Материал: 2296

весным кирковщиком, для уплотнения – самоходные катки на пневмошинах, комбинированные или вальцовые.

При реконструкции дорог производится усиление дорожной одежды, что является наиболее частым видом реконструкции.

Усиление существующей дорожной одежды должно обеспечивать общую ее прочность, соответствующую требованиям перспективного движения автотранспорта на конец срока службы, то есть до следующего капитального ремонта или реконструкции. Срок службы дорожной одежды зависит от ее капитальности, дорожно-климатических условий и уровня надежности.

Основанием для назначения толщины слоя усиления должны быть результаты диагностики и оценки состояния автомобильных дорог, проводимых в соответствии с «Правилами диагностики» ОДН 218.0.006.

Для определения перспективной интенсивности движения к концу срока службы дорожной одежды применяются следующие зависимости:

- в случае роста интенсивности движения по геометрической про-

грессии

- в случае роста интенсивности движения по линейной зависимости

где NT – интенсивность движения в год Т, который принимают равным сроку службы Тсл дорожной одежды, авт./сут; NH – начальная интенсивность движения, определенная при диагностике автомобильных дорог, авт./сут; q – расчетный показатель ежегодного прироста интенсивности движения, определяемый как средний годовой прирост по данным измерения фактической интенсивности движения за ряд предыдущих лет (измеряется в относительных величинах), в случае снижения интенсивности движения величина q является отрицательной.

Перспективная интенсивность движения приводится к расчетной нагрузке А1, А2 или А3 в зависимости от того, какой вид большегрузных многоосных транспортных средств присутствует в потоке на данной автомобильной дороге.

Далее по формулам ОДН 218.046-2002 определяется требуемый модуль упругости Етр дорожной одежды в зависимости от количества приложений расчетной нагрузки за срок службы.

В период диагностики определяется фактический модуль упругости дорожной одежды Еф. При определении упругого прогиба дорожных одежд возможно использование двух групп приборов:

-динамические («Дина 3М» и ему подобные);

-статические (прогибомеры различных модификаций).

46

При этом динамические приборы для определения прочности дорожных одежд должны применяться в местах движения автомобилей (на перегонах), статические – в местах остановок (светофоры или стоянки).

Фактический модуль упругости дорожной одежды должен определяться в расчетный период. Расчетный период (весенний) – это период, когда грунты земляного полотна оттаивают на глубину 0,5 м от низа дорожной одежды, имеют наибольшую влажность и наименьшую прочность.

Для определения расчетного периода необходимо измерение упругого прогиба в контрольных точках в течение всего года. Период времени, в течение которого получены наибольшие значения упругих прогибов, соответствуют расчетному периоду.

В случае, если определение упругого прогиба дорожной одежды при диагностике произведено не в расчетный период, то, имея измерения на контрольных точках, можно привести упругий прогиб к расчетному периоду через коэффициент приведения

lд

где lр – упругий прогиб в расчетный период; lд – упругий прогиб, измеренный в период диагностики.

По полученным упругим прогибам рассчитывается фактический модуль упругости:

где Р – удельная нагрузка по площади круга; D – диаметр круга, равновеликого площади отпечатка спаренных колес грузового автомобиля; l – упругий прогиб в расчетный период; μ – коэффициент Пуассона дорожной одежды, μ ≈ 0,3.

Для расчетов толщин слоев усиления необходимо знать модуль упругости асфальтобетона Е1, который предусмотрено укладывать в покрытие. Согласно ОДН 218.046-2002 модуль упругости асфальтобетона зависит от марки битума и температуры в расчетный период. После этого определяются соотношения

Е1 Е1

Для определения толщины слоя усиления используется номограмма ОДН 218.046-2002. В любом случае соотношение Етр/Е1 будет больше

Еф/Е1. По номограмме (рис. 29) определяется h .

D

47

По полученному соотношению h определяется толщина слоя уси-

D

ления h, так как D известно.

Рис. 29. Фрагмент номограммы ОДН218.046 и ход определения h/D

В процессе расчета слоев усиления необходимо учитывать, что материал этих слоев не должен быть по качеству ниже, чем материал существующего покрытия.

На многих существующих автомобильных дорогах дорожные одежды рассчитывались на нагрузку 60 кН. В этом случае для усиления дорожной одежды необходимо 2 или 3 слоя асфальтобетона, в некоторых случаях усиление укрепленным цементом или комплексным вяжущим слоев основания с использованием ресайклера.

Определение толщин слоев усиления является расчетом на прочность. Все конструкции дорожных одежд необходимо проверять по трем критериям: сопротивлению сдвигу в грунте земляного полотна и малосвязных слоях дорожной одежды, сопротивлению растяжению при изгибе монолитных слоев и на морозное пучение.

3.2. Способы разборки слоев дорожных одежд и повторного использования их материалов

Полная разборка существующей дорожной одежды должна обеспечить возможно меньшее перемешивание материалов слоев, для эффективного дальнейшего их использования.

Технология полной разборки слоев существующей дорожной одежды заключается в следующем.

48

Послойное рыхление слоев существующего покрытия и основания, кроме песчаного, с использованием дорожных фрез, бульдозеров с навесным рыхлителем за несколько параллельных проходов вдоль проезжей части. Для слоев из гравийных и гравийно-песчаных смесей можно применять автогрейдеры с кирковщиком. Проходы дорожных машин с рыхлителями должны осуществляться с перекрытием смежных полос на 0,2–0,25 ширины захвата. Для разборки цементобетонных покрытий и оснований и других прочных слоев из материалов, обработанных цементом, целесообразно применение автобетоноломов различных конструкций, разрушающих прочные слои пневмоударным или гидроударным способом. Разрушенный материал слоя сдвигается в кучи, расположенные на расстоянии 15–20 м одна от другой бульдозером.

Из куч материал разрушенного слоя грузится в автомобилисамосвалы для транспортирования на промежуточные склады. Для погрузки используются фронтальные погрузчики, экскаваторы с ковшом прямая или «обратная лопата».

В ряде случаев разборка верхнего слоя из асфальтобетона или цементобетона производится на часть толщины. Такая необходимость возникает при выравнивании существующего покрытия, на котором в процессе эксплуатации образовались колеи, наплывы и другие неровности; при удалении верхнего ослабленного слоя покрытия; при необходимости уменьшить толщину существующего покрытия перед укладкой нового слоя для выравнивания или усиления существующей дорожной одежды без изменения вертикальных отметок ее поверхности. Последнее решение наиболее часто применяется в городских условиях, для сохранения высоты расположения бортовых камней над поверхностью покрытия.

Для частичной разборки верхнего слоя применяют машины для холодного фрезерования покрытия (рис. 30), рабочим органом которых является фреза-барабан, снабженная высокопрочными режущими зубьями. При фрезеровании срезается слой покрытия заданной толщины, с погрузкой материала с помощью транспортера в транспортное средство или отсыпки в отвал.

Рис. 30. Самоходная машина для холодного фрезерования асфальтобетонного покрытия (холодная фреза): 1, 3– ходовое оборудование; 2 – транспортер для погрузки продукта фрезерования в транспортное средство или отсыпки в отвал;

4 – фреза-барабан;

Рабочий орган машины в процессе работы охлаждается водой. Поверхность покрытия, остающаяся после фрезерования, используется как

49

основание для нового слоя покрытия. Машины для холодного фрезерования должна обеспечивать:

-необходимую глубину фрезерования;

-требуемый поперечный уклон;

-заданный продольный уклон;

-чистоту кромки фрезерования.

Внастоящее время существует большое количество марок машин для холодного фрезерования покрытий шириной от 1,3 до 4,2 м при максимальной глубине фрезерования от 150 до 300 мм.

Выбор марки холодной фрезы зависит от объема работ и необходимой глубины фрезерования с учетом технико-экономических показателей.

При оценке возможности и целесообразности использования материалов, полученных при разборке существующих дорожных одежд, выполняются:

- визуальная оценка состояния материалов и предварительное определение вида сооружения, в котором они могут быть использованы (слои вновь строящейся дорожной одежды, укрепление обочин, строительство временного объезда и др.);

- определение вида работ, необходимых для приведения материалов

всостояние, пригодное для их использования в том или ином сооружении (дробление крупных кусков или фракций материалов, введение добавок);

- разработка технологии строительства из данных материалов намеченных сооружений, включая способы обработки вяжущим, регенерацию старого асфальтобетона или продуктов фрезерования асфальтобетонного покрытия на заводе;

- технико-экономическая оценка применения продуктов разборки старой дорожной одежды в тех или иных сооружениях в сравнении с использованием новых материалов.

После установления вида сооружения, где может быть использован данный материал, производится в необходимых случаях испытание этого материала в лабораторных условиях для определения соответствия требованиям ГОСТов, СНиПов и других нормативных документов.

Вслучае обработки продуктов разборки старой дорожной одежды вяжущим подбор состава смесей производится по действующим нормативным документам в лабораторных условиях.

3.3. Способы регенерации дорожных одежд и покрытий

При реконструкции автомобильных дорог широкое распространение находят методы регенерации и повторного использования материалов дорожных одежд.

Регенерация в переводе с латинского языка – восстановление, возро-

50