Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных мате  
20.04.2018
    
Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных мате

Государственный дорожный научно-исследовательский институт
(СОЮЗДОРНИИ)

РУКОВОДСТВО
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ОСНОВАНИЙ
И ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ИЗ ЩЕБЕНОЧНЫХ И ГРАВИЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Москва 1999

ПРЕДИСЛОВИЕ

Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных материалов детализирует отдельные положения СНиП 2.05.02-85, СНиП 3.06.03-85, ГОСТ 25607-94 и других нормативных документов и стандартов и предназначены для проектирования, строительства и контроля качества оснований и покрытий автомобильных дорог.

Руководство разработано кандидатами технических наук В. М. Юмашевым, В. С. Исаевым, инженерами Ф. В. Панфиовым, А. А. Матросовым, Н. А. Еркиной (Союздорнии), кандидатами технических наук А. О. Саллем (Ленинградский филиал Союздорнии), Б. В. Белоусовым, В. М. Бескровным (Омский филиал Союздорнии).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство распространяется на проектирование и строительство новых и реконструкцию существующих оснований и покрытий автомобильных дорог общего пользования и ведомственных, внутрихозяйственных и подъездных дорог промышленных и сельскохозяйственных предприятий и организаций, площадок для стоянки автомобильного транспорта, устраиваемых из необработанных и обработанных в верхней части неорганическими вяжущими природных гравийно-щебеночно-песчаных материалов и отходов промышленности, в том числе шлаковых материалов черной, цветной металлургии, ТЭЦ, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород, некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности), неметаллургических ископаемых других отраслей промышленности.

1.2. Руководство не распространяется на строительство оснований и покрытий из вышеприведенных материалов временных автомобильных дорог, автозимников, дорог лесозаготовительных предприятий и внутренних дорог промышленных предприятий, в том числе предприятий технического обслуживания, ремонта и хранения сельскохозяйственной техники, складов общего назначения и т.п.

1.3. При строительстве и реконструкции оснований и покрытий из вышеприведенных материалов наряду с требованиями настоящего Руководства следует соблюдать положения СНиП 3.06.03-85 и СНиП 2.05.02-85.

1.4. Конструирование и расчет оснований и покрытий необходимо выполнять согласно «Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» ВСН 46-83, «Инструкции по проектированию жестких дорожных одежд» ВСН 197-83 и положениям настоящего Руководства.

1.5. Выбор конструкции основания и покрытия следует производить исходя из транспортно-эксплуатационных требований к дороге и ее категории с учетом состава и перспективности движения, климатических и грунтово-геологических условий, а также обеспеченности дорожно-строительными материалами и техникой.

1.6. Конструкция дорожной одежды должна обеспечивать минимальное попадание воды с поверхности покрытия в основание и отвод этой воды из несущих слоев.

1.7. Материалы для строительства оснований и покрытий следует выбирать на основе технико-экономического обоснования с учетом их стоимости и доступности,. природно-климатических и эксплуатационных условий, а также исходя из наличия дорожно-строительного оборудования и техники. Материалы для строительства должны удовлетворять требованиям соответствующих нормативных документов и настоящего Руководства.

1.8. Каменные материалы для строительства оснований и покрытий следует складировать, как правило, на открытых площадках с твердым покрытием и водоотводом; минеральные вяжущие материалы хранятся в закрытых складах.

1.9. Гигроскопические соли, применяемые для обеспыливания щебеночно-гравийных покрытий, хранятся в закрытых складских помещениях или на специальных площадках под навесом, имеющих твердое покрытие и водоотвод.

Органические обеспыливающие материалы, поставляемые в цистернах, хранят в закрытых хранилищах, оборудованных системой для подогрева.

1.10. Настоящее Руководство предназначено для практического использования при проектировании и строительстве следующих основных видов оснований и покрытий:

- из необработанных зернистых материалов (щебня по способу заклинки, готовых щебеночно-гравийно-песчаных смесей);

- из зернистых материалов, обработанных в верхней части неорганическим вяжущим (пескоцементной, пескошлаковой, пескозольной) смесями, активными шлаками, шламами, фосфогипсом, серой, содощелочным плавом);

- из отходов промышленности, способных самоцементироваться и образовывать монолитные слои (активные шлаки, шламы и фосфогипс).

1.11. Приготовление пескоцементной (пескошлаковой, пескозольной) смеси следует производить в стационарных или передвижных смесительных установках принудительного перемешивания.

1.12. Работы по устройству оснований и покрытий надлежит проводить только на готовом и принятом в установленном порядке земляном полотне или нижележащем слое дорожной одежды.

1.13. В зимнее время устройство основания разрешается только на полностью законченном и принятом до наступления отрицательных температур земляном полотне. Исключение составляет строительство в условиях вечной мерзлоты и в две стадии.

1.14. Перед началом устройства оснований и покрытий в зимнее время земляное полотно или нижележащий слой должен быть очищен от снега и льда на длину участка сменной захватки. Во время снегопадов и в метель работы по устройству оснований и покрытий не допускаются.

1.15. При строительстве оснований и покрытий необходимо принимать меры по охране окружающей среды. Технологические решения не должны причинять экологический ущерб, а способствовать сохранению устойчивого природного баланса.

При выборе методов ведения работ и средств механизации следует учитывать необходимость соблюдения соответствующих санитарных норм, норм предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты, а также возможность устранения или максимального уменьшения других вредных воздействий на природную среду и прилегающие земельные угодья и водоемы.

1.16. При производстве работ по устройству оснований и покрытий следует руководствоваться правилами техники безопасности, изложенными в соответствующих главах СНиП III-4-80 и в «Правилах техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (М.: Транспорт; 1993).

1.17. Материалы для устройства оснований и покрытий должны получить радиационно-гигиеническую оценку. В зависимости от величины эффективной средней удельной активности естественных радионуклидов (Аэфф) материалы используются:

- для строительства дорог в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки - при  Бк/кг;

- для строительства дорог вне населенных пунктов - при 740÷2800 Бк/кг.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

2.1. Основания представляют собой несущую прочную часть дорожной одежды и в условиях воздействия автомобильных нагрузок обеспечивают перераспределение напряженного состояния, снижение напряжений в покрытии и давления на нижележащие дополнительные слои и грунт земляного полотна. Основания должны быть жесткими, плотными и достаточно сдвигоустойчивыми.

2.2. Покрытие - это верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов. Покрытие должно быть ровным, плотным, достаточно сдвигоустойчивым, хорошо сопротивляться износу, а в I-III дорожноклиматических зонах и водонепроницаемым.

2.3. В зависимости от вида применяемых материалов и технологии строительства основания и покрытия устраивают:

- по способу заклинки из щебня, щебня из гравия, неактивного шлакового щебня и щебня из попутно добываемых пород горных предприятий;

- из готовых смесей оптимального зернового состава: песчано-гравийных, песчано-щебеночных, песчано-гравийно-щебеночных и из неактивных и малоактивных шлаков, а также золошлаков ТЭЦ;

- из щебня и гравия, обработанных в верхней части пескоцементной, пескошлаковой, пескозольной смесями, активными металлургическими шлаками, шламами, фосфогипсом, серой;

- из материалов, способных к самоцементации, типа активных металлургических шлаков, белитовых шламов и фосфогипса.

3. НАЗНАЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

3.1. Конструирование и расчет дорожных одежд с основаниями и покрытиями, предусмотренными настоящим Руководством, производятся в соответствии с «Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» ВСН 43-83 и «Инструкцией по проектированию жестких дорожных одежд» ВСН 197-83.

3.2. Запроектированная дорожная одежда должна быть прочной и надежной в эксплуатации, экономичной по расходу материалов, энерго- и трудозатратам. Экономичность конструкции определяют сравнением вариантов по сумме капиталовложений, затрат на строительство, транспортирование и ремонт на период проектирования, строительства и на перспективу.

3.3. При разработке проекта конструкции дорожной одежды необходимо также учитывать специализацию дорожностроительной организации и обеспеченность ее дорожностроительной техникой и транспортом, наличие местных строительных материалов и отходов промышленности, которые могут быть использованы при строительстве дороги.

3.4. Проектирование дорожной одежды и земляного полотна представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции на прочность, морозоустойчивость с технико-экономическим обоснованием вариантов.

3.5. В задачи конструирования дорожной одежды входят:

- назначение типа покрытия;

- выбор материалов и подбор составов смеси для покрытия и основания и размещение их в конструкции в такой последовательности, чтобы максимально проявились их грузораспределяющая и деформативная способности, прочностные и теплофизические характеристики;

- назначение числа слоев, их ориентировочных толщин и расхода материалов;

- назначение морозо-, влаго- и теплозащитных мер, а также мероприятий по повышению трещиностойкости и сдвигоустойчивости слоев, чувствительных к тепловлажностным воздействиям.

3.6. Основные виды оснований и покрытий из рассматриваемых в Руководстве материалов в зависимости от типа дорожных одежд приведены в табл. 1.

3.7. Щебеночно-гравийные покрытия устраивают серповидного или полукорытного профиля (рис. 1). Полукорытный профиль применяют на основании из хорошо дренирующих грунтов (с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут), уложенных на всю ширину земляного полотна.

Поперечный уклон проезжей части назначают в пределах 30-40%, обочин - 40-60%.

Примеры конструкций дорожных одежд с щебеночно-гравийным покрытием приведены на рис. 2.

3.8. Расход материалов в насыпном виде (V, м3) на 1000 м2 оснований и покрытий (из щебня для основной россыпи по способу заклинки и при обработке в верхней части; готовых смесей; самоцементирующихся отходов промышленности) следует определять по формуле

,

где h - проектная толщина слоя, м;

K3 - коэффициент запаса расхода материала на уплотнение (табл. 2);

К - коэффициент запаса на потери, К=1,03.

3.9. Требуемую толщину слоя основания и покрытия следует назначать по ВСН 46-83, ВСН 197-83 и СНиП 2.05.02-85.

Рис. 1. Серповидный (а) и полукорытный (б) поперечные профили покрытий:

В, b и с - ширина соответственно земляного полотна, проезжей части и обочины

Рис 2. Конструкции дорожных одежд с покрытиями из щебеночно-гравийных материалов и отходов промышленности: 1 - щебень; 2 - готовая гравийно-песчаная смесь оптимального зернового состава или песок; 3 - готовая щебеночно-гравийно-песчаная смесь; 4 - то же, обработанная обеспыливающими материалами; 5 - поверхностная обработка или слой износа из мелкозернистого асфальтобетона; 6 - щебень, обработанный неорганическими вяжущими; 7 - отходы промышленности; 8 - грунт земляного полотна

3.10. Применяемые для устройства оснований и покрытий щебень и гравий подразделяются на два вида:

трудноуплотняемый - щебень из изверженных и метаморфических пород марки по прочности 1000 и выше, щебень из гравия и гравий марки по прочности 600 и выше, а также шлаки остеклованной структуры;

легкоуплотняемый - щебень из изверженных и метаморфических пород марки по прочности ниже 1000, щебень из осадочных пород, щебень из гравия и гравий марки по прочности менее 600, а также шлаки с пористой структурой.

Таблица 1

Тип дорожной одежды

Вид покрытия

Категория дороги

Материал основания

Капитальный

Цементобетонное монолитное

I-IV

Щебень (шлак) по способу заклинки; готовые щебеночно-гравийно-песчаные и шлаковые смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки и шламы

Асфальтобетонное

I-IV

То же, фосфогипс

Железо- или армобетонное сборное

I-IV

Гравийно-песчаные и шлаковые смеси, песок

Облегченный

Асфальто- и дегтебетонное

III-IV и на 1-й стадии двухстадийного строительства дорог II категории

Щебень (шлак) по способу заклинки, готовые щебеночно-гравийно-песчаные смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки, шламы и фосфогипс

Облегченный

Щебеночно-гравийно-песчаные и из грунтов, обработанных вяжущими, со слоем износа (в виде двойной поверхностной обработки) или мелкозернистый асфальтобетон

То же

То же

Переходный

Щебень (шлак) по способу заклинки, готовые щебеночно-гравийно-песчаные смеси; щебень (шлак), обработанный в верхней части; активные шлаки, шламы и фосфогипс со слоем износа (в виде двойной поверхностной обработки), асфальтобетон

IV-V и на 1-й стадии двухстадийного строительства дорог III категории

Щебень (шлак) по способу заклинки, щебеночно-гравийно-песчаные смеси, грунт, укрепленный щебнем

Низший

Грунт, укрепленный или улучшенный добавками

V и на 1-й стадии двухстадийного строительства дорог IV категории

Щебеночно-гравийно-песчаные смеси и грунт

3.11. Максимальная толщина слоя из трудноуплотняемых материалов не должна превышать: 18 см - при уплотнении катками с гладкими вальцами массой 10 т и более, вибрационными и комбинированными катками массой до 10 т; 24 см - при уплотнении решетчатыми, пневмошинными, вибрационными и комбинированными катками массой более 16 т.

Таблица 2

Материал

Ориентировочное значение К3

Щебень фракции 40-70 и 70-120 мм, щебеночно-гравийно-песчаные смеси, содержащие материал марок по прочности 800 и выше

1,25-1,35

То же, марок по прочности ниже 800; щебень и смеси из металлургических шлаков

1,30-1,50

Белитовые шламы

1,35-1,50

Фосфогипс-полугидрат

1,50-2,50

Примечание. Фактический коэффициент запаса расхода материала на уплотнение устанавливается по результатам пробной укатки.

Максимальная толщина слоя из легкоуплотняемого материала не должна превышать 22 и 30 см соответственно.

Основания и покрытия из щебня, устроенные по способу заклинки

3.12. Щебень для оснований и покрытий, устраиваемых по способу заклинки, подразделяется на основной и расклинивающий.

В качестве основного следует применять щебень из природного камня и щебень из гравия по ГОСТ 25607-94 и ГОСТ 8267-93, щебень из шлаков черной и цветной металлургии и фосфорных по ГОСТ 3344-83 фракций 40-80(70) и 80(70)-120 мм; щебень фракций 5-10, 10-20 и 20-40 мм используют в качестве расклинивающего материала. Для расклинцовки допускается также применять смеси С12 и С13 по табл. 18 настоящего Руководства.

3.13. Прочность расклинивающего материала может быть на одну марку ниже основного.

При применении щебня из осадочных пород и щебня из гравия марок по прочности М 400 и ниже основания и покрытия можно устраивать без расклинки.

3.14. Свойства щебня, используемого для строительства оснований и покрытий по способу заклинки, в зависимости от типа дорожной одежды и дорожно-климатической зоны должны отвечать требованиям табл. 3.

Таблица 3

Показатель

Значение показателя при укладке материала

в основание

в покрытие

IV

V

I-III

IV-V

Марка по прочности при раздавливании в цилиндре в водонасыщенном состоянии, не ниже

 

 

 

 

щебня из изверженных пород

1000

800

800

600

щебня из осадочных пород

800

600

600

300

шлаков фосфорных, черной и цветной металлургии, ТЭЦ и др. (по п. 1.1)

800

600

600

300

щебня из гравия

800

600

600

400

Марка по истираемости

И II

И III

И III

И III-IV

Марка по морозостойкости для районов со средней температурой воздуха наиболее холодного месяца, °С

 

 

 

 

от 0 до минус 5

15

15

15

-

от минус 5 до минус 15

25

25

25

15

от минус 15 до минус 30

50

50

50

25

ниже минус 30

75

75

75

50

Таблица 4

Слой дорожной одежды

Модуль упругости, МПа

Щебеночное основание и покрытие из легкоуплотняемого материала с расклинцовкой

400-450

То же, из трудноуплотняемого материала

300-350

Щебеночное основание и покрытие из легкоуплотняемого материала с заклинкой активными материалами

400-500

То же, из трудноуплотняемого материала

350-450

3.15. Расчетные модули упругости оснований и покрытий, устраиваемых по способу заклинки, назначают по табл.4.

Основания и покрытия из готовых щебеночно-гравийно-песчаных смесей

3.16. Для строительства оснований и покрытий из готовых смесей следует применять материалы по ГОСТ 25607-94 и ГОСТ 3344-83, а также п. 1.1 настоящего Руководства.

3.17. Свойства щебня и гравия, входящих в состав смесей, в зависимости от типа дорожной одежды и дорожно-климатической зоны должны соответствовать требованиям табл. 5.

3.18. Для достижения максимальных плотности и однородности смеси, уложенные в дорожную одежду, должны быть оптимально увлажнены. Оптимальную влажность (W, %) смеси рассчитывают по формуле

,

где Qщ и Qп - содержание в смеси щебня (гравия) и песка соответственно, доли единицы;

Wщ - влажность щебня, %;

Wп - оптимальная влажность песка, %.

Методика определения оптимальной влажности смеси приведена в прил. 1 настоящего Руководства.

3.19. Значения расчетного модуля упругости слоев оснований и покрытий из готовых щебеночно-гравийно-песчаных смесей различного зернового состава следует назначать по табл. 6.

Таблица 5

Показатель

Значение показателя при укладке материала

в покрытие

в основание

IV

V

I-II

III

IV-V

Марка по прочности при раздавливании в цилиндре в водонасыщенном состоянии, не ниже:

 

 

 

 

 

щебня (гравия) изверженных пород

800

600

800

600

600

то же, осадочных пород; шлаков фосфорных, черной и цветной металлургии, ТЭЦ и др. (см. п. 1.1)

600

400

600

400

200

гравия и щебня из гравия

800

600

800

600

400

Марка по истираемости

И III

И III

И III

И III

И IV

Марка по морозостойкости для районов со средней температурой наиболее холодного месяца, °С:

 

 

 

 

 

от 0 до минус 5

15

15

15

-

-

от минус 5 до минус 15

25

25

25

15

-

от минус 15 до минус 30

50

50

50

25

15

ниже минус 30

75

75

75

50

25

Примечание. I - V - категория автомобильной дороги.

3.20. Расчетные модули упругости слоев оснований и покрытий из готовых неактивных и малоактивных шлаковых смесей различного зернового состава (см табл. 19 настоящего Руководства) приведены в табл. 7.

Таблица 6

Смесь

С1

С2

С3

С4

С5

С6

С7

Модуль упругости, МПа

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: