Цупиков С.Г. (ред.) Справочник дорожного мастера

Подождите немного. Документ загружается.

После продолжительных дождей

слой не уплотняется

Переувлажнение земляного

полотна и гравия

Прекратить работы до полного

просыхания

В сухую погоду на поверхности

образуется катун

Недостаток пылевато-глинистых

частиц

Убрать катун, полить поверхность

хлористым кальцием

На поверхности накатываются

гребни, волнистость

Недостаточная скелетность,

избыток мелких фракций

Срезать гребни, удалить с поверхности

мелкие фракции; усиленно утюжить с

поливкой водой

В период усиленного увлажнения

покрытие деформируется (колеи,

прорези)

Избыток мелкозема (частиц

мельче 0,05 мм), высокая его

пластичность

Вскирковать и ввести в смесь 2...3 %

извести по массе

При приемке выполненных работ СНиП допускает в отдельных местах следующие

отклонения от проекта:

- ширина ±10 см;

- отклонение толщины в сторону уменьшения - 10 %;

- ровность, измеряется 3-метровой рейкой в поперечном направлении -1,5

см, в продольном -2 см;

- уклон поперечного профиля ±0,05 %.

8.2.2. Устройство щебеночных оснований и покрытий

Щебеночное основание и покрытие часто устраивают на песчаном

подстилающем слое, которое должно быть тщательно спланировано и

уплотнено. Перед укладкой щебня подстилающий слой увлажняют. Расход

воды составляет около 5 % от массы щебня.

Надлежащее качество щебеночного основания или покрытия может быть

достигнуто при условии:

- применения каменных материалов, обладающих хорошей

цементирующей способностью;

- качественного уплотнения.

Форма частиц щебня должна быть близка к кубовидной. Содержание

лещадки в смеси не должно превышать 15 %. Наилучшим исходным

материалом для получения щебня являются карбонатные породы прочностью

60...70 МПа. Нежелательно применять каменные породы, не обладающие

достаточной цементирующей способностью, со стекловатой структурой:

кварциты, граниты, песчаники и др. Марки щебня по морозостойкости

приведены в табл. 8.2.5.

Таблица 8.2.5

Рекомендуемые марки щебня по морозостойкости для конструктивных слоев дорожной

одежды в различных условиях

Категория

дороги

Климатические

условия

Рекомендуемые марки щебня по морозостойкости

для щебеночных

покрытии

для щебеночных оснований

из стандартных

фракций

из укрупненных

фракций

I, II Суровые

Умеренные

Мягкие

F.50

F.25

F.15

F.20

F.25

F.15

III Суровые

Умеренные

Мягкие

F.50

F.25

F.15

F.50

F.25

F.15

F.25

F.15

IV, V Суровые

Умеренные

Мягкие

F.50

F.25

F.15

F.25

F.15

F.25

F.15

П р и м е ч а н и е . Климатические условия считаются суровым при среднемесячной температуре

наиболее холодного месяца в году ниже -15 °С, умеренными от -5 до -15°С. мягкими - до -5



С.

Толщина конструктивного слоя щебеночного основания или покрытия

колеблется в зависимости от характера и интенсивности движения и

составляет от 12...14 до 25...30 см. Типы щебеночных покрытий и оснований

приведены в табл. 8.2.6.

Таблица 8.2.6

Щебеночные основания и покрытия

Тип

конструкции

Материалы Пределы применения

А. Конструкции из фракционированного щебня

Щебеночные

основания

1. Щебень из метаморфических и осадочных пород марок по

прочности (износу): 1200(И1), 1000(И2), 800(И3); из

изверженных пород: 1400(И1), 1200(И2); 1000(И3);

Для дорог всех категорий

2. Щебень марок по прочности (износу): 800(И4), 600(И4) Для дорог III...IV

категорий

Щебеночные

покрытия

То же, что по п. 1 При интенсивности

движения до 1000

авт./cyт.

Б. Конструкции из рядовых щебеночных смесей

Щебеночные

основания

Смесь из щебня марок но прочности (износу): 800(И4), 600(И4); Для дорог IV...V

категорий

Щебеночные

покрытия

То же При интенсивности

движения до 200 авт./сут.

То же, с добавками до оптимальною состава, по типу гравийных

смесей

То же, до 500 авт./сут.

Технологическая последовательность работ при устройстве покрытия из

фракционированного щебня заключается в следующем:

1. Вывозка щебня фракции 40...70 мм из расчета около 70 % от общей

потребности.

2. Разравнивание щебня бульдозером или автогрейдером.

3. Прикатка щебня легким или средним катком в зависимости от

прочности щебня.

4. Вывозка щебня фракции 15...25 мм из расчета около 20 % от общей

потребности.

5. Распределение щебня щебнераспределителем.

6. Уплотнение щебня средним или тяжелым катком с поливом водой.

7. Вывозка и распределение щебня фракции 5...10 мм из расчета около 10

8. Уплотнение щебня тяжелым катком с поливкой водой. Техническая

характеристика щебнераспределителей приведена в табл. 8.2.7.

Таблица 8.2.7

Техническая характеристика щебнераспределителей

Модель,

марка

Скорость

рабочая,

км/ч

Ширина

обработки,

Плотность

распределения щебня,

/100 м

Производительность,

/ч

Габаритные

размеры, м

Масса, т

Подвесной с гидроприводом на КамАЗ-55111

ЩРП-

3,05

до 8 0,25...3,05 0,7...1,4 125..340 2,02,7l,7 1,8

Прицепной к самосвалам КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ

ДРО-645 до 3 0,25...3,05 0,7... 1,4 120 3,23,41,46 2,1

Самоходный на колесном шасси

ДС-49 до 6,3 2,5...3,7 - 75 - 9,5

Самоходный на гусеничном ходу

ДС-8

ДС-127

0,1...0,8

0,05...1,1

3,0...3,5

5,0...9,0

70...115

300

12,4

2,5 без

трактора

Навесной на тракторе «Беларусь»

Т-224 до 5,6 3,5 - 30 -

2,3 без

трактора

Укатка щебеночного покрытия является самым важным этапом работ, от которого в

большой степени зависит качество готового покрытия. При несоблюдении технологии в

процессе укатки могут появиться дефекты:

1. Волнообразование. Волны (гребёнка) появляются вследствие

превышения скорости движения катка, избыточного увлажнения основания,

превышения допустимой массы катка.

2. Перекат. Отсутствие заклинки происходит из-за излишнего числа

проходов катка, стекловидной структуры щебня; несвоевременного

увлажнения щебня и др.

3. Образование мертвых полей. Они возникают в тех случаях, когда в

щебеночную россыпь снизу проникает песок во время укатки. Песок

расстраивает процесс уплотнения, проникая между щебенками. Песок

разобщает щебень и препятствует образованию монолита. Поэтому на

поверхности песчаного подстилающего слоя необходимо создавать

противозаиливающий слой, например, из щебня фракции 3(5)...10-мм

толщиной 3...4 см или путем укладки геотекстиля.

Для устранения волнообразования необходимо снизить скорость катка до

минимума, и если не помогает, использовать для уплотнения каток меньшей

массы. Волны следует устранять автогрейдером. Если образование волн

произошло из-за переувлажнения основания, то уплотнение надо

приостановить до просыхания грунта. В некоторых случаях удаляют щебень

и песок и заменяют неустойчивый грунт.

Исправление переката требует перегрохочения всей массы щебня или его

части вдоль перекатанной полосы и добавления остроугольного щебня или

поливки вяжущими материалами.

Если песок проникает в россыпь, необходимо немедленно приостановить

уплотнение или увеличить слой щебня, или, разобрав его, распределить на

подстилающем слое высевки толщиной 2...3 см.

Признаками окончания уплотнения россыпи могут служить: отсутствие

следа от катка и подвижности щебенок, исчезновение волны, раздавливание

щебенки, брошенной под валец катка, тогда как при недостаточном

уплотнении происходит Вдавливание в кору брошенной под каток щебенки.

Рекомендуемые типы катков для различных материалов по периодам укатки

приведены в табл. 8.2.8.

Таблица 8.2.8

Рекомендуемые типы катков

Марка щебня по прочности

Масса

катка, т

Давление

кгс/см

Па

Масса

катка, т

Давление

кгс/см

Па

Масса

катка, т

Давление

кгс/см

Па

I период

уплотнения

II период

уплотнения

III период

уплотнения

1400 и 1000 для изверженных и 1200 для

метаморфических пород

10...16

30...40

4...5

8...13

16...35

65...75

5...6

10...18

16...35

65...80

6...7

800 для изверженных, 1000 для

метаморфических, 1000... 800 для осадочных

10...16

30...40

4...5

8...13

16...35

45...70

5...6

10...13

16...35

60...75

6...7

пород

600 для осадочных и метаморфических пород 3...6

20...30

3...4

6...10

10...16

40...45

4...5

6...10

10...16

45...70

4...6

600 для изверженных, 300 для

метаморфических пород

3...6

20...30

3...4

6...8

10...16

30...40

4...5

6...8

10..16

30...40

4...5

П р и м е ч а н и е . В числителе приведены масса и линейное давление для катков с металлическими

вальцами, в знаменателе - масса и давление воздуха в шинах для катков на пневматиках.

8.2.3. Устройство мостовых

Мостовой называется дорожное покрытие, состоящее из небольших

элементов различных форм и размеров, укладываемых вплотную друг к

другу. По материалу они подразделяются на мостовые из естественного

камня и из искусственных материалов. Мостовые требуют больших затрат

ручного труда, поэтому применять их следует лишь в редких случаях после

тщательного технико-экономического сравнения с другими возможными

вариантами.

Типы мостовых, пределы их применения и технология устройства

мостовых различных типов приведены в табл. 8.2.9. и 8.2.10.

Таблица 8.2.9

Типы мостовых

Типы мостовых и виды

мощения

Варианты

оснований

Размеры камня, см

Пределы применения

ширин

длина

высота

1. Из булыжного камня Песчаное,

гравийное

10...20 10...20 14...18 Для дорог IV...V категорий при

наличии местного камня

2. Из колотого камня (шашки) То же 10...20 10...20 14...18 То же

3. Из литой шлаковой брусчатки То же 12...15 15...30 14...16 В районах металлургических

заводов при организованном

производстве шлаковой брусчатки

4. Из мозаиковой шашки,

уложенной поперечными

рядами, косыми рядами или по

кривым дугам

Щебеночное 8...10 8...11 9...10 В районах каменных карьеров

Бетонное 7...10 7...11 8...9 По особому обоснованию

5. Из колотой брусчатки,

уложенной поперечными или

косыми рядами

Песчаное 12...15 15...30 14...16 То же

Щебеночное 12...15 15...30 11...13

Бетонное 12...15 15...30 9...11

Таблица 8.2.10

Технология устройства мостовых

Рабочие операции Машины

Фронт работ,

Типы покрытий по табл.

8.2.9

1 2 3 4 5

Подготовка земляного полотна Автогрейдеры 400 + + + + +

Подготовка основания (по специальной

технологии)

- - + + + + +

Подготовка песчаного слоя Вручную Любой + + + + +

Доставка штучного материала на обочины Автомобили Любой + + + + +

Сортировка и подача материала Вручную 50 + + + + +

мостовщику

Установка версты с опережением Вручную 50 + + - + -

Мощение Вручную 50 + + + + +

Расщебенка мостовой Вручную 50 + + - - -

Уплотнение трамбованием Вручную 50 + + + + +

То же, катками Самоходные катки (5

т)

200 + + + + +

Засыпка песком Вручную 50 + + - - -

Поливка водой Поливомоечная

машина

200 + + - - -

Заливка швов цементным раствором или

битумной мастикой

Вручную заливщиком

швов

50 - - + + +

Уборка излишнего песка Поливомоечная

машина

200 + + - - -

Примечания.

1. Знаком «+» отмечены выполняемые операции и применяемые машины при устройстве мостовых

различных типов

2. Укладка версты на 8...10 м опережает основные работы, высота верстового камня на 4

см более принятой средней.

1. Мощение ведут одновременно по всей ширине с небольшим (0,7...1,0 м) опережением у обочин. При

продольном уклоне мощение ведут снизу вверх.

2. Высота соседних камней не должна отличаться более чем на 2 см; камни удлиненной формы

укладывают перпендикулярно к оси дороги удлиненными гранями; более крупные камни укладывают ближе

к краям проезжей части; укладку ведут с перевязкой швов в продольном и поперечном направлениях;

зазоры между камнями должны быть треугольной формы

8.3. Устройство дорожных одежд из укрепленных грунтов и местных

малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими

Грунты и малопрочные каменные материалы, укрепленные вяжущими,

применяют для устройства дорожных оснований под усовершенствованные

капитальные и облегченные покрытия, а также для устройства покрытий

облегченных и переходных типов со слоем износа в виде поверхностной

обработки с использованием прочных каменных материалов.

Важнейшие факторы, определяющие возможность укрепления грунтов,

выбор вяжущих и оптимальное количество, находятся в прямой зависимости

от минералогического и зернового составов коллоидно-химических свойств,

содержания и состава солей, содержания и состава гумусовых веществ.

Под искусственным укреплением следует понимать совокупность

технологических операций в сочетании с добавками вяжущих или других

веществ, обеспечивающих стабильность грунтов. Методы укрепления и

характеристика основных свойств укрепленных грунтов приведена в табл.

8.3.1.

Таблица 8.3.1

Методы укрепления грунтов

Методы укрепления

Материалы, применяемые

для укрепления

Грунты,

рекомендуемые для

укрепления

Характеристика основных

свойств укрепленных грунтов

Солевые растворы со

скелетными добавками

и уплотнением

Хлористый кальции СаС1

хлористый магний MgСl

хлористый натрий NaС1,

вода в оптимальном

количестве

Гравелистые

оптимальною состава,

глины, суглинки,

супеси и пески,

улучшенные

добавками до

оптимального состава

Уменьшение истираемости и

устранение пылимости в

засушливых районах.

Уменьшение

водопроницаемости и

стабильное сохранение

плотности

Методы укрепления Материалы, применяемые

для укрепления

Грунты,

рекомендуемые для

укрепления

Характеристика основных

свойств укрепленных грунтов

связности на дорогах со слабым

движением

Минеральные

вяжущие материалы

Портландцементы,

шлакопортландцементы, и

известковошлаковые,

гипсошлаковые цементы,

известь гашеная и

негашеная, силикат натрия

Суглинки, супеси,

гравелистые и

щебенистые грунты

Высокая механическая

прочность и связность, высокая

морозо- и водоустойчивость,

плохое сопротивление

истиранию

Органические

вяжущие материалы

Битумы вязкие и жидкие,

лепи, битумные и дегтевые

эмульсии, пасты,

высокосмолистые нефти

Суглинки, супеси,

гравелистые и

щебенистые грунты

Грунты приобретают

необратимую связность,

водоустойчивость,

водонепроницаемость и

способность к повторному

уплотнению, хорошо

сопротивляются истиранию

Высокомолекулярные

соединения и

синтетические

гидрофобные смолы

Фурфулол-анилиновые и

формальдегидные,

карборидные и др. смолы

Все разновидности,

но преимущественно

суглинки и глины

Гидрофобность,

капиляронепроницаемость,Z

необратимая связность и

неразмокаемость

Комплексные Сочетание добавок

минеральных и органических

вяжущих, а также

высокополимерных

соединении или

синтетических гидрофобных

веществ

Те же Наиболее высокая необратимая

связность. Водоустойчивость и

прочность достигается при

меньших оптимальных

дозировках вяжущих веществ

Термическая

обработка (прогрев,

обжиг, плавление)

фунта

Уголь, газ, электрическая

энергия

Глины, суглинки Высокая механическая

прочность (происходит

коренное изменение

свойств и химико-

минералогического состава

грунтов)

Электрохимическая

обработка

Электрический постоянный

ток при длительном

воздействии, известь

негашеная

Глины, суглинки,

супеси

Уменьшение влажности

повышение связности и

прочности грунта

8.3.1. Требования, предъявляемые к грунтам, подлежащим укреплению вяжущим и

укрепленному грунту

Для устройства дорожных оснований и покрытий можно применять все

виды и разновидности крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов

[23]. При этом крупнообломочные грунты не должны иметь частиц крупнее

40 мм, суммарное количество частиц от 2 до 25 мм не должно быть более 70

% по массе, для частиц мельче 0,5 мм число пластичности W

пл

должно быть

не более 12.

Жирные глины с числом пластичности более 27 непригодны для

укрепления любыми видами вяжущих. Непригодны также грунты с

содержанием гумусовых веществ более 2 % для дорожных одежд во II

дорожно-климатической зоне и 4 % - в III...V климатических зонах.

При подборе составов смесей крупнообломочных грунтов

руководствуются кривыми оптимального зернового состава (рис. 8.3.1). В

смесях, близких к оптимальному составу, отклонения содержания отдельных

фракций не должны быть более 10 %. Допускается применение

крупнообломочных грунтов с прерывистой гранулометрией, если

наибольшие и наименьшие размеры не выходят за пределы кривых

оптимальных смесей.

Рис. 8.3.1. Кривые оптимального гранулометрического состава крупнообломочных

грунтов, укрепляемых вяжущими материалами, при максимальном содержании частиц

размером:

1 - 5 мм, 2 - 15 мм; 3 - 25 мм, 4 - 40 мм

Требования к минеральному вяжущему устанавливаются в зависимости от

назначения конструктивного слоя в дорожной одежде и дорожно-

климатической зоны проложения дороги. Рекомендуется применять

портландцементы М-400 для покрытий и М-300 для основания дорог во II и

III зонах; портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый

портландцемент М-200 для нижнего слоя основания во II...V зонах, для

основания и покрытия в IV-V зонах. Предпочтение следует отдавать

портландцементам алитовым (не менее 40 % 3CaOSiО

трехкальциевого

силиката с содержанием не более 10 % трехкальциевого алюмината

3CaOAI

) с удельной поверхностью не ниже 4000 см

/г.

Известь можно применять I и II сортов как гашеную так и негашеную.

Предпочтение отдают негашеной извести. В гашеной извести чистой окиси

кальция должно быть более 70 %. Расход минеральных вяжущих для

укрепления грунта приведен в табл. 8.3.2.

Таблица 8.3.2

Расход минеральных вяжущих

Грунты

Расход (ориентировочный), % массы смеси (в числителе), кг на м

Z грунта (в

знаменателе)

портландцемента,

шлакопортландцемента

извести

известково-шлакового

цемента

для верхнего

слоя

основания

или

покрытия

для нижнего

слоя

основании

для верхнею

слоя

основания

или

покрытия

для

нижнего

слоя

основании

для верхнею

слоя

основания

или

покрытия

для

нижнего

слоя

основании

Крупнообломочные,

гравийные, дресвяные,

щебенистые,

грунтогравийные,

грунтощебенистые смеси,

пески гравелистые, крупные,

средние, близкие к

оптимальному составу

4...8

80...180

3...6

60...120

3...6

60...120

3...4

60...80

Супеси (близкие к

оптимальному составу)

легкие крупные, пылеватые;

суглинки

8...12

160...240

4...7

80...140

6...8

100...140

4...6

70..100

Пески и супеси с числом

пластичности не менее 3 при

добавкеZ золыZ уноса или

золошлаковой смеси (15...25

% массы смеси)

4...7

80...140

3...4

60...80

2...4

35...80

2...3

35...60

Назначение активных добавок к основному вяжущему приведено в табл.

8.3.3.

Таблица 8.3.3

Активные добавки для улучшения свойств грунтов, укрепляемых

минеральными вяжущими

Основное вяжущее для

укрепления грунта

Добавки к укрепляемой грунтовой смеси и их назначение

Портландцемент Известь гашеная и негашеная - для повышения прочности при укреплении

кислых глин, тяжелых суглинков, супесей и песков при водородном показателе

рН менее 7; засоленных грунтов; грунтов с влажностью на 4...6 % больше

оптимальной

Хлористый кальций, хлористый нутрий, углекислый калий - для

приготовления и укладки укрепленною грунта при температурах воздуха ниже

+5°С и отрицательных; при укреплении тяжелых суглинков; кислых и

гумусированных грунтов

Водные растворы жидкого стекла, сернокислого магния, сернокислого и

углекислого натрия, каустической соды - для ускорения и увеличения прочности

укрепленною грунта

Жидкий битум, сырая высокосмолистая нефть - для повышения

морозостойкости крупнообломочных и песчаных грунтов неоптимального

зернового состава

Хлорное железо, сернокислое железо - для повышения водо- и

морозостойкости при укреплении глин и суглинков

Известь Жидкое стекло, хлористый кальций, хлорное или сернокислое железо,

сернокислый натрий, каустическая сода - для ускорения твердения, повышения

прочности и водоустойчивости при укреплении глинистых грунтов

Органические вяжущие материалы применяют с учетом климатических

условий района строительства, назначения конструктивного слоя в дорожной

одежде, минералогического и зернового состава укрепляемого грунта (табл.

8.3.4).

Таблица 8.3.4

Органические вяжущие материалы, применяемые для укрепления грунтов

Виды вяжущих Рекомендуемые марки вяжущих

Нефтяные

жидкие битумы

Классы СГ, МГ, МГО марок 25/40, 40/70, 70/130

Разжиженные

нефтяные битумы

Приготавливаемые из вязких битумов марок БНД 40/60, 60/90, 90/130 с использованием

разжижителей: для класса СГZ - масел сланцевого или каменноугольного, керосина,

моторного топлива; для класса МГ - дёгтя, дорожного мазута, сырой нефти. Вязкость

, не более 100 с

Сланцевые

жидкие битумы

Марки С 12/30, С 20/35, С 35/70, С 70/130

Битумные

эмульсии

Анионные прямого типа, медленно распадающиеся из вязких битумов марок БНД

200/300, 130/200, 90/130, 60/90, 40/60. Содержание битума в эмульсии 35...55 %

Каменноугольные

жидкие дегти

Марки Д-2, Д-3, Д-4, Д-5

Битумные пасты По свойствам близкие к эмульсиям на твердых эмульгаторах

Высокосмолисты

е нефти

Содержание фракции, вскипающих при температурах до 360°С в количестве до 35 %.

Вязкость , не менее 7 с

Для повышения качества грунтов, укрепленных органическими вяжущими

материалами, вводят различные добавки в зависимости от используемого

вяжущего и вида грунта (известь, сланцевая зола, зола уноса, амины,

синтетические жирные кислоты и др.).

Расход органических вяжущих для укрепления грунтов дан в табл. 8.3.5.

Таблица 8.3.5

Ориентировочный расход органических вяжущих для укрепления грунтов

Укрепляемые грунты Расход, % от массы грунта (в числителе), кг на 1 м

грунта (в знаменателе)