В большинстве стран мира дорожно строительные работы - серьезный вопрос, обсуждаемый на государственном уровне. Так, проводимая Федеральной Дорожной Администрацией США политика увеличения инвестиций на техническое обслуживание стала результатом успешных разработок Стратегической Программы Исследования Дорог (Strategic Highway Research Program, SHRP). В развивающихся странах, где развитие инфраструктуры происходит особенно быстрыми темпами, необходимость ремонта дорожного покрытия, на первый взгляд, не столь очевидна, но от этого не становится менее важной, поскольку стабильный экономический рост невозможен без дорожного строительства высокого качества. Строительство дорог сегодня и в долгосрочной перспективе должно быть основано на качественном проектировании, разумной экономии финансовых и материальных ресурсов, гарантиях сохранения окружающей среды.
Проектирование дорожного покрытия автодороги и дорожное строительство. У автомобильной шоссейной дороги имеются земляное полотно, основание, одно или несколько покрытий проезжей части (дорожная одежда), обочины, мосты, средства регулирования дорожного движения.
Укладка дорог выполняется из строительного грунта и передает нагрузки от проходящих автомобилей в рассредоточенном виде на земляное полотно. Укладка асфальта может осуществляться из асфальтобетона, литого асфальта, щебня, щебня с битумной пропиткой, бетона на портландцементе, гравия или пропитанного грунта.
4.1 Строительство, ремонт и эксплуатация дорог
В практике проектных институтов нередко применяют различные подходы к планированию, управлению изыскательскими, проектными и эксплуатационными работами, связанными с развитием внутрихозяйственных дорог. Поэтому дороги местного значения служат важным звеном в подготовке специалистов. В условиях интенсивного развития агропромышленного комплекса землеустроители должны уметь не только правильно разместить дорожную сеть каждого сельского района, межхозяйственного объединения, конкретного предприятия, но и провести технико-экономический анализ вариантов проекта, определить объекты первоочередного строительства дорожных сооружений. В их обязанности входит также контроль порядка использования земель, отвода территорий под строящиеся автомобильные дороги; они должны хорошо знать все элементы дороги как инженерного сооружения, а также постоянно изучать нормативы и модели, разрабатываемые для проектирования дорожных сооружений. В процессе проведения изысканий, роектирования и строительства дорог бывают случаи, когда специалисты, работающие по заданию одних ведомств, не учитывают интересов других. В результате возникают конфликты между различными организациями, что влечет за собой новые затраты труда и средств на составление проектов реконструкции дорог или на изменение местоположения переездов через них, на расширение полосы отвода, размещение подъездных путей и др.
На начальном этапе строительства нужно выполнить целый ряд изысканий. Непосредственно строительства касаются геологические и геодезические изыскания, которые определяют тип и материальную базу будущего строительного сооружения. Конечно качество проведения изысканий должны быть очень высокими, так как это будет сильно влиять на строительные затраты и долговечность конструкций.
Земляное полотно дороги - будущая основа (или фундамент) инженерного сооружения. К земляному полотну предъявляют ряд требований, соблюдение которых на прямую влияет на качество строящейся дороги. Оно должно хорошо выдерживать запроектированные нагрузки, а так-же противостоять природным разрушающим факторам (выветриванию).
Этап строительства дороги требует больших материальных и трудовых вложений. От организации строительства будут зависить сроки его завершения и сдачи в эксплуатацию. Чтобы строительство протекало "гладко", нужно заранее предусмотреть кучу различных факторов как квалификация рабочих, пути производства и доставки строительных материалов, расположение участков или баз подрядных организаций и др.
Дорожная одежда зто слои песка щебня и асфальта, которые укладываются на земляное полотно. Иногда применяют армирование сетками (зависит от региона и класса дороги). Верхние слои дорожной одежды должны иметь уклоны для удаления осадков (их стекания в установленные места). Прочность дорожного полотна должна соответствовать категории строящейся дороги чтобы нормально воспринимать действующие нагрузки.
Горная дорога выглядет очень красиво, однако ее строительство сопряженно с большими трудностями. Необходимо определить оптимальный маршрут горной трассы чтобы избежать лишних затрат. Причем, нужно предусмотреть ряд специальных сооружений, которые будут защищать дорогу от схода лавин и селевых потоков.
Укладка асфальта - один из наиболее известных и эффективных способов строительства надёжного и практичного дорожного покрытия.
При асфальтировке используется асфальтовое дорожное покрытие, которое состоит из тщательно подобранного по гранулометрическому составу песка, каменной (бутовой) муки и литого асфальта. Материалы смешиваются смесительной установкой при температуре ок. 175° С, при которой асфальт находится в расплавленном состоянии, смесь доставляется на место, рабочие на специальной установке производят укладку дорог, асфальтирование дорог осуществляется в горячем состоянии.
Асфальтобетонное покрытие состоит из слоев толщиной 5-7,5 см смеси (приготовленной при температуре около 175° С) взятых в нужной пропорции щебня разных размеров, песка, каменной муки и расплавленного асфальта в качестве вяжущего. Асфальтобетон и гладкий асфальт укладываются на основание бетона, рассчитанное на соответствующие дорожные нагрузки. Асфальтировка выполняется на надежном основании с подстилающим слоем из классифицированного материала. В нижних слоях щебень крупнее, что повышает прочность покрытия и дает экономию, а в верхних — мельче, благодаря чему обеспечивается водонепроницаемость и износостойкость поверхности.
Укладка асфальта обычно производится с помощью спецтехники или же вручную. Если речь идёт о крупном объёме работ, достойном уровне качества и быстрых темпах, то использование спецтехники при укладки асфальта практически необходимо. Укладка ведётся обычно с помощью тяжелого катка-асфальтоукладчика, позволяющего получать покрытие без малейших дефектов или неровностей.
В идеале укладка асфальта выполняется в хороших условиях: на предварительно выровненное основание и в хорошую погоду. При укладке асфальта используются асфальтобетонные смеси, отличающихся как размером зерна, так и эксплуатационными характеристиками и ценой.
Цикл работ по укладке асфальта включает предварительные земляные работы, выравнивание основания, покрытие смесью (в один или несколько слоёв), а затем - уборку территорию. При необходимости ремонта покрытия и укладке нового асфальта выполняется демонтаж имеющегося повреждённого покрытия, обработка эмульсией на битумной основе - и прочие шаги, характерные для укладки нового асфальта.
Работы по асфальтировке могут вестись в любое время суток: как днём, так и ночью, когда нагрузка на дорогу существенно меньше.
Асфальтобетонное покрытие имеет ряд положительных свойств и высоких транспортно-эксплуатационных показателей: медленное изнашивание под действием тяжелых транспортных средств; сравнительно высокая прочность и устойчивость к воздействию климатических факторов и воды; гигиеничность (не пылит и легко очищается от пыли и грязи); простота ремонта и усиления покрытия.
Конструкции дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями непрерывно изменяются в связи с тем, что транспортные нагрузки и интенсивность движения постоянно увеличиваются. Еще 20-30 лет назад двухслойные асфальтобетонные покрытия толщиной 10-12 см на щебеночном основании 18-25 см применяли на дорогах высоких категорий. Теперь такие конструкции пригодны только для дорог низших (IV и V) категорий, а на дорогах II и I категорий конструкции стали более мощными, в основании все чаще применяется тощий (укатываемый) бетон толщиной 20-35 см, а суммарная толщина укладываемого асфальта равна 18-25 см.
Сроки службы асфальтобетонных покрытий зависят не только от качества асфальтобетона, но и от конструкции дорожной одежды. Одинаковое по качеству асфальтобетонное покрытие по-разному работает на различных основаниях.
Так, в асфальтобетонных покрытиях, уложенных на основания из монолитного цементобетона, появляются трещины из-за теплофизической несовместимости материалов покрытия и основания, т.е. швы и трещины в цементобетонных основаниях повторяются в асфальтобетонных покрытиях.
Щебеночные основания лишены этого недостатка, однако, они подвержены неравномерным усадкам, происходящим из-за взаимного перемещения зерен щебня под влиянием многократных воздействий транспортных нагрузок.
Покрытия из асфальтобетонных смесей следует устраивать в сухую погоду. Укладку асфальта (асфальтировку) следует производить при температуре окружающего воздуха.
6. Технические требования к земляному полотну.
Земляное полотно служит основанием для наиболее дорогого и важного элемента дороги — дорожной одежды. Прочность, долговечность и высокие эксплуатационные качества дорожной одежды в значительной степени зависят от прочности и устойчивости земляного полотна. Земляное полотно в целом и его отдельные части находятся под действием сил собственного веса, подвижной нагрузки и различных природно-климатических факторов. Очень важно спроектировать и построить земляное полотно так, чтобы под действием этих сил оно не изменяло своей формы и было устойчиво в целом, как земляной массив. Конструкцию земляного полотна выбирают исходя из категории дороги, качества грунтов, типа дорожной одежды, природно- климатических условий района строительства дороги.