Конструирование дорожной одежды

Проектирование дорожной одежды и земляного полотна представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции на прочность, морозоустойчивость и осушение и технико-экономического обоснования вариантов.

При конструировании дорожной одежды необходимо руководствоваться следующими принципами:

а) тип дорожной одежды и вид покрытия, конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дороге соответствующей категории и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения с учетом изменения интенсивности движения в течение заданных межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта и содержания;

б) конструкция одежды может быть принята типовой или разработана индивидуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями (грунт рабочего слоя земляного полотна, условия его увлажнения, климат, обеспеченность местными дорожно-строительными материалами и др.) с одинаковыми расчетными нагрузками. При выборе конструкции одежды для данных условий предпочтение следует отдавать проверенной на практике в данных условиях типовой конструкции;

в) в районах, недостаточно обеспеченных стандартными каменными материалами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продукты промышленности и грунты, свойства которых могут быть улучшены обработкой их вяжущими (цемент, битум, известь, активные золы уноса и др.). Одновременно надо стремиться к созданию конструкции, по возможности наименее материалоемкой;

г) конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных процессов. Для достижения этой цели число слоев и видов материалов в конструкции должны быть минимальными;

д) при конструировании необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ (летняя или зимняя технология и др.).

Конструирование дорожной одежды на проектируемом участке автомобильной дороги произведено с учетом состава и перспективной интенсивности движения, климатических, геологических и гидрологических условий местности, свойств грунтов рабочего слоя насыпи; обеспечения района строительства дорожно-строительными материалами.

Дорожная одежда рассчитана по трем критериям: сопротивление сдвигу в грунте, сопротивление растяжению при изгибе монолитных слоев и сопротивление упругому прогибу всей конструкции.

Расчет конструкции дорожной одежды произведен в соответствии с требованиями инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа [9] с учетом методических рекомендаций по определению нормативных нагрузок, расчетных схем нагружения и габаритов приближения автомобильных дорог общего пользования. За расчетный принят автомобиль, имеющий удельное давление на покрытие 0,6 МПа и диаметр следа колеса 39 см. Перспективный период для расчета дорожной одежды принят равным 20 годам. Перспективная интенсивность движения на 2035 год составила 206 приведенных автомобилей в сутки.

В соответствии с заданием на проектирование, перспективной интенсивностью движения и имеющимися дорожно-строительными материалами дорожная одежда принята облегченного типа.

Дорожные одежды облегченного типа с усовершенствованными покрытиями (асфальтобетонные, дегтебетонные, из черного щебня, из щебня, обработанного вяжущими по способу пропитки, из крупнообломочных материалов, из песчаных или супесчаных грунтов, обработанных в установке битумной эмульсией совместно с цементом) необходимо применять преимущественно на дороге IV категорий и при стадийном строительстве дорожных одежд на первой стадии строительства дорог. Усовершенствованное покрытие облегченных дорожных одежд следует, как правило, устраивать толщиной 4-6 см при применении асфальтобетона и 6-8 см при использовании других материалов. Более точно толщину покрытия нужно устанавливать расчетом на прочность [9].

Основания для облегченных дорожных одежд с усовершенствованным покрытием, как правило, необходимо устраивать из монолитных и зернистых материалов. При этом на дороге IV категории целесообразно устраивать основание дорожной одежды из гравийного пористого асфальтобетона; гравийно-песчаных смесей, обработанных эмульсией, дегтями и другими органическими вяжущими; различных материалов и грунтов и побочных продуктов промышленности, обработанных неорганическими или комплексными вяжущими, щебеночных и щебеночно-гравийных смесей.

Нежесткие дорожные одежды капитального типа - это одежды со слоями, устроенными из разного вида асфальтобетонов, из материалов и грунтов, укрепленных битумом, цементом, известью, комплексными и другими вяжущими, а также из слабосвязных зернистых материалов (щебня, шлака, гравия и др.).

Расчетная схема конструкции - слоистое упругое полупространство, равномерно нагруженное по площади круга.