Строительство дорожных одежд и материально-техническое обеспечение дорожного строительства

С. Г. Цупиков, Н. С. Казачек, Л. С. Цупикова 

СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД 
И МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ 
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОРОЖНОГО 
СТРОИТЕЛЬСТВА 

©©©ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение   ........................................................................... 7 
РАЗДЕЛ I. СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД .............. 9 
Глава 1.  Общие сведения о строительстве дорожных 

одежд  ................................................................ 9 

1.1.  
Классификация дорожных одежд .......................................  9 

1.2.  
Подготовка земляного полотна  ......................................... 12 

1.3.  
Теоретические основы повышения устойчивости покрытий 
низшего типа ................................................................... 14 

1.4.  
Устройство дорожных одежд с покрытиями низших типов ... 16 

1.5.  
Определение границ действия карьеров  ........................... 20 

1.6.  
Теоретические основы уплотнения конструктивных слоев 
дорожных одежд .............................................................. 25 

1.7.  
Принципы выбора уплотняющих машин ............................. 32 

1.8.  
Строительство дополнительных слоев оснований ............... 33 

1.9.  
Осушение верхней части земляного полотна и дорожной 
одежды ........................................................................... 37 

Глава 2.  Дорожные одежды с покрытиями переходных 

типов ................................................................ 42 

2.1.  
Устройство гравийных оснований и покрытий .................... 42 

2.2.  
Устройство щебеночных оснований и покрытий .................. 47 

2.3.  
Устройство мостовых  ....................................................... 56 

2.4.  
Устройство дорожных одежд из укрепленных грунтов 
и местных малопрочных каменных материалов, обработанных 
вяжущими ....................................................................... 60 

2.4.1. 
Требования, предъявляемые к грунтам, подлежащим 
укреплению вяжущими, и укрепленному грунту ...................... 63 

2.4.2. 
Укрепление грунтов минеральными вяжущими 
материалами ........................................................................ 70 

2.4.3. 
Укрепление грунтов органическими вяжущими 
материалами ........................................................................ 75 

2.4.4. 
Комплексные и другие способы укрепления грунтов ............... 77 

Глава 3.  Строительство облегченных покрытий ........... 79 

3.1.  
Характеристика покрытий облегченного типа ..................... 79 

3.2.  
Устройство покрытий и оснований способом пропитки ........ 82 

3.3.  
Укрепление щебеночного основания пескоцементной смесью 
по способу пропитки ........................................................ 88 

3.4.  
Устройство покрытий и оснований способом смешение 
на дороге  ....................................................................... 89 

3.5.  
Строительство покрытий и оснований из щебня, 
обработанного вяжущими в стационарной установке .......... 94 

Глава 4.  Строительство защитных слоев и слоев  

износа .............................................................. 99 

 
4.1.  
Устройство поверхностной обработки способом поливок .... 100 

 
4.2.  
Устройство поверхностной обработки с использованием 
эмульсионно-минеральной смеси ..................................... 104 

 
4.3.  
Устройство поверхностной обработки с использованием  
полимерного вяжущего ................................................... 108 

 
4.4.  
Повышение шероховатости и износостойкости покрытия  
втапливанием щебня ....................................................... 110 

Глава 5.  Асфальтобетон ..............................................  112 
 
5.1.  
Классификация асфальтобетонных смесей ........................ 112 

 
5.2.  
Требования к материалам, используемым для приготовления 
асфальтобетонных смесей ............................................... 114 

 
5.3.  
Структурно-механические свойства асфальтобетона .......... 121 

 
5.4.  
Нормативные требования к асфальтобетону .....................  125 

 
5.5.  
Расчет состава асфальтобетонной смеси ........................... 131 

 
5.6.  
Холодный асфальтобетон ...............................................  135 

 
5.7.  
Литой асфальтобетон ...................................................... 136 

 
5.8.  
Дегтебетон  .................................................................... 138 

 
5.9.  
Структура щебёночно-мастичной асфальтобетонной  
смеси ............................................................................. 150 

 
5.10.  Устройство асфальтобетонных покрытий  .......................... 146 

 
5.10.1.  
Транспортирование горячих асфальтобетонных смесей  ......... 146 

 
5.10.2.  
Организация производства работ по устройству  
асфальтобетонных покрытий ................................................ 148 

 
5.10.3.  
Подготовительные работы  ................................................... 151 

 
5.10.4.  
Укладка асфальтобетонной смеси  ........................................ 152 

 
5.10.5.  
Уплотнение асфальтобетонной смеси  ................................... 158 

 
5.11.  Особенности строительства покрытий из литых  

асфальтобетонных смесей ............................................... 166 

 
5.12.  Технология устройства покрытия из щебеночно-мастичной  

асфальтобетонной смеси с использованием  
перегрузчика Шаттл Багги (Shuttle Buggy)  ....................... 169 

 
5.13.  Новая технология устройства двухслойного  

асфальтобетонного покрытия ........................................... 172 

 
5.14.  Технический контроль качества работ  ............................. 174 

Глава 6.  Цементобетоны .............................................. 178 
 
6.1.  
Классификация цементобетонов ......................................  178 

 
6.2.  
Физико-механические свойства цементобетонов ............... 179 

 
6.3.  
Свойства цементобетонной смеси ....................................  184 

 
6.4.  
Расчет состава цементобетона ........................................  187 

 
6.5.  
Устройство цементобетонных покрытий ............................ 191 

 
6.5.1.  
Требования к материалам для дорожного цементобетона ........ 191 

 
6.5.2.  
Конструкции дорожных одежд с цементобетонным  
покрытием .......................................................................... 196 

 
6.5.3.  
Определение скорости потока и сменной потребности  
в материалах ....................................................................... 204 

 
6.5.4.  
Характеристика дорожных машин для строительства  
цементобетонных покрытий и оснований ............................... 208 

 
6.5.5.  
Технология устройства цементобетонного покрытия  .............. 214 

6.5.6. 
Разработка технологических карт на устройство 
цементобетонного покрытия ................................................. 219 

6.5.7. 
Организация строительства однослойного цементобетонного 
покрытия ............................................................................ 225 

6.5.8. 
Особенности строительства цементобетонных покрытий 
и оснований при пониженной температуре воздуха  ............... 226 

6.5.9. 
Дефекты цементобетонных покрытий и способы их 
устранения ........................................................................  229 

6.5.10.  
Контроль качества строительства цементобетонных 
покрытий ............................................................................ 232 

Глава 7.  Строительство сборных покрытий из бетонных 

и железобетонных плит ................................ 239 

7.1.  
Конструкции сборных покрытий  .....................................  239 

7.2.  
Технология строительства сборных покрытий ..................  242 

Глава 8.  Оценка качества строительно-монтажных работ 

при строительстве дорожных одежд ............ 247 

РАЗДЕЛ II.  МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 

ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА .................... 254 

Глава 9.  Производственные предприятия. 

Их классификация ......................................... 254 

Глава 10.  Карьеры природных каменных 

материалов .................................................... 258 

10.1.  Природные каменные материалы, их происхождение 

и характеристика ...........................................................  258 

10.2.  Обломочные горные породы ...........................................  263 
10.3.  Проектирование карьеров нерудных материалов ..............  264 

Глава 11.  Базы по переработке нерудных 

материалов .................................................... 272 

11.1.  Технологические процессы переработки камня ................. 272 
11.2.  Механизация технологических процессов переработки 

камня ............................................................................  279 

11.3.  Переработка гравийно-песчаных материалов ...................  288 
11.4.  Улучшение и обогащение каменных материалов ...............  290 

Глава 12.  Базы битумных и эмульсионных 

материалов ...................................................  297 

12.1.  Состав органических вяжущих ........................................  297 
12.2.  Физико-химические свойства органических вяжущих .......  299 
12.3.  Классификация и область применения вязких и твердых 

битумов ........................................................................  301 

12.4.  Классификация и область применения жидких битумов ....  303 
12.5.  Битумы сланцевые .........................................................  304 
12.6.  Каменноугольные дегти ..................................................  305 
12.7.  Добавки, вводимые в органические вяжущие материалы ...  306 
12.8.  Битумохранилища ..........................................................  308 
12.9.  Обезвоживание и нагрев битума .....................................  312 
12.10. Битумные дорожные эмульсии ........................................  314 
12.11. Приготовление битумных эмульсий  ................................  318 

12.12. Технология получения битума из гудрона на окислительных 

установках ....................................................................  321 

Глава 13.  Заводы для приготовления асфальтобетонных 

смесей ............................................................ 323 

13.1. Технология приготовления асфальтобетонной смеси ........  324 
13.2. Проектирование генерального плана АБЗ ........................  331 
13.3. Переработка старого асфальтобетона ..............................  334 
13.4. Контроль приготовления асфальтобетонной смеси ............  337 

Глава 14.  Заводы для приготовления цементобетонных 

смесей ............................................................ 339 

14.1. Приготовление цементобетонной смеси ...........................  343 
14.2. Организация складов на цементобетонном заводе ............  347 
14.3. Транспортирование цементобетонной смеси .....................  352 
14.4. Проектирование генерального плана цементобетонного 

завода ..........................................................................  354 

14.5. Контроль качества приготовления цементобетонной 

смеси ............................................................................  357 

Глава 15.  Заводы и полигоны для изготовления 

сборных железобетонных изделий ............... 359 

15.1. Технология изготовления сборных железобетонных 

изделий ........................................................................  359 

15.2. Технология изготовления арматурных конструкций ..........  364 
15.3. Формовочная оснастка ...................................................  366 
15.4. Уплотнение цементобетонной смеси на стадии формования 

изделия ........................................................................  367 

15.5. Тепловая обработка железобетонных изделий .................  369 
15.6. Организация склада готовой продукции и контроль её 

качества .......................................................................  371 

Заключение .................................................................... 375 
Библиографический список ..........................................  377 

ВВЕДЕНИЕ 

РАЗДЕЛ I 
СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД 

ГЛАВА 1.  
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ 
ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД 

1.1.  
Классификация дорожных одежд 

Рис. 1.1. Конструкция дорожной одежды 

oooooooooooo o o o Таблица 1.1 

Классификация оснований 

1.2.  
Подготовка земляного полотна 

oooРис. 1.2. Разворотная площадка для автомобилей,  

подвозящих материал: 
А – минимальное расстояние от бровки земляного полотна до оси  
автомобиля-самосвала; Б – расстояние между осями автомобиля-самосвала;  
В – зазор безопасности; Г – общая ширина земляного полотна  
с разворотной площадкой; Д – ширина разворотной площадки;  
R – радиус разворота автомобиля-самосвала 

1.3.  
Теоретические основы повышения 
устойчивости покрытий низшего типа 

ϕϕϕ
+
⋅
⋅
=

λ
= 
=
λ

ϕϕ1.4.  
Устройство дорожных одежд  
с покрытиями низших типов 

Таблица 1.2 

Оптимальные составы грунтов,  
рекомендуемые для дорожных одежд низшего типа 

o o Таблица 1.3 

Скелетные добавки 

Таблица 1.4 

Основные недостатки в процессе строительства  
и эксплуатации 

1.5.  
Определение границ действия  
карьеров 

Рис. 1.3. Схема определения границ действия карьера: 

а – схема расположения карьеров;  
б – график изменения стоимости перевозок в зависимости от дальности возки;  
L1 и L2 – зоны действия первого и второго карьеров;  
c1 и c2 – стоимость транспортировки материалов 
 соответственно от карьера № 1 и № 2 до трассы 
+
⋅
+
⋅
=

+
=

+
=

∑
∑

∑
∑

=
=

=
=

+

+
=

≈
+
⋅
+
⋅
=

∑
∑

∑
∑

=
=

=
=

+

+
=
⋅
⋅
=

+
= =

μ

=

=
μ

+
−
= ⋅⋅
μ
⋅
=

++
+
+
=

⎟⎟
⎠

⎞
⎜⎜
⎝

⎛
−
μ
=

(
)
⎟
⎟

⎠

⎞

⎜
⎜

⎝

⎛

+
−
+
=

−

+
⎟
⎟

⎠

⎞

⎜
⎜

⎝

⎛
+
−

=
′

+
−
⋅

⎟⎟
⎠

⎞
⎜⎜
⎝

⎛ −
μ
⋅

′
=
1.6.  
Теоретические основы уплотнения 
конструктивных слоев 
дорожных одежд 

o o o o o ϕη⋅βσ

β
=
σ
Рис. 1.4. Деформация уплотняемого слоя: 

а – в начале уплотнения; б – по мере уплотнения 

++
=

π
⋅
=


⋅
=
σ

o o o σϕϕσσ⎟⎠
⎞
⎜⎝
⎛
ϕ
+
⋅
⋅
=
σ
Таблица 1.5 

Ориентировочные значения допустимых давлений  
на уплотняемые слои дорожных одежд 

ϕ ° σ σ α
α
+
=
⋅
=
Таблица 1.6 

Оптимальная толщина уплотнения, см 

δδ⋅
=
σ+

⋅
⋅
=
σ

⋅
δ
δ
−
δ
=

1.7.  
Принципы выбора  
уплотняющих машин 

1.8.  
Строительство дополнительных слоев 
оснований 


o o o −−
=

>>

oooРис. 1.5. Дренирующие слои: 

а – по принципу объемного поглощения; 
б – на всю ширину земляного полотна; 1 – покрытие; 2 – основание; 
3 - дренирующий слой; 4 – капиллярная вода 

δ(
)
−
⋅
⋅
δ
⋅
=

Рис. 1.6. Схема работ по строительству песчаного дренирующего слоя: 

1 – распределенный песок; 2 – разравнивание песка бульдозером;  
3, 4 − подвезенный песок 

1.9.  
Осушение верхней части земляного 
полотна и дорожной одежды 

Таблица 1.7 

Группы природного песка по крупности 

o o o o o o o Рис. 1.7. Неравномерность оттаивания весной земляного полотна  
и дренирующего слоя, устраиваемого на всю ширину земляного полотна: 

1 – покрытие; 2 – основание; 3 – дренирующий слой; 4 – земляное полотно; 
5 – крупный щебень (гравий); 6 – противозаиливающая прослойка;  
7 – снежный покров; 8 – последовательность оттаивания 

Рис. 1.8. Конструкция поперечного трубчатого дренажа: 

1 – покрытие; 2 – основание; 3 – дренирующий слой; 4 – зона свободной воды; 
5 – дренажная труба; 6 – приемная часть воронки 

Рис. 1.9. Осушение дренирующего песчаного слоя продольными дренами 
с выпусками из них свободной воды поперечными дренами: 

1 – продольная дрена; 2 – поперечная дрена;  
3 – противозаиливающая прослойка (геотекстиль); 4 – уровень свободной воды; 
5 – приемная часть (обсыпка из щебня или гравия) 

Рис. 1.10. Схема поперечной прорези мелкого заложения: 

1 – трубчатая дрена; 2 – водоприемные отверстия;  
3 – обсыпка из щебня (гравия); 4 − покрытие; 5 – основание;  
6 – дренирующий слой; 7 – движение воды; 8 – уровень свободной воды в трубе 

o o o o o o o o o o o o o o Контрольные вопросы 

ГЛАВА 2.  
ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ  
С ПОКРЫТИЯМИ ПЕРЕХОДНЫХ ТИПОВ 

2.1.  
Устройство гравийных оснований 
и покрытий 

o o o Таблица 2.1 

Марка гравия по дробимости 

Таблица 2.2 

Марка гравия по истираемости 

Таблица 2.3 

Морозостойкость 

Таблица 2.4 

Конструкции гравийных покрытий и оснований 

Таблица 2.5 

Зерновой состав гравийных смесей для оснований 

Таблица 2.6 

Зерновой состав гравийных  
и песчано-гравийных смесей для покрытий 

o o 
o o o o ±

±

Таблица 2.7 

Дефекты гравийных покрытий и способы исправления 

2.2.  
Устройство щебеночных 
оснований и покрытий 

o o o o o o o o Таблица 2.8 

Марка щебня из осадочных и метаморфических пород  
по прочности при сжатии (раздавливании) в цилиндре  

Таблица 2.9 

Марка щебня из изверженных пород по прочности  
при сжатии (раздавливании) в цилиндре  

Таблица 2.10 

Марка щебня по износу (истираемости)  
в полочном барабане 

Δo o [
] ⋅
−
=
Δ
Таблица 2.11 

Рекомендуемые марки щебня по морозостойкости 
 для конструктивных слоев дорожной одежды 
в различных условиях 

Таблица 2.12 

Щебеночные основания и покрытия 



Рис. 2.1. Поперечные профили дорожной одежды: 

а – с щебеночным покрытием и песчаным дренирующим слоем на всю ширину  
земляного полотна; б – щебеночное покрытие на основании из крупного щебня; 
1 – покрытие из щебня фракции 5 – 40 мм; 2 – основание из щебня  
фракции 5 – 70 мм; 3 – песчаный дренирующий слой;  
4 – противозаиливающий слой из высевок 3 – 4 см; 5 – противозаиливающий 
слой из геотекстиля; 6 – грунт земляного полотна;  
7 – обочина, укрепленная щебнем (гравием) 

Рис. 2.2. Разравнивание щебня, доставляемого 
автомобилями-самосвалами: 

а – доставка щебня; б – разравнивание щебня бульдозером; 
в – общий вид этих операций 

Таблица 2.13 

Техническая характеристика щебнераспределителей 

Таблица 2.14 

Рекомендуемые типы катков 

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−

−
−

−

−

−

−

−

−

−
−

−

−

−

−

−

−

−
−

−

−

−

−

−
−

−
−

−

−

−

−

−

−

−
−

2.3.  
Устройство мостовых 

Таблица 2.15 

Типы мостовых 

Таблица 2.16 

Технология устройства мостовых 

Рис. 2.3. Конструкция брусчатых мостовых: 

1 – брусчатка; 2 – выравнивающий слой  
2-4 см; 3 – щебеночное основание; 4 – песчаный дополнительный слой основания
10-15 см; 5 - песчаное основание 20 – 40 см; 6 – продольные ряды брусчатки

Рис. 2.4. Устройство мозаиковой мостовой: 

1 – продольные ряды из крупной брусчатки; 2 – разбивка дуг