Дорожная конструкция



Дорожная конструкция
Дорожная конструкция
Дорожная конструкция
Дорожная конструкция
Дорожная конструкция
Дорожная конструкция

 


Владельцы патента RU 2516408:

Лищук Петр Никифорович (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, использовано в районах, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем грунтовых вод. Технический результат: восстановление высоких транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильных дорог на длительный период времени, увеличение несущей способности (модуля упругости) дорожной одежды с обеспечением пропуска автомобильного транспорта с большими нагрузками на ось и исключением закрытия дорог в зимне-весенний период. Дорожная конструкция включает земляное полотно, дорожную одежду с подстилающим слоем, обочины, продольную дренажную систему, заполненную щебнем фракции 20-40 и расположенную в теле земляного полотна вдоль оси дороги, и водоотводящие выпуски. Основание в насыпи земляного полотна под дорожное покрытие выполнено по геометрии треугольного жесткого ядра из прочных легкоуплотняемых зернистых материалов, обладающих дренирующими свойствами. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и широко может быть использовано при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, использовано в районах, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем грунтовых вод, а также при устройстве оснований под плиты бессвайных фундаментов зданий и сооружений.

Известна конструкция земляного полотна, включающая для ее устройства применение зернистых материалов: щебеночные, песчано-гравийные смеси, шлаки и непучинистые грунты (Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. М.: Транспорт, 1985 г., с.12).

Для возведения земляного полотна применяется послойное распределение и уплотнение грунта по всему поперечному сечению.

Уплотнение грунта должно быть близким к пределу прочности грунта. При недостаточных контактных давлениях необходимая плотность не может быть достигнута, а при превышении давлений возникают явления разуплотнения: волнообразование, выдавливание грунта в стороны (Гремышев Н.В. Технология и организация строительства автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1992 г., с.36).

Известно также основание дорожного и аэродромного покрытия, включающее уплотненный грунт, размещенный в оболочке из грунта, укрепленного вяжущими материалами (а. св. №601343, E01C 3/04), а также конструкция дорожной одежды с устройством уширения в виде трапеции щебеночной подушки проезжей части (патент RU №2394959, E01C 3/04).

Наиболее близким к изобретению является дорожная конструкция, включающая дорожную одежду, дренирующий слой, земляное полотно, верхняя часть которого заключена в гидроизоляционную обойму (патент RU №2035536, E01C 3/06).

Недостатком этого основания является то, что устройство его трудоемкое, включает в себя применение дорогостоящих материалов, сложную технологию строительства, а также выполнено без учета образования уплотненного жесткого ядра под покрытием дороги (Цитович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979 г., с.109-130). Следовательно, такое дорожное основание земляного полотна находится в фазе дальнейшего уплотнения и не отвечает максимальной несущей способности грунтов, допускает значительные просадки при эксплуатации.

Целью изобретения является достижение максимальной несущей способности земляного полотна, уменьшение его просадки при эксплуатации, создание оптимального водно-теплового режима земляного полотна и дорожной одежды.

Поставленная цель достигается путем возведения земляного полотна с устройством уплотненного жесткого ядра треугольной формы под дорожным покрытием из прочных легкоуплотняемых зернистых материалов, а также щебеночных, песчано-гравийных смесей, шлаков и непучинистых грунтов, обладающих дренирующими свойствами, с учетом φ-угла внутреннего трения грунта основания насыпи и С-сцепления грунта основания насыпи. Различие в очертании графиков, в данном случае песка и глины (обладающей способностью сцепления), обусловлено их свойствами (Фиг.3, Фиг.4). Максимальные касательные напряжения получаем в момент разрушения (сдвига грунта). В зависимости от геологических условий и применяемых грунтов в основании насыпи, жесткое ядро может устраиваться на подстилающем геотекстильном материале или гидроизолирующем слое из полиэтиленовой пленки. Геотекстильный материал или полиэтиленовая пленка уложенные из рулонов внахлест на 30-40 см в поперечном сечении сшиваются, либо склеиваются, либо свариваются и служат для обеспечения отвода воды из основания дорожного полотна в предусмотренную продольную дренажную систему с поперечным отводом в район водостоков, а также для перераспределения передаточной нагрузки от уплотненного ядра на основание дороги.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем: при устройстве конструкции дорожного основания, где верхний слой грунта является более хорошим (малосжимаемым), то есть Е1 - модуль деформации грунта верхнего слоя - больше Е2 - модуля деформации грунта нижнего слоя, то эпюра δ под центром тяжести дорожного покрытия будет с глубиной затухать быстрее (осадка минимальна). И наоборот, если верхний слой грунта является более слабым (с малым значением модуля деформации), то эпюра δ под центром тяжести дорожного покрытия будет с глубиной затухать медленнее, а следовательно, и осадка на таком грунте будет больше. Таким образом, возведение земляного полотна с устройством под дорожным покрытием жесткого ядра из прочных материалов, в зоне наибольших напряжений, обеспечит его минимальную просадку. Изменение эпюры вертикальных сжимающих напряжений в зависимости от деформируемости подстилающего слоя показано на (Фиг.5). Глубина (Н) заложения устраиваемого жесткого ядра в основание насыпи земляного полотна определяется шириной дорожного покрытия проезжей части, φ-углом внутреннего трения грунта и С-сцеплением грунта. Чем больше С-сцепление грунта, тем меньше глубина (Н1) заложения жесткого ядра (Фиг.6).

Предлагаемую дорожную конструкцию устраивают в насыпи следующим образом. Сначала снимают верхний растительный слой с уплотнением грунта, затем методом послойного распределения и уплотнения грунта по всему поперечному сечению укладывают основание 1 из местного грунта близраположенных кюветов или резервов. Высота основания определяется продольным профилем дороги с учетом геометрии уплотненного жесткого ядра 2 для применяемых в основании земельного полотна грунтов. Затем в клине уплотненного жесткого ядра, устраивается продольный дренаж 3 с поперечными дренажными отводами 4 и водоотводными лотками насыпи 5 в районе водосборников. При этом поперечные дренажные отводы 4 устраиваются с уклоном не менее 2%, что обеспечивает сток воды из дренажной системы земляного полотна. Дальнейшая уплотнительная отсыпка основания земляного полотна производится традиционными методами с учетом устройства треугольного жесткого ядра из прочных легкоуплотняемых зернистых материалов, а также щебеночных, песчано-гравийных смесей, шлаков и непучинистых грунтов, обладающих дренирующими свойствами, до проектной отметки. Затем устраивается щебеночная подушка проезжей части 6 и двухслойное асфальтобетонное покрытие 7. В зависимости от геологических условий и применяемых грунтов в основании насыпи, жесткое ядро может устраиваться на подстилающем геотекстильном материале или гидроизолирующем слое из полиэтиленовой пленки 8 (Фиг.1).

Для устройства земельного полотна в выемке производятся работы сначала по разработке грунта выемки 1 основания, затем разрабатывается грунт с учетом геометрии треугольного жесткого ядра 2 и укладывается в основание насыпи дороги 3. Затем в клине уплотненного жесткого ядра устраивается продольный дренаж 3 с поперечными дренажными отводами 4 и водоотводными лотками насыпи 5 в районе водосборников. Дальнейшая уплотнительная отсыпка основания земляного полотна производится традиционными способами и методом «от себя», с учетом устройства треугольного жесткого ядра из прочных легкоуплотняемых зернистых материалов, а также щебеночных, песчано-гравийных смесей, шлаков и непучинистых грунтов, обладающих дренирующими свойствами, до проектной отметки. Затем устраивается щебеночная подушка проезжей части 6 и двухслойное асфальтобетонное покрытие 7. В зависимости от геологических условий и применяемых грунтов в основании насыпи, жесткое ядро может устраиваться на подстилающем геотекстильном материале или гидроизолирующем слое из полиэтиленовой пленки 8 (Фиг.2).

Работает такая дорожная конструкция следующим образом: в зоне непосредственно под покрытием дороги образован клин треугольного жесткого ядра из уплотненного грунта. С образованием его основание земляного полотна обладает наибольшей несущей способностью, работает как единое целое, и давление от него передается на боковые стороны насыпи.

Такое выполнение дорожной конструкции позволяет производить отвод воды из основания земляного полотна через дренажную систему в водостоки, что исключает возникновение пучин.

В предложенной конструкции удается повысить прочность основания земляного полотна, уменьшить просадки при эксплуатации.

Высокие прочность и морозоустойчивость предлагаемой дорожной конструкции объясняются тем, что влага, попавшая в процессе строительства или эксплуатации в зону треугольного жесткого ядра, устроенного из уплотненного дренирующего грунта, будет отведена в дренажную систему, а из обочины откосов насыпи - естественным путем. Поэтому влажность грунта в течение всего периода службы дорожной конструкции не будет превышать оптимального значения.

Применение предлагаемой дорожной конструкции позволяет:

восстановить высокие транспортно-эксплуатационные характеристики автомобильных дорог на длительный период времени;

снизить последующие эксплуатационные затраты;

увеличить несущую способность (модуля упругости) дорожной одежды, что обеспечивает пропуск автомобильного транспорта с большими нагрузками на ось и исключит закрытие дорог в зимне-весенний период.

Предлагаемая дорожная конструкция рекомендуется для автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, а также для районов, характеризующихся глубоким сезонным уровнем грунтовых вод.

1. Дорожная конструкция, включающая земляное полотно, дорожную одежду с подстилающим слоем, обочины, продольную дренажную систему, заполненную щебнем фракции 20-40 и расположенную в теле земляного полотна вдоль оси дороги, и водоотводящие выпуски, отличающаяся тем, что основание в насыпи земляного полотна под дорожное покрытие выполнено по геометрии треугольного жесткого ядра из прочных легкоуплотняемых зернистых материалов, обладающих дренирующими свойствами.

2. Дорожная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что в клине треугольного жесткого ядра устроен продольный дренаж с поперечными дренажными отводами в местах водосборников.

3. Дорожная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что основание земляного полотна, под клин треугольного жесткого ядра, для улучшения прочностных характеристик и отвода влаги, покрыто рулонным геотекстильным материалом или полиэтиленовой пленкой.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к строительной промышленности и может быть использовано для устройства дорожной одежды автодорог. Технический результат - повышение водоотталкивающих и теплоизоляционных свойств.

Гибкая укрепляющая лента, по существу, с постоянной толщиной «е», предназначена для использования в армированных грунтовых сооружениях, содержит центральную часть, состоящую из полимерной матрицы, армированной волокнами, упомянутый участок проходит продольно для выдерживания растягивающего усилия, а также, по меньшей мере, из одного бокового участка переменной ширины, содержащего множество сегментов, расположенных непрерывно вдоль центрального участка.
Изобретение относится к способу закрепления грунтов и фундаментов. Способ заключается в обработке последних содержащим латексный полимер закрепителем, применяемым в смеси с водой.
Изобретение относится к дорожному строительству. Технический результат - снижение трудоемкости работ по возведению дорожной одежды.

Способ строительства и укрепления автомобильных дорог относится к области дорожного строительства и может быть использовано при проектировании, строительстве, реконструкции и ремонте дорог.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано при устройстве площадок различного назначения, фундаментов и других наземных сооружений.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении автомобильных дорог и аэродромов. .

Изобретение относится к способам термоизоляции болотных поверхностей перед проминкой под основание автозимника. .

Изобретение относится к средствам для ускорения подготовки оснований при возведении зимних автодорог и проведении ремонтных работ, а именно к средствам для создания условий ускоренного промораживания в глубину до необходимых пределов предварительно осушенных болотных поверхностей.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к способам повышения эксплуатационных характеристик конструкций дорог. .

Изобретение относится к области строительства и широко может быть использовано при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, использовано в районах, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем грунтовых вод. Технический результат: восстановление высоких транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильных дорог на длительный период времени, увеличение несущей способности (модуля упругости) дорожной одежды с обеспечением пропуска автомобильного транспорта с большими нагрузками на ось и исключением закрытия дорог в зимне-весенний период. Дорожная конструкция включает земляное полотно, дорожную одежду с подстилающем слоем, обочины, продольную дренажную систему, заполненную щебнем фракции 20-40 и расположенную в теле земляного полотна вдоль оси дороги, водоотводящие выпуски. Основание насыпи земляного полотна под колеями расчетной проезжей части от нормативной автомобильной нагрузки выполнено по геометрии треугольного жесткого ядра из прочных легкоуплотняемых зернистых материалов, обладающих дренирующими свойствами и приданием свойств ортотропности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к строительству и утилизации отходов теплоэнергетики, а именно к укрепленным грунтовым композициям (цементогрунтам), которые могут быть использованы для строительства сооружений, в том числе в конструкциях оснований дорожных одежд автомобильных дорог; в земляном полотне автомобильных дорог и других сооружений; для засыпки, ликвидации и рекультивации выработанных грунтовых карьеров и шламовых амбаров; для укрепления обочин дорог, откосов, выемок. Композиция для устройства оснований дорожных одежд и сооружений, включающая цемент, шлам химводоочистки ТЭЦ и, при необходимости, воду для обеспечения требуемой влажности (оптимальной для уплотнения), дополнительно содержит песок, при следующем соотношении компонентов, масс.%, по твердой фазе: песок 57-82, цемент 6-12, шлам химводоочистки ТЭЦ (на сухое) 12-30. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. Технический результат - ускорение набора прочности. 1 з.п. ф-лы, 4 пр., 5 табл.

Изобретение относится к строительству и гидромелиорации и может быть использовано для осушения взлетно-посадочных полос аэродромов, автомобильных и железных дорог. Способ включает регулирование русла ручья в его вытекающей из болота нижней части и преграждение притока воды в болото с помощью устройства водопропускной трубы, которую сопрягают между собой с помощью оголовков. На берегу минеральной части болота выкапывают несколько котлованов на глубину торфяной залежи. В котлованы устанавливают дренажные насосы с выводом напорных линий через колодцы-гасители в нижнюю часть ручья. Далее перекапывают перемычки и пускают воду из болота в котлованы, а затем включают насосы и откачивают ее в ручей. После того как поверхностные и частично грунтовые воды откачены и произошла осадка торфа, начинают копать открытую осушительную сеть, сопрягая ее через перемычки с котлованами и продолжая откачивать воду насосами. При этом от береговой линии торфяного болота начинают проводить выторфовку и замену торфа минеральным грунтом, одновременно устанавливая в наиболее глубоких местах на дне бывшего торфяника перфорированные колодцы, обмотанные предварительно геотекстилем. В перфорированные колодцы помещают дренажные насосы и откачивают грунтовые воды в нижнюю часть ручья, понижая, таким образом, грунтовые воды и создавая условия для окончательной замены торфа минеральным грунтом. Уменьшаются сроки осушения торфяных болот, а также обеспечивается возможность засыпки минеральным грунтом образовавшегося после выторфовки углубления. 1 ил.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог, а именно к конструкциям дорожной одежды. Технический результат - повышение прочности проезжей части автомобильной дороги за счет снижения напряжений от приложенной нагрузки в зоне перехода от более прочного участка конструкции дороги к менее прочному. Конструкция дорожной одежды включает основание из переуплотненного грунта с коэффициентом уплотнения Ку=1,02-1,03, в поперечном разрезе выполненным в виде трапеции, нижняя сторона которой равна ширине проезжей части, а верхняя сторона выполнена уже ширины проезжей части на 20-25 см с каждой стороны, с устройством опорного слоя из уплотненного щебня треугольной формы с вершиной, расположенной у основания трапеции, и двухслойным покрытием из асфальтобетона, выполненным по всей ширине проезжей части автомобильной дороги. При этом ширина опорного слоя в верхней части с каждой стороны основания составляет 20-25 см. 2 ил.

Изобретение относится к способам повышения эксплуатационных характеристик дороги и может быть использовано при строительстве автомобильных и железных дорог, требующих специальных средств для усиления земляного полотна. Технический результат: повышение эффективности и качества формирования защитного слоя, повышение стабильности основания. Способ усиления земляного полотна дороги включает планирование земляного полотна, растягивание по его поверхности геотекстиля и георешетки, заполнение ячеек георешетки наполнителем. Наполнитель предварительно укладывают на поверхность земляного полотна перед дорожной машиной, затем с помощью заборного рабочего органа и конвейера подают в место фиксации растянутой георешетки, планируют и уплотняют в два этапа, сначала по всей поверхности георешетки, а затем в полосе действия наиболее интенсивной вероятной нагрузки для предотвращения образования колеи, причем перед укладкой в георешетку и уплотнением наполнитель увлажняют. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства дорожных и других оснований и может быть использовано для укрепления песчаных грунтов. Состав для укрепления песчаного грунта, включающий наполнитель и связующий компонент, причем наполнитель содержит измельченный до высокодисперсного состояния песок (74-136 нм), а в качестве связующего компонента применен измельченный до микродисперсного состояния сапонитсодержащий материал (265-451 нм), выделенный из пульпы хвостохранилища промышленного обогащения руд месторождения алмазов, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сапонитсодержащий материал 3-6, песок - остальное. Технический результат - повышение прочностных характеристик песчаного грунта. 2 табл. , 3 ил.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к строительству дорожных конструкций с асфальтобетонным покрытием нежесткого типа. Способ уширения дорожной конструкции включает выполнение вдоль кромки покрытия горизонтального среза грунта обочины на глубину, равную толщине существующего покрытия с одновременным удалением его на откос насыпи дороги, обрезку кромки перпендикулярно плоскости покрытия или вертикально на величину не более 100 мм, удаление обломков в ковш погрузчика для вторичного использования, сооружение вертикальной «стены в грунте» из извлекаемых металлических шпунтовых свай, вплотную примыкающей к обновленной кромке покрытия, при этом нижние концы свай внедрены в деятельный слой уплотненного грунтового основания на достаточную глубину, а верхние концы свай с проушинами возвышаются над уровнем горизонтального дна среза грунта обочины на минимальную высоту, достаточную для размещения захвата грузоподъемного механизма. Затем вдоль стены в грунте производят удаление грунта обочины и откоса насыпи до низа дорожной одежды и здесь устраивают деятельный слой грунтового основания рекомендуемой толщины на расчетную величину уширения с послойным уплотнением грунта до максимальной плотности при оптимальной влажности. На деятельном слое устраивают все конструктивные слои дорожной одежды из материалов, аналогичных материалам старой дорожной одежды по качеству, толщине и степени уплотнения. Затем устраивают новое покрытие, примыкающее по плоскости к старому покрытию, аналогичное ему, и следом защитный слой асфальтобетонного покрытия по полной ширине укрепленной поверхности со смещением при необходимости оси дороги путем профилирования. Завершают процесс подсыпкой грунта на обочину и уплотнением его. При втором способе уширения дорожной конструкции используют неизвлекаемые железобетонные шпунтовые сваи для сооружения на том же месте стены в грунте без поэтапного извлечения их при устройстве слоев дорожной одежды, оставляя верхние торцы свай на уровне горизонтального дна среза грунта обочины, а затем накрывают их слоями покрытия. Технический результат - гарантированное сохранение несущей способности существующей дорожной одежды и обеспечение возможности пропуска транспортного потока по дороге без строительства объездного пути, способствующих удешевлению стоимости дорожно-ремонтных работ, увеличению межремонтных сроков с сохранением на длительный период ее высоких транспортно-эксплуатационных показателей. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления армирующих геосеток, предназначенных для укрепления грунта, преимущественно, при строительстве дорог, может найти применение для укрепления слабых грунтов при устройстве временных и технологических дорог, например вдольтрассовых дорог, возводимых при строительстве трубопроводов, а также для армирования слоев дорожных одежд как при строительстве новых, так и при ремонте и реконструкции уже существующих автодорог. Геосетка для дорожного покрытия выполнена в виде плоского материала ячеистой структуры, образованного путем наложения двух взаимно пересекающихся систем нитей основы и утка со скреплением места их пересечения. По основе через расстояние больше ширины ячейки, но менее ширины протектора шины транспортного средства проложены армирующие нити с линейной плотностью, повышенной в 1,2-5,0 раз, по сравнению с линейной плотностью остальных нитей основы. Технический результат состоит в повышении прочности временных технологических грунтовых промысловых и вдольтрассовых дорог за счет улучшения структуры армирующей геосетки, обеспечивающей повышение ее жесткости и несущей способности, при рациональном расходе материала на изготовление геосетки. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 пр., 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий во II-V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV-V категорий в качестве материала для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Грунт укрепленный дорожно-строительный характеризуется тем, что он получен из смеси, включающей, мас.%: цемент 5-15, отход термической утилизации нефтешламов - золошлак плотностью от 1,2 до 1,6 кг/дм3 30-40, минеральный наполнитель 0-30, торфяной сорбент 2-4, буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм3 остальное. Технический результат - снижение расхода цемента и заполнителей, утилизация отходов. 7 ил., 7 пр.

Изобретение относится к области строительства и широко может быть использовано при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, использовано в районах, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем грунтовых вод. Технический результат: восстановление высоких транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильных дорог на длительный период времени, увеличение несущей способности (модуля упругости) дорожной одежды с обеспечением пропуска автомобильного транспорта с большими нагрузками на ось и исключением закрытия дорог в зимне-весенний период. Конструкция дороги включает земляное полотно, дорожную одежду с подстилающим слоем, обочины, продольную дренажную систему, заполненную щебнем фракции 20-40 и расположенную в теле земляного полотна вдоль оси дороги, и водоотводящие выпуски. Основание в насыпи земляного полотна под дорожное покрытие выполнено в стадии полусформированного жесткого ядра по геометрии треугольной формы в нижней части и равнобочных трапеций в верхней части, из прочных легкоуплотняемых зернистых материалов, обладающих дренирующими свойствами. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх