Конструктивные особенности дорожных одежд (цементо-бетонные, асфальтобетонные, штучные покрытия)

Толщину несущего слоя (основания) дорожных одежд уточняют расчетом в соответствии с нагрузками, толщиной покрытия и подстилаемого слоя, материалами основания и покры­тия, а также типами и условиями увлаж­нения грунтов земляного полотна.

Цементно-бетонные одежды можно устраивать монолитными (из армируе­мого или неармируемого бетона) или из железобетонных плит. Сборные покры­тия имеют ряд преимуществ перед моно­литными — при повреждении их легко восстанавливать, сборные плиты изготовляют индустри­альным способом, что дает возможность вести строительство методом монтажа, сокращает сроки строительства и удли­няет строительный сезон.

Монолитные цемент­но-бетонные покрытия устраивают одно- и двухслойными, для их постройки применяют специальные меха­низмы, производящие укладку бетона, его разравнивание и уплотнение. В монолитных бетонных покрытиях устраивают продольные и поперечные температурные швы, продольные — по оси проезжей части, а также параллель­но ей на расстоянии 3, 75 м друг от друга, а поперечные через каждые 6—8 (10) м. Через каждые 2—3 шва сжатия устра­ивают поперечные швы расширения, да­ющие возможность удлинения плит в летний период. Температурные швы за­полняют упругими, легко деформирую­щимися материалами.

На проездах с движением большегруз­ных автомобилей применяют напряженно-армированные конструкции. При предварительном обжатии бетона умень­шается величина растягивающих напряжений, что предупреждает образование трещин. Они по­зволяют уменьшать толщину, массу и расход бетона. Толщина обычного бетон­ного покрытия — 20—24 см, железобе­тонного — 18—20 см и напряженно-арми­рованного 14—18 см.

Для сборных железобетонных покры­тий применяются плиты прямоугольной или шестиугольной формы, иногда плиты со сквозными отверстиями (рис. 3).

Рисунок 3 – Виды железобетонных плит шестиугольной формы: ПШ - шестиугольная, ПШД - шестиугольная осевая диагональная, ПШП - шестиугольная осевая попеpечная.

Плитам больших размеров прида­ют ребристую нижнюю поверхность (кессонные плиты), что снижает их мас­су и обеспечивает более равномерное опирание их на основание. Плиты укла­дывают обычно на песчаное основание. По санитарно-гигиеническим требованиям бетонные по­крытия для городских условий не всегда приемлемы.

Более распространены дорожные одежды с асфальтобетон­ным покрытием. Их достоинства:

· ровная поверхность обес­печивает благоприятные условия для движения транспортных средств и быстрого стока поверхностных вод;

· лег­кость очистки покрытий от пыли, грязи и снега;

· относительно большая водонепроницаемость и гигиеническое качество покрытий;

· возможностью полной механизации дорожно-строи­тельных работ; простота производ­ства ремонтно-восстановительных ра­бот.

Асфальтобетонные покрытия строят на прочных бетонных или каменных ос­нованиях. Обычно выполняют двух­слойные покрытия. Толщина (однослойных покрытий 4—5 см, двух­слойных — 8—8, 5 см (нижний слой 4, 5 и верхний —3, 5—4 см). Бетонные ос­нования устраивают толщиной 18—20 см. Каменные основания выполняют из щебня или гравия, которые обрабатыва­ют вяжущими материалами (рис. 4).

Рисунок 4 - Принципиальные схемы дорожной конструкции с асфальтобетонным покрытием

Вариант I - асфальтобетонное покрытие на технологическом слое; II - то же, на грунте; III, IV - то же, на бетонном основании.

Иногда применяют покрытия из битумно-минеральных смесей (стоимос­ть ниже, но показатели их прочности ниже асфальтобетонных). Применя­ются на улицах и дорогах местного зна­чения с ограниченными транспортными нагрузками.

Грунтовые материалы, обра­ботанные битумом, носят название грун­тоасфальтовых покрытий и применяют­ся преимущественно на автостоянках, внутриквартальных проездах и т.д.

Покрытия с применением черных вя­жущих материалов (в том числе асфаль­тобетонные) подвергают поверхностной обработке для создания на покрытии «коврика износа» с возможностью его восстановления. Он выполняется из обработанного битумом мелкого щеб­ня (3—15 мм) толщиной 1, 5— 2, 5 см.

Штучные покрытия устраивают из мелких плит (в основном бетонных и же­лезобетонных) или же камней (мосто­вые). Их недостатки: неров­ность поверхности и большая трудоем­кость по устройству покрытия. Достоинства: они долговечны и легко разбираются и восстанавливаются при прокладке и ремонте размещаемых под ними подзем­ных коммуникаций.

Бетонные плиты имеют прямоуголь­ную, квадратную или шестиугольную форму. Для покрытий тротуаров и пеше­ходных дорожек используют одно- и двухслойные плиты с размером сторон 20—50 см и толщиной 4—6 см. Укладывают их на основание из песка, мелкого щебня, гравия или шлака.

Асфальтобетон­ным плитам придают прямоугольную форму в плане с размером сторон 25— 35 см и толщиной 5—8 см, их укладыва­ют на щебеночных основаниях — по слою песчаного асфальтобетона. Покрытия из них применяются редко из-за невысокой прочности и сложности механизации ра­бот.

Мостовые устраивают из естествен­ного и искусственного камня. Наиболее распространены брусчатые и мозаиковые мостовые из кам­ней (шашек), выполненных из скальных пород (гранита, диабаза, базальта и др.). Форма камней для брусчатой мостовой приближается к параллелепипеду: длина 15—30 см, ширина 12— 15 см, высота 10—16 см. Камни для мозаиковых мостовых имеют форму, приближа­ющуюся к кубу со сторонами 7—10 см. Брусчатые мостовые устраивают на бетонном или песчаном основании. Эта мостовая может выдержать большие на­грузки. Пример - Красная площадь в Москве. Брус­чатые камни укладывают рядами, перпендикулярными оси дороги или направ­ленными к ней под углом 45°. Мозаико­вые мостовые устраивают на прочных — бетонных или каменных основаниях по песчаной прослойке толщиной 3—5 см. Швы между камнями заполняют цемент­ным раствором, цементно-песчаной или битумоминеральными смесями.

Клинкерные мостовые устраивают из прочного дорожного кирпича размером 220x110x65 (75) мм. Их строят на песча­ном основании с укладкой кирпича на ребро.

Булыжные мостовые выполняют из мелких валунных или колотых камней (шашек) формой усеченной пирамиды, уложенных на песчаном основании. Штучные материалы в дорожном строи­тельстве применяют редко в связи с большой трудоемкостью (рис 5).

Рисунок 5 – Штучные покрытия: 1) брусчатая мостовая; 2) клинкерная мостовая; 3) мозаиковая мостовая.

Сопряжение проезжих частей улиц с тротуарами и газонами осуществляют обычно с помощью бортовых камней. Раз­меры бортовых камней зависят от: удобства их транспортирования и ус­тановки, обеспечения необходимой устой­чивости, возможности образования доста­точно глубоких лотков для сбора и отвода поверхностных вод. Возвышение тротуаров: над проезжими частями улиц - 15 см; на проездах внутри-микрорайонных территорий - 10 или 15 см; в местах въездов во дворы и у перекрестков – 5-7 см.

Бортовые камни должны иметь высо­кую прочность и устойчивость и выполняют из высокомарочного бетона. На основных городских магист­ралях и площадях с интенсивным движе­нием применяют гранитные борта. Установку бортов производят на бетонном ос­новании (рис 6).

Рисунок 6 - Бортовые камни для ограждения проезжих частей: