Дорожній одяг: визначення, конструкція. Типові конструкції дорожнього одягу міських доріг

Зовнішній вигляд звичайних дорожніх покриттів, за якими здійснюється транспортний рух, приховує під собою складну конструкцію з декількох шарів. Кожен пласт має свої правила пристрою, характеристики і технологічне призначення. За умови якісного виконання всіх верств можна отримати безпечне і довговічне покриття. Це і буде дорожній одяг, яка таким чином формує базову інфраструктуру для руху автомобілів.

Основне поняття дорожнього одягу

Основу доріг найчастіше становить асфальтобетон і цементобетон. В обох випадках можуть варіюватися характеристики сполучних компонентів, фракції щебеню, піску, а також інших наповнювачів. Власне, готова структура таких покриттів може розглядатися, як повноцінна дорожній одяг. Визначення передбачає загальний комплекс пластів даного покриття, але кожен шар виступає окремим технологічним компонентом, для влаштування якого пред`являються спеціальні вимоги. Для забезпечення надійності покриття необхідно забезпечити умови, при яких виникає в конструктивних елементах напруга від руху транспорту не робить руйнівного впливу на структуру. Домогтися цього дозволяє раціональний розрахунок характеристик конструкції, який виробляють технологи до початку дорожніх робіт.

Що враховується в проекті дорожнього одягу?

Типові конструкції розробляються як універсальні покриття і для міських доріг, і для заміських трас. При цьому не має значення, магістраль це або вулиця. У розробці проекту в розрахунок береться рівень інтенсивності руху, властивості використовуваних матеріалів, навантаження, гідрологічні та грунтові умови, а також інші фактори, що впливають на експлуатацію дорожніх покриттів і основ. У дорогах з нежорсткими покриттями передбачаються конструкції з невеликим об`ємом укладаються шарів. Зокрема, проектування дорожніх одягів цього типу передбачає розрахунок допустимого прогину покриття в несприятливі, з точки зору зовнішніх умов, періоди року. Оборотний прогин розраховується по одній базовій характеристиці - модулю пружності.

Також враховується опір верхніх шарів земляного грунту, на який в подальшому буде покладена основа. Для цього параметра технологи вводять величину сдвигающего напруги. Якщо в одному з шарів відхилення від норми рівноваги, з точки зору зсуву, можуть привести до залишковим деформаційних процесів, то конструкція дорожнього одягу може передбачати зміну складу шляхом додавання нових пластифікаторів і технічних компонентів, що сприяють підвищенню жорсткості базового полотна.

Різновиди дорожнього одягу

Всі типові конструкції дорожнього одягу поділяються на дві категорії - жорсткі і нежорсткі. При цьому кожна технологічна модель пристрою покриття передбачає використання конкретних показників зволоження, товщини, розмірів піщаної фракції, щебеню та в цілому властивостей цементно-піщаної основи. Так, модуль пружності ґрунтової основи в залежності від застосовуваної конструкції може становити в середньому 300-500 кгс / см². Як виняток можна привести конструкції, що не припускають пристрій піщаного шару для дренажу. У цьому випадку здійснюється проектування нежорстких дорожніх одягів, розрахованих на укладку в умовах супіщаних і піщаних грунтів. Модуль пружності такої основи може сягає 1200 кгс / см². Розрізняються конструкції і за кількістю технологічних пластів. Це може бути і щільна двошаровий одяг, і покриття на 5-6 шарів. Залежно від зовнішніх умов розробники проекту можуть додавати і додаткові шари, наприклад, з функцією ізолятора.

Типові конструкції тротуарів

Важливим компонентом у справі благоустрою міської інфраструктури є і тротуар. Його покриття також відноситься до різновидів дорожнього одягу, але, звичайно, з іншими техніко-експлуатаційними характеристиками, розрахованими на пішохідний рух. Конструкції тротуарів в різних регіонах не так сильно відрізняються між собою, так як кліматичні умови роблять на їх покриття менший вплив. Проте в проектуванні враховується категорія вулиці, її призначення, інтенсивність пішохідного трафіку, характеристики ґрунтової основи, а також ставлення тротуару до проїжджої частини. У стандартному вигляді конструкція дорожнього одягу може бути реалізована в умовах закріпленого грунту із застосуванням асфальтових і цементних розчинів. У деяких випадках використовуються керамічні і асфальтобетонні плити, а також слабкі на основі природного каменю. При цьому укладання може виконуватися в декілька шарів, як і у випадку зі звичайними дорогами.

Основа дорожнього одягу

Мабуть, це найбільш відповідальна частина загальної конструкції, оскільки на неї лягає функція зв`язки верхнього покриття з грунтом, а також розподіл навантажень. На практиці застосування основа забезпечує зниження напруги від впливу коліс, переводячи силовий потенціал в грунт. Таким чином, основа за рахунок земляного покриву створює в деякому роді амортизаційний ефект. Але не завжди дорожній одяг має відповідними характеристиками підстави, з точки зору захисту, від зовнішніх впливів. Наприклад, нижній пласт може володіти оптимальними робочими якостями, але під дією води буде поступово розмиватися. І навпаки, він може демонструвати стійкість до кліматичних впливів, але при цьому погано виконувати розподіл навантажень. З метою оптимізації різних характеристик будівельники виділяють і функціональні пласти в структурі підстави. Так, окремо розглядається несуча частина і допоміжні шари. У такій структурі базове покриття відповідає за механічну стійкість, а додаткові покриття протидіють тим же опадів.

Верхня частина

Зовнішня поверхня також виконує цілий ряд відповідальних функцій, головною з яких є безпосередній прийом навантажень від автомобілів. Прямий контакт має місце і по відношенню до кліматичних опадів, тому захисні якості у верхній частині можна назвати універсальними. Досягається багатофункціональність зовнішнього покриття за рахунок декількох шарів, як і в випадку з базовою частиною. Так, з метою підвищення стійкості до тріщин в покритті застосовуються спеціальні прошарку, до складу яких може входити геосітка і геотекстиль, а також модифіковані в`яжучі компоненти. На поверхні дорожній одяг має спеціальну обробку, яка також вберігає покриття від вологи і снігу. А крім захисних якостей практикується і посилення адгезивних властивостей поверхні. Спеціальні обробки, наприклад, використовують також для підвищення шорсткості і поліпшення зчеплення доріг з колесами.

додаткові шари

Залежно від умов експлуатації на дорожнє покриття можуть впливати різні негативні фактори. Не кожна типова конструкція може відповідати підвищеним навантаженням, з точки зору теплового, гідрологічного і механічного впливу. Наприклад, нежорсткі дорожні одягу відрізняються високою здатністю до дренажу і не потребують додаткових піщаних настилах, однак їх міцності якості можуть вимагати посилення. Для цього створюються прошарку між несучою частиною і верхніми шарами, а також прокладаються технологічні шари полімерної плівки переможе основи і грунту.

морозостійкий пласт

У плані несприятливого кліматичного впливу найбільш руйнівним є мороз. Захист на випадок експлуатації в умовах негативних температур передбачає використання зернистих матеріалів, серед яких пісок, піщано-гравійних сумішей, шлак і щебінь. Свого роду утепленням може виступати і ґрунтова основа, на якій формується дорожній одяг з базовими пластами. Однак, для запобігання промерзання земельного покриття мало - воно доповнюється укріпленими в`яжучими елементами, а також гідрофобізовані насипами і непучиністих матеріалами.

дренажна прошарок

Технологічні шари цього типу застосовуються на ділянках з земляними полотнами з недренуючих грунту. В обов`язковому порядку включення таких пластів розглядається в регіонах з рясним випаданням опадів. Основна функція дренажної прошарку полягає в забезпеченні водовідведення. Крім того, типові конструкції дорожнього одягу міських доріг, у яких шар дренажу буде вищою по відношенню до глибини промерзання, повинні виконуватися тільки з міцних і морозостійких матеріалів.

технологічні дефекти

Найбільш небезпечним явищем, яке може спричинити неправильне використання технології влаштування дорожнього одягу, вважаються проломи. У таких випадках є ризик повного руйнування полотна по всій товщині з проявом різких спотворень профілю конструкції. Менш небезпечні процеси лущення і викришування, які припускають поверхневі руйнування в результаті відшаровування в`яжучих елементів і втрати окремих частинок мінерального наповнення. Поширені помилки, з якими укладаються типові конструкції дорожнього одягу, також можуть спровокувати зсуви і освіту вибоїн. Формування відкритих глибин також призводить до витискування грунту на поверхню, що робить покриття непридатним для експлуатації.

висновок

За останні роки технології влаштування дорожніх покриттів мало змінилися. Впровадження в галузь нових рішень зачіпає переважно технічне забезпечення у вигляді появи сучасних машин, інструментів і обладнання для приготування та укладання різних верств. Матеріали ж, з яких влаштовуються дорожні одягу міських доріг, залишаються колишніми. Основу покриттів також складають цементні наповнення, пісок з гравієм і сполучні. Звичайно, все частіше вносяться і нові модифікують компоненти з добавками, але вони мають точковий характер підвищення експлуатаційних властивостей і радикально не змінюють характеристики типових конструкцій.