Wygląd zwykłych nawierzchni drogowych, na których odbywa się ruch, kryje złożoną strukturę kilku warstw. Każda warstwa ma swoje własne zasady urządzenia, cechy i przeznaczenie technologiczne. Zakładając, że wszystkie warstwy są wysokiej jakości, można uzyskać bezpieczną i trwałą powłokę. Będzie to chodnik, który w ten sposób stanowi podstawową infrastrukturę do poruszania się samochodów.
Podstawowa koncepcja nawierzchni
Podstawą dróg jest najczęściej asf altobeton i beton cementowy. W obu przypadkach właściwości spoiw, frakcji tłucznia, piasku i innych wypełniaczy mogą się różnić. W rzeczywistości gotową strukturę takich powłok można uznać za pełnoprawną nawierzchnię. Definicja przewiduje wspólny kompleks warstw danej powłoki, ale każda warstwa działa jako oddzielny składnik technologiczny, na urządzenie, na które nałożone są specjalne wymagania. Dla zapewnienia niezawodności powłoki konieczne jest zapewnienie warunków, w których naprężenia powstające w elementach konstrukcyjnych od ruchu nie będą miały niszczącego wpływu naStruktura. Można to osiągnąć poprzez racjonalne obliczenie charakterystyki konstrukcji, które jest wykonywane przez technologów przed rozpoczęciem prac drogowych.
Co jest brane pod uwagę w projekcie chodnika?
Typowe projekty są opracowywane jako uniwersalne powłoki zarówno na drogach miejskich, jak i wiejskich. Nie ma znaczenia, czy to autostrada, czy ulica. Przy opracowywaniu projektu uwzględniono poziom natężenia ruchu, właściwości użytych materiałów, obciążenia, warunki hydrologiczne i gruntowe oraz inne czynniki mające wpływ na eksploatację nawierzchni drogowych i podbudowy. Na drogach o nawierzchniach niesztywnych zapewnione są konstrukcje o małej objętości ułożonych warstw. W szczególności projektowanie nawierzchni tego typu polega na obliczeniu dopuszczalnego ugięcia nawierzchni w niekorzystnych z punktu widzenia warunków zewnętrznych okresach roku. Odwracalne ugięcie obliczane jest z jednej podstawowej cechy - modułu sprężystości.
Pod uwagę brany jest również opór górnych warstw gleby ziemnej, na której w przyszłości zostanie ułożona podstawa. Dla tego parametru technolodzy wprowadzają wielkość naprężenia ścinającego. Jeżeli w jednej z warstw odchylenia od normy równowagi w zakresie ścinania mogą prowadzić do procesów odkształceń szczątkowych, to w projektowaniu nawierzchni można uwzględnić zmianę składu poprzez dodanie nowych plastyfikatorów i komponentów technicznych zwiększających sztywność podłoża arkusz.
Odmiany nawierzchni
Wszystkie standardowe projektychodniki dzielą się na dwie kategorie - sztywne i niesztywne. Jednocześnie każdy model technologiczny urządzenia do powlekania przewiduje zastosowanie określonych wskaźników wilgotności, grubości, wielkości frakcji piasku, tłucznia i ogólnie właściwości podłoża cementowo-piaskowego. Zatem moduł sprężystości podłoża gruntowego, w zależności od zastosowanej konstrukcji, może wynosić średnio 300-500 kgf/cm2. Jako wyjątek można przytoczyć konstrukcje, które nie wymagają budowy warstwy piasku do drenażu. W tym przypadku projektuje się nawierzchnie niesztywne, przeznaczone do układania w warunkach gleb piaszczystych i piaszczystych. Moduł sprężystości takiej podstawy może osiągnąć 1200 kgf/cm2. Projekty różnią się również ilością warstw technologicznych. Może to być zarówno zagęszczona odzież dwuwarstwowa, jak i powłoka 5-6 warstw. W zależności od warunków zewnętrznych twórcy projektu mogą dodawać dodatkowe warstwy, na przykład z funkcją izolatora.
Typowe projekty chodników
Ważnym elementem poprawy infrastruktury miejskiej jest chodnik. Jej nawierzchnia również należy do rodzajów nawierzchni, ale oczywiście o innych parametrach technicznych i użytkowych przeznaczonych do ruchu pieszego. Konstrukcje nawierzchni w różnych regionach nie różnią się tak bardzo od siebie, ponieważ warunki klimatyczne mają mniejszy wpływ na ich nawierzchnie. Niemniej projekt uwzględnia kategorię ulicy, jej przeznaczenie, intensywnośćruch pieszych, charakterystykę podłoża gruntowego, a także stosunek chodnika do jezdni. W standardowej formie projekt nawierzchni może być realizowany w warunkach gruntu zbrojonego za pomocą zapraw asf altowo-cementowych. W niektórych przypadkach stosuje się płyty ceramiczne i asf altobetonowe, a także słabe na bazie kamienia naturalnego. W takim przypadku układanie może odbywać się w kilku warstwach, tak jak w przypadku konwencjonalnych dróg.
Nawierzchnia podstawowa
Być może jest to najbardziej krytyczna część całego projektu, ponieważ odpowiada za funkcję wiązania górnej powłoki z podłożem, a także za rozkład obciążeń. W praktyce podstawa zapewnia redukcję naprężeń spowodowanych uderzeniem kół, przenosząc potencjał mocy na podłoże. W ten sposób podstawa ze względu na przykrycie ziemi tworzy swego rodzaju efekt amortyzacji. Ale nawierzchnia nie zawsze ma odpowiednią charakterystykę podłoża pod względem ochrony przed wpływami zewnętrznymi. Na przykład dolna warstwa może mieć optymalne właściwości robocze, ale pod wpływem wody będzie stopniowo erodować. I odwrotnie, może wykazywać odporność na wpływy klimatyczne, ale jednocześnie słabo radzi sobie z rozkładem obciążenia. Aby zoptymalizować różne cechy, budowniczowie wyróżniają również warstwy funkcjonalne w strukturze bazowej. Dlatego część nośna i warstwy pomocnicze są rozpatrywane oddzielnie. W takiej konstrukcji za odporność mechaniczną odpowiada warstwa podkładowa, a powłoki dodatkoweprzeciwdziałać tym samym opadom.
Najlepszy
Zewnętrzna powierzchnia spełnia również szereg krytycznych funkcji, z których główną jest bezpośrednie przyjmowanie ładunków z samochodów. Bezpośredni kontakt ma miejsce również w związku z opadami klimatycznymi, więc właściwości ochronne w górnej części można nazwać uniwersalnymi. Wielofunkcyjność powłoki zewnętrznej osiągnięto dzięki kilku warstwom, podobnie jak w przypadku części bazowej. Dlatego w celu zwiększenia odporności powłoki na pęknięcia stosuje się specjalne przekładki, w skład których mogą wchodzić geosiatka i geowłóknina oraz modyfikowane składniki spoiwa. Nawierzchnia nawierzchni została poddana specjalnej obróbce, która dodatkowo chroni powłokę przed wilgocią i śniegiem. Oprócz właściwości ochronnych praktykowane jest również wzmacnianie właściwości adhezyjnych powierzchni. Na przykład specjalne zabiegi są również stosowane w celu zwiększenia chropowatości i poprawy przyczepności na drodze z kołami.
Dodatkowe warstwy
W zależności od warunków eksploatacji, różne negatywne czynniki mogą wpływać na nawierzchnię drogi. Nie każda typowa konstrukcja może sprostać zwiększonym obciążeniom w zakresie efektów termicznych, hydrologicznych i mechanicznych. Na przykład niesztywne nawierzchnie są wysoce odwadniane i nie wymagają dodatkowych pokładów piaskowych, ale ich właściwości wytrzymałościowe mogą wymagać wzmocnienia. W tym celu tworzone są warstwy między częścią nośną a górnymi warstwami oraz technologicznewarstwy folii polimerowej między bazą a podkładem.
Warstwa mrozoodporna
Szron to najbardziej szkodliwy wpływ na klimat. Ochrona w przypadku pracy w warunkach ujemnych temperatur polega na zastosowaniu materiałów ziarnistych, w tym piasku, mieszanek piaskowo-żwirowych, żużla i tłucznia kamiennego. Rodzajem izolacji może być również podłoże gruntowe, na którym powstaje nawierzchnia z podkładami. Jednak, aby zapobiec zamarzaniu, nie wystarczy okrywowa – uzupełniają ją wzmocnione spoiwa, a także hydrofobizowane nasypy i materiały nieporowate.
Warstwa drenażowa
Warstwy technologiczne tego typu są stosowane na obszarach z podtorzami wykonanymi z gruntu nieodwadniającego. Obowiązkowe włączenie takich warstw jest rozważane w regionach o obfitych opadach. Główną funkcją warstwy drenażowej jest zapewnienie drenażu. Ponadto standardowe konstrukcje nawierzchni dla dróg miejskich, w których warstwa drenażowa jest wyższa w stosunku do głębokości przemarzania, powinny być wykonane wyłącznie z trwałych i mrozoodpornych materiałów.
Defekty technologiczne
Najbardziej niebezpiecznym zjawiskiem, które może prowadzić do niewłaściwego wykorzystania technologii nawierzchni, są naruszenia. W takich przypadkach istnieje ryzyko całkowitego zniszczenia wstęgi na całej jej grubości z przejawem ostrych zniekształceń profilu struktury. Procesy obierania i kruszenia są mniej niebezpieczne,które sugerują uszkodzenia powierzchni w wyniku łuszczenia się spoiw i utraty pojedynczych cząstek wypełnienia mineralnego. Częste błędy popełniane przy typowych projektach nawierzchni mogą również powodować poślizgnięcia i wyboje. Powstawanie otwartej otchłani również wypycha glebę na powierzchnię, czyniąc chodnik bezużytecznym.
Wniosek
W ostatnich latach technologia nawierzchni niewiele się zmieniła. Wprowadzenie nowych rozwiązań w branży wpływa głównie na wsparcie techniczne w postaci pojawienia się nowoczesnych maszyn, narzędzi i urządzeń do przygotowania i układania różnych warstw. Materiały, z których wykonane są nawierzchnie dróg miejskich, pozostają takie same. Powłoki bazują również na wypełnieniach cementowych, piasku ze żwirem i spoiwach. Oczywiście coraz częściej wprowadzane są nowe komponenty modyfikujące z dodatkami, ale mają one charakter punktowy w celu zwiększenia właściwości użytkowych i nie zmieniają radykalnie charakterystyki konstrukcji standardowych.
