конструкция дорожной одежды

Формула изобретения

Конструкция дорожной одежды, включающая основание из переуплотненного грунта с коэффициентом уплотнения К_у=1,02-1,03 с двухслойным покрытием из асфальтобетона, отличающаяся тем, что основание выполнено уже ширины проезжей части на 20-25 см с каждой стороны с опорным слоем из уплотненного щебня шириной 40-50 см с каждой стороны на толщину основания, а двухслойное покрытие из асфальтобетона выполнено по всей ширине проезжей части автомобильной дороги.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог а именно к конструкциям дорожной одежды.

Известна конструкция дорожной одежды "Дорожные основания из переуплотненного грунта в условиях Нижнего Поволжья" (Наука и техника в дорожной отрасли. № 3, 2003 г., стр.35). Известная конструкция дорожной одежды включает в себя основание из грунта, доведенного до оптимальной влажности и после этого уплотненного до коэффициента уплотнения К_у=1,02-1,03. Толщина слоя основания 20-30 см. Ширина основания равна ширине проезжей части автомобильной дороги. Сверху на основание уложено двухслойное покрытие. Нижний слой покрытия состоит из пористого асфальтобетона толщиной 6 см. Верхний слой покрытия состоит из плотного асфальтобетона толщиной 5 см. Данная конструкция дорожной одежды повышает прочность проезжей части автомобильной дороги путем переуплотнения грунта основания. Однако данная конструкция дорожной одежды не исключает разрушение краев проезжей части автомобильной дороги, так как в процессе эксплуатации края проезжей части подвергаются большим динамическим нагрузкам: движущиеся автомобили постоянно съезжают и заезжают на проезжую часть и тем самым подвергают разрушению кромки покрытия автомобильной дороги.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение прочности проезжей части автомобильной дороги. Данный технический результат предлагаемого изобретения достигается путем решения технической задачи, направленной на повышение прочности проезжей части автомобильной дороги за счет укрепления кромок покрытия проезжей части автомобильной дороги.

Данная задача решается за счет того, что в конструкции дорожной одежды, включающей основание из переуплотненного грунта с коэффициентом уплотнения К_у=1,02-1,03 с двухслойным покрытием из асфальтобетона, основание выполнено уже ширины проезжей части на 20-25 см с каждой стороны с опорным слоем из уплотненного щебня шириной 40-50 см с каждой стороны на толщину основания, а двухслойное покрытие из асфальтобетона выполнено по всей ширине проезжей части автомобильной дороги.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство опорного слоя кромки проезжей части автомобильной дороги из уплотненного щебня укрепляет всю конструкцию дорожной одежды. Экспериментальным путем установлено, что общий модуль упругости на середине проезжей части, где в основании лежит переуплотненный грунт, равен 180-190 МПа. Около кромок, где в основании лежит опорный щебеночный слой, общий модуль упругости составляет 220-230 МПа.

Ширину опорного слоя из уплотненного щебня меньше 40 см не устраивают, так как эпюра напряжений от колеса автомобиля при данной конструкции дорожной одежды будет действовать на ширине 20 см, т.е. половине ширины опорного слоя из уплотненного щебня (которая как раз и располагается под покрытием проезжей части) (В.Ф.Бабков, О.В.Андреев "Проектирование автомобильных дорог", М.: Транспорт, 1987 г., ч.1, стр.295, рис.15.1 (а).

Ширину опорного слоя из уплотненного щебня более 50 см устраивать экономически нецелесообразно.

На чертеже изображена схема предлагаемой конструкции дорожной одежды,

где 1 - основание из переуплотненного грунта;

2 - двухслойное асфальтобетонное покрытие;

3 - опорный слой из уплотненного щебня.

Конструкция дорожной одежды устраивается следующим образом: устраивается основание (1) уже ширины проезжей части автомобильной дороги на 20-25 см из переуплотненного грунта с коэффициентом уплотнения К _у=1,02-1,03. Затем фрезой нарезаются канавы шириной 40-50 см с каждой стороны основания в неуплотненном грунте на толщину основания. Канавы засыпают щебнем, щебень уплотняют средними катками за 4 прохода по одному следу, образуя опорный слой из уплотненного щебня (3). После этого устраивают двухслойное асфальтобетонное покрытие (2) на ширину проезжей части автомобильной дороги. Оставшиеся с двух сторон от покрытия обочины присыпают грунтом.

Пример конкретного исполнения.

Предлагаемая конструкция дорожной одежды использовалась при строительстве опытного участка автомобильной дороги "Победа - Солдатское - Степное" в Быковском районе Волгоградской области. Грунтовое основание устраивалось на существующем профилированном земляном полотне, укатанном автотранспортом. Верхний слой насыпи рыхлился фрезой на глубину 20-30 см и ширину 6,5-6,6 м (что на 40-50 см уже ширины проезжей части). Затем грунт увлажнялся автомашиной ПМ - 130 до оптимальной влажности. Поливка водой выполнялась из расчета 1,5-2,0 л/м ³ грунта.

Уплотнение грунта производилось в две стадии. На первой стадии грунт уплотнялся прицепным кулачковым катком массой 18 т при 14 проходах по одному следу, на второй стадии грунтовая поверхность подкатывалась пневмокатком при 10 проходах по одному следу.

Затем с обеих сторон основания фрезой нарезались канавы в неуплотненном грунте шириной 40-50 см на толщину основания. Канавы засыпались щебнем и уплотнялись вальцевым катком массой 8 т за 4 прохода по одному следу.

После этого устраивалось асфальтобетонное покрытие на всю ширину проезжей части. Обочины присыпались грунтом.

В конструктивных слоях использовались материалы со следующими расчетными характеристиками:

Табл.
Грунт с Ку=1,02-1,03	Суглинок легкий	Е=112 МПа
Щебень в опорном слое	Фроловский карьер (фракция 40-70)	Е=200 МПа
Нижний слой покрытия	Асфальтобетон пористый (марка II)	Е=2200 МПа
Верхний слой покрытия	Асфальтобетон плотный (марка III, тип В)	Е=3600 МПа

Экономический эффект от устройства предлагаемой конструкции дорожной одежды достигается за счет того, что увеличивается межремонтный срок для покрытия проезжей части автомобильной дороги.