Какие слои скрываются под асфальтом: устройство дорог и тротуаров

Дорога и ее элементы

Дорога – обустроенная или приспособленная и используемая для движения транспортных средств полоса земли либо поверхность искусственного сооружения (мост, путепровод, эстакада)… Обратите внимание, дорога не предназначена для пешеходов, а именно для транспортных средств, т.е. на дороге в обязательном порядке должно быть выделено место, где транспортные средства могут двигаться

Таким местом, а вернее – элементом дороги, является проезжая часть. Проезжая часть – элемент дороги, предназначенный для движения безрельсовых транспортных средств. В бытовом разговоре часто подменяют понятия дорога и проезжая часть, вспомните сколько раз вы говорили, что перешли дорогу, на самом деле вы переходили проезжую часть, оставаясь на той же самой дороге.

Всегда, если не установлено знаками или разметкой, проезжая часть (проезжие части) используется для движения в обоих направлениях, другими словами является двухсторонними (рис.2).

Тротуар – элемент дороги, предназначенный для движения пешеходов и примыкающий к проезжей части или отделенный от нее газоном. Таким образом, где нет или мало пешеходов тротуар просто не нужен, его место занимает обочина. Обочина – элемент дороги, примыкающий непосредственно к проезжей части на одном уровне с ней, используемый для движения, остановки и стоянки. В это определение закралась одна неточность – обочина используется для движения только пешеходами, двигаться по обочине транспортным средствам нельзя.

Бывает необходимость на одной дороге выделить не одну, а несколько проезжих частей, отделяются проезжие части с помощью разделительной полосы. Разделительная полоса – элемент дороги, выделенный конструктивно или с помощью разметки, разделяющий смежные проезжие части и не предназначенный для движения и остановки, безрельсовых транспортных средств и пешеходов.

Примерами дорог с разделительной полосой у нас в городе могут послужить улицы Терешковой и Чкалова (рис. 3). Для чего же делают разделительную полосу? На дорогах с высокой интенсивностью и на автомагистралях есть необходимость отделить друг от друга встречные потоки, тогда по каждой из проезжих частей организуют движение только в одном направлении. На разделительной полосе могут размещать трамвайные пути.

Использование разделительной полосы для отделения встречных потоков частое, но не единственная цель ее использования. Примером может послужить проспект Дзержинского (рис 4).

Технология создания качественного дорожного полотна

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

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

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

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

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

Процесс эксплуатации

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

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

Принципы классификации

В основном все автодороги подвергаются классификации прежде всего по принципу того, как осуществляется движение и насколько легкий доступ к ним обеспечен. Если рассматривать категории дорог с этой позиции, можно выделить 3 основных класса:

• автомагистраль;
• скоростное шоссе;
• обычная дорога.

Каждая из них имеет свои подклассы, то есть подразделяется на виды в зависимости от географического положения:

• районные;
• областные;
• территориальные;
• региональные;
• национальные;
• международного сообщения;

Конечно, такое деление является довольно условным, на практике же все несколько сложнее. Дело в том, что каждая страна принимает свои категории и признаки деления — в России, например, категорий дорог пять, а на Украине — всего четыре.

Гравийно-щебеночное основание

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

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

Технологический цикл состоит из следующих этапов:

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

Асфальтированные дороги

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

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

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

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

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

Разработка дорожных покрытий

Старая римская дорога, ведущая из Иерусалима в Бейт-Губрин , рядом с региональной автомагистралью 375 в Израиле.

Различные слои дороги, включая слой асфальта. Общую толщину дорожного покрытия можно измерить, используя эквивалентность гранулированного основания.

Колесный транспорт потребовал улучшения дорог. Как правило, натуральные материалы не могут быть одновременно достаточно мягкими, чтобы образовывать хорошо структурированные поверхности, и достаточно прочными, чтобы выдерживать колесные транспортные средства, особенно во влажном состоянии, и оставаться неповрежденными. В городских районах стало целесообразно строить мощеные камнем улицы, и на самом деле первые мощеные улицы были построены в Уре в 4000 году до нашей эры. Вельветовые дороги были построены в Гластонбери , Англия, в 3300 г. до н.э., а дороги, вымощенные кирпичом, были построены в цивилизации долины Инда на Индийском субконтиненте примерно в то же время. Улучшения в металлургии означали, что к 2000 году до нашей эры камнерезные инструменты стали широко доступны на Ближнем Востоке и в Греции, позволяя вымощать местные улицы. Примечательно, что примерно в 2000 году до нашей эры минойцы построили 50-километровую асфальтированную дорогу от Кносса на Северном Крите через горы до Гортина и Лебены , порта на южном побережье острова, у которого были боковые водостоки, тротуар из песчаника толщиной 200 мм. блоки , связанные с глиной — гипсовый раствором , покрыты слоем базальтовых плит и имели отдельные плечи . Эта дорога могла считаться превосходящей любую римскую дорогу . Римские дороги варьировались от простых вельветовых до дорог с твердым покрытием, в которых использовались глубокие дорожные полотна из утрамбованного щебня в качестве нижележащего слоя, чтобы гарантировать, что они будут сухими, поскольку вода будет вытекать между камнями и обломками щебня, а не превращаться в грязь в глинистых почвах.

Хотя были попытки заново открыть для себя римские методы, до 18 века в дорожном строительстве было мало полезных инноваций. Первым профессиональным дорожным строителем, появившимся во время промышленной революции, был Джон Меткалф , который построил около 180 миль (290 км) магистральной дороги , в основном на севере Англии, с 1765 года, когда парламент принял закон, разрешающий создание магистральных трастов для построить новые платные дороги в районе Knaresborough.

Многие считают, что Пьер-Мари-Жером Трезаге разработал первый научный подход к дорожному строительству во Франции одновременно с Меткалфом. Он написал меморандум о своем методе в 1775 году, который стал повсеместной практикой во Франции. Это был слой крупных камней, покрытых слоем более мелкого гравия.

К концу 18-го и началу 19-го веков новые методы строительства шоссе были изобретены двумя британскими инженерами: Томасом Телфордом и Джоном Лаудоном Макадамом . Метод строительства дороги Телфорда включал рытье большой траншеи, в которой был заложен фундамент из тяжелой породы. Он также спроектировал свои дороги так, чтобы они спускались вниз от центра, что позволяло проводить дренаж, что является значительным улучшением работы Трезаге. Поверхность его дороги состояла из битого камня. Макадам разработал недорогой материал для мощения из грунта и каменного заполнителя (известный как щебень ). Его метод строительства дорог был проще, чем метод Телфорда, но более эффективен для защиты дорог: он обнаружил, что массивные основания из камня на камне не нужны, и утверждал, что только естественная почва будет поддерживать дорогу и движение по ней, пока она покрыта слоем грунта. дорожная корка, которая защитит почву под ней от воды и износа. Размер камней занимал центральное место в теории строительства дорог МакАдама. Нижняя 200-миллиметровая (7,9 дюйма) толщина дороги была ограничена камнями размером не более 75 миллиметров (3,0 дюйма).

Современное асфальтовое покрытие было запатентовано британским инженером-строителем Эдгаром Пурнеллом Хули , который заметил, что пролитая смола на проезжей части удерживает пыль и создает гладкую поверхность. В 1901 году он получил патент на асфальт.

Патент Hooley в 1901 году на Tarmac включал механическое смешивание гудрона и заполнителя перед укладкой, а затем уплотнение смеси с помощью парового катка . Смолу модифицировали путем добавления небольших количеств портландцемента , смолы и пека .

Разные категории

Категории автомобильных дорог в разных странах мира имеют разнообразные критерии оценивания, однако, немного обобщив их, можно составить примерно такой перечень:

• Е – путепроводы европейского значения;
• М – маршруты федерального значения;
• Р – дороги, соединяющие административные центры;
• А – федеральные и региональные автодороги, подъезды к крупнейшим транспортным узлам – аэропортам, морским и речпортам;
• К – региональные дороги;
• Н – прочие дороги местного подчинения.

Существует также еще несколько критериев, по которым можно классифицировать дороги разного назначения:

• по ширине покрытия и количеству полос движения;
• по принципу и способу пересечения с автодорогами разных видов;
• по наличию или отсутствию разметки и разделительной полосы.

Именно последний разделительный принцип говорит о том, является ли дорога действующей, пересекается ли она с другими автодорогами и сколько раз, как осуществляется регулирование движения, сколько на ней поворотов и другие параметры.

Верхние слои асфальтобетона

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

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

Основные разновидности асфальтобетона по составу:

• Песчаный;
• Гравийный;
• Щебеночно-мастичный.

Песчаный асфальт

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

Гравийный асфальт

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

Щебеночно-мастичный асфальт (ЩМА)

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

Обратите внимание

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

Основные разновидности асфальтобетона по технологии укладки:

• Горячий;
• Холодный;
• Литой.

Полосы для движения

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

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

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

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

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

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

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

Конструктивные слои одежд для автомобильных дорог

Основание несущая часть дорожной одежды, устраиваемая из каменных материалов или фунта, укрепленных вяжущим. Основание вместе с дорожным покрытием передает давление от транспортных средств на расположенные ниже дополнительные слои, а при их отсутствии непосредственно на грунт земляного полотна.

Дополнительные слои располагают между основанием и грунтом земляного полотна. Дополнительный слой оснований может быть дренирующим, выравнивающим, противозаиливающим, морозозащитным.

Верхний слой земляного полотна, или подстилающий грунт, представляет собой тщательно уплотненный слой, на котором устраивают дорожную одежду. Подстилающий грунт должен быть достаточно прочным; в ряде случаев его укрепляют вяжущим.

Все конструкции дорожных одежд принято подразделять по сопротивлению изгибу на жесткие (цементобетонные) и не жесткие. По конструкции слои дорожной одежды бывают из сыпучих материалов, уплотненных катками и движением транспортных средств, набирающие прочность в результате уплотнения и развития сил трения (расклинки), удерживающих отдельные частицы в слое; из асфальтобетонных и цементобетонных смесей, образующих монолит после укладки, уплотнения и твердения; сборные цементобетонные покрытия из плит.

Выводы

Дорожная одежда

– многослойная конструкция, включающая в себя различные технологические слои из разных материалов. Используется при строительстве автомобильных дорог, а также пешеходных зон и некоторых других территорий.

Конструкция дорожной одежды

может отличаться в зависимости от типа объекта, для которого производится строительство. Например, дорожная одежда для автомобильных дорог I или II категории будет включать больше материалов (обязательно высокого качества) будет отличаться от дорожной одежды для дорог IV-V категорий.

За счет многослойности обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик дороги. Верхние слои предназначены для сопротивления износу и механическим нагрузкам, а более глубокие слои отвечают за стабилизацию. Кроме того, нагрузка от транспортных средств затухает по мере углубления, а также распределяется на большую площадь за счет некоторых конструктивных элементов (в данном случае это геосетка).

Какие слои включает конструкция дорожной одежды:

• Асфальтобетон;
• Щебень;
• Геосетка или георешетка;
• Песчаный слой;
• Геотекстиль;
• Грунтовое полотно.

При этом для верхних слоев используется комбинация из асфальтобетона различной плотности, где самый прочный асфальт находится на поверхности. Также возможно использование дополнительных материалов для повышения эксплуатационных характеристик.

Классифицировать дорожную одежду

можно по жесткости и уровню надежности. Капитальная дорожная одежда используется для дорог высоких категорий, а некоторые другие разновидности вовсе могут не иметь асфальтобетонного покрытия (например, грунтовые дороги).

От того, насколько правильной конструкцией будет обладать дорожная одежда зависят эксплуатационные характеристики и срок службы автомобильных дорог и других подобных сооружений.