Виды дорожного покрытия автомобильных дорог
Содержание
Автомобилисты лучше всех знают, насколько важны хорошие дороги. Часто о благосостоянии государства можно судить о том, в каком состоянии находятся проезжие части и трассы. Пословица о том, что по всем путям можно добраться в Рим, имеет под собой серьезное основание. В этой провинции очень хорошо была развита транспортная система. Практически из каждой провинции по твердой мощеной дороге можно было добраться до Рима. На данный момент разработано большое количество видов дорожного покрытия. Многие из них уже используются, другие в стадии внедрения. В этой статье подробно будет рассказано о каждом из них.
Общие понятия
Проведение мероприятий, которые призваны к улучшению положения в отношении качества дорог, намного сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Они включают в себя процесс исследования и планирования в отношении конкретной территории. Для уменьшения затрат наряду с человеческими ресурсами постоянно внедряются новые единицы техники, которые также ускоряют протекание этих процессов. Например, ранее при укладке дорожного настила из бетонных плит использовались формы, которые впоследствии оставались внутри дорожного покрытия и могли снизить его качество, а также сказывались на общих затратах. Теперь применяется съемная опалубка для дорожного покрытия, которая используется на нескольких объектах. Были также модернизированы производственные линии, которые обеспечивают снабжение бетоном. При тех же затратах удалось увеличить количество сырья для дорожных покрытий на выходе.
До определенного момента приходилось ждать значительный период времени, пока готовое дорожное покрытие наберет жесткость для возможности эксплуатации. Современные добавки-затвердители сократили время до минимального. Также разработана уникальная схема уплотнения с помощью дополнительной техники, которая дает возможность уменьшить количество воды в готовом дорожном покрытии, а соответственно и ускорить застывание.
Составляющие покрытия
Качество конечного покрытия зависит от многих факторов. Одним из них является натуральная подложка. Если говорить точнее, то речь идет о грунте, который будет находиться под дорожной одеждой. Он и является первым слоем. В некоторых местностях возможно сильное смещение поверхностного грунта, поэтому приходится углубляться до определенного уровня, который более устойчив, а также делать больший слой насыпи. Важным моментом при укладке дорожного полотна является обеспечение дренажей. Они своевременно отводят дождевую и другую воду, которая, задерживаясь, может привести к разрушению дорожного полотна. Особенно это происходит в холодные период года, когда жидкость, замерзая в порах, расширяется и приводит к деформации асфальта.
В ширину дорожного полотна включается не только проезжая часть. В расход материала также включаются обочины, на которых паркуются автомобили. Качественна дорожная одежда состоит из нескольких типов слоев. Она рассчитана на продолжительный срок службы. Такое дорожное покрытие требует больших затрат при производстве, но меньше при последующем обслуживании, т. к. срок службы продолжительный. При своевременном выполнении ремонтных работ износу подвергается только верхний слой. Нижний слой дорожного покрытия, который служит основой и обеспечивают несущие свойства должен оставаться без повреждений, т. к. для его ремонта придется перестилать значительную часть. Ниже несущего покрытия находится основание. В дорожном покрытии оно обеспечивает равномерное распределение нагрузок на подложку или грунт, что исключает продавливание под большим весом грузовиков.
В местностях, где температура опускается далеко за ноль в зимнее время есть еще дополнительный пласт к основанию. Его задачей является передача нагрузки и ее распределение по грунту, а также обеспечение устойчивости всей дорожной одежды к воздействию разрушительного воздействия морозов. В территориях, где наблюдаются значительные осадки и может задерживаться вода, есть дренажный слой, который своевременно отводит влагу от полотна. В этих целях могут укладываться: крупнозернистый песок, щебень, грунт, который дополнительно обрабатывается добавками, улучшающими его устойчивость, измельченная горная порода. Где перечисленные варианты недоступны, в ход идут местные строительные материалы.
Классификация дорог
Автомобильные дороги подразделяют на несколько групп. Все зависит от того, какого рода перевозки по ним осуществляются и какое значение в регионе они имеют. Дополнительным критерием служит максимально допустимая скорость передвижения по ним. В зависимости от этого выделяют:
- автомобильная магистраль;
- скоростная автомобильная магистраль;
- городская дорога;
- дорога с грунтовым покрытием.
Первый и второй виды похожи как по предназначению, так и по используемому на них покрытию. Они подразумевают движение автомобилей на значительной скорости в несколько потоков в одном направлении. При этом направления разделены между собой специальной полосой или отбойником, что исключает возможность случайного заезда на встречную полосу. Городская дорога или обычная дорога допускает движение со скоростью до 90 км/час. При этом на ней может быть одна или две полосы в одном направлении. На этом типе дороги допускается наличие перекрестков на одном уровне с другими видами транспорта.
Классификация покрытий
Разработаны различные условия классификации одежд для дороги, которые зависят от того, для каких целей и на каких дорогах оно укладывается. Например, в полях или на нестабильных грунтах нет смысла укладывать асфальта, т. к. он очень быстро выйдет из строя и растраты уйдут в воздух. Поэтому там оставляют грунтовые дороги с дополнительной насыпью. Все больше начинают использовать материалы с органическими составляющими, который обходятся дешевле, но не уступают по устойчивости. Более привычно для нас видеть асфальтированные дороги, но и сам асфальт может быть несколько видов. Популярностью продолжают пользоваться и бетонные покрытия. Каждое из них стоит рассмотреть подробнее.
Покрытие для грунтовых дорог
В силу определенных обстоятельств грунтовые дороги продолжают пользоваться большой популярностью. В некоторые отдаленные населенные пункты можно добраться только по ним. Если оставить их покрытие неукрепленным, тогда оно превращается в кашу после сильных дождей или весенней оттепели. Именно поэтому их покрытие должно быть сформировано по определенному профилю. Для этого используют грунт, который вывозится после рытья котлованов или каналов. Те, кто пользовался такими видами покрытия в сухой период года, знают, что ехать колонной проблематично. Недостатком является подъем клубов пыли. Другим недостатком является ограниченная скорость движения после образования глубокой колеи.
Чтобы ликвидировать недостатки производится подсыпка различных компонентов. К ним может относиться гравий и песок. При достаточном их содержании дорожное покрытие остается пригодным для передвижения даже в сильные дожди. Наилучшими грунтовыми дорогами считаются те, что устроены на глинистых пластах. При укладке щебенки, крупнозернистого песка и других скрепляющих компонентов производится хорошая трамбовка и перемешивание. Таким образом добиваются относительной монолитности и лучшей несущей способности.
Грунтовые дороги имеют определенные ограничения по проходимости. Нормой считается цифра в 100 автомобилей, которые пересекают проезжую часть за сутки. Если на такое дорожное покрытие оказывается более интенсивное воздействие, тогда оно теряет свои свойства и требуется укладка асфальта или других компонентов. Так как отсутствуют сдерживающие опоры, может происходить расширение полотна за счет уменьшения его толщины. Поэтому производят постоянную подсыпку и выравнивание поверхности грейдерами или тракторами.
Покрытие с органическими составляющими
Капитальные дороги требуют значительных затрат, которые выражаются в человеко-часах, а также в моточасах расходуемой техники. В некоторых местностях, где поток транспортных средств не превышает 3 тыс. авто в сутки укладываются облегченные покрытия. По своей структуре они напоминают грунтовые покрытия, которые дополнительно укреплены. На верхний слой настила укладывается пропитывающий материал, который скрепляет компоненты, предотвращая их разлетание и расползание. По таким видам дорог предусматривается возможность передвижения фур и других грузовых транспортных средств. При этом такой поток неограничен каким-либо временем года.
Основой такого покрытия служит щебенка или гравий крупной фракции. Сверху на него высыпается пласт покрытия из меньшей фракции, а завершающим служит галька или мелкая щебенка. На подготовленную основу выливается битум или другая органическая связующая. Она обеспечивает ровность поверхности и ее однородность. При этом дорожное покрытие имеет некоторую шероховатость, что хорошо для лучшего сцепления и меньшего тормозного пути. Такая разновидность дорожной одежды обладает хорошими водоотталкивающими свойствами. Масляная составляющая не дает молекулам воды зафиксироваться и проникнуть в поры. Одним из недостатков такого покрытия является посредственная устойчивость при высоких температурах. В жаркую погоду битум теряет свою прочность и становится более вязким. В таких условиях дороги могут быть закрыты для тяжеловесного транспорта.
Разновидности асфальта
Асфальт является усовершенствованным вариантом предыдущего варианта дорожного покрытия. В состав дорожного покрытия также входит битумная основа или дегтевая основа в комплекте с различными бетонными и другим добавками. Этот вид дорожного покрытия является максимально распространенным и применяется практически на всех основных автострадах и скоростных шоссе. Дорога с легкостью переносит интенсивность движения в 3 и более тысячи автомобилей в сутки. При этом допускается передвижение техники различной весовой категории. Укладка асфальтовых дорожных покрытий бывает трех видов:
- холодная;
- теплая;
- горячая.
Многое зависит от добавок, которые входят в дорожное покрытие. Для нагрева применяется специализированная техника, которая способна делать это автономно от источника питания непосредственно перед самой укладкой. Наполнитель, который обеспечивает жесткость и стабильность дорожного покрытия применяется в виде щебня, порошка из камней горных пород, пропитанных битумом, гравия, крупнозернистого песка и другие. Чем крупнее фракция, тем жестче получается дорожное покрытие и тем меньше его гладкость. Это ощущается по шуму шин на средней и высокой скорости. Асфальт никогда не укладывают самостоятельно. Он является довольно эластичным дорожным покрытием, которое не выдержит оказываемой на него нагрузки. Для обеспечения устойчивости используется один или несколько слоев подкладки из щебня крупной фракции. В некоторых случаях используется доступный местный материал под дорожное покрытие, например, горная порода, которая была измельчена после добычи каких-либо ископаемых взрывным методом. Толщина подкладочного дорожного покрытия зависит от многих погодных и ландшафтных условий.
Недостатков у такого дорожного покрытия немного, но они все же есть. Все разновидности таких дорожных настилов, которые имеют в своем составе темную минеральную составляющую хорошо поглощают свет. Это создает сложности в солнечные дни, т. к. поверхность разогревается до значительных температур. Следствием является снижение прочности такого дорожного настила и негативное воздействие на шины. В сумеречное время суток это является проблемой, т. к. плохо видны огни встречных авто. Решением этого вопроса для дорожного настила является применения отражающей краски для разметки, которая позволяет лучше ориентироваться. В некоторых случаях поверхность делается светлее за счет добавок компонентов, которые содержат различные оксиды кальция.
В других вариантах на горячий мягкий асфальт укладывается слой светлого наполнителя. С помощью катков его просто запрессовывают или утапливают в верхний слой. После схватывания поверхность дорожного настила становится монолитной и лучше отражает свет. Допускается неполное осветление поверхности, а чередующееся. Такой подход в отношении дорожного полотна не только влияет на характеристики самого настила, но и снижает утомляемость водителя. В местностях с однообразным пейзажем меньшая вероятность того, что водитель потеряет бдительность и уснет.
Бетонные плиты
В некоторых странах использование асфальтированных настилов не так распространено. В качестве альтернативы применяются дороги с бетонными покрытиями или из цементобетона. Они не уступают по своим характеристикам и прочности различным видам асфальта. Более того, обслуживание таких дорожных настилов обходится дешевле, а процесс укладки максимально автоматизирован. Во время обработки дорожных настилах такого типа создается специальная шероховатая текстура, которая обеспечивает отличное сцепление. При правильной укладке такого дорожного настила ни одна другая дорога не сравнится по ровности поверхности. Такие покрытия с легкостью выдерживают загруженность более 3 тыс. автомобилей в сутки.
По одному виду технологий производится монолитная укладка бетонной плиты с непрерывной подачей цементобетона. В других, которые больше распространены в нашей местности, на участок доставляют уже готовые и выстоянные плиты. Для максимальной прочности дорожного настила они могут проходить вибрационную или паровую обработку. Такой вид дорожного настила также требует стабилизирующей подложки или основания. В его качестве используются различные виды щебня, горных пород, а также крупнозернистого песка. Применение последнего под такой дорожный настил допускается на участках небольшой загруженности. Толщина слоя будет зависеть от конкретных условий. Ширина подкладки под дорожный настил делается с запасом в 50 см с каждой стороны.
Для цементобетонных дорожных настилов производится тщательный отбор составляющих и компонентов. Высокие требования предъявляются к цементу, который является основным компонентом. Его марка должна быть равна или выше М300. Толщина такого дорожного настила может достигать 24 см на всей протяженности. При этом по технологическому процессу подразумевается наличие уклона к обочинам. Он необходим, чтобы с дороги беспрепятственно стекала жидкость.
Температурные колебания оказывают свое влияние на дорожный настил. Если не предпринять определенных действий, тогда такой дорожный настил растрескается и придет в негодность. Именно поэтому через каждые 80 или меньше метров делается поперечный надрез дорожного настила с шириной в 3 см. В него укладывается специальный эластичный материал, который будет «играть» при сжатии и расширении. Другим видом поперечных швов в бетонном дорожном настиле являются швы сжатия. Они располагаются на расстоянии до 10 м и имеют глубину до 5 см.
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.
Вывод
Как видно, дорожные настилы имеют сложную структуру, а также требуют особого подхода во время укладки. Эксплуатация дорожного покрытия включает в себя ряд мероприятий, который должны проводиться регулярно. Только в таком случае можно будет говорить о продолжительном сроке службы дорожного покрытия. Ямочные ремонты дорожных настилов допускаются в случаях, когда повреждение дорожного настила минимально. При необходимости обширного вмешательства для ремонта дорожного настила часть покрытия полностью вырезается и производится укладка нового дорожного настила.
Обсудить статью на форуме
