Пристрій дороги підрозділяється на підставу, нижню конструкцію і верхню конструкцію. Верхня конструкція конструюється таким чином, щоб можна було без пошкоджень сприймати виникають транспортні навантаження. Ці навантаження відводяться в нижню конструкцію і в підставу. Підстава і нижня конструкція тому повинні мати відповідну несучу здатність (рис. 1). Перед початком робіт верхній (рослинний) шар грунту повинен бути знятий. Він проміжно складується і використовується в подальшому для покриття укосів, банкетів і мульд (лотків або кюветів).
Мал. 1. Поняття в пристрої доріг
Підстава - це природно існуючий грунт. Він служить підставою для нижньої конструкції і для верхньої конструкції. Якщо несуча здатність підстави недостатня, то його у верхній області зміцнюють. Для цього застосовуються в'яжучі речовини, такі, як вапно, цемент або бітум. Вони перемішуються з самим верхнім шаром грунту і ущільнюються. Оброблене таким чином основу називається поліпшеним підставою.
Нижня конструкція
Якщо дорога проходить в насипу, то тіло насипу пошарово відсипається відповідним грунтом. Залежно від виду грунту і тут може бути необхідно підмішування в'яжучих речовин. В цьому випадку вона називається поліпшеної нижньої конструкцією.
Поверхня основи або нижньої конструкції називається площиною. Для відводу води вона повинна мати поперечний ухил мінімум 2,5 до 4%. В іншому визначальним є поперечний ухил покриття проїжджої частини. Площина повинна мати достатню несучу здатність і повинна бути рівною. Відхилення від розрахункових відміток не повинно перевищувати ± 3 см. Якщо необхідно пристрій особливо рівній площині, як наприклад, під бетонними проїзними частинами, то відхилення від розрахункових відміток повинно бути не більше + 1 см.
Мал. 2. Пристрій дороги при будівництві із застосуванням бітумних в'яжучих
Верхня конструкція
Верхня конструкція проїжджої частини складається з несучих шарів і покриття проїжджої частини. Розрізняють гнучкий метод будівництва, наприклад з шарів, пов'язаних бітумним в'яжучим, і жорсткий метод будівництва з шарів, пов'язаних цементом. Гнучкі шари в деякій мірі можуть сприймати пластичні деформації так, що руйнування не відбувається. Товщина верхньої конструкції і її шарів задається у Вказівки по стандартизації верхніх конструкцій транспортних комунікацій (RStO). Поділ на відповідні будівельні класи залежить від очікуваної навантаження на верхню конструкцію проїжджої частини зі ступенями по 10 т на вісь (табл. 1). Ці ступені виходять для передбаченого періоду використання з щоденної щільності руху важкого транспорту, зі звичайного приросту інтенсивності руху, кількості смуг руху, ширини смуг руху, підйому дороги і з допустимих значень навантаження на вісь важких вантажівок. Після встановлення будівельного класу слід вибрати відповідний склад шарів. При цьому враховуються наявні в даній місцевості будівельні матеріали, наприклад гравій або щебінь в різних комбінаціях. Описуються верхні конструкції проїзної частини для бітумно-пов'язаного будівництва, для будівництва з застосуванням цементу, для мощених мостових і для пішохідних і велосипедних доріжок.
Таблиця 1. Конструкції з асфальтовим покриттям для проїжджих частин на засадах / нижній конструкції типу F2 і F3
Верхня конструкція по всій своїй товщині повинна бути морозостійка. Вода може проникати в верхню конструкцію зверху, збоку або за рахунок підйому капілярної вологи. Якщо пов'язаний грунт замерзає, то на кордоні замерзання утворюються крижані лінзи, які мають наслідком підняття грунту. Прі не морозостійкої верхньої конструкції покриття проїжджої частини може підніматися. При транспортної навантаженні виникають морозні ушкодження.
Чутливість грунтів до морозу підрозділяється на класи FI, F2 і F3. Товщина морозотривкої верхньої конструкції в значній мірі залежить від чутливості ґрунту до морозу, частоти морозних днів, положення градієнта (насип, виїмка), водних умов (грунтові води) і пристрої крайових зон (бортові камені). Залежно від існуючих умов верхня конструкція влаштовується товщиною від 40 до 80 см.
морозозахисний шар
Морозозахисний шар повинен як шар, що руйнує капілярність, в значній мірі перешкоджати підйому води з грунту підстави або з нижньої конструкції і служити шаром просочування для проникаючої води і швидко її відводити. Морозозахисні шари виконуються з нечутливих до морозу мінеральних матеріалів, які досить водопроникність і в ущільненому стані. Як мінеральних матеріалів застосовуються недроблене природні камені, наприклад гравій або пісок, а також подрібнені природні камені, такі як великий і середній щебінь або мелений пісок. Складова з діаметром зерен менше 0,063 мм повинна складати не більше 7,0 відсотка за масою. За допомогою морозозахисного шару вирівнюються також різниці ухилів між покриттям проїжджої частини і основною площиною дороги. При цьому слід стежити за тим, щоб у всіх місцях дотримувалася мінімальна товщина цього шару.
несучі шари
Динамічно діючі навантаження від проїжджаючого транспорту і діють переважно статично транспортні навантаження від покоїться транспорту викликають в укріпленої проїзної частини стискають, розтягують і зсувні напруження. Призначення несучих шарів - сприйняти ці напруги і розподілити їх без пошкоджень на нижні шари. Серед несучих шарів розрізняють несучі шари без застосування в'яжучих і несучі шари з застосуванням в'яжучих. Несучі шари без застосування в'яжучих - це в більшості випадків гравійні або щебеневі несучі шари. Вони також повинні бути морозостійкі.
Пов'язані несучі шари містять гідравлічні або бітумні в'яжучі. Це можуть бути гідравлічно пов'язані гравійні несучі шари, гідравлічно пов'язані щебеневі несучі шари або бітумні несушей шари з різним гранулометричним складом. Товщина несучих шарів, з одного боку, залежить від застосовуваного будівельного матеріалу, а з іншого - від очікуваної транспортного навантаження.
Пристрій узбіч на дорогах поза забудованих районів без обрамлення узбіч грунтується на влаштуванні покриття дороги (рис. 3).
Мал. 3. Пристрій країв дороги без наявності бордюру
шари покриття
Покриття - це верхній шар верхньої конструкції. Воно повинно бути рівним, щільним, безшумним і неслизькою. Укладається суміш повинна бути міцною на знос і стійкою проти зміни форми. Покриття в разі бітумних конструкцій виконуються з асфальтобетону або з литого асфальту. Асфальтобетон (АВ) за своїм гранулометричному складу складається таким чином, щоб його складові частини близько прилягали один до одного. Для великих транспортних навантажень складова щебеню збільшується, при цьому говорять про багатий щебенем АВ, при бідному щебенем АВ ця складова менше. Матеріал укладається дорожніми робітниками або асфальтоукладальник в гарячому стані і ущільнюється котками. Тому говорять також про битій асфальті. На противагу цьому литий асфальт не вимагає подальшого ущільнення. Він поставляється у вигляді гарячої текучої маси і укладається за допомогою спеціальних асфальтоукладальників або вручну. Для отримання шорсткої поверхні асфальт в ще гарячому стані посипається щебенем, щебінь укочується катками.
При високих транспортних навантаженнях від важких автомобілів у великій мірі проявляються зсувні зусилля, зусилля стиснення і розтягування. Тому в бітумних конструкціях між асфальтовим несучим шаром і шаром покриття влаштовується сполучний шар. Він повинен сприймати ці зусилля і передавати їх на основу. З одного боку, він з'єднує зазначені шари, а з іншого - за допомогою цього шару можуть бути вирівняні ще наявні нерівності.
бетонні покриття
Бетонні покриття в порівнянні з покриттями в бітумних конструкціях значно стійкі до зносу і більш стійкі проти деформацій. До того ж вони мають значно більший термін служби. Бетонні покриття влаштовуються переважно на автобанах і інших поверхнях з високими транспортними навантаженнями. Будівництво та відновлення бетонних покриттів більш трудомістке і більш дороге в порівнянні з покриттями із застосуванням бітумних в'яжучих. Тоді як при бітумних конструкціях транспорт може починати рухатися по покриттю відразу після укочування шару покриття, бетонні покриття можна починати використовувати тільки після завершення набору міцності бетону.
Товщина і пристрій бетонних покриттів визначаються по RStO (табл. 2).
Таблиця 2. Конструкції з бетонним покриттям для проїжджих частин, витяги з RStO
бруковані покриття
Бруковані покриття - це найстаріша форма зміцнення проїжджої частини. Внаслідок зростання автомобільного руху і розробки нових, більш економічних методів будівництва, як, наприклад, бітумні або пов'язані цементом конструкції, бруковані мостові в значній мірі потіснилися. Тільки останнім часом мощені мостові знову стали застосовуватися для зміцнення транспортних поверхонь, в більшості випадків з художніх міркувань, як, наприклад, на міських площах, на пішохідних вулицях і на автостоянках.
Бруковані покриття можуть виготовлятися з природного каменю або з штучних кам'яних матеріалів. У разі бруківці з природного каменю згідно DIN 18502 розрізняють в залежності від величини каменів великоформатних бруківку, дрібноформатного бруківку і мозаїчні бруківки (рис. 4).
Мал. 4. Звичайні розміри гранітної бруківки
Як природних кам'яних матеріалів в більшості випадків застосовується граніт або порфір, а також вивержені гірські породи.
Мостові з штучних каменів в більшості випадків робляться з бетону і можуть мати прямокутну, квадратну або будь-яку геометричну форму (рис. 5). Вони в більшості випадків мають товщину від 6 до 10 см. Мощені покриття укладаються на піщану або гравійно-піщану подушку товщиною 3 см.
Мал. 5. Бетонна бруківка з перев'язкою (приклад)
У разі застосування мостових з штучних каменів їх укладання можлива також на подушку з щебеню. На поверхнях з великими транспортними навантаженнями бруківка укладається на подушку з вапняного або цементного розчину.
Після укладання бруківка вирівнюється. Шви заповнюються піском, піском з гравієм, подрібненим піском або подрібненим щебенем з додаванням води.
При застосуванні великих і малих каменів бруківки і при відповідній навантаженні шви можуть заливатися також бітумної масою або цементним розчином.
Таблиця 3. Конструкції мощених покриттів для проїжджої частини. Витяг з RStO
Для забезпечення стоку води косою ухил поверхні бруківки повинен бути більше 2,5%.