close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Lazarev Sobko rekon2013

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Ю. Г. ЛАЗАРЕВ, Г. И. СОБКО
РЕКОНСТРУКЦИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2013
1
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
УДК 625.7:72.02.4
Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В. Н. Мячин (ЗАО «НИПИ ТРТИ»,
Санкт-Петербург);
зам. директора по учебной работе А. А. Логвинов (ГП ДУИЦ, Лен. обл.)
Лазарев, Ю. Г.
Реконструкция автомобильных дорог: учеб. пособие / Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко; СПбГАСУ. – СПб., 2013. – 93 с.
ISBN 978-5-9227-0407-2
Пособие по программе дисциплины «Реконструкция автомобильных
дорог». В нем изложены основные положения по организации и технологии
работ, выполняемых при реконструкции автомобильных дорог.
Использованы действующие руководящие и нормативные документы.
Предназначено для студентов СПбГАСУ по специальности 270205 – автомобильные дороги и аэродромы, по направлению подготовки 270800 – строительство (по профилю «Автомобильные дороги»), а также может быть использовано студентами дорожной специальности других вузов.
Табл. 3. Ил. 25. Библиогр.: 10 назв.
ISBN 978-5-9227-0407-2
© Ю. Г. Лазарев, Г. И Собко, 2013
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2013
2
Введение
Для обеспечения безопасности и удобства движения автомобильные дороги общего пользования должны иметь геометрические
параметры, инженерное оборудование, а также транспортно-эксплуатационное состояние и уровень загрузки, позволяющие автомобилям двигаться без изменения скорости, траектории движения
и необходимости резкого торможения.
В процессе эксплуатации автомобильной дороги в дорожных
сооружениях накапливаются усталостные и остаточные деформации,
появляются разрушения. Этому способствует рост интенсивности
движения, и особенно увеличение осевых нагрузок автомобилей
и доли тяжелых автомобилей в составе транспортного потока.
Дорожно-эксплуатационная служба выполняет большой объем
работ по содержанию и ремонту дороги, но за многие годы эксплуатации объемы остаточных деформаций в дорожных конструкциях
могут нарастать, и дорога устаревает физически. Кроме того, за долгий срок службы происходит постепенная смена автомобилей с существенным изменением их динамических свойств, изменяются
взгляды водителей и пассажиров на комфортность движения, что
приводит к повышению требований к геометрическим параметрам
и транспортно-эксплуатационным характеристикам дорог, а также
к их обустройству, т. е. дороги устаревают морально.
Несоответствие между требованиями к дороге и ее фактическим состоянием постепенно нарастает. Наступает момент, когда обычные мероприятия по содержанию и ремонту дороги не обеспечивают выполнение возросших требований к транспортно-эксплуатационным показателям дороги.
Возникает необходимость значительного улучшения геометрических параметров дороги, прочностных и других характеристик
дорожной одежды, искусственных сооружений, инженерного оборудования и обустройства, т. е. перестройки дороги или ее реконструкции.
В настоящее время проблема реконструкции автомобильных
дорог становится все более актуальной.
3
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Наибольшие объемы работ предстоит выполнить на дорогах
III–IV категорий с облегченным типом дорожных одежд и на дорогах IV–V категорий с переходным типом дорожных одежд.
Таким образом, реконструкция существующих дорог в ближайший период будет занимать все бóльшую долю в общих объемах дорожных работ России.
Глава 1. ОСНОВЫ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ
1.1. Виды, цели и задачи реконструкции автомобильных дорог
Реконструкция автомобильной дороги – комплекс работ, при
выполнении которых осуществляется изменение параметров автомобильной дороги, ее участков, ведущее к изменению класса и (или)
категории автомобильной дороги либо влекущее за собой изменение
границы полосы отвода автомобильной дороги (ст. 3 ФЗ № 257
«Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации»). Согласно ст. 16 проектирование и реконструкция
автомобильных дорог осуществляются в соответствии с Градостроительным кодексом РФ и настоящим законом.
Разрешение на реконструкцию автомобильных дорог выдается:
федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению
государственным имуществом в сфере дорожного хозяйства, в отношении автомобильных дорог федерального значения, а также частных автомобильных дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять на территориях двух и более субъектов РФ;
уполномоченным органом исполнительной власти субъекта
РФ в отношении автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения, а также частных автомобильных дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять на территориях
двух и более муниципальных образований (муниципальных районов,
городских округов);
органом местного самоуправления поселения в отношении
автомобильных дорог поселения, а также частных автомобильных
дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять в границах поселения;
органом местного самоуправления муниципального района
в отношении автомобильных дорог муниципального района, а также
частных автомобильных дорог, реконструкцию которых планирует-
4
5
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
ся осуществлять в границах муниципального района на территориях
двух и более поселений и (или) на межселенных территориях;
органом местного самоуправления городского округа в отношении автомобильных дорог городского округа, а также частных
автомобильных дорог, реконструкцию которых планируется осуществлять в границах городского округа.
В случаях реконструкции автомобильных дорог владельцы автомобильных дорог обязаны информировать пользователей автомобильными дорогами о сроках таких реконструкций и о возможных
путях объезда.
Различают частичную и полную реконструкции дороги. Частичная реконструкция – это совершенствование и повышение параметров и характеристик дороги для улучшения ее транспортно-эксплуатационных показателей в пределах установленных норм для дороги
данной категории без увеличения ширины земляного полотна на
основном протяжении.
Частичная реконструкция:
когда интенсивность движения равна или несущественно
выше расчетной для дороги данной категории, но на отдельных участках обеспеченные автомобильной дорогой скорость, безопасность или
допустимая осевая нагрузка не отвечают возросшим требованиям;
отсутствуют финансовые возможности для коренного переустройства дороги или экономически нецелесообразно осуществлять
полную реконструкцию.
Полная реконструкция – это коренное переустройство дороги
с переводом ее в более высокую категорию для приведения дороги
в полное соответствие с требованиями сложившегося и перспективного движения автомобилей. Полная реконструкция с расширением
земляного полотна или с устройством дополнительного земляного
полотна применяется в тех случаях, когда интенсивность движения
на существующей дороге увеличилась в 1,5 и более раза по сравнению с расчетной для данной категории и ожидается ее дальнейшее
увеличение.
Таким образом, реконструкция – это частичное или полное переустройство дороги для повышения ее транспортно-эксплуатационных показателей. Реконструкция дорог, как правило, не дает прироста протяженности дороги. Наоборот, протяженность ее обычно
несколько сокращается. Однако технический уровень дороги, ее инженерное оборудование и транспортно-эксплуатационное состояние
при реконструкции значительно улучшаются, а вместе с ними повышаются и все транспортно-эксплуатационные показатели.
Для анализа работы дорог, своевременного назначения и проведения работ по их ремонту и реконструкции проводится оценка
состояния автомобильных дорог и сооружений на них.
Работы по оценке состояния дорог и дорожных сооружений
включают:
осмотры ежедневные (или еженедельные) текущие;
периодические (1 раз в месяц или квартал);
сезонные, выполняемые в начале каждого текущего сезона
или в конце предыдущего;
диагностику и оценку состояния дорог (исследования состояния).
Диагностика автомобильных дорог и дорожных сооружений –
это обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях работы для прогнозирования возможных нарушений функционирования автодорог.
Диагностика и оценка состояния дороги проводятся систематически через определенные промежутки времени на протяжении
срока службы дороги и дорожных сооружений. Объемы выполняемых при осмотрах и диагностике работ определяются соответствующими нормативными документами, пособиями и рекомендациями.
В общем случае определение фактических геометрических параметров элементов земляного полотна в пределах полосы отвода,
водоотводных сооружений, дорожной одежды выполняют согласно
положениям ОДН 218.0.006–2002. При определении толщины конструктивных слоев дорожных одежд, особенно покрытия, эффективно использование георадаров (рис. 1).
Прочность нежестких дорожных одежд оценивается коэффициентом прочности (Кпр), который определяется как отношение фактического модуля упругости к требуемому по условиям движения.
6
7
1.2. Диагностика и оценка состояния дорог. Обоснование
необходимости реконструкции
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
Определение состояния проезжей части и фактического модуля упругости дороги осуществляют в соответствии с ОДН 218.0.006–2002
и ОДН 218.1.052–2002.
При испытаниях дорожных одежд методом динамического нагружения используются установки с падающим грузом (установки
динамического нагружения); генераторы колебаний (различные вибраторы); также применяется нагружение дорожной одежды колесом
движущегося автомобиля.
В отечественной практике, в основном, применяются установки динамического нагружения с жестким штампом (типа ДИНА)
и с гибким штампом (типа УДН и УДН-НК).
Установка динамического нагружения ДИНА-3 (рис. 2) представляет собой установленное на прицепе УАЗ-8109 механизированное устройство для подъема груза массой 160 кг на определенную
высоту с последующим сбросом его на штамп, опускаемый на поверхность дорожного полотна. В момент приложения динамической
нагрузки измеряется упругий прогиб дорожной конструкции.
Рис. 1. Передвижная дорожная лаборатория, оснащенная георадаром
Прочностные испытания дорожных одежд производятся двумя
методами: измерением упругого прогиба при статическом нагружении дорожной одежды и при динамическом нагружении.
Испытания дорожных одежд при статическом нагружении производятся либо с использованием жесткого штампа, через который
на дорожную одежду передается нагрузка, либо нагружением дорожной одежды колесом грузового автомобиля с измерением деформаций под нагрузкой (при наезде колеса автомобиля на испытываемую
точку) и без нагрузки (после съезда автомобиля с этой точки). Статические испытания с использованием жесткого штампа дают возможность создать довольно большую нагрузку, а также передавать нагрузку на дорожную одежду ступенями, что позволяет определить
разрушающую нагрузку для данной конструкции. Однако эти испытания трудоемки, поэтому чаще используется менее трудоемкий метод нагружения дорожной одежды колесом грузового автомобиля,
близкого к автомобилю группы А.
Однако при этом методе прогиб нельзя измерить непосредственно под колесом, а также нельзя передавать нагрузку ступенями. Кроме того, этот способ не дает возможности испытывать конструкции
дорожных одежд магистральных, карьерных, нефтепромысловых
и других дорог, имеющих большую интенсивность движения и предназначенных для эксплуатации в условиях тяжелых нагрузок.
8
Рис. 2. Установка динамического нагружения ДИНА-3
9
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
Эта установка является полностью автономной по энергообеспечению за счет применения аккумуляторных батарей. При использовании установки динамического нагружения в составе передвижной лаборатории она оснащается акселорометрическим датчиком
и модулем связи с бортовым вычислительным комплексом, что позволяет полностью автоматизировать процесс нагружения и измерений.
Схема и принцип действия установки динамического нагружения падающим грузом УДН, разработанной в МАДИ профессором
Ю. М. Яковлевым, показаны на рис. 3.
щие испытания на специальную ленту, или датчики перемещения
с фиксацией деформации на магнитной ленте.
В модели УДН-НК (рис. 4) груз сбрасывают не на жесткий
штамп с пружиной, а на спаренное колесо, одновременно играющее
роль амортизатора.
2
2
3
4
4
1
1
1
5
5
11
H
10
12
9
6
7
8
12
11
7
98
10
2
3
5
4
Рис. 4. Установка для динамического нагружения (навесная УДН-НК):
1 – несущая рама; 2 – электроталь; 3 – верхний кронштейн; 4 – ограничитель
подъема; 5 – зацепное устройство; 6 – нижний кронштейн; 7 – испытательный
груз; 8 – штамп; 9 – опорная рама; 10 – измерительная тележка; 11 – лебедка
для подъема штампа; 12 – прибор управления электроталью
Груз 2, сбрасываемый по направляющей 1 на амортизирующее
устройство 5, создает кратковременное усиление, которое через
штамп 4 действует на испытываемую дорожную одежду. Подъем груза и штампа осуществляют механической лебедкой. Для измерения
упругой деформации одежды применяют вибрографы 3, записываю-
Установка динамического нагружения УДН-НК с гибким штампом принята за основу передвижной лаборатории для определения прочности нежестких дорожных одежд КП-502 МП, разработанной МАДИ.
Установки динамического нагружения используются только на
нежестких дорожных одеждах, так как не дают возможности измерять чашу прогиба, что необходимо на жестких дорожных одеждах.
Оценку прочности дорожных одежд с цементобетонными покрытиями допускается осуществлять путем сопоставления фактических толщин покрытия с толщиной, устанавливаемой «Инструкцией
по расчету жестких дорожных одежд» ВСН 197–91.
10
11
Рис. 3. Принципиальная схема установки
динамического нагружения (УДН)
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
Данные о фактической интенсивности движения могут быть
получены из материалов диагностики дорог или из отчетов по учету
интенсивности движения. Вычисление перспективной интенсивности движения расчетного автомобиля и соответствующего ей требуемого модуля упругости дорожной конструкции осуществляют на
основе анализа многолетних наблюдений, которые выполняются местными дорожными организациями.
Оценка состояния земляного полотна выполняется с составлением ведомости дефектов и смет по отдельным конструктивным элементам: обочинам, земляному полотну под проезжей частью, откосам, системе водоотвода. Основной объем обследований проводят
визуально. Оценка состояния земляного полотна в пределах проезжей части и обочин может осуществляться также с помощью георадаров или взятием проб грунта согласно положениям действующих
документов.
По результатам диагностики и оценки состояния дорог в процессе эксплуатации выявляют участки дорог, не отвечающие нормативным требованиям к их транспортно-эксплуатационному состоянию, и, руководствуясь «Классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования», определяют виды
и состав основных работ и мероприятий по содержанию, ремонту
и реконструкции для повышения их транспортно-эксплуатационного состояния до требуемого уровня.
Результаты диагностики и оценки дорог являются предпроектными материалами и информационной базой для разработки в установленном порядке проектов реконструкции, капитального ремонта, ремонта и содержания эксплуатируемых дорог.
Полученная на основе диагностики и оценки состояния дорог
информация служит для формирования и систематического обновления автоматизированного банка дорожных данных (АБДД) как на
федеральном, так и на территориальном уровнях.
Существует несколько методов оценки состояния дорог:
метод сравнения технических параметров и характеристик;
сравнения и по техническим параметрам, и по транспортноэксплуатационным показателям;
сравнения потребительских свойств.
Метод сравнения технических параметров и характеристик
состоит в сопоставлении фактических значений этих параметров
и характеристик с нормативными, требуемыми или проектными. Если
отклонения фактических значений от нормативных больше допустимых пределов, назначают ремонт или реконструкцию дороги. Преимущество этого метода заключается в его простоте. Но он требует
оценки большого числа параметров и характеристик дороги (10–40),
и эти оценки могут иметь различные количественные или качественные значения на каждом участке. Кроме того, этот метод не позволяет в прямом виде оценивать транспортно-эксплуатационные показатели дороги.
Метод сравнения и по техническим параметрам, и по транспортно-эксплуатационным показателям позволяет оценивать состояние дороги не просто как инженерного сооружения, а как инженерного транспортного сооружения, предназначенного для обеспечения удобного и безопасного движения автомобилей с высокими
скоростями и установленными нагрузками.
К транспортно-эксплуатационным показателям дороги (ТЭП
АД) относятся обеспеченная дорогой непрерывность, скорость, удобство и безопасность движения, пропускная способность и уровень
загрузки, допустимые габариты, осевая нагрузка и общая масса автомобилей, экологические, эстетические и другие показатели.
Методика оценки достаточно проста: определяют в абсолютной или относительной форме фактические значения транспортноэксплуатационных показателей и технических характеристик, сравнивают их с нормативными требованиями по каждому параметру
и характеристике, получают оценку, с учетом которой назначают мероприятия по ремонту или реконструкции.
Преимущество метода состоит в том, что дорога одновременно
оценивается по техническим параметрам и характеристикам и по
транспортно-эксплуатационным показателям, т. е. по потребительским свойствам. Главный недостаток метода в том, что каждый показатель, параметр и характеристика оцениваются раздельно и имеют
свои нормативные требования. В результате по итогам оценки на
каждом участке дороги получается от 20 до 80 числовых данных
в абсолютной или относительной форме.
12
13
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
При методе сравнения потребительских свойств конечной
задачей функционирования дорог является обеспечение их высоких
потребительских свойств, через которое дорожная отрасль вносит
свой вклад в технико-экономические показатели работы автомобильного транспорта, в социальное и экономическое развитие регионов.
К потребительским свойствам дорог относятся обеспечиваемые
их техническим уровнем и эксплуатационным состоянием скорость,
непрерывность, безопасность и удобство движения автомобилей,
пропускная способность и уровень загрузки дороги движением, допустимая осевая нагрузка, общая масса и габариты автомобилей, разрешенные для движения, экологическая безопасность.
Комплексным показателем принята обеспеченная дорогой скорость движения автомобилей. За дополнительные показатели приняты показатель допустимой грузоподъемности и осевой нагрузки автомобиля и показатели инженерного оборудования и обустройства
дороги.
Для оценки влияния отдельных параметров и характеристик
дорог на комплексный показатель потребительских свойств на каждом характерном участке определяют частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости, учитывающие: ширину основной
укрепленной поверхности (укрепленной поверхности) и ширину габарита моста; ширину и состояние обочин; интенсивность и состав
движения; продольные уклоны и видимость поверхности дороги;
радиусы кривых в плане и уклон виража; продольную ровность покрытия; коэффициент сцепления колеса с покрытием; состояние
и прочность дорожной одежды; ровность в поперечном направлении (глубину колеи); безопасность движения.
Значение итогового коэффициента обеспеченности расчетной
скорости на каждом участке принимают равным наименьшему из всех
частных коэффициентов на этом участке.
Преимущество этого метода в том, что оценка степени соответствия любого параметра и характеристики дороги предъявленным
требованиям производится по тому, как количественно данный параметр влияет на обеспеченные дорогой потребительские свойства.
Зная степень влияния различных параметров и характеристик на потребительские свойства, можно обоснованно назначать мероприятия
по их повышению.
1.3. Реконструкция автомобильных дорог в плане
14
Необходимость реконструкции автомобильных дорог в плане
(рис. 5) может быть вызвана необходимостью устранения излишней
извилистости дороги, участков с необеспеченной видимостью.
Изменение трассы автомобильной дороги проводится также для обхода населенных пунктов, улучшения пересечений малых водотоков,
других автомобильных и железных дорог, увеличения радиусов кривых в плане, улучшения условий водоотвода.
а)
б)
Рис. 5. Варианты исправления трассы дороги в плане:
а – спрямление трассы на прямом участке; б – спрямление трассы на сопряжении кривых
Излишняя извилистость трассы вызывает перепробеги автомобилей и снижение средней скорости перевозок. При неожиданных
для водителя крутых поворотах может возникнуть аварийная ситуация.
Спрямление трассы при реконструкции часто требуется на
обходах сложных участков рельефа. К числу таких мест относятся
обходы оврагов и заболоченных низин, а также спуски дороги по
склонам в небольших долинах для перпендикулярного перехода водотоков малым мостом, заходы в боковые долины при трассировании вдоль рек или по берегу моря. Трасса на участках обходов обыч15
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог
но имеет кривые малых радиусов, вызывающие необходимость снижения скорости автомобилей при проезде и создающие опасность
дорожно-транспортных происшествий.
Безопасная высокая скорость движения и оптимальные условия работы водителей возможны только на дорогах с обеспеченной
видимостью, направление которых психологически ясно для водителей. При реконструкции дорог должны быть обязательно исправлены места, где возникают ошибки водителей.
Наиболее частыми случаями неправильного ориентирования водителей являются неудачные примыкания дорог. К их числу относятся
обходы населенных пунктов, при которых новое направление дороги
начинается кривой, примыкающей к прямому участку старой дороги.
У водителей создается впечатление, что дорога продолжается
прямо, так как поворачивающая новая дорога плохо видна (рис. 6).
перевозок, повышает безопасность движения, а также улучшает условия жизни местного населения.
При реконструкции автомобильных дорог в плане следует стремиться максимально использовать существующую дорогу и ее полосу отвода. Вместе с тем рекомендуется:
при интенсивности движения, соответствующей I технической категории (т. к.), строить новую дорогу, не совмещая ее трассу
с существующими дорогами;
трассу дорог II т. к. совмещать с существующими дорогами при
отсутствии резких отклонений элементов плана и продольного профиля существующей дороги от требований к дорогам этой категории;
дороги III–V категорий, как правило, совмещаются с существующими дорогами без ограничений.
При проектировании спрямлений трассы возникают трудности
с отводом необходимой земли в условиях сложившегося около существующей дороги землепользования. Малоценные земли располагаются пятнами или полосами среди пашен и лесов, а их местоположение редко совпадает с кратчайшим направлением трассы. Поэтому не всегда удается расположить на них трассу даже ценой
удлинения и большой извилистости дороги. Однако для дорог с интенсивным движением отвод даже плодородных земель может оказаться оправданным.
Во всех случаях проектирования реконструкции дороги необходима разработка нескольких вариантов, их сопоставление по технико-эксплуатационным показателям, приведенным затратам, коэффициентам эффективности. Это обеспечит выбор наиболее рационального варианта проекта.
а)
б)
в)
Рис. 6. Примеры участков дорог с необеспеченной видимостью:
а – ложный ход; б – кажущийся поворот; в – поворот, невидимый водителю
1.4. Реконструкция автомобильных дорог в продольном
профиле
Ошибки в выборе направления дороги вызывают также петлеобразные извилины дороги, устраиваемые при обходе препятствий
с последующим выходом на старое направление дороги.
При реконструкции дорог необходимо оценивать возможность
строительства обходов населенных пунктов. Отсутствие транзитного движения через населенные пункты сокращает продолжительность
Исправление продольного профиля при реконструкции дороги
осуществляется путем увеличения высоты насыпей и глубины выемки существующей дороги.
Увеличение высоты насыпей производят на снегозаносимых
участках с целью поднятия бровки земляного полотна до отметки
снегонезаносимой насыпи; на пучинистых участках и участках
16
17
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
с высоким уровнем грунтовых или стоячих поверхностных вод – до
отметки, превышающей капиллярное поднятие воды; и на участках
смягчения продольного уклона.
Существующие насыпи высотой более 3 м повышают только
в исключительных случаях.
При повышении высоты насыпи неизбежно происходит ее уширение по подошве и по всей высоте за счет изменения заложения
откосов. Как правило, у старых дорог заложение откосов насыпей
небольшой высоты составляет 1:1 или 1:1,5. В то же время крутизну
откосов насыпей высотой до 3 м на дорогах I–III категорий следует
назначать с учетом обеспечения безопасного съезда транспортных
средств в аварийных ситуациях, как правило, не круче 1:4, а для дорог
других категорий при высоте откоса насыпи до 2 м – не круче 1:3.
На ценных землях допускается увеличение крутизны откосов
до предельных значений от 1:1 до 1:1,75 в зависимости от типа грунта насыпи с разработкой дополнительных мероприятий по обеспечению безопасности движения и укреплению откосов. Аналогичные
решения могут быть приняты и для других условий при техникоэкономическом обосновании.
Увеличение глубины выемки обычно связано с необходимостью смягчения продольного уклона, увеличения видимости в продольном профиле на вертикальных выпуклых кривых. Иногда увеличение глубины выемки требуется по условиям строительства
путепровода над существующей дорогой, для пропуска другой автомобильной или железной дороги.
При небольших продольных уклонах местности оптимальный
способ исправления продольного профиля заключается в изменении
радиусов вертикальных кривых со срезкой выпуклых кривых
и подъемкой вогнутых или общем выравнивании продольного профиля с устройством постоянного уклона однородной величины.
Однако такое решение может быть реализовано на значительном протяжении дороги только при заниженном земляном полотне
и тонкослойных изношенных дорожных одеждах, ценность которых
как конструкции, воспринимающей нагрузку, весьма невелика. При
выравнивании пилообразного продольного профиля с относительно
малыми колебаниями отметок покрытий от осредняющей прямой или
кривой более целесообразным решением представляется подсыпка
пониженных участков, чем разборка возвышений.
18
Глава 2. РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
2.1. Способы уширения земляного полотна
При реконструкции автомобильных дорог на многих участках
устраивают новое земляное полотно, процесс возведения которого
ничем не отличается от строительства дороги и в данном пособии не
рассматривается. Такие работы выполняют на участках спрямления
трассы, значительного увеличения радиусов кривых в плане, на участках обходов населенных пунктов, обходов оползней, осыпей и т. д.
Гораздо чаще в процессе реконструкции выполняют работы по
уширению земляного полотна – для строительства дополнительных
полос проезжей части, переходно-скоростных полос, площадок для
стоянки автомобилей или просто для доведения ширины земляного
полотна до норм категории, установленной для данной дороги.
Уширение земляного полотна может быть односторонним или
двухсторонним (рис. 7).
а)
в)
г)
б)
Рис. 7. Схемы уширения земляного полотна:
а, б – двухстороннее и одностороннее в насыпях; в, г – двухстороннее
и одностороннее в выемках
19
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
Двухстороннее, или симметричное – это уширение, при котором ось существующей дороги остается без изменения и совмещается с осью уширенной дороги. При этом уширение происходит путем
досыпки насыпи или срезки откосов выемки с двух сторон. Такое
уширение может быть целесообразным при высоте насыпей и глубине выемок до 2–3 м.
Преимущество этого варианта в том, что дорожная одежда после ее уширения располагается на прочном, хорошо сформировавшемся земляном полотне, что обеспечивает возможность создания прочной и долговечной дорожной одежды; недостаток – необходимость
с двух сторон снимать и устанавливать инженерное оборудование
и обустройство, переносить и перекладывать воздушные, наземные
и подземные коммуникации, удлинять трубы и уширять мосты, переустраивать систему водоотвода и дренажа и т. д. Насыпи высотой
до 2 м чаще всех уширяют по двухсторонней схеме.
Одностороннее, или несимметричное – это уширение, при
котором ось реконструируемой дороги смещается в сторону от оси
старой дороги, а уширение происходит путем досыпки насыпи или
срезки откоса выемки с одной стороны.
Преимущество этого варианта в том, что все работы по уширению земляного полотна сосредоточены с одной стороны, благодаря
чему создаются лучшие условия для работы дорожных машин, а сами
работы по возведению земляного полотна могут быть выполнены
более качественно. Сокращаются объемы работ по снятию и установке инженерного оборудования, обустройству, переносу и переустройству коммуникаций, системы водоотвода, дренажа и т. д. Главный недостаток в том, что часть ширины новой дорожной одежды
располагается на старом земляном полотне, а часть – на свежеуложенном грунте, которому трудно придать такую же степень уплотнения и устойчивость, как у старого земляного полотна. В результате
создается неравнопрочная дорожная конструкция (земляное полотно плюс дорожная одежда) и возникают продольные трещины в дорожной одежде по стыку старого и нового земляного полотна. Кроме того, при одностороннем уширении двухполосной проезжей части увеличивается потребность в материалах для устройства покрытия
из-за необходимости укладки дополнительного слоя покрытия, чтобы переместить ось проезжей части и обеспечить равный поперечный уклон покрытия на обеих полосах движения.
На косогорных участках уширение земляного полотна целесообразно производить в сторону косогора с его дополнительной срезкой везде, где это позволяют условия. Такое расположение земляного полотна позволяет существенно повысить его устойчивость. Однако необходимо обращать особое внимание на устойчивость
косогора против сползания, на возможность возникновения осыпей.
При любом способе уширения земляного полотна должно быть
достигнуто хорошее сопряжение присыпаемого грунта со слежавшимся грунтом насыпи, обеспечивающее совместную работу старой
и новой частей полотна. Отсутствие связи между ними может приводить к оползанию новой части земляного полотна под влиянием проникающей воды и динамического воздействия проезжающих автомобилей. Процессы естественного уплотнения присыпанного грунта могут вызывать потерю ровности покрытий. Особым случаем
является уширение земляного полотна при реконструкции дороги
с двумя полосами движения в автомобильную магистраль, когда дорогу II или III т. к. переводят в дорогу I т. к.
Существующая дорога становится одной из проезжих частей
для одностороннего движения, а на месте обочины и боковой канавы устраивается разделительная полоса, которой чаще всего придают вогнутые очертания. Воду с нее сбрасывают в пониженные места
продольного профиля. Необходимость придания проезжей части односкатного поперечного уклона требует значительной досыпки грунта
на место устройства разделительной полосы. Земляное полотно для
дополнительной проезжей части можно возводить из любых грунтов, пригодных для строительства, независимо от грунтов существующей насыпи.
При уширении земляного полотна во избежание переувлажнения грунта перед началом основных работ после снятия растительного слоя необходимо обеспечить поверхностный водоотвод на период реконструкции дороги. Для этого производят планировку поверхности и нарезку временных канав автогрейдером с отводом воды
в пониженные места.
Уширение насыпей высотой до 2 м, как правило, начинается
с засыпки боковых канав или кювет-резервов, из которых была воз-
20
21
2.2. Уширение насыпей
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
ведена насыпь. Засыпка производится послойно местным грунтом
с тщательным уплотнением до коэффициента уплотнения Ку = l.
В нижней части при небольшой ширине канав грунт уплотняют
вибротрамбующими машинами типа БТМ-1 массой 5 т, производительностью 50–60 м3/ч с частотой не менее 1200–1500 уд./мин или
малогабаритными виброуплотнителями типа ВУ-800 и ВУ-1500 массой 45 и 82 кг, частотой вибрации 100 и 70 Гц, размером плит 450×350 мм
и 620×450 мм, глубиной уплотнения 20–25 см и рабочей скоростью
20 м/мин.
Несколько реже используют вибромолот шириной захвата
0,8 м с рабочим органом, навешенным сзади бульдозера типа Д-535.
На его отвале монтируют планировочную плиту, предназначенную
для разравнивания грунта. При скорости движения уплотняющей машины 380 м/ч слой грунта, уплотняемого до коэффициента уплотнения 0,95–1,00, достигает толщины 0,35 м. Увеличение скорости до
450–550 м/ч возможно, если снизить толщину уплотняемого слоя до
0,3 м. Вибромолотом можно уплотнять грунт и в широких траншеях.
После окончания засыпки боковых водоотводных канав и оформления акта на скрытые работы приступают к работам по собственно уширению земляного полотна. Важной задачей при этом является
обеспечение надежного сопряжения присыпаемого грунта с грунтом
существующего земляного полотна. Для этого при высоте насыпи до
2 м и крутизне косогоров до 1:5 достаточно разрыхлить грунт на откосах рыхлителем на глубину 0,2–0,25 м. На более высоких насыпях
и косогорах крутизной до 1:3 на откосах бульдозером или автогрейдером нарезают уступы высотой до 0,5 м с уклоном 50 ‰.
В насыпях из песчаных грунтов уклон уступов делают к оси
дороги, в глинистых – от оси дороги. Вначале нарезают нижний уступ, затем вышерасположенный, и грунт постепенно перемещают на
нижний уступ, распределяя его заданной толщиной слоя, и тщательно равномерно уплотняют.
Уплотнение является одной из важнейших операций при уширении земляного полотна, особенно на уступах. При симметричном
уширении насыпей высотой до 2 м с учетом уположения их откосов
до 1:3–1:4 ширина досыпаемой полки около 3 м, что позволяет разравнивать грунт бульдозером и уплотнять по челночному способу
любыми самоходными катками. Толщину уплотняемого слоя прини-
мают из расчета коэффициента уплотнения не менее плотности грунта
реконструируемой насыпи, но не ниже Ку = 1,0.
При двухстороннем уширении ширина полосы уширения может составлять до одного метра. В этом случае при высоте насыпи
более 2 м по технологическим условиям величину уширения приходится увеличивать на 1,0–1,5 м, чтобы обеспечить возможность работы бульдозера, автогрейдера и уплотняющих машин на уступах
и присыпаемых слоях.
Лишний грунт после отсыпки насыпи срезают и либо используют для уположения откосов, либо перемещают на соседний участок уширения. Это еще один из недостатков двухстороннего уширения. Очень большое влияние на прочность земляного полотна и устойчивость откосов насыпей при уширении имеет выбор грунтов для
уширения и их расположение в теле земляного полотна.
Опыт реконструкции дорог позволил выработать ряд требований к земляному полотну в местах уширения:
укладывать новые грунты в насыпь слоями, по возможности
соблюдая их взаиморасположение и придавая им поперечный уклон
в сторону откосов, чтобы предупредить застой воды на поверхности
отсыпанных слоев (так называемой верховодки);
фильтрующие грунты укладывать в верхнюю часть земляного полотна и в откосы, которые больше подвергаются воздействию
погодных условий. При укладке фильтрующих грунтов в нижние слои
толщину слоя следует принимать не меньше высоты капиллярного
поднятия для этих грунтов;
степень уплотнения отсыпаемых слоев должна быть не меньше существующего земляного полотна;
крутизну откосов принимать согласно требованиям повышения безопасности движения и категориям автомобильной дороги;
если откосы отсыпают из песков, их необходимо укреплять
одновременно с производством земляных работ, чтобы предупредить
размывы;
не рекомендуется применять крупнообломочные горные породы, алевролиты, глинистые сланцы, мергели, оглеенные подзолистые, а также иловатые почвогрунты.
Соблюдение этих требований необходимо для обеспечения прочности и устойчивости земляного полотна после реконструкции.
22
23
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
Присыпаемая часть уширенного земляного полотна должна работать совместно с существующим как единая конструкция, что возможно лишь при благоприятном водно-тепловом режиме. Оптимальным решением является применение при уширении тех же грунтов,
которые использовались при ее возведении. Если это невозможно,
необходимо уширять насыпи только песчаными непылеватыми грунтами. Хотя песчаные грунты из-за большой дальности перевозки
обходятся в несколько раз дороже местных связных грунтов, первоначальные затраты всегда оправдываются в дальнейшем увеличением срока службы дорожных одежд и снижением расходов на эксплуатацию дороги. Поэтому стоимость реконструкции земляного полотна
обычно на 30–50 % выше сооружения нового из-за необходимости применения высококачественных грунтов и усложнения технологии работ.
Особенно важно соблюдать требования по однородности грунтов. При насыпях высотой до 2 м, симметрично уширяемых, можно
применять любые грунты, поскольку крутизна заложения откосов
положе 1:3. При высоте свыше 2 м, а на дорогах I категории 3 м пригодны только песчаные грунты. На сухих участках (1-й тип увлажнения) возможно использование и супесчаных, но не пылеватых грунтов с одновременным укреплением откосов.
При глинистых грунтах, особенно пучинистых, верхнюю часть
насыпей на высоту, равную половине глубины промерзания, но не
менее чем на 0,6–0,7 м от низа дорожной одежды, отсыпают из песчаных грунтов либо грунт обрабатывают малыми дозами минеральных вяжущих материалов (до 3 % по массе) на толщину 0,15 м.
Если местность относится ко 2-му, и особенно 3-му типу увлажнения, то в нижнюю часть полосы уширения рекомендуется укладывать песчаный грунт с коэффициентом фильтрации 1 м/сут
и более и высотой капиллярного поднятия до 35 см. Тогда ограничивается поступление воды в рабочий слой, который может быть отсыпан и из связных грунтов.
На участках с необеспеченным поверхностным стоком, а также
на участках 3-го типа увлажнения, на полосе уширения нижнюю часть
насыпи обязательно нужно отсыпать из грунтов с коэффициентом
фильтрации 3 м/сут и более, высотой капиллярного поднятия до 25 см.
В связи с большими трудностями отвода земель в настоящее
время не удается устраивать боковые резервы вдоль дорог. В боль-
шинстве случаев грунт для уширения берут из грунтовых карьеров,
которые могут быть пригодны к применению не во всех слоях земляного полотна или требуют специальных мер для предохранения их
от увлажнения. Поэтому особенно строго следует выполнять изложенные выше требования к расположению грунтов в слоях насыпи.
При уширении насыпей из крупнообломочных грунтов необходимо
применять заполнитель из глинистых грунтов, причем верхнюю часть
толщиной не менее рабочего слоя рекомендуется возводить из обломков крупностью до 250 мм. Большего размера обломки используют для возведения нижней части насыпей, но их размер не должен
превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя. В крупнообломочных
грунтах желательно, чтобы содержание глинистого заполнителя составляло около 30 % с влажностью, равной оптимальному значению.
При соблюдении этих требований предупреждаются просадки.
В крупнообломочных грунтах либо отходах промышленности влажность раздробленной мелкозернистой их части должна соответствовать тугопластичной консистенции (коэффициент консистенции должен составлять около 0,3 %).
Крупнообломочные грунты с пределом прочности на сжатие не менее 0,5 МПа уплотняют в два этапа: на первом этапе применяют кулачковые катки массой свыше 25 т, а на втором – катки вибрационные
массой не менее 10–12 т с количеством проходов по одному следу 10–12.
Из-за ограниченной возможности отвода земель под грунтовые
карьеры в некоторых случаях для уширения земляного полотна могут быть использованы различные отходы промышленности и прежде всего металлургические шлаки и золошлаковые отходы тепловых
электростанций. Их применение требует особого внимания к однородности состава, технологии производства работ, уплотнению
и контролю качества.
Уширение насыпей на величину, меньшую ширины, необходимой для прохода землеройной или уплотняющей машины, всегда
связано со значительным осложнением производства работ. В этом
случае качественного земляного полотна уширения не удается достигнуть, поэтому полосу уширения увеличивают по сравнению
с проектной для возможности нормальной работы землеройной техники. После окончания работ грунт можно срезать и использовать на
соседних участках, если это оправдывается экономически.
24
25
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
Если высота насыпи менее 2 м, для повышения сцепления грунтов досыпаемого земляного полотна с существующим ограничиваются, как и при косогорах крутизной от 1:10 до 1:5, лишь разрыхлением грунта на откосах или нарезкой на них борозд глубиной
0,2–0,25 м. При более высоких насыпях и при косогорах крутизной
до 1:3 на откосах нарезают уступы высотой до 0,5 м, придавая им
уклон 50 ‰. При насыпях из песчаных грунтов уступам придают
уклон в сторону оси дороги.
При глинистых грунтах уступы нарезают с уклоном, обращенным к полевой части дороги. Вначале нарезают нижний уступ, затем
расположенный выше, рыхлый грунт перемещают на готовый нижний уступ, распределяя его равномерным слоем и завершая уплотнение до отсыпки следующего слоя.
Земляное полотно уширяют только по окончании послойной
засыпки водоотводных устройств с равномерным уплотнением до
коэффициента уплотнения Ку > 1, фиксируемого актом на скрытые
работы. Если высота насыпи менее 2 м, предварительно бульдозером с навесным рыхлителем разрыхляют грунт на откосах до глубины 0,2–0,25 м. Поскольку на старых дорогах заложение откосов обычно составляет 1:1,5, грунт, подвозимый скреперами, землевозными
тележками или автомобилями-самосвалами, разгружают у подошвы
откосов и разравнивают бульдозером, придавая слоям поперечный
уклон в полевую сторону не менее 50 ‰ (при связных грунтах)
и 20–30 ‰ (при песчаных грунтах). Для уширения насыпей следует
принимать грунты, имеющие коэффициент фильтрации больший, чем
грунт земляного полотна.
При симметричном уширении насыпей высотой до 2 м и одновременном уположивании их откосов до 1:3–1:4 ширина досыпаемой полки-полосы бывает не менее 3 м, что позволяет разравнивать
грунт бульдозером и уплотнять челночным движением. Толщину
уплотняемого слоя принимают из расчета, чтобы достигаемая относительная плотность грунта была не менее плотности грунта реконструируемой насыпи.
При уширении насыпей с засыпкой боковых канав должна быть
достигнута степень уплотнения грунта не меньшая, чем у существующего земляного полотна. Нужно стремиться к достижению коэффициента уплотнения грунта досыпаемой насыпи Ку = 1,03–1,05.
Только при этом условии предупреждается образование просадок
в местах уширения насыпей или засыпки водоотводных устройств.
Чем выше степень плотности грунтов, тем более однородно земляное полотно. С повышением плотности грунтов снижается коэффициент вариации. Затраты же энергии на уплотнение, связанные с повышением коэффициента Ку до указанного выше значения, увеличиваются в 1,6–1,8 раза, что в денежном выражении составляет менее
10 % стоимости уширяемого полотна. Дополнительные расходы, вызванные повышением степени уплотнения, окупаются снижением стоимости содержания автомобильных дорог в первые же два года (максимум три года).
Если при выполнении работ по уширению не удается реализовать изложенные выше положения по подбору грунта, технологии,
конструктивным решениям и т. д., возможно снижение надежности
конструкции в части ее устойчивости и прочности. В этих условиях
целесообразно использовать дополнительные мероприятия, в частности уположение откосов, устройство дренажа, устройство прослоек
из геосинтетических материалов. Эти решения необходимо применять и при выполнении работ по уширению в сложных условиях (уширение насыпей на слабых основаниях, в стесненных условиях с устройством откосов повышенной крутизны и т. д.).
Для повышения прочности и устойчивости присыпной части
насыпи при уширении целесообразно использовать прослойки из
геосинтетических материалов. Возможность применения таких материалов определяется их свойствами и соответствием задачам, возникающим при выполнении этих работ.
Решения с применением геосинтетики при уширении земляного полотна наиболее эффективны в сложных условиях производства
работ на слабых основаниях (болота, переувлажненные минеральные грунты), в стесненных условиях, когда традиционные решения
не приносят требуемого эффекта с точки зрения прочности конструкции (рис. 8).
Устройство прослоек из геосинтетических материалов выполняют по подготовленному (выровненному и уплотненному) грунтовому основанию. Рулоны геосинтетических материалов и анкеры
(скобы) для их крепления к грунту транспортируют к месту производства работ и равномерно разгружают вдоль насыпи по длине зах-
26
27
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
ватки. Количество рулонов определяется суммарной длиной полотен прослойки с учетом взаимного перекрытия их краевых участков.
Уширение выемок на практике производится значительно реже,
чем насыпей, и по несколько иной технологии. Уширение выемок
может потребоваться при повышении категории существующей до-
роги для доведения ее параметров до нормативов новой категории
дороги. Кроме того, уширение выемки может потребоваться по условиям обеспечения снегозаносимости. Эта задача может быть решена путем уположения откосов выемки.
Крутизну откоса выемки по условиям снегозаносимости определяют исходя из объема снега, который должен быть размещен на
откосе. Если снегоемкость откоса выемки больше, чем объем приносимого и выпадающего снега, выемка незаносима. В противном случае выемка будет заноситься снегом. В этом случае для размещения
снега можно устроить аккумуляционные полки, которые представляют собой уширение выемки по дну с соответствующим перемещением откосов на всю высоту выемки. Величина уширения рассчитывается исходя из объема снегоприноса, но должна быть не менее 4 м.
Аккумуляционные полки могут быть односторонними и двухсторонними в зависимости от объема снегоприноса с каждой стороны.
Выемки глубиной до 2 м уширяют, как правило, бульдозером.
После снятия растительного слоя, также как и при уширении насыпи, выполняют работы по засыпке боковых кюветов с послойным
уплотнением грунта. Затем разрабатывают откосы выемки на заданную ширину с перемещением грунта в насыпь или в отвал или с погрузкой его в самосвалы и транспортировкой на место отсыпки. После
этого бульдозером или планировщиком выполняют планировку откосов, нарезают водоотводные лотки автогрейдером или канавокопателем, а потом при необходимости укрепляют откосы.
В выемках глубже 6 м после предварительной засыпки и уплотнения грунта в боковых канавах экскаваторы с обратной лопатой располагают у верхней их бровки. Вначале грунт снимают с верхней
части откосов и грузят в автомобили-самосвалы. Затем разрабатывают откосы в нижней части, устанавливая экскаваторы на обочинах
уширяемого земляного полотна.
В последнее время вместо боковых канав в выемках глубиной
свыше 1–2 м рекомендуется устраивать укрепленные лотки треугольного или округлого сечения, предназначенные только для отвода поверхностной воды (рис. 9).
Преимущества лотков по сравнению с глубокими кюветами или
водоотводными канавами в выемках заключаются прежде всего
в повышении безопасности движения. Меньше размываются их от-
28
29
а)
2
∆B
bф
20 ‰
4
7
5
∆Bп.ч./2
3
bп
4‰
6
9 ≥1,0 м
8
0,3 м
0,4–0,8 м
1
б)
2
∆B
bф
20 ‰
5
3
bп
40 ‰
4
7
≥1,0 м
6
0,4–0,8 м
≥1,0 м
1
Рис. 8. Конструктивные решения по уширению земляного полотна с применением геосинтетических материалов:
а, б – соответственно уширение насыпи на слабом основании и в стесненных
условиях; В – величина уширения земляного полотна; Вп.ч – величина уширения проезжей части; bф – ширина обочины существующей дороги; bп – ширина проектируемой обочины; 1, 2 – существующая насыпь и дорожная одежда; 3 – уширение дорожной одежды; 4 – уширение насыпи; 5 – положение
откоса существующей насыпи; 6 – уступ; 7 – прослойки геосинтетических
материалов; 8 – полуобойма; 9 – слабое основание
2.3. Уширение выемок
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
косы. В лотках практически не застаивается поверхностная вода
и потому они зарастают не болотной растительностью, а травой и их
не нужно укреплять. Лотки легче прочищать механизированным способом.
2.4. Перестройка пучинистых участков
а)
0,7–0,8
2,8
2
б)
1
1,35
0,3
2
1
Рис. 9. Возможные схемы симметричного уширения выемок с отводом поверхностной воды:
а – кювет трапецеидального сечения; б – лоток треугольного сечения;
1 – тщательно уплотненный насыпной грунт; 2 – срезанный грунт
Перестраивая земляное полотно, особое внимание следует уделять системе водоотвода: восстановлению или устройству новых
боковых канав, в том числе и отводящих воду в сторону от полотна,
в пониженные места или к водопропускным сооружениям, дренажей для перехвата, сбора, отвода и понижения уровня грунтовых вод,
водоотводных лотков и водобойных колодцев и т. д.
30
Пучинами называют деформации дорожных одежд и земляного полотна, проявляющиеся зимой во взбугривании, растрескивании
и потере ровности покрытия, а в период оттаивания при проезде автомобилей – в проломах дорожной одежды, вызванных снижением
прочности переувлажненных грунтов.
Пучины на дорогах возникают при одновременном сочетании
трех факторов: наличия пучинистых грунтов; интенсивного влагонакопления до относительной влажности более 0,75 от влажности
на границе текучести грунта в период морозного влагонакопления;
медленного и глубокого промерзания грунтов под дорожной одеждой на глубину более 0,5 м. При отсутствии любого из этих факторов
пучины не возникают.
Мероприятия, направленные на устранение возможности образования пучин, можно разделить на три группы:
изменение или регулирование пучинистых свойств грунта
путем замены пучинистого грунта непучинистым;
введение добавок, термообработка или укрепление грунта
вяжущими;
регулирование водного режима земляного полотна путем
обеспечения поверхностного водоотвода и исключения увлажнения
грунтовыми водами;
регулирование теплового режима земляного полотна устройством морозозащитных и теплоизолирующих слоев.
Одной из основных причин возникновения пучин является наличие пучинистых грунтов в теле земляного полотна под дорожной
одеждой.
Все грунты по степени пучинистости разделяются на пять групп:
I – непучинистые грунты, относительное морозное пучение
которых Kпуч l %. К ним относится песок гравелистый крупный
и средней крупности с содержанием частиц мельче 0,05 мм до 2 %;
II – слабопучинистые, при Кпуч 1–4 %. К ним относятся песок
гравелистый крупный, средней крупности и мелкий с содержанием
частиц мельче 0,05 до 15 %, супесь легкая крупная;
III – пучинистые, при Кпуч 4–7 %. К ним относятся супесь
легкая, суглинок (легкий и тяжелый), глины;
31
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
IV – сильнопучинистые, при Кпуч 7–10 %. К ним относятся
песок и супесь пылеватые, суглинок тяжелый пылеватый;
V – чрезмернопучинистые, при Кпуч > 10 %. К ним относятся
супесь тяжелая пылеватая и суглинок легкий пылеватый.
Чтобы избежать образования пучин, рабочий слой земляного
полотна в насыпях и выемках на глубине 1,2 м от поверхности цементобетонных и на глубине 1 м от поверхности асфальтобетонных
покрытий во II дорожно-климатической зоне и на глубине 1 и 0,8 м
соответственно в III дорожно-климатической зоне должен состоять
из непучинистых или слабопучинистых грунтов (группа I или II). На
тех участках дорог, где эти требования не выдержаны и установлено
образование пучин, необходимо принять меры по замене пучинистого грунта непучинистым или по улучшению свойств грунта.
Наиболее кардинальными и в то же время дорогостоящими способами ликвидации пучин являются замена пучинистого грунта
и материала дренирующего слоя, применение мероприятий по усилению земляного полотна на глубину 0,5–0,6 м под проезжей частью
дороги. Они связаны с переустройством дорожной конструкции. Эти
мероприятия возможны в случаях, когда другие способы не дают
необходимого эффекта. Для замены используются пески требуемого
гранулометрического состава с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут. Эффективность работы дренирующего слоя на таких
участках увеличивают за счет применения прослоек из нетканых
материалов толщиной не менее 4 мм и коэффициентом фильтрации
50 м/сут и более.
Замену пучинистого грунта земляного полотна в насыпях начинают со снятия растительного слоя с обочин и откосов. Затем разрушают и послойно снимают дорожную одежду и транспортируют материалы в штабели или на место переработки. После этого разрыхляют верхний слой насыпи рыхлителями на базе бульдозеров или
экскаваторов, бульдозерами или скреперами снимают грунт и перемещают его в отвал или погрузчиками грузят в транспортные средства и перемещают к месту укладки автотранспортом. Дренирующий грунт доставляется самосвалами из карьера и послойно отсыпается с уплотнением до рабочей отметки.
Иногда вместо замены пучинистого грунта активной зоны земляного полотна применяют различные способы улучшения его
свойств. Одним из таких способов является закрепление пучинистого грунта введением цементного, цементоизвесткового раствора или
химического реагента. Для этого с поверхности дороги пробуривают сетку скважин на всю глубину рабочего слоя из пучинистого грунта, в которую под давлением закачивают раствор.
Другой основной причиной образования пучин является интенсивное морозное влагонакопление в грунте. Этому могут способствовать наличие грунтов с высоким капиллярным поднятием воды, поверхностных или близкорасположенных грунтовых вод, инфильтрация воды через откосы, обочины, покрытие, и особенно морозное
влагонакопление в зимний период.
Для устранения этих причин наиболее действенной мерой является соблюдение требований к возвышению поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод, верховодий или длительно стоящих поверхностных вод, а также над поверхностью земли на
участках с необеспеченным поверхностным стоком. Наиболее простым способом устранения причин образования пучин на участках,
где указанные требования не соблюдены, является увеличение высоты насыпей до величин, соответствующих этим требованиям.
При новом дорожном строительстве предотвращение пучинообразования достигается именно этим способом – возвышением земляного полотна и устройством его верхнего слоя из не подверженных пучению медленно промерзающих песчаных грунтов. При реконструкции дороги возможность использования этого способа
ограничена тем, что подъемка земляного полотна на коротком по
протяжению пучинистом участке дороги неизбежно вызывает необходимость перестройки сопрягающихся участков дороги на большом
протяжении для обеспечения плавности проектной линии.
В некоторых случаях подъем полотна дороги невозможен, так
как отметки ее поверхности нельзя изменить (подходы к переездам
через железную дорогу, пересечение дорог в одном уровне, в населенных пунктах и др.). Поэтому при реконструкции дорог часто приходится применять более сложные способы борьбы с пучинами (устройство теплоизоляционных слоев или дренажей), при которых
можно сохранить поверхность дороги на прежнем уровне.
Перечень возможных методов перестройки пучинистых участков без поднятия насыпи достаточно велик.
32
33
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
1. Устранение источников увлажнения земляного полотна,
обеспечивается:
организацией поверхностного отвода воды с придорожной
полосы. Этот элемент борьбы с пучинами обязателен во всех случаях. Прочистка водоотводных канав и планировка придорожной полосы, с устранением возможности застоев воды у земляного полотна, снижением ее проникания в осенний период;
понижением уровня грунтовых вод путем устройства дренажей. Этот метод в связи со сложностью его осуществления, высокой стоимостью и недостаточной надежностью работы при реконструкции дорог мало распространен. Он может быть использован не
во всех случаях из-за трудности вывода воды из дренажных труб
в пониженные места. Кроме того, дренажи требуют весьма тщательного эксплуатационного надзора, при отсутствии или при недостаточности которого быстро засоряются и перестают действовать;
устройством перехватывающего дренажа, если пучение вызывается грунтовыми водами, поступающими со стороны косогора.
Эти дренажи работают более надежно, чем понижающие, но также
нуждаются во внимательном содержании. Засорение их может приводить к оползанию откосов.
2. Замена пучинистых грунтов, подверженных пучинообразованию, устойчивыми (устройство верхней части земляного полотна из песка, укладываемого слоем не менее 50–60 см). Из нижней
части слоя должен быть обеспечен отвод накапливающейся воды.
Необходимую толщину слоя определяют исходя из ограничения суммарной величины вспучивания. Этот метод наиболее надежен.
3. Прерывание капиллярного, пленочного или парообразного
поднятия воды из увлажненных глубинных слоев грунта осуществляется:
устройством в земляном полотне водонепроницаемых прослоек, преграждающих путь влаге в расположенные выше слои земляного полотна. Применяются грунты, обработанные органическим
вяжущим (слой в уплотненном состоянии 3–5 см), рулонные гидроизоляционные материалы, укладываемые в два-три слоя. В настоящее время наиболее доступным из гидроизоляционных материалов
является полиэтиленовая пленка, сочетающая высокую водо- и паронепроницаемость с морозоустойчивостью, прочностью и непод-
верженностью гниению. В последние годы были проведены успешные опыты использования для изоляционных паро- и капилляропрерывающих прослоек рулонных водонепроницаемых нетканых синтетических материалов. Они также делают морозное вспучивание
дорожных одежд более равномерным. Водонепроницаемые прослойки рекомендуется укладывать ниже глубины промерзания, располагая выше их в случае необходимости теплоизоляционные слои. Грунты над изолирующей прослойкой необходимо предохранять от увлажнения дождевой и поверхностной водой, укрепляя обочины
и обеспечивая надежную работу системы водоотвода;
созданием в земляном полотне прослоек из гравия, крупнозернистого песка, керамзита и других пористых материалов, прерывающих капиллярное поднятие влаги. Засорение прерывающей прослойки грунтом снижает или даже полностью прекращает эффективность ее действия. Поэтому необходимо предусматривать защиту ее
от засорения по принципу обратного фильтра.
4. Предохранение земляного полотна от промерзания – устройство под дорожной одеждой теплоизолирующих прослоек, задерживающих промерзание. Раньше для их устройства использовали
котельный шлак, торф или керамзит. Все эти материалы должны быть
надежно защищены от проникания в них воды, так как насыщение
влагой резко снижает эффективность их теплоизолирующего действия.
Развитие технологии полимеров открывает возможность использования для теплоизолирующих прослоек эффективных водонепроницаемых материалов типа пенопластов, которые сочетают высокие
теплоизоляционные свойства с водонепроницаемостью. В настоящее
время прослойки делают из отдельных плит, заливая швы водонепроницаемыми составами. Однако имеется опыт устройства изолирующего слоя путем розлива по спланированному уплотненному дну
корыта вспенивающегося в результате введения особых добавок полиуретана. После одного прохода распределяющей машины оставался
слой пенопласта толщиной 10 см. Препятствием широкому применению полимерных материалов пока еще является их высокая стоимость и некоторые неизученные эксплуатационные особенности
участков дороги, на которых использованы такие материалы, главным образом большая подверженность образованию гололеда. Каж-
34
35
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
дый из перечисленных методов наиболее целесообразен в определенных условиях применения.
В процессе реконструкции автомобильной дороги в случае увеличения ширины земляного полотна, а также при повышении насыпи или уположении откосов возникает необходимость увеличения
длины водопропускных труб. При этом возможны два варианта:
полная перестройка водопропускной трубы, которую производят в тех случаях, когда диагностика и прогнозирование состояния трубы показывают, что существующая труба не сможет нормально работать до следующей реконструкции дороги;
удлинение водопропускной трубы без перестройки существующей части, если состояние трубы позволит ей нормально функционировать до новой реконструкции дороги при соответствующем содержании и ремонте.
Работы по перестройке или удлинению труб желательно производить в сухое время года или в зимний период, чтобы избежать влияния потока воды, протекающего через трубу, на производство работ. Работы должны быть организованы таким образом, чтобы не
препятствовать дорожному движению или снизить возможные помехи до минимальной степени. Для этого целесообразно устройство
временного объезда. При невозможности его сооружения необходимо организовать работы с одновременным регулированием движения по другой половине дороги. Последний вариант более сложен
и менее желателен с позиций производства работ и организации движения, но он достаточно часто встречается при перестройке труб.
Полная перестройка трубы включает в себя следующие основные операции, многие из которых аналогичны новому строительству
водопропускной трубы. До начала работ производят установку необходимых дорожных знаков (ограничения скорости, сужения проезжей части), указателей объезда, ограждений в соответствии с действующими требованиями. Затем выполняют удаление (разборку)
существующей дорожной одежды в пределах будущего котлована
и вывоз материала с применением кирковщиков, бульдозеров, одноковшовых (фронтальных) погрузчиков и автомобилей-самосвалов.
Возможно использование материала старой дорожной одежды на
объездной дороге. После разборки дорожной одежды отрывают котлован для освобождения старой трубы от грунта до уровня подошвы
фундамента (основания) с применением экскаватора с обратной лопатой. Для безопасности и удобства работ при разборке старой
и монтаже новой трубы котлован по подошве должен быть шире основания старой трубы с одной стороны на 3 м (для прохождения машин), а с другой стороны на 1 м (для движения рабочих).
Откос котлована должен обеспечивать безопасность работ (обычно не круче 1:1). Если через трубу в процессе ее перестройки возможно прохождение воды, котлован уширяют и в нем устраивают временное обводное русло, ширина и глубина которого рассчитываются.
При соответствующем технико-экономическом обосновании
возможно устройство котлована с креплением откосов, что позволяет увеличивать их крутизну, уменьшая объем земляных работ. После
этого разбирают трубу с применением пневматических или электрических отбойных молотков (соответственно с передвижными компрессорами или электростанциями), автокранов, бульдозеров, автомобилей для транспортировки к месту складирования блоков разобранной трубы. Если лекальные блоки и основание трубы (обычно
гравийно-песчаный или щебеночный слой) не имеют недопустимых
дефектов, они могут быть сохранены. При наличии разрушений (трещины, значительные обломы) лекальные блоки или часть из них удаляют. Материал основания сдвигают за пределы котлована бульдозером. Возможно использование материала основания для укрепления
временного отводного русла.
Затем осуществляют планировку и уплотнение дна котлована
(при удалении лекальных блоков и основания) с помощью бульдозера и виброкатков или (рациональнее) виброплит. Уровень поверхности дна должен соответствовать требованиям проекта перестройки
трубы. При необходимости при планировке производят досыпку
котлована грунтом того же вида, что и местный грунт. Устройство пандуса для въезда автомобилей с уклоном до 100 ‰ показано на рис. 10.
Пандус сооружают с верховой части трубы. На спланированном
и уплотненном дне котлована устраивают основание из песчано-гравийной или щебеночной смеси, если такое основание предусмотрено проектом. Эту смесь вывозят автомобилями-самосвалами, пла-
36
37
2.5. Реконструкция водопропускных труб
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 2. Реконструкция земляного полотна
нируют бульдозером (возможно вручную) и уплотняют самоходными
или ручными виброкатками. При благоприятных грунтово-климатических условиях (песчаные грунты, глубина промерзания менее 0,5 м)
основание из песчано-гравийной смеси можно не устраивать (это
должно быть предусмотрено проектом).
Монтаж звеньев трубы производится с применением автокрана
или крана на гусеничном ходу. Затем выполняется омоноличивание
швов между блоками портальных стенок и открылков, заделка и гидроизоляция швов звеньев.
Швы портальных стенок и открылков конопатят и заполняют
цементным раствором, который уплотняют металлической шуровкой. Гидроизоляция швов звеньев осуществляется двумя слоями битуминизированной ткани и тремя слоями асбестобитумной мастики.
При строительстве двух- и трехочковых труб пазухи между этими трубами заполняют цементобетоном, доставляемым автомобилями-самосвалами, автобетоносмесителями или изготовляемым на месте. Цементобетон к пазухам подают в бадьях с помощью автомобильного или гусеничного крана либо более просто – через бункер,
снабженный металлическим рукавом. Уплотнение цементобетона
в пазухах осуществляют различными глубинными вибраторами (вибробулава, виброштык и др.).
Гидроизоляция трубы может осуществляться с устройством
оклеечной или обмазочной гидроизоляции. В первом случае трубу
покрывают с помощью ручного распределителя битумной мастикой,
доставляемой автогудронатором. Затем наклеивают рулонный материал (обычно рубероид), снова обмазывают битумной мастикой
и наклеивают рулонный материал. Обмазочную гидроизоляцию устраивают путем обмазки внешней поверхности трубы битумным лаком с последующим нанесением двух слоев битумной мастики.
Засыпку котлована с послойным уплотнением производят бульдозером, начиная с боковых пазух, где грунт уплотняют механическими трамбовками. Так же уплотняют грунт и над трубой до общей
толщины отсыпки 0,5 м в уплотненном состоянии. Толщина каждого
уплотняемого слоя в пазухах и над трубой при использовании механических трамбовок должна быть 0,10–0,12 м. Выше толщины 0,5 м
до верха котлована уплотнение производят самоходными виброкатками. Толщина уплотняемого слоя при этом 0,15 м. Грунт должен
иметь оптимальную влажность. Необходимый коэффициент уплотнения грунта Ку 1, что позволяет избежать просадок грунта и дорожной одежды над трубой. Засыпку удлиненной части трубы производят одновременно с уширением земляного полотна. После этого
производят расчистку подводящего и отводящего русел с укрепле-
8
7
1
6
3
4
2
5
Рис. 10. Монтаж лекальных блоков одноочковой водопропускной трубы:
1 – котлован, отрытый в существующем уширенном земляном полотне;
2 – въезд в котлован в виде пандуса; 3 – уложенные лекальные блоки;
4 – автомобильный кран; 5 – склад лекальных блоков; 6 – котлован для
оголовка; 7 – цементный раствор; 8 – откос насыпи
Затем производят распределение цементного раствора, подвозимого автомобилями-самосвалами или изготовляемого на месте,
и установку (монтаж) портальных стенок, блоков, открылков и лекальных блоков. Цементный раствор обычно распределяют вручную
слоем 10–15 см, а портальные стенки, блоки открылков и лекальные
блоки монтируют автокраном или краном на гусеничном ходу. Так
как укладываемые на лекальные блоки звенья труб повторяют профиль, по которому уложены лекальные блоки, отметки лекальных
блоков должны быть проверены нивелиром. Уровень лекальных блоков регулируют толщиной слоя цементного раствора.
38
39
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
нием бетонной плиткой и укреплением откосов у оголовков, а также
строительство водоотбойного колодца, если он предусмотрен проектом реконструкции трубы.
Полная перестройка прямоугольной трубы включает в себя операции, аналогичные рассмотренным ранее, за исключением монтажа лекальных блоков, вместо которых обычно делают монолитный
бетонный фундамент.
Большие прямоугольные железобетонные трубы часто бетонируют на месте. При этом на подготовленное основание устанавливают опалубку, монтируют и сваривают арматурный каркас, производят бетонирование с применением крана и бадьи. Уплотнение производят наружными вибраторами через опалубку, а также при
возможности используют глубинные вибраторы.
Удлинение водопропускной трубы для уменьшения объема работ целесообразно производить со стороны выходного оголовка.
Поэтому в данном месте предусматривают одностороннее уширение земляного полотна и дорожной одежды. В процессе удлинения
трубы выполняют следующие основные операции. В случае постоянного протекания воды через трубу устраивают с нижней стороны
временное отводящее русло с применением экскаватора с обратной
лопатой и удаляют укрепление лотка и откосов. Удаление грунта откоса, примыкающего к оголовку, выполняют с применением экскаватора с обратной лопатой. Разборка оголовка трубы, включая открылки и портальную стенку, производится с использованием пневматических или электрических отбойных молотков и автомобильного
крана или крана на гусеничном ходу, располагающихся обычно на
насыпи.
Отрывка котлована для основания и фундамента удлиненной
трубы выполняется с применением экскаватора с обратной лопатой.
Если в котлован поступает вода, необходимо обеспечить ее откачку
и спуск по уклону. При этом возможно устройство временного сливного лотка. Планировка и уплотнение дна котлована производятся
аналогично изложенному для полной перестройки трубы. То же относится и к устройству основания из песчано-гравийной или щебеночной смеси, распределению цементного раствора, монтажу портальных стенок, блоков открылков, лекальных блоков удлиняемой
части трубы.
40
Глава 3. РЕКОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
3.1. Способы реконструкции дорожных одежд
Перестройка дорожной одежды при реконструкции автомобильных дорог, как правило, включает следующие работы:
полную разборку существующей дорожной одежды с использованием полученного материала при строительстве новой дорожной одежды, укреплении обочин, строительстве объездных дорог, подъездов и т. д. Полная разборка дороги производится в тех
случаях, когда под воздействием движения и погодно-климатических факторов ее износ и разрушение таковы, что использование существующей одежды в основании реконструируемой дорожной одежды технически нецелесообразно, когда намечается существенно увеличить высоту насыпи или углубить выемку;
разрушение существующей дорожной одежды, особенно
слоев из монолитных материалов, и использование ее в качестве
верхнего слоя основания. Такой способ реконструкции применяют,
когда существующая дорожная одежда включает слои из цементобетона различных типов или материалов, укрепленных значительными дозами цемента и сохранивших в достаточной степени свою монолитность, но существенно снизивших ровность поверхности одежды, изобилующей трещинами и другими подобными деформациями.
Отдельные блоки разрушенного слоя не должны превышать 0,5 м.
Асфальтобетонное покрытие в таких случаях на всю или большую часть толщины снимают способом холодного фрезерования,
в дальнейшем его используют в качестве добавки для производства
новой асфальтобетонной смеси. Возможно применение продукта
фрезерования для укрепления обочин;
разрушение существующей дорожной одежды, ее уширение и усиление новым материалом с укладкой соответствующих
верхних слоев;
сохранение существующей дорожной одежды, ее ямочный ремонт либо горячая, холодная или комбинированная регене41
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
рация асфальтобетонного покрытия с последующей укладкой слоя
усиления. Для предотвращения появления отраженных трещин возможно применение синтетической сетки. Такой способ реконструкции технико-экономически целесообразен при коэффициенте прочности существующей дорожной одежды более 0,8 и состоянии покрытия, допускающем проведение соответствующего ремонта;
сохранение существующей дорожной одежды, ее уширение, ямочный ремонт, горячая, холодная или комбинированная регенерация, при необходимости укладка синтетической сетки и устройство слоя усиления (данный случай аналогичен указанному в предыдущем пункте, но при недостаточной ширине проезжей части).
При существующем переходном покрытии из щебня или гравийного материала его рыхлят на глубину имеющих место выбоин, профилируют и уплотняют. Затем укладывают слои усиления в виде усовершенствованного покрытия. Для рыхления и профилирования может
быть использован автогрейдер с навесным кирковщиком, для уплотнения – самоходные катки на пневмошинах или комбинированные.
При реконструкции дорог старую дорожную одежду можно
использовать различными способами. Самый простой из них и наиболее удобный для строителей состоит в усилении старой дорожной
одежды без ее уширения.
Однако практически реконструкция дорог всегда включает
в себя уширение земляного полотна и проезжей части. Поэтому использование старой дорожной одежды при необходимости ее уширения – наиболее часто встречающийся вариант, решение которого
тесно связано с принятым способом уширения земляного полотна.
Одностороннее уширение проезжей части с той же стороны, с которой проведено уширение земляного полотна, усложняет работы, так
как вызывает смещение оси проезжей части, делает необходимым
несимметричное усиление дорожной одежды и связано с некоторым
перерасходом материалов при создании нового поперечного профиля. Поэтому во многих случаях даже при одностороннем уширении
земляного полотна сохраняют ось проезжей части неизменной. Уширение проезжей части, особенно если оно небольшое, выполняют
симметрично с двух сторон, пренебрегая в целях облегчения строительных работ некоторым различием обочин по ширине. При уширении учитывают необходимость размещения и строительства с каж-
дой стороны проезжей части краевых полос шириной по 0,75 м на
дорогах I и II категорий и по 0,5 м на дорогах III категории.
Часто при реконструкции не удается ограничиться только уширением и усилением проезжей части. На отдельных участках приходится смягчать продольные уклоны или выравнивать пилообразную
проектную линию, что вызывает необходимость поднятия рабочих
отметок над существующей дорогой на большую величину, чем необходимая толщина усиления одежды.
Часто упрощают производство работ и строят новую дорожную
одежду на «погребенной» старой. При тяжелых грунтовых условиях
и неблагоприятном водно-тепловом режиме земляного полотна старая дорожная одежда может улучшать водно-тепловой режим, играя
роль морозоустойчивого и паронепроницаемого слоя.
В районах с недостатком местных каменных материалов и при
тщательном технико-экономическом обосновании организации строительства должны быть рассмотрены варианты применения материалов старой дорожной одежды в конструкциях новой дороги, их использования на других объектах или даже передачи или продажи
местным организациям. Последнее решение иногда является вынужденным, когда при изменении трассы старой дороги в плане ее оставшиеся в стороне участки подлежат разборке, а занятая ею полоса
земли – рекультивации.
При реконструкции дорог обычно производят усиление дорожной одежды. Это наиболее частый вид реконструкции.
Усиление существующей дорожной одежды должно обеспечивать общую ее прочность, соответствующую требованиям перспективного движения в конце срока службы усиленной одежды.
Проектирование усиления дорожной одежды представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции (системы «существующая дорожная одежда + слои усиления»)
на прочность с технико-экономическим обоснованием вариантов для
выбора наиболее экономичного в данных условиях.
Процедура конструирования дорожной одежды включает:
выбор вида покрытия;
42
43
3.2. Усиление дорожной одежды
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
назначение количества конструктивных слоев с выбором
материалов для устройства слоев, размещение слоев в конструкции
и назначение их ориентировочных толщин;
предварительный отбор конкурентоспособных вариантов
с учетом местных природных и проектных условий работы.
При усилении дорожной одежды руководствуются следующими принципами:
тип дорожной одежды и вид покрытия, конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным
требованиям, предъявляемым к дороге соответствующей категории
и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения
с учетом изменения интенсивности движения в течение заданных
межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта и содержания;
конструкция усиливаемой одежды может быть принята типовой или разработана индивидуально для каждого участка дороги.
При этом предпочтение следует отдавать проверенной на практике
(в данных условиях) типовой конструкции;
в районах, недостаточно обеспеченных стандартными каменными материалами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продукты промышленности и грунты, свойства
которых могут быть улучшены обработкой их вяжущими (цемент,
битум, известь, активные золы уноса и др.). Одновременно надо стремиться к созданию конструкции, по возможности наименее материалоемкой;
конструкция должна быть технологичной и обеспечивать
возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных процессов. Для достижения этой цели количество
слоев и видов материалов в конструкции должно быть минимальным;
при конструировании необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ (летняя или зимняя технология и др.).
При выборе материалов для устройства слоев усиления дорожной одежды необходимо учитывать:
покрытие должно соответствовать проектным воздействующим нагрузкам и быть водо-, морозо- и термоустойчивым;
для верхнего слоя асфальтобетонного покрытия выбирают
материал в соответствии с действующим ГОСТ 9128–2009 «Смеси
асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия» и СНиП 2.03.05–85 «Автомобильные дороги»;
в районах с климатом, близким к морскому, при количестве
осадков 500 мм/год следует применять высокоплотный асфальтобетон либо плотный асфальтобетон, имеющий показатель пористости
(водонасыщения), соответствующий верхнему допустимому пределу;
в районах с сухим климатом (среднегодовое количество осадков менее 400 мм/год) назначают плотный асфальтобетон с показателем
пористости (водонасыщения) по нижнему допускаемому пределу;
при перспективной интенсивности движения в физических
единицах до 3000 авт./сут допускается устройство покрытия из пористого асфальтобетона с устройством поверхностной обработки или
высокопористого асфальтобетона с устройством двойной поверхностной обработки;
конструкция дорожной одежды в местах остановок общественного транспорта, на регулируемых пересечениях и в других
местах изменения скорости или движения на пониженных скоростях должна обеспечить повышенную сдвигоустойчивость при высоких летних температурах. Для обеспечения этого требования в покрытии предусматривают применение асфальтобетонных смесей типа
А и Б, высокоплотных смесей;
в случае применения материалов, укрепленных комплексными вяжущими, а также медленнотвердеющими гидравлическими
вяжущими, толщина слоя может быть снижена на 20 %, а в условиях
жарких и сухих районов IV–V дорожно-климатических зон – на 30 %;
для повышения трещиностойкости покрытия может быть
предусмотрено использование специальных трещинопрерывающих
прослоек (в том числе на основе геосеток и геотекстиля), а также
модифицированных вяжущих в материале покрытия;
общую толщину слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее, для ограничения появления «отраженных» трещин
на покрытии нужно принимать не менее 18 см при капитальном типе
дорожной одежды, 12 см – при облегченном типе.
Толщина слоя усиления не должна быть меньше величин, указанных в табл. 1. Во всех случаях толщина каждого слоя должна не
44
45
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
менее чем в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц
каменного материала, из которого изготовлен данный слой.
провести поверхностную обработку существующего покрытия после соответствующего ямочного ремонта.
Перед устройством слоя усиления необходимо выполнить выравнивание покрытия и ямочный ремонт. Выравнивание желательно
проводить выравнивающим слоем. Для устройства выравнивающего слоя рекомендуется применять плотный мелкозернистый асфальтобетон типа Б. Целесообразна марка I или II.
На старых гравийных и щебеночных покрытиях (не обработанных или обработанных органическим вяжущим) слой усиления рекомендуется строить из полимерцементогрунтов (рис. 11) толщиной
5–10 см, образуемых при укреплении грунтов полимерно-минеральной композицией на основе редиспергируемых полимерных порошков и минеральных наполнителей NICOFLOK (разработана в СанктПетербурге Военной академией тыла и транспорта (ВАТТ) имени
генерала армии А. В. Хрулева совместно с российской компанией
«Никель» и Главным управлением автомобильных дорог Нижегородской области).
Таблица 1
Материал слоев
усиления
Асфальтобетон:
крупнозернистый
мелкозернистый
песчаный
холодный
Щебеночные и
гравийные материалы, обработанные органическим вяжущим
в установке и смешением на дороге
Щебень, обработанный органическим
вяжущим способом
пропитки
Толщина
слоев усиления, см
6–7
3–5
3–4
3
5
8
Материал слоев
усиления
Щебеночные и гравийные материалы,
обработанные цементом на твердом основании
Грунты, обработанные органическим вяжущим способом смешения на дороге
Минеральные материалы, не обработанные вяжущим:
на щебеночном слое
гравийном слое
песчаном слое
Толщина
слоев усиления, см
8
6
8
10
15
Примечание. Бóльшие из значений толщин асфальтобетонных покрытий даны для дорог I–II т. к., а меньшие – для дорог III–-IV т. к.
Если по расчету необходимы однослойное усиление и толщина
слоя усиления меньше его минимальной величины, но больше половины этой величины, то следует принять минимальную толщину слоя
усиления или рассмотреть вариант укладки материала, позволяющего делать более тонкие слои. Например, вместо гравия, обработанного органическим вяжущим, следует укладывать холодную асфальтобетонную смесь. Выбор варианта осуществляют по результатам
технико-экономического обоснования. Если по расчету толщина слоя
усиления из материала, обработанного органическим вяжущим, получилась менее половины минимальной величины, то достаточно
Инновационные технологии NICOFLOK базируются на применении укрепленных цементом грунтов со специальной добавкой
46
47
Рис. 11. Устройство выравнивающего слоя из полимерцементогрунта
NICOFLOK
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
NICOFLOK, которая позволяет обеспечить и высокие темпы набора
прочности, гидрофобность, морозостойкость укрепленного грунта.
NIСOFLOK является полностью отечественным продуктом.
Его производство налажено с 2006 г. в Санкт-Петербурге предприятиями ООО «Никель» в соответствии с условиями
ТУ 5743-003-13881083–2006 «Добавка укрепляющая для вяжущих
растворов и сухих смесей NIСOFLOK». Продукт имеет гигиенический сертификат, технологии NICOFLOK защищены патентами Российской Федерации. Производственные мощности компании «Никель» позволяют поставлять для нужд дорожного строительства порядка трех сотен тонн композиции в месяц.
NIСOFLOK применяется для всех типов грунтов, пригодных
к укреплению цементом. При этом отсутствуют какие-либо ограничения по кислотности грунта, наличию сульфатов, хлоридов, гипса.
Продукт не ядовит, не горюч, может транспортироваться и храниться при отрицательных температурах. Состав гидрофобен, при его
хранении необходимо обеспечить только отсутствие прямого контакта
с водой. Внешний вид – порошок серого цвета различных оттенков,
насыпная плотность 800–900 кг/м3, влажность не более 2 %, остаток
на сите с сеткой № 0315 не более 1,0 %.
Количественные параметры расхода NICOFLOK колеблются от
0,5 до 1 % от массы того или иного вида грунта, а портландцемента
марки М 400 – 5–10 %.
NICOFLOK представляет собой композицию, состоящую из
определенным образом подобранных минералов по заданному химическому составу и активации, а также полимеров, состоящих из
молекул, называемых «гребнеобразными». При контакте с водой происходит активация влаги, что влияет на общий энергетический баланс всей системы укрепляемой смеси и, в свою очередь, приводит
к дополнительной активации цемента, а значит, и к увеличению прочности укрепляемого грунта. Поскольку воздействие направлено не
на грунтовые частицы, а на свободную и пленочную воду, NIСOFLOK
применим для всех видов грунтов. При этом, естественно, отсутствуют какие-либо ограничения по кислотности грунта, наличию сульфатов, хлоридов, гипса.
Перспективно также использование в качестве выравнивающих
слоев (и слоев усиления) полимерошлаков, образуемых при активации металлургических шлаков добавкой NICOFLOK. Выполненные
исследования показали, что предел прочности на сжатие полимерошлака уже на 7-е сутки превышает минимально допустимые значения, регламентированные ОДН 218.046–01 на 28-е сутки.
При конструировании слоев усиления капитальных дорожных
одежд учитывают, что в конструкциях дорожных одежд дорог с тяжелым и интенсивным движением в местах сопряжения слоев из
крупнозернистых или гравийных материалов с песчаными слоями
основания или грунтом земляного полотна следует предусматривать
устройство разделяющих прослоек из геотекстиля в целях предотвращения взаимопроникновения материалов смежных слоев.
Слой износа (защитный слой) назначают в зависимости от интенсивности движения, категории дороги и применяемого материала. Толщина данного слоя из асфальтобетона составляет 3–6 см; из
ЩМА – 4,5–5 см. Бóльшее значение соответствует автомобильным
магистралям, меньшее – прочим автомобильным дорогам.
Остальные слои рассчитывают из условия обеспечения прочности и сопротивления растяжению при изгибе.
При конструировании слоев усиления облегченных и переходных дорожных одежд учитывают, что минимальная толщина покрытия из асфальтобетона облегченных дорожных одежд должна быть
4–6 см, из других материалов – 6–8 см. Окончательно толщину покрытия устанавливают расчетом.
При конструировании одежд переходного типа надо стремиться, чтобы одежда состояла из одного-двух слоев. Покрытия, как правило, устраивают по способу заклинки, применяя фракционированный щебень естественных горных пород, щебень из горнорудных
отходов и щебень из малоактивных металлургических шлаков.
При проектировании усиления дорожной одежды капитального, облегченного или переходного типа, находящейся в неудовлетворительном состоянии по ровности, минимальную толщину слоя усиления (h) из материала, содержащего органическое вяжущее, назначают с учетом перспективной интенсивности движения на полосу
(Nt), приведенной к расчетным нагрузкам (табл. 2).
48
49
Таблица 2
Nt,
авт./сут
h, см
100
200
500
1000
2000
5000
>5000
7
8
10
12
13
15
17
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
В случаях, если полученная расчетом толщина слоя усиления
больше указанной, нижнюю часть его следует предусматривать из
менее прочного и дорогостоящего материала, чем асфальтобетон.
В процессе конструирования слоев усиления необходимо учитывать, что материал этих слоев не должен быть по качеству ниже,
чем материал существующего покрытия. Например, при асфальтобетонном покрытии слой усиления должен быть также из асфальтобетона.
Расчет слоев усиления дорожной одежды проводят по ОДН
218.1.052–2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд».
Полная разборка существующей дорожной одежды должна
обеспечить наименьшее перемешивание материалов слоев, чтобы
создать возможность более эффективного дальнейшего использования этих материалов.
В зависимости от конструкции дорожной одежды и с учетом
разнообразия и различной ценности материалов отдельных конструктивных слоев разборку выполняют сразу на всю толщину одежды или послойно. При разборке отдельно измельчают, снимают
и вывозят слои асфальтобетона. Также отдельно снимают щебеночные, гравийные, шлаковые материалы и булыжный камень разбираемых мостовых. Песок старых песчаных оснований используют
в редких случаях.
При разборке облегченных усовершенствованных покрытий,
толщина которых превышает 8–10 см, предварительно разрыхляют
и снимают обработанный вяжущим слой, используя его для устройства основания на новой дороге. Так же поступают с основаниями из
материалов, не обработанных вяжущими, если считают возможным
использование их в дорожной одежде. Основание разламывают на
всю ширину, и материал вывозят на новое место. Если материал покрытия обработан вяжущим на небольшую толщину и нецелесообразно его использовать отдельно, разбирают и взламывают дорожную одежду на всю толщину, захватывая иногда и верхний слой песка дренирующего слоя.
Технология полной разборки слоев существующей одежды
включает ряд последовательных операций. Послойное рыхление сло-
ев существующего покрытия и основания, кроме песчаного, осуществляется бульдозером с навесным рыхлителем за несколько параллельных проходов вдоль проезжей части. Для слоев из гравийных
и гравийно-песчаных смесей можно применять автогрейдер с кирковщиком. Проходы рыхлительных машин должны осуществляться
с перекрытием на 0,2–0,25 ширины. Для измельчения цементобетонных покрытий и оснований и других достаточно прочных слоев из
материалов, обработанных цементом в установке, эффективно применение автобетоноломов различных конструкций, разрушающих
прочные слои пневмоударным или электроударным способами. Разрушенный материал данного слоя сдвигают в кучи, расположенные
на расстоянии 15–20 м одна от другой. Сдвижку материала осуществляют бульдозером.
Материал разрушенного слоя грузят в автомобили-самосвалы,
отвозящие его на промежуточные склады. Для погрузки могут быть
использованы одноковшовые фронтальные погрузчики либо экскаваторы с ковшом прямая или обратная лопата. Мелкий материал можно грузить многоковшовыми погрузчиками.
Иногда разбирают верхний слой из асфальтобетона или цементобетона лишь на часть его толщины: 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, чтобы сохранить высоту расположения бортового камня над поверхностью покрытия.
При частичной разборке верхнего слоя широко применяют машины для холодного фрезерования покрытия. Основным рабочим
органом такой машины является фреза, барабан которой снабжен
высокопрочными режущими зубьями. В процессе вращения барабана фрезы срезается слой покрытия на заданную толщину, этот слой
грузят транспортером в транспортное средство или отсыпают в отвал.
Для охлаждения фрезы в процессе работы ее обязательно опрыскивают водой. Поверхность, остающаяся после фрезерования,
является основанием для нового слоя покрытия. Эта поверхность
50
51
3.3. Способы разборки слоев дорожных одежд
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
должна быть параллельна укладываемому на нее слою. Машина для
холодного фрезерования обеспечивает: необходимую глубину фрезерования; требуемый поперечный уклон; заданный продольный уклон; чистоту кромки фрезерования.
Существует значительное количество типоразмеров машин для
холодного фрезерования покрытий шириной 1,3–4,2 м при максимальной глубине фрезерования 150–300 мм (рис. 12, 13).
Выбор типоразмера холодной фрезы зависит от объема работ
и необходимой глубины фрезерования с учетом технико-экономических соображений.
При оценке возможности и целесообразности использования
материалов, полученных при разборке существующих дорожных
одежд, выполняют:
визуальную оценку 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 в состояние, пригодное для их использования в том или
ином сооружении (дробление крупных кусков или фракций материалов, поливка, введение добавок);
разработку технологии строительства из данных материалов
намеченных сооружений, включая способы обработки вяжущим,
регенерацию старого асфальтобетона или продуктов фрезерования
асфальтобетонного покрытия на заводе;
технико-экономическую оценку применения продуктов разборки старой дорожной одежды в тех или иных сооружениях по сравнению с использованием новых материалов. При предварительных
расчетах, если из проектов известно, какие были применены при строительстве материалы, нужно теоретически оценить степень их износа и ухудшения качества за время службы. Например, поры в песке
дренирующего слоя за год службы заполняются глинистыми частицами и теряют фильтрующую способность на толщину около b = 1 мм.
Таким образом, за Т лет слой песка, потерявшего свою водопропускную способность и непригодного в качестве дренирующего, составит h = bТ.
52
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
Рис. 12. Модель трехколесной электрической холодной фрезы W 350E
имеет рабочую зону шириной 3,5 м и глубиной до 100 мм и оснащается
двигателем мощностью до 22 кВт и гидравлическим приводом
Рис. 13. Модели холодных фрез W 120F, W 130F,
W 1500/1900/2000/2100/2200 отличаются рабочей зоной шириной
до 2,2 м и глубиной до 350 мм; силовое оснащение таких фрез
состоит из двигателей мощностью от 285 л. с. до 913 л. с.
53
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
3.4. Способы регенерации дорожных одежд и покрытий
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
Методы горячей регенерации на месте, на дороге и методы
ãî ðÿ÷åãî ðåñàéêëèí ãà имеют несколько разновидностей.
При реконструкции автомобильных дорог широкое распространение находят методы регенерации и повторного использования
материалов дорожных одежд.
Регенерация в переводе с латинского языка – восстановление,
возрождение. Применительно к дорожным одеждам и покрытиям
регенерация означает восстановление их прочностных свойств, ровности, сплошности и т. д. По отношению к асфальтобетону регенерация – это обработка или переработка старого асфальтобетона для
полезного изменения некоторых его свойств.
Следует различать близкие между собой термины регенерация –
восстановление утерянных свойств материала, и повторное использование материалов старого покрытия, которое в зарубежной литературе называется ресайклинг или рециклинг. Повторное использование материалов старого покрытия может осуществляться без регенерации (восстановления или улучшения) свойств этого материала
(например, гранулят старого асфальтобетона может быть использован для укрепления обочин). Регенерация же предполагает обязательное восстановление свойств материала и его повторное использование.
Существует большое количество методов регенерации и повторного использования материалов:
методы горячей регенерации на месте (на дороге) с использованием различных способов разогрева, разрыхления и улучшения
свойств старого асфальтобетона с последующей укладкой его в покрытие;
холодной регенерации на месте (на дороге), когда материал
старого покрытия (асфальтобетонного или цементобетонного) снимают холодным фрезерованием, обрабатывают битумной эмульсией
или цементом и укладывают в нижний слой нового покрытия;
холодно-горячей регенерации (комбинированные методы),
когда материал старого покрытия снимают холодной фрезой, а затем
перерабатывают его с подогревом, добавлением нового щебня и битума в смесительной установке и укладывают в покрытие. При этом
переработка может осуществляться на месте (на дороге) в передвижной смесительной установке или на стационарном асфальтобетонном заводе.
При любом способе горячей регенерации одной из основных
операций является разогрев старого асфальтобетонного покрытия.
Задача состоит в том, чтобы плавно разогреть обрабатываемый слой
асфальтобетона до температуры его переработки и при этом не перегреть вяжущее, которое при высокой температуре ухудшает свои свойства за счет испарения легких фракций и выгорает, если нагрев превышает температуру вспышки вяжущего, равную 180–220 °С для
вязких и 45–110 °С для жидких битумов.
Температура переработки асфальтобетона на вязких битумах
колеблется от 100 до 150 °С, редко до 180–200 °С.
Нагрев асфальтобетонного покрытия осуществляется при помощи газовых горелок инфракрасного излучения, объединенных
в блоки или панели разогревателя. Сразу после полного включения
панелей горелок, которые расположены над поверхностью покрытия на высоте не менее 5 см, идет быстрое нагревание верхнего слоя
асфальтобетона, от которого тепло передается вниз.
Глубину рыхления, которую разогревают до рабочей температуры, принимают не менее толщины слоя регенерации, которая зависит от крупности зерен щебня или песка в асфальтобетоне, но не
менее:
20 мм для песчаных смесей;
25 мм для щебеночных смесей с зернами размером до 15 мм;
35 мм для щебеночных смесей с зернами размером до 20 мм.
Обычно глубину разогрева принимают 30–60 мм в зависимости от толщины верхнего слоя асфальтобетона и максимальной глубины рыхления, которую может обеспечить термосмеситель.
Выравнивание и восстановление формы покрытия с добавлением новой смеси и ее перемешиванием со старой. Этот метод
называется термопрофилированием, или Remix, а машины для его
реализации называют Remixer (рис. 14).
Ремиксер 4500 используется для ремонта дорожных одежд на
больших площадях. Ширина фрезерования и укладки новой смеси
после добавления вяжущего и свежей смеси может плавно изменяться.
Основные характеристики: рабочая ширина 3000–4500 мм; мощность двигателя 240 кВт / 326 л. с.; тепловая мощность 1,445 кВт;
рабочая масса 47,9 кг.
54
55
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Рис. 14. Ремиксер 4500
Из всех методов горячей регенерации метод термопрофилирования и машины-ремиксеры разных фирм и модификаций получили
наибольшее распространение.
Метод термопрофилирования применяют в том случае, когда
существующее покрытие имеет много дефектов в виде трещин, колей, сетки трещин, а также когда необходимо усилить старое покрытие. Для этого к снятому и разрыхленному материалу старого покрытия добавляют новый материал в количестве 25–50 кг/м2 при ремонте без усиления и до 150 кг/м2 при ремонте с усилением.
Для подбора состава добавляемой смеси с учетом свойств старого асфальтобетона из покрытия отбирают пробы (керны), изучают
состав старой смеси, проектируют требуемый состав с учетом условий движения и эксплуатации дороги. Назначают вид и состав добавляемой смеси так, чтобы после ее перемешивания со старой смесью получить асфальтобетон с требуемыми свойствами.
Старый и новый материал перемешивают в мешалке, получают
однородную смесь, которую укладывают в виде одного слоя покрытия. Глубина фрезерования старого покрытия может достигать
50–60 мм.
Метод позволяет скорректировать зерновой состав старого асфальтобетона, устранить последствия старения битума, повысить
56
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
шероховатость покрытия и обеспечить хорошую связь между регенерированным слоем и старым покрытием.
Технологический процесс метода термопрофилирования включает в себя следующие основные операции (рис. 15):
подготовительные работы, к которым относят ограждение
места производства работ, подготовку машины и оборудования, разметку участка, загрузку новой смеси в приемный бункер и др.;
предварительный и окончательный разогрев существующего покрытия;
рыхление или фрезерование старого покрытия и подачу снятого материала в смеситель;
подачу в мешалку нового материала и перемешивание его
со старым;
распределение и предварительное уплотнение асфальтобетонной смеси;
окончательное уплотнение слоя покрытия.
6
7
1
2
3
4
5
Рис. 15. Последовательность технологических операций, выполняемых
при термопрофилировании:
1 – покрытие до ремонта; 2 – нагрев; 3 – рыхление; 4 – сбор разрыхленной
смеси, добавление новой, перемешивание; 5 – разравнивание, предварительное уплотнение; 6 – окончательное уплотнение; 7 – готовое покрытие
Оборудование для выполнения этих операций состоит из трех
панелей горелок инфракрасного излучения для предварительного
разогрева, смонтированных на отдельном шасси (разогреватель типа
57
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
ДЭ-234), и термосмесителя типа ДЭ-232, в состав которого входят
несколько блоков (панелей) нагревательных газовых горелок, емкости для сжатого газа, приемный бункер для новой смеси, рыхлительфреза, шнековый питатель для подачи нового материала в смеситель,
мешалка (смеситель) принудительного действия, шнековый разравниватель и планирующий отвал, вибробрус для предварительного
уплотнения и др.
Современные ремиксеры при необходимости могут выполнять
все виды горячей регенерации на дороге.
Важно отметить, что укладка смеси ведется на горячее основание, что улучшает процесс слияния верхнего и нижнего слоев в единый монолит. В результате за один проход получается новое, более
прочное покрытие, устраняются колеи, трещины и неровности
(рис. 16). Тем не менее, обычно на слой регенерированного асфальтобетона укладывают защитный слой или дополнительный тонкий
слой нового асфальтобетона.
Дальнейшим развитием метода регенерации с добавлением новой смеси и ее перемешиванием является так называемый метод «Ремикс плюс», который состоит в том, что на слой регенерированного
асфальтобетона сразу той же машиной укладывается дополнительный слой усиления, или защитный слой из новой смеси. Для этого
термосмеситель оборудуется дополнительным распределительным
шнеком, расположенным за первым шнеком (рис. 17).
1
2
Рис. 16. Вид покрытия до (1) и после (2) регенерации
Разновидностью метода термосмешения является метод термопластификации. Он состоит в том, что в процессе фрезерования
или перемешивания кроме новой смеси добавляют еще и пластификатор в количестве 0,1–0,6 % от массы смеси, который улучшает свойства битума в старой асфальтобетонной смеси. При этом во многих
случаях нет необходимости добавлять новый материал, поскольку
хорошо восстанавливаются свойства старого материала. Термопластификацию осуществляют обычным ремиксером, оснастив его узлом для введения пластификатора. Толщина обновляемого слоя до
50 мм. В качестве пластификатора используют масла нефтяного происхождения с содержанием ароматических углеводородов не менее
25 % по массе. Можно также применять экстракты селективной очистки масляных фракций нефти, зеленое масло и др.
58
1
12
9
8
4
2
11
3
10
7
5
6
13
Рис. 17. Устройства для укладки дополнительного слоя покрытия при терморегенерации по методу «Ремикс плюс»:
1 – направление движения; 2 – впрыскивание битума; 3 – разрыхляющие валы;
4 – смеситель; 5 – готовая смесь; 6 – первый распределительный шнек;
7 – разравнивающий брус; 8 – второй распределительный шнек; 9 – смесеукладочный брус; 10 – слой смеси старого асфальтобетона с битумом; 11 – слой
из новой смеси; 12 – подача новой смеси; 13 – старое покрытие
Окончательное уплотнение первого и второго слоев производится одновременно, сначала легким вибрационным катком с выключенным вибратором или гладко-вальцевым катком массой 6–8 т,
затем продолжают вибрационным катком с включенным вибратором
и пневмоколесным катком массой 16–20 т. Завершают уплотнение
тяжелым гладковальцовым катком.
Работы по термопрофилированию можно производить при температуре воздуха не ниже +20 °С, а с применением дополнительного
разогревателя – при температуре воздуха не ниже +5 °С. Скорость
ветра не должна быть более 7 м/с. При большей скорости ветра рез59
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
ко возрастают потери тепловой энергии, которая рассеивается в атмосфере. Кроме того, при сильном ветре происходит задувание горелок.
Новую технологию горячей регенерации асфальтобетонного
покрытия на месте разработала фирма «Мартек» (Канада), которая
выпускает для ее реализации специальный комплект машин AR2000.
Комплект состоит из двух предварительных разогревателей,
нагревателя-фрезеровщика, горячего смесителя, укладчика и катков
(рис. 18).
Существенное отличие этой технологии состоит в том, что разогрев асфальтобетонного покрытия производится не горелками инфракрасного излучения, а нагретым до 600 °С воздухом, который
обтекает поверхность покрытия, нагнетается в поры асфальтобетона под давлением, создаваемым компрессором и вакуумированием
(откачиванием) воздуха.
Подогрев воздуха может производиться сжиганием газа или
дизельного топлива. Разогревающее устройство в виде герметически замкнутого прямоугольника (коробки) плотно прижимается к поверхности покрытия. В пространство между покрытием и разогревателем с одной стороны накачивается горячий воздух, а с другой он
отсасывается вакуумным насосом. Откачанный горячий воздух снова поступает в компрессор, постоянно циркулируя.
Это способствует многократному снижению потерь тепловой
энергии при разогреве асфальтобетонного покрытия по сравнению
с разогревом горелками инфракрасного излучения, полностью исключает выгорание битума и пережог смеси, а также выделение выбросов газа, дыма и пыли в атмосферу. Ширина обрабатываемой полосы может изменяться в диапазоне 3,3–4,0 м, глубина разогрева до
50 мм, скорость движения комплекта от 5 до 7 м/мин. За одну смену
комплект обрабатывает полосу длиной около 3 км. Общая длина комплекта в работе составляет 75 м.
Эффективность работы этого комплекта особенно высока при
больших объемах.
При комбинированных способах горячей регенерации асфальтобетон старого покрытия снимается горячей фрезой, отправляется
на стационарный асфальтобетонный завод, где он перерабатывается
горячим способом с добавлением к старому асфальтобетону битума
и около 60 % новых материалов.
Полученная смесь в горячем состоянии укладывается в покрытие на той дороге, где была получена старая смесь, или на другой
дороге.
Методы холодной регенерации включают в себя снятие и размельчение материала слоев асфальтобетонного или цементобетонного покрытия, их обработку органическим или минеральным вяжущим с добавлением или без добавления новых минеральных материалов, укладку и уплотнение.
Одной из основных технологических операций холодной регенерации является снятие и размельчение материалов слоев существующей дорожной одежды. Эти операции обычно производят с помощью холодных фрез.
Для большинства асфальтобетонных покрытий, за исключением случая, когда заполнитель имеет очень низкую прочность, зубья
планировщика разрушают старое дорожное покрытие по линиям асфальтовяжущего вещества. При этом гранулометрический состав
исходной смеси изменяется очень мало и снятые куски и щебенки
асфальтобетона обычно покрыты вяжущим, что позволяет использовать их для приготовления новой смеси с минимальным расходом
битума или битумной эмульсии.
Холодным фрезерованием можно снимать старое покрытие
послойно и тем самым отделять материал верхнего слоя из мелко-
1
2
3
4
Рис. 18. Горячая регенерация комплектом машин AR-2000:
1, 2 – стадия первая – предварительный и полный разогрев; 3 – стадия вторая – продолжение разогрева до глубины 50 мм и разрыхление; 4 – стадии
третья и четвертая – продолжение разогрева, подача материала в мешалку,
добавление нового материала, перемешивание и укладка
60
61
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
зернистого асфальтобетона от материала нижнего слоя из крупнозернистого асфальтобетона с последующей укладкой в соответствующие слои дорожной одежды.
Холодное фрезерование дорожного покрытия применяют для
снятия старого покрытия с трещинами, чтобы предупредить их выход на новое покрытие при усилении дорожной одежды; для восстановления поперечного профиля дорожной одежды и устранения колей, выбоин и других деформаций; увеличения вертикального габарита путепровода над дорогой; уменьшения собственного веса
дорожной одежды на мостах и путепроводах; сохранения высоты
бордюров и отметок водосборных, водоотводящих и дренажных систем в населенных пунктах, на городских улицах и в других случаях.
Глубина фрезерования зависит главным образом от состояния
покрытия. Чаще всего одним проходом фрезерной машины снимают
верхний слой, а на нижний слой укладывают новое покрытие из одного или нескольких слоев.
Способы холодной регенерации, или ресайклинга, отличаются
между собой материалом, используемым для укрепления гранулята:
органическим, минеральным или комплексным.
Полученный при холодном фрезеровании гранулят может быть
повторно использован без переработки или с переработкой на месте
в передвижной установке или на стационарном заводе с добавлением (без добавления) минерального материала (щебня).
В режиме холодного ресайклинга широко используют обработку гранулята битумной эмульсией, жидким или вспененным битумом. Применяемые при этом машины называют ресайклерами
(рис. 19, 20).
Основные характеристики ресайклера Wirtgen WR 2500 S:
рабочая ширина 2,438 м; рабочая глубина – 0–500 мм; мощность
двигателя 500 кВт / 680 л. с.; рабочая масса – 32 кг.
Для улучшения гранулометрического состава смеси или усиления дорожной одежды к полученному грануляту добавляют необходимое количество щебня. В этом случае работа выполняется в такой
последовательности:
на очищенное старое покрытие вывозится и автогрейдером
распределяется слой щебня;
машиной для холодного фрезерования снимается старое покрытие и полученный гранулят перемешивается в самой машине со
62
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
Рис. 19. Ресайклер Wirtgen WR 2500 S
к цистерне
с эмульсией
Рис. 20. Схема рабочих процессов и комплект машин для холодного ресайклинга с применением битумной эмульсии
63
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
щебнем. В момент перемешивания смеси добавляется вода для смачивания щебенок и битумная эмульсия в необходимом количестве;
смесь окончательно разравнивается автогрейдером и уплотняется;
на уложенный слой укладывается защитный слой или слой
нового покрытия из асфальтобетона.
Холодный ресайклинг с применением в качестве вяжущего цемента обычно используется для устройства основания из гранулята,
полученного при фрезеровании старого асфальтобетонного покрытия (рис. 21). При этом добавка цемента составляет 3–5 % от массы
гранулята. Для достижения оптимальной влажности одновременно
добавляется необходимое количество воды. Обработанная смесь разравнивается и уплотняется.
После набора прочности уложенной смеси кладется новый слой
асфальтобетонного покрытия или защитный слой.
Метод холодного ресайклинга асфальтобетонного покрытия
может быть использован с применением комплексного вяжущего,
состоящего из битумной эмульсии и цемента. В результате получается асфальтогранулобетон (АГБ).
АГБ-смесь приготавливают в смесительной установке с принудительным перемешиванием в холодном состоянии асфальтобетонного гранулята с добавками: щебня фракций 5–25 мм (если необходимо), цемента, катионной битумной эмульсии и воды смачивания,
если влажность гранулята ниже 1 %. Добавки в гранулят вводят
в таком порядке: щебень, вода смачивания, эмульсия, цемент.
При приготовлении АГБ-смеси может быть использован гранулят, полученный как при послойном, так и однопроходном фрезеровании существующего покрытия на глубину 14–30 см. Однако кривая гранулометрического состава гранулята должна иметь плавное
очертание и вписываться в границы составов для пористых и высокопористых смесей, зерен щебня фракций крупнее 5 мм должно быть
не менее 35–40 %. В противном случае к грануляту добавляют щебень.
Методы холодно-горячей регенерации (комбинированные методы) можно разделить на две группы: с переработкой старого асфальтобетона на месте (на дороге) в передвижных смесительных
установках или на стационарных асфальтобетонных заводах.
Технология холодно-горячей регенерации с переработкой старого асфальтобетона на месте в передвижной смесительной установке
может быть реализована с использованием специального комплекта
машин. Основной машиной этого комплекта является передвижная
асфальтосмесительная установка с сушильным барабаном.
В состав комплекта входят: щебнераспределитель, холодная
фрезеровальная машина, передвижная асфальтосмесительная установка, асфальтоукладчик, комплект катков.
Технология работ включает следующие операции:
на очищенное от пыли и грязи покрытие распределяется равномерный слой щебня на всю полосу обработки. Новый щебень обычно добавляют в количестве 50–70 % объема отфрезерованного гранулята;
холодной фрезой на глубину 30–50 мм снимается верхний
слой покрытия, измельчается, одновременно перемешивается с новым щебнем и выкладывается в виде вала на полосе фрезерования;
погрузчиком-питателем смесь гранулята со щебнем подается в движущийся сушильный барабан асфальтосмесительной уста-
64
65
Рис. 21. Схема рабочих процессов и комплект машин для холодного ресайклинга с применением цемента
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
новки, где смесь высушивается и подогревается до рабочей температуры;
горячая смесь поступает в смесительное отделение асфальтосмесителя, куда вводится битум в количестве 5–7 % от массы нового щебня, и перемешивается;
из смесителя готовая смесь выгружается в приемный бункер
асфальтоукладчика, распределяется и предварительно уплотняется;
окончательное уплотнение производится комплектом катков.
В результате общая толщина асфальтобетонного покрытия увеличивается на 2–4 см. На этот слой укладывается защитный слой
в виде поверхностной обработки или слой износа из новой асфальтобетонной смеси.
В городских условиях переработку снятого холодной фрезой
гранулята, как правило, производят на стационарных асфальтобетонных заводах, где имеются лучшие условия для обеспечения высокого качества регенерированного асфальтобетона.
евой полосе и на обочине может существенно отличаться по толщине от конструкции дорожной одежды на проезжей части. Поэтому
при назначении величины и способа уширения укрепленной поверхности необходимо рассматривать и сравнивать экономически все
возможные варианты решения этой задачи с учетом технологических особенностей выполнения работ при различных конструктивных
решениях.
Установлено, что необходимая для обеспечения удобного и безопасного движения ширина укрепленной поверхности двухполосных дорог с интенсивным движением составляет 8,5–9,0 м. Это требование соблюдено на дорогах с шириной проезжей части 7–7,5 м
и шириной краевых полос 0,5–0,75 м, укрепленных каменными материалами, обработанными органическими или минеральными вяжущими. Однако на многих существующих дорогах ширина укрепленной поверхности не отвечает требованиям СНиП. На этих дорогах в процессе частичной или полной реконструкции в первую
очередь производится уширение проезжей части или устройство краевых укрепленных полос с укреплением обочин.
Требуемая величина уширения в соответствии со СНиП 2.05.02–85
зависит от категории реконструируемой дороги (табл. 3).
3.5. Уширение дорожной одежды
Одной из главных задач при реконструкции автомобильных
дорог является повышение обеспеченной дорогой скорости, пропускной способности и безопасности движения.
Наиболее распространенной мерой решения этих задач служит
увеличение ширины укрепленной поверхности дороги, которое может быть достигнуто различными способами: уширением проезжей
части, т. е. дорожной одежды, устройством укрепленных краевых
полос, укреплением обочин, комбинацией из двух или трех перечисленных способов. Наибольшее значение имеет ширина основной
поверхности, в состав которой входит ширина проезжей части и краевых укрепленных полос.
Установлено, что режим и безопасность движения автомобилей имеют прямую зависимость от ширины укрепленной поверхности дороги, которая обеспечивает размеры психологически безопасного коридора.
Для повышения скорости и безопасности движения устройство
краевых укрепленных полос и обочин соизмеримо с увеличением
ширины проезжей части, хотя конструкция дорожных одежд на кра66
Таблица 3
Категория дороги
существующей реконструируемой
II
III
III
IV
IV
V
I
I
II
II
III
IV
Величина уширения, м
проезжей части
проезжей части
и краевых полос
–
–
0,5
1,0
0,5
1,0
1,5
2,0
1,0
1,0
1,5
2,5
Необходимые величины уширений проезжей части могут составлять 0,5–1,5 м, а с учетом ширины краевых полос – 2,5 м.
Следует также учитывать, что в соответствии со СНиП 2.05.02–85
в ряде случаев на обочинах должно быть предусмотрено устройство
твердых покрытий (остановочных полос) на ширину 2,5 м. В этом
случае необходимое уширение проезжей части будет существенно
превышать величины, приведенные выше.
67
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
Уширение проезжей части и устройство краевых укрепленных
полос производится в этом случае без уширения земляного полотна
за счет уменьшения ширины обочин (рис. 22).
На некоторых двухполосных дорогах с высокой интенсивностью движения при ограниченных финансовых ресурсах принимают
паллиативное решение: уширение проезжей части на одну полосу
движения за счет уменьшения ширины обочин без уширения земляного полотна. В этом случае дорога имеет трехполосную проезжую
часть, на которой снижается безопасность движения, но возрастает
пропускная способность. Узкие обочины нужно тщательно укрепить
материалами, обработанными вяжущим. Такое решение дает возможность временно продолжить эксплуатацию дороги до момента ее
полной реконструкции и тем самым отдалить крупные единовременные затраты.
При полной реконструкции автомобильной дороги II и III категорий часто проектируют перевод таких дорог в I категорию, т. е.
двухстороннее симметричное уширение проезжей части с добавлением четного количества полос движения и одновременным уширением земляного полотна или строительство новой проезжей части
на отдельном земляном полотне.
Способ уширения проезжей части обычно определяется способом уширения земляного полотна. Кроме того, способ уширения
дорожной одежды зависит также от необходимости одновременного
усиления дорожной одежды. В связи с этим возможны следующие
варианты:
1. Одностороннее несимметричное уширение дорожной одежды, что вызывает необходимость устройства выравнивающего слоя
и новой дорожной одежды на всю ширину уширения проезжей части.
При необходимости уширения дорожной одежды на величину
более 2,0 м в сторону обочины, имеющей ширину 2,5 м, срезают все
земляное полотно с уширяемой стороны (рис. 23, а). Сначала срезают и удаляют в сторону дерновый покров, затем остальную часть
земляного полотна, используя грунт на уширение земляного полотна ниже дорожной одежды. После уширения и укатки земляного полотна до нижней поверхности дополнительного слоя основания отсыпают материал для уширения этого слоя. Затем отсыпают грунт
слоями до поверхности дополнительного слоя основания для образования уширяемой части земляного полотна и укатывают.
Технологический процесс устройства дорожной одежды на полосах уширения во всех случаях включает обрезку кромки покрытия
с помощью дисковых пил, навешиваемых на трактор.
Рис. 22. Уширение дорожной одежды за счет уменьшения
ширины обочин
68
69
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
По поверхности уширенного дополнительного слоя основания
отсыпают и укатывают материал для уширения основания и вровень
с ним отсыпают и укатывают грунт земляного полотна в пределах
обочины. После этого устраивают уширение покрытия – укладывают выравнивающий слой и поверх него новый верхний слой покрытия на всю ширину проезжей части. После окончания работ по устройству покрытия укрепляют обочины, укладывая на них, если это
предусмотрено проектом, покрытие более облегченное, чем на проезжей части, и окончательно отделывают земляное полотно, укладывая на откосы ранее снятый дерн.
При уширении проезжей части на меньшую ширину (до 1,0–1,5 м)
сохраняют старое земляное полотно, послойно его уширяя. Уширение дорожной одежды устраивают в траншее, прорываемой вдоль
старой дорожной одежды (рис. 23, б).
2. Двухстороннее уширение проезжей части, которое также
может быть осуществлено двумя способами:
уширение только основания и перекрытие полос уширения
и старого покрытия новым покрытием, т. е. усиление старого покрытия на уширенном с двух сторон земляном полотне (рис. 24, а);
уширение достаточной по прочности старой дорожной одежды только на величину полос уширения, т. е. с каждой стороны на
0,25–0,75 м (рис. 24, б).
1
а)
3
2
9
4
8
а)
5
10
6
7
б)
≥ 2,5
≥ 1,5
≥ 2,5
≥ 2,5
≥ 1,5
hр.гр.
б)
1
3
5
≥ 2,5
2
9
8
4
10
Рис. 24. Двухстороннее уширение дорожной одежды:
а – с двухсторонним уширением земляного полотна и перекрытием всей
проезжей части новым верхним слоем покрытия; б – устройство краевых
полос шириной по 0,25–0,75 м с каждой стороны без уширения земляного
полотна
Рис. 23. Схема одностороннего несимметричного уширения дорожной
одежды и земляного полотна:
а – уширение со срезкой земляного полотна; б – уширение в траншее;
0–0 – старая ось дорожной одежды; I–I – новая ось; hр.гр. – толщина снимаемого слоя растительного грунта; 1 – верхний слой нового дорожного покрытия;
2 – выравнивающий слой; 3 – верхний слой старого покрытия и продолжение
его на уширении; 4 – нижний слой старого покрытия; 5 – основание; 6 – дополнительный слой основания и продолжение его на уширении; 7 – земляное
полотно; 8 – присыпная обочина; 9 – слой уширения основания; 10 – слои
уширения земляного полотна
При двухстороннем уширении дорог без разделительной полосы (ниже I категории) ось проезжей части после реконструкции совпадает с осью проезжей части до реконструкции. В этом случае поперечный профиль проезжей части обычно сохраняется, но ширина
полосы уширения большей частью невелика.
Уширение проезжей части на 0,25 м наиболее сложно, так как
подготовка узкого ровика и уплотнение основания механизированным способом затруднительны. Поэтому таких уширений стараются
избегать. За рубежом небольшие уширения проезжей части делают в
виде полос из двух рядов брусчатки или нескольких рядов мозаиковой шашки. Брусчатку или шашку ставят на песке, щебеночном или
гравийном материале.
70
71
7
6
hр.гр.
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд
Технология работ по устройству на полосе уширения дорожного основания и покрытия по существу не отличается от работ,
проводимых по устройству новой дорожной одежды. Они лишь
усложняются тем, что выполнять их необходимо в узком котловане –
траншее. Ширина существующих строительных дорожных машин
превосходит уширяемую полосу. В связи с этим необходимо применять специальные машины или использовать навесное оборудование.
Технология работ по уширению требует выполнения ряда рабочих операций.
После разбивки ширины полосы уширения разрыхляют грунт
и материал укрепленной обочины на этой полосе. Рыхление на всю
ширину будущей траншеи выполняют любой из имеющихся машин
(кирковщиками на автогрейдере, на катке или другими прицепными
и самоходными машинами). Если траншея глубже, чем могут достать зубья кирковщика, приходится повторять операцию после удаления верхнего разрыхленного слоя материала. Нижние слои одежд,
обычно грунтовые, не так уплотнены, как верхние, и поэтому могут
и не требовать дополнительной кирковки.
Вдоль кромки дорожной одежды устраивают корыто для полосы уширения шириной 0,75–1,5 м. Эту траншею глубиной до 0,5–0,8 м
прорывают несколькими проходами автогрейдера. При этом стенки
траншеи получаются неровными и невертикальными. Более целесообразно отрывать траншеи автогрейдером с накладкой, предложенной В. М. Гайдовским. Накладка состоит из двух частей – собственно накладки и режущей части (ножа). Накладку крепят с правой стороны отвала автогрейдера при помощи четырех болтов.
Используя накладки разных размеров, можно менять ширину
и глубину траншей. Схему и число проходов автогрейдера назначают в зависимости от плотности и влажности грунта, в котором прорезают траншею. Удобство описываемого способа устройства траншеи в том, что вынимаемый из нее грунт или материал отваливается
на обочину и не загрязняет проезжей части. Ширину корыта можно
в известных пределах менять при одной и той же накладке, устанавливая нож под разными углами в плане. Скорость движения автогрейдера при рытье траншеи в предварительно разрыхленном грунте составляет 10 км/ч.
При отрывке глубоких траншей в зависимости от их ширины
применяют скребковые и многоковшовые траншейные экскаваторы.
Преимущество экскаваторов заключается в том, что они могут, если
это необходимо, погружать материал из траншеи в автомобили-самосвалы, которые их отвозят в другое место.
После прорытия и очистки траншеи проверяют ее размеры
и приступают к заполнению материалами, предусмотренными по проекту, с соблюдением необходимой толщины слоев. Материал доставляют к траншее, вначале автогрейдером распределяют у края покрытия в валик, из которого этим же автогрейдером сдвигают в траншею. В траншее материал разравнивают автогрейдером с той же
накладкой, которой прорывали траншею.
После уплотнения таким же способом засыпают в траншею
материал для следующего слоя. Для этого применяют специальный
распределитель. Щебень, загруженный в него из автомобиля-самосвала, перемещается вдоль ящика распределителя к лотку, из которого ссыпается в траншею. При определенной постоянной скорости
движения щебень, ссыпающийся через лоток в траншею, распределяется слоем требуемой толщины. По этому же принципу распределяют асфальтобетонные смеси. При необходимости розлива битума
на полосу покрытия необходимой ширины соответствующим образом регулируют сопла автогудронатора.
Наиболее сложной операцией при работе по уширению проезжей части является послойное уплотнение каждого слоя материала,
засыпанного в траншею. Обычные катки имеют ширину вальцов большую, чем траншея, поэтому уплотнение производят при помощи ручных виброплит или специальных малогабаритных катков.
Верхний слой покрытия, поверхность которого после уплотнения должна быть расположена в одном уровне со старым покрытием, уплотняют обычными тяжелыми катками. Слабым местом этих
конструкций является шов между старой дорожной одеждой и уширяемой полосой. Для обеспечения равнопрочности полосы уширения и основной дорожной одежды толщину каменных слоев уширяемой полосы принимают больше, чем в старой дорожной одежде.
Прочность дорожной одежды полосы уширения должна быть
равна прочности основной дорожной одежды. При укладке слоев
одежды на уширении нужно тщательно контролировать степень уп-
72
73
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
лотнения. После устройства дорожной одежды на уширении перекрывают всю проезжую часть, включая существующую дорожную
одежду, слоем асфальтобетона с таким расчетом, чтобы продольный
стык на нем не совпадал (в плане) с точками сопряжения существующей и уширяемой дорожных одежд.
Для предотвращения образования отраженных трещин под зоной сопряжения существующей и уширяемой дорожных одежд укладывают армирующую прослойку из жестких, обладающих минимальной растяжимостью синтетических материалов (сеток). Верхний слой асфальтобетона, перекрывающий всю проезжую часть,
целесообразно устраивать из полимерасфальтобетонной смеси.
При уширении существующей проезжей части на дорогах I категории большей частью это уширение осуществляют на одну, две,
а иногда и более полосы движения шириной по 3,5–3,75 м каждая.
Технология строительства таких полос близка технологии нового
строительства и вызывает меньше организационных затруднений, чем
строительство узкой полосы. Однако здесь, как и во всех случаях
уширения, большое значение имеет прочность сопряжения существующей дорожной одежды с новой конструкцией. Качество такого сопряжения обеспечивается в определенной степени применением близкой конструкции полосы уширения и существующей дорожной одежды, а также сплошным слоем усиления по всей полосе проезжей
части. При этом необходимо, чтобы продольный стык полос укладки
асфальтобетона при устройстве слоя усиления проходил над сопряжением старой одежды и полосы уширения.
74
Глава 4. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
4.1. Особенности организации работ при реконструкции
Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
имеет следующие основные особенности:
необходимость обеспечения на период реконструкции удовлетворительных условий движения транспорта общего пользования,
в ряде случаев – значительной интенсивности;
неудобство (иногда даже невозможность) использования на
некоторых работах обычных, серийно выпускаемых средств механизации;
необходимость разработки и применения индивидуальных
(нетиповых) технологических решений;
зачастую повышенная энергоемкость и, как следствие, повышенная себестоимость единицы строительной продукции.
Перечисленные особенности и степень учета их при разработке организационных решений оказывают значительное влияние на
себестоимость производства работ, на их календарную продолжительность, а также на экономику народного хозяйства в районах, обслуживаемых реконструируемой дорогой.
Возможно несколько основных вариантов организации работ:
1. Дорожно-строительная организация, обладающая необходимыми ресурсами, выполняет работы (обычно на подрядных началах)
по реконструкции всей дороги одним потоком. Скорость и направление потока определяются его технической целесообразностью и экономической эффективностью для строительной организации.
Мероприятия по дорожному обеспечению существующего автомобильного движения сохраняются за эксплуатационными организациями, обслуживающими дорогу. Исключением являются только объезды мест производства работ, которые устраивают и содержат строители. В большинстве случаев этот вариант наиболее
целесообразен при относительно небольшой протяженности дороги
и сроке реконструкции, не превышающем 2–3 лет.
75
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
2. При реконструкции магистрали большой протяженности
и выполнении работ одной подрядной дорожно-строительной организацией и в течение нескольких лет целесообразно разделять дорогу на участки с различной очередностью производства работ. К участкам, подлежащим реконструкции в первую очередь, относят те,
на которых народное хозяйство несет наибольшие потери в результате несоответствия дорожных условий требованиям движения.
Участки с различной очередностью реконструкции обычно расположены по дороге в случайном порядке, что препятствует организации единого строительного потока. Рассредоточение по дороге
материально-технических и трудовых ресурсов снижает эффективность их использования, а дополнительные передислокации их с одного участка на другой требуют дополнительных затрат времени,
материальных и денежных средств. Однако эти дополнительные затраты обычно окупаются выгодами, получаемыми в транспортной
сфере благодаря первоочередной реконструкции наиболее неблагоприятных (опасных и убыточных для транспорта) мест. Поэтому на
магистралях большой протяженности в большинстве случаев ориентируются на поэтапное (по участкам очередности) производство работ по реконструкции.
3. Возможно также стадийное улучшение транспортно-эксплуатационных качеств дороги, выполняемое непрерывно силами эксплуатационных организаций с относительно небольшими ежегодными затратами. Такой вариант может быть оправдан при малых объемах финансирования и недостаточности материально-технических
ресурсов. Реконструируют в первую очередь только наиболее неблагоприятные для движения места.
Недостатки подобной организации реконструкции заключаются в том, что, во-первых, на дороге все время (в течение многих лет)
производят работы, а это ухудшает условия движения и, во-вторых,
на дороге все время имеются смежные участки с различными техническими параметрами и отличающимися условиями движения. Последнее также снижает безопасность движения.
Выбор организационного решения реконструкции в конечном
счете определяют расчетами экономической эффективности возможных вариантов с учетом транспортно-эксплуатационной характеристики дороги, конкретных условий производства работ, а также объе-
мов финансирования, наличия производственной базы и других материально-технических ресурсов.
При реконструкции автомобильных дорог большой протяженности и длительном (несколько лет) сроке производства работ организация единого потока на всей дороге не всегда будет оправданна.
Целесообразно разбивать дорогу на отдельные участки с примерно
равными (внутри участка) транспортно-эксплуатационными характеристиками и устанавливать очередность реконструкции их по годам. При этом поточность производства работ внутри каждого отдельного участка сохраняется, а общая поточность реконструкции
всей дороги может быть нарушена.
Для определения очередности реконструкции участков дороги
наряду с экономическими критериями рассматривается совокупность
ряда показателей, включая количество и характер дорожно-транспортных происшествий на участке; средние скорости движения автомобилей на участке; интенсивность и состав движения; виды и объемы
работ по реконструкции участка; виды и объемы работ для обеспечения пропуска движения по дороге на период производства работ.
В проектах организации работ учитываются как потребности
транспорта, так и необходимость создания благоприятных условий
для производства работ дорожно-строительными организациями. Во
всех вариантах организации работ предусматривается обеспечение
планового снижения себестоимости и повышения производительности труда. Это требование вступает в некоторое противоречие с выполнением реконструкции не по потоку, а в порядке очередности на
различных участках.
Передислокация материально-технических и трудовых ресурсов (дорожно-строительных машин, баз снабжения материалами
и полуфабрикатами, производственных предприятий, рабочих кадров) с одного участка на другой всегда требует затрат времени, денег, топлива и других ресурсов. Все эти затраты не повышают выпуск строительной продукции, а являются дополнительными расходами, увеличивающими ее себестоимость.
Особенно нежелательными являются непроизводительные затраты времени на передислокацию и на подготовку и развертывание
работ на новом участке. Такие затраты времени сокращают, причем
иногда весьма значительно, количество рабочих дней в строитель-
76
77
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
ном сезоне и приводят к уменьшению годовых объемов дорожностроительных работ.
Для снижения неблагоприятного влияния передислокаций на
общий ход строительства обычно рекомендуется:
подбирать участки реконструкции таким образом, чтобы
объемы работ на каждом из них обеспечивали полную производственную загрузку дорожно-строительной организации на один год;
передислокацию основных видов ресурсов производить
в наиболее неблагоприятный для производства работ период года –
зимой;
подготовку фронта для развертывания основных работ по
реконструкции на новом участке начинать заблаговременно в конце
предыдущего летнего строительного сезона. При такой организации
работ суммарные потери всех видов от передислокаций строительных подразделений будут минимальными.
Однако не везде можно полностью соблюдать подобную схему
организации работ. Возможны случаи, когда на относительно благополучных участках дороги имеются отдельные места с очень плохими транспортно-эксплуатационными показателями. Эти места требуют немедленной перестройки, несмотря на то что весь участок
значительной протяженности может быть реконструирован во вторую или даже в третью очередь, т. е. на несколько лет позже. Подобного рода задача организационно может быть решена двумя путями.
Необходимые работы по перестройке короткого участка дороги с неудовлетворительными условиями движения могут выполнить
дорожные эксплуатационные организации в порядке капитального
ремонта. Перестройку следует осуществлять в соответствии с общим проектом реконструкции дороги таким образом, чтобы в последующем на этом участке никаких работ больше производить уже не
требовалось.
По другому варианту перестройку производит специальное подразделение генеральной подрядной дорожно-строительной организации, выполняющей все работы по реконструкции. При этом значительно возрастают удельные затраты на передислокации и увеличиваются потери рабочего времени. Этот вариант предпочтительнее,
так как он гарантирует быстрое и радикальное устранение причин,
порождающих дорожно-транспортные происшествия.
В общей схеме организации реконструкции дорог существенное значение имеет организация движения автомобилей на участках
производства работ. В ряде случаев, особенно на дорогах со значительной интенсивностью движения, мероприятия по обеспечению
движения являются решающими для оценки различных вариантов
организации работ по реконструкции в целом.
По техническим правилам ремонта и содержания автомобильных порог объезд должен быть таким, чтобы обеспечивать движение со скоростью не менее 30 км/ч.
В районах с густой сетью существующих дорог обычно удается часть движения переключить на параллельные дороги. Это в значительной степени разгружает объезды и соответственно снижает
требования к ним. Использование существующих дорог при малой
плотности дорожной сети приводит к значительным перепробегам
автомобилей.
Однако полностью обойтись без объездов, устраиваемых в непосредственной близости к реконструируемой дороге, нельзя. Нужно обеспечить, во-первых, возможность движения строительного
транспорта, доставляющего материалы на дорогу и, во-вторых, проезд сложившегося транспортного потока.
Чаще всего на объездах устраивают земляное полотно с дорожными одеждами простейших типов – гравийными, шлаковыми, грунтовыми, улучшенными крупноскелетными добавками и т. д. При этом
фактическая интенсивность движения на объездах превышает допустимую по нормативам для подобных типов покрытия. Но учитывая
короткий срок службы объездов, это обстоятельство не может служить причиной для обязательного перехода к более капитальным и,
следовательно, более дорогим конструкциям дорожных одежд. Для
того чтобы поддерживать удовлетворительное состояние объездов
со слабыми дорожными одеждами, их необходимо систематически
ремонтировать. Ремонт и содержание объездов целесообразно поручать специальным бригадам. Примерное оснащение такой бригады:
1 автогрейдер с кирковщиком, 1 бульдозер, 1 каток, 2–4 автомобилясамосвала.
При значительном движении (1000–2000 и более авт./сут) дорожные одежды простейших типов не обеспечивают бесперебойное
движение даже при усиленном содержании и ремонте. В этом случае
78
79
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
неизбежен переход к более капитальным типам покрытия. Для экономии при относительно небольшой протяженности используемых
объездов (несколько километров) целесообразно устраивать колейные сборно-разборные покрытия, допускающие многократное повторное использование. Наиболее часто для устройства различных
временных дорог применяются сборно-разборные покрытия из железобетонных плит.
Рассмотрены два варианта организации работ: разбивка всей
дороги на пять участков по различной экономической эффективности реконструкции (рис. 25, а); разбивка дороги на четыре годовых
участка в соответствии с объемами работ, которые может выполнить
в течение года строительная организация (рис. 25, б). В принятой
организации работ сохранена разбивка на четыре годовых участка,
но очередность работ в основном увязана с эпюрой эффективности
реконструкции (рис. 25, г). При этом возникает необходимость производить дополнительную передислокацию всего комплексного потока на расстояние в 100 км дважды – в конце первого года строительства и в конце третьего.
4.2. Экономическая эффективность реконструкции
При выборе окончательной схемы организации работ по реконструкции всей дороги следует сопоставлять расходы строительной
организации, вызванные дополнительными передислокациями, с экономическим эффектом, получаемым народным хозяйством благодаря ускоренной реконструкции наиболее неудовлетворительных участков дороги.
При определении суммы расходов на дополнительные передислокации учитывают только те перебазирования дорожно-строительных машин, оборудования, предприятий, которые не были бы
осуществлены при реконструкции дороги единым комплексным потоком. В расходы включают также оплату рабочих, инженернотехнического персонала и служащих за время переезда и обустройства на новом участке. Положительный экономический эффект от
соблюдения поучастковой очередности реконструкции определяют
как разницу между экономическим эффектом, получаемым за период производства работ по реконструкции при организации единого
комплексного потока и при работе по участкам.
Методика проведения расчета показана на следующем примере. Срок реконструкции дороги протяженностью 200 км между городами N и М установлен 4 года. Начало дороги – выезд из областного центра N. На 130-м км расположен крупный промышленный комбинат. Наибольшая интенсивность движения, значительное
количество дорожно-транспортных происшествий и в то же время
наихудшие транспортно-эксплуатационные показатели зафиксированы на начальном участке дороги и на участках, прилегающих к комбинату. Соответственно на этих участках и может быть получен
в результате реконструкции наибольший экономический эффект.
80
а)
1,4
0,4
0,7
0,9
0,3
б)
в)
1
2
г)
Рис. 25. Варианты организации комплексного потока, учитывающие и не
учитывающие экономическую эффективность реконструкции дороги:
а – эпюра экономической эффективности реконструкции (в условных единицах); б – разбивка на участки пропорционально годовым объемам работ;
в – схема комплексного потока, действующего в одном направлении (вариант
1); г – схема комплексного потока, направление которого определяется экономической эффективностью реконструкции отдельных участков (вариант 2);
1 – направление действующего потока; 2 – направление передислокации
дорожно-строительных подразделений
81
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
Экономический эффект от повышения скорости движения, снижения себестоимости перевозок и уменьшения количества дорожно-транспортных происшествий (ДТП) за период реконструкции будет различным при различных схемах организации производства
работ. При выполнении работ одним потоком от города N к городу М
на первом по порядку участке выгоды реконструкции реализуются
в течение трех лет, на втором – в течение двух лет и на третьем –
в течение одного года. По варианту 2 выгоды реконструкции реализуются на втором участке в течение одного года, на третьем – в течение двух лет.
Экономическиф эффект, выражающийся в снижении себестоимости перевозок, уменьшении количества ДТП и проч. за счет принятия более рациональной схемы организации реконструкции дороги, будет равен:
4.3. Организационно-технические мероприятия по охране
окружающей среды при реконструкции автомобильной дороги
∆ ∑ Э = ∆ ∑ Э1 – ∆ ∑ Э 2 ,
где ∑ Э1 и ∑ Э 2 – суммарный экономический эффект за период производства работ благодаря ежегодному вводу в эксплуатацию законченных участков дороги соответственно для вариантов 1 и 2 организации реконструкции.
Передислокация будет экономически оправданна, если
∆ ∑ Э ≥ ∑ Сп.к.п.
где ∑ Сп.к.п. – сумма всех расходов на передислокацию комплексного потока.
При окончательном решении необходимо анализировать структуру сумм получаемой экономии. В общем случае ее величина, вычисленная по основным показателям, равна:
∑ Э = Эv + Эп ,
где Э v – экономический эффект от снижения себестоимости перевозок грузов в результате повышения скорости движения; Эп – экономический эффект от уменьшения количества ДТП.
82
При строительстве и реконструкции, ремонте и содержании
автомобильных дорог на всех стадиях производства работ необходимо руководствоваться требованиями к охране природной среды, изложенными в Инструкции по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог (Минавтодор
РСФСР. – М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1989).
Запрещается выполнение воздействующих на элементы природной среды работ, не предусмотренных проектной документацией,
согласованной и утвержденной в установленном порядке; применение в конструкциях автомобильных дорог материалов, оказывающих
отрицательное воздействие на окружающую среду, а также производство работ, добыча природных материалов на неразведанных месторождениях за пределами площадей, оформленных в пользование
постоянным или временным отводом.
При выполнении работ по строительству, реконструкции, ремонту и содержанию автомобильных дорог обеспечивают следующие направления охраны природной среды и рационального расходования природных ресурсов:
сокращение земельных площадей, отводимых в соответствии
с действующими нормативами для постоянного временного и разового использования, максимальное сбережение сельскохозяйственных угодий, особенно пашни, пойм и лесных водоохранных полос
вдоль рек, земель, непосредственно прилегающих к рыбохозяйственным водоемам;
уменьшение объема использования в сооружениях природных ресурсов, особенно добываемых в придорожной полосе (грунт,
минеральные материалы, лес, почва и т. п.);
сохранение плодородного слоя почвы на землях, отводимых
для временного и разового использования, осуществление рекультивации нарушенных земель, восстановление условий коренного обитания и воспроизводства животного и растительного мира;
предотвращение загрязнения поверхности земли, водоемов,
атмосферы отходами, побочными продуктами и технологическими
воздействиями (пыль, отработанные газы двигателей, продукты испа83
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
рения летучих веществ и газов, твердые выбросы, противогололедные, обеспыливающие и другие химические вещества и реактивы, шум,
вибрация и т. п.); недопущение превышения установленных предельно допустимых уровней концентрации загрязняющих веществ;
предотвращение возможности возникновения в результате
выполнения работ отрицательных гео- и гидродинамических явлений, изменяющих природные условия (эрозия, осушение, заболачивание, оползни, осыпи и т. п.), а также изменения гидрологического
и биологического режимов естественных водоемов;
предупреждение непосредственного повреждения или ухудшения условий существования людей, животного и растительного
мира вследствие выполнения работ (изменение ландшафтов, расчленение угодий, засыпка русел рек, заливов, стариц, нарушение сложившихся связей, путей сообщения и т. п.);
предупреждение эстетического ущерба вследствие резкого
изменения визуально воспринимаемых ландшафтов, внедрения в них
чужеродных элементов, а также из-за уничтожения или изменения
форм объектов индивидуального зрительного восприятия (отдельные постройки, старинные сооружения, геологические образования,
крупные деревья или их группы и т. п.).
Указанные направления охраны природной среды реализуются
на двух этапах строительства автомобильной дороги – этапе разработки проектно-сметной документации и непосредственного строительства.
На этапе строительства автомобильной дороги обеспечивается
выполнение всех решений по охране окружающей среды, предусмотренных в проектной документации, а также выполняется ряд
мероприятий, снижающих или исключающих вредное воздействие
процесса производства строительных работ на окружающую среду.
Расчистку дорожной полосы и площадей для дорожных сооружении требуется выполнять строго в отведенных границах. Складирование леса, порубочных остатков, материалов, оставшихся после
разборки сооружений по краям полосы отвода, допускается только
на период выполнения расчистки, до вывоза в специально отведенные проектом места.
Расчистка дорожной полосы от леса и кустарника должна выполняться отдельными участками в порядке очередности возведения
на них земляного полотна или выполнения других работ. В залесенной местности расчистка, как правило, производится в зимнее время. Опережение расчистки дорожной полосы от леса и кустарника
не должно превышать возможностей поточного строительства и объема работ в предстоящем сезоне.
При вырубке леса трелевочные волоки и лесосечные склады
должны размещаться в пределах отведенной для дороги полосы,
а в случае невозможности – в местах, определенных проектом, с соответствующим оформлением временного отвода.
Вывозка древесины и отходов производится по временным дорогам, проложенным в пределах полосы отвода или по установленным проектом маршрутам с использованием сети местных дорог или
автозимников, а также по специально прокладываемым временным
дорогам, предусмотренным проектом.
Деловая древесина и отходы расчистки, включая выкорчеванные пни, должны быть полностью вывезены в установленные места
до начала земляных работ. Оставление отходов очистки на границе
полосы отвода не допускается.
При невозможности использования порубочных остатков и неделовой древесины по согласованию с органами лесного надзора
допускается их ликвидация путем захоронения или сжигания в специально отведенных местах.
На болотах порубочные остатки могут использоваться в виде
хворостяной выстилки в основании насыпи.
При расчистке дорожной полосы от леса допускается оставлять
пни высотой не более 10 см в основании насыпей высотой не менее
1,5 м от среза пня.
Сплошная валка леса и удаление кустарника бульдозерами или
кусторезами и перемещение их вместе с корнями и почвой на границу дорожной полосы не допускается.
Пересадка деревьев ценных пород производится в соответствии
с установленными дендрологическими правилами.
При подготовке к разработке грунтовых резервов и карьеров
следует выполнять следующие природоохранные работы:
расчистить от леса и кустарника отведенную территорию
с соблюдением вышеуказанных правил;
84
85
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
снять с площади, предназначенной для разработки и отвалов, плодородный слой почвы и складировать его в штабель в установленном проектом месте;
выкопать (начиная с устья) установленные проектом нагорные и водоотводные канавы;
снять и уложить в установленном месте грунт вскрышного слоя.
Водоотводные канавы в целях предупреждения загрязнения
прилегающей территории должны окружать не только разрабатываемые площади, но и места отвалов почвы и вскрыши.
При выявлении в период строительства выхода родников в пределах отведенной полосы при положительной оценке местными органами санинспекции качества воды необходимо оборудовать эти родники для придорожного водозабора.
Особое внимание к охране окружающей среды следует обращать при возведении земляного полотна.
При снятии плодородного слоя почвы должны быть приняты
меры по ее защите от загрязнения смешиванием с минеральным грунтом, засорения водной и ветровой эрозией.
Для предупреждения эрозии очищенных от дернового покрова
грунтовых поверхностей и выноса смытых частиц грунта на поверхность почвы и в водоемы до начала работ по возведению насыпей,
разработке выемок и притрассовых резервов должен быть обеспечен строительный водоотвод.
При выполнении земляных работ предупреждение эрозии должно обеспечиваться путем быстрейшего включения в работу сооружений водоотвода, водопропускных устройств, быстротоков, а также укрепления откосов.
При пересечении склона, а также при прохождении дороги
у его подножья в период строительства должна быть проведена визуальная оценка оползневой устойчивости склона. К оползнеопасным относятся склоны с внешними проявлениями смещений (разрывы, наплывы грунта, искривленные стволы деревьев и т. п.), склоны с выходами грунтовых вод на поверхность, а также склоны,
подрабатываемые естественными либо техническими процессами.
При наличии на откосах и склонах проявлений потери местной
устойчивости (оплывины, сплывы и т. п., как правило, захватывающие толщу не более глубины промерзания) должны быть приняты
неотложные меры по их локализации и устранению.
Явления потери местной устойчивости устраняются уположиванием крутизны, укреплением сборными бетонными конструкциями, глубинным закреплением, инъецированием, посадкой многолетних растений и т. п.
При обнаружении с одной стороны насыпи подпора поверхностных вод в период снеготаяния, явлений заболачивания вследствие
переувлажнения верхних слоев грунта необходимо устройство или
углубление существующих боковых водоотводных канав, отводящих
воду в места организованного или естественного стока. В случае невозможности отвода воды вдоль земляного полотна необходимо устройство водопропускной трубы.
Не менее важно соблюдать требования по охране окружающей
среды и при выполнении работ по устройству дорожной одежды.
Так, при планировке поверхности земляного полотна перед
вывозкой и распределением материала для дополнительного слоя
основания в сухую погоду необходимо производить обеспыливание
путем розлива (распределения) обеспыливающих веществ или воды
с использованием поливомоечных машин, цистерн, оборудованных
распределительными устройствами или специальными распределителями сыпучих материалов.
При устройстве теплоизолирующих слоев из плиточных материалов, гидроизолирующих слоев из рулонных материалов, дренирующих и капилляропрерываюших слоев из нетканых синтетических материалов необходимо предупредить засорение полосы отвода
дороги кусками, обрывками этих материалов.
При устройстве морозозащитных и дренирующих слоев из крупнозернистого материала (гравий, щебень, песок) следует предотвращать ветровой вынос пыли и мелких частиц за пределы земляного
полотна при погрузке, выгрузке и распределении. Для этой цели
в необходимых случаях применяют увлажнение материала в месте
погрузки либо при выгрузке.
Доставка укрепленных смесей, приготовленных в смесительных установках, на место производства работ должна осуществляться в автобетономешалках, автобетоновозах или приспособленных
автосамосвалах с плотно закрывающимися бортами.
При уходе за основанием или покрытием из материалов, укрепленных цементом, во избежание загрязнения окружающей среды
86
87
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
испаряющимися токсичными растворителями, входящими в состав
пленкообразующих материалов, предпочтение отдается пленкообразующим материалам на водной основе, например, осветленной битумной эмульсии или использованию слоя песка толщиной 4–6 см
с поливкой водой.
При устройстве оснований и покрытий из материалов, укрепленных органическими вяжущими, предпочтительнее использовать
битумные эмульсии и вязкие битумы, вызывающие наименьшее загрязнение природной среды.
На всех стадиях производства органических вяжущих материалов должна быть обеспечена изоляция технологических линий, емкостей сбора и транспортировки готовой продукции. В цехах, связанных с производством и хранением готовой продукции, устраивается приточно-вытяжная вентиляция. Хранение готового продукта
должно осуществляться в специально отведенных местах в закрытых емкостях.
Выгрузка асфальтобетонных смесей должна производиться
в приемные бункеры асфальтоукладчиков, специальные расходные
емкости или на подготовленное основание. Выгрузка асфальтобетонных смесей на землю запрещается.
Очистку и промывку кузовов бетоновозов и автосамосвалов,
используемых для доставки цементобетонных смесей, производят
в специально отведенных местах. Вода после промывки должна отводиться в специальные отстойники, откуда она может быть использована
повторно. Сброс этих вод в поверхностные водоемы запрещается.
При приготовлении, разогревании и транспортировании резино-битумных, битумно-полимерных мастик, тиоколовых герметиков
и грунтовок, применяемых для заполнения деформационных швов в
бетоне, необходимо принимать меры, исключающие возможность
попадания этих материалов на почву и растительность.
Кроме вышеуказанных технических и технологических мероприятий по охране окружающей среды в период производства работ
необходимо выполнение ряда условий и мероприятий по охране окружающей среды от непосредственного воздействия на нее дорожно-строительных машин и оборудования.
Дорожные машины и оборудование должны находиться на
объекте только на протяжении периода производства соответствующих работ. Не допускается хранение на приобъектных площадках
временного отвода неиспользуемых, списанных или подлежащих
ремонту в стационарных условиях машин или их частей и агрегатов.
Уровни загрязнения от дорожных машин, механизмов и транспортных средств не должны превышать установленных предельно
допустимых концентраций вредных веществ для атмосферного воздуха, воды по видам водопользования, почв, предельных уровней
шумового воздействия для зданий и территорий различного хозяйственного назначения, а также санитарных нормативов и требований безопасности при производстве работ.
Параметры применяемых машин, оборудования, транспортных
средств в части состава отработанных газов, шума, вибрации и других воздействий на окружающую среду в процессе эксплуатации
должны соответствовать установленным стандартам и техническим
условиям предприятия-изготовителя, согласованным с санитарными
органами.
При работе дорожных машин необходимо обеспечивать допустимый уровень шума в населенных пунктах, на территориях жилой
застройки, в помещениях жилых и общественных зданий. При выполнении механизированных работ в населенных пунктах или около
них следует соблюдать установленные нормы по уровням вибрации
в жилых помещениях и зданиях.
Заправка автомобилей, тракторов и других самоходных машин
топливом и маслами должна производиться на стационарных или
передвижных заправочных пунктах в специально отведенных местах, удаленных от водных объектов. Заправка стационарных машин
и машин с ограниченной подвижностью (экскаваторы и др.) производится автозаправщиками. Заправка во всех случаях должна производиться только с помощью шлангов, имеющих затворы у выпускного отверстия. Применение для заправки ведер и другой открытой
посуды не допускается.
На каждом объекте работы машин должен быть организован
сбор отработанных и заменяемых масел с последующей отправкой
их на регенерацию. Слив масла на растительный, почвенный покров
или в водные объекты запрещается.
Выполнение всех вышеуказанных организационно-технических
мероприятий по охране окружающей среды является непременным
условием и неотъемлемой частью комплекса работ по строительству
(реконструкции) автомобильной дороги.
88
89
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Заключение
Рекомендуемая литература
Неудовлетворительное состояние дорог и недостатки в организации движения приводят к многочисленным дорожно-транспортным
происшествиям, сопровождаемым гибелью людей и их увечьями.
По данным РосдорНИИ из-за несоответствия дорог потребительским требованиям растет стоимость автотранспортных услуг,
которые достигают уже 40 % в стоимости товара. В результате низкого качества автодорог прямые убытки бюджета Российской Федерации в годовом исчислении составляют более 340 млрд руб., а упущенная выгода предприятий – в несколько раз больше. Катастрофическое состояние автомобильных дорог сдерживает развитие
экономики страны, в особенности страдает малый и средний бизнес.
Для приведения в нормативное состояние сети автомобильных
дорог необходимо реконструировать (ремонтировать) ежегодно
135 тыс. км автодорог (при факте 18,9 тыс. км). Стоимость работ при
этом составит более 194 млрд руб., что в семь раз больше совокупных годовых затрат, выделяемых на ремонт.
Таким образом, реконструкция существующих дорог в ближайший период становится одной из приоритетных государственных
задач.
1. Васильев А. П. Эксплуатация автомобильных дорог и организация
дорожного движения / А. П. Васильев, В. М. Сиденко. – М.: Транспорт,
1990. – 304 с.
2. Инструкция по устройству дорожных одежд с использованием регенерированного старого асфальта. ВСН 43-78. – М.: Главмосинжстрой.
3. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог.
ВСН 6-90. – М.: Минавтодор РСФСР, 1990. – 168 с.
4. Реконструкция автомобильных дорог / В. Ф. Бабков, В. М. Могилевич, В. К. Некрасов [и др.]; под ред. В. Ф. Бабкова. – М.: Транспорт,
1978. – 264 с.
5. Рекомендации по совершенствованию методов борьбы с пучинами
при ремонте автомобильных дорог (для опытного применения). Росавтодор. –
М.: НПО «РосдорНИИ», 1991. – 18 с.
6. СНиП 2.05.02–85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. – М.:
ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56 с.
7. СНиП 3.06.03–85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. – М.:
ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 112 с.
8. Справочник дорожного мастера. Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог: учебно-практ. пособие. – М.: Инфра-Инженерия,
2005. – 252 с.
9. Строительство и реконструкция автомобильных дорог: Справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т. V / под ред. А. П. Васильева. – М.:
Информавтодор, 2005.
10. Технология и организация строительства автомобильных дорог: учебник для вузов / под ред. Н. В. Горелышева. – М.: Транспорт, 1992. – 551 с.
90
91
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
Оглавление
Введение .............................................................................................................. 3
Глава 1. Основы реконструкции автомобильных дорог ............................ 5
1.1. Виды, цели и задачи реконструкции автомобильных дорог .......... 5
1.2. Диагностика и оценка состояния дорог. Обоснование
необходимости реконструкции ............................................................... 7
1.3. Реконструкция автомобильных дорог в плане .............................. 15
1.4. Реконструкция автомобильных дорог в продольном профиле .... 17
Глава 2. Реконструкция земляного полотна ............................................... 19
2.1. Способы уширения земляного полотна ........................................ 19
2.2. Уширение насыпей.......................................................................... 21
2.3. Уширение выемок ........................................................................... 28
2.4. Перестройка пучинистых участков ............................................... 31
2.5. Реконструкция водопропускных труб ........................................... 36
Глава 3. Реконструкция дорожных одежд ................................................... 41
3.1. Способы реконструкции дорожных одежд ................................... 41
3.2. Усиление дорожной одежды .......................................................... 43
3.3. Способы разборки слоев дорожных одежд .................................. 50
3.4. Способы регенерации дорожных одежд и покрытий .................. 54
3.5. Уширение дорожной одежды ......................................................... 66
Глава 4. Организация работ при реконструкции автомобильных
дорог .................................................................................................................. 75
4.1. Особенности организации работ при реконструкции .................. 75
4.2. Экономическая эффективность реконструкции ........................... 80
4.3. Организационно-технические мероприятия по охране
окружающей среды при реконструкции автомобильной дороги ....... 83
Заключение ........................................................................................................ 90
Рекомендуемая литература ............................................................................... 91
Учебное издание
Лазарев Юрий Георгиевич,
Собко Геннадий Иванович
РЕКОНСТРУКЦИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Учебное пособие
Редактор В. А. Преснова
Корректоры М. А. Молчанова, К. И. Бойкова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 10.06.13. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная.
Усл. печ. л. 5,4. Тираж 100 экз. Заказ 63. «С» 25.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.
92
93
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
ДЛЯ ЗАПИСЕЙ
ДЛЯ ЗАПИСЕЙ
94
95
Ю. Г. Лазарев, Г. И. Собко. Реконструкция автомобильных дорог
96
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
8
Размер файла
1 290 Кб
Теги
rekon2013, sobko, lazareva
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа