Дорожные одежды и инженерное обустройство дорог

Содержательный модуль 4

Дорожные одежды и инженерное обустройство дорог

План:

1. Типы и принципы конструирования дорожных одежд.

2. Конструкции дорожных одежд.

3. Использование местных материалов и отходов промышленности.

4. Инженерное обустройство дорог.

1. Типы и принципы конструирования дорожных одежд

В пределах проезжей части дороги устраивают дорожную одежду.

Дорожная одежда – это многослойная конструкция, которая состоит из материалов разной прочности, уложенная на тщательно спланированные и уплотнённые верхние слои земляного полотна и предназначенная для восприятия нагрузок от транспорта. Это наиболее дорогой и ответственный элемент автомобильной дороги. Его стоимость составляет 70 – 75 % от общей стоимости строительства автомобильной дороги [9].

Дорожная одежда должна быть прочной, отвечать расчетным нагрузкам, обеспечивать непрерывное, безопасное движение автомобилей.

Дорожная одежда состоит из следующих конструктивных слоев: покрытие; основание; дополнительные слои основания.

Покрытие – верхняя часть одежды, которая воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки от колес автомобилей. Слои покрытия распределяют и передают нагрузку на нижележащее основание. Для них используют более прочные и дорогие материалы. Состояние покрытия характеризуется ровностью и шероховатостью.

Основание – несущая прочная часть дорожной одежды, которая вместе с покрытием перераспределяет и уменьшает нагрузку на нижележащие слои. Основание может состоять из одного или нескольких слоёв.

Дополнительные слои основания используют в качестве дренирующих, морозозащитных или прерывающих капиллярный подъем грунтовых вод.

Подстилающий слой – это тщательно уплотнённый верхний слой земляного полотна, на который укладывают слои дорожной одежды. Прочность дорожной одежды обеспечивается устройством однородного, хорошо уплотнённого грунта земляного полотна и водоотвода.

В поперечном разрезе дорожная одежда может устраиваться на земляном полотне корытного и полукорытного типа  с присыпными обочинами.

В зависимости от транспортно-эксплуатационных требований и категории дороги, дорожные одежды классифицируют по типам:

1) капитальный – с покрытием из асфальтобетона и цементобетона для дорог І, ІІ, ІІІ технических категорий;

2) облегченный – с покрытием из асфальтобетона, каменных материалов и промышленных отходов, укрепленных вяжущими для дорог ІІІ и ІV технических категорий;

3) переходный – с покрытием из каменных материалов или грунтов, укрепленных вяжущими, каменных материалов, уложенных способом расклинки для дорог V технической категории.

Укрепленными грунтами называют подобранную смесь грунта с органическими или минеральными вяжущими.

Дорожные одежды в зависимости от механических свойств разделяют на жесткие и нежесткие.

Жесткая дорожная одежда имеет один или несколько слоёв, которые хорошо сопротивляются изгибу и имеют стабильные модули упругости.

Нежесткая дорожная одежда – имеет не высокое сопротивление изгибу, а модули упругости зависят от температуры и влажности.

Покрытия с жесткой дорожной одеждой устраивают из цементного бетона. Цементобетон – это рационально подобранный материал, полученный в результате перемешивания, укладки, уплотнения и последующего твердения смеси из щебня, песка, неорганического вяжущего (цемента), воды и добавок.

Кстати, впервые портландцемент был запатентован в 1823 году Эспдином в Великобритании.

Покрытия из нежестких дорожных одежд часто устраивают из асфальтобетона, каменных материалов или грунтов, обработанных органическими вяжущими.

Асфальтобетоном называется уложенный на слой основания и уплотнённый материал из смеси  щебня, песка, минерального порошка и битума при заданной температуре.

Материалы дорожной одежды воспринимают растягивающие напряжения и накапливают пластические  деформации от колес автомобилей, распределяют и передают давление от транспортных средств на грунт земляного полотна (рис. 4.1).

Рисунок 4.1 – Схема распределения нагрузки в конструктивных слоях дорожной одежды

Напряжения, которые возникают в слоях дорожной одежды при движении автомобилей, постепенно затухают. Это позволяет проектировать дорожную одежду многослойной, используя материалы разной прочности.

Конструирование дорожной одежды заключается в выборе типа покрытия, материалов для устройства его слоев и расположения их в такой последовательности, чтобы более прочные материалы воспринимали большую нагрузку.

3. Конструкции дорожных одежд

Конструкцию дорожной одежды и материалы покрытия необходимо назначать исходя из транспортно-эксплуатационных требований, интенсивности движения и состава автотранспортных средств в потоке, климатических грунтово-геологических условий, санитарно-гигиенических требований, требований безопасности и комфортности движения, обеспеченности местными строительными материалами.

Дорожная одежда состоит из одного или нескольких слоёв. При наличии нескольких слоёв дорожная одежда включает покрытие, основание и, при необходимости, дополнительные слои основания (рис. 4.2) [9].

Рисунок 4.2 – Пример конструкции дорожной одежды: 1, 2 – слои покрытия; 3 – слой основания; 4 – дополнительный слой основания; 5 – грунт земляного полотна

Покрытие должно быть стабильно прочным, ровным, шероховатым, сопротивляться накоплению пластических деформаций летом, сохранять целостность при прогибе весной и осенью, а также при растяжении от охлаждения в зимний период. Для длительного сохранения шероховатости материал покрытия должен быть устойчивым к истиранию. На поверхности покрытия при необходимости может устраиваться поверхностная обработка или тонкослойное покрытие разного назначения для повышения шероховатости, защитных, выравнивающих и других функций.

Основание должно обеспечивать уменьшение прогиба покрытия от действия внешней нагрузки, а также иметь достаточную жесткость, чтобы уменьшать напряжение в дополнительном основании и в грунте земляного полотна до допустимых значений. Основание следует проектировать из одного или нескольких слоёв.

Дополнительное основание должно способствовать уменьшению прогиба и напряжений от транспортных средств в покрытии, основании и земляном полотне.

Один слой дополнительного основания может выполнять несколько функций: дренирующую, морозозащитную, капилляропрерывающую.

Общая толщина дорожной одежды и толщина отдельных слоев должны обеспечивать прочность и морозоустойчивость всей конструкции.

3. Использование местных материалов

и отходов промышленности

При строительстве автомобильных дорог широко используются природные местные строительные материалы и искусственные (отходы промышленного производства). К природным местным строительным материалам относятся: песок, щебень, гравий, бутовый камень и другие материалы. Запасы такого рода материалов относят к категории нерудного минерального сырья. Их классифицируют по степени разведки, изученности, качеству и условиям разработки.

Наличие местных строительных материалов определяется на стадии проведения инженерных изысканий в районе будущего строительства.

Поиски строительных материалов ведутся на основе геологических карт и разрезов, а затем с помощью системы маршрутов, которые покрывают отдельные площади. В процессе поисковых работ устанавливается качество строительных материалов, запасы, условия залегания и разработки, объем вскрышных работ, глубина залегания. Разработка такого рода материалов чаще всего ведется открытым способом. Важной составляющей является подсчет запасов материалов.

Для устройства земляного полотна целесообразно использовать местные грунты.

Значительные экономические преимущества имеет использование местных отходов промышленности. В конструктивных слоях дорожной одежды используют отходы: металлургического производства, производства строительных материалов, отходов ТЕС и ТЭЦ, добычи угля и отходов нефтеперерабатывающей отрасли [9].

4. Инженерное обустройство дорог

При проектировании автомобильных дорог необходимо предусматривать мероприятия по повышению безопасности движения транспортных средств, пешеходов, повышению комфорта водителей и пассажиров, улучшению экологического состояния прилегающих территорий.

Инженерное обустройство – это комплекс средств, которые обеспечивают организацию и безопасность движения. Этот комплекс включает дорожные знаки, разметку проезжей части, указатели направлений движения, ограждения, направляющие столбики [9].

Дорожные знаки размещают в местах, где они привлекают к себе внимание водителя. Для того, чтобы знаки было хорошо видны ночью, их обеспечивают светоотражающими элементами.

Количество установленных знаков должно быть минимальным.

Для обеспечения безопасности движения устраивают ограждения. Они должны иметь достаточную прочность для того, чтобы удержать автомобиль, не ограничивать видимость, отвечать требованиям технической эстетики, предотвращать возможность столкновения автомобилей с торцевыми частями опор, привлекать к себе внимание водителя и предупреждать его об опасном месте, не усложнять работу по ремонту и содержанию дороги.

Направляющие столбики предназначены для ориентирования водителя в направлении дороги ночью. Конструкция столбиков должна быть такой, чтобы не наносить повреждений автомобилю при наезде на них.

Разметка проезжей части должна ориентировать водителя в выборе траектории движения и обязательно отвечать требованиям установленных дорожных знаков.

В данном модуле рассмотрены особенности конструирования дорожных одежд, возможности использования местных материалов и промышленных отходов, уделено внимание вопросам обустройства дорог.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое дорожная одежда?

2. Из каких конструктивных слоев состоит дорожная одежда?

3. Какие требования предъявляют к покрытию дорожной одежды?

4. Как классифицируют дорожные одежды по типам?

Вам также может быть полезна лекция «8 Требования и правила питания. Влияние ожирения на здоровье. Принципы поддержания оптимального веса тела».

5. Что такое жесткие дорожные одежды?

6. Какие особенности нежестких дорожных одежд Вам известны?

7. Какие требования предъявляют к материалам в конструктивных слоях дорожной одежды?

8. Что входит в комплекс инженерного обустройства дорог?

9. Какие особенности размещения дорожных знаков по их назначению?

10. Какие требования предъявляются к ограждающим конструкциям?

Конструкции нежестких и жестких дорожных одежд — Студопедия

Поделись с друзьями: 

Дорожная одежда – слоистая система, предназначенная для восприятия и перераспределения транспортной нагрузки до уровня допустимой из условия прочности грунта земляного полотна. Дорожная одежда – основной конструктивный элемент дороги и ее стоимость может составлять до 70% всей стоимости строительства.

Дорожная одежда состоит из верхнего слоя – дорожного покрытия, нижнего – дорожного основания и дополнительных слоев (рис. 15.2).

Основные требования к дорожной одежде:

1) необходимая прочность, ровность, шероховатость поверхности, беспыльность;

2) обеспечение безопасного движения;

3) экономичность, определяемая затратами на строительство, ремонт и содержание;

4) надежность, определяемая вероятностью безотказной работы.

покрытие — верхний, наиболее прочный, обычно водонепроницаемый, относительно тонкий слой одежды,хорошо сопротивляющийся истирающим, ударным и сдвигающим нагрузкам от колес а также воздействию природных факторов. Поскольку покрытие устраивают из наиболее дорогостоящих материалов, ему придают минимальную допустимую толщину. Покрытие обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги (ровность поверхности, высокий коэффициент сцепления с шиной). В конструкции покрытия, помимо основного слоя, обеспечивающего необходимые качества, предусматривается запасной слой (слой износа), не входящий в расчетную толщину и подлежащий периодическому восстановлению в процессе эксплуатации дороги.

основание — несущая прочная часть одежды, устраиваемая из каменных материалов или грунта, обработанного вяжущими материалами. Оно предназначено для передачи и распределения давления на расположенные ниже дополнительные слои одежды или на грунт земляного полотна (подстилающий грунт) и потому должны быть монолитным, устойчивым против сдвига и изгиба. Основание не подвергается непосредственному воздействию колес автомобилей, а влияние погодных факторов передается на него в несколько смягченном виде. Поэтому для его устройства можно использовать материалы меньшей прочности, чем в покрытии и в слое износа. Широкое использование для его устройства должны находить местные материалы прочные отходы промышленности, слабые каменные материалы, обработанные вяжущими.

Основание может состоять из одного или нескольких слоев. В последнем случае верхние слои основания устраивают из более прочных материалов. Изолированное при устройстве усовершенствованных покрытий от воздействия поверхностной влаги основание может увлажняться в результате перемещения влаги снизу вверх из земляного полотна в период зимнего промерзания.

дополнительные слои основания из материалов, устойчивых при увлажнении, укладывают между основанием покрытия и подстилающим грунтом земляного полотна на участках с неблагоприятными климатическими и грунтово-гидрологическими условиями. В местах, где земляное полотно сложено из пылеватых, суглинистых и глинистых грунтов, в которых могут развиваться процессы зимнего влагонакопления и пучения, вводят дополнительный слой из пористых материалов (песка, гравия или щебня), который называют дренирующим, противопучинным или морозозащитным. Такой слой предназначен для отвода избыточной воды из верхних слоев земляного полотна, осушения дорожной одежды, предотвращения значительного вспучивания покрытия и повышения прочности грунта земляного полотна;

грунт земляного полотна (подстилающий грунт, «рабочий слой» земляного полотна) тщательно уплотненные и спланированные верхние слон земляного полотна, на которые укладывают слои дорожной одежды. На подстилающий грунт передается все давление от транспортных нагрузок, поэтому он является весьма ответственным элементом конструкции дорожной одежды. Прочность дорожной одежды может быть обеспечена лишь на однородном, хорошо уплотненном, не подверженном пучению земляном полотне при обеспеченном водоотводе. Повышение сопротивления грунта земляного полотна внешним нагрузкам, его осушение и постоянство водного режима являются наиболее надежными способами увеличения прочности дорожной одежды и снижения ее стоимости.

Дорожные одежды по механическим свойствам разделяются на жесткие и нежесткие.

Жесткая дорожная одежда – дорожная одежда, работающая как плита конечных размеров на упругом основании при свободном, шарнирном или ином способе соединения плит. Жесткая дорожная одежда может быть с цементобетонным покрытием, а также с асфальтобетонным покрытием на основании из цементобетона, расчлененного деформационными швами. Покрытия жестких одежд могут быть монолитные и сборные, армированные и неармированные, предварительно напряженные и струнобетонные. Основное отличие жестких одежд заключается в наличии деформационных швов, которые устраивают с целью предотвращения образования хаотических трещин (более подробно см. ниже). В РБ наибольшее распространение получили однослойные, монолитные цементобетонные покрытия.

Жесткие дорожные одежды применены на участках автодорог Брест-Москва, подъезд к Национальному аэропорту, Минск-Витебск, Минск-Гродно и др.

Нежесткая дорожная одежда — дорожная одежда, работающая как слоистая система бесконечных в плане размеров со сплошным покрытием на упругом основании. К нежестким относят дорожные одежды с покрытием из материалов с участием органических вяжущих веществ (асфальтобетоны, дегтебетоны), комплексных органических и гидравлических вяжущих веществ (битумные эмульсии и цемент), а также с покрытием из зернистых материалов (щебень, гравий, шлаки). Отличие между нежесткими и жесткими одеждами заключается в методах расчета и в параметрах допустимых деформаций (прогибов) под колесом расчетного автомобиля. Поскольку соотношение между прочностью и модулем упругости материалов покрытия нежестких одежд значительно выше, чем жестких, толщина слоя покрытия нежесткой одежды существенно ниже (в среднем толщина асфальтобетонного покрытия составляет 10-15 см, цементобетонного- 20-26 см). Данный факт, а также лучшая ремонтоспособность покрытий нежестких дорожных одежд привели к их значительно более широкому распространению (в РБ более 90%).

Конструирование нежестких дорожных одежд состоит в назначении типа дорожной одежды, вида материала покрытия, срока службы д/о, вида и материала конструктивных слоев.

1. Покрытие может быть устроено из 1,2,3 — слоев:

Верхний слой покрытия принимают в зависимости от срока службы и уровня надежности.

Нижние слои обычно применяют из пористых, многощебенистых смесей.

Выравнивающий – из мелкозернистых или песчаных смесей.

2. Основание – 1,2-х слойное.

Верхний слой из укрепленных материалов: щебеночно-гравийных материалов, обработанных битумом, эмульсией, комплексными вяжущими, щебнем с пропиткой битумной эмульсией.

Нижний слой – из подобранных щебеночных смесей, ПГС, щебня с расклинцовкой а/б гранулятом), щебня с пропиткой цементо-песчаной смесью.

3. Подстилающий слой устраивают из ПГС или песков. Если грунт земполотна удовлетворяет требованиям, то подстилающий слой не применяется.

Выбор материалов слоев принимается путем сравнения стоимости, рассчитанной по всем критериям прочности д/о.

Конструирование жестких дорожных одежд включает следующие слои:

1. Покрытие из ц/б или др. (16-24 см).

2. Основание – из укрепленных цементом матер. (цементо-грунт, цементо-гравий, тощий бетон)

3. Технологический слой – из ПГС, ЩГС.

Песчаный подстилающий слой (дренирующий и морозозащитный)

8. Проектирование плана трассы а/д.

Положение оси а/д на местности называется трассой

Проектирование плана трассы включает: 1) выяснение препятствий трассированию и контрольных точек; 2) проложение вариантов плана трассы; 3) подбор радиусов и длин переходных кривых закруглений; 4) пикетаж и составление ведомости углов поворота, прямых и кривых; 5) составление чертежа «План трассы».

Перед проложением трассы выясняют препятствия трассированию и контрольные точки. Препятствиями являются озера, населенные пункты, запретные зоны. Контрольными точками могут быть места пересечения с железными и автомобильными дорогами, реками.

Автомобильные дороги I-III категорий пересекаются с железными дорогами в разных уровнях всегда, а дороги IV категории — в отдельных случаях в одном уровне. При этом острый угол пересекающихся дорог должен быть не менее 60°.

Автомобильные дороги 1а категории пересекаются в разных уровнях с дорогами I-V категорий, дороги 1б, II категории – с дорогами I, II, III категорий, дороги III категории — с дорогами III при интенсивности движения в узле более 8000 приведенных автомобилей в сутки. Пересечение дорог в одном уровне выполняется под прямым или близким к прямому углом.

Варианты плана трассы рекомендуется проектировать методом упругой линии с помощью гибкой линейки с учетом контрольных точек и препятствий

Полученное криволинейное очертание плана трассы представляет примерное положение трассы (предварительный вариант). Для обеспечения возможности выно­ски этой трассы на местность кривую заменяют ломаной прямой (рис.1).

После этого измеряют углы поворота трассы (α₁, α₂, α₃) в местах изменения направления прямых, расстояние между вершинами углов (П₂, П₃), расстояние от начала (точка А) и конца (точка В) участка трассы до ближайших ВУ, а также биссектрисы закруглений Б₁, Б₂, Б₃.

Рис.1. Схема замены криволинейного плана трассы ломаным очертанием

Вписывают в углы поворота закругления таким образом, чтобы новое положение трассы примерно соответствовало положению предварительного варианта трассы выдерживались нормативы плана трассы (радиусы и длины переходных кривых и прямых вставок), не было накладки соседних закруглений.Радиус кривых назначают, как правило, не менее рекомендуемого. Если его невозможно вписать, то целесообразно изменить положение вершины угла с целью снятия ограничения, вынудившего уменьшать радиус. Ориентировочные радиусы закруглений определяют по величине биссектрисы Б_i и угла поворота α_i

,(1)

Если хотя бы один из полученных по (1) радиусов меньше минимального, то следует изменить план трассы с целью уменьшения α_i, увеличения Б_i, и повторно вычислить R_Бi по (1). Вычисляют ориентиро­вочные тангенсы круговых кривых, принимая сдвижку p = 0,

Принимают смещение начала закругления равным t_i = 0,5 L_i.

Проверяют достаточность длин прямых П₁, П₂, П₃, П₄ (см. рис.1) для размещения общих тангенсов . Так, крайние прямые П₁, П₄ должны быть не меньше общего тангенса крайних закруглений, а промежуточные П₂, П₃ — суммы общих тангенсов соседних закруглений.Если,например,П₃ < , то необходимо уменьшить радиус второго или третьего закругления так, чтобы он был не меньше минимального, определить новые значения общих тангенсов и проверить условие

П₃ ≥ . Пикетаж включает нанесение пикетов и плюсовых точек на трассе с помощью измерителя и установление пикетного положения вершин углов поворота. Пикетное положение (рис.1):первой вершины — ВУ1 = НХ + П₁; второй вершины — ВУ2 = ВУ1 + П₂ – Д₁ конец хода — КХ =∑Пi — ∑Дi В формулах длины участков ломаной трассы измеряются по карте, а домер Д, вычисляется по формуле.На каждом закруглении при известных значениях a, R, L вычисляют остальные элементы закругления с точностью до 0,01 м, пикетные положения основных точек закругления. По трассе определяют длины оставшихся прямых участков трассы и их румбы. Румб (магнитный или истинный) – острый угол между ближайшим концом меридиана (магнитного или истинного) и направлением прямой. Дирекционный угол – угол между вертикальной линией 1 километровой сетки карты и направлением прямой (рис.2). Так, для прямой ВУ1-ВУ2 дирекционный угол равен ДУ2 (рис.2).

Рис. 2. Схема к вычислению дирекционного угла и азимута

1 – вертикальная линия километровой сетки на карте; 2 — нижний край карты; 3 – направление магнитного меридиана; 4 – направление истинного меридиана.

Далее в вычисляют магнитный азимут

где — угол между вертикальной линией сетки карты и магнитным меридианом (рис. 2) указан внизу карты местности. По полученной величине азимута А₁, вычисляют значение магнитных азимутов и румбов остальных линий. Так, азимут линии будет .В формуле знак «+» принимают, если трасса поворачивает вправо на угол , и знак «-», если она поворачивает влево на угол . По величине азимутов вычисляют румбы линии по условию:

0 ≤ А ≤ 90 — румб СВ:А

90 < А ≤ 180 — румб ЮВ:(А-90)

— румб ЮЗ:(А-180)

— румб СЗ:(А-270)

Далее составляется ведомость углов поворота, прямых и кривых.

Правильность составления ведомости прямых и кривых проверяют:

по длине трассы

На основе чертежа местности, полученного путем ксерокопирования карты местности, вычерчивается ситуация в полосе не менее 100 м в каждую сторону от трассы автомобильной дороги по вариантам. На ватмане формата А4хn наносится ломаная трасса по вариантам, вписываются закругления на основе ведомости углов поворота, прямых и кривых. На каждом закруглении приводятся основные его параметры.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Разница между гибким покрытием и жестким покрытием?

iStock.com/Tuangtong

Тротуар является важным компонентом надлежащего дорожного строительства. Его основная функция — обеспечить постоянный поток движения, умеренное распределение нагрузки и обеспечить безопасный проезд как транспортных средств, так и пешеходов. Даже на асфальтированных парковках тротуар имеет множество важных целей, которые широкая общественность часто считает само собой разумеющимся.

Такие факторы, как условия окружающей среды и климата, большегрузные транспортные средства, частота использования и вес транспортных средств, могут со временем ухудшать качество дорожного покрытия и снижать его долговечность. Это особенно верно, если надлежащий уход не применяется в течение всего срока службы дорожного покрытия.

Какие существуют типы дорожного покрытия?

Асфальт обычно классифицируется как заполнитель для горячей, теплой или холодной смеси в зависимости от типа дороги, на которую он укладывается, и температуры самой смеси. В дополнение к этому два типа основных покрытий, которые укладываются во всем мире, представляют собой гибкое и жесткое покрытие.

Гибкое покрытие

Для укладки этого покрытия используются битумные или асфальтовые заполнители. Структура дорожного покрытия спроектирована так, чтобы изгибаться и прогибаться в зависимости от внешних факторов, таких как транспортная нагрузка и погода. По сути, гибкое дорожное покрытие лучше адаптируется к элементам, которым оно подвергается.

Первоначальная стоимость смешивания и укладки нежесткой дорожной одежды невелика, а при отличном регулярном уходе срок ее службы составляет около 10-15 лет. Гибкое дорожное покрытие наносится чрезвычайно толстыми слоями, что дает ему возможность выдерживать более интенсивные и частые транспортные потоки, что делает его идеальным выбором для основных дорог и автомагистралей.

Так как этот тип дорожного покрытия требует регулярного обслуживания, ремонтные работы довольно просты. Многие компании, предлагающие услуги по укладке дорожного покрытия, предпочитают работать на таких дорогах в ночное время или в непиковые часы из-за большого трафика, который они привлекают.

Гибкие покрытия укладываются слоями. Самые слабые материалы укладываются в самый низ, тогда как более прочные материалы укладываются в самый верх, чтобы обеспечить структурную целостность и приспособляемость всей конструкции. Верхний слой не является полностью несущим, что делает гибкое дорожное покрытие более структурно прочным и с меньшей вероятностью обрушится под большим весом. Каждый слой несет по крайней мере часть веса, особенно когда по нему проходит более интенсивный трафик.

Жесткое покрытие

Жесткие покрытия, как правило, дороже, их сложнее устанавливать и обслуживать. Они сделаны из цементобетона с основанием и основанием. В отличие от гибкого покрытия, жесткое покрытие обладает высокой прочностью на изгиб, что делает каждый слой практически невосприимчивым к изгибу под давлением.

Нет передачи нагрузки от зерна к зерну, что по существу означает, что верхний слой бетона поглощает большую часть давления и веса от движения или любых других внешних факторов. Жесткие покрытия также менее восприимчивы к стойким или полупостоянным масляным и жирным пятнам.

Одним из недостатков укладки жесткого покрытия является то, что установка очень дорогая, но стоимость обслуживания разумна. Учитывая, что вы получаете долговечный продукт, который обязательно прослужит долго, это, безусловно, стоящая инвестиция.

Получите бесплатную консультацию прямо сейчас!

Гибкий или жесткий? Как узнать, какой из них подходит для вашей собственности?

Если вы владеете коммерческой недвижимостью, в которой много автомобилей и пешеходов, то, скорее всего, ваша парковка потребует серьезного обслуживания. В этом случае вам, возможно, лучше выбрать гибкое покрытие, потому что оно более экономично и его нужно ремонтировать или заменять только раз в десятилетие или около того.

Несмотря на то, что срок службы жестких покрытий обычно составляет 30 лет, они требуют серьезного ухода, чтобы прослужить так долго. Как владелец недвижимости, вы должны проанализировать свой бюджет на строительство и обслуживание недвижимости, чтобы решить, подходит ли вам этот вариант.

Другим моментом, который следует учитывать, является толщина заполнителя. Гибкие покрытия, как правило, имеют больше слоев и поэтому по умолчанию намного толще. Жесткие покрытия имеют меньше слоев и тоньше, чем нежесткие покрытия, что делает их более восприимчивыми к ремонту с течением времени.

Это расходы, которые вы должны быть готовы взять на себя, если собираетесь выбрать твердое покрытие для своей собственности.

Основные различия между нежесткими и нежесткими покрытиями

Преимущества гибкого покрытия

• Может применяться на этапе подготовки к строительству
• Ремонт прост, его можно открыть и залатать
• Материалы недорогие
• Морозное пучение и осадка легко устраняются
• Противостоит образованию ледяной глазури
• Короткое время курирования означает короткий трафик и сбои в бизнесе
• При установке не требуется никаких соединений

Недостатки гибкого покрытия

• Меньший срок службы, чем у жесткого покрытия
• Требуется частое обслуживание, что увеличивает стоимость
• Подвержен масляным пятнам и другим химическим веществам
• Кромки слабые, поэтому требуются бордюрные конструкции или окантовка

Преимущества жесткого покрытия

• Увеличенный срок службы
• Низкие затраты на обслуживание
• Позволяет производить замену асфальта в будущем
• Обеспечивает более широкое распределение нагрузки с меньшими требованиями к основанию и подстилающему основанию
• Может устанавливаться на почвах низкого и высокого качества
• Прочные края, не требующие дополнительной обработки кромок или бордюров
• Устойчив к повреждениям от разливов нефти и химикатов

Недостатки жесткого покрытия

• Плата за первоначальную установку высока
• Стоимость ремонта дорого
• Низкие и очень жесткие ходовые качества
• Опорные соединения необходимы для сжатия и расширения бетона в различных условиях

В конечном счете, когда дело доходит до выбора правильных материалов для вашей коммерческой недвижимости, вам необходимо изучить наилучшие варианты, исходя из потребностей вашего бизнеса и среды, в которой вы находитесь. Ремонт тротуара в Торонто не должен быть сложнее, чем должен быть.

Доверьтесь опытным подрядчикам по асфальтированию по телефону Sure-Seal Pavement Maintenance Inc. , которые предоставят вам всю информацию и советы экспертов, необходимые для правильного выбора. Мы предоставляем качественные услуги по обслуживанию дорожного покрытия в Торонто и GTA уже более 20 лет. Все наши проекты поставляются с эксклюзивной семилетней гарантией на продукцию и услуги для вашего спокойствия. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы назначить бесплатную консультацию.

Лэнс Брэдшоу

Лэнс Брэдшоу, президент и основатель Sure-Seal Pavement Inc. 21-летний опыт работы в сфере обслуживания дорожных покрытий. Тренер-семинар и преподаватель для управляющих недвижимостью и промышленного персонала. В настоящее время работает в Консультативном совете подрядчиков компании Gem-Seal Pavement Products Inc., Шарлотта, Северная Каролина, Онтарио. Провинциальный дистрибьютор продукции Gem-Seal Pavement через склад технического обслуживания дорожного покрытия, Торонто, Онтарио.

Гибкое покрытие в сравнении с жестким покрытием

Проф. Сатиш Чандра , доктор философии, директор, CSIR-Центральный научно-исследовательский институт дорог, Дели

В Индии укладывают два типа дорожных покрытий: жесткое покрытие и гибкое покрытие. Проще говоря, нежесткое дорожное покрытие можно определить как слой дорожного покрытия, состоящий из смеси заполнителей и битума, нагретой и перемешанной надлежащим образом, а затем уложенной и утрамбованной на подложке из гранулированного слоя. С другой стороны, жесткие покрытия изготавливаются из цементобетонных или железобетонных плит, укладываемых поверх слоя бетона с низкой прочностью (сухой тощий бетон, DLC) или на хорошо уплотненный слой заполнителей или на то и другое.

Гибкое покрытие

Гибкое покрытие Поперечное сечение
предоставлено: www.theconstructor.org

Типичное нежесткое дорожное покрытие состоит из битумного поверхностного слоя поверх основания и подстилающего слоя. Поверхностный слой может состоять из одного или нескольких слоев битума или асфальта горячей смеси (HMA). Эти покрытия имеют незначительную прочность на изгиб и, следовательно, деформируются под действием нагрузок. Структурная способность нежестких покрытий достигается совместным действием различных слоев покрытия. Нагрузка от грузовиков воздействует непосредственно на слой износа и распределяется (в виде усеченного конуса) с глубиной в основании, подстилающем слое и слоях земляного полотна, а затем, в конечном счете, на землю. Поскольку напряжение, вызванное транспортной нагрузкой, является самым высоким в верхней части, поверхностный слой имеет максимальную жесткость (измеряемую модулем упругости) и вносит наибольший вклад в прочность дорожного покрытия. Слои ниже имеют меньшую жесткость, но не менее важны в составе покрытия. Слой земляного полотна отвечает за передачу нагрузки от вышележащих слоев на землю. Гибкие покрытия спроектированы таким образом, чтобы нагрузка, достигающая земляного полотна, не превышала несущей способности грунта земляного полотна. Следовательно, толщина слоев над земляным полотном варьируется в зависимости от прочности грунта, влияющего на стоимость укладываемого дорожного покрытия.

Жесткие покрытия

Жесткое покрытие поперечного сечения
предоставлено: www.theconstructor.org

Жесткие покрытия названы так из-за высокой жесткости бетонной плиты на изгиб, и, следовательно, конструкция покрытия очень мало прогибается под нагрузкой из-за высокого модуля упругости их поверхностного слоя. Бетонная плита способна распределять транспортную нагрузку на большую площадь с небольшой глубиной, что сводит к минимуму необходимость в нескольких слоях для снижения напряжения. Самый распространенный тип жесткого покрытия состоит из дюбелей и анкерных стержней. Дюбельные стержни представляют собой короткие стальные стержни, которые обеспечивают механическое соединение между плитами, не ограничивая горизонтальное движение шва. Анкерные стержни, с другой стороны, представляют собой либо деформированные стальные стержни, либо соединители, используемые для удержания поверхностей примыкающих плит в контакте. Хотя они могут обеспечить некоторую минимальную передачу нагрузки, они не предназначены для работы в качестве устройств передачи нагрузки, а просто используются для «связывания» двух бетонных плит вместе.

Разница между нежесткими и нежесткими покрытиями
любезно предоставлено: www.theconstructor.org

Стратегия проектирования

Конструкция дорожного покрытия зависит от состояния грунта и ожидаемой интенсивности движения в течение расчетного срока службы. Гибкие покрытия в Индии проектируются на основе коэффициента несущей способности грунта земляного полотна в Калифорнии (CBR) и ожидаемого общего количества осей (измеряемого в миллионах стандартных осей, msa) в течение расчетного срока службы покрытия. Эти покрытия рассчитаны на 15 лет. Метод проектирования позволяет использовать как обычные, так и стабилизированные материалы в любом слое дорожного покрытия, а толщина каждого слоя берется из шаблонов, приведенных в нормах проектирования Индийского дорожного конгресса (IRC).

Жесткие покрытия рассчитаны на период 30-40 лет, и на расчет толщины жестких покрытий влияют транспортная нагрузка, грунт основания, влажность и перепад температур. Во-первых, толщина жестких покрытий рассчитана на усталостное разрушение. Затем рассчитанные толщины покрытий проверяются на критическое сочетание нагрузок и температурных напряжений.

Сравнение

Гибкие и жесткие покрытия можно сравнивать по различным параметрам. Здесь учитываются только два параметра: стоимость строительства и углеродный след.

Сравнение по стоимости

Рассматривается типичный участок двухполосной дороги с шириной проезжей части 7,0 м и обочинами шириной 1,5 м с каждой стороны. При расчете стоимости учитывается длина одного километра. Два типа дорожных одежд были спроектированы для разных типов грунтового основания (CBR в диапазоне от 2 до 10 процентов) и расчетного трафика (от 1 до 150 метров в секунду), а стоимость каждого слоя рассчитывается с использованием тарифной сетки Dehradun PWD. Таким образом, всего 9Было спроектировано 0 тротуаров и рассчитаны затраты на строительство и содержание. Предполагается, что указанные выше диапазоны значений грунта и транспортных потоков охватывают почти все возможные комбинации CBR почвы и транспортных нагрузок.

В таблице 1 указана стоимость нежестких дорожных одежд в миллионах рупий, предназначенных для различных комбинаций CBR грунта и условий движения. Уравнение 1 показывает взаимосвязь между стоимостью нежестких дорожных одежд и CBR грунта и транспортной нагрузкой.

Стоимость = -16,98 + 12,136 x CBR ^-0,3 + 15,476 x msa ^0,10 ———————————————(1)
( R ² = 0,98)

Стоимость жесткого покрытия также рассчитывается, а общая стоимость строительства и обслуживания для различных грунтов и условий движения показана в таблице 2. Ур. 2 соотносит стоимость с CBR и трафиком.

Стоимость = 8,284 + 4,719 x cbr ^-0,9 + 20,83 x msa ^0,15 ——————————14
Р ² = 0,95

Точки равной стоимости на графике CBR и msa представлены на рисунке 1. Установлено, что жесткие покрытия экономичны в верхней части графика, а нежесткие покрытия экономичны в нижней части графика. Математически:

если msa < 12,48 + 6,05 x CBR, гибкое покрытие будет экономичным;

если msa > 12,48 + 6,05 x CBR, жесткое покрытие будет экономичным;

, если msa = 12,48 + 6,05 x CBR, оба покрытия будут иметь одинаковую стоимость.

Сравнение на основе углеродного следа

Другое сравнение между гибкими и жесткими покрытиями может быть проведено с точки зрения углеродного следа, израсходованного во время строительства. Строительство дорог потребляет энергию в следующих пяти фазах.

1. Энергия, потребляемая при производстве строительных материалов (воплощенная энергия)
2. Энергия, потребляемая при подготовке площадки (подготовка к строительству)
3. Энергия, используемая при фактическом строительстве дорог (индуцированная энергия) и транспортировке материалов (серая энергия) [Строительное оборудование, транспортировка материалов и воздействие на строительную площадку]
4. Энергия, потребляемая при обслуживании дороги [Техническое обслуживание]
5. Энергия, потребляемая на этапе сноса, а также переработка их частей

Рассмотрим пример проектирования дорожного покрытия для грунтового основания CBR 8 % и транспортной нагрузкой 100 мс. Конструкция двух покрытий показана на диаграмме 1.

Диаграмма 1:
Примечание: WMM = щебеночный щебень с мокрой смесью; DBM= Плотный битуминозный щебень; ВС = Асфальтобетон; DLC = сухой тощий бетон; PQC = качественный бетон дорожного покрытия

Суммарные выбросы при строительстве километровой дороги с нежестким и нежестким покрытием приведены в Таблице 3. Автору не удалось получить данные по содержанию и сносу участка дороги, поэтому сравнение проводится только по первым трем операциям.

Выбросы парниковых газов при строительстве двух типов дорожных одежд представлены на Диаграмме 1. Все расчеты выполнены для одного километра дороги при ширине проезжей части 7,0 м.

Как видно, в случае жесткого покрытия воплощенная энергия составляет почти 96 процентов от общего объема выбросов, в то время как в случае гибкого дорожного покрытия энергия, потребляемая во время строительства, также значительна. Однако, если рассматривать выбросы только во время строительства без учета воплощенных выбросов таких материалов, как цемент и стальной прокат, тогда жесткое дорожное покрытие имеет более низкие выбросы в процессе строительства.

Заключительные замечания

Основные автомобильные дороги, построенные в мире, имеют битумное покрытие. Например, 86 процентов сельских автомагистралей и 78 процентов городских дорог в США имеют гибкий тип. Большинство взлетно-посадочных полос в мире имеют гибкое покрытие, автобан в Германии также имеет гибкое покрытие. Однако выбор типа дорожного покрытия определяется типом дорожного движения и состоянием грунта. В тех случаях, когда грунтовое основание слабое (например, глина) и дренажные условия также трудно поддерживать на желаемом уровне производительности (например, в городских районах или в ситуациях, когда дорога проходит через жилые дома), жесткая тротуарная плитка может быть хорошим выбором. Но когда земляное полотно хорошего качества, а движение не очень интенсивное, нежесткие покрытия могут быть более экономичными.