Виды дорожных покрытий и их характеристики

Для чего дорожная одежда делается многослойной

Оптимально подобранные материалы конструктивных слоев, а также их количество и толщина, позволяет наиболее эффективно поглощать внешнюю нагрузку на дорожное полотно, а также обеспечивать высокую прочность и устойчивость всего сооружения.

Благодаря правильной конструкции дороги, нагрузка, создаваемая транспортным потоком, перераспределяется на большую площадь, а также затухает по мере углубления. Соответственно, дорожная одежда должна обладать характеристиками, подходящими для расчетной нагрузки на дорожное полотно.

Пример

. Для федеральной трассы, по которой постоянно движется не только легковой, но и грузовой транспорт, толщина некоторых технологических слоев будет больше, а используемые материалы качественней. Кроме того, необходимо учитывать рост транспортной нагрузки в будущем. Также для усиления конструкции возможно использование дополнительных материалов и технологий.

Технология создания качественного дорожного полотна

Для обеспечения хорошего качества и длительного периода эксплуатации дорожного покрытия важно соблюдение всех технических требований и правильной последовательности действий при проведении дорожных работ по укладке или ремонту полотна. Компания Транском осуществляет полный комплекс строительных работ по укладке дорожных покрытий, включающий:

Компания Транском осуществляет полный комплекс строительных работ по укладке дорожных покрытий, включающий:

• исследование и планирование;
• выравнивание грунта;
• дренаж;
• укладку основания;
• застил нижнего и верхнего слоя;
• поверхностную обработку;
• выравнивание;
• укладку лежачих полицейских и необходимой арматуры, установка защитных ограждений и проведение иных дополнительных работ.

Для обеспечения высокого качества дорожного покрытия мы используем особые трещинопрерывающие прослойки, армирующую сеть, связующие составы, а также различные виды пропитки, что позволяет повысить устойчивость дорожного полотна и продлить период его эксплуатации.

В зависимости от предполагаемого типа использования дорожное полотно должно соответствовать определенным критериям. Профессионализм и применением качественных материалов на стадии застила и обработки покрытия позволят обеспечить его надежную защиту от физических нагрузок, температурных перепадов и иных внешних факторов в течение всего периода службы.

Технология покрытия

Вот уже на протяжении многих лет, технология устройства покрытия не меняется. После подготовки основания независимо от назначения будущей дорожной сети, производится, так называемая финишная отделка.

Финишная отделка – это «черное» основание, основное назначение которого состоит в выравнивании эксплуатационных нагрузок. Широко применяют особый минеральный материал с высокими прочностными свойствами, который специально обрабатывается вяжущим элементом.

Асфальтобетон состоит из: щебня, песка, минеральных добавок (обволакиваются битумом) и вяжущего вещества (высокомолекулярное органическое соединение). Для укладки применяют асфальтобетонные смеси с широким температурным разбегом – от горячих до холодных циклов. Процесс укладки осуществляют с помощью «следящей» системы (лазерной) автоукладчика. АБС укладывают на предварительно подгрунтованную эмульсией поверхность, после чего ее тщательно уплотняют.

Основание для асфальтобетонного покрытия

Для начала давайте определимся с тем, что же подразумевается под самим термином основание — это так называемая несущая часть любой дорожной «одежды», которая позволяет равномерно (при соблюдении всех технологий), распределять нагрузки на другие слои, но ниже лежащие в равномерном количестве. Само же основание может состоять из определенного «пирога» слоев, разрабатываемого в каждом конкретном случае. Нужно понимать, что существует, как главное, так и дополнительное основание, под дополнительными основаниями понимают — морозозащитные, дренирующие  слои.

Итак, какого же типа может быть основание?

Можно разделить на следующие подгруппы:

• Щебеночные.
• Гравийные.
• Бетонные.

У каждой из подгруппы своя сфера применения, а также определенные технологии, однако в целом по укладке дорожного покрытия, расхождений нет.

Процесс эксплуатации

Всем известно, что произойдет с домом или какой-либо вещью, если ее оставить без присмотра. Законы термодинамики обязательно возымеют свое действие и приведут к частичному или полному разрушению. Этот фактор не обходит и дорожные настилы. Поэтому время от времени они нуждаются в обслуживании и ремонте. Под обслуживанием может подразумеваться восстановление качественного сцепления покрышек с дорожным покрытием. Для этого ликвидируется наледь и снежные заносы с помощью техники и специальных химических добавок. На некоторых участках допускается ямочный ремонт, который призван к увеличению ровности поверхности дорожного настила.

В сезоны дождей производится осмотр и очистка дренажных систем, которые находятся у дорожных покрытий. Если этого не сделать, тогда жидкость будет скапливаться в слоях настила и при воздействии большого веса его просто может смыть. В пустынных местностях, где на настил может наноситься большое количество пыли, производится обработка специальным связующим составом. Его рассчитывают из номинального расхода в литр на квадратный метр. Такая обработка настила гарантирует повышение комфорта для водителя и механических частей во время езды по дорожному настилу.

Классификация дорожных одежд

Выше была описана дорожная одежда с типовой конструкцией. Однако в некоторых случаях дорожная одежда может иметь меньше конструктивных слоев, параллельно с чем понижается и категория покрытия. Классифицировать дорожные одежды можно по жесткости и уровню эксплуатационных характеристик.

В зависимости от жесткости выделяются:

• Жесткая дорожная одежда – имеет цементобетон в основании или покрытии;
• Нежесткая дорожная одежда – конструкция без использования цементобетона.

В условиях российского климата применение цементобетона в качестве покрытия невозможно, так как данный материал разрушается под воздействием низких температур в совокупности с транспортной нагрузкой.

Однако нежесткая дорожная одежда обладает достаточно высокими физико-механическими характеристиками

, которые вполне подходят для строительства автодорог высоких категорий.

Плюсы и минусы дорог из бетона

Одним из главным плюсов выполненных из бетона автодорог является их прочность и долговечность. Если асфальтобетонные дороги служат всего порядка 10 лет при условии ежегодного ремонта, бетонные выдерживают 40–50 лет эксплуатации. Но это не единственное преимущество бетонного дорожного покрытия; есть и другие:

1. не требуется частый ремонт;
2. экстремальные погодные условия (проливные дожди, морозы, жара, перепады температур) не оказывают негативного воздействия;
3. покрытие не размягчается от жары;
4. дорога выдерживает высокие нагрузки, а значит, грузопоток может быть выше (если в России грузовик может перевозить 11 тонн, в странах Евросоюза аналогичный грузовик может везти до 38 тонн, то есть, на грузоперевозках по бетонным дорогам экономится топливо);
5. транспорт расходует при движении по бетонной дороге меньше топлива (экономия может достигать 20%), это происходит из-за того, что бетонная дорога от нагрузок не деформируется;
6. экономия топлива благоприятно сказывается на экологии;
7. отсутствие нефтепродуктов в составе бетона, а значит, экономия невосполняемых природных ресурсов.

Есть ли у них недостатки? Да, есть:

1. Основной недостаток — это высокая стоимость таких дорог. Поэтому экономия материалов здесь очень актуальна. Однако сейчас, с развитием цементной промышленности и новых технологий, стоимость бетонных дорог в России становится более приемлемой. Кроме того, в перспективе бетонные дороги, благодаря своей долговечности, более экономичны.
2. Длительный процесс строительства таких дорог. Бетону требуется, как минимум, неделя на отвердевание, в отличие от асфальта, которым можно пользоваться уже через 8 часов.
3. Жесткость покрытия, из-за чего оно может трескаться под влиянием нагрузок. Чтобы этого избежать, нарезают деформационные швы.
4. Сложный ремонт. Однако он бывает нужен не так уж часто, если покрытие изначально выполнено качественно и с соблюдением всех норм.

Основные виды дефектов

Типичные дефекты автомобильных дорог. Асфальтобетонные повреждения бывают следующих видов:

• Пролом. Представляет собой прорези на асфальтированном участке, где проходит поток транспортных средств. Если вовремя не залатать трещины, они способны увеличиться в размерах и превратиться в пролом большого диаметра.
• Истечение срока службы. Разрушения, связанные с продолжительной эксплуатацией полотна, на котором не осуществлялся ремонт, сказываются на толщине слоя асфальтобетона.
• Уменьшение прочности асфальтобетона. В результате больших нагрузок от тяжеловесных грузовых автомобилей образуется просадка полотна и разрушение верхнего слоя покрытия в виде неровностей, выбоин и колеи.
• Выбоины. Разрушения в виде выбоин – это углубления с резким обрывом края, которые происходят из-за неправильной кладки асфальтобетона с использованием материалов низкого качества.
• Шелушение. Образование шелушений на дорожной поверхности вследствие отделения из верхнего слоя частиц покрытия. Образуется из-за постоянных переменных воздействий на дорожную поверхность мороза и оттепели.
• Климатические воздействия. В период таянья снежных масс образуется большое количество жидкости, которая способна разрушить полотно трассы, что влечет за собой снижение прочностных характеристик асфальтобетона.
• Выкрашивание. Возникает этот тип повреждений вследствие нарушения укладки или ремонта дорожного полотна, а именно работы при атмосферных осадках или минусовых температурах.
• Трещины. Образуются щели на дорожной поверхности в результате резкой перемены температурного режима.
• Просадка. Возникает просадка из-за выбранных материалов низкого качества для укладки полотна, а также в результате недостаточного уплотнения асфальтной смеси или почвы.

Также дорожная одежда может классифицироваться по надежности

Обратите внимание, что указанный срок службы может отличаться от реального. Это связано с тем, что на разных дорогах может быть разная нагрузка, различные климатические условия, для устройства покрытий может использоваться различный асфальтобетон и так далее

Гравийно-щебеночное основание

Полировка и покрытие фар лаком При устройстве некоторых дорожных магистралей, с повышенным потоком автомобиля, принимается решение об использовании комбинированного типа «подушки» — гравийно-щебеночная. При устройстве тех же тротуаров, используют какой-то один из слоев, для снижения себестоимости и соответственно расходов.

Основание, на котором уложены слои щебня или гравия, является несущим (или основным) слоем «дорожной одежды», так как у него самая ответственная роль – он воспринимает транспортную нагрузку и распределяет ее на земляное полотно. Роль его велика, и работы по устройству щебеночного основания являются самыми трудоемкими. Отсыпку щебня производят послойно с последующим уплотнением. Применяют только строго сортированный щебень или гравий различных фракций.

Технологический цикл состоит из следующих этапов:

• Россыпь крупнофракционного щебня (h 0,15 -0,25 м).
• Планировка автогрейдером.
• Тщательное уплотнение.
• Россыпь мелкофракционного щебня (h 0,1 – 0,2 м).
• Выравнивание автогрейдером.
• Уплотнение с проливкой.
• Финишная россыпь, уплотнение и проливка расклинцовывающей фракцией.

Асфальтированные дороги

Наиболее распространенное, относительно недорогое и достаточно простое в укладке и эксплуатации покрытие – асфальтовое. Уложенное на уплотненное основание из крупного щебня такое покрытие легко выдерживает высокую интенсивность движения транспорта. Два основных способа укладки асфальта:

• горячий – когда разогретая до 120 С смесь жидких и вязких битумов с наполнителем (щебень гранитный или габбро) укладывается на подготовленную сухую поверхность;
• холодный – приготовленная из жидких нефтяных битумов и щебня смесь укладывается на дорогу и укатывается специальным катком.

Горячая технология может использоваться круглый год, холодная – только в теплое время года и исключительно при сухой погоде.

К достоинствам асфальтового покрытия можно отнести хорошую ремонтопригодность, возможность переработки и повторного использования и, конечно, неплохие показатели сцепления с шинами автомобилей.

Недостатки также хорошо известны – это непродолжительный срок службы (от 7 до 10 лет), слабая устойчивость к природным явлениям (дождь, перепады температур, etc.) и неблагоприятное воздействие на экологию.

Категории дорог. Классификация и назначение дорог

Дорожное сообщение – это важнейшая часть экономики любой страны, ведь оно играет немаловажную роль в уровне развития промышленности и производства государства. И автомобильные дороги России в этом плане не являются исключением. В целях определения уровня качества и потокопроходимости разработан список определенных требований, предъявляемых к автодорогам. Те из них, что максимально полно отвечают предъявленным критериям, способны принимать транспортные потоки любой сложности и полноты и способствовать доставке пассажиров и грузов во всех направлениях и на любые расстояния

Именно поэтому стоит уделить самое пристальное внимание вопросу о том, какие именно категории автомобильных дорог вообще существуют и как проводится их классификация

Верхние слои асфальтобетона

Дорожная одежда включает в себя несколько слоев асфальтобетона различной плотности. В первую очередь укладывается более пористая асфальтовая смесь, а затем менее пористая и более прочная, рассчитанная на сопротивляемость износу, а также повышению шероховатости покрытия для обеспечения сцепления автомобильных колес с дорогой.

Также плотный верхний слой асфальта препятствует попаданию влаги во внутренние слои дорожного полотна, что повышает срок службы сооружения. Если вода попадет во внутренние слои покрытия, при ее замерзании будет происходить расширение, которое способно разрушить покрытие изнутри. Это особенно актуально для нашей страны, так как в течение года неоднократно происходят перепады температур от плюсовых к минусовым, и обратно.

Основные разновидности асфальтобетона по составу:

• Песчаный;
• Гравийный;
• Щебеночно-мастичный.

Песчаный асфальт

обладает наиболее низкими из данного списка эксплуатационными характеристиками, поэтому подходит для устройства только тех типов покрытия, на которые не будет оказываться серьезного внешнего воздействия. Это могут быть пешеходные зоны или какие-то частные территории.

Гравийный асфальт

имеет более высокие физико-механические характеристики, и может использоваться для устройства покрытия автомобильных дорог высоких категорий. Однако в настоящее время данная разновидность асфальтобетона практически полностью вытеснена щебеночно-мастичными смесями.

Щебеночно-мастичный асфальт (ЩМА)

является лидером данного списка по своим эксплуатационным характеристикам. Может использоваться, в том числе, для дорог I категории с повышенной транспортной нагрузкой. Твердые горные породы в составе ЩМА формируют прочный каркас покрытия, а добавление специальных целлюлозных волокон предотвращает растекание битумного вяжущего.

Обратите внимание

. Цена укладки асфальта будет отличаться в зависимости от материала, так как более прочный асфальтобетон стоит дороже. Однако за счет высоких физико-механических характеристик и длительного срока службы использование высококачественного асфальта более чем оправданно.

Основные разновидности асфальтобетона по технологии укладки:

• Горячий;
• Холодный;
• Литой.

Какие функции выполняет каждый из материалов конструкции

Подготовленный и уплотненный грунт повышает прочность и устойчивость конструкции. Если земляное основание будет рыхлым, дорожное полотно быстро потеряет необходимую геометрию, вследствие чего будут разрушены практически все его технологические слои.
Геотекстиль, представляющий собой прочное тканое или нетканое полотно из синтетических нитей и волокон, выполняет несколько функций:

• Разделение слоев;
• Армирование;
• Фильтрация;
• Дренажная функция;
• Препятствие прорастанию растений.

Использование геотекстиля существенно повышает качественные характеристики сооружения, а также позволяет сократить расход некоторых материалов.
Песчаный слой выполняет стабилизирующую и амортизирующую функции. Как правило, толщина данного слоя составляет около 40 см после уплотнения

Также важно, чтобы песчаная подушка была ровной в горизонтальной плоскости.
Геосетки или георешетки тоже относятся к категории синтетических рулонных материалов, и выполняют схожие с геотекстилем функции:

• Армирующий эффект;
• Разделение слоев;
• Удержание щебня от вдавливания в песок;
• Снижение воздействия вертикальной нагрузки.

Георешетка позволят сократить расход щебня примерно на 40%, что влечет за собой и экономическую выгоду. Комплекс из геотекстиля и георешетки делает дорожное полотно прочнее примерно на 200-250%.
Щебеночный слой позволяет сделать дорожное полотно значительно прочнее и долговечнее, а также выступает в роли надежного основания для укладки асфальта. Дорожное полотно включает в себя щебень разных фракций: сначала укладывается щебень крупных фракций, а поверх него более мелкие фракции – это позволяет обеспечить высокую плотность.

Каждый слой щебня разравнивается и уплотняется после отсыпки, а также обрабатывается битумной эмульсией. Альтернативный вариант – использование «черного щебня», который представляет готовую смесь, в которую входит щебень из горных пород, смешанный в определенных пропорциях с вяжущим веществом.
Битумная эмульсия повышает адгезионные свойства (улучшает сцепление), выступая в роли грунтовки, а также повышает влагоизоляционные показатели обрабатываемого участка.
Асфальтобетонные смеси используются для устройства покрытия автомобильных дорог:

• Крупнозернистый асфальт является подстилающим слоем, защищая элементы основания, способствуя стабилизации покрытия, а также препятствуя образованию колеи.
• Мелкозернистый асфальт имеет более высокую прочность и износостойкость, что позволяет использовать его для устройства поверхностного слоя, который также называют «слоем износа». Прочный мелкозернистый асфальтобетон защищает более глубокие конструктивные элементы от внешнего воздействия, а также препятствует прониканию воды вглубь конструкции.

«Гидроизоляция дорожного покрытия очень важна, так как при попадании воды внутрь асфальтового слоя будет наблюдаться его ускоренное разрушение. При замерзании, превращаясь в лед, вода расширяется, буквально расшатывая асфальт изнутри. При частых циклах заморозки-разморозки, которые характерны для большинства регионов РФ, разрушительное воздействие будет усиливаться»

Качественное дорожное полотно устраивается с использованием тех разновидностей асфальтобетона, которые имеют достаточно высокие физико-механические характеристики. Такие асфальтовые смеси имеют в составе щебень из прочных горных пород, а также снабжаются специальными модификаторами для повышения определенных характеристик.

Общая структура дороги и классификация дорожных покрытий

Любая дорога состоит из двух слоев:

• Дорожная одежда.
• Земляное полотно.

Дорожная “одежда” в свою очередь состоит еще из двух составляющих:

• Покрытие.
• Основание.

Покрытие отличается высокой прочностью и износоустойчивостью. Это та самая “верхняя” часть дороги, которая принимает удары автомобильных колес и погодных условий на себя. Покрытие обязательно должно быть прочным, влагостойким, устойчивым и шероховатым, чтобы обеспечить необходимое сцепление колес с дорогой. В противном случае количество аварий на подобных участках будет просто “зашкаливать”. Покрытие тоже состоит из еще двух слоев:

• Несущий слой.
• Слой износа.

Основание представляет собой несущую часть дороги, которая состоит из многослойного специально обработанного вяжущими веществами грунта или каменных материалов. Любая дорога в поперечным разрезе напоминает кусок “наполеона” с “коржами” разной плотности и толщины.

Полосы для движения

Движение в пределах проезжей части вне зависимости от ее ширины упорядочено, и порядок этот называется рядностью. Т.е. транспортные средства двигаются рядами в соответствии с полосами для движения. Полоса движения – любая из продольных полос проезжей части, обозначенная или не обозначенная разметкой и имеющая ширину, достаточную для движения автомобилей в один ряд

Обратите внимание, точная ширина полосы в правилах не оговорена, но она должна быть достаточна для движения среднестатистического автомобиля (по всей видимости легкового), т.е. если принять ширину автомобиля за два метра, то ширина полосы должна быть примерно три метра

Возникает вопрос, откуда появился лишний метр. Все очень просто – автомобили не могут двигаться вплотную, между ними должно оставаться расстояние, называемое интервалом. При этом интервал должен быть безопасным, зависит безопасность интервала от скорости движения.

Настало время научиться определять количество полос для движения на проезжей части. Делается это очень просто, более того тремя возможными способами: самый простой – по разметке, достаточно пересчитать обозначенные полосы. Однако разметка не всегда присутствует, например, зимой она полностью стирается, это не должно поставить вас в тупик, существуют несколько знаков, по которым также можно определить количество полос, это знаки 5.15.1 «Направления движения по полосам», 5.15.2 «Направления движения по полосе», 5.15.7 «Направление движения по полосам» и 5.15.8 «Число полос» (рис. 4). В случае если отсутствуют и разметка и знаки количество полос определяют визуально, т.е. подсчитывают, сколько легковых автомобилей поместится на проезжей части с учетом интервала между ними (рис. 5).

На занятиях практически в каждой группе приходится слышать, что количество полос зависит от разметки. Нет и еще раз нет, разметку наносят в соответствии с количеством полос, а не наоборот. Подумайте, если я разрисую всю проезжую часть шириной в 3 метра полосками с расстоянием между ними в десять сантиметров, неужели получится 30 полос для движения?

Стоит заметить, что не все так просто с определением количества полос, если оказывается, что их общее количество нечетное, а разметка отсутствует… Этот вопрос выходит за рамки нашего сегодняшнего занятия и будет обсуждаться позже, в главе «Расположение транспортных средств на проезжей части». Там же мы поговорим о таких особенных полосах как «Полоса для маршрутных транспортных средств» и о полосах с реверсивным движением.

В разрезе этой темы осталось выяснить — являются ли трамвайные пути полосой для движения. Для начала разрешим вопрос о ширине трамвайных путей: не путайте рельсы и трамвайные пути не одно и тоже, также как и колея автомобиля и его габариты. Если ширина полосы для движения определяется шириной автомобиля, то ширина трамвайных путей соответственно шириной трамвая. Таким образом получается, что автомобиль легко помещается на трамвайных путях, но несмотря на это трамвайные пути не являются полосой для движения, более того они не являются и проезжей частью, вспомните, по определению проезжая часть используется для движения безрельсовых транспортных средств. Несмотря на это, в некоторых случаях трамвайные пути могут использоваться и вами — водителями автомобилей. Об использовании трамвайных путей вы можете узанать в главе «Расположение транспортных средств на проезжей части».

Какой щебень выбрать для дороги в поселке?

Щебенка занимает одну из популярных позиций по строительству дорог в поселках. Щебень бывает нескольких видов. Существует известняковый, гранитный и гравийный вид щебня. Гравийный вид зачастую используется в строительстве домов, так как хорошо сочетается с цементом и песком и при строительстве железобетонных дорог в качестве наполнителя. Гранитный вид – самый прочный, преимущественно используется в капитальном строительстве дорог, он значительно дороже, в среднем его стоимость составляет 1700-1800 рублей за тонну без доставки.

Самый распространенный вид щебня для укладки дорог в поселках – известняковый.

Известняковый щебень производится путем дробления мела или известняка. Многие из нас встречались с тем, что известняковую щебенку используют в качестве подложки для асфальтового покрытия. Её применяют для укладки дорог и автономно, так как щебень обладает очень высокой ударопрочностью, стойкостью к перепадам температур. По сравнению с другими видами, известняковый щебень имеет меньшую плотность, за счет чего легче поддается укатке, что в результате позволяет получить плотную и прочную дорогу,которая прослужит долгие годы, а то и десятилетия, при условии использования для движения легкового транспорта. Однако после зимы щебенку может размывать, и на дороге будут появляться выбоины, что приведет к необходимости мелкого ремонта дороги.

Если переводить материалы и работы в стоимость за квадратный метр полотна, то дорога из щебенки будет стоить от 400 руб.(щебень М600).

Процесс эксплуатации

Всем известно, что произойдет с домом или какой-либо вещью, если ее оставить без присмотра. Законы термодинамики обязательно возымеют свое действие и приведут к частичному или полному разрушению. Этот фактор не обходит и дорожные настилы. Поэтому время от времени они нуждаются в обслуживании и ремонте. Под обслуживанием может подразумеваться восстановление качественного сцепления покрышек с дорожным покрытием. Для этого ликвидируется наледь и снежные заносы с помощью техники и специальных химических добавок. На некоторых участках допускается ямочный ремонт, который призван к увеличению ровности поверхности дорожного настила.

В сезоны дождей производится осмотр и очистка дренажных систем, которые находятся у дорожных покрытий. Если этого не сделать, тогда жидкость будет скапливаться в слоях настила и при воздействии большого веса его просто может смыть. В пустынных местностях, где на настил может наноситься большое количество пыли, производится обработка специальным связующим составом. Его рассчитывают из номинального расхода в литр на квадратный метр. Такая обработка настила гарантирует повышение комфорта для водителя и механических частей во время езды по дорожному настилу.