Типовые решения по восстановлению земляного полотна и
реклама
РОССИЙСКОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНСТВО ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПОВОССТАНОВЛЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПРОЧНОСТИ И МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ НА ПУЧИНИСТЫХ УЧАСТКАХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РАЗРАБОТАНЫ ОАО ГИПРОДОРНИИ ГП РОСДОРНИИ УТВЕРЖДЕНЫ РАСПОРЯЖЕНИЕМ РОСАВТОДОРА ОТ 14.06.200 № 113-р МОСКВА 2001 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Общие положения 2. Методика выявления и обследования участков пучинообразования 2.1. Общие сведения 2.2. Выявление участков пучинообразования и их обследование 2.3. Определение величины пучения по номограммам 3. Противопучинные мероприятия 4. Определение условной эффективности мероприятий по борьбе с пучинами 5. Обеспечение прочности и морозоустойчивости дорожной одежды на пучинистых участках 6. Конструкции по восстановлению несущей способности земляного полотна и обеспечению морозоустойчивости дорожной одежды Гидроизоляция обочин Поперечный дренаж мелкого заложения Поперечный трубчатый дренаж Отвод поверхностных вод Экран из водонепроницаемого грунта Теплоизолирующий слой из пенопласта Гидроизолирующие прослойки Армирующие прослойки Подкюветный траншейный дренаж Прикромочный траншейный трубчатый дренаж Прикромочный траншейный дренаж 7. Особенности технологии производства работ Приложение 1 Детальное обследование пучинистых участков Приложение 2 Перечень основных отечественных гидроизоляционных материалов Приложение 3 Перечень основных отечественных защитно-дренирующих геотекстильных материалов Приложение 4 Определение понижения уровня грунтовых вод с помощью траншейного дренажа Приложение 5 Расчет прикромочного продольного дренажа и поперечного дренажа мелкого заложения Приложение 6 Определение необходимой толщины морозозащитного слоя Приложение 7 Материалы и грунты для устройства морозозащитных слоев Приложение 8 Определение необходимой толщины теплоизолирующего слоя Приложение 9 Примеры расчета морозоустойчивости дорожной конструкции Перечень используемых нормативно-технических документов ВВЕДЕНИЕ Типовые решения повосстановлению несущей способности земляного полотна и обеспечению прочности иморозоустойчивости дорожной одежды на пучинистых участках автомобильных дорогразработаны в соответствии с заданием Федеральной автомобильнодорожной службыРоссии (в настоящем Российское дорожное агентство). Настоящие типовые решенияпредназначены для использования при ремонте или реконструкции пучинистыхучастков автомобильных дорог с одеждами нежесткого типа в районах сезонногопромерзания грунтов на территории Российской Федерации. Типовые решенияразработаны с учетом действующих нормативных документов, методических указанийи рекомендаций. В настоящей работе использованы типовые строительныеконструкции ранее разработанных типовых проектов. В типовые решения вошликонструкции и мероприятия, проверенные временем, зарекомендовавшие себя приэксплуатации дорог и наиболее эффективные при выполнении затрат. В данных типовых решениях впервую очередь рассматриваются вопросы снижения, влажности грунтов земляногополотна как одной из основных причин пучинообразования с помощью дренажа,гидроизоляции и совершенствования конструкций. Представлены также конструкции сморозозащитными и теплоизолирующими слоями и армирующими прослойками дляобеспечения морозоустойчивости дорожной одежды и усиления несущей способностиземляного полотна на пучинистых участках автомобильных дорог. Исходными данными для выбораи разработки противопучинных мероприятий являются результаты обследованияпучинистых участков, методика выявления и обследования которых описана ниже. Типовые решения разработаныГипродорнии и Росдорнии при участии д-ра техн. наук Рувинского В.И.(Союздорнии). В разработке типовых решений принимали участие: канд. техн. наукПерков Ю.Р. и Смуров Н.М., инж. Дугин Л.В. и Березняк В.А. В работе использованыотдельные материалы исследований канд. техн. наук Пшеничниковой Е.С.(Союздорнии). 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Проектирование мероприятий по ремонту (реконструкции) пучинистыхучастков дороги следует начинать с установления требований по прочности иморозоустойчивости дорожной одежды на таких участках. Для установления этихтребований нужно иметь следующую информацию: количество пучинистых участков на1 км дороги и их суммарную протяженность, коэффициенты прочности дорожнойодежды и сроки ее усиления на здоровых (непучинистых) участках дороги. Наоснове этой информации назначают тип требований к пучинистому участку дороги. К первому типу относятотдельные участки автодороги, подверженные пучинообразованию и требующиеремонта, которые расположены на дороге, находящейся в удовлетворительномсостоянии. В рамках этих требований конструкция дорожной одежды на пучинистомучастке должна быть равноценна по прочности и морозоустойчивости конструкции наздоровых участках дороги. В этом случае требуемый модуль упругости дорожнойконструкции на пучинистом участке должен быть не менее общего модуля упругостиконструкции на соседнем здоровом участке дороги. Пучение грунта в местахсопряжения со здоровым участком дороги должно быть равным значению пучения наэтом здоровом участке. Пучение грунта в средней части ремонтируемого (реконструируемого)участка не должно превышать допустимого значения для принятого типа покрытия.Интенсивность изменения величины пучения грунта по длине пучинистого участка недолжна превышать допустимого значения. При выполнении этих требованийповышается долговечность дорожной одежды и предотвращается появление трещин впокрытии в местах сопряжения со здоровым участком дороги из-за различий ввеличине пучения грунтов. В расчет следует включатьзначение общего модуля упругости дорожной конструкции, полученное по даннымиспытания на здоровых участках дороги. Ожидаемое значение пучения грунтов наэтих участках определяют по номограммам, приведенным ниже. Ко второму типу относятучастки автодороги, подверженные пучинообразованию, которые расположены надороге, находящейся в неудовлетворительном состоянии и требуется усилениедорожной одежды в ближайшее время. В этом случае требуемый модуль упругостидорожной конструкции на пучинистом участке нужно принимать равным проектномузначению общего модуля упругости конструкции на здоровых участках дороги послеусиления дорожной одежды. При отсутствии таких данных требуемое значение модуляупругости дорожной одежды на пучинистом участке следует принимать по табл. 3.3 ВСН 46-83"Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа". Допустимая величина пучениягрунтов на пучинистом участке должна быть равна ожидаемой величине пучениягрунтов на соседнем здоровом участке дороги после усиления дорожной одежды. Приотсутствии таких данных следует принимать допустимую величину пучения грунтовна пучинистом участке с учетом ожидаемой величины пучения грунтов на здоровомучастке дороги до усиления дорожной одежды. Ожидаемую величину пучениягрунтов на здоровом (непучинистом) участке дороги определяют по номограммам.Независимо от результатов расчета допустимая величина пучения грунтов напучинистом участке дороги не должна превышать: 4 см при устройстве дорожнойодежды капитального типа с асфальтобетонным покрытием и 6 см при устройстведорожной одежды облегченного типа с асфальтобетонным покрытием. При полном переустройстведорожной одежды с заменой переувлажненных и разуплотненных грунтов на участкеремонта (реконструкции) дороги другим грунтом толщиной не менее 2/3 глубиныпромерзания земляного полотна и уплотнении этого грунта до нормативнойплотности уменьшается неравномерность пучения. В этом случае можно принятьдопустимую величину пучения грунта равную 6 см при устройстве дорожной одеждыкапитального типа с асфальтобетонным покрытием. Неравномерность пучениягрунта уменьшается также под влиянием нагрузки от веса вышележащих мерзлыхслоев земляного полотна и дорожной одежды. За счет этого можно повыситьдопустимую величину пучения грунта. Значения повышающих коэффициентов (Сдоп)приведены в табл.5. 1.2. Для установления причин повреждения дорожной одежды на пучинистомучастке необходимо провести обследование дороги (методика обследованияприведена ниже) и сопоставить между собой конструкцию дорожной одежды игрунтово-гидрологические условия на пучинистом и здоровом участках дороги. Приэтом необходимо обратить внимание на: - наличие подземных вод иглубину их залегания от низа дорожной одежды; - участки с необеспеченнымповерхностным стоком с определением расстояния от уреза воды до бровкиземляного полотна; - места с вогнутымивертикальными кривыми и места уменьшения уклонов на участках с затяжнымипродольными уклонами, превышающими поперечные, где возможно движение воды вдренирующем слое вдоль дороги; - наличие пучинистых грунтови глубины их залегания от низа дорожной одежды. На основе полученнойинформации следует установить источник переувлажнения грунтов или выявитьдругие причины повреждения дорожной одежды на пучинистом участке дороги. 1.3. В зависимости от выявленных причин повреждения дорожной одежды напучинистом участке дороги назначают мероприятия по улучшению воднотепловогорежима земляного полотна, к которым относятся: - устройство по перехвату иотводу воды, поступающей с верховой стороны по слоям дорожной одежды иззернистых материалов, при наличии затяжных продольных уклонов и обратныхуклонов (поперечные дрены); - устройство по устранениювлияния поверхностных вод на влажность грунтов рабочего слоя на участках снеобеспеченным поверхностным стоком (бермы, уположенные откосы, экраны,кюветы); - устройство по устранениювлияния подземных вод на влажность грунтов рабочего слоя на участках сверховодкой и близким залеганием грунтовых вод (дренажи глубокого заложения,гидроизолирующие и капилляропрерывающие прослойки); устройство по уменьшениюглубины промерзания земляного полотна (теплоизолирующие слои из пенопласта); - замена пучинистых грунтов(песком, гравием и другими непучинистыми материалами). 1.4. Величина пучения грунтов на пучинистом участке дороги определяется поданным натурных обследований. Ожидаемую величину пучения с учетом расчетногосрока службы дорожной одежды определяют по номограммам, представленным внастоящих типовых решениях. Методика расчета величины пучения по номограммамизложена вразделе 2.3. Для последующих расчетовпри проектировании противопучинных мероприятий принимается максимальнаявеличина пучения. 1.5. Для предварительной оценки эффективности того или иного мероприятияприведены коэффициенты снижения пучения для различных дорожноклиматическихзон, типов увлажнения и видов грунтов. Значения коэффициентов снижения пученияпредставлены в таблицах раздела 4. 1.6. При разработке варианта дорожной одежды по условиям прочности ондолжен быть проверен на морозоустойчивость. Морозоустойчивость обеспечивается втом случае, когда пучение грунтов земляного полотна не превышает допустимойвеличины. Ожидаемую величину пучения грунтов устанавливают по номограммам взависимости от местоположения пучинистого участка, конструкции дорожной одежды(наименование и толщина слоев), необходимой по условиям прочности, типаувлажнения рабочего слоя земляного полотна, глубины залегания расчетного уровняподземных вод от низа дорожной одежды в случае 3-го типа увлажнения,наименования грунта земляного полотна, определяемых по результатам детальногообследования дороги. Припревышении величины пучения грунтов допустимого значения следует увеличитьтолщину покрытия или основания дорожной одежды или ввести в дорожнуюконструкцию дополнительный слой: морозозащитный или теплоизолирущий. Грунты иматериалы, применяемые для устройства этих слоев, выбирают из перечняприведенного в приложении 7. 1.7. Дорожная одежда на пучинистом участке должна предусматриватьустройство дренирующего слоя из зернистых материалов с коэффициентом фильтрациине менее 2 м/сут или устройство дренирующей прослойки из геотекстиля толщинойне менее 4 мм и водопроницаемостью 50 м/сут и более. Дренирующий слой напучинистых участках проектируют по принципу осушения. На таких участках недопускается устраивать дренирующий слой по принципу поглощения. Вода из-поддорожной одежды должна отводиться путем устройства дренирующих слоев,размещаемых на полную ширину земляного полотна, или с помощью трубчатых дрен запределы земляного полотна. При устройстве дренирующей прослойки изгеотекстильного материала нужно обеспечить выпуски полотнищ на откосы насыпи неменее чем на 0,5 м. 1.8. Проектирование дорожной одежды на пучинистом участке дороги следуетпроводить в следующем порядке. Нужно определить требуемое значение модуляупругости дорожной конструкции и допустимое значение пучения грунтов напучинистом участке дороги. Кроме того, нужно установить причины повреждениядорожной одежды на основе результатов обследования дороги. После чего следуетназначить мероприятия по устранению этих причин. С учетом этих мероприятийпринимают расчетное значение модуля упругости грунтов рабочего слоя земляногополотна. При проведении мероприятийпо восстановлению несущей способности земляного полотна, не затрагивающих самойконструкции существующей дорожной одежды, которое возможно за счет продольногои поперечного водоотвода и защиты рабочего слоя земляного полотна от воды,проектирование мероприятий по обеспечению прочности дорожной одежды следуетпроводить в соответствии с ВСН52-89 "Указания по оценке прочности и расчету усиления нежесткихдорожных одежд". Проектирование новой дорожной одежды следует вести всоответствии с ВСН 46-83"Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа". Далее переходят к оценкеморозоустойчивости выбранного варианта конструкции дорожной одежды. Приожидаемой величине пучения грунтов, установленной по номограмме, болеедопустимого значения увеличивают толщину покрытия или основания дорожной одеждыили включают в конструкцию морозозащитный или теплоизолирующий слой. Толщинуэтого слоя вычисляют исходя из того, чтобы пучение грунтов не превышалодопустимого значения. Следует разработатьнесколько вариантов конструкции дорожной одежды при различных способахрегулирования водно-теплового режима земляного полотна. Эти конструкции нужносравнить между собой по стоимостным показателям, технологичности, наличиюпотребных дорожно-строительных материалов и требуемым срокам строительства. Порезультатам такого сравнения вариантов нужно выбрать наиболее подходящую дляконкретных условий строительства конструкцию дорожной одежды на пучинистомучастке дороги. 2. МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ И ОБСЛЕДОВАНИЯ УЧАСТКОВПУЧИНООБРАЗОВАНИЯ 2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 2.1.1. Пучинами называют деформации дорожных одежд и земляного полотна,проявляющиеся зимой во взбугривании и потере ровности покрытия, а в периодоттаивания при проезде автомобилей - в проломах одежды, вызванных снижениемпрочности переувлажненных грунтов. 2.1.2. Внешними признаками пучинистых мест в зимний период являются неравномерноеподнятие участков покрытия, образование отдельных бугров или группы бугров напокрытии, развитых по площади проезжей части с различной степеньюинтенсивности. Значительная часть из них, как правило, имеет сетку трещин,концентрирующуюся у вершины бугров пучения, которые разрушают покрытие наотдельные куски различной величины и формы. Образование пучин может развиватьсякак по ширине проезжей части, так и вдоль нее. Иногда пучины в большей степениразвиваются на обочинах, и их поднятие может оказаться больше чем в зонепроезжей части. В весенний период после схода снега на пучинистых участкахмогут появляться влажные пятна, наблюдается иногда выход вместе с водой мелкихчастиц дренирующего слоя или грунта земляного полотна, а также волнообразныеколебания дорожной конструкции при наезде транспортных средств. Эти участкиимеют, как правило, значительно пониженную прочность и интенсивно разрушаются(образование выбоин, просадок и т.д.). 2.1.3. По относительному превышению пучинистых участков (по сравнению с зонойравномерного пучения) их делят на: бугры, впадины, перепады. Рис. 1. Разновидности пучин: а -равномерное пучение; б - бугор пучения; в - впадина; г -перепад; 1- положение дорожной одежды после пучения; 2 - то же, до пучения; lр,lб, lв, lп- величины соответственно равномерного пучения, бугра пучения, впадин,перепада. Бугром называют вспученный локальный участок. Впадиной называютлокальный участок с меньшим по сравнению с равномерным или нулевым поднятием, аграницу между двумя зонами равномерного пучения с разной высотой поднятия -перепадом. 2.1.4. Наиболее пучиноопасными являются насыпи и выемки в пылеватых грунтах.Кроме того, опасны с позиций пучинообразования по: а) гидрологическим игидрогеологическим признакам: - равнинные участки с поверхностнымзастоем воды в придорожной полосе; - то же, сторфо-растительной прослойкой в основании насыпи; - то же с высокорасположенным горизонтом грунтовых вод; б) по орографическим,грунтовым, конструктивным и технологическим признакам: - выпуклые и вогнутыепереломы продольного профиля; - затяжные уклоныавтомобильных дорог; - места пересечениямикрологов, узких складок местности; - места примыкания съездовили других нарушений режима потока поверхностной воды по кюветам или боковымканавам; - места водосбросов, малыхискусственных сооружений; - места выхода грунтовых иналедных вод; - места с дефектами пристроительстве: перебор в скальной выемке, неправильное взаиморасположениегрунтов в насыпи и т.д.; - места пересеченияавтомобильных дорог с подземными инженерными коммуникациями; - места натечныхпромышленно-хозяйственных вод и стоков. 2.2. ВЫЯВЛЕНИЕ УЧАСТКОВ ПУЧИНООБРАЗОВАНИЯ И ИХ ОБСЛЕДОВАНИЕ 2.2.1. Выявление и обследование пучинистых участков на предварительной стадиипроводят визуальным осмотром дороги в весенний период после того, как покрытиеочистилось от снега. Существование пучин наданном участке дороги определяют по наличию характерных деформаций (см. пп. 2.1.2и2.1.3). При обследовании в летнийпериод выявление пучинистых участков возможно по наличию характерных трещин(см. п. 2.1.2). 2.2.2. Работы по п. 2.2.1. проводят для определения характера поражения участков дорогипучинами, степени их развития, состояния покрытия; оценивают возможные причиныобразования пучин (состояние водоотвода, наличие общей трещиноватости покрытияпроезжей части, состояние обочин, рельеф местности и т.д.), необходимостьвведения неотложных мероприятий (закрытие дороги, ограничение движения и т.д.)для исключения интенсивного разрушения дорожной конструкции. 2.2.3. После выявления пучинистого участка ему присваивают номер и определяютего протяженность (от КМ+..... до КМ+). 2.2.4. По данным паспорта дороги и проектным данным на обследуемом участкевыясняют дополнительные данные (толщину конструктивных слоев дорожной одежды,наличие и характеристики дренирующего слоя, вид подстилающего грунта, уровеньгрунтовых вод и т.д.). 2.2.5. По результатам анализа данных предварительного обследованияустанавливают источники переувлажнения грунта на пучинистом участке дороги. Дляэтого нужно определить по приведенным ниже номограммам величину пучения грунтана этом участке при различных источниках увлажнения (атмосферные осадки,поверхностные и подземные воды, если они имеются) и сравнить эти величины сдопустимыми значениями. При получении величины пучения более допустимогозначения рассматриваемый источник увлажнения может быть источникомпереувлажнения грунта. При наличии мест вогнутыхпереломов профиля на участках с затяжными продольными уклонами (более 30%)определяют величину пучения грунта при 2-м типе увлажнения рабочего слояземляного полотна. При получении величины пучения более допустимого значенияисточником переувлажнения является вода, перемещающаяся в дренирующем слое сверховой стороны. При наличии верховодки илигрунтовых вод определяют величину пучения грунта при минимально возможном (поданным обследования участка дороги) расстоянии от поверхности этих вод до низадорожной одежды. При получении величины пучения грунта более допустимогозначения подземные воды являются источником переувлажнения грунта рабочего слояземляного полотна. Для устранения источникапереувлажнения грунта назначают мероприятия по борьбе с пучинами (см. п. 3.2настоящей работы). 2.2.6. Если на стадии предварительного обследования или с помощью номограмм(см. п. 2.2.5) не удается установитьпричины образования пучин и выбрать мероприятия для их ликвидации, топроводится детальное обследование согласно методике, изложенной в приложении 1. 2.2.7. По результатам детального обследования определяются: - максимальная величинапучения, hпуч. макс.; - минимальная величинапучения, hпуч. мин.; - величина пучения в даннойточке, hпуч.; - средняя величина пучения,hпуч. ср.; - относительная деформацияпучения, Еfh; - коэффициентнеравномерности пучения, Кнер. пуч.; - вид грунтов земляногополотна и его основания, их влажность и другие показатели; - гидрогеологическиеусловия; - конструкция дорожнойодежды и её модуль упругости. 2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПУЧЕНИЯ ПО НОМОГРАММАМ Для определения величиныпучения по номограммам необходимы следующие исходные данные: - географическоеместоположение рассматриваемого участка дороги; - конструкция существующейдорожной одежды (наименование и толщина слоев); - тип увлажнения рабочегослоя земляного полотна (1, 2 или 3-й) и глубина залегания подземных вод от низадорожной одежды на пучинистом участке дороги; - наименование грунтаземляного полотна на пучинистом участке дороги. При залегании грунтов разныхтипов в пределах глубины промерзания следует включать в расчет показателигрунта с наибольшей степенью пучинистости. К пучинистым грунтам относятся:супесь песчанистая, суглинок тяжелый песчанистый, глина. К сильнопучинистымгрунтам относятся: песок пылеватый, супесь пылеватая, суглинок тяжелыйпылеватый. К чрезмерно пучинистым грунтам относятся: супесь пылеватая ссодержанием песчаных частиц менее 20% по массе, суглинок легкий пылеватый. Первый тип увлажнениярабочего слоя земляного полотна следует принимать в том случае, когдаповерхностные воды находятся на безопасном расстоянии от подошвы насыпи (см. табл. 7),а подземные воды залегают на глубине более 3 м от низа дорожной одежды. К первому типу увлажненияследует также относить выемки с продольным уклоном 20%о и более при условиизалегания подземных вод на глубине более 3 м от низа дорожной одежды. В расчетследует принимать максимально возможный осенний уровень подземных вод передпромерзанием, установленный по данным разовых замеров на период изысканий ипрогнозов, составляемых институтом ВСЕГИНГЕО. Второй тип увлажнениярабочего слоя земляного полотна следует принимать в том случае, когдарасстояние от подошвы насыпи до уреза воды на участке местности с необеспеченнымстоком менее величин, приведенных в табл. 7, а подземные водызалегают на глубине более 3 м от низа дорожной одежды. Ко второму типуувлажнения следует также относить выемки с продольным уклоном менее 20%о приусловии залегания подземных вод на глубине более 3 м от низа дорожной одежды. Третий тип увлажнениярабочего слоя земляного полотна следует принимать в том случае, когда подземныеводы залегают на глубине 3 м и менее от низа дорожной одежды. Расчет величины пучениягрунта (hпуч, см) проводят в следующем порядке. 1. Определяют по карте (рис. 2) номер изолинии, котораяпроходит через рассматриваемый участок дороги. При расположении участка междуизолиниями определяют номера двух изолиний. 2. Вычисляют термическое сопротивление существующей дорожной одежды Rод(0), м2 К/Вт (1) где nод - количество конструктивныхслоев дорожной одежды; hод(i)- толщина отдельного слоя, м; од(i)- коэффициент теплопроводности отдельных слоев в мерзлом состоянии,Вт/(мК). В расчет следует включатьфактические замеренные значения од(i).При отсутствии таких данных допускается включать в расчет значения од(i)приведенные в табл.1. 3. Вычисляют величину равную отношению Rод(тр)/(КодКувл), принимая Rод(тр)= Rод(0), где Коди Кувл - коэффициенты, приведенные в табл. 2. Рис. 2. Карта изолинийтребуемых значений термического сопротивления дорожной одежды: I - Х - номера изолиний; 1 - граница сплошногораспространения вечномерзлых грунтов; 2 - то же, островного (глубиной до 25 м);3 - северный полярный круг Таблица 1 Материал Цементобетон Асфальтобетон: горячий плотный Пористый высокопористый, в том числе битумопесчаная смесь Одномерный гранитный щебень, обработанный вязким битумом Слабопрочные известняки, укрепленные известью Песок укрепленный 6-10% цемента, разномерный 10% цемента, мелкий одномерный Супесь укрепленная 10% битумной эмульсией Коэффициент теплопроводности од(i) Вт/ (м К ) 1,74 1,40 1,25 1,05 1,28 1,16 1,86 1,62 1,45 Материал 8-10% цемента Суглинок укрепленный: 6-12% цемента 2-6% цемента и 6-2% извести Щебень: из гранита из известняка Гравий Гравийно-песчаная смесь Песок крупный (мерзлый) Песок средней крупности (мерзлый) Коэффициент теплопроводности од(i) Вт/ (м К ) 1,51 1,45 1,33 1,86 1,39 1,86 2,10 2,15 2,00 Таблица 2 № изолинии на карте (рис. 2) I II III IV V VI VII VIII IX X Значение коэффициента Код при сроке службы дорожной одежды 10 лет 20 лет 0,85 1,0 0,85 1,0 0,90 1,0 0,90 1,0 0,90 1,0 0,95 1,0 0,95 1,0 0,95 1,0 0,95 1,0 0,95 1,0 Значение коэффициента Кувл при типе увлажнения рабочего слоя земляного полотна 1 тип увлажнения 2 и 3 типы увлажнения 0,85 1,0 0,65 1,0 0,55 1,0 0,45 1,0 0,40 1,0 0.35 1,0 0,30 1,0 0,30 1,0 0,25 1,0 0,25 1,0 4. Определяют по номограмме (рис. 3) глубину промерзанияземляного полотна от низа дорожной одежды (hпр(доп), см) в зависимости отвеличины Rод(тр)/(Код Кувл)по п. 3. В расчет включают кривую,соответствующую номеру изолинии на карте, которая проходит черезрассматриваемый участок дороги. На номограмме (рис. 3) приведены ориентировочныезначения глубин промерзания земляного полотна (hпр(доп), см). Точность ихдостаточна для учета влияния давления от веса мерзлых слоев земляного полотнана пучение грунта. Указанные значения hпр(доп.)на номограмме даюттакже представление о допустимой глубине промерзания, при которой пучение непревышает допустимых значений. 5. Определяют значение показателя пучинистости грунта (Спуч)по табл. 3. При наличии грунтов особых разновидностей и принеобходимости более точного определения указанного показателя следуетиспользовать формулу (2) где Efh - относительная деформацияпучения грунта в %, определяемая по ГОСТ2862290 "Грунты. Метод лабораторного определения степенипучинистости" при непрерывном подтоке воды к образцу, на котором нетнагрузки; Спуч(табл) - табличное значение показателя пучинистостигрунта в местах расположения изолинии на карте, проходящей черезрассматриваемый участок дороги (табл. 3); - табличное значениепоказателя пучинистости грунта в местах расположения изолинии № IV на карте (рис. 2). Таблица 3 № изолинии на карте (рис. 2) Значение показателя Спуч(табл) для грунтов: Пучинистых Сильно пучинистых Чрезмерно пучинистых № изолинии на карте (рис. 2) I II III IV V VI VII VIII IX X Значение показателя Спуч(табл) для грунтов: Пучинистых Сильно пучинистых Чрезмерно пучинистых 1,40 2,10 2,80 1,25 1,85 2,50 1,10 1,65 2,20 1,00 1,50 2,00 0,90 1,35 1,80 0,80 1,20 1,60 0,70 1,05 1,40 0,60 0,90 1,20 0,55 0,80 1,10 0,50 0,75 1,00 Рис. 3. Номограмма дляопределения величины пучения грунта hпуч и требуемого термического сопротивления дорожной одежды Rод(тр): I - Х - номера изолиний на карте (рис. 2); 1 - кривая расчета для 1-го и2-го типов увлажнения рабочего слоя земляного полотна; Н - глубина залегания подземных вод от низа дорожной одежды; hпр(доп) - допустимая глубина промерзания грунта; Спуч - показатель пучинистости грунта (табл. 3); Ср - значение коэффициента в табл. 4. 6. Определяют значение коэффициента Ср, учитывающего влияниедавления от веса дорожной одежды и мерзлых слоев земляного полотна на величинупучения грунта. Этот коэффициент устанавливают по табл. 4 в зависимости от толщиныдорожной одежды (hод,м) и глубины промерзания земляного полотна (hпр(доп), см). При толщине дорожной одежды,отличающейся от указанных в табл. 4, значение Ср следует приниматьпо интерполяции между соответствующими величинами. Таблица 4 Значение коэффициента Ср в зависимости от толщины дорожной одежды (hод, м ) и допустимой глубины промерзания земляного полотна (hпр(доп), см) hод= 0,5 hод = 1,0 hод = 1,5 hод = 2,0 Грунт hпр(доп) hпр(доп) hпр(доп) hпр(доп) 0-50 51-100 >100 0-100 >100 0-100 >100 0-100 >100 Песок пылеватый 0,60 0,55 0,50 0,50 0,45 0,45 0,40 0,40 0,35 Супесь легкая песчанистая 0,70 0,65 0,60 0,60 0,55 0,55 0,50 0,50 0,45 Супесь пылеватая 0,75 0,70 0,65 0,65 0,60 0,60 0,55 0,55 0,50 Суглинок легкий песчанистый, суглинок 0,80 0,75 0,70 0,70 0,65 0,65 0,60 0,60 0,55 легкий пылеватый Суглинок тяжелый песчанистый, суглинок 0,85 0,80 0,75 0,75 0,70 0,70 0,65 0,65 0,60 тяжелый пылеватый, глина Таблица 5 Допустимая глубина промерзания от низа дорожной одежды, hпр(доп), см Значения коэффициента Сдоп при толщине дорожной одежды (hод, м) hод = 0,5 hод = 1,0 hод = 1,5 hод = 2,0 Допустимая глубина промерзания от низа дорожной одежды, hпр(доп), см 0-50 51-100 >100 Значения коэффициента Сдоп при толщине дорожной одежды (hод, м) hод = 0,5 hод = 1,0 hод = 1,5 hод = 2,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,1 1,2 1,0 1,1 1,2 1,3 7. Определяют по номограмме (рис. 3) значение выражения A = hпуч/(Спуч Ср)в см в зависимости от величиныRод(тр)/(Код Кувл) (см. п. 3), номера изолинии на карте (рис. 2), типа увлажнения рабочегослоя земляного полотна и глубины залегания подземных вод (Н, м) от низа дорожной одежды. 8. Вычисляют величину пучения грунта в см: hпуч= А·Спуч Ср. (3) При расположениирассматриваемого участка дороги между изолиниями на карте ( рис. 2)определяют два значения hпуч, соответствующих этим изолиниям.Искомое значение hпуч определяют методом интерполяции в зависимостиот расстояния рассматриваемого участка до одной из изолиний. 3. ПРОТИВОПУЧИННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ 3.1.Противопучинные мероприятия (кроме полной и частичной замены грунтов)направлены на снижение влажности грунтов или на их теплоизоляцию. 3.2. Взависимости от источников переувлажнения грунтов земляного полотна предлагаютсяследующие мероприятия по улучшению водно-теплового режима и повышению несущейспособности земляного полотна, представленные в табл. 6. Таблица 6 Тип Источники Условия отнесения к данному типу Вид мероприятий пучин переувлажнения пучин I Атмосферные осадки, Отсутствие дренирующих слоев Ремонт покрытия, планировка и поступающие через дорожной одежды, устройств по гидроизоляция обочин; отвод воды покрытие и обочины при отводу воды из слоев дорожной из слоев дорожной одежды из их неудовлетворительном одежды из зернистых материалов, зернистых материалов состоянии (один источник выход из дренирующих слоев и переувлажнения грунтов) устройств закрыт глинистым грунтом. Поверхностные воды находятся на безопасном расстоянии (см. табл. 7). Подземные воды залегают на безопасной глубине II Вода, перемещающаяся в Места вогнутых переломов профиля Поперечный дренаж мелкого дренирующем слое с на участках с затяжными заложения; поперечный трубчатый верховой стороны (один продольными уклонами (более 30%о). дренаж; поперечный трубчатый источник переувлажнения Поверхностные воды находятся на дренаж совместно с продольными грунтов) безопасном расстоянии (см. табл. 7). трубчатыми дренами Подземные воды залегают на безопасной глубине III Поверхностная вода на Расстояние от подошвы насыпи до Профилирование и ремонт участках местности с уреза поверхностной воды менее кюветов; уполаживание откосов необеспеченным стоком величины, приведенной в табл. 7. насыпи; (один источник Уклон кюветов в выемках менее 20%о. устройство берм; устройство в переувлажнения грунтов) Отсутствует перемещение воды в подошве насыпи экрана из дренирующем слое с верховой водонепроницаемого грунта; стороны. Подземные воды залегают на повышение высоты насыпи; безопасной глубине устройство морозозащитного (дренирующего) или теплоизолирующего слоя; устройство гидроизолирующей или капилляропрерывающей прослойки Тип Источники Условия отнесения к данному типу Вид мероприятий пучин переувлажнения пучин IV Подземные воды Расстояние от низа дорожной одежды Устройство траншейного дренажа (верховодка или до уровня подземных вод менее (подкюветного или грунтовые воды) (один безопасной глубины залегания этих прикромочного); повышение источник переувлажнения вод. Отсутствует перемещение воды в высоты насыпи; грунтов) дренирующем слое с верховой устройство морозозащитного стороны. Поверхностные воды (дренирующего) слоя; устройство находятся на безопасном расстоянии гидроизолирующей и капилляропрерывающей прослоек; устройство теплоизолирующего слоя При сочетании различных типов пучин принимаются теже виды мероприятий, которые предлагаются для отдельных типов пучин. Значения"безопасных" расстояний, при которых поверхностные воды не оказываютсущественного влияния на влажность грунтов под дорожной одеждой, даны в табл. 7для случая, когда эти воды находятся на поверхности земли только весной иосенью, а летом их нет (отсутствуют не менее 2/3 летнего периода). Указанныезначения "безопасных" расстояний действительны при высоте насыпи неболее 1,5 м. Таблица 7 Грунт Наименование грунта Число пластичности Супесь песчанистая, 1 супесь песчанистая, 3 супесь пылеватая, 5 супесь пылеватая 7 Суглинок легкий песчанистый, 7,1 - 12 суглинок легкий пылеватый Суглинок тяжелый пылеватый 12,1 - 17 Суглинок тяжелый песчанистый 12,1 -17 Глина легкая пылеватая 17,1 -27 Глина легкая песчанистая 17,1 -27 Глина тяжелая >27 Безопасное расстояние от уреза воды на поверхности земли до подошвы насыпи, м 10 9 7 5 5 5 4 4 3 2 "Безопасную" глубину залегания подземныхвод от низа дорожной одежды при различных допустимых значениях пучения грунтов определяютпо номограмме, приведенной в разделе 2.3. 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙПО БОРЬБЕ С ПУЧИНАМИ 4.1. Эффективность того или иного мероприятия по борьбе с пучинами оцениваютс помощью коэффициентов снижения пучения Кc, значениякоторых представлены в табл. 8.1 - 8.19. 4.2. Для определения величины пучения hпуч.кон. после проведениятого или иного мероприятия необходимо исходную величину пучения hпуч., определяемую на стадииобследования (см. раздел 2), помножить на коэффициентснижения пучения Кс hпуч.кон.=Кс hпуч.. Независимо от результатоврасчета нужно принимать значение h пуч.кон. не менее ожидаемойвеличины пучения на участке 1-го типа увлажнения рабочего слоя земляногополотна, которую вычисляют по формуле (3). 4.3. Значения коэффициентов снижения пучения даны в табл. 8.1-8.16 для различныхдорожно-климатических зон (ДКЗ), типов увлажнения рабочего слоя земляногополотна и типов грунтов. Грунты объединены в следующие типы: 1 -супесь песчанистая, супесь пылеватая; 2 -суглинок легкий песчанистый, суглинок тяжелый песчанистый, суглинок легкийпылеватый; 3 -суглинок тяжелый пылеватый, глины. 4.4. Значения коэффициентов снижения пучения даны для осредненных условий.При необходимости уточнения значений коэффициентов для конкретных условий ихрасчет можно выполнить по программе ЭВМ по регулированию водно-тепловогорежима, разработанной ГП Росдорнии и Союздорнии на основе "Пособия попроектированию методов регулирования водно-теплового режима верхней частиземляного полотна (к СНиП 2.05.02-85)". 4.5. В качестве одного из мероприятий по борьбе с пучинами рассматриваютсяремонт покрытия и ремонт обочин. Коэффициенты снижения пучения для этихмероприятий представлены для трех различных случаев состояния покрытия проезжейчасти и обочин до проведения ремонта: хорошее состояние покрытия -неудовлетворительное состояние обочин; неудовлетворительное состояние покрытия-хорошее состояние обочин; неудовлетворительное состояние покрытия-неудовлетворительное состояние обочин. Коэффициенты показывают снижениевеличины пучения при приведении в хорошее состояние покрытия и обочин. 4.6. Под неудовлетворительным состоянием покрытия следует понимать наличиечастых поперечных или косых трещин, сетки трещин, выбоин или других дефектов,нарушающих целостность покрытия по всей его толщине и расположенных черезрасстояние в пределах 10 м. При расположении таких дефектов через расстояние1020 м значение коэффициентов снижения пучения следует принимать как среднеемежду табличной величиной и 1,0. 4.7. Под ремонтом покрытия следует понимать заделку всех трещин и другихдефектов, поверхностную обработку и усиление покрытия. 4.8. Под ремонтом обочины следует понимать ее гидроизоляцию, устройствоасфальтобетонного покрытия или ремонт старого асфальтобетонного покрытия по п.4.7. 4.9. Дренажные сооружения (прикромочный дренаж, поперечные прорези и др.),играют существенную роль в снижении влажности, восстановлении несущейспособности земляного полотна и повышении прочности дорожных одежд.Коэффициенты снижения величины пучения при использовании этого мероприятия даныв зависимости от вида грунтов земляного полотна, дорожно-климатической зоны итипа увлажнения рабочего слоя. Коэффициент снижения пученияв результате проведения ремонта покрытия и обочин во П ДКЗ Таблица8.1 Кс для следующих групп грунтов: Состояние до ремонта: проезжая часть / обочина 1 2 1 тип увлажнения рабочего слоя Хор. / Неуд. 0,06 0,25 0,06 0,11 Неуд. / Хор. 0.12 0,22 0,17 0,14 Неуд. / Неуд. 0,06 0,22 0,06 0,11 2 тип увлажнения рабочего слоя, УГВ 2 м Хор. / Неуд. 1,00 0,95 0,92 0,90 Неуд. / Хор. 1,00 0,95 0,92 0,90 Неуд. / Неуд. 1,00 0,95 0,92 0,90 3 0,80 0,65 0,33 0,14 0,33 0,11 1,00 0,95 1,00 0,86 1,00 0,86 Кс для следующих групп грунтов: Состояние до ремонта: проезжая часть / обочина 1 2 3 тип увлажнения рабочего слоя, УГВ 3 м Хор. / Неуд. 0,73 0,63 Неуд. / Хор. 0,70 0,63 Неуд. / Неуд. 0,70 0,60 3 0,63 0,85 1,00 0,85 0,81 0,85 Примечания:1. Уровень грунтовых вод (УГВ) дан от низа дорожной одежды. 2. В верхней строке представлены данные при коэффициентеуплотнения 0,95, в нижней - при 0,90. Коэффициент снижения пученияв условиях II ДКЗ 1 типа увлажнения рабочегослоя Таблица 8.2 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Кс для следующих групп грунтов: 2 0,25 0,20 0,22 0,20 0,15 0,10 1 0,07 0,07 0,06 0,06 0,14 0,13 3 0,60 0,87 0,53 0,85 0,71 0,40 Коэффициент снижения пученияв условиях II ДКЗ 2 типа увлажнения рабочегослоя Таблица 8.3 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод 1 1,00 1,00 0,90 0,90 1,00 1,00 0,04 0,04 Кс для следующих групп грунтов: 2 1,00 1,00 0,90 0,90 1,00 1,00 0,10 0,05 3 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,50 0,10 Коэффициент снижения пученияв условиях II ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 1 м Таблица 8.4 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м 1 1,00 0,97 0,97 0,95 1,00 1,00 1,00 1,00 0,77 0,77 0,13 0,03 Кс для следующих групп грутов: 2 1,00 1,00 0,97 0,95 1,00 1,00 1,00 1,00 0,89 0,89 0,54 0,50 3 1,00 1,00 0,98 0,98 1,00 1,00 1,00 1,00 0,70 0,70 0,69 0,53 Коэффициентснижения пучения в условиях II ДКЗ 3типа увлажнения рабочего слоя, УГВ 2 м Таблица 8.5 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м 1 1,00 0,97 0,97 0,95 1,00 0,97 0,92 0,92 0,63 0,27 0,06 0,03 Кс для следующих групп грунтов: 2 1,00 0,95 0,97 0,93 1,00 0,95 0,59 0,56 0,74 0,47 0,53 0,21 3 1,00 0,95 0,97 0,93 1,00 0,95 0,60 0,56 0,62 0,47 0,62 0,47 Коэффициент снижения пученияв условиях II ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 3 м Таблица 8.6 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м Кс для следующих групп грунтов: 2 3 0,93 0,95 0,87 0,89 0,90 0,90 0,80 0,87 0,93 1,00 0,92 1,00 0,70 1,00 0,57 0,85 0,57 0,70 0,50 0,58 0,14 0,35 0,10 0,12 Коэффициент снижения пученияв результате проведения ремонта покрытияи обочин в III ДКЗ Таблица 8.7 Кс для следующих групп грунтов: 1 2 1 тип увлажнения рабочего слоя 0,08 0,27 0,17 0,10 0,19 0,15 0,17 0,19 0,08 0,14 0,07 0,09 3 тип увлажнения рабочего слоя, УГВ 2 м 0,90 0,68 0,80 1,00 0,90 0,72 0,80 0,77 0,90 0,72 0,80 0,77 3 тип увлажнения рабочего слоя, УГВ 3 м Состояние до ремонта: проезжая часть/обочина Хор./ Неуд. Неуд./ Хор. Неуд./ Неуд. Хор./ Неуд. Неуд./ Хор. Неуд./Неуд. 3 0,50 0,17 0,12 0,06 0,12 0,06 0,89 0,78 0,80 0,61 0,80 0,61 Состояние до ремонта: проезжая часть/обочина Неуд./ Хор. 1 - Неуд/ Неуд. - Хор./ Неуд. Кс для следующих групп грунтов: 2 0,76 0,14 0,61 0,15 0,61 0,14 3 0,86 0,50 0,85 0,49 0,86 0,49 Коэффициент снижения пученияв условиях III ДКЗ 1 типа увлажнения рабочегослоя Таблица 8.8 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези 1 0,80 0,80 0,75 0,75 0,80 0,71 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 0,78 0,67 0,91 0,52 0,73 0,65 0,90 0,50 0,78 0,67 1,00 0,96 Коэффициент снижения пученияв условиях Ш ДКЗ 2 типа увлажнения рабочегослоя Таблица 8.9 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод 1 1,00 1,00 0,98 0,98 1,00 1,00 0,07 0,09 Кс для следующих групп грунтов: 2 1,00 1,00 0,98 0,98 1,00 1,00 0,05 0,07 3 1,00 1,00 0,98 0,98 1,00 1,00 0,09 0,03 Коэффициент снижения пученияв условиях III ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 1 м Таблица 8.10 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м 1 0,99 1,00 0,95 0,98 0,99 1,00 1,00 1,00 0,46 0,37 0,10 0,05 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 1,00 1,00 1,00 1,00 0,98 0,98 0,98 0,98 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,93 1,00 0,92 0,99 0,49 0,83 0,77 0,75 Коэффициент снижения пученияв условиях III ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 2 м Таблица 8.11 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м 1 0,96 0,93 0,93 0,90 0,96 0,97 0,82 0,80 0,22 0,12 0,07 0,06 Кс для следующих групп грунтов: 2 0,99 1,00 0,95 0,98 0,99 1,00 0,67 0,96 0,70 0,57 0,09 0,07 3 0,98 1,00 0,95 0,93 0,98 1,00 0,70 0,52 1,00 0,39 0,44 0,03 Коэффициент снижения пученияв условиях III ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 3 м Таблица 8.12 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м Кс для следующих групп грунтов: 2 3 0,94 0,92 0,38 0,76 0,92 0,90 0,37 0,70 0,98 0,92 0,39 0,76 0,50 0,61 0,18 0,33 0,56 0,51 0,39 0,21 0,10 0,14 0,39 0,09 Коэффициент снижения пученияв результате проведения ремонта покрытияи обочин в IV ДКЗ Таблица 8.13 Кс для следующих групп грунтов: Состояние до ремонта: проезжая часть/обочина 1 2 1 тип увлажнения рабочего слоя Хор./ Неуд. 0,03 0 0,04 0,30 Неуд./ Хор. 0,05 0,05 0,07 0,03 Неуд./ Неуд. 0,03 0,05 0,03 0,03 3 тип увлажнения рабочего слоя, УГВ 2 м Хор./ Неуд. 1,00 1,00 0,98 1,00 Неуд./ Хор. 0,97 0,86 0,93 0,77 Неуд./Неуд. 0,97 0,86 0,93 0,77 3 тип увлажнения рабочего слоя, УГВ 3 м Хор./ Неуд. 1,00 1,00 Неуд./ Хор. 0,90 1,00 Неуд./ Неуд. 0,90 3 0,09 0,20 0,08 0,10 0,07 0,10 0,98 0,92 0,98 0,93 0,98 0,93 0,93 1,00 0,78 0,50 0,74 Состояние до ремонта: проезжая часть/обочина 1 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 0,67 0,50 Коэффициент снижения пученияв условиях IV ДКЗ 1 типа увлажнения рабочегослоя Таблица 8.14 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези 1 0,57 0,67 0,53 0,63 0,71 0,75 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 0,25 0,17 0,20 0 0,22 0,15 0,18 0 0,50 0 0,50 0 Коэффициент снижения пученияв условиях IV ДКЗ 2 типа увлажнения рабочегослоя Таблица 8.15 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод 1 1,00 1,00 0,95 0,95 1,00 1,00 0,005 0,01 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 1,00 1,00 1,00 1,00 0,95 0,95 0,95 0,95 1,00 1,00 1,00 1,00 0,005 0,01 0,025 0,01 Коэффициент снижения пученияв условиях IV ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 1 м Таблица 8.16 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м 1 1,00 1,00 0,95 0,95 1,00 1,00 1,00 1,00 0,26 0,18 0,005 0,01 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 1,00 0,95 1,00 1,00 0,95 0,93 0,95 0,95 1,00 0,90 1,00 1,00 0,50 0,61 0,20 0,35 0,95 0,80 1,00 1,00 0,15 0,30 0,67 0,01 Коэффициент снижения пученияв условиях IV ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 2 м Таблица 8.17 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж 1 1,00 0,97 1,00 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,99 Противопучинные мероприятия 1 0,95 1,00 0,98 0,90 0,95 0,03 0,02 0,001 0,01 Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м Кс для следующих групп грунтов: 2 0,98 1,00 1,00 0,97 0,97 0,58 1,00 0,002 0,002 3 0,98 1,00 1,00 0,98 0,98 0,80 1,00 0,32 0,01 Коэффициент снижения пученияв условиях IV ДКЗ 3 типа увлажнения рабочегослоя, УГВ 3 м Таблица 8.18 Кс для следующих групп грунтов: 2 3 1,00 0,93 1,00 1.00 1,00 0,92 1,00 1,00 1,00 0,93 1,00 1,00 0,46 0,68 0,35 0,34 0,04 0,93 0,002 0,75 0,01 0,28 0,002 0,02 Противопучинные мероприятия Продольные прикромочные трубчатые дрены Прикромочный траншейный дренаж Поперечные прорези Отвод поверхностных вод Увеличение высоты насыпи на 0,5 м Увеличение высоты насыпи на 1,0 м Коэффициент снижения пученияв условиях 3 типа увлажнения рабочегослоя, после понижения УГВ Таблица 8.19 ДКЗ Исходный УГВ (осенний) м УГВ после его понижения, м II 0,30 0,5 0,30 1,0 0,50 1,0 0,30 0,5 0,30 1,0 0,50 1,0 0,30 0,5 0,30 1,0 0,50 1,0 III IV Кс для следующих групп грунтов: 1 2 3 0,83 0,86 0,78 0,80 0,82 0,75 0,64 0,40 0,38 0,60 0,37 0,35 0,76 0,47 0,50 0,71 0,45 0,45 0,80 0,85 0,71 0,79 0,83 0,70 0,65 0,38 0,53 0,60 0,35 0,50 0,81 0,45 0,74 0,79 0,42 0,71 0,76 0,84 0,68 0,72 0,82 0,65 0,72 0,30 0,51 0,70 0,28 0,49 0,94 0,35 0,76 0,92 0,33 0,72 5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ НА ПУЧИНИСТЫХ УЧАСТКАХ 5.1. После улучшения или восстановления несущей способности земляногополотна на пучинистых участках автомобильной дороги необходимо восстановитьпрочность дорожной одежды и проверить ее морозоустойчивость. Расчет конструкции дорожнойодежды на прочность следует проводить согласно п. 1.8. 5.2. При расчете конструкции дорожной одежды на прочность иморозоустойчивость следует учитывать новые прочностные показатели грунтаземляного полотна и новое положение поверхностных и подземных вод послезапроектированных мероприятий по земляному полотну. Новые расчетные значениямодуля упругости грунта рабочего слоя земляного полотна представлены в табл. 10. 5.3. На участках полного переустройства дорожной одежды повышение несущейспособности земляного полотна может быть достигнуто путем восстановлениянормативной плотности рабочего слоя земляного полотна. Толщина уплотняемогослоя грунта должна быть не менее 1,2 м от поверхности покрытия. Коэффициентуплотнения грунта в этом слое должен быть не менее 0,98 от максимальнойплотности по ГОСТ 22733-90. Для обеспечения такихтребований, как правило, нужно: удалить переувлажненный и разуплотненный грунтдо глубины не менее 1,2 м от поверхности покрытия; уложить гидроизолирующийслой по поверхности подстилающего грунта на высоте не менее 0,2 м отповерхности земли; подсушить или найти другой грунт с влажностью, отличающейсяот оптимальной не более, чем указано в табл. 9, уложить и уплотнить этотгрунт до указанной плотности по всей глубине рабочего слоя земляного полотна. Таблица 9 Грунты Пески пылеватые, супеси песчанистые Супеси пылеватые Суглинки легкие песчанистые и легкие пылеватые Суглинки тяжелые песчанистые и тяжелые пылеватые Отклонения от оптимальной влажности 0,80- 1,35 0,80 - 1,25 0,85-1,15 0,90- 1,05 Повышение несущейспособности рабочего слоя земляного полотна может быть достигнуто путем укладкипод дорожной одеждой армирующей прослойки из геотекстильного материала. В этомслучае не требуется удаление грунта, а только его уплотнение с поверхности домаксимальной величины, соответствующей его влажности. Укладка армирующихпрослоек возможна на пучинистых участках с влажностью грунта не более 0,9 отграницы текучести. В зависимости от видапроведенных мероприятий на пучинистых участках дороги расчетные значения модуляупругости грунта следует принимать по табл. 10. 5.4. При недостаточности морозоустойчивости запроектированной конструкциидорожной одежды следует рассмотреть возможные варианты использованиясуществующей дорожной одежды путем наращивания новых слоев, в т.ч. включениямероприятий по улучшению трещиностойкости нового покрытия (синтетическиематериалы, геосетки и т.д.), либо произвести расчет новой конструкции дорожнойодежды с устройством морозозащитных слоев из непучинистых грунтов, зернистых материаловили с использованием теплоизолирующих материалов по представленной нижеметодике. Таблица 10 Вид мероприятий ДорожноНаименование Расчетные значения модуля упругости грунта климатическая грунта рабочего слоя рабочего слон земляного полотна в МПа на зона земляного полотна пучинистом участке дороги В случае доуплотнения грунта под дорожной одеждой (до глубины 1,2м от поверхности покрытия) до величины не менее Ку=0,98 1 Ремонт покрытия, гидроизоляция обочин (I тип пучин); перехватывающий поперечный дренаж с верховой стороны пучинистого участка (II тип пучин); профилирование и ремонт кюветов, уполаживание откосов насыпи, устройство берм, устройство в подошве насыпи экрана из водонепроницаемого грунта (III тип пучин) 2 II III IV Уплотнение грунта под дорожной одеждой на толщину 1,2 м от поверхности покрытия с устройством гидроизолирующей прослойки на глубине не менее 1,2 м от поверхности покрытия (III и IV типы пучин) II III 3 Песок пылеватый Супесь песчанистая Суглинок легкий песчанистый, суглинок тяжелый песчанистый, глина Супесь пылеватая, суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый Песок пылеватый Супесь песчанистая Суглинок легкий песчанистый, суглинок тяжелый песчанистый, глина Супесь пылеватая, суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый Песок пылеватый Супесь песчанистая Суглинок легкий песчанистый, суглинок тяжелый песчанистый, глина Супесь пылеватая, суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый Песок пылеватый Супесь песчанистая Суглинок легкий песчанистый, суглинок тяжелый песчанистый, глина Супесь пылеватая, суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый Песок пылеватый Супесь песчанистая Суглинок легкий песчанистый, суглинок тяжелый песчанистый, глина Супесь пылеватая, суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый 4 - При наличии армирующей прослойки из При геотекстиля отсутствии Тай-пар армирующей марки 3857 прослойки под дорожной одеждой 5 6 65 46 29 - - 27 - - 70 50 36 - - 34 - - 74 52 41 - - 38 69 49 33 - - 30 - - 76 54 41 - - 40 - - Расчетные значения модуля упругости грунта рабочего слон земляного полотна в МПа на пучинистом участке дороги При наличии В случае армирующей доуплотнения ДорожноНаименование прослойки грунта под Вид мероприятий климатическая грунта рабочего слоя из При дорожной одеждой зона земляного полотна геотекстиля отсутствии (до глубины 1,2м Тай-пар армирующей от поверхности марки 3857 прослойки покрытия) до под величины не менее дорожной Ку=0,98 одеждой 1 2 3 4 5 6 IV Песок пылеватый 79 Супесь песчанистая 55 Суглинок легкий 47 песчанистый, суглинок тяжелый песчанистый, глина Супесь пылеватая, 46 суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый Устройство II Песок пылеватый 62 50 морозозащитного Супесь песчанистая 48 52 (дренирующего) слоя с Суглинок легкий 28 32 укладкой или без песчанистый, укладки армирующей суглинок тяжелый прослойки по песчанистый, глина поверхности Супесь пылеватая, 27 33 подстилающего грунта, суглинок легкий устройство пылеватый, суглинок теплоизолирующего тяжелый пылеватый слоя с укладкой или III Песок пылеватый 70 50 без укладки Супесь песчанистая 50 52 армирующей Суглинок легкий 36 32 прослойки по песчанистый, поверхности суглинок тяжелый подстилающего грунта песчанистый, глина (III и IV типы пучин); Супесь пылеватая, 34 33 устройство суглинок легкий траншейного дренажа с пылеватый, суглинок укладкой тяжелый пылеватый теплоизолирующего IV Песок пылеватый 74 50 слоя и армирующей Супесь песчанистая 52 52 прослойки или без Суглинок легкий 41 32 укладки армирующей песчанистый, прослойки под суглинок тяжелый дорожной одеждой (IV песчанистый, глина тип пучин) Супесь пылеватая, 38 33 суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый *При устройствеармирующей прослойки из другого определятьмодуль упругости грунта экспериментальным путем. геотекстильного материала следует 5.5. При проектировании мероприятий по обеспечению морозоустойчивостидорожной конструкции следует иметь в виду, что равноценные поморозоустойчивости варианты конструкций не всегда одинаковы по условиямпрочности и имеют не одинаковый запас прочности, влияющий на межремонтныесроки. Оптимальный вариантконструкции дорожной одежды в этом случае следует принимать по минимальнойсумме приведенных затрат. 5.6. Для обеспечения морозоустойчивости дорожной одежды необходимо, чтобыпучение грунтов не превышало допустимых значений в течение срока службы(периода между капитальными ремонтами) дорожной одежды. Номограммы, приведенныев разделе 2.3, позволяют определить максимальную величину пучения грунта повторяемостью1 раз в течение 10 и 20 лет. 5.7. Для расчета морозоустойчивости дорожной одежды кроме данных, указанныхв разделе 2.3, необходимы дополнительные исходные данные по соседнему здоровомуучастку дороги: - конструкция дорожнойодежды (наименование и толщина слоев); - тип увлажнения рабочегослоя земляного полотна (1, 2 или 3-й) и глубина залегания подземных вод от низадорожной одежды; - наименование грунтаземляного полотна. 5.8. Для обеспечения морозоустойчивости дорожной одежды на пучинистомучастке дороги необходимо: определить величину пучениягрунтов (hпуч(зд), см) на здоровом участке дороги; определить длину переходнойзоны (пз м) от здорового участкадороги до границы зоны, расположенной в средней части ремонтируемого(реконструируемого) участка с максимально допустимой величиной пучения грунтадля принятого типа покрытия; определить длину зоны (в, м), расположенной всредней части ремонтируемого (реконструируемого) участка дороги, в пределахкоторой величина пучения грунта равна максимально допустимой величине; определить требуемую толщинуморозозащитного слоя (hмз(а), м) в местах сопряжения со здоровымиучастками дороги; определить требуемую толщинуморозозащитного слоя (hмз(в), м) в зоне длиной в, м. Расчет ожидаемой величиныпучения грунтов на здоровом участке дороги (hпуч(зд)) следует проводить согласнометодике, приведенной в разделе2.3. Рис. 4. Схема расположенияпереходных зон при длине пучинистого участка более переходных зон Определяем длину переходнойзоны пэ. Вначале устанавливаютискомую величину предполагая, что (пз(1) +пз(2)) < пуч, где пз(1), пз(2) - длина переходной зоны вначале и в конце пучинистого участка; пуч - протяженность пучинистогоучастка дороги, м. При указанных условиях длинапереходной зоны равна (4) где hпуч(в) - заданная величина пученияна участке длиной в, см; iпуч(пз) - допустимая интенсивностьизменения величины пучения грунта в по длине переходной зоны, см/м. Величина hпуч(в) может изменяться отзначения hпуч(зд) до допустимого значения пучения грунта lдоп, указанного в п. 1.1. В расчет следует включатьследующие допустимые значения iпуч(пз), равного 0,2 см/м приустройстве асфальтобетонных покрытий. В случае получения величины(пз(1) + пз(2)) более значения пуч длина переходной зоныпринимается равнойпуч/2. Далее находим длину зоны в. Эту величину определяют поформуле в = пуч - (пз(1) + пз(2)) (5) В пределах этой зоныдопустимая величина пучения грунта lдоп равна значениям, указаннымвыше. При (пз(1) + пз(2)) > пуч нужно вычислять допустимуювеличину пучения грунта l’д в серединеремонтируемого участка по формуле (6) Рис. 5. Схема расположения переходных зон придлине пучинистого участка менее переходных зон При этом величина lдоп не может превышать значенияlдоп,приведенного выше. Определениетребуемой толщины морозозащитного слоя в местах сопряжения со здоровымиучастками дороги hмз/аи требуемой толщины морозозащитного слоя в зоне в проводится согласно методике, изложенной в приложении 6. При этом величина пучения в местахсопряжения со здоровыми участками принимается hпуч(зд), а величина пучения в зоне в принимается hпуч(в),но не более lдоп, или равной значению l’доп. Для обеспечения равномерногоизменения величины пучения от hпуч(в) или l’допдо hпуч(зд) на участке переходной зоны необходима разбивкапереходной зоны на дополнительные промежутки, для которых следует определитьвеличину допустимого пучения в соответствии с выражением li= hпуч(зд) + iпуч(пз) i (7) где li - величина допустимогопучения в точке i переходной зоны; i - расстояние от точки i дограницы здорового участка (а). Далее по величине пученияопределяется толщина морозозащитного слоя в соответствии с указанной методикойв каждой заданной точке. 5.9. В качестве морозозащитных слоев могут использоваться непучинистыематериалы слоев проектируемой дорожной конструкции. При ремонте существующейдорожной одежды на пучинистом участке и наличии в ней дренирующего слоя иудовлетворительной его работы устройство дополнительных морозозащитных слоевцелесообразно выполнять за счет слоев покрытия или верхних слоев основания дляобеспечения пропуска существующего движения. Выбор материаламорозозащитного слоя определяется на основе техникоэкономического сравнения. 6. КОНСТРУКЦИИ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЕМЛЯНОГОПОЛОТНА И ОБЕСПЕЧЕНИЮ МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯОБОЧИН 1.Гидроизоляция обочин применяется в случаях, когда обочины не укрепляются сприменением вяжущих материалов или покрытиями из асфальтобетона (1 тип пучин),а также в сочетании с другими мероприятиями. 2.Перечень основных отечественных гидроизоляционных материалов (ГМ),рекомендуемых для гидроизоляции обочин даны в приложении 2. 3. Приукреплении обочин каменным материалом по верху гидроизоляционного материала изпленок или рулонных материалов устраиваются подстилающий и защитный слоитолщиной не менее 0,1 м в плотном теле. При применении в качестве гидроизоляциинетканых материалов, обрабатываемых битумом, защитный слой можно не устраивать. 4. Приукреплении обочин засевом трав толщина защитного слоя принимается не менее 0,2м. 5. Принедостаточной ширине полотна ГМ укладку ведут с перекрытием не менее 0,3 м. 6. Приширине обочины 1 м (В) и менее гидроизоляция выполняется на полнуюширину, при ширине обочины более 3,75 м гидроизоляция выполняется на ширину неболее 3 м. ДРЕНАЖНЫЕ ПРОРЕЗИ НАОБОЧИНАХ ПОПЕРЕЧНЫЙ РАЗРЕЗ Применяется на участках снедостаточной фильтрацией или заиливания выходов дренирующего слоя на откоснасыпи, кювета, а также с целью отвода воды из дренирующего слоя в периодоттаивания земляного полотна. ПОПЕРЕЧНЫЙ ДРЕНАЖ МЕЛКОГОЗАЛОЖЕНИЯ 80° 70° 60° 0 40 %о 60 %о 80 %о ПОПЕРЕЧНЫЙ РАЗРЕЗ 1.Применяется на участках дороги с затяжными продольными уклонами, превышающими поперечные(П тип пучин), а также при снижении фильтрации дренирующего слоя дорожнойодежды. 2. Научастках вогнутых кривых и при снижении фильтрации дренирующего слоя дренажныепрорези устраиваются перпендикулярно. 3.Конструкции поперечных сечений дренажа мелкого заложения даны далее. ПОПЕРЕЧНЫЕ ДРЕНАЖИ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ 1.Глубину заложения дренажа hp определяют в соответствии сметодикой, изложенной в приложении 5, но не менее 0,4 м (тип А) и не менее 0,5 м (тип Б). 2. Вкачестве защитно-дренирующего геотекстильного материала, в которыйзакладывается щебень или гравий, рекомендуется использовать нетканые материалы,представленные в приложении 3. 3.Перфорированная асбоцементная дренажная труба принимается по ТПР 503-0-43, лист23. ПОПЕРЕЧНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ ДРЕНАЖ ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ ПО ОСИ ДОРОГИ Продольный уклон дороги, %о 30 50 70 ° 85 75 65 1. Применяетсяна границе здорового и пучинистого участков для перехвата вод дренирующего слояс верховой стороны в сочетании с устройством дренирующего (морозозащитного)слоя на пучинистом участке и позволяет уменьшить его толщину. 2.Толщина дренирующего (морозозащитного) слоя hп определяется расчетом согласно методике, изложенной вприложении 6. 3. Длинапереходного участка определяется расчетом согласно методике, изложенной в разделе 5. 4. Прииспользовании под дренирующим слоем армирующей прослойки уточняется прочностьгрунта земляного полотна согласно табл. 9. 5. Приневозможности выпуска воды из трубчатого дренажа на откос насыпи или кюветмалой насыпи и выемки устраивается продольный отвод воды до места, где возможенсброс воды на откос насыпи или кювет, по типу продольного трубчатого дренажа споперечными выпусками. Протяжение продольного трубчатого дренажа определяетсяпроектом. Конструкция продольного трубчатого дренажа и поперечных выпусковпринимается по ТПР 503-0-43, листы 23, 24. ОТВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД УПОЛАЖИВАНИЕ ОТКОСОВ УСТРОЙСТВО БЕРМЫ 1. Отводповерхностных вод применяется при III типе пучин путем устройствакюветов, кювет - резервов и отвода от бровки земляного полотна длительностоящих поверхностных вод, расположенных ближе безопасного расстояния, за счетуполаживания откосов или устройства берм. 2.Значения "безопасных" расстояний, при которых поверхностные воды неоказывают существенного влияния на влажность грунтов под дорожной одеждой, даныв табл. 7 для случая, когда эти водынаходятся на поверхности земли только весной и осенью, а летом менее 2/3летнего периода. Указанные в этой таблице значения "безопасных"расстояний даны от уреза воды на поверхности земли до подошвы насыпи высотой неболее 1,5 м. 3.Значения допустимых расстояний Lдоп. от бровки земляного полотна до уреза длительно стоящих поверхностныхвод следует определять по формуле (8). Допустимое расстояние отбровки земляного полотна до уровня длительно стоящих поверхностных вод Определяется по формуле (8) где Кф -коэффициент фильтрации для грунтов местности, м/сут; в - плотность воды, кг/м3; Wпв - полная влагоемкость грунта, доли единицы; , где гр, ск, - плотность частиц грунта иплотность скелета грунта, кг/м ; 3 Wопт - оптимальная влажность грунта, доли единицы; 1,15- коэффициент, увязывающий принятыеразмерности; t -продолжительность стояния воды на поверхности земли сут.Ориентировочно значение Кфможно принимать по табл. 11. в течение года, Таблица 11 Наименование грунта Торф слаборазложившийся Торф среднеразложившийся Торф сильноразложившийся Супесь Суглинок Глина легкая песчанистая Глина пылеватая Глина тяжелая Коэффициент фильтрации Кф м/сут 4,50-1,00 1,00-1,15 1,00-0,15 0,70-0,20 0,40-0,005 0,005 9х10-6 5х10-7 ЭКРАН ИЗ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОГОГРУНТА 1.Применяется на участках местности с необеспеченным поверхностным стоком (Ш типпучин). 2. При устройствеэкрана расчет величины пучения ведется как при 1 типе пучин (атмосферныеосадки). 3. Экранследует устраивать из глины тяжелой с числом пластичности более 27. 4. Приналичии постоянного уровня поверхностных вод минимальное возвышение верха экрана0,2 м принимается от данного уровня. 5.Величина заглубления экрана в слабоводопроницаемый грунт принимается по табл. 12. Таблица 12 Наименование слабоводопроницаемых грунтов Минимальная величина заглубления экрана (hзагл) в слабоводопроницаемый грунт при числе пластичности Наименование слабоводопроницаемых грунтов Тяжелые суглинки и глины hзагл, м Минимальная величина заглубления экрана (hзагл) в слабоводопроницаемый грунт при числе пластичности 12,1-14,0 14,1-17,0 17,1-27,0 3.5 2,5 2 ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИЙ СЛОЙ ИЗПЕНОПЛАСТА 1. Применяетсяна участках полного переустройства дорожной одежды, позволяет ограничитьпучение допустимыми нормами или полностью предотвратить промерзаниеподстилающего грунта земляного полотна. 2.Толщина теплоизолирующего слоя определяется расчетом согласно методике,изложенной в разделе 10. 3.Теплоизолирующие слои нужно располагать на глубине не менее 0,5 м отповерхности покрытия для не превышения повторяемости образования гололеда посравнению с соседними участками. 4. Длинупереходного участка, от конструкции с теплоизолирующим слоем до конструкции безтеплоизолирующего слоя, определяют расчетом согласно методике, изложенной в разделе 5. Переход осуществляетсяпутем постепенного уменьшения толщины плит пенопласта. При отсутствиипенопласта различной толщины следует укладывать плиты в шахматном порядке сокнами без плит. 5. Дляустройства теплоизолирующих слоев применяют пенопласты, удовлетворяющиеследующим требованиям: - прочность на сжатие при10%-ной линейной деформации по ГОСТ 15888-86 не менее 0,4 МПа; - предел прочности приизгибе по ГОСТ 17177-87 не менее 0,7 МПа; - водопоглощение по ГОСТ17177-87 не более 0,45%. Прикоэффициенте теплопроводности 0,028-0,032 Вт/мК расчет необходимой толщиныпенопласта проводят по номограммам согласно приложению 8. При других значенияхкоэффициента теплопроводности расчет толщины пенопласта нужно проводитьсогласно "Пособия по проектированию методов регулирования воднотепловогорежима верхней части земляного полотна" (к СНиП2.05.02-85). Пенопласт должен сохранятьсвои свойства в течение срока службы дорожной одежды. Указанным требованиямполностью отвечает пенопласт стайрофоум марки фломэйт-500 (фирмы Дау КемикалКомпани), отлично зарекомендовавший себя в условиях России (техническиепоказатели: плотность - 38 кг/м3, теплопроводность - 0,027 Вт/мК,прочность при 10%-ном сжатии - 0,5 МПа, прочность при изгибе - 0,72 МПа,водопоглощение всего листа - 0,2%, размеры: 1250х600х30мм, толщина - 40, 50,60, 80 и 100 мм). 6. Приукладке теплоизолирующего слоя непосредственно на грунт земляного полотнанеобходимо устройство выравнивающего технологического слоя из песка 3-5 см. 7. Дляповышения несущей способности земляного полотна рекомендуется укладкаармирующей геотекстильной прослойки под теплоизолирующим слоем по верхуземляного полотна. 8. На участкахвысокого расположения подземных вод с целью лучшего отвода вод изподтеплоизолирующего слоя рекомендуется укладка фильтрующего геотекстильногоматериала с коэффициентом фильтрации не менее 20 м/сут и толщиной не менее 1,5мм. ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИЕ ПРОСЛОЙКИ Размеры зерен грунта, мм 40 30 20 10 10 Допустимое содержание зерен грунта крупнее данного размера в подстилающем и защитном слоях, % Для изола Для полиэтиленовой пленки 0 35 60 0 75 25 90 45 А Применяется при I типе пучин, где источником переувлажнения грунтовявляются атмосферные осадки, при полном переустройстве дорожной одежды сустройством основания из крупнозернистых материалов. Данная конструкцияпозволяет перехватить воду, поступающую через дорожную одежду и обочины,снизить влажность рабочего слоя земляного полотна и повысить его несущуюспособность. Б Применяется на участкахместности с необеспеченным поверхностным стоком при высоком уровне стоянияподземных вод (III и IV типы пучин). Даннаяконструкция может применятся при полном переустройстве рабочего слоя земляногополотна, позволяет уменьшить толщину морозозащитного слоя за счет снижениявлажности грунта рабочего слоя земляного полотна. 1. Приустройстве гидроизолирующих прослоек следует использовать полиэтиленовую пленкутолщиной 0,2 мм, стабилизированную 2% канальной сажи, изол и материал типа"колентанш" (нетканый синтетический материал, обработанный битумом).Возможно использование других гидроизолирующих материалов, представленных вприложении 1. 2. Приукладке гидроизолирующих прослоек следует предусматривать устройствоподстилающих и защитных слоев, толщина которых должна быть не менее 0,1 м вплотном теле (кроме материалов типа "колентанш"). При использованииполиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм грунт этих слоев не должен содержатьчастиц крупнее 20 мм, изола - частиц крупнее 40 мм. Кривая зернового составагрунтов, имеющих частицы размером 5-40 мм, не должна выходить за пределыдопустимого зернового состава, представленного в таблице. АРМИРУЮЩИЕ ПРОСЛОЙКИ 1.Армирующие прослойки применяются для повышения несущей способности земляногополотна на пучинистых участках автомобильных дорог. Применение армирующихпрослоек возможно при полном переустройстве конструкции дорожной одежды с цельюустройства необходимого дренирующего, морозозащитного слоя. Армирующуюпрослойку укладывают непосредственно на грунт земляного полотна. 2.Применение данных прослоек позволяет уменьшить толщину морозозащитного(дренирующего) слоя или уменьшить толщину конструктивных слоев дорожной одеждыза счет увеличения прочностных характеристик грунта земляного полотна всоответствии с табл. 10, а также позволяет уменьшить толщину морозозащитного (дренирующего)слоя за счет устранения заиливания материала этого слоя. Возможно применение всочетании с другими мероприятиями по повышению несущей способности земляногополотна, в том числе и при устройстве теплоизолирующего слоя. 3. Вкачестве армирующих прослоек применяются защитно-дренирующие геотекстильныематериалы, перечень которых дан в приложении 3. Из импортных материаловрекомендуется геотекстильный материал тайпар марки 3857, выпускаемый фирмойДюпон. Данный материал выдерживает воздействие прямых солнечных лучей в течениенескольких месяцев. Не поддается воздействию кислот, щелочей и бактерийприродного происхождения. Температурный диапазон эксплуатации - от минус 40°Сдо плюс 100°С; удельный вес -290 г/м2; размеры: 4,50 х 100 и5,20х100 м; толщина при нагрузке до 2 кН/м2, 20 кН/м2, и200 кН/м2 составляет соответственно 0,78; 0,75 и 0,72 мм. ПОДКЮВЕТНЫЙ ТРАНШЕЙНЫЙ ДРЕНАЖ 1.Подкюветный траншейный дренаж применяется для понижения уровня грунтовых вод напучинистых участках (тип IY пучин) автомобильных дорог,где условия рельефа позволяют осуществить сброс воды из трубчатых дрен вспециальные выпускные устройства. 2.Понижение уровня грунтовых вод Н определяется в зависимости от вида дренажа (двусторонний илиодносторонний, несовершенный или совершенный) в соответствии с методикой,изложенной в приложении 4. 3.Коэффициенты снижения пучения при понижении УГВ в зависимости от вида грунта ивеличины понижения Н представлены в табл. 8.19 (раздел 4), величину пучения грунта hпуч, земляного полотна послепонижения УГВ можно определить в соответствии с методикой, изложенной в разделе 2.3. 4.Варианты конструкции подкюветного траншейного дренажа даны ниже. 5.Конструкция выпускного сооружения принимается по ТПР 503-0-43, лист 21. КОНСТРУКЦИИ ПОДКЮВЕТНОГО ТРАНШЕЙНОГО ДРЕНАЖА Диаметр дренажной трубыопределяется расчетом в зависимости 6т расхода воды в дренаже, определяемого поТРП 503-0-43, листы 30-32. Конструкции асбоцементных перфорированных трубпринимаются по листу 35. Диаметр трубы, мм Ширина траншеи В, м 100 0,8 150 0,9 200 1,0 1 - связный грунт; 2 -гидроизолирующий материал; 3 - засыпкапеском крупнозернистым с Кф > 5 м/сут; 4 - обсыпкащебнем или гравием фракции 10-20 мм; 5 - асбоцементнаяперфорированная труба d = 100-300 мм; 6 - засыпкапеском с Кф = 3-5 м/сут; 7 -защитно-дренирующий геотекстильный материал; 8 - анкер. ПРИКРОМОЧНЫЙ ТРАНШЕЙНЫЙТРУБЧАТЫЙ ДРЕНАЖ 300 1,3 1. Прикромочныйтраншейный трубчатый дренаж применяется для понижения уровня грунтовых вод иснижения влажности грунтов тела насыпи земляного полотна на пучинистых участках(тип 1Y) автомобильных дорог, где условия рельефа позволяют осуществить сбросводы из трубчатых дрен в специальные выпускные устройства. 2.Понижение уровня грунтовых вод Н определяется в зависимости от вида дренажа (двусторонний илиодносторонний, несовершенный или совершенный) в соответствии с методикой,изложенной в приложении 4. 3.Коэффициент снижения пучения при понижении УГВ в зависимости от вида грунта,представлены в табл. 8.2 - 8.6, 8.8 - 8.12 и 8.14 - 8.18 (раздела 4), величину пучения грунта hпуч земляного полотна послепонижения УГВ можно определить в соответствии с методикой, изложенной в разделе 2.3. 4.Варианты конструкции прикромочного траншейного трубчатого дренажа даны на стр.53. 5. Исходяиз условий рельефа сброс воды из прикромочного трубчатого дренажа производится спомощью поперечных выпусков на местность либо в дополнительные промежуточныесооружения (коллекторы, дренажи), из которых сброс воды производится черезвыпускное сооружение. Конструкции указанных сооружений принимаются по ТПР503-0-43, листы 24 и 21. КОНСТРУКЦИИ ПРИКРОМОЧНОГО ТРАНШЕЙНОГО ТРУБЧАТОГОДРЕНАЖА Диаметрдренажной трубы определяется расчетом в зависимости от расхода воды в дренаже,определяемого по ТРП 503-0-43, листы 30-32. Конструкции асбоцементныхперфорированных труб принимаются по листу 35. Диаметр трубы, мм Ширина траншеи В, м 100 1,0 1 - укрепление обочин с применением вяжущих материалов; 2 - обочина; 3 - дренирующий слой дорожной одежды; 4 - засыпка песком крупнозернистым с Кф > 5 м/сут; 150 1,1 200 1,2 300 1,5 5 - засыпка песком с Кф = 3-5 м/сут; 6 - обсыпка щебнем или гравием фракции 10-20 мм; 7 - асбоцементная перфорированная труба d= 100-300 мм; 8 - защитно-дренирующий геотекстильный материал; 9 - анкер ПРИКРОМОЧНЫЙ ТРАНШЕЙНЫЙ ДРЕНАЖ 1. Прикромочныйтраншейный дренаж применяется для снижения влажности грунта земляного полотна ипри низкой фильтрации или заиливания дренирующего слоя дорожной одежды. Даннаяконструкция дренажа позволяет производить работы без перерыва движения надороге. 2.Коэффициенты снижения пучения при применении прикромочного траншейного дренажав зависимости от вида грунта представлены в табл. 8.2-8.6, 8.8 - 8.12 и 8.14 8.18 (раздел 4). 3.Глубину заложения дренажа hp определяют расчетом всоответствии с методикой, изложенной в приложении 5, но не менее 0,5 м. 4.Конструкции перфорированных дренажных труб и поперечных выпускных устройствпринимаются по ТПР 503-0-43, листы 23, 24. 1 - укрепление обочины с применением вяжущего материала; 2 - обочина; 3 - обочина, укрепленная каменным материалом или засевом трав; 4 - дренирующий слой дорожной одежды; 5 - гидроизоляционный материал; 6 - засыпка крупнозернистым песком с Кф > 3-5м/сут; 7 - засыпка крупнозернистым песком с Кф >5 м/сут; 8 - асбоцементная перфорированная труба d= 80-150мм; 9 - заполнение щебнем или гравием фракции 40-70 мм; 10 - защитно-дренирующий геотекстильный материал. 7. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ 7.1. В настоящем разделе рассматриваются только специфические виды работ,связанные с применением синтетических материалов. Вопросы технологииобщепринятых видов работ (ремонт и усиление покрытия, профилирование и ремонткюветов, повышение высоты насыпи, уполаживание откосов, устройство берм и т.д.)следует решать на основе существующих нормативных документов. 7.2. Основные операции по укреплению и гидроизоляции обочин автомобильныхдорог выполняют в соответствии с положениями ВСН 39-79. Технические карты на производство работ составляют в зависимости отдорожной обстановки, плана и профиля дороги, конструкции укрепления, паркамашин и применяемых дорожно-строительных материалов. 7.3. Машины и механизмы для производства работ, а также порядок их работыследует принимать в зависимости от способа и конструкции укрепления всоответствии с табл. 4.14.3 ВСН 39-79. 7.4. Работы по укреплению обочин с использованием гидроизолирующихматериалов (ГМ) включают следующие операции: - рыхление грунта(материала) обочины кирковщиком; - устройство корыта сперемещением грунта (материала) на откосы или в валы на обочины дляпоследующего вывоза или использования в конструкции укрепления; - транспортировку, распределениепо участку рулонов ГМ и их укладку; - транспортировку и отсыпку(укладку) материалов слоев укрепления, их разравнивание, планировку иуплотнение. 7.5. Дно корыта перед укладкой ГМ не должно иметь колей, ям и другихнеровностей более 5 см от отметки поверхности в данной точке. 7.6. Рулоны ГМ транспортируют к месту производства работ перед укладкой ираспределяют по длине участка работ через расстояние, соответствующее длинеполотна в рулоне. 7.7. Раскатку рулонов ГМ по дну корыта и укладку полотен в рабочееположение выполняют трое рабочих вручную, начиная с низовой стороны поотношению к направлению стока воды. После раскатки первых метров рулона полотноприжимают к грунту у начала участка по ширине двумя-тремя анкерами (стержнидлиной 15-20 см с отогнутым верхним и заостренным нижним концами) или присыпаютматериалом укрепления. При дальнейшей раскатке производят периодическоеразравнивание полотна с небольшим продольным его натяжением и перемещением впроектное положение - к кромке дорожной одежды проезжей части. Рулоны ГМ в проектномположении закрепляют прижатием полотна к грунту через 1012 м анкерами,присыпкой грунтом, щебенкой. Прижатие производят во избежание смещения полотнапри действии ветровой нагрузки, укладке вышележащих слоев укрепления, а такжедля сохранения небольшого предварительного его натяжения. 7.8. При ширине полотна ГМ менее дна корыта укладку смежных полотен впродольном направлении проводят с перекрытием не менее 0,3 м. 7.9. При устройстве прослоек из ГМ необходимо проверять качество планировкии соответствие поперечных уклонов проектным. 7.10. Отсыпку на ГМ материала вышележащего слоя укрепления должны вести стаким расчетом, чтобы ГМ находился под действием дневного света не более 4-5 ч.Отсыпку ведут по способу "от себя" без заезда строительных машин наоткрытые полотна. Материал укрепления выгружают непосредственно в корыто науложенные полотна, надвигают, разравнивают и профилируют бульдозером иавтогрейдером, после чего уплотняют. При строительстве избегают резких поворотовгусеничных машин, так как это может привести к повреждению полотен ГМ. 7.11. После уплотнения покрывающего ГМ слоя работы производят по обычнойтехнологии в соответствии с положениями нормативных документов. 7.12. Ниже приводятся особенности технологии работ при устройстветраншейного дренажа с применением синтетических материалов. Следует отметить,что принципиальной разницы между технологиями работ по устройству траншейногодренажа глубокого и мелкого заложения в этом случае не существует. 7.13. Одним из основных наиболее часто встречающихся видов работ прииспользовании защитных синтетических материалов (СМ) в траншейном дренажеявляется создание синтетического фильтра вокруг перфорированной дренажнойтрубы. Операция производится бригадой из 4-5 человек. Перед началом работ рулонСМ раскатывается у кромки траншеи. 7.14. В зависимости от ширины имеющегося в распоряжении строительнойорганизации материала возможны различные способы устройства фильтра. На рис. 6 показаны четыре такихварианта. 7.15.Первый способ использования CM малой ширины (1 –1,8 м) показан на рис.6, а. На дне траншеи по всей ееширине раскладывают СМ, служащий одновременно основанием трубы изащитно-фильтрующей прослойкой (рис. 6, а1) междугрунтом дна траншеи и дренирующим грунтом засыпки. 7.16. На первом слое СМ укладывают второй слой СМ шириной В, равнойне менее, чем: В=b+2рК-0,2м, (9) где b - ширина дна траншеи; R -наружный радиус трубы. Часть материала шириной 2pR - 0,2м складывают у одной из стенок траншеи, как это показано на рис. 6, а2. 7.17. По оси дна траншеи укладывают перфорированную трубу (рис.6, а3). 7.18. Сложенной у стенки траншеи частью СМ шириной 2pR-0,2 м оборачивают трубу, укладывая оставшуюся после трубы частьматериала на дне траншеи (рис. 6, а4) и прикрепляют СМ около трубы к грунту дна траншеиметаллическими Г-образными анкерами длиной 25-30 см, изготовленными из стальнойпроволоки толщиной 3-4 мм. Крепление производят через каждые 8-10 м. 7.19.Первый способ использования СМ большойширины (2-2,5 м) показан на рис. 6, б. Синтетический материал шириной не менее: В = 2b + 2pR- 0,2м (10) (условные обозначения те же, что в формуле 9) укладывают в два слоя на днетраншеи, а излишек материала складывают у одной из стенок траншеи, как этопоказано на рис.6, б1. 7.20. По оси траншеи укладывают перфорированную трубу (рис. 6, б2). 7.21. Излишком материала оборачивают трубу и прикрепляют СМ к дну траншеиГобразными металлическими анкерами (рис. 6, б3), как этосказано в п. 7.18. 7.22.Второй способ использования CM малой ширины показан на рис. 6, в. На дно траншеиукладывают первый слой СМ (рис. 6, в1), затем по ее оси кладут перфорированную трубу (рис.6, в2). Трубуперекрывают слоем СМ шириной не менее В= b + 2pR - 0,2м (обозначения по формуле 9) и с двух сторон крепят СМ(рис.6, в3) к днутраншеи металлическими анкерами, размером по п. 7.18. 7.23.Второй способ использования CM большой ширины показан на рис. 6, г. Синтетический материалшириной не менее В = 2b + 2pR - 0,2 м (обозначения по формуле 9) укладывают в один слой надне траншеи, а излишек материала складывают у одной из стенок траншеи, как этопоказано на рис. 6, г1. По оси траншеи укладываютдренажную трубу (рис.6, г2), покрывают трубу излишками СМ, сложенными у стенкитраншеи, как это показано на рис.6, г3, и крепят СМ с двух сторонтрубы Г-образными металлическими анкерами (см. п. 7.18). 7.24. Последовательность операций по устройству траншейного дренажа сперфорированной трубой показана нарис. 7. В открытую траншею (рис. 7, а) укладывают СМ в один (рис. 7, б) или два слоя (рис. 7, в), кладут дренажную трубу(рис. 7, г) и производят устройствофильтра из СМ (рис. 7, д) по одному из способов, описанных в п.п. 15 - 23. При необходимостиперед укладкой СМ устраивают песчаный выравнивающий слой толщиной 0,1-0,15 м.Производят засыпку траншеи песчаным или щебеночным дренирующим материалом всоответствии с выбранной конструкцией траншейного дренажа и производят еготрамбование. В случае щебеночной засыпки последняя перекрывается песчанымматериалом с уплотнением. На материал песчаной засыпки вдоль траншеи укладываютгидроизолирующий материал (ГМ), например, Армодор. Если ширина ГМ несколькобольше ширины траншеи, края ГМ заводят на стенки траншеи в виде короба. Нагидроизолирующий материал насыпают глинистый грунт и уплотняют его уплотняющимисредствами на пневматических шинах либо колесами построечного транспорта. Вслучае невозможности использовать уплотняющие средства или построечныйтранспорт, уплотнение производят трамбованием. 7.25. Последовательность операций по устройству траншейного дренажа соболочкой дренирующего материала из синтетического материала следующая. На дно отрытой траншеи (рис. 8)укладывают вдоль нее защитно-фильтрующий СМ шириной В=2(b+h)+0,3м, (11) где b - ширина траншеи; h -высота крупнозернистой песчано-дренирующей засыпки. Затем синтетический материалраскладывают по стенкам и дну траншеи с закреплением на стенках металлическимиГ-образными анкерами. Траншею заполняют до требуемой высоты h щебнем (ПГС) (рис. 8, в)с его последующим трамбованием. Извлекают из стенок траншеи металлическиеанкера и закрывают материал засыпки синтетическим материалом с перекрытиемполотен на 0,3 м (рис. 8, г). На синтетический материал отсыпают натребуемую высоту песок необходимой крупности и уплотняют его трамбованием. Рис. 6. Последовательность операций при различныхспособах заворачивания дренажной трубы в защитно-фильтрующий синтетическийматериал: а, в- при малой ширине материала; б, г - при большой ширине материала. Рис. 7. Последовательностьопераций по устройству траншейного дренажа с перфорированной трубой сприменением синтетических материалов: 1 - защитно-фильтрующий синтетический материал; 2 -перфорированная труба; 3 - металлический анкер; 4 песок; 5 -гидроизолирующий материал; 6 - глинистый грунт Рис. 8. Последовательностьопераций по устройству траншейного дренажа с защитным СМ вокруг дренирующегоматериала: 1 - защитно-фильтрующий синтетическийматериал; 2 - металлический анкер; 3 - песок крупный; 4 -песок среднейкрупности; 5 - гидроизолирующий материал; 6 - глинистый грунт 7.26. Гидроизолирующие материалы, используемые в конструкции дорожной одеждыи земляном полотне (изол и полиэтиленовая пленка), без повреждений выдерживаютнагрузки, возникающие при укладке и уплотнении вышележащих слоев грунта идорожной одежды при условии, что плотность нижележащих слоев грунта не менее0,95 максимальной плотности, установленной по методу стандартного уплотнения.Толщина слоя грунта над прослойкой должна быть не менее 0,25 м в уплотненномсостоянии. Можно уменьшить эту толщину до 0,2 м при плотности грунта подпрослойкой не менее 0,98 максимальной плотности. При укладке изола илиполиэтиленовой пленки на армирующую прослойку толщина слоя грунта надгидроизолирующими материалами должна быть не менее 0,2 м. 7.27. Гидроизолирующие слои следует устраивать при положительныхтемпературах. Укладывать полотнища полиэтиленовой пленки, изола при скорости ветрасоответственно более 10 м/с и более 15 м/с не рекомендуется. Поверхность подстилающегослоя следует поддерживать в состоянии, исключающем возможность образованияскоплений и застоев воды. В грунте подстилающего слоянельзя оставлять скопления льда и снега, при оттаивании которых могутпроисходить неравномерные просадки. По подготовленному подстилающему слоюпроезд механизмов и автотранспорта не допускается. Перед укладкойгидроизолирующего слоя следует удалить посторонние предметы и крупные включения. 7.28. Гидроизолирующий материал укладывают на подготовленное основание,начиная с низовой (по направлению стока воды) стороны. Полотнища изола необходимоукладывать внахлестку (5-8 см) и склеивать предварительно нагретым битумом БНД90/130 (ГОСТ 22245-90"Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия"). Стыкиследует уплотнять. Сваривать полотнищаполиэтиленовой пленки можно с помощью горячего воздуха, инфракрасногоизлучения, ультразвука или аппаратами контактного нагрева. Режимы сваркиподбирают опытным путем в зависимости от толщины полиэтиленового материала.Прочность сварного шва должна составлять не менее 60% прочности основногоматериала. Края свариваемых пленок соединяют между собой внахлестку илиТобразным швом. Ширину нахлеста следует принимать не менее 5 см. Полотнища можно соединятьлентой с липким слоем (СТУ 1422-64). Ширина нахлеста в этом случае 0,15-0,3 м. Вместо сварки или склеиванияполотнищ полиэтиленовой пленки допускается устраивать стыки внахлестку искручиванием. Ширина нахлеста должна быть не менее 0,5 м. Пленку следуетукладывать свободно, без натяжки; в ветреную погоду края полотнищ нужнозакреплять. Ходить по полиэтиленовой пленке и изолу можно только в мягкойобуви. 7.29. Полиэтиленовая пленка не должна находится под воздействием прямойсолнечной радиации более 2-3 ч, поэтому отсыпку и надвижку грунта следует вестиузким фронтом. Изол следует засыпать в день его укладки. 7.30. Пенопласт теплоизолирующих слоев следует укладывать с обеспечениемравномерного опирания плит на поверхность песчаного дренирующего(технологического) слоя или на армирующую прослойку. Плиты, находящиеся покраям теплоизолирующего слоя, следует закреплять кольями. Слой песка над плитами нужноотсыпать на толщину не менее 0,25 м в плотном теле способом "отсебя". Допускается отсыпать слой песка толщиной 0,20 см. В этом случаеможет произойти сжатие пенопласта в среднем на 2 мм. 7.31. При устройстве армирующих прослоек из геотекстильных материалов типатайпара их полотнища скрепляют скобами при ширине нахлеста 0,1 м. Передвижениетранспортных средств или строительных механизмов непосредственно по материалутайпар не разрешается. Вышележащий слой песка следует устраивать путем надвижкигрунта. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ДЕТАЛЬНОЕОБСЛЕДОВАНИЕ ПУЧИНИСТЫХ УЧАСТКОВ 1.Детальное обследование включает виды работ: - сбор материалов иподготовка, к детальным обследованиям; - инженерно-геодезические; - инженерно-геологические. 2. При подготовке к детальным обследованиям особое внимание следуетуделять всестороннему изучению материалов, характеризующих обследуемый участок.Следует использовать проектные материалы и материалы возможных предыдущихобследований, данные лабораторных и полевых испытаний грунтов,инвентаризационные и дефектные ведомости, имеющиеся в проектной организации иэксплуатационной службе дороги. 3. При сборе материалов обращают внимание на: - данные проектной иисполнительной документации по высоте насыпи или глубине выемки, крутизнеоткосов, виду грунта земляного полотна и его основания, физикомеханическимсвойствам грунтов, уклонам притрассовых резервов и кюветов, поверхностномуводоотводу и дренажу, типу местности по условиям увлажнения, уровню грунтовыхвод, типу укрепления обочин и откосов; - данные эксплуатационныхслужб о наблюдениях за пучинообразованием, проходом паводков и длительнымстоянием поверхностных вод, сведения о выполненных ремонтах и реконструкции дороги,об эффективности применявшихся мероприятий по усилению дороги, по борьбе спучинами, по повышению устойчивости откосов; - данные учета состава иинтенсивности движения; - данные ближайшихметеостанций о климатических характеристиках расчетного периода года(среднесуточные и среднемесячные температуры, амплитуды их колебания, глубинапромерзания, уровень грунтовых вод, влажность грунта и т.д.), подекадноеизменение температуры воздуха в зимний период. 4. Собираемая документация оформляется в виде заверенных выписок изсоответствующих документов или актами опроса местного населения и работниковэксплуатационной службы. 5. Перед началом детального обследования должны быть в необходимомколичестве подготовлены: - инструменты для вскрытия ипромеров дорожной одежды (перфораторы, ломы, лопаты, топоры, кувалды, рулетки идр.); - инструменты длягеодезической съемки поперечников (нивелиры, рейки, стальные ленты со штырями,рулетки и др.); - инструменты для буренияскважин (при отсутствии буровой установки): бур геолога, мотобур, необходимыекомплекты штанг, шнеков, буровых наконечников и т.д.; - оборудование и материалыдля отбора проб (бюксы, мешочки для проб, парафин, ведро, паяльная лампа,режущие кольца, изолента, марля, пробоотборники и т.д.); - приборы для полевогоопределения физико-механических свойств грунтов (весы с разновесами, приборКовалева и др.); - ограждения, стандартныепереносные знаки, красные фонари, дорожные жилеты в соответствии с требованиямиправил по технике безопасности. 6. Нивелировочные работы проводят два раза, в весенний и летний период, сцелью определения поднятия дорожной одежды при относительно равномерном пучениии при отсутствии явных визуальных примет пучинообразования (см. п. 2.1.2). Существованиеотносительно равномерного пучения может быть выявлено на данном участке иливблизи него по наличию деформаций пучения в виде перепадов (см. 2.1.3). 7. Перед проведением нивелировочных работ выбирают вблизи участканаблюдений репер, высотное и плановое положение которого не изменяется впроцессе промерзанияоттаивания. В качестве репера могут быть использованыустои моста, оголовки трубы, цоколь здания с фундаментом, заложенным нижеграницы промерзания, оголовок Сваи, смотровые колодцы. При отсутствии указанныхсооружений ниже глубины промерзания закладывают специальный репер, конструкциякоторого показана на рис. 1.1. 8. Нивелировку проводят по поперечникам, закладываемым на характерныхучастках через 10 м, но не менее 3-х поперечников на участке пучинообразования. Внутри поперечников отсчетыпроизводят по характерным точкам (бугор, впадина, перепад), но не реже чемчерез 1,0 м. Во избежание нарушения картины пучения не следует размещать точкиснятия отсчетов в выбоинах и колеях. 9. Результаты заносят в обычные журналы нивелировочных работ ссоставлением плана расположения точек отсчетов на поперечниках. Рис. 1.1. Схема конструкциирепера для нивелировочных работ на пучинистых участках: 1 - цементобетонная плита 500х500х150; 2 - неподвижная труба; 3 - подвижная труба; 4 - заглушка; Нзагл.- заглубление в непромерзающий грунт; Нпр.- глубина промерзания грунта; Нр.- высота репера (неподвижной трубы); Нп- высота подвижной трубы над поверхностью земли 10. Обработка результатовнивелировки заключается в определении средней величины пучения (hпуч.ср.), максимальной величиныпучения (hпуч.макс), минимальной величины пучения (hпуч.мин)на участке, коэффициента пучения (Кпуч) и коэффициентанеравномерности пучения(Кнер.пуч.). При наличии данных о глубинепромерзания грунтов на пучинистом участке определяют относительную деформациюморозного пучения грунтов (fh). 11. Величину пучения находят в данной точке по формуле hпуч.=hзим.(весен.)-hлет.(осен), где h зим.(весен.), - отметка точки взимне-весенний период; h лет.(осен) - тоже, в летне-осенний период. 12. Среднюю величину пучения определяют по формуле (1.1) (1.2) где hпуч - сумма величин пучения вкаждой точке по поперечникам на данном участке; N - количество точек научастке. 13. Относительную деформацию морозного пучения грунтов определяют поформуле (1.3) где hпромерз - глубина промерзания. 14. Коэффициент неравномерности пучения определяют по формуле где hмакс и hмин – см. п. 10. Допустимая величинакоэффициента для дорог с асфальтобетонным покрытием Кнер.пуч.=0,35. 15. Грунтовые и гидрогеологические исследования на участке детальногообследования производят путем проходки шурфов и скважин на поперечниках, ихописания, проведения полевых испытаний или отбора проб для лабораторныхиспытаний. 16. Буровые скважины проходят с помощью передвижных буровых установок,мотобуров или буров геолога в теле насыпи и у ее подошвы. 17. При высоте насыпи до 2 м шурфы или скважины проходят на всю высоту насыпи,но не менее глубины промерзания плюс 1,0 м. При высоте насыпи 2 м и более всескважины в теле насыпи проходят на глубину промерзания плюс 1,0 м. 18. Глубина бурения у подошвы насыпи должна составлять: - для глин, суглинков тяжелыхи тяжелых пылеватых - глубина промерзания плюс 2,5 м; - для суглинков легких,легких пылеватых, супесей тяжелых пылеватых - глубина промерзания плюс 2,0 м; - для супесей легких,супесей легких крупных и песков пылеватых - глубина промерзания плюс 1,5 м. 19. Буровые скважины или шурфы проходят для определениягрунтовогидрогеологических условий под проезжей частью, на обочине (принеобходимости) и в основании земляного полотна. Одной из основных задачобследования земляного полотна является определение уровня грунтовых вод. Расчетный уровень грунтовыхвод следует определять в соответствии с п. 2.3.7 "Руководства посовершенствованию методов регулирования и обеспечения требуемоговодно-теплового режима земляного полотна на эксплуатируемых автомобильныхдорогах". 20. Для уточнения границ однородного участка между скважинами на обочинахвдоль дороги проходят мелкие шурфы (закопушки) глубиной 0,5 - 0,7 м. 21. Физические свойства грунтов земляного полотна определяют путемпроведения лабораторных анализов проб грунта, отобранных из скважин (шурфов). 22. Пробы грунта отбирают послойно из каждого типа грунта, встреченногоскважиной (шурфом), но не реже, чем через 0,5 м по глубине. При этом первуюпробу грунта земляного полотна после опробования дренирующего слоя дорожнойодежды берут на глубине не более 0,3 м, считая от подошвы дренирующего слоя. 23. Порядок отбора проб грунта производят в соответствии с ГОСТ 12071 -84 "Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранениеобразцов". 24. Количество проб, необходимое для статистической обработки результатов,определяется ГОСТ 20522-96"Грунты. Метод статистической обработки результатов определенийхарактеристик" и "Пособием по проектированию оснований зданий исооружений (к СНиП 2.02.01-84)". 25. Отобранные пробы грунтов подвергаются лабораторным испытаниям. Дляпесчаных грунтов, в том числе из песчаного дренирующего слоя, определяют: - гранулометрический состав(ГОСТ12536-79 "Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического(зернового) и микроагрегатного состава"); - коэффициент фильтрации(Изменение № 1 к ГОСТ25584-90 "Грунты. Метод лабораторного определения коэффициентафильтрации"). Для связных грунтовопределяют: - гранулометрический состав(ГОСТ12536-79 "Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического(зернового) и микроагрегатного состава)"; - естественную влажность иплотность (удельный вес) (ГОСТ5180-84 "Грунты. Метод лабораторного определения физическиххарактеристик" или в полевых условиях с помощью прибора Ковалева); - в пределах рабочего слояопределяют средневзвешенную влажность по высоте по формуле (1.4) где Wi - влажность в пределах слоятолщиной hi; - влажность на пределераскатывания (ГОСТ5180-84 "Грунты. Метод лабораторного определения физическиххарактеристик"); - влажность на пределетекучести (ГОСТ5180-84); - максимальную плотность иоптимальную влажность (ГОСТ22733-77 "Грунты. Метод лабораторного определения максимальнойплотности"). 26. Пробы для определения влажности грунтов отбирают в бюксы. Объем отдельныхпроб для определения всех остальных физических свойств грунтов долженсоставлять не менее 2 кг. 27. Статистическую обработку результатов лабораторных испытаний проводят всоответствии с ГОСТ 20522-96"Грунты. Метод статистической обработки результатов определенийхарактеристик". 28. По результатам испытаний определяют фактическую относительнуювлажность Wф грунтов по формуле Wф = W/WL, (1.5) где W - естественная влажность грунта на моментпроведения детального обследования; WL- влажность на границе текучести. 29. По результатам полевых наблюдений (УГВ, длительно стоящиеповерхностные воды и т.д.) определяют тип местности по условиям увлажнениярабочего слоя земляного полотна согласно табл. I приложения 2 СНиП2.05.02-85и раздела 2.3. "Руководства по совершенствованию методоврегулирования и обеспечения требуемого водно-теплового режима земляного полотнана эксплуатируемых автомобильных дорогах". 30. По результатам испытаний гранулометрического состава грунта и егочисла пластичности определяют тип грунта, а также с использованием другихнеобходимых данных (типа местности по условиям увлажнения,дорожно-климатическая зоны, уровня проектной надежности и др.) и в соответствиис приложением 2 ВСН 46-83 "Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткоготипа" определяют расчетную влажность грунта. 31. Если при обследовании в расчетный период фактическая влажность грунта Wф по п. 28 не совпадает со значениемрасчетной влажности по п. 30, за расчетную влажность принимают максимальное значение. 32. Наряду с обследованием пучинистого участка необходимо определитьграницы здоровых участков дороги, выявить на них конструкцию дорожной одежды игрунтовогидрологические условия, определить модуль упругости. Определениеприведенного фактического модуля упругости возможно выполнить по формуле 3.9 ВСН 5289 "Указания по оценке прочности и расчету усиления нежесткихдорожных одежд". 33. Помимо указанных данных для разработки ремонтных мероприятий приводятописание состояния дренажных сооружений и водоотвода. ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Перечень основных отечественных гидроизоляционныхматериалов Прочность при Морозостойкость, разрыве °С 1 2 3 4 Термопластики (безосновные резинобитумные рулонные материалы) Изол ГОСТ 10296-79 И-БД, И-ПД 0,55-0,6 МПа -45 Бризол ГОСТ 17176-71 БР-С, БР-П 0,8 МПа -15 - -20 Борулин Б 30 н/ см -20 - -30 Гидроизоляционный материал на ГМП-8, -10, 12 1-1,2 МПа -30 основе полипропилена Пленки (полимерные безосновные рулонные материалы) Полиэтиленовая ГОСТ 10354-82 В, Н, СК, СИК, СТ, Т, М, СМ 10-45 МПа -60 - -70 Поливинилхлоридная В, М-40, М-50, Э, С, Ф, Г, К 10-50 МПа -20 - -50 пластифицированная ГОСТ 16272-79 Поливинилхлоридная ГОСТ 25250П-74,ЭМ 29,4-39,2 МПа -30 82 Полиамидная А, Б, В 15-25 МПа -20 Армодор-2 ТУ-63-178-112-87 39-60 н/см -20 Основные рулонные материалы Гидроизол ГОСТ 7415-86 ГИ-Г 60-70 н/см -15 Рубероид ГОСТ 10923-82 РКП-350 а, б, РПП-300а, б, 50-70 н/см -15 РПЗ-300 Стеклорубероид ГОСТ 15879-70 С-РМ 60 н/см -15 Бумага двуслойная упаковочная по 70 н/см -20 ГОСТ 8828-75, обработанная битумом Материалы Марка ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Перечень основных отечественных защитно-дренирующихгеотекстильных материалов № Материал 1. Дорнит по ТУ 63.032-19-89, тип 1-3, нетканый, игло-пробивной из смеси волокон 2. Нетканый иглопробивной материал из капроамида по ТУ 6-06-С 105-84 3. Армодор Зс по ТУ 17-28-ОП-89 или по ТУ 17-14255-Д иглопробивной, термоскрепленный 4. Нетканый иглопробивной из полипропиленовых волокон по ТУ 6-06-С254-88 5. Нетканый конструкционный материал типа КМ Ориентировочные характеристики Кф 100 м/сут, b до 2,5 м, q = 500 г/м2 b = 2,5 - 3,5 м, Кф = 80 м/сут b 4,0 м, Кф = 40 м/сут, q = 160 г/м2 b = 2,5 м, Кф = 10 м/сут, q = 500 г/м2 b = 2,4 м, Кф = 100 м/сут, q = 600 г/м2 Примечание: b - ширинаполотна; Кф - коэффициент фильтрации; q - поверхностная плотность ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД СПОМОЩЬЮ ТРАНШЕЙНОГО ДРЕНАЖА Понижение Нугв уровня грунтовых вод (УГВ)при использовании траншейного дренажа (подкюветного или прикромочного)определяют с помощью номограмм на рис. 4.1 - 4.4. Каждый из этих рисунковотносится к одной из разновидностей дренажа (совершенный, несовершенный,односторонний, двусторонний). Совершенный дренаж в данномслучае - это когда основание дренажа доходит до грунта, являющегося водоупоромдля всех вышерасположенных грунтов, подлежащих осушению. Несовершенный дренаж -основание дренажа не доходит до водоупора. Определение Нугв выполняют в зависимости от: - расстояния L оттраншеи до оси земляного полотна для двустороннего или до дальней кромкипроезжей части для одностороннего дренажа; - вида грунта (каждому изних соответствует определенная шкала L1 – L6); - расстояния Нт от начального УГВ до днадренажной траншеи; - расстояния Т от днатраншеи до водоупора (для совершенного дренажа Т = 0). На рисунках, соответствующихнесовершенному дренажу, каждому из выделенных значений Нт (от 1 до 4-4,5 м) соответствуюттри кривых различных значений Т (1, 2, 3 м). Для определения Нугв из точки на одной линии L (взависимости от грунта L1 – L6), соответствующей реальномурасстоянию от траншеи до оси дороги (для двустороннего дренажа) или до дальнейкромки проезжей части (для одностороннего дренажа) проводят вертикальную прямуюдо кривой, соответствующей требуемым значениямНт и Т. От точкипересечения проводят горизонтальную прямую до пересечения с осью ординат, накоторой считывают искомое значение Нугв. Рис. 4.1. Номограмма к расчету понижения УГВ (Нугв) для двустороннегонесовершенного дренажа. Шкалырасстояний: L, м; L1 - для песка; L2 - супеси; L3 - торфа слаборазложившегося; L4 - суглинка; L5 торфа сильноразложившегося;L6-глины. Цифры на кривых - величина Т, м. Рис. 4.2. Номограмма красчету (Нугв) дляодностороннего несовершенного дренажа (обозначения см. на рис. 4.1.) Рис. 4.3. Номограмма красчету (Нугв) длядвустороннего совершенного дренажа (обозначения см. на рис. 4.1.) Рис. 4.4. Номограмма красчету (Нугв) дляодностороннего совершенного дренажа (Т=0), (обозначения см. на рис. 4.1.) ПРИЛОЖЕНИЕ 5 РАСЧЕТПРИКРОМОЧНОГО ПРОДОЛЬНОГО ДРЕНАЖА И ПОПЕРЕЧНОГО ДРЕНАЖА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ Исходными данными длярасчета являются значения пути фильтрации Lф, уклона iзп верха земляного полотна, коэффициента фильтрации Кgгеотекстильного материала (ГМ) и коэффициента фильтрации Кфдренирующего материала (песка и др.). При расчете прикромочногопродольного дренажа за величину пути фильтрации Lф принимают расстояние от осидороги до дренажа, а за величину уклона iзп поперечный уклон верхаземляного полотна. При расчете поперечногодренажа за величину пути фильтрации Lф принимают расстояние междупоперечными дренами, а за величину уклона iзп - продольный уклон верхаземляного полотна. Расчет проводят в следующейпоследовательности: - определяют в соответствиис требованиями п.п. 5.14 - 5.16 Инструкции ВСН 4683значения удельного расхода воды q (л/м2 сут), поступающей вдренирующий слой дорожной одежды; - по номограммам (рис. 5.1 - 5.8)определяют значения глубины фильтрационного потока h при фактических значенияхq, Кg, Кф, iзп; - вычисляют отношениеглубины фильтрационного потока к длине пути фильтрации (h / Lф); - по номограмме (рис. 5.9)определяют степень увлажнения С, которая соответствует удельному расходу воды,отводимой песком толщиной hзап; - в соответствии с п. 5.4 ВСН 46 - 83задаются толщиной запаса песка hзап; - для вычисленной степениувлажнения С по номограммам (рис. 5.10-5.12) определяют глубинуфильтрационного потока hр с учетом движения воды вкапиллярной зоне hзап; - находят общую толщинупеска по формуле hдр = hр + hзап. В случае, если по расчетуhдр < 0,20 м, общая толщина песка принимается равной hдр = 0,20 м. Рис. 5.1. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значениекоэффициента фильтрации Кф дренирующего материала: ______ для случая Kg = 20 м/сут, - - - - - для случая Kg = 20 м/сут. Рис. 5.2. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значение коэффициента фильтрацииКф дренирующего материала ____ для случая Kg = 20 м/сут (а), Kg = 60 м/ сут (б, в); - - - - - для случая Kg= 40 м/сут (а), Kg = 80 м/сут (б, в, г) Рис. 5.3. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значение коэффициента фильтрацииКф дренирующего материала: ______ для случая Kg = 20 м/ сут (в, г), Kg = 60M/сут (a, 6); - - - - - - для случая Kg = 40 м/ сут (в, г), Kg = 80M/сут (a, 6) Рис. 5.4. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значение коэффициента фильтрацииКф дренирующего материала: ______для случая Кg =20 м/сут (а, б, в), Кg = 60 м/сут (г); - - - - - -для случая Кg =40 м/сут (а, б, в), Кg = 80 м/сут (г) Рис. 5.5. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значение коэффициента фильтрацииКф дренирующего материала: _______ для случая Кg=60 м/сут, - - - - - - для случая Кg = 80 м/сут Рис. 5.6. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значение коэффициента фильтрацииКф дренирующего материала: _______ для случая Кg =20 м/сут, - - - - - -для случая Кg =40 м/сут Рис. 5.7. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значение коэффициента фильтрацииКg дренирующего материала: ________ для случая Кg=60 м/сут, - - - - - - для случая Kg =80 м/сут Рис. 5.8. Номограммы для расчета дренирующихслоев с ГМ: у кривых дано значение коэффициента фильтрации Кфдренирующего материала: ______ для случая Кg =20 м/сут (б). Кф = 60 м/сут (а); - - - - - для случая Кg =40 м/сут (б). Кф = 80 м/сут (а); Рис. 5.9. Номограмма для расчета дренирующегослоя: ha - расчетная глубинафильтрационного потока свободной воды; Lф - длина пути фильтрации; i - поперечный уклон верхаземляного полотна; С - коэффициент увлажнения Рис. 5.10. Номограмма для расчета дренирующихслоев с учетом фильтрации в капиллярной зоне: на кривых дано обозначение поперечного уклона Рис. 5.11. Номограмма для расчета дренирующихслоев с учетом фильтрации в капиллярной зоне: на кривых дано обозначение поперечного уклона Рис. 5.12. Номограмма для расчета дренирующихслоев с учетом фильтрации в капиллярной зоне: на кривых дано обозначение поперечного уклона ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ТОЛЩИНЫ МОРОЗОЗАЩИТНОГОСЛОЯ Расчет толщиныморозозащитного слоя (hмз, м) проводят в следующемпорядке. 1. Определяют по карте номер изолинии (см. п. 1, раздел 2.3). 2. Вычисляют по формуле (1) термическое сопротивление дорожной одежды, запроектированной поусловиям прочности на пучинистом участке дороги. 3. Вычисляют значение показателя пучинистости грунта (см. п. 5 раздел 2.3). 4. Задаются толщиной дорожной одежды (hод, м) вместе сморозозащитным слоем. 5. Определяют по табл. 4 значение коэффициента Ср при заданной толщине дорожнойодежды и допустимой глубине промерзания земляного полотна h пр(доп) =0-50 см. При толщине дорожной одежды, отличающейся от указанных в табл. 4 значений, следует приниматьзначение Ср по интерполяции между соответствующими величинами. 6. Вычисляют величину hпуч/(СпучСр) ипри этой величине определяют по номограмме (рис. 3) допустимое значениеглубины промерзания hпр(доп). Если эта глубина больше 50 см, нужно уточнить значения Српо табл. 4 в зависимости от величины hпр(доп),полученной по номограмме. При определении толщины морозозащитного слояhмз(а) в местах сопряжения создоровым участком принимают величину hпуч = hпуч(а),которая равна hпуч(зд), полученной по формуле (3). При определении толщиныморозозащитного слоя hмз(в) в зоне длиной в принимают величину hпуч,равную значению пучения грунта hпуч(в) по п. 5.8. 7. Определяют требуемое термическое сопротивление дорожной одежды (Rод(тр), м2 К/Вт) напучинистом участке. Для этого предварительно устанавливают по номограмме (рис. 3) значение выражения В = Rод(тр)/(Код Кувл.) в зависимости от типа увлажнения рабочего слояземляного полотна, глубины залегания подземных вод (Н, м) от низа дорожной одежды, номера изолинии на карте, допустимогозначения пучения грунта, показателя пучинистости грунта (Спуч),коэффициента (Ср), учитывающего влияние давления от веса дорожнойодежды и мерзлых слоев земляного полотна на величину пучения грунта. Затемопределяют требуемое термическое сопротивление дорожной одежды на пучинистомучастке дороги: Rод(тр) = В Код. Кувл. 8. Определяют необходимую толщину морозозащитного слоя по формуле hмз = (Rод(тр)-Rод(0)) мз., (6.1) где мз - коэффициенттеплопроводности морозозащитного слоя в мерзлом состоянии, Вт / (м К). 9. Вычисляют общую толщину дорожной одежды вместе с морозозащитным слоем hод = hод(0) + мз., (6.2) где hод(0) - толщина дорожной одежды,необходимая по условиям прочности, м. Сравнивают заданное значениеhод,которое было принято в начале расчета, с величиной hод, полученнойпоформуле (6.2). При разнице междуними не более 5% расчет толщины морозозащитного слоя можно считать законченным.В противном случае нужно задаться новым значением hод и повторитьрасчет. При необходимости такой расчет повторяют несколько раз до тех пор, покаразница между заданным значением h од и полученным по формуле (6.2) не будет превышать 5%. ПРИЛОЖЕНИЕ 7 МАТЕРИАЛЫ И ГРУНТЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВА МОРОЗОЗАЩИТНЫХСЛОЕВ Для устройстваморозозащитных слоев нужно применять материалы, используемые в конструкцияхдорожных одежд для устройства покрытий и оснований, а при полном переустройстведорожной одежды - непучинистые грунты и материалы (степень пучинистости менее1,0%), которые отвечают нормативным требованиям по прочности и морозостойкости. Указанным требованиямудовлетворяют пески следующего гранулометрического состава: пески, содержащие зернаразмером менее 0,14 мм не более 25% по массе, пылевидноглинистых частиц неболее 5%, в том числе глинистых частиц для природного песка не более 0,5% и длядробленного - не более 1% по массе; пески гравелистые, крупные исредней крупности с содержанием частиц мельче 0,05 мм до 2%. Для решения вопроса овозможности использования песков другого гранулометрического состава нужнопроводить их испытание на пучинистость согласно ГОСТ28622-90 "Грунты. Метод лабораторного определения степенипучинистости". Морозозащитный слой из пескаможет одновременно выполнять функцию дренирующего слоя. В этом случае пескидолжны удовлетворять нормативным требованиям по величине коэффициентафильтрации, который нужно определять согласно Изменения № 1 к ГОСТ25584-90 "Грунты. Методы лабораторного определения коэффициентафильтрации". При совмещении функций морозозащитного и дренирующего слоякоэффициент фильтрации песка должен быть не менее 2 м/сут. Для устройстваморозозащитных слоев можно применять песчано-гравийные (песчанощебеночные)смеси, отвечающие требованиям ГОСТ25607-94 и табл.7.1. Щебень (гравий), содержащийся в смесях, должен иметь марку попрочности не ниже 200 (Др. 24 для гравия или щебня из гравия) на дорогах I-IIIкатегорий. Таблица 7.1 Номер сита 1 2 70 0 0 40 10-20 0-5 Полный остаток, % по массе, на ситах размером отверстий, мм 20 10 5 2,5 0,63 0,16 20-40 25-65 40-75 60-85 70-90 90-95 0-10 10-40 30-70 45-80 60-85 75-92 0,05 97-100 97-100 Для устройстваморозозащитных слоев можно применять гравийные (дресвяные) грунты с заполнителемдо 10%. В районах, не обеспеченныхнепучинистыми зернистыми грунтами следует применять для устройстваморозозащитных слоев грунты, укрепленные вяжущими, II и III классов прочности,показатели которых должны соответствовать табл. 35 и табл. 40 СНиП 2.05.0285. ПРИЛОЖЕНИЕ 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕНЕОБХОДИМОЙ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩЕГО СЛОЯ Расчет толщинытеплоизолирующего слоя из пенопласта стайрофоум (hп, см) проводят в следующемпорядке. 1. Определяют по карте номер изолинии (см. п. 1, раздел 2.3). 2. Вычисляют по формуле (1) термическое сопротивление дорожной одежды, запроектированной поусловиям прочности. 3. Определяют по табл. 8.1 значение показателя пучинистости грунта Спуч. Таблица 8.1 Грунт Песок пылеватый Супесь легкая песчанистая Супесь пылеватая Супесь пылеватая с содержанием песчаных частиц менее 20% Суглинок легкий песчанистый Суглинок легкий пылеватый Суглинок тяжелый песчанистый Суглинок тяжелый пылеватый Глина Значения показателя Спуч (величина над чертой) и коэффициента Ср (под чертой) при глубине промерзания hпр(доп) по рис.3 0 - 50 см 51 100 см 101-160 см 1,5/0,60 1,5/0,52 1,5/0,46 1,0/0,70 1,0/0,59 1,0/0,51 1,5/0,72 1,5/0,63 1,5/0,54 2,0/0,73 2,0/0,64 2,0/0,55 1,0/0,81 2,0/0,81 1,0/0,83 1,0/0,74 2,0/0,69 1,0/0,76 1,0/0,69 2,0/0,62 1,0/0,71 1,5/0,83 1,0/0,87 1,5/0,71 1,0/0,83 1,5/0,64 1,0/0,80 4. Определяют по табл. 8.1 значение коэффициента Ср при допустимой глубине промерзанияземляного полотна hпр(доп) = 0 - 50 см. 5. Принимая hпуч =lоп, вычисляют величину hпуч/ (Спуч Ср) и при этой величине определяют по номограмме (рис. 3) допустимое значениеглубины промерзания hпр(доп). Если эта глубина больше 50 см, нужноуточнить значение С по табл. 8.1 в зависимости от величины hпр(доп), полученной пономограмме. При определении толщины теплоизолирующего слоя hп(а) вместах сопряжения со здоровым участком принимают величину lдоп равную значениюhпуч.(а), полученному по формуле (3). При определении толщинытеплоизолирующего слоя hп(в) в зоне длиной в принимают величину lдоп., равную значению пучениягрунта hпуч.(в) по п. 5.8. 6. Определяют по табл. 8.2 значение термического сопротивления дорожной одежды, при котором непроисходит промерзание земляного полотна (Rод(мах), м2K/Bт). Это следует делать в том случае, принимать Rод(тр) = Rод(мах). когда нужно,чтобы hпуч = 0. В этомслучае следует Таблица 8.2 Номер изолинии на карте Rод(мах), м2 К/Вт I 1,05 II 1,40 III 1,65 IV 1,95 V 2,20 VI 2,40 VII 2,65 VIII 2,90 IX 3,05 X 3,25 7. Определяют по номограмме (рис. 8.1) необходимую толщинутеплоизолирующего слоя из пенопласта стайрофоум (hп, см) взависимости от требуемого термического сопротивления дорожной одежды (Rод(тр))и термического сопротивления дорожной одежды без теплоизолирующего слоя (Rод(0), формула (1)). При расположениирассматриваемого участка дороги между изолиниями на карте ( рис. 2)определяют два значения hп, соответствующих этим изолиниям. Искомоезначение hп определяют методом интерполяции в зависимости отрасстояния рассматриваемого участка до одной из изолиний. Рис. 8.1. График для определения необходимойтолщины теплоизолирующего слоя (hп): Rод(тр) - требуемое термическоесопротивление дорожной одежды; Rод(0) - термическое сопротивлениедорожной одежды без теплоизолирующего слоя. ПРИЛОЖЕНИЕ 9 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ ДОРОЖНОЙКОНСТРУКЦИИ 1. Определение источников переувлажнения грунта Исходные данные. Дорогапроходит в низкой насыпи в районе Москвы при наличии верховодки на глубине 0,5м от низа дорожной одежды. Конструкция дорожной одежды состоит из следующихслоев: плотный асфальтобетон толщиной 0,05 м, высокопористый асфальтобетон -0,15 м, известняковый щебень - 0,30 м, среднезернистый песок - 0,20 м. Поддорожной одеждой залегают тяжелые пылеватые суглинки. Дорожная одежда разрушенав результате морозного пучения грунта. Нужно определить источникпереувлажнения грунта. Для этого следует провести расчет величины пучениягрунта согласно методики, представленной в разделе 2.3. В соответствии с п. 1, раздела 2.3 номер изолинии, которая проходит черезрассматриваемый участок равен V. В соответствии с п. 2 раздела 2.3 термическоесопротивление дорожной одежды равно В соответствии с п. 3 раздела 2.3 величина Rод(тр) / (Код Kyвл) = 0,49 / (0,90 1,0) = 0,54м2К/Вт. В соответствии с п. 4 раздела 2.3 имеем, что hпр(доп) > 100 см. В соответствии с п. 5 раздела 2.3 имеем, что Спуч= 1,35. В соответствии с п. 6 раздела 2.3 значениекоэффициента Ср равно 0,73 для суглинка тяжелого пылеватого притолщине дорожной одежды 0,70 м и глубине промерзания более 100 см. В соответствии с п. 7 раздела 2.3 имеем, что А =13. В соответствии с п. 8 раздела 2.3 величина пучениягрунта равна hпуч = 13 1,35 0,73=12,8 см. В соответствии с п. 1.1допустимая величина пучения Lдоп. = 1доп. Сдоп.= 4 1,04 = 4,2 см. При hпуч = 12,8 см >Lдоп =4,2 см верховодка являетсяисточником переувлажнения грунта рабочего слоя земляного полотна. 2. Назначение допускаемойвеличины пучения грунта Нужно назначить допустимуювеличину пучения грунта для участка дороги, описанному в п. 1. Для этого следует предварительно вычислить величинупучения грунта на соседнем здоровом участке дороги. Этот здоровый участокхарактеризуется теми же показателями, что и пучинистый участок. Разница тольков том, что нет верховодки, а участок дороги относится к 1-му типу увлажненияземляного полотна. Расчет проводим как и ранее согласно методике,представленной в разделе2.3. В соответствии с п. 1, раздела 2.3 номер изолинии,которая проходит через рассматриваемый участок, равен V. В соответствии с п. 2 раздела 2.3 термическое сопротивление дорожной одеждыравно Rод(0) = 0,49 м2 К/Вт. В соответствии с п. 3 раздела 2.3 величина Rод(тр)/(KодKyвл)= 0,49 / (0,90 0,40) = 1.36 2 м К/Вт. В соответствии с п. 4 раздела 2.3 имеем, что глубина промерзания грунтанаходится в пределах hпр(доп) = 050 см. В соответствии с п. 5 раздела 2.3 имеем, что Спуч = 1,35. В соответствии с п. 6 раздела 2.3 имеем, что Ср = 0,81. В соответствии с п. 7 раздела 2.3 имеем, что А = 1,1. В соответствии с п. 8 раздела 2.3 величина пучения грунта на здоровом участкедороги равна hпуч =1,1 1,35 0,81 =1,2 см. Допустимая величина пученияв местах сопряжения со здоровым участком дороги принимается равной lдоп =1,2 см. В соответствии с п. 1 допустимая величина пучения в среднейчасти ремонтируемого участка равна 4,2 см. 3. Определение необходимойтолщины морозозащитного слоя Нужно определить необходимуютолщину морозозащитного слоя из среднезернистого песка на пучинистом участкедороги, описанном в п. 1. По условиямпрочности конструкция дорожной одежды на участке ремонта (реконструкции) дорогитакая же как на здоровом участке дороги. Дополнительная толщина морозозащитногослоя должна быть такой, чтобы величина пучения грунта не превышала 4,2 см. Расчетпроводим согласно методике изложенной в приложении 6. В соответствии с п. 1 указанной методики номер изолинии,которая проходит через рассматриваемый участок, равен V. В соответствии с п. 2 термическое сопротивление дорожнойодежды без морозозащитного слоя равно Rод(0) = 0,49 м2К/Вт. В соответствии с п. 3 имеет, что Спуч =1,35. В соответствии с п. 4 нужно задаться толщиной дорожной одеждывместе с морозозащитным слоем. Принимаем hод=1,50 м. В соответствии с п. 5 имеем, что Ср = 0,70. Принимая hпуч = 1доп,вычисляем величину hпуч /(Спуч Ср) = 4,2 /(1,350,70) = 4,4. При этой величине определяемпо номограмме (рис.3) допустимое значение глубины промерзания грунта hпр(доп)= 70 см. При этой глубине промерзания уточняем по табл. 4 значение коэффициента Ср.Из таблицы следует, что значение этого коэффициента то же, что и принятое ранеев расчет. В соответствии с п. 7 определяем требуемое термическоесопротивление дорожной одежды. По табл. 2 имеем, что Код= 0,90 и Кувл = 1,0. При hпуч / (Спуч Ср) = 4,4, Н = 0,5 м и номере изолиниина карте, равном V, имеем Rод(тр)/(КодКувл)=0,98 м2К/Вт (см. рис. 3),откуда Rод(тр)= 0,88 м2К/Вт В соответствии с п. 8 определяем необходимую толщинуморозозащитного слоя среднезернистого песка. По табл. 1 имеем, что мз = 2,0 Вт/ мК. По формуле (6.1) имеем hмз = (0,88 - 0,49) 2,0 = 0,78м. В соответствии с п. 9 вычисляем общую толщину дорожной одеждывместе морозозащитным слоем. По формуле 6.2 имеем hод = 0,70 + 0,78 = 1,48 м Сравниваем заданное значениеhод,которое было принято в начале расчета, величиной hод, полученной поформуле 6.2. Задано hод = 1,50м, получено hод = 1,48 м. Разница между заданием иполученным значением толщины дорожной одежды превышает 5%. Следовательнорасчет толщины морозозащитного слоя закончен. Необходимая толщинаморозозащитного слоя равна 0,80 м. из с с не 4. Определение необходимойтолщины теплоизолирующего слоя Нужно определить необходимуютолщину теплоизолирующего слоя из пенопласта стайрофоум на пучинистом участкедороги, описанном в п. 1. По условиямпрочности конструкция дорожной одежды на участке ремонта (реконструкции) дорогитакая же, как на здоровом участке дороги. Расчетпроводим согласно методике, изложенной в приложении 8. В соответствии с п. 1 указанной методике номер изолинии,которая проходит через рассматриваемый участок дороги, равен V. В соответствии с п. 2 термическое сопротивление дорожнойодежды без теплоизолирующего слоя равно Rод(0) = 0,49 м2K/Bт. В соответствии с п. 3 имеем, что Спуч =1,5. В соответствии с п. 4 имеем, что Ср = 0,83. В соответствии с п. 5 вычисляют величину hпуч/(CпучCр)= 4,2/(1,50,83) =3,4. При этой величине определяемпо номограмме (рис.3) допустимое значение глубины промерзания hпр(доп) = 60 см. При этой глубинепромерзания уточняем по табл. 8.1 значение коэффициента Ср.Из таблицы следует, что значение этого коэффициента равно Ср = 0,78. В соответствии с п. 3 раздела 2.3 определяем требуемое термическоесопротивление дорожной одежды (Rод(тр), м2К/Вт).По табл.2 имеем, что Код = 0,90 и Кувл =1,0 При hпуч/(СпучСр) = 3/4,H = 0,5 м и номере изолиниина карте равном V имеем Rод(тр)/(КодКувл) = 0,98м2Вт (см. рис. 3). В соответствии с п. 8 определяем по номограмме (рис. 8.1)необходимую толщину теплоизолирующего слоя из пенопласта стайрофоум (hп, см). При требуемомзначении термического сопротивления дорожной одежды равномRод(тр) = 0,98 м2К/Вт ивеличине термического сопротивления дорожной одежды без теплоизолирующего слоя Rод(0)= 0,49 м2К/Втполучаем по номограмме (рис. 8.1), что толщина теплоизолирующего слояравна h =2,5 см. 5. Определение длиныпереходной зоны Нужно определить длинупереходной зоны на пучинистом участке дороги, описанном в п. 1. Расчет проводим поформуле(4): пз = (4,2-1,2)/0,2=15м. ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХДОКУМЕНТОВ СНиП 2.05.02-85. Автомобильныедороги/Госстрой СССР. - Введ. 01.01.87. - М., 1986. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги /Госстрой СССР. - Взамен СНиП III-40-78; Введ. 01.01.86 - М.,1986. Инструкция по проектированиюдорожных одежд нежесткого типа: ВСН 46-83/ Минтрансстрой. - М.: Транспорт, 1985. Типовая инструция потехническому учету и паспортизации автомобильных дорог общего пользования: ВСН1-83/Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1984. Классификация работ поремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования / ФДС России, 1997. Руководство по сооружениюземляного полотна автомобильных дорог/ Минтрансстрой. - М.: Транспорт, 1982. Указания по оценке прочностии расчету усиления нежестких дорожных одежд: ВСН5289/ Минавтодор РСФСР. - М., 1989. Пособие по проектированиюметодов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна (кСНиП 2.05.02-85)/Минтрансстрой. - М.: Стройиздат, 1989. Руководство посовершенствованию методов регулирования и обеспечения требуемоговодно-теплового режима земляного полотна на эксплуатируемых автомобильныхдорогах/ Минтранс России, 1995. Технические правила ремонтаи содержания автомобильных дорог: ВСН 2488/Минавтодор РСФСР. - М., 1989. Указания по повышениюнесущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применениемсинтетических материалов: ВСН49-86/ Минавтодор РСФСР. - М., 1988. Методические рекомендации попроектированию и устройству теплоизолирующих слоев на пучиноопасных участкахавтомобильных дорог/Минтрансстрой, 1976. Методические рекомендации попроектированию оптимальных конструкций земляного полотна автомобильных дорог наоснове методов регулирования водно-теплового режима/ Минтрансстрой, 1983. Методические рекомендации попроектированию сопряжении участков автомобильных дорог с разной величинойпучения с помощью клиновидной конструкции теплоизоляции/ Минтрансстрой, 1980. Методические рекомендации поприменению теплоизолирующих слоев из пенопласта для снижения объема земляныхработ / Минтрансстрой, 1988. Рекомендации по расчету итехнологии устройства оптимальных конструкций дорожных одежд с армирующимипрослойками при строительстве, реконструкции и ремонте дорог сасфальтобетонными покрытиями / Минтранс России, 1993. Типовые проектные решения«Дренажные устройства земляного полотна автомобильных дорог» 503-0-43/Союздорпроект, 1997.
