1 РАЗРАБОТАН: ООО "Доринжсервис"

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 25.11.2015 N 2241-р

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1. Область применения

Настоящие методические рекомендации содержат положения по конструированию нежестких дорожных одежд в условиях воздействия интенсивного грузового транспортного потока для автомобильных дорог I - II категорий.

2. Нормативные ссылки

1. СП 34.13330.2012. Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85* (утв. Приказом Минрегиона России от 30.06.2012 N 266).

2. ОДН 218.046-01. Проектирование нежестких дорожных одежд (утв. Распоряжением Минтранса РФ от 20.12.2000 N ОС-35-Р)

3. ГОСТ 9128-2009. Межгосударственный стандарт. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия

4. ГОСТ 25607-2009. Межгосударственный стандарт. Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия

5. ГОСТ 8736-2014. Межгосударственный стандарт. Песок для строительных работ. Технические условия

6. ГОСТ 31015-2002. Межгосударственный стандарт. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичный. Технические условия

7. ГОСТ 12801-98. Межгосударственный стандарт. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний

8. ОДМ 218.3.017-2011. Методические рекомендации по определению колееобразования асфальтобетонных покрытий прокатыванием нагруженного колеса (издан на основании распоряжения Росавтодора от 29.12.2011 N 1032-р)

9. ОДМ 218.3.001-2006. Методические рекомендации по применению полимерно-дисперсного армирования асфальтобетонов с использованием резинового термоэластопласта (РТЭП) (утв. Распоряжением Росавтодора от 15.08.2006 N 378-р)

10. Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах (Распоряжение Минтранса РФ от 24.06.2002 N ОС-556-р)

11. ГОСТ Р 52748-2007. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения

12. ГОСТ 23558-94. Межгосударственный стандарт. Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.

13. ГОСТ 32826-2014. Межгосударственный стандарт. Автомобильные дороги общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Технические требования.

14. ГОСТ 30491-2012. Межгосударственный стандарт. Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.

15. ГОСТ 32703-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Технические требования.

16. ГОСТ 32730-2014. Межгосударственный стандарт. Дороги автомобильные общего пользования. Песок дробленый. Технические требования.

17. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия

18. ГОСТ 32965-2014 Региональные стандарты стран СНГ. Дороги автомобильные общего пользования. Методы учета интенсивности движения транспортного потока

19. ГОСТ 22245-90. Государственный стандарт Союза ССР. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия

20. ГОСТ Р 52056-2003. Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блок-сополимеров типа стирол-бутадиен-стирол. Технические условия.

21. ГОСТ Р 55029-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для армирования асфальтобетонных слоев дорожной одежды. Технические требования.

22. ОДМ 218.2.028-2012. Методические рекомендации по технико-экономическому сравнению вариантов дорожных одежд (утверждены Распоряжением Росавтодора от 06.06.2013 N 791-р).

23. ОДМ 218.2.046-2014. Рекомендации по выбору и контролю качества геосинтетических материалов, применяемых в дорожном строительстве (утверждены Распоряжением Росавтодора от 11.08.2014 N 1472-р)

24. ОДМ 218.5.003-2010. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог (утверждены Распоряжением Росавтодора от 01.02.2010 N 71-р)

25. ОДМ 218.2.022-2012. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации на повторное использование асфальтобетона при строительстве (реконструкции) автомобильных дорог (утверждены Распоряжением Росавтодора от 03.05.2012 N 244-р)

26. ОДМ 218.1.004-2011. Отраслевой дорожный методический документ. Классификация стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве (утверждены Распоряжением Росавтодора от 27.12.2011 N 997-р)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

2. Термины и определения

Дорожная одежда - многослойная конструкция, ограниченная проезжей частью автомобильной дороги, состоящая из дорожного покрытия, слоев основания и подстилающего слоя, воспринимающая многократно повторяющееся воздействие транспортных средств и погодно-климатических факторов и обеспечивающее передачу транспортной нагрузки на верхнюю часть земляного полотна.

Дорожная конструкция - инженерное сооружение, состоящее из дорожной одежды и верхней части земляного полотна в пределах рабочего слоя.

Покрытие - верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от колес транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов.

Основание - часть конструкции дорожной одежды, расположенная под покрытием и обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение напряжений в конструкции и снижение их величины в грунте рабочего слоя земляного полотна (подстилающем грунте), а также морозоустойчивость и осушение конструкции.

Дополнительный слой основания - слои между несущим основанием и грунтом земляного полотна, предусматриваемый для обеспечения требуемой морозоустойчивости и дренирования конструкции, позволяющий снижать толщину вышележащих слоев из дорогостоящих материалов.

Рабочий слой земляного полотна (подстилающий грунт) - верхняя часть полотна в пределах от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия.

Суммарное число приложений расчетной нагрузки - Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за временной промежуток.

Расчетный срок службы - принимаемый на стадии проектирования (расчета) период эксплуатации дорожной конструкции от ввода в эксплуатацию объекта до достижения предельного состояния (отказа) дорожной конструкции.

Расчетный ресурс дорожной конструкции - суммарное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности дорожной конструкции за расчетный срок службы.

Класс транспортной нагрузки - уровень воздействия транспортного потока на дорожную конструкцию с учетом скоростного режима движения.

Функциональное конструирование асфальтобетонных слоев дорожной одежды - назначение вида асфальтобетона и органического вяжущего с учетом функций, выполняемых асфальтобетонными слоями покрытия и основания в процессе эксплуатации.

Полимерно-дисперсное армирование асфальтобетонных смесей - воздействие на асфальтовое вяжущее (дисперсионную среду) путем распределения полимера и мелких частиц армирующего вещества (дисперсной фазы) с целью создания полидисперсной системы, обладающей повышенной жесткостью, а также устойчивостью к сдвиговым и пластическим деформациям при повышенных температурах.

Полимерно-дисперсно-армированная асфальтобетонная смесь (ПДА-асфальтобетонная смесь) - это рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня и песка с минеральным порошком) с полимерно-дисперсно-армирующей добавкой и вязким дорожным битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.

Полимерно-дисперсно-армированный асфальтобетон (ПДА-асфальтобетон) - уплотненная ПДА-асфальтобетонная смесь.

Полимерно-дисперсно-армирующая добавка (ПДА-добавка) - комплексный модификатор, содержащий полимер и армирующее вещество, образующий с органическим вяжущим полидисперсную систему.

4. Общие положения конструирования нежестких дорожных одежд

4.1 Данные методические рекомендации базируются на положениях ОДН 218.046 "Проектирование нежестких дорожных одежд" [2], дополняя его в части учета воздействия от интенсивного транспортного потока при проектировании дорожных одежд на автомобильных дорогах I - II категории.

4.2 Процесс конструирования дорожной одежды включает:

- назначение числа конструктивных слоев с выбором материалов для их устройства с учетом возможности обеспечения расчетных параметров при их совместной работе, размещение слоев в конструкции дорожной одежды в такой последовательности, чтобы наилучшим образом проявились их грузораспределяющая и деформативная способности, прочностные и теплофизические свойства, и назначение ориентировочных толщин слоев дорожной конструкции;

- оценку необходимости дополнительных мероприятий по повышению сдвигоустойчивости и сопротивления накоплению остаточных деформаций в зависимости от интенсивности и состава движения, а также региональных погодно-климатических факторов;

- предварительную оценку необходимости назначения дополнительных морозозащитных мер с учетом условий дорожно-климатического района, типа грунта и схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна на различных участках;

- предварительную оценку необходимости назначения мер по осушению конструкции, а также по повышению ее трещиностойкости;

- оценку целесообразности укрепления или стабилизации грунтов верхней части рабочего слоя земляного полотна.

4.3 При конструировании дорожной одежды необходимо руководствоваться следующими принципами:

а) конструкция дорожной одежды в целом должна удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям к автомобильной дороге соответствующей категории, и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения с учетом изменения последней в течение заданных межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта и содержания;

б) конструкция дорожной одежды должна быть разработана индивидуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями (грунты земляного полотна, увлажнение, микроклимат), одинаковыми расчетными нагрузками, а также в равной степени обеспеченными строительными материалами. При выборе конструкции дорожной одежды для данных условий предпочтение следует отдавать конструкции, проверенной на практике в данных условиях на аналогичных объектах;

в) конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных работ, для достижения этой цели число слоев, их толщина и количество материалов различного вида в конструкции должны быть минимальными;

г) при назначении конструкции дорожной одежды следует учитывать региональный опыт строительства и эксплуатации автомобильных дорог.

4.4 При конструировании дорожной одежды учитывают, что процесс деформирования и прочностные качества материалов, содержащих органическое вяжущее, что обуславливает проявление ими упруго-вязко пластических свойств, существенно зависят от температуры и режима нагружения (скорости изменения и продолжительности действия нагрузки). Назначение вида асфальтобетона и вязкости битума выполняется учетом класса транспортной нагрузки.

4.5 Конструкция дорожной одежды в местах изменения скорости или движения с пониженными скоростями, а также на площадках перед пунктами весогабаритного контроля и пунктами взимания платы за проезд должна обеспечивать повышенную сдвигоустойчивость, а также сопротивляемость накоплению остаточных деформаций при высоких летних температурах. Для обеспечения этого требования во всех элементах пакета асфальтобетонных слоев предусматривают применение ПДА-асфальтобетонов.

4.6 При выборе материалов для устройства слоев дорожной одежды необходимо учитывать следующие положения:

- верхние слои асфальтобетонных покрытий на автомобильных дорогах I - II категории должны быть устойчивыми к истиранию, колееобразованию и температурному трещинообразованию;

- нижние слои асфальтобетонных покрытий должны обеспечивать несущую способность дорожной одежды и быть устойчивыми к накоплению остаточных деформаций;

- верхние слои оснований должны обеспечивать несущую способность дорожной одежды и быть устойчивыми к усталостному трещинообразованию.

На магистральных дорогах с тяжелым и скоростным движением слои оснований дорожных одежд следует устраивать преимущественно из укрепленных материалов.

4.7 Для предотвращения появления температурных трещин в верхних слоях покрытий следует применять асфальтобетоны на битумах, модифицированных полимерными добавками, полимерно-модифицированных битумах или ПБВ.

4.8 Для обеспечения устойчивости к накоплению пластических деформаций на автомобильных дорогах I и II технических категорий с интенсивностью движения более 10 000 авт/сут и при количестве грузовых транспортных средств в ее составе более 25% в нижних слоях покрытий и в верхних слоях оснований дорожных одежд следует применять ПДА-асфальтобетоны.

4.9 Для предотвращения появления отраженных трещин в покрытиях дорожных одежд, содержащих слои оснований из материалов, укрепленных минеральными вяжущими, необходимо обеспечить:

- суммарную толщину слоев на основе органических вяжущих, укладываемых на слой укрепленного основания, превышающую толщину последнего, но не менее 0,18 м. В случае применения материалов, укрепленных комплексным вяжущим, а также медленно твердеющими гидравлическими вяжущими, толщина слоя может быть снижена на 20%;

- осуществление трещинопрерывающих мероприятия, например, укладку геосеток или георешеток между нижним слоем покрытия и верхним слоем основания, в соответствии с ОДМ 218.5.003 [24]. Технические характеристики геосинтетических материалов должны соответствовать ГОСТ Р 55029 [21].

4.10 С целью обеспечения расчетных условий работы краевых полос дорожной одежды основание проектируют на 0,60 м шире, чем проезжая часть и укрепленные полосы, а дренирующий слой, при его наличии, проектируют на всю ширину земляного полотна.

4.11 Капилляропрерывающие прослойки толщиной от 0,10 до 0,15 м из крупного песка или гравия предусматривают на всю ширину земляного полотна. Прослойки из зернистых материалов следует проектировать в "обойме" из геотекстильных материалов, выполняющих роль фильтра.

4.12 Если материал слоев оснований в виде щебеночных, щебеночно-гравийно-песчаных, шлаковых материалов, либо смесей из них укладывается непосредственно на дополнительный слой основания из песка или на грунт земляного полотна, предусматривают мероприятия, препятствующие взаимопроникновению (смешению) материалов смежных слоев, в виде размещения на границе контакта слоев разделяющих прослоек из геосинтетических материалов. Технические характеристики и функциональность геосинтетических прослоек должны соответствовать ОДМ 218.2.046 [23].

4.13 Для повышения прочности и стабильной работы конструкции дорожной одежды во времени с учетом сезонного воздействия (изменения) природно-климатических факторов предусматривают мероприятия по увеличению прочности грунта рабочего слоя в расчетный период, повышению его стабильности в годовом цикле и максимальному снижению вероятности его переувлажнения.

4.14 В районах сезонного промерзания грунтов на участках дорог, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд.

Не требуется специальных мер по морозозащите конструкций:

- в районах с глубиной промерзания менее 0,6 м;

- при земляном полотне, сложенном на всю глубину промерзания из непучинистых или слабопучинистых грунтов (СП 34.13330, табл. В6, В7.) [1];

- в случаях, когда общая толщина дорожной одежды превышает 2/3 глубины промерзания.

Во всех остальных случаях должны быть предусмотрены мероприятия по обеспечению прочности и устойчивости рабочего слоя:

- устройство морозозащитного слоя;

- обеспечение достаточного возвышения покрытия над уровнем грунтовых или поверхностных вод;

- регулирование водно-теплового режима земляного полотна с помощью гидроизолирующих, теплоизолирующих, дренирующих или капилляропрерывающих прослоек;

- укрепление и улучшение грунта рабочего слоя с использованием вяжущих, гранулометрических добавок и др.;

- применение армирующих прослоек;

- понижение уровня подземных вод с помощью дренажа;

- применение специальных поперечников земляного полотна с целью защиты его от поверхностной воды (уположенные откосы, бермы);

Выбор оптимального из указанных мероприятий определяют на основе технико-экономических обоснования.

4.15 Укрепление либо стабилизацию грунта рабочего слоя земляного полотна вяжущими веществами следует предусматривать в качестве обязательного мероприятия при модуле упругости грунта менее 45 МПа либо фактической влажности грунта более 0,7Wт (где Wт - предел текучести грунта, %), соответственно. Укрепленные верхние слои земляного полотна рассматривают как самостоятельные слои дорожной одежды и включают в расчет.

4.16 В III - V дорожно-климатических зонах следует повышать коэффициент уплотнения грунта верхнего (рабочего) слоя земляного полотна толщиной 30 - 50 см до значений 1,0 - 1,05 при обязательном осуществлении дополнительных мероприятий по регулированию водно-теплового режима и предотвращению его переувлажнения в период эксплуатации.

4.17 Все расчеты по осушению дорожных одежд и земляного полотна выполняются согласно ОДН 218.046 [2].

4.18 На участках реконструируемых дорог, где сохраняют или используют существующую дорожную одежду в качестве основания новой дорожной одежды, проектирование выполняют на основе:

- детальных данных о конструкции существующей дорожной одежды;

- исследования ее остаточного рабочего ресурса;

- комплексного динамического мониторинга с детальной оценкой состояния ее конструктивных слоев и способности этих слоев выполнять требуемые функции;

- изучения результатов инженерных изысканий.

5. Конструирование нежестких дорожных одежд в условиях воздействия интенсивного грузового транспортного потока.

5.1. Расчет суммарного числа приложений расчетной нагрузки (расчетный ресурс дорожной конструкции).

5.1.1 Для расчета суммарного расчетного числа приложений расчетной нагрузки все транспортные средства делятся на 3 типа: автомобили со снаряженной массой (без груза), транспортные средства с нагрузкой, не превышающей допустимого значения и транспортные средства с нагрузкой, превышающей допустимые значения.

Процентное распределение видов загруженных транспортных средств следует брать на основе анализа учета данных с постов весового контроля. При отсутствии данных состав грузового транспортного потока допускается разделять в следующем соотношении: 30% транспортных средств движутся со снаряженной массой (без груза); 60% - с грузом, (но с осевыми и полными нагрузками, не превышающими допустимые значения); 10% транспортных средств движутся с превышением допустимых нагрузок (перегрузом).

Все транспортные средства следует разделять на 17 типов в зависимости от грузоподъемности и конструктивной схемы. Из них 11 типов соответствуют многоосным транспортным средствам, со своим значением коэффициента приведения транспортных средств к расчетной нагрузке.

5.1.2 Расчетный ресурс дорожной конструкции - суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности за расчетный срок службы (t_сл) определяется по формуле 5.1:

где, - суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции от автотранспортных средств, передвигающихся по автомобильной дороге без груза за весь срок службы;

- суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции от автотранспортных средств, передвигающихся по автомобильной дороге с грузом за весь срок службы;

- суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции от автотранспортных средств, передвигающихся по автомобильной дороге с перегрузом за весь срок службы.

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции автотранспортных средств с различной степенью загрузки (; ; ) определяется по формуле 5.2:

где, f_пол - коэффициент учитывающий число полос движения и распределение движения по ним, определяемый по таблице 3.2 (по ОДН 218.046-01 [2]);

n - общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;

S_mсум - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной нагрузке Q_расч,;

N_1m - суточная интенсивность движения автомобилей m-й марки заданной степени загрузки в первый год службы (в обоих направлениях), авт/сут;

Kс - коэффициент суммирования, определяют по формуле 3.8 [2];

T_рдг - расчетное число расчетных дней в году;

kn - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, определяемый по таблице 3.3 [2].

tсл - расчетный срок службы дорожной конструкции.

5.1.3 Коэффициент приведения транспортного средства к расчетной нагрузке определяется по формуле 5.3:

где S_n - коэффициенты приведения n-ой оси автомобиля к расчетной нагрузке;

m - количество осей автомобиля;

Q_n - статическая нагрузка от колеса n-ой оси на покрытие, кН;

Q_расч - расчетная "статическая" нагрузка от колеса на покрытие, кН;

Kд95%_n - максимальный динамический коэффициент 95% обеспеченности для j-ой оси автомобиля (формула 5.4).

Kд(t) - функция коэффициента динамичности от времени.

При определении расчетного значения номинальной статической нагрузки для многоосных автомобилей фактическую номинальную нагрузку на колесо, определяемую по паспортным данным, следует умножать на коэффициент Kс, вычисляемый по формуле 5.5.

где, Бm - расстояние в метрах между крайними осями автотранспортного средства;

a, b, c - параметры, определяемые в зависимости от капитальности дорожной одежды и числа осей тележки.

5.1.4 Допускается не осуществлять расчет суммарного коэффициента приведения транспортных средств к расчетной нагрузке, а принимать его согласно таблице 5.1, в которой представлены значения, полученные на основе анализа статистических данных.

5.2. Конструирование дорожных одежд.

Конструкции дорожных одежд состоят из: слоев покрытия, слоев основания, дополнительных слоев основания. Для дорог I - II категорий покрытие состоит из двух асфальтобетонных слоев: - верхний слой из плотного или высокоплотного мелкозернистых асфальтобетонов, либо ЩМА; - нижний слой из крупнозернистого или мелкозернистого плотного, или пористого асфальтобетонов.

Основание состоит из двух - трех слоев: - верхний слой из крупнозернистого пористого или плотного асфальтобетонов; - нижние слои из укрепленных или слабосвязных каменных материалов.

Количество слоев и материалы назначаются с учетом категории дороги, дорожно-климатической зоны. Примеры рекомендуемых конструкций дорожных одежд для автомобильных дорог I - II категорий представлены на рисунке 5.1.

I - верхний слой покрытия: горячий плотный (высокоплотный) м/з асфальтобетон, ЩМА; II - нижний слой покрытия: горячий плотный (пористый) к/з или м/з асфальтобетон; III - верхний слой основания: горячий пористый (плотный) к/з асфальтобетон; IV - основание (1 - смеси щебеночно-гравийно-песчаные, обработанные неорганическими вяжущими материалами, 2 - щебень обработанный вязким битумом или битумной эмульсией; 3 - органоминеральные смеси; 4 - щебеночно-гравийно-песчаные смеси, обработанные зольным или шлаковым вяжущим; V - основание (5 - щебеночно-гравийно-песчаные смеси с непрерывной гранулометрией марки С4 - С6; 6 - щебень фракционированный 40 - 70 (70 - 120) мм с заклинкой щебнем; 7 - грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами VI - дополнительный слой основания (смеси С3 - С6 и С9 - С11, пески).

5.2.1. Назначение толщины пакета асфальтобетонных слоев с учетом суммарного числа приложений расчетной нагрузки.

Минимальная толщина пакета асфальтобетонных слоев назначается исходя из суммарного числа приложений расчетной нагрузки и величины допустимого нормативного износа верхнего слоя покрытия.

5.2.1.1 Толщину пакета асфальтобетонных слоев, исходя из суммарного количества приложений расчетной нагрузки, следует назначать по таблице 5.2.

5.2.1.2 При конструировании пакета асфальтобетонных слоев следует учитывать необходимость обеспечения запаса толщины верхнего слоя покрытия на величину его допустимого нормируемого износа. Величину запаса толщины верхнего слоя покрытия на величину износа (h^изн) следует принимать равной 2 см (предельно допустимая глубина колеи при расчетной скорости >= 100 км/ч).

5.2.1.3 При расчете дорожной одежды на прочность толщина верхнего слоя покрытия принимается равной: .

5.2.1.4 Минимально допустимые толщины конструктивных слоев дорожных одежд следует принимать в соотношении к размеру наиболее крупной фракции минерального материала в их составе, не менее чем:

- для верхних слоев покрытий - 2,5 раза;

- для иных слоев - 2 раза, в соответствии с п. 8.33 СП 34.13330.2012 [1].

5.2.2. Функциональное конструирование асфальтобетонных слоев.

Дорожные одежды автомобильных дорог I - II категорий конструируют таким образом, чтобы каждый слой пакета асфальтобетонных слоев выполнял свое функциональное назначение (рисунок 5.2).

Тип асфальтобетона и вид вяжущего назначается в зависимости от класса транспортной нагрузки с учетом категории автомобильной дороги и дорожно-климатической зоны.

Класс транспортной нагрузки назначается исходя из расчетного суммарного числа приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности покрытия на наиболее нагруженную полосу движения (расчетного ресурса) и средней скорости движения транспортного потока на участке (таблица 5.3).

Примечание: <*> Средняя скорость движения потока < 20 км/ч

<**> Средняя скорость движения потока от 20 до 70 км/ч

<***> Средняя скорость движения потока > 70 км/ч

<****> Средняя скорость движения потока > 110 км/ч

5.2.3. Материалы для устройства верхнего слоя покрытия.

Верхние слои покрытий обеспечивают эксплуатационные свойства, устойчивость к истиранию, колееобразованию и температурному трещинообразованию.

Тип асфальтобетона и вид вяжущего назначаются в зависимости от класса транспортной нагрузки с учетом категории автомобильной дороги и дорожно-климатической зоны (ДКЗ) (таблица 5.4 - 5.7).

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Требования к асфальтобетонным смесям содержатся в ГОСТ 9128 "Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон" [3], СП 34.13330.2012 "Автомобильные дороги" [1] и ГОСТ 31015 "Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные" [6].

Минимальные толщины верхнего слоя покрытий в уплотненном состоянии:

- щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-15 - 4 см;

- щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20 - 5 см;

- асфальтобетон мелкозернистый плотный или высокоплотный - 5 см.

Наиболее эффективные материалы для устройства верхнего слоя покрытий автомобильных дорог I - II категорий представлены в таблицах 5.8 - 5.11.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

5.2.4. Материалы для устройства нижнего слоя покрытий.

Функциональное назначение данных слоев - обеспечение несущей способности и устойчивости к колееобразованию.

Нижний слой покрытий следует устраивать:

- на автомобильных дорогах I категории с высоким и сверхвысоким классами транспортной нагрузки (В; СВ), а также II категории со сверхвысоким классом транспортной нагрузки (СВ) - из горячих крупнозернистых (мелкозернистых) плотных ПДА-асфальтобетонов типа А, или горячих крупнозернистых (мелкозернистых) плотных ПДА-асфальтобетонов типа Б, I марки с содержанием щебня не менее 45% от массы заполнителя. Расчетные характеристики ПДА-асфальтобетонных смесей при проектировании дорожных одежд необходимо применять, как для асфальтобетонов на битумах с более низкой пенетрацией.

- на автомобильных дорогах II категории нижний слой покрытия следует устраивать из горячих крупнозернистых (к/з) или мелкозернистых (м/з) плотных асфальтобетонных смесей с содержанием щебня не менее 45% от массы заполнителя или из горячих крупнозернистых пористых асфальтобетонных смесей с содержанием щебня не менее 55% от массы заполнителя. Для сверхвысокого и высокого классов транспортной нагрузки, указанные выше смеси должны применяться при их полимерно-дисперсном армировании.

Для повышения общей жесткости и устойчивости к колееобразованию нижние слои покрытий рекомендуется устраивать из ПДА-асфальтобетонов и при иных классах транспортной нагрузки.

Тип асфальтобетона и вид вяжущего назначается в зависимости от класса транспортной нагрузки с учетом дорожно-климатической зоны районирования (ДКЗ) и категории автомобильной дороги (таблица 5.13 - 5.16).

Требования к исходным дорожно-строительным материалам и зерновым составам асфальтобетонных и ПДА-асфальтобетонных смесей содержатся в ГОСТ 9128 [3] и СП 34.13330.2012 "Автомобильные дороги" [1]. Технология приготовления, укладки и уплотнения ПДА-асфальтобетонных смесей должна соответствовать требованиям ОДМ 218.3.001 [9].

Показатели физико-механических свойств асфальтобетонов, предназначенных для устройства нижних слоев покрытий, должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128 [3], а ПДА-асфальтобетонов - требованиям таблицы 5.12.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Рекомендации по наиболее эффективным материалам для устройства нижних слоев покрытий дорог I - II категорий представлены в таблицах 5.17 - 5.20.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3 - рекомендуется применять во вторую и третью очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3 - рекомендуется применять во вторую и третью очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

5.2.5. Материалы для верхних слоев оснований.

Для устройства верхних слоев оснований дорожных одежд на автомобильных дорогах I и II категорий следует применять в зависимости от класса транспортной нагрузки горячие крупнозернистые пористые асфальтобетоны марки I или горячие крупнозернистые плотные асфальтобетоны типа Б. Для высокого и сверхвысокого классов транспортной нагрузки данные виды асфальтобетонных смесей применяют при их полимерно-дисперсном армировании, повышающем устойчивость к усталостному трещинообразованию асфальтобетонов.

На автомобильных дорогах II категории в верхних слоях основания допускается также применение высокопористых асфальтобетонов.

Тип асфальтобетона и вид вяжущего назначается с учетом дорожно-климатической зоны (ДКЗ) районирования, категории автомобильной дороги и суммарного числа приложений расчетной нагрузки по таблицам 5.21 - 5.24.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Примечание: Жирным шрифтом выделены органические вяжущие, назначаемые приоритетно.

Рекомендации для дорог I - II категорий по наиболее эффективным материалам для верхнего слоя основания представлены в таблицах 5.25 - 5.28.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

Примечание: 1 - рекомендуется применять в первую очередь; 2, 3, 4 - рекомендуется применять во вторую, третью и четвертую очередь, соответственно.

5.2.6. Материалы для несущих слоев основания.

Для устройства нижних слоев несущего основания в зависимости от условий движения и климатических факторов могут применяться монолитные, а также слабосвязные материалы, отвечающие требованиям действующих нормативных документов.

На автомобильных дорогах I категории, в качестве нижнего слоя основания рекомендуется применять следующие материалы:

- щебеночные смеси с непрерывной гранулометрией марки С4 - С6 по ГОСТ 25607 [4];

- щебеночно-гравийно-песчаные смеси, обработанные:

- жидкими или вязкими, в т.ч. эмульгированными, органическими вяжущими по ГОСТ 30491 [14];

- жидкими или эмульгированными органическими вяжущими совместно с минеральными по ГОСТ 30491 [14];

- минеральными вяжущими, соответствующие маркам 20, 40, 60 по ГОСТ 23558 [12];

- щебеночно-гравийно-песчаные оптимальные смеси из активных материалов (шлаки и др.) с максимальной крупностью зерен до 40 мм по ГОСТ 32826-2014 [13];

На автомобильных дорогах II категории, в качестве нижнего слоя основания рекомендуется применять следующие материалы:

- щебень фракционированный 40 - 70 (70 - 120) мм с заклинкой:

- фракционированным мелким щебнем;

- известняковой мелкой смесью или активным мелким шлаком;

- мелким высокоактивным шлаком;

- асфальтобетонной смесью;

- цементно-песчаной смесью M75;

- щебеночно-гравийно-песчаные смеси с непрерывной гранулометрией марки С4 - С6 по ГОСТ 25607 [4];

- щебеночно-гравийно-песчаные смеси, обработанные:

- жидкими, вязкими, в т.ч. эмульгированными, органическими вяжущими по ГОСТ 30491 [14];

- жидкими или эмульгированными органическими вяжущими совместно с минеральными по ГОСТ 30491 [14];

- неорганическими вяжущими, соответствующие маркам 20, 40, 60 по ГОСТ 23558 [12];

- зольными или шлаковыми вяжущими, соответствующие маркам 20, 40, 60 по ГОСТ 23558 [12];

- щебеночно-гравийно-песчаные оптимальные смеси из активных материалов (шлаки и др.) с максимальной крупностью зерен до 40 мм;

- щебни, слои из которых устроены по способу пропитки вязким битумом или битумной эмульсией.

Минимальные толщины конструктивных слоев в уплотненном состоянии следует принимать не меньше чем 2 размера наиболее крупной фракции применяемого в слое минерального материала [1].

5.2.7. Дополнительные слои основания.

Дополнительные слои вместе с покрытием и основанием должны обеспечивать необходимые морозоустойчивость и дренирование конструкции.

Морозозащитные слои устраивают из стабильных зернистых материалов, таких как песок, песчано-гравийная смесь, гравий, щебень, шлаки и др., а также из грунтов, укрепленных вяжущими, или гидрофобизированных грунтов, или из других непучинистых материалов.

Дренирующие слои устраивают из песка, гравийных материалов, отсортированного шлака и других фильтрующих материалов.

Конструирование дополнительных слоев основания выполняют согласно ОДН 218.046 (п. 2.22 - 2.31) [2] и СП 34.13330.2012 (п. 7.43 - 7.44).

6. Учет воздействия интенсивного транспортного потока при расчете дорожных одежд (дополнение к ОДН 218.046-01)

6.1 Значение уровня надежности дорожной конструкции следует назначать в зависимости от суммарного количества приложений расчетной нагрузки (таблица 6.1).

6.2 Расчет дорожной одежды выполняется по трем критериям в соответствии с ОДН 218.046 [2]:

- в целом по допускаемому упругому прогибу;

- по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев;

- на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Дополнительно следует производить расчет и прогнозирование глубины колеи в соответствии с документом "Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах (утверждено распоряжением Росавтодора N ОС-556-р от 24.06.2002)" [10] <1>.

--------------------------------

<1> Расчет в соответствии с данным документом следует производить до разработки методики по расчету и прогнозированию остаточных деформаций на поверхности нежестких дорожных конструкций.

6.3 Расчет и прогнозирование глубины колеи на нежесткой дорожной одежде включает в себя:

- Расчет и прогнозирование остаточных деформаций в грунте земляного полотна;

- Расчет и прогнозирование остаточных деформаций в слоях основания не содержащих органическое вяжущее;

- Расчет и прогнозирование остаточных деформаций в слоях асфальтобетона и других битумосодержащих слоях.

При проведении расчета и прогнозирования глубины колеи рекомендуется уточнение параметров, характеризующих величины исходных остаточных деформаций в слоях асфальтобетона для современных материалов (в т.ч. щебеночно-мастичный асфальтобетон, асфальтобетон на ПБВ, и т.д.), путем проведения испытаний различных типов асфальтобетонов на сопротивление колееобразованию с применением современного лабораторного оборудования, в частности - методом прокатывания колеса по ОДМ 218.3.017 [8].

Исходные данные:

- дорога располагается в IV дорожно-климатической зоне, в Ростовской области;

- продольный уклон дороги не превышает .

- характер местности - равнинный

- категория автомобильной дороги - Iа;

- средняя скорость движения - > 70 км/ч

- заданный срок службы дорожной одежды - T_сл = 18 лет;

- приращение интенсивности q = 1,02;

- грунт рабочего слоя земляного полотна - суглинок с расчетной влажностью 0,7W_m, относится к сильнопучинистым грунтам;

Для определения класса транспортной нагрузки в первую очередь определяется суммарное число приложений расчетной нагрузки.

1. Интенсивность движения транспортных средств на участке автомобильной дороги, для которого производится конструирование дорожной одежды, представлена в таблице П.1.

2. Задаем процентное соотношение автомобилей без груза, груженных и перегруженных в транспортном потоке как 30, 60, 10% соответственно.

3. Вычисляем суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции автотранспортных средств с различной степенью загрузки (; ; ) по формуле 5.5.

3.1. Вычислим суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки, которое испытает дорожная конструкция от проезда легковых автомобилей, легких и средних грузовых, автобусов и микроавтобусов, а также тяжелых и очень тяжелых грузовых автомобилей (без груза) за весь срок эксплуатации.

f_пол = 0.3; K_с = 21,41; T_рдг = 205; k_n = 1,49

3.2. Вычислим суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки, которое испытает дорожная конструкция от проезда груженных тяжелых и очень тяжелых грузовых автомобилей за весь срок эксплуатации.

3.3. Вычислим суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки, которое испытает дорожная конструкция от проезда перегруженных тяжелых и очень тяжелых грузовых автомобилей за весь срок эксплуатации.

4. Вычисляем суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы по формуле П.1.2.

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за весь срок службы составит 16 009 521. Суточное число приложений расчетной нагрузки 115 кН на первый год эксплуатации составит - 3915 авт/сут.

5. Учитывая, что суммарное количество приложений расчетной нагрузки на данном участке превышает 15 000 000, а средняя скорость движения больше 70 км/ч, данный участок следует отнести к сверхвысокому классу транспортной нагрузки, в соответствии с таблицей 5.3. Толщину пакета слоев асфальтобетона выбираем по таблице 5.4. Для данного участка автомобильной дороги толщина пакета асфальтобетонных слоев должна составлять от 26 до 32 см. При этом запас толщины покрытия на износ для сверхвысокого класса транспортной нагрузки должен составлять не менее 2,5 см.

6. Конструирование дорожной одежды выполняется исходя из класса транспортной нагрузки и дорожно-климатической зоны (ДКЗ), в которой проходит автомобильная дорога. В данном случае для сверхвысокого класса транспортной нагрузки и IV ДКЗ может быть назначена следующая дорожная конструкция:

Для верхнего слоя покрытия:

- Щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь ЩМА-15 (таблица 5.10) на полимерно-битумном вяжущем ПБВ - 40 (таблица 5.6) толщиной 5 см (в т.ч. 2,5 см запас на износ покрытия);

Для нижнего слоя покрытия

- Горячая плотная щебеночная крупнозернистая ПДА-асфальтобетонная смесь I марки типа А, (таблица 5.18) на БНД 60/90 (таблица 5.14), толщиной 8 см по ГОСТ 9128-2009 [3].

Для верхнего слоя основания

- Горячая пористая щебеночная крупнозернистая ПДА-асфальтобетонная смесь I марки на БНД 60/90 (таблица 5.22), толщиной 16 см.

Для несущего слоя основания

- Щебеночная смесь с непрерывной гранулометрией при максимальном размере зерен 80 мм (С4) по ГОСТ 25607-2009 [4] толщиной 46 см (см п. 5.3.2);

- разделяющая прослойка из геосетки (см п. 4.10);

Для дополнительного слоя основания

- дополнительный слой основания из песка средней крупности, устраиваемого на всю ширину земляного полотна по ГОСТ 8736 [5] толщиной 30 см (см. п. 5.2.6);

7. Выполняем расчет данной дорожной конструкции по ОДН 218.046-01 [2].

8. При проведении расчета и прогнозирования глубины колеи произведено уточнение параметров характеризующих величины исходных остаточных деформаций в слоях асфальтобетона путем проведения испытаний различных типов асфальтобетонов на сопротивление колееобразованию с применением современного лабораторного оборудования, в частности - методом прокатывания колеса (ОДМ 218.3.017-2011 [8]) и в соответствии с "Рекомендациями по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах (утверждено распоряжением Росавтодора N ОС-556-р от 24.06.2002)" [10].

1. ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд.

2. Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах (утверждено распоряжением Росавтодора N ОС-556-р от 24.06.2002).

3. ОДМ 218.3.017-2011 Методические рекомендации по определению колееобразования асфальтобетонных покрытий прокатыванием нагруженного колеса" (издан на основании распоряжения Росавтодора от 29.12.2011 N 1032-р).

4. ОДМ 218.3.001-2006 Рекомендации по применению полимерно-дисперсного армирования асфальтобетонов.