Лекція 1.
Тема 1. Типи та конструкції дорожнього одягу на вулицях та
дорогах.
Класифікація дорожнього одягу. Основні властивості дорожнього одягу
жорсткого та нежорсткого типу. Елементи дорожнього одягу. Типи
конструкцій нежорсткого дорожнього одягу. Матеріали шарів дорожнього
одягу.
За принципом роботи під навантаженнями та за структурно-
механічними особливостями сучасний дорожній одяг може бути поділений
на дорожній одяг нежорсткого типу та жорсткий дорожній одяг.
В багатошарових конструкціях розрізняють наступні елементи
дорожнього одягу:
покриття верхня частина одягу, що сприймає зусилля від коліс
рухомого складу, визначає основні транспортно-експлуатаційні якості
дорожнього одягу та зазнає безпосередній вплив атмосферних чинників.
Покриття має бути щільним, міцним, рівним, шорсткуватим, протистояти
пластичним деформаціям при високих позитивних температурах, бути
тріщиностійким і добре опиратися зношенню, тобто повинно забезпечити
необхідні експлуатаційні якості проїзної частини, а в населених пунктах
відповідати санітарно-гігієнічним вимогам. В покритті розрізняють шари
зношення, шорсткуваті та захисні шари.
основа несуча міцна частина одягу, що разом з покриттям
забезпечує перерозподіл і зменшення тиску на розташовані нижче додаткові
шари або ґрунт земляного полотна (підстильний ґрунт). Шари основи, які
безпосередньо підстеляють удосконалене дорожнє покриття, повинні бути
переважно монолітними, зсувостійкими та достатньо добре опиратися
розтягуючим напругам при згині. Нижні шари основи влаштовують з менш
міцних, але досить морозо- та водостійких матеріалів.
додаткові шари основи шари, які влаштовують між основою та
підстильним ґрунтом (на ділянці з несприятливими погодно-кліматичними та
ґрунтово-гідравлічними умовами). Ці шари разом з покриттям та основою
мають забезпечити крім міцності необхідну морозостійкість та дренування
конструкції й створювати умови для зменшення товщини шарів з
найдорожчих матеріалів. Відповідно до основної функції, яку виконує
додатковий шар, його звуть морозозахисним, теплоізолюючим, дренуючим.
До додаткових шарів та прошарків відносять також гідро- та пароізолюючі,
протизамулюючі та ін. Додаткові шари влаштовують з піску та інших
місцевих матеріалів у природному стані та укріплених органічними,
мінеральними або комплексними речовинами місцевих ґрунтів, в тому числі
пучинних, оброблених в’яжучими матеріалами, з укріплених сумішей з
додаванням поруватих заповнювачів.
До основних властивостей дорожнього одягу нежорсткого типу
належить залежність опору згину (який практично може бути відсутнім) та
модуля пружності від температури та вологості. Конструктивні шари
дорожнього одягу цього типу складаються з мінеральних матеріалів,
укріплених органічними або неорганічними малих дозах) в’яжучими, а
також з необроблених мінеральних матеріалів.
Згідно з ДБН В.2.3-5-2018 тип покриття для конструкцій нежорсткого
дорожнього одягу визначається за таблицею 1.1.
Таблиця 1.1
Категорія вулиць і
доріг
Дорожній одяг нежорсткого типу
Тип
Матеріал покриття
1
2
3
Магістральні дороги
Капітальний
Асфальтобетон гарячий щільний
дрібнозернистий І марки; щебенево-
мастиковий асфальтобетон
Магістральні вулиці
загальноміського
значення
Капітальний
Асфальтобетон гарячий щільний
дрібнозернистий І або ІІ марки;
щебенево-мастиковий
асфальтобетон
Магістральні вулиці
районного значення
Капітальний
Асфальтобетон гарячий щільний
дрібнозернистий І або ІІ марки,
холодний асфальтобетон І марки
Дороги та вулиці
сільських населених
пунктів
Полегшений
Асфальтобетон гарячий щільний
дрібнозернистий ІІ марки; холодний
асфальтобетон І марки; литі
емульсійно-мінеральні покриття;
кам’яний матеріал, оброблений
органічним в’яжучим методом
змішування в установці; бруківка
Вулиці і дороги
місцевого значення:
- вулиці та дороги в
науково-виробничих,
промислових і
комунально-
складських зонах
- житлові
- пішохідні вулиці і
дороги
Полегшений
Асфальтобетон гарячий
дрібнозернистий ІІ марки;
асфальтобетон гарячий пористий
або високо пористий з поверхневою
обробкою; литі емульсійно-
мінеральні покриття; кам’яний
матеріал, оброблений органічним
або мінеральним в’яжучим
змішування в установці; бруківка
Вулиці і дороги
місцевого значення:
- проїзди
- велосипедні доріжки
Перехідний
Кам’яний матеріал, оброблений
органічним або мінеральним
в’яжучим змішування в установці;
щебенево-піщана або гравійно-
піщана суміш з поверхневою
обробкою; бруківка
Мінімальна товщина шарів нежорсткого дорожнього одягу згідно з
ДБН В.2.3-4-2015 представлена в таблиці 1.2
Таблиця 1.2
Мінімальна товщина шарів нежорсткого дорожнього одягу
з/п
Матеріал покриття та інших шарів дорожнього одягу
1
Асфальтобетон:
- крупнозернистий
- дрібнозернистий з максимальним розміром зерен:
1) до 20 мм
2) до 15 мм
3) до 10 мм
- піщаний
- холодний дрібнозернистий
- холодний піщаний
2
Щебенево-мастиковий асфальтобетон з максимальним
розміром зерен:
1) до 40 мм
2) до 20 мм
3) до 15 мм
4) до 10 мм
3
Щебеневі равійні) матеріали, оброблені органічними
в'яжучими в установці, чорний
щебінь та щебінь, оброблений просоченням
4
Щебеневі (гравійні) матеріали, оброблені органічними
в'яжучими змішуванням на місці
укладання
5
Суміш фрезерована оброблена в'яжучим (за методом
холодного ресайклінгу):
- органічне в'яжуче, максимальний розмір щебеню:
1) понад 40 мм
2) до 40 мм
3) до 20 мм
- мінеральне в'яжуче, максимальний розмір щебеню:
1) понад 40 мм
2) до 40 мм
3) до 20 мм
- комплексне в'яжуче, максимальний розмір щебеню:
1) понад 40 мм
2) до 40 мм
3) до 20 мм
6
Великоуламковий ґрунт і піщано-гравійна суміш,
укріплена мінеральним в'яжучим
7
Маломіцний кам'яний матеріал, оброблений в'яжучим
8
Шлаковий щебінь
9
Щебінь і гравій, не оброблені в'яжучим:
- на укріпленому ґрунті;
- на піщаному шарі
10
Ґрунт, укріплений в'яжучим
11
Пісок
Примітка. Товщина верхнього ущільненого шару асфальтобетону повинна
бути не менше ніж два з половиною максимальних розміри зерна щебеню,
що використовується в прийнятій конструкції.
Жорсткий дорожній одяг (дорожній одяг з цементобетонними
покриттями або основами) має один чи декілька конструктивних шарів, опір
розтягу та модуль пружності яких практично не залежить від температури та
вологості.
Жорсткий дорожній одяг (цементобетонні монолітні покриття, збірні з
цементобетонних і армобетонних плит, асфальтобетонні на основах із
цементобетону) конструюється і розраховується на міцність згідно з ГБН
В.2.3-37641918-557:2016.
Цементобетонне покриття може бути одношаровим, або за наявності
відповідного технологічного устаткування - двошаровим, що улаштовується
методом зрощування шарів з одночасним ущільненням верхнього і нижнього
шарів за один прохід бетоноукладача, з товщиною верхнього шару не менше
ніж 6 см. Для доріг I категорії, при автоматичному зануренні штирів,
застосовується технологія влаштування двошарового покриття. При
влаштуванні одношарового покриття на дорогах I категорії автоматичне
занурення штирів не застосовується, штирі деформаційних швів
встановлюються на каркас-корзинах та забезпечується бокова подача
цементобетонної суміші.
Товщина цементобетонного покриття повинна бути однаковою по всій
ширині проїзної частини. Товщину цементобетонного покриття (h)
визначають розрахунком, але вона повинна бути не менше мінімально
допустимих значень згідно з ДБН В.2.3-4. Товщину цементобетонних
покриттів і основ залежно від категорії вулиць і доріг слід приймати за
таблицею 1.3.
Таблиця 1.3.
Мінімальна товщина цементобетонного покриття
Матеріал основи
Мінімально допустима товщина, см, покриття при загальному числі
прикладань розрахункового навантаження, одиниць на смугу
Понад
108
від
2x107
до 108
від 107
до
2x107
від 5x106
до 107
від 10
до 5x106
менше
ніж
106
Цементобетон
(дрібнозернистий
бетон,
шлакобетон)
24/26
22/24
20/22
18(16)/19(18)
17(16)/19(18)
15/17
Кам'яний
матеріал,
укріплений
в'яжучим
27/27
25/25
25/23
18(16)/21(19)
17(16)/20(19)
15/17
Щебінь,
щебенево-
піщана,
піщано-гравійна
суміші, шлак
-
-
22/23
20/(18)/23(20)
18(16)/21(19)
16/18
Пісок, піщано-
гравійна суміш
-
-
-
20(18)/23(20)
18(16)/20(19)
16/18
Примітка 1. У чисельнику-товщини відповідають розрахунковому навантаженню
на колесо 50 кН, у знаменнику-57,5 кН.
Примітка 2. У дужках наведена товщина цементобетонного покриття для
жорсткого дорожнього одягу полегшеного типу.
Примітка 3. Якщо у поперечних швах штирьові з'єднання не застосовуються,
мінімальну товщину покриття необхідно збільшувати на 2 см.
Примітка 4. При розрахунковому навантаженні на колесо 65 кН до значення
товщини у знаменнику додають 3 см.
Примітка 5. Мінімальна товщина цементобетонного покриття на дорогах 1-а - II
категорій - 26 см.
У цементобетонних покриттях і основах з бетону В 12,5 і вище слід
проектувати поперечні і поздовжні деформаційні шви розширення та
стискання. Відстань між швами визначається за розрахунками згідно з ДБН
В.2.3-4.
Дорожній одяг та земляне полотно складають дорожню конструкцію.
При конструюванні одягу міських вулиць і доріг необхідно
враховувати ряд особливостей, що пов’язані з умовами їхнього будівництва
та експлуатації; обмежену можливість варіювання проектних відміток
поздовжнього профілю, що обумовлена загальними архітектурно-
планувальними вимогами; необхідність тимчасового збирання води у кромок
проїзної частини з подальшим відведенням її через дощову каналізацію;
необхідність в ряді випадків розміщення під проїзною частиною
електротехнічних, теплових, водопровідних та інших комунікацій;
необхідність влаштування сполучання дорожнього одягу з люками,
трамвайними коліями; розташування вулиці або дороги в безпосередній
близькості від житлових будинків; наявність ділянок, де спостерігаються
часті розгони та гальмування транспортних засобів на проїзній частині, а
також ділянок зупинок громадського транспорту з найбільшим співпаданням
траєкторій руху коліс транспортних засобів.
Умовний перехід від категорій автомобільних доріг загальної мережі
до категорій міських доріг і вулиць здійснюється за таблицею 1.4
Таблиця 1.4.
п/п
Категорія вулиць і доріг
Аналог категорій доріг
загальної мережі
1
Магістральні дороги, магістральні вулиці
загальноміського значення, дороги
вантажного руху
І, ІІ
2
Магістральні вулиці районного значення
ІІ
3
Вулиці та дороги місцевого значення,
дороги промислових і складських районів
ІІІ
4
Житлові вулиці та проїзди, селищні вулиці
та дороги
ІV, V
Значення показників основних елементів вулиць і доріг окремо для
міських та сільських населених пунктів, а також основні розрахункові їх
параметри по групам населених пунктів слід визначати згідно з таблиць 1.5
та 1.6 відповідно.
Таблиця 1.5
Група населених пунктів
Категорія вулиць і доріг
Розрахункова
швидкість
руху, км/год
Мінімальна
ширина
смуги руху,
м
Кількість
смуг
проїзної
частини
Найбільший
поздовжній
похил, ‰
Найменші
радіуси
кривих у
плані, м
Мінімальна
ширина
пішохідної
зони
тротуару, м
Магістральні дороги
100
3,75
4-8
40
500
1,0*
Магістральні вулиці
Найкрупніші,
крупні міста
Загальноміського
значення безперервного
руху
80
3,5
4-8
50
400
3,0
Те саме, регульованого
руху
60
3,0
4-8
60
250
3,0
Районного значення
60
3,0
2-6
60
250
2,25
Великі міста
Загальноміського
значення
60
3,0
2-6
60
250
3,0
Районного значення
60
3,0
2-4
60
250
2,25
Середні,
малі міста
Загальноміського
значення
60
3,0
2-4
60
250
2,25
Районного значення
60
3,0
2-4
60
250
1,5
Місцеві вулиці та дороги
Усі групи
населених
пунктів
Житлові вулиці
50
2,75
2
70
125
1,5
Вулиці та дороги в
науково-виробничих,
промислових і
комунально-складських
зонах (районах)
40
3,0
2
60
250
1,5
Проїзди
30
2,75
1-2
80
30
1,0
30
4,0
1
80
30
1,0
Примітка 1. Максимальна ширина смуги руху не повинна перевищувати 3,75 м.
Примітка 2. *) Технічний тротуар.
8
Таблиця 1.6
Категорія вулиць і
доріг
Розрахункова
швидкість
руху, км/год
Мінімальна
ширина
смуги руху,
м
Кількість
смуг руху
Мінімальна
ширина
пішохідної
зони
тротуару, м
Селищна дорога
60
3,0
4
-
Головна вулиця
40
3,0
2-3
1,5
Житлова вулиця
(вулиця в житловій
забудові у них)
40
2,75
2
1,0
Проїзд
20
2,75
1-2
0-1
Дорога
господарського
призначення
30
4,5
1
-
Пішохідна дорога
-
0,75
2,4
-
Примітка. Максимальна ширина смуги руху (крім доріг господарського призначення) не повинна
перевищувати 3,75 м.
В умовах реконструкції на ділянках вулиць з історичною та/або
існуючою забудовою на магістральних вулицях регульованого руху може
зменшуватись кількість смуг руху до двох.