Материал: 2308

томобильно-дорожной академии (СибАДИ, проф. А.В. Смирнов), их ранее делили по степени пластичности на два типа: жесткие и нежесткие. Эти свойства жесткости будут рассмотрены ниже, а здесь следует отметить влияние этих типов покрытий на технологию их устройства. Монолитные цементобетонные покрытия устраивают из «литых» или «жестких» цементобетонных смесей при водоцементном отношении 0,20÷0,45, их технологию уместно назвать «мокрой». Асфальтобетонные горячие смеси уплотняют в покрытии укаткой при температуре 110÷130 ºС, такую технологию уместно назвать «горячей». Вместе с высокой прочностью и долговечностью «мокрые» технологии по строительству монолитных покрытий и оснований ограничены теплым строительным сезоном (tвозд > 0 ºС) и требуют выдержки слоев в течение 28 суток. «Горячие» технологии не требуют выдержки, но также ограничены строительным периодом (tвозд > 0 ºС). Стремление исключить влияние погодно-климатических условий на «мокрые» и «горячие» технологии строительства покрытий привело к их изготовлению на заводах в виде сборных плит с последующей сборкой на дорогах даже при отрицательных температурах. Таким образом, были созданы десятки разновидностей сборных плит покрытий, пригодных для строительства дорог на слабых грунтах и в зимнее время.

На рис. 1.4 приведены лишь несколько дорожных конструкций. В действительности в практике дорожного строительства России применяют гораздо большее число вариантов, которое возникает от освоенности до- рожно-строительными организациями (или компаниями) разнообразных технологий и материалов. Количество вариантов равнопрочных дорожных конструкций с асфальтобетонным или цементобетонным покрытием и с укрепленным монолитным или дискретным основанием может достигать 80. Однако не все они полностью могут быть использованы для строительства в разное время года. Например, песчаный подстилающий слой и щебеночное основание конструкций под номерами 3, 5, 6, 8, 9 и 11 могут быть построены в зимнее время, что обеспечит ритмичность строительного процесса.

При разнообразии конструкционных, функциональных и технологических свойств дорожных конструкций целесообразно их характеризовать по степени жесткости, характеризующей гибкость плиты покрытий дорожной конструкции.

В последние годы можно отметить конструктивное улучшение дорожных конструкций. На рис. 1.5 показана дорожная конструкция из монолитного покрытия, подстилаемого скрытоколейным элементом, усиливающим основание в местах концентрации проходов колес автотранспорта.

Рис. 1.4. Дорожные конструкции с цементобетонными и асфальтобетонными покрытиями для дорог I, II, III и IV категорий: 67 – толщина дорожной конструкции в см; Е0 = 41 МПа – модуль упругости суглинка тяжелого при относительной влажности Wот = 0,7; Щ – щебень фракционный I марки; Щ I–IV – щебень рядовой I–IV марок; П – песок; С+Ц – супесь тяжелая, суглинок, укрепленные цементом I класса (марка прочности). В общее число автомобилей входят автомобили с нагрузкой на ось 100 кН 20–50 %, автомобили грузоподъемностью 2–5 т – 20–25 %, легковые автомобили – 20–55 %. Контрольные динамические прогибы от нагрузки 50 кН для конструкций 1, 2 и 3 соответственно 0,14; 0,2 и 0,37 мм, а для конструкций 3, 4, 5 – 0,32 мм; 6, 7, 8 –

0,57 мм; 9, 10, 11 – 0,87 мм

В такой конструкции под цементобетонной плитой не образуется полости, а в асфальтобетонном покрытии не образуется колея. Такие кон-

струкции требуют высокоточных строительных технологий. Усовер-

шенствование сборных дорожных конструкций происходит путем усиления несущими элементами грунтового основания по периметру плит покрытий (рис. 1.6), обеспечивая существенное снижение вертикального прогиба краев и кромок плиты от автомобильной нагрузки.

Равнопрочная одежда

Скрытоколейный элемент

Земляное полотно

Рис. 1.5. Скрытоколейная дорожная одежда для дорог II категории

Рис. 1.6. Сборное покрытие на грунтовом основании, усиленном несущими элементами

На рис. 1.7 представлена конструкция покрытия из квадратных и прямоугольных плит на основании из железобетонных элементов – лежней и крестовин, предложенная А.В. Яковлевым. При устройстве покрытия вначале выкапывают неглубокие рвы для укладки крестовин и лежней вровень с грунтом основания. Крестовины и лежни можно также укладывать

непосредственно на спланированную поверхность грунтового основания, а между крестовинами и лежнями вровень с их поверхностью отсыпать слой песка или щебня. Плиты укладывают на крестовины и лежни. При такой конструкции покрытия обеспечивается прочное основание под наиболее напряженными частями плиты – краями и углами. Однако такая конструкция не обеспечивает плотного контакта плиты с основанием в центральной части, что приводит к перерасходу материалов для обеспечения требуемой прочности центра плиты.

Рис. 1.7. Конструкция сборного покрытия из плит системы А.В. Яковлева с боковыми лежнями и крестовинами под весьма тяжелую нагрузку (30 т на ось) для временных дорог: 1 – лежень; 2 – плита; 3 – крестовина

На рис. 1.8 приведена конструкция покрытия А.В. Яковлева, являющаяся развитием предыдущей, в которой вместо каркаса основания из лежней и крестовин применены бетонные замковые подушки, укладываемые под углами плит. При такой конструкции расход материалов на покрытие в целом уменьшается по сравнению с описанным выше, однако значительно ухудшается контакт плит с основанием не только в центральной части, но и на краях плиты.

Рис. 1.8. Конструкция сборного покрытия из плит А.В. Яковлева с замковыми подушками