Дорожные материалы

План:

1. Введение
1. Строительство и реконструкция дорог
2. Определение и классификация
3. Назначение  материалов для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог
4. Основания и покрытия из щебня, устроенные по способу заклинки
5. Заключение
6. Приложения
7. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

При строительстве дорог  нужно учитывать многие факторы, в том числе нельзя забывать и про экологию. Но для начала нужно разобраться, что же такое дорога.

Доро́га — путь сообщения для передвижения людей и транспорта, составная часть дорожной инфраструктуры.

Автомобильная доро́га — объект транспортной инфраструктуры, включающий в себя комплекс функционально связанных конструктивных элементов и искусственных инженерных сооружений, специально предназначенных для обеспечения безопасного движения автомобильных и других транспортных средств с расчётными скоростями, нагрузками и габаритами, с заданной интенсивностью движения в течение длительного времени, а также участки земель, предоставленные для размещения этого комплекса и пространство в пределах установленного габарита.

Дорога, предназначенная  для автомобилей и перевозок  грузов. Автомобильные дороги имеют  большое количество перекрёстков, пересечений  с железнодорожными путями и трубопроводами, и потому проектируются с учётом требований техники безопасности. Стоимость работ по текущему ремонту и содержанию автодорог определяется подсчётом продукции дорожного хозяйства. В некоторых странах для финансирования работ по поддержанию хорошего состояния автодорог введена плата с водителей за проезд по некоторым дорогам.

 

 

 

 

1. Строительство и реконструкция дорог.

Несмотря на существенное несоответствие количества и качества автодорог потребностям экономики  и населения России, строительство  новых дорог ведётся вяло. В соответствии с Транспортной стратегией России до 2030 года общая протяжённость дорожной сети автодорог РФ при инновационном развитии российской экономики должна достигнуть 1,7 млн км (+54 %). Предстоит существенно увеличить темпы строительства и реконструкции дорог, создать новую систему автомагистралей, обеспечивающих движение транзитных автомобильных потоков в обход населенных пунктов с подъездами к ним. Планируется создание дорожной сети для обеспечения развития потенциальных точек экономического роста, в том числе для комплексного освоения новых территорий Сибири и Дальнего Востока.

В настоящее время  при строительстве дорог применяется  морально устаревшая, дорогая и медленная  технология асфальтобетонного покрытия, к тому же не слишком пригодная  для климата России и требующая частого ремонта покрытия. По мнению исследователей, использование такой технологии ведёт в финансово-технологический тупик. Выходом из него могло бы стать использование бетонных технологий, в частности технологии бетонных плит, стянутых стальными тросами, которая активно используется в США, позволяя быстро, дешево и качественно строить дороги.

Я считаю, что данная тема по строительству и реконструкции  автодорог очень актуальна,  особенно в наше время и в нашей стране. Ведь наши технологии по строительству автодорог сравнительно хуже, чем в других странах. Немало важны и материалы, из которых строятся автомобильные дороги.

 

 

2. Определение и классификация.

Основания представляют собой несущую прочную часть дорожной одежды и в условиях воздействия автомобильных нагрузок обеспечивают перераспределение напряженного состояния, снижение напряжений в покрытии и давления на нижележащие дополнительные слои и грунт земляного полотна. Основания должны быть жесткими, плотными и достаточно сдвигоустойчивыми.

 Покрытие - это верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов. Покрытие должно быть ровным, плотным, достаточно сдвигоустойчивым, хорошо сопротивляться износу, а в I-III дорожноклиматических зонах и водонепроницаемым.

 В зависимости от вида  применяемых материалов и технологии  строительства основания и покрытия  устраивают:

- по способу заклинки из щебня,  щебня из гравия, неактивного  шлакового щебня и щебня из попутно добываемых пород горных предприятий;

- из готовых смесей оптимального  зернового состава: песчано-гравийных,  песчано-щебеночных, песчано-гравийно-щебеночных  и из неактивных и малоактивных  шлаков, а также золошлаков ТЭЦ;

- из щебня и гравия, обработанных в верхней части пескоцементной, пескошлаковой, пескозольной смесями, активными металлургическими шлаками, шламами, фосфогипсом, серой;

- из материалов, способных к  самоцементации, типа активных металлургических  шлаков, белитовых шламов и фосфогипса.

 

3. Назначение  материалов для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог.

 Конструирование и  расчет дорожных одежд с основаниями  и покрытиями, предусмотренными  настоящим Руководством, производятся  в соответствии с «Инструкцией  по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» ВСН 43-83 и «Инструкцией по проектированию жестких дорожных одежд» ВСН 197-83.

Запроектированная дорожная одежда должна быть прочной и надежной в эксплуатации, экономичной по расходу материалов, энерго- и трудозатратам. Экономичность  конструкции определяют сравнением вариантов по сумме капиталовложений, затрат на строительство, транспортирование и ремонт на период проектирования, строительства и на перспективу.

. При разработке проекта конструкции  дорожной одежды необходимо также  учитывать специализацию дорожностроительной  организации и обеспеченность  ее дорожностроительной техникой и транспортом, наличие местных строительных материалов и отходов промышленности, которые могут быть использованы при строительстве дороги.

Проектирование дорожной одежды и  земляного полотна представляет собой единый процесс конструирования  и расчета дорожной конструкции на прочность, морозоустойчивость с технико-экономическим обоснованием вариантов.

В задачи конструирования дорожной одежды входят:

- назначение типа покрытия;

- выбор материалов и подбор  составов смеси для покрытия  и основания и размещение их в конструкции в такой последовательности, чтобы максимально проявились их грузораспределяющая и деформативная способности, прочностные и теплофизические характеристики;

- назначение числа  слоев, их ориентировочных толщин  и расхода материалов;

- назначение морозо-, влаго- и теплозащитных мер,  а также мероприятий по повышению  трещиностойкости и сдвигоустойчивости  слоев, чувствительных к тепловлажностным  воздействиям.

Основные виды оснований  и покрытий из рассматриваемых в  Руководстве материалов в зависимости от типа дорожных одежд приведены в табл. 1.

 Щебеночно-гравийные  покрытия устраивают серповидного  или полукорытного профиля (см. приложение №1 ). Полукорытный профиль  применяют на основании из  хорошо дренирующих грунтов (с  коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут), уложенных на всю ширину земляного полотна.

Поперечный уклон проезжей части назначают в пределах 30-40%, обочин - 40-60%.

Примеры конструкций  дорожных одежд с щебеночно-гравийным покрытием приведены в приложении №2.

Расход материалов в насыпном виде (V, м³) на 1000 м² оснований и покрытий (из щебня для основной россыпи по способу заклинки и при обработке в верхней части; готовых смесей; самоцементирующихся отходов промышленности) следует определять по формуле

,

 

где h - проектная толщина  слоя, м;

K₃ - коэффициент запаса расхода материала на уплотнение (табл. 2);

К - коэффициент запаса на потери, К=1,03.

Требуемую толщину слоя основания и покрытия следует назначать по ВСН 46-83, ВСН 197-83 и СНиП 2.05.02-85.

 Применяемые для  устройства оснований и покрытий  щебень и гравий подразделяются на два вида:

трудноуплотняемый - щебень из изверженных и метаморфических пород марки по прочности 1000 и выше, щебень из гравия и гравий марки по прочности 600 и выше, а также шлаки остеклованной структуры;

легкоуплотняемый - щебень из изверженных и метаморфических пород марки по прочности ниже 1000, щебень из осадочных пород, щебень из гравия и гравий марки по прочности менее 600, а также шлаки с пористой структурой.

Таблица 1

Тип дорожной одежды		Вид покрытия	Категория дороги	Материал основания
Капитальный		Цементобетонное монолитное	I-IV	Щебень (шлак) по способу  заклинки; готовые щебеночно-гравийно-песчаные и шлаковые смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки  и шламы
		Асфальтобетонное	I-IV	То же, фосфогипс
		Железо- или армобетонное сборное	I-IV	Гравийно-песчаные и шлаковые смеси, песок
Облегченный		Асфальто- и дегтебетонное	III-IV и на 1-й стадии  двухстадийного строительства дорог  II категории	Щебень (шлак) по способу  заклинки, готовые щебеночно-гравийно-песчаные смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки, шламы и фосфогипс
Облегченный	Щебеночно-гравийно-песчаные и из грунтов, обработанных вяжущими, со слоем износа (в виде двойной  поверхностной обработки) или мелкозернистый асфальтобетон		То же	То же
Переходный	Щебень (шлак) по способу  заклинки, готовые щебеночно-гравийно-песчаные смеси; щебень (шлак), обработанный в  верхней части; активные шлаки, шламы  и фосфогипс со слоем износа (в  виде двойной поверхностной обработки), асфальтобетон		IV-V и на 1-й стадии двухстадийного строительства дорог III категории	Щебень (шлак) по способу  заклинки, щебеночно-гравийно-песчаные смеси, грунт, укрепленный щебнем
Низший	Грунт, укрепленный или  улучшенный добавками		V и на 1-й стадии  двухстадийного строительства дорог IV категории	Щебеночно-гравийно-песчаные смеси и грунт

Максимальная толщина  слоя из трудноуплотняемых материалов не должна превышать: 18 см - при уплотнении катками с гладкими вальцами массой 10 т и более, вибрационными и  комбинированными катками массой до 10 т; 24 см - при уплотнении решетчатыми, пневмошинными, вибрационными и комбинированными катками массой более 16 т.

Таблица 2

Материал	Ориентировочное значение К3
Щебень фракции 40-70 и 70-120 мм, щебеночно-гравийно-песчаные смеси, содержащие материал марок по прочности 800 и выше	1,25-1,35
То же, марок по прочности  ниже 800; щебень и смеси из металлургических шлаков	1,30-1,50
Белитовые шламы	1,35-1,50
Фосфогипс-полугидрат	1,50-2,50

Примечание. Фактический коэффициент запаса расхода материала на уплотнение устанавливается по результатам пробной укатки.

Максимальная толщина  слоя из легкоуплотняемого материала  не должна превышать 22 и 30 см соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

4. Основания и покрытия из щебня, устроенные по способу заклинки.

 Щебень для оснований и покрытий, устраиваемых по способу заклинки, подразделяется на основной и расклинивающий.

В качестве основного  следует применять щебень из природного камня и щебень из гравия по ГОСТ 25607-94 и ГОСТ 8267-93, щебень из шлаков черной и цветной металлургии и фосфорных по ГОСТ 3344-83 фракций 40-80(70) и 80(70)-120 мм; щебень фракций 5-10, 10-20 и 20-40 мм используют в качестве расклинивающего материала. Для расклинцовки допускается также применять смеси С₁₂ и С₁₃  настоящего Руководства.

Прочность расклинивающего  материала может быть на одну марку ниже основного.

При применении щебня  из осадочных пород и щебня  из гравия марок по прочности М 400 и ниже основания и покрытия можно  устраивать без расклинки.

 Свойства щебня,  используемого для строительства  оснований и покрытий по способу заклинки, в зависимости от типа дорожной одежды и дорожно-климатической зоны должны отвечать требованиям табл. 3.

Таблица 3

Показатель	Значение показателя при укладке материала
	в основание		в покрытие
	IV	V	I-III	IV-V
Марка по прочности при  раздавливании в цилиндре в водонасыщенном состоянии, не ниже
щебня из изверженных  пород	1000	800	800	600
щебня из осадочных пород	800	600	600	300
шлаков фосфорных, черной и цветной металлургии, ТЭЦ и  др.	800	600	600	300
щебня из гравия	800	600	600	400
Марка по истираемости	И II	И III	И III	И III-IV
Марка по морозостойкости  для районов со средней температурой воздуха наиболее холодного месяца, °С
от 0 до минус 5	15	15	15	-
от минус 5 до минус 15	25	25	25	15
от минус 15 до минус 30	50	50	50	25
ниже минус 30	75	75	75	50