2.10. Строительство щебеночных

и гравийных оснований и покрытий и мостовых

2.10.1. Покрытия 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 вя­ жущими: минеральные зерна удерживаются между собой пылевато-глинистыми частицами, при увлажнении приоб­ ретающими вяжущие свойства. К переходному типу отно­ сят также покрытия из грунтов и малопрочных минераль­ ных материалов, обработанных органическими вяжущи­ ми. 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 мос­ товые.

192

2.10.2. Материалы и конструкции оснований и покрытий, устраиваемых из щебеночных и гравийных материалов

Щебеночно-песчаные (гравийно-песчаные) смеси со­ставляют из щебня (гравия), песка и минерального порош­ка; песчаные — из песка и минерального порошка. Щебень (гравий), щебеночные (гравийные) смеси, пески, предназна­ченные для обработки способами смешения на дороге или в установке и не соответствующие рекомендуемым составам, улучшают дополнительной сортировкой, мойкой, добавле­нием недостающих фракций.

Минеральный порошок поступает на базу в готовом ви­де или может быть приготовлен на базе помолом в шаровых мельницах сухого известняка, основного металлургического шлака, ракушечника и других карбонатных горных пород.

Для устройства всех видов покрытий и оснований сле­дует применять щебень, полученный дроблением горных пород или валунного камня, щебень из гравия, щебень из металлургических шлаков устойчивой структуры, гравий.

Щебеночно-песчаные,гравийно-песчаныеищебеночно-гравийно-песчаные смеси (далее — готовые смеси) и щебень должны изготавливаться в соответствии с требованиями

ГОСТ 25807—94 по технологическим регламентам, утверж-денным в установленном порядке предприятием-из­готовителем.

Конструкцию щебеночно-гравийных покрытий на-значают на основании данных изысканий и технико-

экономических расчетов с учетом состава и интенсивно-сти движения, согласно действующим СНиПам, а также с учетом обеспеченности района местными гравийными материалами.

Толщину щебеночно-гравийного покрытия назначают ПО расчету в соответствии с Инструкцией по проектирова­нию дорожных одежд нежесткого типа, а также указаний действующих СНиПов.

Наименьшая толщина распределяемого слоя должна в 1,5раза превышать размер наиболее крупных частиц и быть

193

н е менее 10 см при укладке на прочное основание и не менее 15 см при укладке на песок.

Максимальная толщина слоя не должна превышать значений, от 18 до 30 см, в зависимости от типа катков.

Объем каменного материала в насыпном виде следует определять с учетом коэффициента запаса на уплотнение. Для песчано-гравийных (щебеночных) смесей оптимально­го зернового состава и щебня фракций 40—70 и 70—120 мм марки по прочности 800 и более коэффициент запаса ма­териала на уплотнение следует ориентировочно принимать 1,25—1,3, адля щебня марок по прочности 600—300 —1,3—1,5. Коэффициент запаса шлака на уплотнение в зависимо­сти от его плотности следует ориентировочно принимать 1,3-1,5.

Разрешается вывозить щебень и гравий и укладывать их в штабель на земляном полотне или промежуточном складе для последующего использования при устройстве дорожной одежды.

К конструкциям дорожных одежд предъявляют следую­щие требования: соответствие всей дорожной конструкции требуемой прочности; соответствие вида покрытия пер­спективному движению и климатическим условиям; со­ответствие требованиям к составу и свойствам материалов покрытия и основания; экономичность при наибольшем использовании местных каменных и вяжущих материалов возможность комплексной механизации и автоматизации работ с учетом местных условий; обеспечение требуемом ровности и шероховатости покрытий.

2.10.3. Технология строительства способом заклинки

Последовательность рабочих операций при строитель стве щебеночного покрытия по способу заклинки на пес чаном основании, имеющем ширину земляного поло: HI бескорытного профиля:

I захватка

— подвозка автомобилями-самосвалами крупного щебня размером 40—70 (70—120) мм с разгрузкой его HI

194

песчаный слой на краю щебеночной россыпи или в бункер щебнераспределителя, перемещение щебня от края россыпи и разравнивание бульдозерами или щебнераспределителем, передвигающимся по рассыпанному щебню полосами ши­риной 3 (3,5; 3,75) м;

II захватка

• подвозка автомобилями-самосвалами песка на обо­ чины для образования упора щебеночной россыпи;

• разравнивание его на обочинах автогрейдерами;

III захватка

• уплотнение грунта на обочинах двухвальцовыми катками;

• уплотнение щебеночной россыпи тяжелыми кат- ками;

• поливка щебеночной россыпи и грунта на обочинах поливомоечными машинами;

IV захватка

— подвозка автомобилями-самосвалами щебня раз­ мером 20—40 (40—70) мм и разгрузка его в бункера щебне- распредел ителя;

распределение щебня полосами шириной 3 (3,5; 3,75) м; - уплотнение россыпи, щебня трехвальцовыми кат-ками;

IVзахватка

*подвозка автомобилями-самосвалами мелкого щеб-ня размером 5—10 (20—40) мм и разгрузка его в бункера щебнераспределителя;

*распределение мелкого щебня щебнераспределите-лем полосами шириной 3 (3,5; 3,75) м;

*уплотнение мелкого щебня легкими катками;

*поливка щебня (в случае необходимости) водой по-ливомоечными машинами;

VI захватка

*подвозка каменной мелочи размером 0—5 (5—20) мм и разгрузка в бункер подвесного распределителя;

195

• 

  распределение полосами 3—3,75 м каменной ме­ лочи из подвесного бункера при движении автомобилей- самосвалов задним ходом;

• поливка россыпи водой поливомоечными маши­ нами;

• уплотнение россыпи легкими катками;

VII захватка

• приемка щебеночного покрытия с проверкой шири­ ны, толщины россыпи и плотности;

• уход за свежим щебеночным покрытием с оправкой и регулированием движения.

Приемку законченного щебеночного покрытия произ­водят с учетом допусков отдельных размеров:

Уменьшение толщины покрытия (два-три поперечника на 1 км, в каждом по три лунки), %, - 10.

Поперечный профиль, %, ± 5.

Ровность в поперечном направлении (просвет под ша­блоном) — не более, мм, 15.

В продольном направлении просвет под трехметровой рейкой — не более, мм, 20.

2.10.4. Технология строительства из ПГС, ГНС, ЩС

Песчано-гравийную или песчано-щебеночную смесь оптимального гранулометрического состава по ГОСТ 25607—83 разрешается приготавливать непосредственно на дороге.

Для строительства оснований применяются гравий­ные, песчано-гравийные (щебеночные) смеси оптимального гранулометрического состава, металлургические шлаки, щебень с примесью грунта и др. К месту укладки смесь оптимального гранулометрического состава доставляют в готовом виде. Приготовление смеси оптимального соста­ва непосредственно на месте укладки допускается в виде исключения. Если смесь не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к зерновому составу, то ее необходимо обо­гатить путем добавления недостающих фракций.

Перед устройством конструктивного слоя делают раз­бивку толщины слоя, которую фиксируют высотными

196

колышками, устанавливаемыми на расстоянии около 5 м один от другого, что необходимо для определения высоты россыпи материала. При этом учитывают коэффициент уплотнения материала, который ориентировочно принима­ют равным 1,25—1,30 для гравийного и песчано-гравийного (щебеночного) материала.

197

Однослойное гравийное основание устраивают по мето­ду плотных смесей таким образом. Гравийную оптимальную смесь привозят автомобилями-самосвалами и разгружают в самоходные распределители типов ДС-8А, ДС-8Б и ДС-54, которые распределяют смесь с предварительным уплотне­нием. При отсутствии распределителей смесь разгружают в кучи по ширине захватки вдоль края уже уложенного слоя полосы основания, ВПП или РД аэродрома на грунтовой обочине. Разравнивают смесь бульдозером или автогрей­дером. Если по нижележащему слою нельзя допустить движение, например, при укладке на подстилающий пес­чаный слой, то для разравнивания материала используют бульдозер. Тогда автомобиль-самосвал доставляет материал, двигаясь по свежеуложенному гравийному слою толщи-ной h, и выгружает смесь на край россыпи, чтобы не повре­дить нижележащий песчаный слой.

Бульдозер надвигает смесь на песчаный слой, пере­мещая и разравнивая ее поперек отсыпаемой полосы или вдоль нее.

Планировку смеси выполняют автогрейдером за два-три прохода по одному следу. Смесь следует уплотнять при влажности, равной 0,75—1,25 оптимальной. При недоста­точной влажности смесь поливают водой из поливомоечной машины за 20—30 мин до уплотнения.

Уплотняют материал дорожными самоходными катка­ми с гладкими вальцами или комбинированными, пнев-моколесными, прицепными вибрационными катками, возможно уплотнение прицепными и полуприцепными пневмоколесными катками. Уплотнение следует начинать от краев к середине, перекрывая предыдущий след на X его ширины.

Работы по устройству основания из гравийной смеси в два слоя выполняют тремя захватками:

• завоз, разравнивание, планировка и укатка нижнего слоя;

• завоз, разравнивание, планировка и подкатка верх­ него слоя;

• планировка гравийной смеси профилировщиком и уплотнение его катками. Работы организуют, как правило, в две смены.

198

Материал для нижнего слоя завозят автомобилями-самосвалами, разравнивают бульдозерами, планируют ав­тогрейдерами и уплотняют пневмоколесными катками типа ДУ-31А за 10—12 проходов по одному следу. В сухую и жар­кую погоду гравийную смесь увлажняют водой из расчета 10—20 л/м². Гравийную смесь для верхнего слоя сначала уплотняют легкими катками массой 5—6 т за пять-шесть проходов катка по одному следу с целью создания прочного слоя для последующей работы машины. Признаком окон­чания подкатки является прекращение образования волны перед вальцами катка. При подкатке гравийную смесь по­ливают водой из расчета 8—10 л/м².

Окончательную планировку верхнего слоя можно вы­полнять профилировщиком или автогрейдером. Оконча­тельное уплотнение производят сначала тяжелыми гладко-вальцовыми катками типа ДУ-18 за пять-шесть проходов по одному следу, затем пневмоколесным катком типа ДУ-31А за 10—12 проходов. Признаком достаточного уплотнения является отсутствие заметного следа после прохода тяже-

лого катка.

Строительство оснований из песчано-гравийных (ще­беночных) смесей выполняют так же, как и из гравийных смесей.

Смесь в момент укладки должна иметь влажность, близкую к оптимальной, с отклонением не более 10%. При недостаточной влажности смесь следует увлажнять за 20— 30 мин до начала уплотнения.

Слой смеси следует уплотнять в соответствии с требо-ваниями аналогично способу заклинки. Ориентировочно количество проходов катков следует уменьшить на 30%.

2.10.5. Технология строительства с обработкой ПЦС и методами перемешивания и пропитки (вдавливания)

Устройство щебеночных оснований, обработанных не

на полную глубину пескоцементной смесью,производят ме-

тодом перемешивания и методом пропитки (вдавливания). такой конструктивный слой устраивают на участке готового

199

основания и нижележащего слоя длиной не менее 1000 м и при температуре не ниже +5 °С.

Для устройства щебеночного основания, укрепленного пескоцементной смесью по методу перемешивания, исполь­зуют известковый щебень фракции 5—40 мм. При этом выполняют операции: подготовку щебня к обработке его пескоцементной смесью; укрепление щебня с применением профилировщика; уплотнения смеси; чистовую планиров­ку основания; уход за основанием. Технологическая схема устройства основания из щебня, обработанного пескоце­ментной смесью по методу перемешивания, показана на рис. 105. Толщина основания определяется расчетом, она может быть в плотном теле 16 см, в том числе толщина укреп­ленного слоя 8 см.

Количество автомобилей-самосвалов для вывозки щебня рассчитывают с учетом их производительности и количества вывозимого щебня. Щебень предварительно разравнивают автогрейдером типа ДЗ-31-1, затем планиру­ют профилировщиком ДС-97 (ДС-108) за один проход при скорости 5—8 м/мин и укатывают пневмоколесным катком типа ДУ-29 за два-три прохода по одному следу с тем, чтобы

200

обеспечить проезд автомобилей-самосвалов с пескоцемент­ной смесью. Пескоцементную смесь готовят в смесительных установках типа ДС-50А.

Ориентировочный расход пескоцементной смеси в зависимости от глубины обработки щебеночного слоя со­ставляет:

Влажность пескоцементной смеси составляет 0,75 +1,25 от оптимального значения, определенного по методу стан­дартного уплотнения.

Пескоцементную смесь завозят на поверхность щебе­ночного слоя автомобилями-самосвалами, разгружают по оси основания и предварительно разравнивают автогрейде­ром. Планировку пескоцементной смеси производят про­филировщиком за один проход на рабочей скорости 10—15 м/мин. Перемешивание щебня с пескоцементной смесью производят в два приема: сначала перемешивают сухую смесь, с тем чтобы достичь наиболее равномерного рас­пределения пескоцементной смеси в массе щебня, затем смесь увлажняют и перемешивают еще раз. Последнюю операцию выполняют за два прохода профилировщика: при первом проходе при движении машины вперед увлажняют пескоце­ментную смесь водой через распределительную систему, смон­тированную на профилировщике, при обратном ходе увлаж­ненную смесь перемешивают. Воду доставляют поливомоеч-ными машинами, расход воды устанавливает лаборатория.

Следующая операция — чистовая планировка осно-вания, в результате которой поверхность основания при­нимает проектные отметки и поперечные уклоны. После чистовой планировки основание уплотняют тяжелым вальцовым катком массой 6—13 т за один-два прохода по одному следу.

После отделки основания за ним осуществляют уход розливом битумной эмульсии с расходом 0,6—0,8 л/м²

201

или россыпью песка (супеси легкой) слоем 4— 6 см и под­держиванием его во влажном состоянии в течение 28 сут. Движение построечного технологического транспорта мож­но открывать после набора основанием 70% проектной прочности. Если покрытие устраивают немедленно после постройки основания, то уход за основанием не произ­водят.

Для устройства щебеночного основания, обработанного в верхней части пескоцементной смесью по методу пропит­ки (вдавливания), используют щебень фракций 40—70 или 70—120 мм трудноуплотняемых изверженных пород марок 1000 и 1200 и известняковый щебень марок 300, 400, 600. Пескоцементную смесь вдавливают в пустоты щебня вибра­цией или давлением при помощи пневмоколесных катков, кулачковых или виброкатков.

Технология производства работ при строительстве щебеночного основания, обработанного пескоцементной смесью по методу пропитки, следующая:

• щебень фракции 40—70 или 70—120 мм вывозят автомобилями-самосвалами и выгружают на подготовлен­ ный нижележащий слой;

• разравнивание и планировку щебня производят автогрейдером типа ДЗ-31-1 за четыре прохода по одному следу;

• щебеночный слой увлажняют водой из расчета 15—25 л/м² с помощью поливомоечной машины для бо­ лее равномерного распределения пескоцементной смеси в пустотах щебня и для получения оптимальной влажности щебеночно-пескоцементной смеси;

• щебень прикатывают легким катком типа ДУ-50 за два-четыре прохода по одному следу.

Пескоцементная смесь для пропитки щебня должна быть переувлажненной или недоувлажненной: ее влажность должна отличаться от оптимальной на 20—40%.

Пескоцементную смесь, приготовленную в смеси­тельных установках, доставляют к месту строительстиа автомобилями-самосвалами и выгружают на щебеночным слой.

202

Расход пескоцементной смеси на 100 м² основания с учетом поверхностного слоя толщиной 0,15 м приведен в табл. 1.

Пескоцементную смесь разравнивают автогрейдером за три-четыре прохода по одному следу при толщине слоя смеси 5 см. Затем пескоцементную смесь вдавливают в пу­стоты верхней части щебеночного слоя двумя-тремя про-ходами самоходного пневмоколесного катка типа ДУ-31А. К вдавливанию (пропитке) пескоцементной смеси при-ступают немедленно после ее распределения во избежание высыхания смеси. Вдавливание начинают проходами по краям основания с постепенным перемещением проходов к середине и перекрытием следов на 0,25—0,4 м.

Для пропитки щебеночного слоя пескоцементной сме-сью на глубину до 5 см используют пневмоколесный каток (два три прохода по одному следу), до 7 см — профилиров-щик с вибробрусом, до 10 см — вибрационный каток (один-'два прохода по одному следу) и до 17 см — кулачковый каток (4- 15 проходов по одному следу).

Дл я достижения плотности основания не ниже 0,98 его

уплотняют пневмоколесным катком за 12—16 проходов по

одномуследу и доуплотняют самоходным легким гладко-

вальцовым катком за три-пять проходов. В процессе укатки

первые четыре-пять проходов пневмоколесного катка вы-

полняют со скоростью 2—4 км/ч, при последующих про-

ходах скорорость увеличивают до 8—10 км/ч. По окончании

203

уплотнения за построенным основанием осуществляют уход так же, как и при методе перемешивания.

Продолжительность работ по вывозке и разравниванию пескоцементной смеси, вдавливанию смеси и уплотнению основания ограничено сроками схватывания цемента и не должно превышать 3 ч, а при температуре менее 10 °С — не более 5 ч после введения в смесь воды.