Конструирование дорожной одежды

К нежестким дорожным одеждам относятся одежды со слоями, устроенными из разного вида асфальтобетона (дегтебетонов), из материалов и грунтов, укрепленных битумом, цементобетонном, известью, комплексными и другими вяжущими, а также из слабосвязанных зернистых материалов (щебня, шлака, гравия и др.) [16].

Различают следующие элементы дорожной одежды:

Покрытие – верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от колес транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов. На поверхности покрытия могут быть устроены слои поверхностных обработок различного назначения (слои для повышения шероховатости, защитные слои и т.п.).

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

Следует отличать несущую часть основания (несущее основание) и дополнительные слои основания.

Несущая часть основания должна обеспечивать прочность дорожной одежды и быть морозоустойчивой. Дополнительные слои основания – слои между несущим основанием и подстилающим грунтом, предусматриваемые при наличии неблагоприятных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условий. Эти слои совместно с покрытием и основанием должны обеспечивать необходимые морозоустойчивость и дренирование конструкции и создавать условия для снижения толщины вышележащих слоев из дорогостоящих материалов. В соответствии с основной функцией, которую выполняет дополнительный слой, его называют: морозозащитным, теплоизолирующим, дренирующим.

К дополнительным слоям и прослойкам относят так же гидро- и пароизолирующие, капилляропрерывающие, противозаиливающие и др. Дополнительные пески устраивают из песка и других местных материалов в естественном состоянии или укрепленных органическими, минеральными или комплексными вяжущими, из местных грунтов, обработанных вяжущими, из укрепленных смесей с добавками пористых заполнителей и т.д., а также из различного рода специальных индустриально выпускаемых материалов (геотекстиль, пенопласт, полимерная пленка и т.п.). При применении дополнительных слоев в проекте необходимо учитывать технологические проблемы, связанные с движением по ним построечного транспорта.

Для проектирования принимаем два варианта дорожной одежды на основной дороге, запроектированных и рассчитанных для второй технической категории автомобильной дороги. Интенсивность движения на 2014 год составляет 3587 авт./сут, ежегодный прирост интенсивности движения 3 %, в составе движения 70 % грузовых и 30 % легковых автомобилей. Интенсивность движения на срок службы дорожной одежды (15 лет) составила 5201авт./сут. На эту интенсивность и будет произведен расчет дорожной одежды.

Данные расчета сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Интенсивность движения.

Вариант 1: Покрытие двухслойное асфальтобетонное: верхний слой –асфальтобетон горячий плотный тип А на вязком битуме БНД марки 90/130 E=2400МПа, h=7,00 см; нижний слой – асфальтобетон горячий пористый крупнозернистый на вязком битуме БНД марки 90/130 E=1400 МПа, толщиной h_i = 11,0 см. Основание - щебень фракционированный 40-80 мм трудноуплотняемый (гранитн) с заклинкой фракционированным мелким щебнем E=350 МПа толщиной h=46,00 см; дополнительный слой основания из песка средней крупности содержание пылевато-глинистой фракции 5% h=40,00 см, устраивается на все ширину земляного полотна. Грунт – суглинок тяжелый.

Краевые полосы шириной 0,75 м имеют такую же конструкцию, как и дорожная одежда.

Вариант 2: Покрытие трехслойное асфальтобетонное: верхний слой из асфальтобетона горячего плотного тип А на вязком битуме БНД марки 90/130 E=2400 МПа, толщиной h=5,00 см; нижние слои из пористой и высокопористой песчаной асфальтобетонной смеси на вязком битуме БНД марки: 90/130 E=1400 МПа толщиной h_i = 7,0 и h_i = 8,0 см. Основание из щебеночно-гравийно-песчаной смесь, обработанной цементом соответствующей марке 20 E=500 МПа толщиной h_a = 40,0 см, на песчаном подстилающем слое средней крупности толщиной h_i = 40,0 см. Грунт – суглинок тяжелый.

В проекте такжеконструируются два варианта дорожной одежды на съезде третей технической категории на Новоалексанровку и кольце запроектированного и рассчитанного для второй технической категории дороги.

Вариант 3: на съезде на Новоалексанровку.

Покрытие двухслойное асфальтобетонное: верхний слой из асфальтобетона горячего плотного тип А на вязком битуме БНД марки 90/130 E=2400 МПа толщиной h = 5,0 см и асфальтобетона горячего пористого крупнозернистого на вязком битуме БНД марки 90/130 E=1400 МПа, толщиной h = 8,0 см. Основание из черного щебня, уложенного по способу заклинки E=600 МПа, толщиной h₃ = 9,0 см и щебеня фракционированного 40-80 мм трудноуплотняемого я с заклинкой фракционированным мелким щебнем E=350 МПа, толщиной h=39,00 см. Дополнительный слой основания из песка средней крупности толщиной h₄ = 40,0 см устраивается на все ширину земляного полотна. Грунт суглинок тяжелый.

Интенсивность движения на 2029 год с учетом 3^х полос движения на кольце по каждой полосе составляет 3587 авт./сут, ежегодный прирост интенсивности движения 3 %, в составе движения 70 % грузовых и 30 % легковых автомобилей.

Вариант 4: На кольце.

Покрытие трехслойное асфальтобетонное: верхний слой из асфальтобетона горячего плотного тип А на вязком битуме БНД марки 90/130 E=2400 МПа, толщиной h=5,00 см; нижние слои из пористой и высокопористой песчаной асфальтобетонной смеси на вязком битуме БНД марки: 90/130 E=1400 МПа толщиной h_i = 7,0 и h_i = 10,0 см. Основание из щебеночно-гравийно-песчаной смесь, обработанной цементом соответствующей марке 20 E=500 МПа толщиной h_a = 40,0 см, на песчаном подстилающем слое средней крупности толщиной h_i = 40,0 см. Грунт – суглинок тяжелый.