Тема 2. Общие понятия об элементах дорог
/. Дорожные одежды, их типы и конструктивные слои.
2. Сооружения и устройства для отвода воды от дороги.
3. Водоотводные сооружения—мосты, трубы, дренажные системы.
4. Сооружения обслуживания движения.
1, Дорожные одежды, их типы и конструктивные слои. Дорожные одежды размещают в углублении в поверхности земляного полотна, именуемом дорожным корытом, которое устраивают глубиной, соответствующей толщине дорожной одежды, уменьшенной при профиле с присыпными обочинами или же увеличенной глубины при ограждении проезжей части бортами. На дорогах с кюветным профилем при устройстве дорожных одежд переходного типа (в основном из укрепленных грунтов) корыто можно не устраивать, а конструкцию дороги выполнять уплотнением материалов дорожной одежды, распределяемых по спрофилированной поверхности дорожного полотна на всю ширину.
Дорожная одежда воспринимает непосредственно вес автомобиля, передаваемый через колеса. Чтобы движение по дороге осуществлялось устойчиво и без толчков, поверхность дороги должна быть ровной, нескользкой, прочной, беспыльной. Верхний слой дорожной одежды называют покрытием проезжей части. Покрытие проезжей части устраивают из наиболее прочных материалов, выдерживающих непосредственное действие колес, выражающееся в вертикальных нагрузках, равных весу автомобиля G, приходящемуся на колесо, и горизонтальных силах Т, преодолевающих сопротивления движению. При изменении скорости движения и необходимости по условиям безопасности движения на дороге резко уменьшить скорость наибольшие горизонтальные силы торможения достигают величины, определяемой по формуле (3):
(3)
где (р - коэффициент сцепления колеса с дорогой. Под воздействием внешних сил поверхность дороги деформируется (рис. 11, а, б).
Из рассматриваемых эпюр видно, что целесообразно дорожную конструкцию проектировать из различных по прочности материалов. Толщина слоев зависит от действующих нагрузок: веса, передаваемого на колесо, зависящего от типа и грузоподъемности автомобилей, движение которых ожидается на дороге, скорости движения, определяющей величину сопротивления движению и свойств материала дорожной одежды.
По свойствам материала, применяемого для устройства покрытия проезжей части, различают два типа покрытий:
1 - жесткие, материал которых работает на изгиб, обладая свойством плиты. Сюда относятся покрытия из цементобетона (рис. 12). Покрытия могут быть из бетона с арматурой из стальных прутьев предварительно напряженных и без предварительного напряжения и без арматуры. Жесткость плит предопределяет изменения объема при изменении температуры и требует учета температурных деформаций при конструировании.
2 - нежесткие, материал которых способен деформироваться при изменении температуры за счет пластичности и не требует конструктивных мероприятий, зависящих от изменения температуры (рис. 13).
Покрытие проезжей части укладывают на основание (рис. 12, 13), устраиваемое преимущественно из местных материалов (с целью снижения строительной стоимости), передающих нагрузки от транспортных средств на земляное полотно.
Нежесткие дорожные одежды различают по типам покрытия:
усовершенствованные капитальные применяют на дорогах /, II, 111 технических категорий, на основных дорогах и строительных объектах. К ним относятся цементобетонные, монолитные и сборные покрытия, асфальтобетонные из смесей, укладываемых в горячем состоянии;
усовершенствованные облегченные, на дорогах 111, IVи IVn категорий и на первой очереди дорог //, ///„ категорий. К ним отнесены покрытия из асфальтобетонных смесей, укладываемых в теплом и холодном состоянии, состоящие из подобранных смесей каменных материалов, связанных органическими вяжущими материалами; из битумоминеральных смесей, приготовленных в установке и устраиваемых методом пропитки, полупропитки и смешения на дороге; из крупнообломочных (до 40 мм), песчаных и супесчаных грунтов, обработанных битумной эмульсией или цементом смешением в установке с устройством поверхностной обработки. Различие между смесями для капитальных и облегченных покрытий заключается в том, что для капитальных покрытий применяют щебень более прочных каменных пород и для повышения плотности добавляют мелко измельченный минеральный порошок. Это повышает прочность и долговечность покрытия, но увеличивает стоимость. Капитальные покрытия применяют при высокоинтенсивном и тяжелом движении;
переходные - на дорогах IV, V категорий. К ним отнесены покрытия щебеночные, гравийные и из других прочных минеральных материалов с необходимым уплотнением их при строительстве;
низшие - на дорогах V категории из грунтов, укрепленных или улучшенных различными местными материалами.
Для устройства оснований под покрытие применяют щебень, гравий и песок. В местах отсутствия каменных материалов применяют керамдор и грунты, укрепленные жидкими битумами и дегтями.
С целью снижения стоимости дорожной одежды различные материалы располагают слоями так, чтобы прочность их в том или ином слое соответствовала напряжениям, которые возникают в этом слое от нагрузки. Поэтому при тяжелом движении на дороге дорожная одежда должна быть устроена из более прочных материалов, определенной толщины, зависящей от нагрузки на колесо расчетного автомобиля.
Таким образом, во всех типах дорожных одежд выделяют (рис. 12, 13):
покрытие - слой из наиболее прочных материалов, непосредственно воспринимающий нагрузки от колес проходящих транспортных средств, обеспечивающий спокойное движение по ровной поверхности. На поверхности покрытия может быть уложен слой износа, периодически восстанавливаемый по мере разрушения его движением;
основание - прочные слои (один и более) из каменных материалов, воспринимающие передаваемую через покрытие нагрузку от движущихся транспортных средств и в рассредоточенном виде передающие ее на грунт земляного полотна дороги. Нижние слои основания делают из более дешевых материалов;
дренирующие и морозозащитные слои для отвода воды, как правило, устраиваются из песчаного материала.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.