Уплотнение грунта.

Когда идет подготовка дорожного основания, уплотнение следует начинать легкими катками, постепенно переходя на более тяжелые, желательно катки на пневматических шинах. Для укатки достаточно 10 проходов по одному следу. Окончательное уплотнение может быть достигнуто за счет проезда транспортных средств, для чего в первое время после постройки дороги необходимо регулировать движение.

Следует иметь в виду, что уплотнение улучшенной грунтовой дороги движением, так же, как и не улучшенной, может быть осуществлено примерно за 20 дней при условии, что это не период засухи и в то же время не период избыточного увлажнения, когда неуплотненный грунт прорезается колесами иногда на всю толщину улучшаемого слоя. Этого правила придерживается и механизированная укладка брусчатки.

При улучшении сыпучих песков суглинками или торфом перемешивание не всегда удается сразу, особенно при комкующихся глинистых грунтах. В этом случае верхний слой песчаного грунта сдвигают на обочины, глинистый грунт (или торф) раскладывают слоем и поверх него рассыпают песок. Размельчать комья торфа или глинистого грунта и перемешивать их с песком можно дисковыми боронами либо дорожными фрезами. Их использует и мощение тротуарной плиткой под ключ.

По окончании всех строительных работ грунтовая дорога должна иметь правильные поперечный и продольный профили, соответствующие проекту, водоотвод, надлежащие ширину и толщину улучшенного слоя (если он предусмотрен проектом).

Состав смеси грунта с улучшающим материалом должен соответствовать установленной дозировке.

Качество водоотвода проверяют визуальным осмотром, а также с помощью визирок и нивелировкой. Отклонение от проектных размеров кюветов и канав по ширине не должно вызывать застоя воды.

Поперечный профиль дороги проверяют промером ширины и шаблоном. Отступление от принятого поперечного уклона не должно превышать 5%. Ширина земляного полотна и проезжей части не должна отличаться от проектной более чем на ±0,10 м.

Поверхность дороги должна быть ровной, без впадин, волн и бугров. Отступление от проектной толщины одежды в сторону уменьшения допускается не более чем на 10%. После профилирования просвет под трехметровой рейкой в продольном и поперечном направлениях не должен превышать соответственно 20 и 15 мм.

Дозировку песчано-глинистых смесей проверяют путем пробной прогрохотки и определения числа пластичности мелкозема.

Улучшение грунтовых дорог.

Преимуществом является создание сразу достаточно надежного верхнего слоя, не требующего систематического возобновления и не вызывающего связанных с этим потерь материалов и затруднений при проезде по неустойчивой поверхности. Преимущество — возможность улучшать дорогу постепенно, по мере необходимости, без излишнего расхода материалов на тех участках, где основание дорожного покрытия не требует усиления.

При небольшой интенсивности движения, которое выдерживает технологический слой дорожной одежды, и его перерывов или уменьшении тоннажа и скорости во время весенней или осенней распутицы улучшение более рационально. Поэтому его обычно применяют при эксплуатации грунтовых дорог второстепенного значения, для которых не требуется заранее назначать необходимую толщину улучшаемого слоя, зависящую от расчетного движения и грунтовых условий. То есть от не вполне точно оцениваемых факторов, вынуждающих учитывать при расчете некоторые запасы прочности.

Один способ улучшения грунтовых дорог, по сути, представляет собой переход к устройству одежд переходного типа, в которых грунт земляного полотна является только связующим материалом, содержащимся в смеси в сравнительно небольшом количестве. Укладка тротуарной плитки под ключ также придерживается этого правила.

Однако независимо от способа улучшения грунтовой дороги основная задача улучшения — создание плотной или оптимальной смеси с определенным соотношением частиц различной крупности, составляющих как бы скелет смеси, и наличием мелкозема — пылеватых и глинистых частиц, цементирующих этот скелет.

В случае применения в качестве скелетных добавок сравнительно мелких материалов получают песчано-глинистые смеси. По мере укрупнения этих материалов и увеличения их содержания в смеси покрытия грунтовых дорог переходят в гравийные или щебеночные.

С точки зрения условий движения автомобилей покрытия из оптимальных смесей разделяют на три группы.

Покрытия, устроенные с применением крупнозернистых материалов и имеющие нужную толщину, обеспечивают круглогодичное нормальное движение в течение сравнительно длительного периода при условии систематического профилирования и восстановления путем введения новых добавок и россыпи поверх покрытия с использованием слабых материалов (опоки, известняка слабых пород, кирпичного щебня), прочного песка или гравия.

Толщина дорожной одежды.

Строительство дорог в России исходит из того, что суммарная толщина дорожной одежды должна составлять (не менее): для дорог категории VI-а — 25 см при интенсивности движения от 50 до 100 ед/сут и 18 см при интенсивности движения менее 50 ед/сут. Для дорог категории VI-б — 15 ед/сут.

При устройстве земляного полотна из грунтов состава, близкого к оптимальному, а также из грунтов гравелистых, щебенистых, песчаных и супесчаных (кроме пылеватых) с влажностью, допустимой при уплотнении, дорожная одежда на дорогах категории VI-б может не предусматриваться. Такие дороги допускается проектировать грунтовыми профилированными с обязательным отводом воды от земляного полотна. Проект строительства дороги это учитывает.

Грунтовые улучшенные покрытия устраивают путем введения в грунт земляного полотна скелетных добавок (гравий, щебень, шлак, асфальтогранулят) или улучшающих добавок (песок, супесь, суглинок, глина). Количество скелетных добавок должно определяться проектной документацией. Ориентировочно добавки с крупностью частиц более 2 мм должны составлять от 40 до 60% от объема грунта. Марка добавок по дробимости — не ниже 200. Этого правила придерживается и мощение дорожек тротуарной плиткой.

На дорогах низших категорий допускается устройство колеи с шириной колесопровода не менее 1 м, расстояние между колесопроводами — не более 0,9 м. Колеи должны иметь твердое покрытие (бетон, бетонные плиты, мощение камнем или бетонной малоразмерной плиткой).

Покрытия низшего типа устраивают из грунтов, укрепленных или улучшенных различными местными материалами, отходами производства и строительства на дорогах V, VI-а и VI-б категорий, в отдельных случаях их устраивают и на дорогах III категории.

Эти покрытия, устраиваемые обычно без специального основания, относятся к грунтовым покрытиям, состоящим главным образом из местного грунта, иногда уплотненного. В отдельных случаях — улучшенного на различную толщину добавками крупноскелетных материалов (щебень, гравий) или более мелких (песок, мелкий гравий, шлак и т.п.).

Прочность таких покрытий в зависимости от состояния водоотвода, высоты насыпей в сырых местах, грунтовых и климатических условий, интенсивности и характера движения, толщины покрытия и насыщенности грунта в нем скелетным материалом может весной и осенью (а при устройстве покрытия из песка — летом) очень сильно снижаться.

Скелетный материал.

Строительство оснований дорожной одежды учитывает, что поперечный уклон проезжей части улучшенных грунтовых дорог должен быть в пределах 25-35%о, а обочин — 40-60%.

Толщина покрытий временных дорог при легком движении и коротком сроке эксплуатации может быть понижена на 20%. При толщине покрытия более 20 см рекомендуется смешивать грунт с добавками в два слоя, причем нижний слой следует устраивать с меньшим количеством мелкозема, а верхний — более связным. Укладка тротуарной плитки на песок также придерживается этого правила.

Перед тем, как начать ремонт, строительство автомобильных дорог, скелетный материал перемешивают с суглинком при достаточном его увлажнении. После тщательного перемешивания смесь разравнивают, профилируют и уплотняют укаткой или движением. При укладке крупноскелетных смесей на сильно размокающие грунты рекомендуется во избежание вдавливания щебенок в грунт рассыпать предварительно слой песка или каменной мелочи толщиной 5-8 см.

При невозможности создать нужное покрытие путем перемешивания материалов (недостаток средств, невозможность перерыва движения и т.п.) рекомендуется рассыпать на грунтовой дороге улучшающие материалы в несколько приемов. Для образования улучшенного слоя перед россыпью этих материалов следует предварительно спрофилировать и уплотнить грунт земляного полотна во влажном состоянии. Равномерное распределение рассыпаемых материалов достигается применением автогрейдеров.

Количество улучшающих материалов, рассыпаемых за один прием, назначают в зависимости от грунта земляного полотна, климатических условий и ожидаемой интенсивности движения с таким расчетом, чтобы в 2—3 приема довести толщину покрытия до требуемой. Практически эти материалы рассыпают каждый раз слоем толщиной от 3 до 8 см в рыхлом состоянии, в зависимости от требуемой толщины покрытия и характера добавляемых материалов.

При устройстве покрытия сразу на всю толщину его укладывают в корыто или полукорыто, реже придают ему серповидный профиль. При постепенной россыпи улучшающих материалов практически всегда образуется серповидный профиль.

Как указывалось выше, для удобства работ по устройству покрытия улучшать грунт рекомендуется на всю ширину земляного полотна, применяя полукорытный или серповидный профиль. Корытный профиль оправдан только в том случае, когда в результате улучшения грунта крупноскелетными материалами создается вполне устойчивая поверхность.

Развитие механики грунтов.

Развитие механики грунтов и физико-химической механики коллоидных частиц позволило не только установить, какие грунты наилучшим образом зарекомендовали себя в земляном полотне, на котором располагается основание дорожной одежды. Но и создать теоретическую и экспериментальную базу проектирования оптимальных смесей применительно к рыхлым горным породам разной крупности и к различным почвенно-гидрологическим условиям, а также:

  • подобрать возможно более плотную смесь из наиболее крупных и остроугольных материалов, имеющихся в распоряжении, заполняя поры более крупных частиц мелкими, не раздвигая скелета;
  • установить количество мелкозема (пыли и глины), необходимое и достаточное для связывания скелетной части грунта (с учетом климатических условий) и создания оптимальной смеси;
  • смешать нужные грунты и уплотнить смесь до 95-98% максимальной плотности.

При устройстве покрытия приходится идти на повышение содержания мелкозема в смеси, а следовательно, на некоторое снижение ее прочности во влажном состоянии, чтобы обеспечить связность смеси в сухую погоду. Такого же правила придерживается механизированная укладка брусчатки.

Деформации, неизбежные во влажный период, легко ликвидируются путем профилирования или утюжки покрытия. Когда идет строительство дорожных оснований, главным образом под усовершенствованными покрытиями, смеси, приобретающие пластичность при увлажнении, особенно смеси из окатанных материалов, непригодны, так как способствуют разрушению покрытий. Недостаток сцепления в этих смесях может быть компенсирован только применением вяжущих, стабильных при увлажнении (битума, цемента, извести).

Методы проектирования плотных смесей для покрытий разработаны достаточно подробно как экспериментально, так и теоретически. В настоящее время считается общепринятым подбирать плотную смесь скелетной части грунта начиная с частиц крупнее 0,005 мм (или остающихся на сите с отверстиями диаметром 0,071 мм), а более мелкие частицы объединять в одну группу, одновременно характеризуя весь грунт, прошедший через сито с отверстиями диаметром 0,5 мм, ее числом пластичности.

Это, с одной стороны, дает возможность комплексно охарактеризовать все мелкие фракции грунта, с другой — упрощает необходимые лабораторные испытания, так как позволяет ограничиться ситовым анализом и определением числа пластичности.

Профилирование дорог.

Дорожные основания автомобильных дорог как без улучшения естественных грунтов, так и с улучшением их на отдельных участках или на всем протяжении, могут быть построены на повышенном земляном полотне или в нулевых отметках — по так называемому обертывающему профилю. Это возможно при отсутствии снегозаносимости и хорошем поверхностном стоке.

В избыточно увлажненных районах, а также во всех зонах при отсутствии поверхностного стока или при близком залегании грунтовых вод основание дорожного покрытия грунтовых дорог должно удовлетворять требованиям минимального возвышения над уровнем грунтовых вод и над поверхностью земли.

В районах с недостаточным увлажнением при обеспеченном водоотводе и при отсутствии опасности снежных заносов основание дорожного полотна устраивается в нулевых отметках. В этом случае профилированной дороге обычно придают серповидный профиль, устраивая ее в суглинистых и супесчаных грунтах с лотками или кюветами-резервами, а в песчаных и гравелистых грунтах — с мелкими лотками или вовсе без них.

Глубина лотков и ширина кюветов-резервов, грунт которых расходуют на создание требуемого поперечного профиля, зависят от ширины земляного полотна и возвышения его бровки над поверхностью земли.

Поперечный уклон грунтовой дороги назначают в пределах проезжей части равным 20-30%, а на обочинах — 30-50%. При глинистых грунтах во избежание заноса автомобилей следует придерживаться нижних пределов значений поперечного уклона.

Постройка грунтовой дороги состоит из отдельных указанных ниже механизированных операций и операций, аналогичных выполняемым при возведении земляного полотна.

Очистка дорожной полосы от леса, кустарника и крупных камней, которая выполняется с применением машин различных типов, в зависимости от крупности и густоты леса. Корни кустарника можно срезать и удалять с помощью кусторезов и рыхлителей, для удаления камней обычно используют бульдозеры.

Разрыхление твердых грунтов (глинистых, гравелистых, каменистых) на отдельных участках в целях облегчения последующей работы машин, профилирующих земляное полотно. Оно производится с помощью дорожных плугов и рыхлителей, прицепляемых к различным дорожным машинам (грейдерам, автогрейдерам и др.) или к тракторам.

Выравнивание дорожной полосы в продольном направлении и подсыпка подходов к малым искусственным сооружениям с помощью скреперов и бульдозеров.

Полукорытный профиль.

При полукорытном профиле операции такие же, как при корытном профиле. С той разницей, что строительство оснований дорожной одежды ведет разравнивание и перемешивание ведут на всю ширину дороги, уменьшая количество добавок на обочинах. Далее выполняется профилирование всей поверхности дороги (7—8 проходов автогрейдера) и укатка.

При постепенной россыпи добавок (преимущественно для улучшения связных грунтов):

  • профилирование земляного полотна на всю ширину с приданием ему уклона 20-30% 3—4 проходами автогрейдера по одному следу;
  • уплотнение грунта укаткой и движением транспортных средств;
  • доставка добавок, расположенных вдоль оси дороги, реже — на обочинах;
  • россыпь добавок по всей ширине земляного полотна или по ширине проезжей части слоем толщиной 3-8 см (обязательно по влажному грунту, предварительно уплотненному и выровненному);
  • разравнивание добавок грейдером (2—3 прохода по одному следу);
  • уплотнение (1—2 прохода катка и регулирование движения).

Когда производится технологический слой дорожной одежды, грунт рыхлят на такую глубину, чтобы разрыхленного грунта было достаточно для смешения с добавками. Добавки распределяют либо непосредственно из кузова автомобиля, либо автогрейдером или бульдозером из куч, расположенных вдоль оси или на обочинах дороги. В случае применения бульдозера часть добавок неизбежно теряется. Если добавки расположены на одной обочине, то число проходов автогрейдера или бульдозера увеличивается вдвое.

Добавки перемешивают с грунтом земляного полотна после их распределения на всю его ширину. Для лучшего перемешивания грунт и добавки должны быть влажными, но не переувлажненными. Желательно перемешивать их при оптимальной влажности. Перемешивание дает наилучшие результаты, если сначала сделать несколько проходов фрезой или дисковой бороной для размельчения комков, а затем перемешивать автогрейдером грунт и добавку. Этого правила придерживается и мощение тротуарной плиткой, цена за 1м2 которой оптимальна.

Автогрейдер собирает перемешиваемые материалы в валики и передвигает их как вдоль, так и поперек дороги. Число проходов автогрейдера (проходов по двум сторонам дороги) — 10—16, а иногда и больше, в зависимости от длины ножа, вида и влажности перемешиваемого грунта и добавки. В случае применения фрезы число проходов автогрейдера уменьшается вдвое.

Подбор скелетной части.

Строительство промышленных территорий уделяло подбору скелетной части грунта много внимания в связи с использованием как грунтовых, так и цементо- и асфальтобетонных смесей. Предложено значительное количество различных предельных кривых состава (непрерывных и с интервалами для отдельных фракций), в той или иной степени обоснованных теоретически, а большей частью являющихся результатом чисто эмпирического обобщения данных.

Перемешивание грунта земляного полотна с минеральными добавками строительство дорожных оснований осуществляет для профилей различных видов в указанной ниже последовательности.

При серповидном профиле:

  • профилирование полотна на всю ширину с приданием ему уклона 1-2%, выполняемое автогрейдером за 3—4 прохода по одному следу;
  • для связных грунтов — рыхление улучшаемого грунта дисковой бороной или фрезой на такую глубину, чтобы обеспечить заданную толщину улучшенного покрытия (с учетом объемного веса улучшенного грунта). Грунт иногда рыхлят после разравнивания добавок, если они размещены по оси дороги;
  • распределение по ширине покрытия необходимого количества добавок автогрейдером или бульдозером, которые использует и укладка тротуарной плитки;
  • перемешивание добавок с грунтом бороной (3—4 прохода по одному следу) и затем автогрейдером путем сдвигания грунта в валики и последующего их разравнивания (9—10 проходов автогрейдера по одному следу). В случае применения фрезы (2—3 прохода) число проходов автогрейдера уменьшают до 4—5. Процесс перемешивания облегчается, если грунт немного увлажнен;
  • выравнивание поверхности улучшенного покрытия дороги при слегка влажном грунте;
  • укатка покрытия несколькими проходами легкого катка (при слегка влажном грунте) или систематическое регулирование движения в первые 2—3 недели после улучшения грунта.

При корытном профиле:

  • профилирование полотна с приданием ему уклона 10…20%о по отметке несколько ниже проектной (с учетом глубины корыта);
  • устройство корыта с помощью автогрейдера на всю ширину проезжей части и на глубину, достаточную для размещения улучшенного слоя грунта с приданием корыту уклона 20-30%. При этом вынутый грунт размещают на обочинах. Устройство корыта требует 8—16 проходов по каждой стороне в зависимости от глубины корыта и типа грейдера. Добавки вывозят после устройства корыта и складируют на обочинах или вдоль оси дороги.

Переходный тип покрытий.

Покрытиями переходного типа строительство дорожных оснований называет такие покрытия, которые по своим эксплуатационным качествам не удовлетворяют ряду требований современного автомобильного движения и становятся неэкономичными, как только его интенсивность превышает определенный предел.

При необходимости эти покрытия строительство автомобильных дорог сравнительно легко переводит в облегченные. Они, обычно, более экономичные при интенсивности движения свыше 200 автомобилей в сутки и не имеют недостатков переходных покрытий.

Неэкономичность рассматриваемых покрытий обусловливается, с одной стороны, их сравнительно быстрым износом, требующим значительных затрат на восстановительный ремонт. С другой — более высокой стоимостью автомобильных перевозок из-за недостаточной ровности покрытий, что снижает скорость движения автомобиля. Укладка тротуарной плитки на песок также это учитывает.

К таким покрытиям могут быть отнесены:

  • щебеночные покрытия из щебня прочных пород, устроенные по способу заклинки без применения вяжущих;
  • покрытия из грунтов и малопрочных каменных материалов, укрепленных вяжущими;
  • мостовые покрытия; покрытия из щебеночно гравийно-песчаных смесей.

При их устройстве создание прочного и устойчивого слоя может быть обеспечено двумя путями:

1) за счет значительного увеличения сопротивления трению (коэффициент трения больше единицы) — способ заклинки. В зарубежной практике покрытия, устроенные этим способом, называют покрытиями типа макадам (по фамилии английского инженера, впервые предложившего этот способ около 150 лет тому назад);

2) за счет повышения главным образом стабильного сцепления — способ плотных смесей (применение смесей оптимального состава или грунтов и малопрочных каменных материалов, укрепленных вяжущими).

В первом случае создается прочный скелет из однородного крупнозернистого дробленого материала. Ему придается устойчивость путем заклинки более крупных частиц более мелкими. Модуль деформации слоя может достигать при этом 100.120 МПа. Во втором случае создается плотный скелет из материала разной крупности (коэффициент трения меньше единицы), который связывается соответствующим количеством вяжущего, обеспечивающего достаточное сцепление (0,10.0,15 МПа) смеси при наиболее неблагоприятных условиях увлажнения или пересыхания. При этом модуль деформации может достигать 80-90 МПа для щебня и 70-80 МПа для гравия.

Глинистый грунт.

При глинистых и суглинистых грунтах движение по грунтовым дорогам легких автомобилей во влажные периоды года затруднено даже при отсутствии колей, оставленных тяжелыми автомобилями. Для дорог этого типа характерно минимально прочное основание дорожной одежды, накапливающиеся деформации которой могут достигать 5 см и более. Такая дорожная одежда требует систематического выравнивания механическими средствами после периода увлажнения (связные грунты) или, наоборот, пересыхания (несвязные грунты).

Проезжаемость по дорогам с покрытиями низшего типа может быть значительно улучшена, а срок закрытия этих дорог для движения — сокращен путем улучшения водоотвода, систематического проведения утюжки и профилирования, укрепления покрытия в неустойчивых местах досыпкой скелетных материалов, а также своевременного запрещения проезда по дороге тяжелых автомобилей. Этого придерживается и мощение тротуарной плиткой под ключ.

Полоса отвода под дорогу должна быть по возможности минимальной и определяться линиями, проведенными на расстоянии 1 м от подошвы насыпи, наружной бровки кювета или выемки. Строительство дорожных оснований это учитывает.

Основные параметры проезжей части, земляного полотна и обочин следует принимать в зависимости от категории дороги.

Для разъезда встречных автомобилей в пределах видимости, но не более чем через 500 м, на дорогах VI-б категории следует устраивать разъезды, представляющие собой участки с двумя полосами движения, общей шириной проезжей части 6 м и длиной не менее 20 м.

Высоту насыпи на участках дорог VI-а категории, проходящих по открытой местности, следует принимать не менее расчетной толщины снегового покрова при вероятности превышения 5%.

Возвышение низа дорожной одежды определяется расчетным уровнем грунтовых и длительно стоящих (более 20 сут) поверхностных вод, а также над уровнем поверхности земли на участках с необеспеченным стоком.

Земляное полотно нужно устраивать с кюветами глубиной не менее 0,4 м, считая от бровки земляного полотна, и уклоном не менее 5%. В пределах земляного полотна следует предусматривать снятие плодородного слоя почвы с последующим его использованием для укрепительных работ. Коэффициент уплотнения насыпи, а также грунтового основания должен быть не менее 0,95.

При возведении земляного полотна с дорожной одеждой низшего типа на слабых грунтах необходимо предусматривать их удаление на глубину до 1 м от поверхности.

Обратный звонок

Заполните данные и наш менеджер свяжется с Вами

Заявка

Наш менеджер свяжется с Вами в течении 15 минут, после получения заявки!