Уширение дорожной одежды и укрепление обочин

Одной из главных задач при реконструкции автомобильных дорог является повышение обеспеченной дорогой скорости, пропускной способности и безопасности движения.

Наиболее распространенной мерой решения этих задач служит увеличение ширины укрепленной поверхности дороги, которое может быть достигнуто различными способами: уширением проезжей части, т.е. дорожной одежды; устройством укрепленной краевой переходной полосы; укреплением обочин; комбинацией из двух или трех перечисленных способов. Установлено, что режим и безопасность движения автомобилей имеют прямую зависимость от ширины укрепленной поверхности дороги, которая обеспечивает размеры психологически безопасного коридора [1].

Для повышения скорости и безопасности движения устройство краевых укрепленных полос и обочин соизмеримо с увеличением ширины проезжей части, хотя конструкция дорожных одежд на краевой полосе и на обочине существенно отличается по толщине от конструкции дорожной одежды на проезжей части.

Поэтому при назначении величины и способа уширения укрепленной поверхности необходимо рассматривать и сравнивать экономически все возможные варианты решения этой задачи с учетом технологических особенностей выполнения работ при различных конструктивных решениях.

Установлено, что необходимая для обеспечения удобного и безопасного движения ширина укрепленной поверхности двухполосных дорог с интенсивным движением составляет 8,5 - 9,0 м. Это требование соблюдено на дорогах с шириной проезжей части 7 - 7,5 м и шириной краевых полос 0,5 - 0,75 м или укрепленных каменными материалами, обработанными органическими или минеральными вяжущими.

Однако на многих существующих дорогах ширина укрепленной поверхности не отвечает требованиям СНиП. На этих дорогах в процессе ремонта, частичной или полной реконструкции в первую очередь производится уширение проезжей части или устройство краевых укрепленных полос с укреплением обочин. Величина уширения проезжей части, как правило, составляет от 0,3 до 1,5 м. Такое уширение проезжей части и устройство краевых укрепленных полос производятся без уширения земляного полотна, за счет уменьшения ширины обочин.

На некоторых дорогах II категории с высокой интенсивностью движения при ограниченных финансовых ресурсах дорожные организации иногда принимают паллиативное решение: уширение проезжей части на одну полосу движения за счет уменьшения ширины обочин без уширения земляного полотна. В этом случае дорога имеет трехполосную проезжую часть, на которой несколько снижается безопасность движения, но возрастает пропускная способность. Узкие обочины нужно тщательно укрепить материалами, обработанными вяжущим. Такое решение дает возможность временно продолжить эксплуатацию дороги до момента ее полной реконструкции и тем самым отдалить крупные единовременные затраты.

При полной реконструкции автомобильной дороги II категории наиболее рациональным решением является перевод таких дорог в I категорию, т.е. двухстороннее симметричное уширение проезжей части с добавлением четного количества полос движения и одновременным уширением земляного полотна или строительство новой проезжей части на отдельном земляном полотне.

Наиболее сложную задачу при уширении проезжей части представляет собой надежное сопряжение существующей и уширяемой частей дорожной одежды. При выборе конструкции дорожной одежды на полосе уширения необходимо соблюдать ряд требований.

Конструктивные слои уширения для лучшего сопряжения должны быть близки по толщине и качеству материалов к слоям существующей одежды. На уровне слоя из разрушенного цементобетона на полосе уширения может быть уложен прочный щебень.

Прочность полосы уширения должна быть равна прочности остальной части дорожной одежды. При укладке слоев одежды на уширении нужно тщательно контролировать степень уплотнения. После устройства дорожной одежды на уширении перекрывают всю проезжую часть, включая существующую дорожную одежду, слоем асфальтобетона с таким расчетом, чтобы продольный стык на нем не совпадал (в плане) с точками сопряжения существующей и уширяемой дорожных одежд.

Для предотвращения образования отраженных трещин под зоной сопряжения существующей и уширяемой дорожных одежд укладывают армирующую прослойку из жестких, обладающих минимальной растяжимостью синтетических материалов (сеток).

Верхний слой асфальтобетона, перекрывающий всю проезжую часть, целесообразно устраивать из полимерасфальтобетонной смеси.

При выборе конструкции краевых полос для дорожных одежд нежесткого типа определенное предпочтение следует отдавать краевым полосам из материалов, обработанных минеральными вяжущими, в том числе цементом. Такая краевая полоса обладает высокой механической прочностью и устойчивостью, более светлым цветом, что способствует повышению безопасности движения; кроме того, упрощается технология устройства краевой полосы из монолитного цементобетона благодаря применению узкозахватных бетоноукладчиков (типа Гомако и др.).

При уширении дорожной одежды с цементобетонным покрытием (аналогичной одежде на МКАД) целесообразно существующую и уширяемую проезжие части перекрывать слоем усиления из непрерывного армированного бетона минимальной толщины (порядка 10 см). При качественном выполнении работ срок службы непрерывно армированных покрытий превышает 45 лет при незначительных затратах на ремонт и содержание. Такие конструкции наиболее эффективны при интенсивном движении автомобилей, основную часть которых составляют тяжелые грузовые автомобили. Наиболее целесообразно применение этих конструкций на подходах и обходах крупных городов и на дорогах высших категорий.

При двухстороннем уширении дорог без разделительной полосы (ниже I категории) ось проезжей части после реконструкции совпадает с осью проезжей части до реконструкции.

В этом случае поперечный профиль проезжей части обычно сохраняется, но ширина полосы уширения большей частью невелика. Так, например, при реконструкции дороги III категории, имеющей проезжую часть 7,0 м (без краевой полосы), получают дорогу II категории с краевой полосой (ширина укрепленной поверхности 9,0 м), полоса уширения с каждой стороны составит 1,0 м. А если дороги III категории имеют краевую полосу, то ширина полосы уширения уменьшается до 0,5 м.

Устройство дорожной одежды на краевых полосах и на обочинах по типу существующей дорожной одежды начинают с отрывки траншеи, которую рационально выполнять экскаваторами непрерывного действия цепного или роторного типа (табл. 1). Это значительно повышает ровность дна траншеи, производительность и качество работ.

Распределение и укладку несвязных материалов нижних слоев можно выполнять экскаваторами одноковшовыми с емкостью ковша 0,1 - 0,25 м или минипогрузчиками (типа Бобкат).

Уплотнение материалов можно эффективно выполнять виброплитами (отечественного или зарубежного производства) (табл. 2).

Распределение и укладку верхних слоев (из различных смесей) рационально выполнять укладчиком типа ДС-76 с уплотняющим оборудованием по типу асфальтоукладчика.

Укладка узких полос уширения достаточно сложна технологически. С краев существующей проезжей части устраивают ровики (траншеи) аналогично приведенному на рис. 23. Для устройства таких ровиков возможно применение отвала автогрейдера со специальной накладкой (рис. 24).

Уплотнение материала на полосе уширения малой ширины может осуществляться специальным катком (рис. 25).

При одностороннем уширении технология строительства этой полосы несколько упрощается, так как возможно применение той же дорожно-строительной техники, что и при новом строительстве. Однако ось новой проезжей части в процессе реконструкции приходится смещать, что требует дополнительных затрат на укладку выравнивающего слоя.

Устройство дорожной одежды на краевых полосах и на обочинах можно выполнять однопроходной грунтосмесительной машиной (по типу ДС-162) с шириной обработки рабочими органами, соответствующей данной автомобильной дороге. Глубина обработки должна соответствовать толщине дорожной одежды и слоя усиления, если усиление не распространяется на краевые полосы и обочины, с учетом проектных значений поперечных уклонов и запаса на уплотнение.

Использование местных грунтов и материалов, обработанных комплексными вяжущими, по такой технологии позволяет сэкономить от 20 до 35 % стоимости производства работ.

Как правило, одновременно с уширением производят и усиление существующей дорожной одежды.