, а также соответствие поперечных уклонов проектным.
Допускаются просветы под трехметровой рейкой до 15 мм, отклонения поперечного уклона от проектного до 0,005, отклонения высотных отметок по оси дороги до 5 см, ширины основания (покрытия) до 10 см.
6. Содержание и ремонт покрытий временных автомобильных дорог
Содержание покрытий из зернистых материалов
6.1. При содержании и ремонте временных автомобильных дорог следует руководствоваться «Техническими правилами содержания и ремонта автомобильных дорог» ВСН 22-63 (Минавтошосдор РСФСР).
Мероприятия по содержанию временных дорог должны обеспечить бесперебойное и беспрепятственное движение транспортных средств в течение всего года.
6.3. Скалывать лед с покрытия следует осторожно, чтобы не повредить насыщенное водой покрытие.
6.4. Весеннюю очистку щебеночного покрытия от грязи выполняют в течение 3 — 5 дней после освобождения дороги от льда и снега, пока грязь не засохла.
6.5. При интенсивном движении щебеночные покрытия предохраняют от разрушения и усиленного износа устройством защитного слоя из каменной мелочи.
Расход каменной мелочи составляет 25 — 50 м на 1 км дороги в зависимости от интенсивности движения.
Наметать каменную мелочь рекомендуется перед дождем и весьма осторожно, чтобы избежать извлечения щебенок из покрытия.
6.6. В пойменных местах весной необходимо следить за состоянием водоотводной и осушительной систем предусмотренных проектом, предупреждать размывы грунтового основания и тела насыпи паводковыми водами.
6.7. Для участков дорог, подверженных действию паводковых вод, заранее составляются планы мероприятий с указанием перечня и объема необходимых работ, ответственных исполнителей, потребности в рабочей силе, материалах, инструменте, транспортных средствах и предполагаемых сроков выполнения.
6.8. Искусственные сооружения подготавливают к пропуску высоких вод в конце зимы, когда уже нельзя ожидать сильных метелей. Вначале очищают от снега и льда отверстия искусственных сооружений, затем нагорные канавы. Обнаруженные размывы откосов дороги немедленно засыпают камнем, обкладывают хворостом или фашинами.
Эту работу рекомендуется проводить при оптимальной влажности гравийного материала, например, после дождя, когда материал свободно срезается и перемещается утюгом или автогрейдером.
6.10. Гравийные покрытия рекомендуется профилировать сцепкой из трех тяжелых утюгов на тракторной тяге. Крайние утюги сдвигают материал к середине проезжей части, а средний разравнивает его.
6.11. Для уменьшения износа гравийного покрытия рекомендуется поддерживать на нем защитный слой из мелкозернистого гравия или крупнозернистого песка толщиной 1 — 2 см.
В местах, где толщина защитного слоя в результате износа зерен гравийного материала недостаточна, следует подсыпать гравийный материал размером зерен 2 — 15 мм в количестве 20 — 30 м на 1 км дороги.
Материал рассыпают из конусов и призм, расположенных на обочинах, или непосредственно из автомобилей с последующим разравниванием.
защиту дороги от снежных заносов в условиях сильных ветров;
борьбу со скользкостью;
защиту от лавин в горных районах;
установку вдоль дороги вешек, указывающих бровку земляного полотна.
6.13. Нулевые места и насыпи, высота которых не превышает максимальной высоты снегового покрова в данной местности (по средним многолетним данным) на 0,6 м, должны ограждаться стандартными щитами размером 2 ´ 2 м в два ряда или, при их отсутствии, снежными валами.
6.14. Расстояние между рядами в двойных щитовых линиях принимают равным 60 м, ближайший к дороге ряд ставят на расстоянии 40 м от бровки земляного полотна.
Щиты переставляют на вершину наиболее высокого из образовавшихся снежных валов, когда его высота становится равной высоте щита. Щиты устанавливают вертикально в выкопанную вдоль вала канавку сечением 25 ´ 25 см.
6.15. Снежные валы устраивают высотой 1,5 — 2 м с помощью бульдозеров, тракторных плужных снегоочис тителей, прицепных угольников или специальных валособирателей. Работы производят таким образом, чтобы не повредить мохового покрова, для чего на поверхности деятельного слоя грунта оставляют 10 — 15 см снега. Расстояние между снежными валами, ближайшим валом и дорогой принимается таким же, как и при установке щитов.
6.16. Дороги от снега очищают на всю ширину земляного полотна, оставляя уплотненный слой не толще 3 — 5 см. Слой снега такой толщины выравнивает поверхность покрытия и позволяет развивать скорость движения до 40 — 60 км/ч. В период низких температур (декабрь-апрель) обледенения поверхности дороги не происходит.
6.17. Автомобильную дорогу от снега очищают одно- и двухотвальными снегоочистителями, а при больших заносах — бульдозерами.
6.18. На косогорных участках дорог при сильных заносах рекомендуется совместная работа автогрейдера или бульдозера и роторного снегоочистителя. Автогрейдер или бульдозер, срезая наносы плотного снега (чаще всего с нагорной стороны дороги), перемещает его на середину дороги или сдвигает на противоположную обочину. Затем роторный снегоочиститель сбрасывает снег на подветренную от дороги сторону.
6.19. Двухотвальные тракторные снегоочистители рекомендуются для самостоятельной расчистки снежных отложений только на участках, защищенных лесом. На открытых участках местности они должны работать совместно с роторными снегоочистителями. Первые образуют снежные валы, вторые удаляют их за пределы дороги.
6.20. При борьбе со скользкостью в зимнее время рассыпают на поверхности проезжей части дороги песок, мелкий гравий или отходы дробления каменных материалов крупностью зерен до 6 мм. Зерен крупностью до 10 мм должно быть не более 5 %.
Материалы не должны быть загрязнены глинистыми частицами, увеличивающими скользкость дороги. Нельзя использовать также материалы из сильно выветрелых и мягких пород, которые легко крошатся под шинами автомобилей.
6.21. Норму россыпи материалов назначают с учетом условий движения, плана и продольного профиля дороги:
а) на прямых участках дороги с продольным уклоном менее 20 ‰ — 0,1 — 0,2 м 3 на 1000 м 2 ;
б) на участках с продольным уклоном больше 20 ‰, на кривых, на подходах к пересечениям дорог и во всех других местах, где по условиям движения возникает необходимость экстренного торможения — 0,3 — 0,4 м 3 на 1000 м 2 .
Большие объемы россыпи принимают при интенсивном движении.
Противогололедные материалы необходимо применять сразу же с началом гололеда. В первую очередь посыпают крутые уклоны, кривые малого радиуса, участки с плохой видимостью, пересечения дорог и места, где может потребоваться экстренное торможение.
6.22. В горных районах временные дороги рекомендуется защищать от снежных лавин искусственным обрушением снега на лавиноопасных участках, когда объем его еще не велик.
Ремонт дорожных покрытий
6.23. Гравийные и щебеночные покрытия рекомендуется ремонтировать в летний период года (июль — август).
6.24. При текущем ремонте участки гравийного покрытия, имеющие достаточную толщину, но с большим количеством мелких выбоин профилируют с добавлением небольшого количества гравийного материала. Для этого покрытие очищают от пыли и грязи механически ми щетками, киркуют на глубину выбоины (но не менее чем на 3 — 5 см), профилируют и укатывают. В сухое время года при укатке поливают водой (до 5 л/м 2 на каждые 5 см толщины слоя в плотном теле).
Допускается использование киркованного материала после его прогрохотки. Выбоины заполняют выше уровня существующего покрытия на 1 — 2 см. В отдельных местах для создания выпуклого поперечного профиля добавляют 15 — 20 м 3 гравия на 1000 м 2 покрытия.
При большом объеме работ материал уплотняют моторными гладкими катками массой 5 — 10 т, а при небольшом объеме — трамбовками массой 25 — 30 кг.
В первые дни после ремонта необходимо регулировать движение автомобилей по всей ширине проезжей части, устанавливая переносный знак «Ремонтные работы».
6.25. Рекомендуемые участки уплотняют катками от краев к оси, перекрывая предыдущие полосы на 20 — 25 см. Уплотнение заканчивают или при отсутствии следа от прохода легкого катка, или при прекращении осадки слоя от прохода заднего вальца катка, или при исчезновении волны перед вальцом катка.
6.26. Среднему ремонту подвергают участки гравийного покрытия с большим количеством выбоин и неровностей и значительными искажениями поперечного профиля дороги. Профилировка покрытия при среднем ремонте требует добавления нового материала до 500 м 3 на 1 км дороги.
6.27. Ремонтная профилировка гравийного покрытия включает: очистку его от пыли и грязи, кирковку, планировку поверхности, россыпь дополнительного количества гравия, профилировку проезжей части и укатку.
6.28. Проезжую часть очищают от пыли и грязи механическими щетками и киркуют на глубину выбоины, но не менее чем на 5 см. Поверхность покрытия пла нируют автогрейдером. После этого гравийный материал, заранее вывезенный и уложенный в штабеля на обочинах, сдвигают с обочин и разравнивают по покрытию автогрейдером. Допускается россыпь гравийного материала на покрытие непосредственно из автомобилей-самосвалов.
6.29. Первые несколько проходов катка при уплотнении гравийного материала производят без поливки водой. Поливку водой начинают после обжатия материала, когда его зерна займут устойчивое положение. Расход воды на каждые 5 см россыпи гравия в плотном теле составляет 5 л/м 2 . Укатку производят от краев проезжей части к середине с перекрытием предыдущего следа на 20 — 25 см. В процессе укатки поперечный профиль проверяют шаблоном с уровнем, а продольный — трехметровой рейкой.
6.30. После окончания уплотнения по поверхности покрытия рассыпают для защиты от износа мелкий гравий слоем 1 — 2 см.
6.31. На участках дороги, где наблюдается волнообразование, вызванное окатанностью гравийного материала, при ремонте покрытия в состав гравийного материала рекомендуется вводить 25 — 30 % щебня или дробленого гравия.
6.32. Текущий ремонт щебеночного покрытия заключается в поддержании ровности покрытия и предотвращении деформаций путем устранения отдельных выбоин, колей, проломов и повреждений кромок.
6.33. Ямочный ремонт включает очистку покрытия от грязи и пыли механическими щетками, разметку границ и кирковку ремонтируемого участка, удаление киркованного щебня из выбоины, прогрохотку вынутого щебня, заделку выбоины прогрохоченным щебнем с добавлением нового и уплотнение уложенного материала.
6.34. При достаточной толщине щебеночного покрытия выбоины площадью до 1,5 м 2 киркуют сплошь на максимальную глубину, но не менее чем на 3 — 5 см. Выбоины площадью более 1,5 м киркуют в клетку бороздами, параллельными сторонам ремонтируемого участка, причем первую борозду киркуют по контуру ремонтируемого участка шириной 15 — 20 см, глубиной 6 — 8 см. Затем внутри ремонтируемого участка на расстоянии 20 — 40 см друг от друга устраивают поперечные и продольные борозды глубиной не менее одной щебенки, углы контура киркуют полностью.
Киркованный щебень выбирают из выбоины. В покрытии должна получиться выемка прямоугольной формы с вертикальными стенками. Выемку очищают от пыли и грязи и засыпают щебнем, учитывая коэффициент запаса на уплотнение 1,26.
6.35. Нормы расхода каменных материалов и их крупность в зависимости от глубины выбоины принимают по табл. 7 .
Источник: gostrf.com