Технология строительства автодорог
Количество и качество автодорог свидетельствует не только о благосостоянии населенного пункта (будь то мегаполис или небольшой поселок), но и характеризует уровень развития страны в целом. С чего же стоит начать выполнение строительных работ? Ведь строительство автомобильных дорог — это сложный многоэтапный процесс, который требует больших финансовых и физических затрат. Первоочередной задачей является выбор надежного подрядчика, в чьем арсенале имеется квалифицированная команда профессионалов и специализированная техника. Подрядная организация в лице специалиста составляет список мероприятий по выполнению поставленной задачи и производит калькуляцию себестоимости работ.
Этапы строительства автомобильной дороги
Качественно сделанная автодорога должна соответствовать необходимым стандартам, так как это является залогом безопасности и комфорта не только водителей, но и пешеходов. Первым этапом любого строительства или реконструкции является проектирование, после чего разрабатывается план постройки дороги. Последующие работы можно разделить на такие этапы:
При необходимости до начала выполнения запланированных дорожных работ происходит строительство временной объездной дороги. Ее сооружают в виде насыпи той высоты, которая указана в рабочем проекте. После завершения строительства объезд демонтируют.
Финишное покрытие — залог долговечности и надежности дороги
Верхний слой дороги подвержен наибольшему износу, так как на него ежедневно оказывается давление большой массой проезжающих автомобилей. Поэтому от того, насколько профессионально проведены строительные работы и какие материалы при этом использовались, напрямую зависит надежность и долговечность автомобильной дороги. Существует следующие распространенные виды дорожных покрытий:
Спецтехника, используемая при строительстве автомобильной дороги
Для укладывания асфальта используют специализированную технику, которая способствует оптимизации рабочих процессов, экономии времени и трудозатрат. Применение современных технологий на стройплощадке в принципе невозможно без спецоборудования. Кроме того, спецтехника, которую используют для строительства асфальтовых дорог, оказывает большое влияние на конечный результат проделанной работы. Чтобы качественно и в срок выполнить поставленные задачи, обычно используют стандартный набор спецмашин, а именно:
Кроме того, спецтехника, которую используют для строительства дорог, является достаточно дорогостоящей, поэтому многим предприятиям и организациям выгоднее воспользоваться услугой аренды. Это поможет арендатору избежать расходов, связанных не только с приобретением, обслуживанием и ремонтом собственных спецмашин, но и с простоем оборудования, после окончания строительства дороги, а также с выплатой зарплаты дополнительному обслуживающему персоналу.
Постоянно расширяющаяся сеть автодорожных магистралей требует внедрения инновационных технологий и разработок, которые связаны с дорожным строительством. Использование качественных материалов, современной спецтехники позволяет не только существенно снизить стоимость работ, но и построить действительно надежные и безопасные автотрассы. Среди многих компаний, занимающихся строительством, реконструкцией и ремонтом дорог, ООО «Лидинг» сумела накопить многолетний опыт по использованию передовых европейских технологий, чтобы воплотить их в процессе работы.
Тема 1 Основные положения по организации строительства автомобильных дорог
Введение
Базовая сеть федеральных дорог с твердым покрытием в России протяженностью около 50 тыс. км была сформирована к концу 1980-х гг. — на 100 лет позже, чем в развитых зарубежных странах. Поэтому среди наиболее важных в стратегическом отношении задач, стоящих перед Россией, особо следует выделить развитие дорожно-транспортной инфраструктуры. С учетом территориальной удаленности значительной части регионов России от центра решение этой задачи прямо влияет не только на состояние экономики, но и на обеспечение единства и монолитности страны.
Недостаточная плотность имеющейся дорожной сети и высокая степень ее изношенности уже стали серьезными препятствиями для развития экспортно-импортных отношений с другими странами, поскольку дорожно-транспортная сеть уже не в состоянии справиться с возросшим объемом перемещаемых грузов. Вместе с тем хорошо развитая дорожно-транспортная инфраструктура способна превратить географические особенности России в ее конкурентные преимущества. Россия без дорог — территория, а с дорогами — держава.
Современные задачи по строительству автомобильных дорог
1. Формирование опорной сети и ее интеграция в европейскую и азиатскую дорожные системы.
2. Повышение надежности автомобильных дорог.
3. Совершенствование транспортно-эксплуатационных характеристик дорог.
Надежность автомобильной дороги определяется строго определенным комплексом факторов:
· состояние нормативной базы дорожной отрасли;
· качество проектно-сметной документации;
· соответствие качества применяемых материалов, смесей, изделий и конструкций нормативным требованиям;
· комплексное использование современных машин и механизмов;
· строгое соблюдение передовых технологических процессов;
· наличие высококвалифицированных кадров;
· организация и реализация эффективной системы управления качеством.
Совершенствование методов конструирования и расчета дорожной одежды, создание и внедрение новых дорожно-строительных материалов наряду с повышением качества используемых материалов, применение новых технологий дорожных работ, мониторинг и анализ дорожных предприятий, определение перспективных направлений развития их производственной базы, проведение работ по обеспечению экологической безопасности и применению ресурсосберегающих технологий — все это способствует повышению эффективности функционирования дорожного хозяйства, качества и надежности дорожных конструкций, а так же безопасности дорожного движения.
Классификация автомобильных дорог
I. ТЕХНИЧЕСКАЯ – разделение автомобильных дорог на классы и категории.
Класс автомобильной дороги – характеристика дороги по условиям доступа на нее.
Доступ на автомобильную дорогу – возможность въезда и съезда с дороги транспортных средств, определяющиеся типом пересечения или примыкания.
Категория автомобильной дороги – характеристика, отражающая принадлежность дороги к соответствующему классу и определяющая ее технические параметры.
1. В зависимости от условий доступа
1.1. Автомагистраль – автомобильная дорога, имеющая на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой (более четырех полос движения).
· Дороги, не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными и железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками.
· Дороги, доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях, устроенных друг от друга на расстоянии не менее 5 км.
1.2. Скоростная автомобильная дорога – дорога, имеющая на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой.
· Дороги, доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях и примыканиях в одном уровне (без пересечения прямых потоков), устраиваемых не чаще, чем через 3 км друг от друга.
1.3. Дорога обычного типа – все остальные автомобильные дороги.
· Могут иметь единую проезжую часть или проезжую часть с разделительной полосой.
· Доступ осуществляется через пересечения и примыкания в одном или различных уровнях, расположенных на расстоянии:
Ø IВ,II,III категории – не чаще 600 м;
Ø IV категории – 100 м;
Ø V категории – 50м.
2. В зависимости от категории дороги
| Категория автомобильной дороги | Расчетная интенсивность движения, приведенных ед/сут | |
| IA (автомагистраль) | Свыше 14000 | |
| IБ (скоростная дорога) | То же | |
| Обычные дороги | IB | » 14000 |
| II | » 6000 | |
| III | » 2000 до 6000 | |
| IV | » 200 » 2000 | |
| V | » 200 | |
| Примечания 1 При применении одинаковых требований для дорог IA, IБ, IB категорий в настоящем своде правил они отнесены к категории 1. 2 Категорию дороги следует устанавливать в зависимости от ее значения в сети автомобильных дорог, а также требований заказчика. |
II. ГОСУДАРСТВЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ – в зависимости от значения автомобильной дороги.
Автомобильные дороги в зависимости от вида разрешенного использования подразделяются на автомобильные дороги общего пользования и автомобильные дороги не общего пользования.
К автомобильным дорогам общего пользования относятся автомобильные дороги, предназначенные для движения транспортных средств неограниченного круга лиц.
К автомобильным дорогам не общего пользования относятся автомобильные дороги, находящиеся в собственности, во владении или в пользовании исполнительных органов государственной власти, местных администраций (исполнительно-распорядительных органов муниципальных образований), физических или юридических лиц и используемые ими исключительно для обеспечения собственных нужд либо для государственных или муниципальных нужд.
1. Федерального назначения – дороги, соединяющие столицу РФ со столицами субъектов РФ.
· Дороги, соединяющие столицу РФ со столицами сопредельных государств.
· Дороги, включенные в перечень международных дорог.
· Дороги, соединяющие столицы субъектов РФ с другими столицами субъектов РФ.
2. Региональные или межмуниципального значения
3. Автомобильные дороги местного значения
4. Частные автомобильные дороги
Автомобильная дорога как составная часть дорожной системы
Подвижный состав и автомобильная дорога представляют собой главные элементы транспортной системы, конечным продуктом взаимодействия которой являются автомобильные перевозки, а основным производственным процессом – движение автомобильного транспорта.
Цель функционирования дорожной системы: удовлетворение потребностей дорожного хозяйства и населения в перевозке грузов с высокой эффективностью, удобством и безопасностью.
Тема 1 Основные положения по организации строительства автомобильных дорог
Классификация дорожно-строительных работ
1. По характеру производства все дорожно-строительные работы делятся на:
1.1. Заготовительные (40-50%) – подготовка и хранение материалов, полуфабрикатов, деталей и т.д., изготовленных производственными предприятиями строительной организации.
1.2. Транспортные (15-20%) – перевозка всех изделий и конструкций к автомобильной дороге и вдоль нее.
1.3. Строительно-монтажные работы (30-40%) – работы по строительству автомобильной доги.
2. С точки зрения организации все дорожно-строительные работы делятся на:
2.1. Линейные – работы небольшой трудоемкости на единицу длины автомобильной дороги, непрерывно повторяющиеся, распределенные по длине дороги равномерно.
2.2. Сосредоточенные – работы большой трудоемкости на малой территории.
Все сосредоточенные работы должны быть выполнены до начала линейных.
Прогрессивной формой организации дорожных работ является поточный метод, при котором все строительные работы выполняются одновременно специализированными механизированными отрядами, двигающимися по трассе один за другим с согласованной скоростью. При таком методе ежедневно заканчивается участок дороги, пригодный для движения транспорта. Поток состоит из специализированных отрядов, каждый из которых выполняет один строительный процесс (‘отсыпка земляного полотна, устройство покрытия и т. д.).
Фронт работ – участок достаточный для концентрированного распределения дорожно-строительной техники при работе.
Задел – полезный объем незавершенного производства (технологический, сезонный).
Захватка – участок, на котором выполняются работы специализированным потоком.
Надежность функционирования строительного потока
Надежность автомобильной дороги – способность обеспечивать безопасное движение с расчетной скоростью близкой к оптимальной в течении нормативного срока службы.
При последовательном соединении элементов вероятность безотказной работы всей системы ниже, чем надежность самого ненадежного элемента.
При параллельном соединении элементов вероятность безотказной работы системы выше надежности самого надежного элемента.
Влияние расположения района строительства на технологию возведения земляного полотна
1. распределение осадков по сезонам года;
2. продолжительность и интенсивность дождей, метелей, гололеда;
3. толщина снежного покрова;
4. температурный режим воздуха в течении года;
5. даты перехода температуры воздуха через 0°С и 5°С;
6. температурный режим грунтов;
7. направление ветра в разные периоды года;
8. продолжительность светового дня в разные периоды года.
При устройстве земляного полотна из местных глинистых и суглинистых грунтов линейные работы целесообразны в теплый период года, а из привозных (супесчаных и песчаных) – круглый год. Сосредоточенные работы в несвязных грунтах можно выполнять круглый год. Линейные работы начинают по окончании весенней распутицы и заканчивают до начала осенней.
Основы строительства автомобильных дорог
Изучаемые вопросы:
Работы, связанные со строительством автомобильных дорог;
Основы строительства земляного полотна;
Основы строительства дорожных одежд.
Все работы, связанные со строительством автомобильных дорог, можно разделить на три группы:
1. Подготовительные работы:
— восстановление и закрепление трассы;
— расчистка дорожной полосы от леса, кустарника, пней, камней и др.;
— разбивка земляного полотна;
— удаление растительного слоя;
— разработка, перемещение и укладка грунта;
3. Отделочные работы:
— планировка земляного полотна;
— укрепление откосов земляного полотна;
Заготовительными называют работы по заготовке дорожно-строительных материалов, приготовлению смесей, по производству плит, блоков и др. изделий.
Транспортными называют работы по перемещению грунтов, дорожно-строительных материалов.
Складские работы неразрывно связаны со всеми видами работ. Они включают прием, разгрузку, сортировку, хранение в пределах складской территории.
Соотношение между отдельными видами работ в процентах примерно следующее:
— подготовительные работы 1. 3;
— земляное полотно 15. 40;
— мосты и другие искусственные сооружения 8. 12;
— дорожная одежда 40. 60;
— обстановка пути 3. 5;
— здания дорожно-эксплуатационной службы 1. 2.
Строительство автомобильных дорог может вестись последовательным, параллельным или поточным методами.
Последовательный метод состоит в том, что все строительные процессы выполняют на одном участке дороги, а затем на другом до полного завершения строительства. Параллельный метод заключается в одновременном выполнении комплекса работ на всем протяжении строящейся дороги, разделенной на самостоятельные участки. Поточный метод заключается в том, что все работы выполняют передвижные специализированные дорожно-строительные подразделения (звенья), движущиеся по дороге одно за другим в непрерывной технологической последовательности с заданной средней скоростью, обеспечивающей согласованность всего потока.
При возведении земляного полотна расположение грунтов в насыпи должно быть таким, чтобы плотность и влажность грунтов была примерно одинаковой, чтобы было низким морозное пучение и не возникали неравномерные просадки дорожного покрытия. Насыпи отсыпают послойно из однородных грунтов, укладываемых на полную ширину, с постоянно обеспеченным стоком поверхностных вод. Важнейшим условием, обеспечивающим требуемую прочность и допустимое морозное пучение является уплотнение грунта.).
Стоимость возведения земляного полотна в скальных грунтах составляет 50. 60% (вместо 12. 20% в равнинной местности) от общей стоимости автомобильной дороги.
Возведение земляного полотна автомобильных дорог в скальных грунтах включает устройство пешеходной тропы, обеспечение рабочего проезда, сооружение земляного полотна полного профиля.
Возведение земляного полотна на поверхности болота I типа (болота, до дна заполненные торфом устойчивой консистенции) глубиной до 4,0 м возможно для автомобильных дорог IV,V технических категорий при соблюдении следующих условий, направленных на повышение устойчивости насыпи. К таким мерам можно отнести: осушение болота; укладка грунта в тело насыпи на конструктивную прослойку из нетканого синтетического материала (НСМ); метод предварительной (опережающей) консолидации; метод временной пригрузки. В северных районах страны можно использовать метод промораживания болотной массы с сохранением мерзлоты в летний период. Слабые болотные грунты можно использовать в качестве основания, что резко снижает объёмы земляных работ. Чаще болотные грунты (торф) удаляются. Выторфовывание (удаление торфа) на болотах I и II типов производится: механическим способом, взрывным, гидромеханическим
При сооружении земляного полотна автомобильных дорог в зимний период рекомендовано выполнять следующие работы: возведение насыпей из крупнообломочных и песчаных грунтов; разработку выемок и резервов в необводненных песках, гравийно-галечных и скальных грунтах; возведение насыпей из глинистых грунтов при влажности близкой к оптимальной, на устойчивых основаниях; разработку в непереувлажненных глинистых грунтах выемок глубиной более 3 м; устройство насыпей на болотах; выторфовывание.
Разработка грунтов в зимнее время осложняется их промерзанием и резким повышением сопротивляемости резанию, что влечет за собой удорожание работ, а зачастую и невозможность их разработки имеющимся парком машин. В связи с этим грунты, подлежащие разработке в зимний период, должны быть соответствующим образом подготовлены. Подготовка грунтов может быть произведена одним из трех способов: предохранением грунтов от промерзания, рыхлением или их оттаиванием.
Строительство дорожных одежд низших типов допускается на дорогах V категории при интенсивности движения до 100 автомобилей в сутки.
При строительство дорожных одежд с покрытиями переходных типов используются гравийные или щебеночные основания и покрытия, мостовые.
Технологическая последовательность устройства однослойного покрытия или основания включает:
1. Профилирование земляного полотна автогрейдером с приданием полотну поперечного уклона 10. 20%о.
2. Улучшение грунтового основания.
Уплотнение основания катками на пневматических шинах.
Вывозка гравийного материала автомобилями-самосвалами.
Разравнивание и планирование автогрейдером (бульдозером).
Уплотнение с поливкой водой.
Прикатка с поливкой водой.
Щебеночное основание и покрытие часто устраивают на песчаном подстилающем слое, которое должно быть тщательно спланировано и уплотнено.
Технологическая последовательность работ при устройстве покрытия из фракционированного щебня заключается в следующем:
1. Вывозка щебня фракции 40. 70 мм из расчета около 70 % от общей
2. Разравнивание щебня бульдозером или автогрейдером.
Прикатка щебня легким или средним катком в зависимости от
Вывозка щебня фракции 15. 25 мм из расчета около 20 % от общей
Распределение щебня щебнераспределителем.
Уплотнение щебня средним или тяжелым катком с поливом водой.
Вывозка и распределение щебня фракции 5. 10 мм из расчета около 10 %.
8. Уплотнение щебня тяжелым катком с поливкой водой.
Мостовой называется дорожное покрытие, состоящее из небольших элементов различных форм и размеров, укладываемых вплотную друг к другу. По материалу они подразделяются на мостовые из естественного камня и из искусственных материалов. Мостовые требуют больших затрат ручного труда, поэтому применять их следует лишь в редких случаях после тщательного технико-экономического сравнения с другими возможными вариантами. Основными типами мостовых являются: мостовые из булыжного камня, из колотого камня, из литой шлаковой брусчатки, из мозаиковой шашки, из колотой брусчатки.
Устройство дорожных одежд из укрепленных грунтов и местных малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими применяют для дорожных оснований под усовершенствованные капитальные и облегченные покрытия, а также для устройства покрытий облегченных и переходных типов со слоем износа в виде поверхностной обработки с использованием прочных каменных материалов.
Для устройства дорожных оснований и покрытий можно применять все виды и разновидности крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов.
В качестве минерального вяжущего рекомендуется применять портландцементы М-400 для покрытий и М-300 для оснований дорог во II и III зонах, портландцемент, шлакопорландцемент, пуццолановый портландцемент М-200 для нижнего слоя основания во II…V зонах, для основания и покрытия в IV…V зонах. Известь можно применять I и II сортов как гашеную, так и негашеную. Предпочтение отдают негашеной извести. К основному вяжущему назначаются активные добавки.
Усовершенствованные покрытия облегченного типа устраивают в качестве верхних слоев дорожных одежд, предназначенных для пропуска автомобильного транспорта от 100 до 3000 авт/сут.
При устройстве усовершенствованных покрытий применяются вяжущие материалы, которые увеличивают сцепление в смесях и делают их более водоустойчивыми. Обработка каменных материалов вяжущими приводит к повышению эксплуатационных качеств, увеличению срока службы, удешевлению содержания дороги, уменьшению транспортных расходов и сокращению расходов каменных материалов.
Перед началом работ по укладке асфальтобетонной смеси проводятся подготовительные работы. Конструктивный слой, на который предстоит укладывать асфальтобетонную смесь, должен иметь нормативную плотность и ровность поверхности, быть чистым, сухим без повреждений.
Подготовительные работы включают:
— геодезическую разбивку и установку контрольных «маяков».
Укладка асфальтобетонной смеси и её распределение производится асфальтоукладчиками. Количество смеси, подаваемое в шнековую камеру, должно быть постоянным, насколько это возможно.
Монолитные цементобетонные покрытия устраивают на дорогах категорий с интенсивным и тяжелым движением, а также на дорогах промышленных предприятий при наличии в составе движения тяжелых машин. Основными компонентами для получения дорожного бетона являются цемент, мелкий заполнитель (песок), крупный заполнитель (щебень или гравий), вода.
При строительстве покрытия из дорожного бетона на песчаном основании, а также при прохождении автомобильной дороги через болота и на участках, где высота земляного полотна превышает пять метров, предусматривается армирование покрытия плоскими сварными сетками из стали периодического профиля с расходом арматуры 1,8. 4 кг/м 2 покрытия. Кроме того, металл используют в качестве штырей в покрытии.
Дорожная одежда с покрытием из цементобетона должна удовлетворять требованиям нормальной эксплуатации автомобильного транспорта, иметь необходимую прочность и долговечность. Бетонные покрытия могут быть одно- и двухслойными. Двухслойные покрытия применяют с целью использования в нижнем слое менее прочных и морозостойких каменных материалов.
Устройство сборных покрытий из бетонных и железобетонных плит находит применение на автомобильных дорогах с неблагоприятными гидрологическими условиями земляного полотна, на городских улицах, подъездных дорогах к промышленным предприятиям и месторождениям природных ресурсов, а также на временных дорогах и на дорогах, куда невозможно доставить цементобетонную смесь. Конструкции сборных бетонных и железобетонных плит должны быть просты в изготовлении и соответствовать имеющемуся технологическому оборудованию завода-изготовителя, а также соответствовать средствам механизации укладки плит, должны иметь минимальный расход материалов при заданных прочности, работоспособности, надежности, минимальную стоимость.
При строительстве сборных покрытий следует выполнять следующие работы:
— грунтовку (обмазку) жидким битумом или битумной эмульсией граней плит;
— планировку верхнего слоя основания или устройство выравнивающего слоя основания;
— сварку стыковых соединений и заполнение швов.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Перечислите основные элементы автомобильных дорог.
2. С какой целью на дорогах устраивают виражи?
3. Как обеспечивается видимость на дороге?.
4. Что такое план дороги?
5. Из каких конструктивных слоев состоит дорожная одежда?
6. Какие существуют типы грунтов, используемых для строительства земляного полотна?
7. Каким образом обеспечивается дорожный водоотвод?
8. Какие дорожно-строительные материалы используются при строительстве дорожных одежд?
9. Каков состав работ при строительстве автомобильных дорог?
10. Каковы особенности взведения земляного полотна?
11. Каковы особенности строительства дорожных одежд?
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.









