Развитие и современное состояние строительно-дорожной отрасли

2.4. Дорожные покрытия автомобильных дорог

Автомобильная дорога состоит из земляного полотна и дорожной одежды. Дорожная одежда представляет собой многослойную конструкцию и включает слои покрытия и основания.

Покрытие – верхний прочный слой, хорошо сопротивляющийся истирающим и ударным нагрузкам от колес автомобилей, а также воздействию природных факторов. Оно состоит из слоя износа и основного (несущего) слоя.

Основание – несущая прочная часть дорожной одежды, состоящая из нескольких слоев, устраиваемых из каменного материала или грунта, обработанного вяжущим.

Выбор типа дорожной одежды, стоимость которой обычно составляет 40–60 % общей стоимости дороги, является важным и ответственным решением. Чем выше техническая категория дороги, тем более высокие требования предъявляются к прочности и капитальности дорожной одежды.

Автомобильные дороги по своему значению и в зависимости от среднесуточной интенсивности движения автомобилей классифицируют на пять технических категорий:

•Iа – интенсивность движения более 14 000 авт./сут.

•Iб – интенсивность движения 14 000–7000 авт./сут.

•II – интенсивность движения 7000–3000 авт./сут.

•III – интенсивность движения 3000–1000 авт./сут.

•IV – интенсивность движения 1000–100 авт./сут.

•V – интенсивность движения менее 100 авт./ сут.

Скорости на дорогах разных категорий

Для дорог I категории, проходящих по равнинной местности,

расчетная скорость с учетом обеспечения безопасности движения t составляет 150 км/ч, а для дорог II категории – 120 км/ч. Действительная максимальная скорость с учетом интенсивности движения и геометрии трассы, которая может быть практически реализована, составляет примерно 85 % от расчетной.

53

На отдельных участках некоторых магистралей с наиболее благоприятными условиями для скоростного движения по решению местных органов власти разрешается движение с более высокой скоростью, чем установлено Правилами дорожного движения для всех дорог (90 км/ч).

Для дорог III категории, проходящих по равнинной местности, расчетная скорость составляет 100 км/ч, а для пролегающих по пересеченной местности – 80 км/ч.

Для дорог IV категории эти цифры соответственно равны 80 и 60 км/ч.

Таким образом, для многих дорог III и IV категорий наибольшая допустимая скорость для легковых автомобилей будет меньше верхнего предела скорости, установленного Правилами дорожного движения. На таких дорогах обычно устанавливаются дорожные знаки, ограничивающие скорость движения.

Транспортным средствам, буксирующим механические транспортные средства, разрешается движение со скоростью не более

50 км/ч.

Транспортным средствам, перевозящим крупногабаритные, тяжеловесные и опасные грузы, разрешается движение со скоростью, не превышающей скорости, установленной при согласовании условий перевозки.

Водителю запрещается:

–превышать максимальную скорость, определенную технической характеристикой транспортного средства;

–превышать скорость, указанную на опознавательном знаке «Ограничение скорости», установленном на транспортном средстве;

–создавать помехи другим транспортным средствам, двигаясь без необходимости со слишком малой скоростью;

–резко тормозить, если это не требуется для предотвращения дорожно-транспортного происшествия.

Покрытия в зависимости от капитальности конструкции, харак-

тера движения и технико-экономических показателей бывают

(рис. 2.1):

54

–усовершенствованные капитальные (цементобетонные, монолитные и сборные; асфальтобетонные, укладываемые в горячем и теплом состоянии, и др.);

–усовершенствованные облегченные (из щебеночных и гравийных материалов, обработанных органическими вяжущими, из холодного асфальтобетона и др.);

–переходные (щебеночные, шлаковые, гравийные, из грунтов, укрепленных вяжущими материалами и др.);

–низшие (грунтовые, улучшенные различными местными материалами).

Рис. 2.1. Типовые конструкции дорожных одежд: а – цементобетонное покрытие; б – асфальтобетонное покрытие на щебеночном основании; в – асфальтобетонное покрытие на бетонном основании; г – асфальтобетонное покрытие на грунте, укрепленное цементом; д – щебеночное покрытие с верхним слоем, обработанным методом пропитки; е – гравийное покрытие, обработанное битумом методом перемешивания на дороге; ж – гравийное покрытие на дороге низкой категории; 1 – цементный бетон; 2 – выравнивающий слой из песка, обработанного битумом; 3 – слой щебня, гравия или грунта, обработанного вяжущим; 4 – морозозащитный слой из песка; 5 – мелкозернистый асфальтобетон; 6 – слой щебня; 7 – крупнозернистый асфальтобетон; 8 – грунт, укрепленный цементом; 9 – щебень, обра-

ботанный пропиткой; 10 – гравий, обработанный битумом; 11 – гравий

55

Асфальтобетонные покрытия занимают ведущее место на магистральных дорогах. Они имеют высокие транспортно-эксплуата- ционные показатели, прочны, долговечны, легко ремонтируются. Износ их даже при тяжелом и интенсивном движении не превышает

1–1,5 мм в год.

Асфальтобетонные покрытия в зависимости от типа оснований и требований движения устраивают в один, два или три слоя. Верхний слой должен обладать прочностью, износоустойчивостью и водонепроницаемостью. Этим условиям соответствуют мелкозернистые и песчаные смеси, содержащие минеральный порошок.

Для устройства нижнего слоя покрытий применяют горячие крупно- и среднезернистые асфальтобетонные смеси с минеральным порошком или без него.

Цементобетонные покрытия обладают следующими преимуществами по сравнению с другими видами покрытий:

•высокая прочность, что позволяет пропускать все транспортные средства в любое время года;

•длительный межремонтный срок (30–40 лет);

•высокий коэффициент сцепления с колесами автомобилей, практически не изменяющийся при увлажнении покрытия:

•светлый цвет покрытия, повышающий безопасность движения ночью;

•продолжительность строительного сезона больше, чем при применении органических вяжущих;

•малый износ покрытия, не превышающий 0,1–0,2 мм в год. Однако цементобетонные покрытия имеют ряд недостатков,

которые сдерживают их применение на дорогах. К ним относятся: большое число поперечных швов, которые ухудшают эксплуатационные качества и ровность покрытия; трудность ремонта; невозможность открывать движение сразу после устройства покрытия и т.д.

Цементобетон применяют также для устройства оснований под асфальтобетонные покрытия на дорогах с интенсивным и тяжелым движением.

56

Цементобетонное покрытие устраивают на дороге в виде монолитной сплошной плиты, разделенной на участки различной длины швами расширения или в виде сборного покрытия из приготовляемых на заводе плит различного размера. В последнем случае работы на дороге сводятся к монтажу плит на подготовленном основании. Несмотря на некоторые достоинства этого вида покрытия, например увеличение продолжительности сезона строительства, сборные бетонные покрытия на магистральных дорогах не применяют. Это объясняется существенными недостатками, которые значительно ухудшают их транспортно-эксплутационные качества.

В армированных покрытиях растягивающие напряжения частично или полностью воспринимает арматура. В таких покрытиях применяют арматуру в виде металлических сеток или стальных стержней с расходом 2–5 кг/м2 покрытия.

Цементобетонные покрытия устраивают одинаковой толщины по всей ширине проезжей части в один или два слоя. Двухслойные покрытия применяют с целью использования в бетоне для нижнего слоя менее прочных каменных материалов. Толщину верхнего слоя в двухслойных покрытиях принимают не менее 6 см.

Выбор и назначение однослойного или двухслойного покрытия определяются технико-экономическими расчетами. Толщина слоя покрытия расчитывается с учетом категории дорог и должна быть не менее: для дорог I категории – 22 см; для дорог II категории – 20 см; для дорог III категории – 18 см. В двухслойных покрытиях толщина верхнего слоя должна быть не менее 6 см.

3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНОЙ ТЕХНИКИ

ИОБОРУДОВАНИЯ

3.1.Строительные машины и оборудование

Количественный состав машинного парка с каждым годом растет, одновременно происходит и его качественное изменение. Так, в парке землеройных машин увеличивается использование земле-

57

ройно-транспортных машин (мощных бульдозеров и скреперов) как более экономичных по сравнению с одноковшовыми экскаваторами, работающими в комплекте с автомобильным транспортом. Начат выпуск бульдозеров мощностью 248 и 367 кВт, скреперов вместимостью ковша 25 м3 и выше, автогрейдеров мощностью 220 кВт и др.

Впарке стреловых кранов растет число машин большой грузоподъемности с жесткой подвеской и телескопической стрелой; совершенствуется конструкция башенных кранов по пути увеличения грузоподъемности, высоты подъема и вылета крюка.

Вконструкциях машин все шире используется гидравлический привод как более совершенный, обеспечивающий плавное регулирование скоростей и надежное управление рабочими органами. Пневмоколесный ход становится преобладающим для кранов, экскаваторов, погрузчиков, бурильных машин. Колесные машины более просты в обслуживании, обладают высокими скоростями передвижения, маневренны, что особенно важно при выполнении работ на рассредоточенных объектах строительства.

Шире внедряются автоматические системы управления рабочими органами машин, самими машинами и комплексами машин. Увеличивается номенклатура средств малой механизации для строительных работ всех видов.

Однако наряду с внедрением новых по конструкции машин, имеющих гидропривод и жесткую подвеску рабочих органов, в эксплуатации будут находиться еще некоторое время машины более раннего выпуска с механическим приводом и канатной (гибкой) подвеской рабочих органов. Это обстоятельство учтено при составлении данного учебного пособия, которое предусматривает комплексное изучение конструктивных и кинематических схем подъемнотранспортных и строительных машин, принципов их действия, области применения, технико-экономических показателей работы.

Классификация строительных машин – это система, основанная на распределении машин по совокупности признаков их сходства

иразличия, а также взаимосвязей. Она делится на различные классификационные подразделения (уровни). Согласно общему классифи-

58

Все машины, применяемые для производства строительномонтажных работ, делятся: на машины строительные и машины дорожные.

К дорожным относятся:

–грунтосмесители;

–фрезы;

–нарезчики швов;

–распределители дорожных смесей;

–асфальтоукладчики;

–профилировщики оснований;

–автогудронаторы.

Отдельную группу составляют машины ручные, пневматические и электрические, т.е. механизированный инструмент.

Подклассы строительной техники по назначению:

I.Машины для земляных работ.

II.Машины подъемно-транспортные.

III. Машины для буровых работ.

IV. Машины для свайных работ.

V. Машины для бетонных и железобетонных работ. VI. Машины для отделочных работ.

VII. Машины дорожные.

VIII. Ручные машины (механизированный инструмент).

Более детальная классификация машин проводится также по конструкции, виду рабочего органа, возможности перемещения, роду привода, степени поворота, способу опирания.

Помимо этого действует общий классификатор, определяющий назначение и место строительных и дорожных машин.

Все машины по диапазону температур, при которых они сохраняют свою работоспособность, подразделяются на две группы:

–машины общего назначения, предназначенные для работы при температуре ±40 °С (исполнение У);

–машины специальные, специального исполнения, предназначенные для работы при температуре до –60 °С (исполнение УХЛ)

имашины для работы при температуре до +60 °С (исполнение Т).

60