Устройство покрытия из щебня

Обновлено: 04.05.2024

Зачастую в качестве подъезда к загородному дому или коттеджу используется грунтовая дорога. Но со временем из-за интенсивной эксплуатации и воздействия дождей она становится практически непригодной для использования, на ней появляются ямы и выбоины. Одним из самых выгодных способов восстановить такую дорогу, сделать ее ровной и крепкой является подсыпка щебнем.

Особенности

Устройство дорожного полотна отсыпкой щебня – довольно сложный процесс. Здесь недостаточно будет простого засыпания уже имеющейся колеи без дополнительных производственных процессов, как, например, трамбовка. Отсыпка производится послойно. Слои имеют толщину от 20 до 40 сантиметров в зависимости от условий, в которых производятся работы. Это позволяет максимально эффективно отводить дождевую воду и распределять нагрузку в пироге дороги, продляя ее ресурс.

При своевременном обслуживании – подсыпке щебня – она может прослужить долгое время, лишь немного уступая по качеству асфальтовому или бетонному покрытию.

Учитывая, что цены на щебень гораздо ниже, нежели на асфальт и бетон, такой вариант дорожного покрытия будет идеальным для загородного дома или дачи, где нет большого транспортного потока. Он позволяет сэкономить значительные средства и силы.

Плюсы отсыпки дороги щебнем:

доступные цены на материалы;

долговечность дорожного покрытия;

работы по отсыпке не зависят от погодных условий и могут проводиться в любое время года;

не загрязняет окружающую среду.

Какой нужен щебень?

Щебень представляет собой универсальный материал, используемый практически во всех сферах строительства. Он различается по многим критериям, в частности, по своему происхождению. Он может производиться из горных пород, есть также рудный и вторичный щебень, который тоже пользуется популярностью.

Данный материал имеет следующие характеристики:

фракция щебня (размер частиц);

лещадность (геометрия формы);

плотность и прочность;

морозостойкость и уровень радиоактивности, которые указываются на этикетке.

Для отсыпки дорог чаще всего используется щебень из скальных пород. Он имеет подходящие характеристики, чтобы выдержать довольно интенсивные нагрузки. Преимущество отдается гранитной и известковой породам. Гранитный щебень имеет марку прочности М1400, что позволяет ему выдерживать довольно высокие нагрузки в течение длительного периода. Известковый, в силу своей меньшей прочности, применяется в качестве «подушки» под основание дороги. Для разных слоев рекомендуется использовать разные размеры щебня: нижний слой отсыпать более крупным, а верхний – из материала меньших фракций.

А также с целью экономии можно устроить отсыпку дорог, используя вторичный щебень. По своей стоимости это самый выгодный вариант, но он немногим уступает по прочности природным материалам.

Расчет количества материала

Прежде чем приступить к началу работ, необходимо точно рассчитать количество необходимых материалов, во избежание неприятной ситуации с неожиданной их нехваткой.

Для правильного расчета необходимо знать качества используемого вещества (в данном случае щебня) – удельный вес и коэффициент уплотнения. Эти данные можно найти в технической документации или уточнить у фирмы-производителя. Типовыми для гранитного щебня считаются показатели: удельный вес – от 1,3 до 1,47 т/м3, коэффициент уплотнения при укатке – 1,3. Вычисления производятся из расчета на 1 квадратный метр дорожного полотна и производятся по формуле:

толщина слоя (метры) * ширина слоя (метры) * длина слоя (метры) * удельный вес * коэффициент уплотнения

Так, для отсыпки одного квадратного метра дороги с толщиной слоя гранитного щебня 25 сантиметров понадобится:

0,25 х 1 х 1 х 1,3 х 1,3 = 0,42 т

Площадь дорожного полотна рассчитывается умножением его длины на ширину.

Технология строительства

Для максимально качественного выполнения работ по отсыпке дороги щебнем необходимо привлечение специальной дорожно-строительной техники, такой как автогрейдер, дорожные виброкатки, грузовые автомобили для подвоза материалов. Связано это с трудоемкостью некоторых производственных процессов. Но сделать такую работу своими руками при небольших объемах – дело вполне осуществимое.

Выделяют несколько основных этапов строительства дороги из щебня для долговременной эксплуатации.

Снятие верхнего слоя грунта

При помощи бульдозера срезается слой грунта глубиной до 30 см, после чего тщательно утрамбовывается катками.

Таким образом подготавливается место для следующего этапа.

Устройство песчаной подушки

Толщина слоя варьируется от 20 до 40 сантиметров. Слой песка также плотно утрамбовывается. Для более полной усадки производят проливку слоя водой.

Устройство щебеночной подушки

На этом этапе производят отсыпку слоя известкового щебня, так называемой подушки. Она служит основанием для укладки основного покрытия из гранитного щебня.

Используется крупная фракция для улучшения дренажных свойств. Слой также утрамбовывается катками.

Отсыпка верхнего слоя

Последний слой нужно засыпать гранитным щебнем более мелкой фракции.

Грейдирование

После засыпки последнего слоя гравия необходимо произвести выравнивание дорожного полотна по всей площади.

После этого производят финальную тщательную трамбовку.

Правильное и последовательное выполнение всех этапов работ обеспечит долговечность и хорошие эксплуатационные качества дороги.

Немаловажным этапом работ является обустройство обочин. Как правило, подсыпка обочин для поднятия их уровня производится из грунта близлежащей территории. После выполнения подсыпки обочин выполняется их разравнивание и укрепление.

Для устройства временного покрытия, например, для организации подъезда к месту проведения строительных работ, которое не предполагает длительного использования насыпной дороги, выполнение всех этапов не является обязательным условием. Место, в котором предполагается проезд транспорта, просто отсыпается щебнем и разравнивается, иногда даже без дополнительной трамбовки.

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

Устройство щебеночного основания и покрытий

Общие положения

1. Контроль качества и приемку работ по устройству щебеночных, гравийных, шлаковых оснований и покрытий автомобильных дорог и мостовых необходимо производить в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85.

2. До начала устройства указанных оснований и покрытий должно быть подготовлено земляное полотно и дренаж.

3. В ходе устройства оснований и покрытий в состав контролируемых операций входят:

- завоз и послойное распределение применяемых материалов;

- предварительное уплотнение, профилирование и окончательное уплотнение.

4. При завозе и распределении материалов следует учитывать запас на усадку при уплотнении:

- для песчано-гравийных (щебеночных) смесей оптимального зернового состава и щебня фракций 40-70 и 70-120 мм марки по прочности 800 и более - 25-30%;

- для щебня марок по прочности 300-600 и шлака - 30-50%.

5. Наименьшая толщина распределяемого слоя должна в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц и быть не менее 10 см - при укладке на прочное основание и не менее 15 см - при укладке на песок. Максимальная толщина слоя не должна превышать значений, указанных в таблице 1.

Максимальная толщина уплотняемого слоя, см, при применении катков

с гладкими вальцами массой 10 т и более

решетчатых и на пневматических шинах массой 15 т и более

вибрационных и комбинированных массой, т

1. Трудноуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности 1000 и более, гравий прочный, хорошо окатанный, шлаки остеклованной структуры)

2. Легкоуплотняемый (из изверженных и метаморфических пород марки по прочности менее 1000, осадочные, гравий неокатанный, шлаки с пористой структурой)

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на устройство щебеночных оснований и покрытий.

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОКРЫТИЙ ПЕРЕХОДНОГО ТИПА

Покрытия названы переходными потому, что по мере роста интенсивности движения они служат основанием для покрытий усовершенствованных типов. Последние являются экономичными уже при интенсивности движения более 200 авт./сут.

К недостаткам покрытий переходного типа относят сильную пылимость в сухое время года, отсутствие ровности, особенно у булыжных мостовых, и быструю потерю первоначальной ровности.

Неэкономичность покрытий переходного типа объясняется их сравнительно быстрым износом, требующим частых и дорогостоящих ремонтных работ, а также высокой стоимостью автомобильных перевозок.

При строительстве переходных покрытий применяют в основном минеральные материалы с грунтовыми вяжущими: минеральные зерна удерживаются между собой пылевато-глинистыми частицами, при увлажнении приобретающими вяжущие свойства. К переходному типу относят также покрытия из грунтов и малопрочных минеральных материалов, обработанных органическими вяжущими. Такие покрытия меньше пылят, но обладают меньшей прочностью и общими для всех покрытий данной группы недостатками. К покрытиям переходного типа относят также гравийные и щебеночные покрытия, булыжные мостовые.

Особенности подготовки земляного полотна для дорожных одежд с покрытиями переходного типа

Для дорожных одежд с покрытиями переходного типа земляное полотно отсыпают за год до строительства дорожной одежды, чтобы оно доуплотнялось под воздействием автомобилей и атмосферных осадков. Земляное полотно устраивают главным образом корытного профиля.

Корытный профиль создают двумя способами. В первом (рис.1) земляное полотно отсыпают до уровня, соответствующего низу дорожной одежды, т.е. до поверхности, на которой будет расположено основание.

Рис.1. Земляное полотно, подготовленное для дорожной одежды с дополнительным слоем основания на всю ширину земляного полотна:

B - ширина дорожного полотна, B - ширина земляного полотна, L - ширина проезжей части, а - ширина обочины, i - уклоны

При втором способе земляное полотно возводят до отметки H, показанной на рис.2. При первом способе земляное полотно будет с присыпными обочинами. Одновременно с отсыпкой земляного полотна в этот же год отсыпают обочины из грунта привозного или надвигаемого из дорожных резервов бульдозерами. Грунт отсыпают и уплотняют послойно, чтобы образовать корыто требуемой глубины для размещения дорожной одежды (рис.3).

Рис.2. Земляное полотно при полукорытном профиле:

Рис.3. Земляное полотно с присыпными обочинами

При возведении земляного полотна с присыпными обочинами за год до строительства дорожной одежды в корыте может скапливаться вода, переувлажняющая земляное полотно. Во избежание этого в обочинах и в пониженных местах продольного профиля устраивают прорези для выпуска воды из корыта. Чтобы избежать переувлажнения земляного полотна водой из корыта, обочины присыпают непосредственно перед строительством дорожной одежды. В этом случае подсыпку производят из привозного грунта или грейдер-элеваторами из придорожных резервов. При втором способе земляное полотно называют полукорытного профиля.

Корыто в земляном полотне вырезают преимущественно автогрейдерами, которые двигаются по круговой схеме, срезая и перемещая грунт в стороны обочин.

Покрытия гравийные и другие из аналогичных мелкозернистых материалов (шлак, ракушка и т.д.) на дорогах V категории строят серповидного типа на земляном полотне (рис.4, а), возведенном с двускатным профилем с уклонами 40-60+ , а иногда полукорытного профиля при необходимости утолщения покрытия по ширине проезжей части (рис.4, б).

Рис.4. Поперечный профиль дороги V категории с покрытием серповидного типа

При необходимости иметь корыто глубже 0,3-0,4 м в несвязном грунте, стенки его делают с откосами крутизной 1:1, а грунт для последующей засыпки пазухи хранят на обочине вдоль корыта или сдвигают за бровку на откос.

Указания по устройству работ по уплотнению грунта

Основные факторы, влияющие на условия и качество уплотнения - влажность грунта (сухой материал уплотняется слоями меньшей толщины) и тип уплотняющей машины (механизма). Соответственно, выбор уплотняющих машин зависит от вида и влажности грунта, потребного уплотнения, необходимой толщины уплотняемого слоя, производительности и маневренности машин. Чем больше величина уплотнения, тяжелее грунт и ниже его влажность по сравнению с оптимальной, тем мощнее и тяжелее требуются машины и число их проходов по одному следу. Имеет значение продолжительность нахождения грунта в соприкосновении с уплотняющей машиной. Ряд весьма эффективных уплотняющих машин (тяжелые самоходные катки и механические трамбовки) требуют предварительного уплотнения легкими машинами.

Для оперативного контроля можно на месте работы установить "предел прочности" грунта при уплотнении его укаткой, характеризующий условия перехода грунта из стадии уплотнения в стадию выпирания из-под рабочего органа машины.

Для уплотнения грунтов при возведении насыпей применяют тяжелые катки (прицепные или самоходные), кулачковые, решетчатые и ребристые катки, катки на пневматических шинах, механические трамбовки (электрические или пневматические), трамбующие плиты, трамбовочные и виброуплотняющие машины, машины виброударного действия.

Уплотнение грунта на насыпи ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2. 0,3 м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи, в такой же последовательности выполняют укатку и в последующих циклах.

Катки гладкие и с ребристыми вальцами уплотняют грунт на глубину до 10 см. Кулачковые катки применяют для уплотнения суглинистых и глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах уплотнение захватывает грунт на глубину 35. 50 см. Масса таких катков различна - от 5 до 30 т.

На рис.5 показана схема катка статического действия с пневматическими шинами и рабочим органом с гладкими (рис.5, а) и кулачковыми (рис.5, б) вальцами.

Рис.5. Катки для уплотнения грунта:

а - гладкий каток; б - кулачковый каток; в - тандемный шарнирно-сочлененный каток

Главный параметр грунтоуплотняющих машин - масса вместе с балластом. Основные технологические параметры: ширина полосы уплотнения, толщина уплотняемого слоя. Катки на пневматических шинах выпускают массой вместе с балластом от 10 до 100 т. Самоходные вибрационные катки имеют массу до 8 т. Катками с гладкими вальцами на пневмоколесном ходу можно уплотнять грунты слоями по 0,4 м. Число проходов катков по одному месту при уплотнении связных грунтов колеблется от 8 до 12.

При наличии воды для песчаных грунтов иногда применяют уплотнение избыточным увлажнением. Вода при этом подводится снизу уплотняемых слоев (путем подтапливания).

Гладкие катки, хотя и малопроизводительны, наиболее пригодны для связных и малосвязных грунтов. Недостатки их в том, что они могут уплотнять тонкие слои (не более 0,2 м), требуют сравнительно большого числа проходов на малых скоростях и большого фронта работ. Все это создает значительные затруднения при организации скоростного строительства земляного полотна и препятствует полноценному уплотнению насыпей.

Кулачковые катки предназначают в основном для связных и мало связных грунтов. Обладая одинаковой с гладкими катками массой, они дают почти вдвое большую глубину уплотнения и требуют меньшего числа проходов. Кулачковые катки эффективнее работают в рыхлых и комковатых грунтах и совершенно непригодны в переувлажненных. Прицепные катки обычно работают по несколько штук с одним тягачом. Особенность работы кулачковых катков в том, что они уплотняют грунт ниже уровня заглубления кулачков. Барабаны катков - полые, для загрузки их балластом. Эффективность укатки кулачковыми катками увеличивается при использовании их совместно с катками на пневматических шинах. Сначала укатку проводят кулачковые катки, а придание требуемой плотности верхнего слоя достигают укаткой катками на пневматических шинах.

Катки на пневматических шинах могут уплотнять связные и несвязные грунты (рис.6). Данные катки значительно эффективнее гладких жестких катков за счет снижения числа проходов. Самоходные катки на пневматических шинах применяют в основном для уплотнения оснований и покрытий.

Рис.6. Схема работы прицепного катка на пневматических шинах при уплотнении насыпи:

L - длина захватки, 1-10 - последовательность проходок

Трамбующие плиты применяют в качестве навесного оборудования на кранах или экскаваторах (рис.7). Они являются одним из наиболее эффективных средств уплотнения насыпей на глубину 0,6-1,5 м, пригодны для работы в связных и несвязных грунтах. Площадь плит 0,6-1,5 м, масса 1,5-2,5 т. Высота падения плиты - 1-2 м.

Рис.7. Схема работы тяжелой трамбовки при уплотнении грунтов

Для уплотнения слабо водостойких мелкозернистых или гравелистых грунтов, в том числе, суглинистых и глинистых гравийно-песчаных смесей, смесей с органическими примесями, содержание воды очень важно, особенно при виброуплотнении. Такие грунты могут уплотнять машины любых типов. Если содержание воды меньше оптимального, предпочтительнее использовать пневмо- и виброкатки.

Скальные и обломочные грунты уплотняют как пневмо-, так и виброкатками при толщине слоя от 30 до 80 см. Если размер камней превышает 80 мм, толщина слоя для виброкатков снижается до 30-40 см.

Чистые гравийно-песчаные смеси с зернами менее 50 мм, уплотняемые виброкатками и катками на пневматических шинах водоустойчивы, в связи с чем степень уплотнения этих смесей может быть меньше, чем у других материалов. Кулачковые катки не применяют для уплотнения чистых песков. Для уплотнения сыпучих грунтов (пески, супесь) можно применять вибрационные машины. При вибрировании возникают перемещения частиц грунта вследствие колебательных движений, сообщаемых вибратором. Повышение плотности грунта достигается тем, что частицы грунта перемещаются, занимая более устойчивое положение.

Пневматические и электрические трамбовки могут быть легкие 0,1-0,2 т и тяжелые - 0,5-1,5 т и уплотняющие на глубину соответственно 20-30 см и 40-90 см.

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

УСТРОЙСТВО ЩЕБЕНОЧНОГО ПОКРЫТИЯ СПОСОБОМ ПРОПИТКИ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее - по тексту ТТК) - комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда, предназначенный для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС) и другой организационно-технологической документации в строительстве.

ТТК может использоваться для правильной организации труда на строительном объекте, определения состава производственных операций, наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по конкретно заданной технологии.

ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту - ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину.

Определен состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

- строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

- заводские инструкции и технические условия (ТУ);

- нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

- производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

- местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТТК - описание решений по организации и технологии производства дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

- снижение себестоимости работ;

- сокращение продолжительности строительства;

- обеспечение безопасности выполняемых работ;

- организации ритмичной работы;

- рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

- унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ (СНиП 3.01.01-85* "Организация строительного производства") по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину.

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

- рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

- проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

- корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

- пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

- оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для нового строительства и предназначена для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров) и рабочих на дорожно-строительных работах, выполняющих работы во II-й дорожно-климатической зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину, с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

- длина участка покрытия - =1000 м;

- ширина проезжей части - =8,0 м;

- толщина слоя покрытия - =0,08 м.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс дорожно-строительных работ по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину.

2.2. Дорожно-строительные работы по устройству щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину выполняются механизированным отрядом в одну смену, только в дневное время, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

2.3. В состав последовательно выполняемых дорожно-строительных работ, при устройстве щебеночного покрытия способом пропитки органическим вяжущим на полную глубину, входят следующие технологические операции:

- распределение щебня основной фр. 40-70 мм;

- подкатка и укатка слоя щебня катками;

- распределение щебня расклинивающей фр. 20-40 мм;

- уплотнение расклинивающей фракции катком;

- пропитка слоя битумной эмульсией;

- распределение щебня расклинивающей фр. 10-20 мм;

- уплотнение расклинивающей фракции катком;

- пропитка слоя битумной эмульсией;

- распределение щебня замыкающей фракции 5-10 мм;

- уплотнение защитного слоя катком;

- уход за готовым покрытием.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: автогудронатор ДС-39Б (=4000 л или 5200 кг, =4,0 м); машина универсальная уборочная КО-812-1 (=1,8 м); автомобили-самосвалы КамАЗ-55111 (=13,0 т, =7,0 м); колесный трактор Т-150К (мощность двигателя =150 л.с., навесное устройство грузоподъемность Р=4500 кгс); прицепной щебнераспределитель БЦМ-70-1 оборудование установлено на ходовые пневматические колеса и оснащено устройством для сцепки с автомобилем-самосвалом, управление осуществляется с площадки оператора ручным пневматическим приводом (=3,0 м, =1,5 м, =1500 кг, П=125 т/час); колесный фронтальный погрузчик Volvo L45В (=1,5 м); самоходный, дорожный, вибрационный каток с гладкими вальцами ДУ-96 (=7,8 т, =1500 м, от 40 до 100 мм, от 0 до 5 км/час; от 0 до 8 км/час); самоходный, дорожный, вибрационный комбинированный каток ДУ-84 (=14,0 т, =1600 мм, =2000 мм, от 150 до 700 мм, от 0 до 5,4 км/час; от 0 до 8 км/час).

Рис.1. Машина уборочная КО-812-1

Рис.2. Автосамосвал КамАЗ-55111

Рис.3. Колесный трактор Т-150К

Рис.4. Автогудронатор ДС-39Б

Рис.5. Щебнераспределитель БЦМ-70-1

Рис.6. Колесный погрузчик Volvo L45В

А - полная длина 6000 мм; L - max. высота подъема 4690 мм; Т - глубина выемки 200 мм; Н - высота выгрузки ковша, 45° 2810 мм; М - вылет ковша на max. высоте 830 мм; N - вылет ковша 1650 мм; В - 5030 мм; С - 2450 мм; D - 410 мм; F - 2930 мм; J - 3395 мм; К - 3650 мм

Рис.7. Комбинированный каток ДУ-84

Рис.8. Вибрационный каток ДУ-96

2.5. Для устройства щебеночного покрытия способом пропитки дорожные рабочие используют следующие ручные инструменты (см. Рис.9-11).

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УСТРОЙСТВУ ПОКРЫТИЙ И ОСНОВАНИЙ
ИЗ ЩЕБЕНОЧНЫХ, ГРАВИЙНЫХ И ПЕСЧАНЫХ МАТЕРИАЛОВ,
ОБРАБОТАННЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ

1. РАЗРАБОТАН ФГУП "Союздорнии".

2. ВНЕСЕН Управлением инноваций и технического нормирования в дорожном хозяйстве Государственной службы дорожного хозяйства.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Каменный материал, обработанный вяжущими, является одним из широко применяемых материалов для устройства слоев основания дорожной одежды, а при строительстве дорог низких технических категорий может быть использован и для устройства покрытия со слоем износа из черных смесей.

Настоящие Методические рекомендации излагают комплекс вопросов по требованиям к исходным материалам для приготовления щебеночно-песчано-цементной смеси (ЩПЦС) и смесям для устройства из ЩПЦС, слоев дорожной одежды из них.

Следует отметить, что ЩПЦС рекомендуется применять в качестве материала для устройства оснований при строительстве дорог I-V технических категорий, а покрытий на дорогах IV-V категорий.

В Методических рекомендациях представлена технология устройства слоев дорожной одежды как из смеси, приготовленной в смесительной установке, так и методом смешения на месте. Но следует отметить, что лучшее качество дорожной одежды обеспечивается при устройстве ее из смеси, приготовленной в смесительной установке.

Технология приготовления ЩПЦС изложена в параллельно разрабатываемых "Методических рекомендациях по получению оптимальных составов щебеночно-песчано-цементных смесей".

Для выполнения линейных работ (укладки, уплотнения, ухода) рекомендованы современные машины, имеющие высокий технический уровень, как отечественного, так и зарубежного производства, причем впервые разработана технология укладки ЩПЦС асфальтоукладчиками из смеси, приготовленной в установке, и технология методом смешения на месте с применением ресайклера.

Во всех случаях применения рекомендаций необходима привязка их к местным условиям работы с учетом наличия дорожно-строительных машин и механизмов, местных материалов, уточнения работ и калькуляции затрат труда.

Рекомендации подготовили: зав. лабораторией технологии и механизации дорожных работ О.Б.Гопин; зав. лабораторией каменных материалов В.С.Исаев; генеральный директор ФГУП "Союздорнии" В.М.Юмашев; ст. научн. сотрудник Л.М.Кириллова; ст. научн. сотрудник И.А.Афонина.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для руководства при устройстве оснований или покрытий дорожных одежд из щебеночно-песчано-цементных смесей (ЩПЦС), нормируемых ГОСТ 23558 "Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия".

1.2. Настоящие Рекомендации предназначены для руководства при контроле качества используемых ЩПЦС, технологии строительства слоя и оценки качества устроенного слоя из ЩПЦС.

Вопросы конструирования, проектирования и расчета дорожных одежд со слоями из рассматриваемых материалов, а также их работы под воздействием транспорта и климата рассматриваются в соответствующих инструкциях по проектированию дорожных одежд жесткого и нежесткого типа.

1.3. Перечень нормативных и рекомендательных документов, на основе которых разработаны настоящие Рекомендации и на которые имеются ссылки в настоящем документе, приведены в приложении 1.

1.4. В настоящих Рекомендациях применяются следующие термины и определения.

Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства - это обработанный материал - цементоминеральный материал (ШПЦС, ПУС, ЩПЦМ, ПЦМ) - искусственный материал, получаемый смешением в карьерных смесительных установках песчано-щебеночных, песчано-гравийных, песчано-щебеночно-гравийных смесей, золошлаковых смесей и песка с цементом или другим неорганическим вяжущим и водой и отвечающий в проектные или промежуточные сроки нормируемым показателям качества по прочности и морозостойкости.

Щебеночно-песчано-цементные смеси (ЩПЦС), песчано-цементные смеси (ПЦС) - это искусственные смеси, получаемые смешением в смесительных установках или на полотне дороги, щебня (гравия), песка, цемента и воды в запроектированных соотношениях.

Щебеночно-песчано-цементный материал (ЩПЦМ), песчано-цементный материал (ПЦМ) - обработанный материал, отвечающий в проектные сроки нормируемым показателям качества по прочности и морозостойкости.

Основание (покрытие) - один из конструктивных слоев дорожной одежды.

1.5. Для устройства основания или покрытия применяют цементоминеральные материалы (ЩПЦС), которые должны иметь проектную марку по прочности на сжатие и проектную марку по морозостойкости по ГОСТ 23558. Состав цементоминеральных материалов (ЩПЦС), обеспечивающий проектные марки, должен быть подобран до начала строительства и утвержден руководством строительной организации.

1.6. Выпускаемая заводом смесь должна иметь оптимальную влажность, обеспечивающую получение максимальной плотности по ГОСТ 23558.

1.7. Продолжительность транспортирования смесей каменных материалов с цементом, начало схватывания которого не менее 2 ч, не должна превышать 30 мин при температуре воздуха во время укладки выше 20 °С и 50 мин при температуре воздуха ниже 20 °С. Уплотнение смеси следует закончить до конца схватывания цемента. Для повышения качества ЩПЦС целесообразно организовать производство работ так, чтобы уплотнение было закончено до начала схватывания цемента.

1.8. Объем ЩПЦС для устройства слоя в насыпном виде определяется длиной, шириной и толщиной слоя в уплотненном состоянии с учетом коэффициента запаса на уплотнение, равного 1,2-1,4, и уточняется пробной укаткой на первом этапе строительства с составлением акта.

Максимальная толщина устраиваемого слоя в уплотненном состоянии в зависимости от применяемых катков должна быть, согласно СНиП 3.06.03-85, не более 22-30 см.

1.9. При устройстве оснований и покрытий из ЩПЦС, приготовленной в установке, ее укладка может производиться универсальными асфальтоукладчиками, профилировщиками, распределителями бетона, автогрейдерами.

1.10. Все машины, применяемые для укладки смеси, должны быть оснащены автоматическими системами обеспечения ровности и поперечного уклона.

1.11. Применение автогрейдеров без автоматических систем допускается при обеспечении всех требований к ровности и геометрическим параметрам слоя.

1.12. При устройстве оснований и покрытий из ЩПЦС методом смешения на полотне дороги должны применяться фрезы, профилировщики, ресайклеры в паре с распределителями цемента или ресайклеры и оборудование для приготовления и подачи водно-цементной суспензии.

1.13. Для уплотнения слоя из ЩПЦС должны быть сформированы отряды самоходных катков с соответствующими амплитудно-частотными вибрационными характеристиками. Число катков в отряде определяется шириной укладываемой полосы и темпом укладки смеси.

1.14. Уход за свежеуложенным слоем основания или покрытия из ЩПЦС должен производиться розливом пленкообразующих материалов или с помощью автогудронатора с регулируемой системой распределения или машины по уходу за свежеуложенным бетоном, или укрытием влажным песком автогрейдером с поливомоечной машиной в зависимости от вида ухода.

1.15. В случае устройства двухслойного основания или покрытия верхний слой должен укладываться в течение одной смены с укладкой нижнего слоя при ограничении скорости движения построечного транспорта до 5 км/час или после набора материалом нижнего слоя не менее 70% прочности.

1.16. Движение построечного транспорта разрешается в день укладки или по достижении 70% проектной прочности.

Устройство вышележащего слоя разрешается в день устройства основания или после набора 70% проектной прочности.

2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

2.1. Исходные материалы

2.1.1. В качестве компонентов смеси следует применять щебень по ГОСТ 8267 фракции 5-20 или 5-20 и 20-40 мм; песок по ГОСТ 8736.

2.1.2. Щебень и гравий по морозостойкости, прочности, содержанию вредных компонентов и примесей, стойкости против силикатного и железистого распадов должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 3344, ГОСТ 25592.

2.1.3. Песок природный и из отсевов дробления горных пород должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736, песок из шлаков - ГОСТ 3344, мелкозернистая золошлаковая смесь - ГОСТ 25592.

2.1.4. Для приготовления обработанных материалов следует применять следующие вяжущие материалы: портландцемент и шлакопортландцемент по ГОСТ 10178 марок не ниже 400 для покрытий и 300 для оснований.

2.1.5. Для приготовления ЩПЦС следует использовать воду по ГОСТ 23732.

Для приготовления ЩПЦС рекомендуется применять пластифицирующую добавку, как правило, ЛСТ, по ТУ 13-0281036-05-89 "Лигносульфонаты технические. Технические условия".

2.2. Требования к ЩПЦС

2.2.1. Прочность обработанного материала в проектном возрасте (28 суток) характеризуют маркой. Соотношение между маркой прочности и прочности на сжатие и на растяжение при изгибе должно соответствовать требованиям, указанным в табл.1.

Отсыпка дороги щебнем должна соответствовать стандартным требованиям и выполняться по нормам типовых конструкций. Тщательное соблюдение технологии поможет сделать покрытие прочным, долговечным. Вместо щебня также используют бетон прочных марок, грунт, асфальтовую крошку.

Такое решение подходит при устройстве дорожных полотен без интенсивных нагрузок – к дачному участку, в частном секторе, коттеджном поселке. Устройству щебеночного покрытия необходимы минимальные вложения. Также оперативность доставки качественного щебня и быстрое строительство является главными плюсами щебеночной отсыпки.

Достоинства использования такой технологии:

Экономные цены на материалы – вложения в устройство дорожного покрытия минимальные;
Долгий срок использования;
Работы по отсыпке можно производить в любое время года;
В результате строительства не загрязняется окружающая среда.

Виды автодорог, в которых используется щебень

Щебнем отсыпают разные виды дорожных покрытий:

Грунтовые;
Просёлочные;
Полевые;
Автомобильные.

Все эти разновидности полотен должны соответствовать определенным требованиям.

Грунтовые

Грунтовая дорога – это любое дорожное полотно, пригодное для движения колесной техники, но не имеющее твердого верхнего покрытия. Проезжая часть может быть улучшена за счет введения скелетных добавок – шлак, гравий, местных вяжущих – золошлаковые смеси, отходы производства.

Так как они проложены по естественному грунту, то во время обильных осадков, таяния снега они часто становятся непригодными к использованию. Безопасность передвижения по ним гарантирована только в сухую погоду, после наступления заморозков.

При строительстве грунтовой дороги необходимо учитывать, что на ней должны без труда разъезжаться две машины. Ширина принимается не менее 4 м. Для дачного полотна достаточно двух метров в ширину.

Просёлочные

Проселочная дорога – это разновидность грунтового полотна. Чаще всего она ничем не укрепляется, иногда может выравниваться грейдером. На картах их указывают одной сплошной полосой.

Полевая

Полевая или лесная – результат естественного накатывания грунта автотранспортом. Она выглядит как две параллельные колеи. Такая поверхность часто зарастает травой. На картах отмечается в виде прерывистой линии.

Автодороги относятся к категории инженерных сооружений. Они имеют двух или многополосное, встречное и попутное направление движения транспортных средств.

Основными элементами автодорог являются:

Полотно – земельная полоса, которая предназначена для передвижения транспорта. Обеспечивает благоприятные условия езды транспортных средств определенного веса, безопасное движение по заданному скоростному режиму, которое не зависит от времени суток, погодных условий, сезонности.
Полоса отвода – часть местности вдоль дорожной поверхности, где размещаются элементы и сооружения автодороги.
Земляное полотно – грунтовый массив, специально подготовленный. На нем располагаются проезжая часть, осуществляется обустройство дренажной системы, размещаются боковые канавы, обочины.
Дорожная одежда – спецукрепление проезжей части. Предназначена для того, чтобы обеспечить передвижение автотранспорта определенного веса с разрешенной скоростью. Обладает устойчивостью к неблагоприятным воздействиям климатических факторов.
Обочины – две полосы по краям дорожного полотна. Примыкают непосредственно к проезжей части. Предназначены для упора по бокам дорожной одежды, краткой стоянки автомобилей.
Боковые канавы – рвы по обеим сторонам земляной насыпи. Служат для отвода влаги, осушения проезжей части автодороги.
Бровка – граница на пересечении обочины и земляного откоса.
Обрезы – участки полосы отвода, которые находятся за пределами земляного полотна. Всего используются для зеленых насаждений, линейных зданий.

Классификация автомобильных дорог производится по значению – федеральные, региональные, местные, частные.

Устройство дороги из щебня. Технологии.

Перед началом строительства дорожного полотна необходимо выяснить, какой щебень для отсыпки дороги подойдет лучше. Временные, проселочные, второстепенные покрытия делают из нескольких видов щебня:

Гранитный – имеет марку по прочности М1400. Отличается высокими показателями прочности. Это позволяет ей выдерживать повышенные нагрузки долгое время. Гравийную щебенку также используют для обустройства пешеходных аллей и садовых дорожек из-за декоративного внешнего вида. По размеру зерна бывает мелко, средне или крупнозернистый.
Известняковый – природный материал однородного состава, цвета, экологически чистый, морозостойкий. Известковый щебень имеет низкую прочность. Подходит при отсыпке основного слоя, расклинцовки, финишной насыпи. Не стоит применять при устройстве дорожного покрытия на влагонасыщенных почвах. Рекомендуется выбирать фракцию мелкозернистую или гравий средней фракции.
Асфальтовый – получают из отходов из дорог с асфальтовым покрытием. После демонтажа обломки покрытия дробятся, сортируются по фракциям. Такой материал устойчив к влаге, колебаниям температуры. Материал, полученный в результате дробления асфальтового покрытия, можно применять на влажных грунтах. Естественное уплотнение происходит за счет битума, содержащегося в составе щебня. Асфальтовая крошка подходит при устройстве автодорог с интенсивным движением тяжелой техники. К недостаткам асфальтовых смесей можно отнести резкий неприятный запах при повышенной температуре окружающей среды.
Вторичный – результат переработки боя бетона, который получается при сносе, реконструкции зданий и сооружений. Отходы дробятся, сортируются. Прочностные характеристики, лещадность, морозостойкость материала схожи с характеристиками фракций известнякового щебня, но он не впитывает влагу. Может служить дренажным слоем. Отсыпка дороги вторичным щебнем обходится дешевле, чем стоимость укладки любого покрытия, в том числе бетонных дорожных поверхностей. Камни крупной фракции укладываются в дорожное основание. Мелкий вторичный строительный щебень применяется в качестве верхнего слоя.

Камень также различается по техническим характеристикам:

Фракция – размер зерна;
Лещадность – конфигурация частиц;
Прочность;
Насыпная плотность;
Морозостойкость;
Радиоактивность.

Для разных пластов рекомендуется применять разные фракции щебня: нижний слой отсыпают более крупным камнем, верхний выполняют из материала мелкого размера (например, песка). Так выполняют устройство парковки, подъездных путей и др.

Самая простая технология строительства

Для отсыпки стоянок и устройства недорогой грунтовой дороги применяется самая простая технология, где подушка укладывается слоями. Она надежна, проверена временем. Последовательность работы:

Снимается 25-30 см плодородного слоя грунта – используется грейдер, специализированная дорожно-строительная техника. Получается конструкция, идентичная двухскатному профилю. Это необходимо для стока влаги в углубления по краям проезжей части.
Дно утрамбовывается грунтовым катком.
Для повышения дренажных свойств на поверхности устраивается песчаная подушка толщиной 15-20 см.
Песок уплотняется.
Производится отсыпка дороги щебнем слоем 20 см посередине полосы, а по краям нужно обеспечить толщину слоя подсыпки 10 см. Также можно использовать кубовидный щебень, асфальтовую крошку, шлак, гравий.
Поверхность для устройства верхних слоев укладывают дополнительным материалом, утрамбовывают с помощью катка или грузовой техники.

Песчаный и верхний слой устраиваются в виде насыпи. При выравнивании материалов формируют толщину песчаной подушки, но требуется следить, чтобы они не засыпали дренажные канавы. Эта технология дешевле, чем укладывать асфальт, надежная, но недостаточно долговечная. Применима к обустройству парковки или дорожных покрытий с невысокой нагрузкой.

Технология строительства с укладкой геотекстиля

В дорожном строительстве компании, которая занимается строительством автомобильных дорог, для разделения технологических слоев часто применяют геотекстиль или доронит для обустройства подушек автомобильных дорог. Синтетический материал отличается повышенной прочностью, хорошим пропуском влаги. Соответственно у готового покрытия выше прочность.

При наличии твердого, устойчивого основания геотекстильное полотно укладывается на утрамбованный грунт. Сверху засыпается слой песка и гравия (мелкой фракции). При использовании качественных материалов также можно использовать отсыпку дороги шлаком, асфальтовой крошкой, щебнем, но внимание нужно уделить выбору фракции небольшого размера. Это позволит предотвратить смешивание насыпных материалов с раскисшей почвой. Покрытие прослужит дольше, по ней будет легче ездить в любую погоду. Не стоит исключать использование песка при укладке доронита. Он улучшает качество покрытия.

Главным параметром геотекстильных материалов является плотность. Она определяет равномерность усадки, устойчивость полотна к образованию колеи. Для грунтовой дороги крошка подходит, если показатель не менее 250 г/м2.

Технология укладки с применением георешетки

Геосетка представляет собой плоский материал с ячейками, применяющийся для армирования. Изготавливается из композитов, способна выдерживать повышенные нагрузки поперечного, продольного вида. Применяется для равномерного распределения горизонтальных усилий, предотвращения расползания насыпных материалов автодорог. Таким образом можно обустроить прочную конструкцию, которая может применяться не для строительства стоянок, а для дорог, подвергающихся высокой нагрузке.

Геосетки часто применяются совместно с геотекстильными полотнами. Это предупреждает смешивание верхних слоев покрытия с грунтом основания, укрепляет отсыпку участков грунтовой дороги щебнем, гравием. В таком случае песчаная смесь может не использоваться. Но, если уложить песчаную подушку толщиной не менее 10 см песка между геотекстилем и геосеткой, то уменьшится нагрузка на доронит.

Технология отсыпки дороги щебнем, асфальтовой крошкой, гравием с применением геосетки:

1. Снимается растительный слой (15-20 см).
2. Основание уплотняется.
3. Укладывается геосетка.
4. Поверхность засыпается щебнем, гравием или другими материалами (не более 10 см).
5. Верхний слой укатывается.

Если использовать только геосетку, и заменить геотекстильное полотно отсыпкой временной (на песок), то дорога прослужит недолго.

Сложная технология устройства с применением стабилизаторов

Применение различных стабилизаторов при строительстве улучшает технические характеристики, прочность, устойчивость к деформациям.

К достоинствам использования стабилизирующих компонентов при устройстве дорожного полотна можно отнести:

Экономию времени, строительных материалов;
Снижение транспортных расходов;
Уменьшение частоты временных дорожных ремонтных работ в процессе эксплуатации;
Минимальное использование рабочей силы, спецтехники.

На полотна, построенные с применением стабилизаторов, допустимая нагрузка увеличивается больше, чем в два раза по сравнению с обычным дорожным полотном.

Отсыпка щебнем для восстановления дорог

Отсыпать дорогу щебнем можно при ее восстановлении. Если проводится капитальный ремонт дорожного полотна, то слои полностью меняются. Какой щебень лучше для отсыпки дороги – для первого пласта используется крупный материал (40-70 мм). Затем применяется щебень крупных зерен размером 20-40 мм. Мелкозернистый слой, соответствующий размеру фракции 5-20 мм, насыпается сверху дорожного покрытия поверх зерна кубовидной формы 20-40 мм.

Качество покрытия во многом зависит от правильного уплотнения щебеночных слоев. Каждая насыпь разравнивается, затем уплотняется с помощью спецтехники. Использование дорожных катков не требуется, применяются ручные трамбовки, трамбующие плиты, решетчатые или кулачковые катки. На завершающей стадии применяются укатывание поверхности машинами на пневмошинах весом до 25 т.

Где еще применяется отсыпка щебнем

Устройство дороги из щебня часто производится в местах, где небольшие нагрузки от автотранспорта, например, подъездные полотна за чертой города. Актуально для регионов, где щебень добывается. Приобрести щебень дешевле, а построить из него дорогу проще, чем асфальтировать. Таким образом засыпают дорожки для пешеходов, дворы дачных участков. Отсыпка щебенкой применяется при реконструкции, в качестве обязательного слоя для типовых конструкций дорожных полотен.

Щебень также может быть использован для засыпки гравийных дорог, при прокладке железных дорог, а также как дренажный пласт при асфальтировании.

Читайте также: