Какие материалы включает в себя качественное дорожное полотно

Дорожное полотно, соответствующее современным требованиям, должно обеспечивать безопасное и комфортное движение транспортных средств. Часто под данной формулировкой понимается лишь асфальтовое покрытие автомобильных дорог, однако фактически дорожное полотно представляет собой конструкцию из нескольких конструктивных слоев, скрытых под видимым асфальтобетонным покрытием.

«Каждый из слоев дорожного полотна выполняет определенные функции, необходимые для обеспечения работоспособности автомобильной дороги. Помимо устройства всех необходимых технологических слоев, требуется также соблюсти технологию строительства дорог и укладки асфальта. Чем выше категория и расчетная загруженность автодороги, тем более прочной должна быть конструкция»

Некоторые типы автодорог, имеющие низкую загруженность, могут сооружаться по упрощенной схеме, так как внешнее воздействие на конструкцию будет значительно меньше. Например, в качестве материала покрытия может выступать асфальтовая крошка или бюджетный тип асфальта.

Благодаря тому, что сегодня цена укладки асфальта довольно приемлемая, часто даже на дорогах с небольшим автомобильным трафиком устраивается покрытие высокого качества. Кроме того, этим также достигается более длительный период эксплуатации.

Какие конструктивные слои имеет дорожное полотно

Качественное дорожное полотно имеет несколько крупных блоков:

• Грунтовое или земляное основание;
• Дорожная подушка;
• Асфальтобетонное покрытие.

При этом фактическое число технологических слоев гораздо больше, так как дорожная подушка и асфальтовое покрытие являются многослойными блоками.

Какие конструктивные слои и материалы включает дорожное полотно

Какие функции выполняет каждый из материалов конструкции

Подготовленный и уплотненный грунт повышает прочность и устойчивость конструкции. Если земляное основание будет рыхлым, дорожное полотно быстро потеряет необходимую геометрию, вследствие чего будут разрушены практически все его технологические слои.

Геотекстиль, представляющий собой прочное тканое или нетканое полотно из синтетических нитей и волокон, выполняет несколько функций:

• Разделение слоев;
• Армирование;
• Фильтрация;
• Дренажная функция;
• Препятствие прорастанию растений.

Использование геотекстиля существенно повышает качественные характеристики сооружения, а также позволяет сократить расход некоторых материалов.

Песчаный слой выполняет стабилизирующую и амортизирующую функции. Как правило, толщина данного слоя составляет около 40 см после уплотнения. Также важно, чтобы песчаная подушка была ровной в горизонтальной плоскости.

Геосетки или георешетки тоже относятся к категории синтетических рулонных материалов, и выполняют схожие с геотекстилем функции:

• Армирующий эффект;
• Разделение слоев;
• Удержание щебня от вдавливания в песок;
• Снижение воздействия вертикальной нагрузки.

Георешетка позволят сократить расход щебня примерно на 40%, что влечет за собой и экономическую выгоду. Комплекс из геотекстиля и георешетки делает дорожное полотно прочнее примерно на 200-250%.

Щебеночный слой позволяет сделать дорожное полотно значительно прочнее и долговечнее, а также выступает в роли надежного основания для укладки асфальта. Дорожное полотно включает в себя щебень разных фракций: сначала укладывается щебень крупных фракций, а поверх него более мелкие фракции – это позволяет обеспечить высокую плотность.

Каждый слой щебня разравнивается и уплотняется после отсыпки, а также обрабатывается битумной эмульсией. Альтернативный вариант – использование «черного щебня», который представляет готовую смесь, в которую входит щебень из горных пород, смешанный в определенных пропорциях с вяжущим веществом.

Битумная эмульсия повышает адгезионные свойства (улучшает сцепление), выступая в роли грунтовки, а также повышает влагоизоляционные показатели обрабатываемого участка.

Асфальтобетонные смеси используются для устройства покрытия автомобильных дорог:

• Крупнозернистый асфальт является подстилающим слоем, защищая элементы основания, способствуя стабилизации покрытия, а также препятствуя образованию колеи.
• Мелкозернистый асфальт имеет более высокую прочность и износостойкость, что позволяет использовать его для устройства поверхностного слоя, который также называют «слоем износа». Прочный мелкозернистый асфальтобетон защищает более глубокие конструктивные элементы от внешнего воздействия, а также препятствует прониканию воды вглубь конструкции.

«Гидроизоляция дорожного покрытия очень важна, так как при попадании воды внутрь асфальтового слоя будет наблюдаться его ускоренное разрушение. При замерзании, превращаясь в лед, вода расширяется, буквально расшатывая асфальт изнутри. При частых циклах заморозки-разморозки, которые характерны для большинства регионов РФ, разрушительное воздействие будет усиливаться»

Качественное дорожное полотно устраивается с использованием тех разновидностей асфальтобетона, которые имеют достаточно высокие физико-механические характеристики. Такие асфальтовые смеси имеют в составе щебень из прочных горных пород, а также снабжаются специальными модификаторами для повышения определенных характеристик.

Основные виды асфальтобетона

• 1.Щебеночно-мастичный горячий асфальт (сокр. ЩМА) считается наиболее качественным вариантом, благодаря чему используется для покрытия автодорог высоких категорий, эффективно справляясь с высокой нагрузкой на дорожное полотно.
• 2.Гравийный горячий асфальт так же обладает достаточно высоким качеством, однако уступает ЩМА по некоторым характеристикам. Применяется для дорог со средним автомобильным трафиком.
• 3.Песчаный горячий асфальт не имеет высоких характеристик, так как в его составе в качестве заполнителя используется не дробленый камень, а обыкновенный песок. Дорожное полотно с таким покрытием не может использоваться для устройства автодорог, однако вполне подходит для пешеходных зон.

Холодные асфальтовые смеси не применяются для устройства дорожного покрытия, так как не обладают достаточными для этого характеристиками. Данный тип асфальтобетона, по большей части, используется для ямочного ремонта дорог.

Альтернативное покрытие для дорог низких категорий с малой загруженностью

Дорожное полотно проселочного типа подвергается гораздо менее высокому внешнему воздействию, поэтому для его устройства можно использовать менее прочные материалы, имеющие более низкую стоимость. Оптимальным вариантом на сегодняшний день считается покрытие из асфальтовой крошки.

Асфальтовая крошка (асфальтогранулят) производится путем переработки снятого дорожного покрытия. Это может осуществляться методом холодного фрезерования или с помощью стационарных дробильных установок. Первый вариант обеспечит более высокое качество при условии, что материал будет доставлен на объект сразу после демонтажа и переработки.

Преимущества асфальтовой крошки:

• Достаточно высокая прочность и износостойкость;
• Покрытие получается ровным;
• Длительный срок службы (при подходящем темпе эксплуатации);
• Низкая стоимость;
• Экологичность (вследствие повторной переработки асфальта).

Чем выше было качество исходного асфальтобетона, из которого изготавливалась крошка, тем выше будут характеристики материала. Например, если в качестве исходника выступал ЩМА, качество такой крошки может быть выше, чем у песчаного асфальта.

«Дорожное полотно, помимо наличия вышеуказанных технологических слоев, должно быть устроено по определенной технологии. Нормативные требования также распространяются на характеристики материалов и необходимость использования определенной спецтехники. Если нормативные требования дорожного строительства были нарушены, дорожное полотно не будет иметь достаточно высокого качества и срока службы»

Технология устройства дорожного полотна

1. Если дорожное полотно сооружается «с нуля», в первую очередь необходимо провести предварительный анализ и расчеты:

• Геодезические исследования;
• Определение параметров местности;
• Конструкторские и экономические расчеты;
• Подготовка проектной документации.

Если планируется устройство проселочной дороги по упрощенной технологии, данный этап можно сократить до расчетов и замеров.

2. Далее следует подготовка местности (если требуется):

• Устранение препятствий, вырубка деревьев;
• Сооружение или перенос инженерных коммуникаций.

После завершения подготовительных этапов можно начинать сооружение конструкции автомобильной дороги. К этому моменту должен быть точно определен объем работ, план строительства, количество и виды материалов, параметры дороги и т.д.

В каком порядке сооружается дорожное полотно

Ключевые этапы строительства дорожного полотна:

• 1.Подготовка грунта:
  • 1.1.Снятие верхнего слоя;
  • 1.2.Очистка области от мусора, грязи, растений и т.д.;
  • 1.3.Разравнивание земляного полотна;
  • 1.4.Отсыпка (при необходимости);
  • 1.5.Обеспыливание и просушка (при необходимости);
  • 1.6.Устройство дренажа;
  • 1.7.Уплотнение земляного основания.
• 2.Сооружение дорожной подушки:
  • 2.1.Укладка геотекстиля;
  • 2.2.Устройство, разравнивание и уплотнение слоя из песка;
  • 2.3.Укладка геосетки или георешетки;
  • 2.4.Сооружение слоя из щебня разных фракций;
  • 2.5.Обработка щебеночного слоя битумными эмульсиями.
• 3.Устройство дорожного покрытия из асфальтобетона:
  • 3.1.В первую очередь укладывается и уплотняется крупнозернистая смесь;
  • 3.2.Затем производится асфальтирование мелкозернистым асфальтом;
  • 3.3.Перед укладкой нового слоя требуется обработка поверхности битумными эмульсиями.

При многослойном асфальтировании необходимо уплотнять каждый слой отдельно сразу после укладки – это позволит обеспечить высокую плотности, что повысит прочность и улучшит гидроизоляцию. Чем сильнее будет загружено дорожное полотно, тем больше слоев асфальтобетона требуется уложить. В некоторых случаях толщина асфальтового покрытия достигает 30-40 см, а иногда и более.

Выводы

Качественное дорожное полотно сооружается из определенного количества конструктивных слоев, с использованием различных материалов. В качестве основных технологических слоев выступают:

• Грунтовое основание;
• Геотекстиль;
• Песчаный слой;
• Геосетка;
• Щебеночный слой;
• Асфальтовое покрытие.

При устройстве автомобильных дорог также требуется соблюдать технологию дорожного строительства, чтобы обеспечить достаточно высокие характеристики конструкции. Использование материалов высокого качества также позволяет сделать дорожное полотно прочнее и надежнее.

При этом устройство автомобильных дорог с низкой транспортной нагрузкой может осуществляться по упрощенной технологии, а также с использованием более дешевых материалов.