6. Проектирование земляного полотна дороги

6. 1 Грунты для возведения земляного полотна

Грунты, применяемые в дорожном строительстве, классифицируются в соответствии с ГОСТ 25.100 – 95 «Грунты. Классификация».

Различают несколько характерных видов грунтов.

Крупнообломочные скальные грунты – обломки скальных пород, получаемых искусственным путем при механической разработке или залегающих в естественных условиях.

Скальные грунты (глыбовые, щебенистые, валунные или галечниковые) являются хорошим материалом для возведения земляного полотна. Они практически не впитывают влагу, устойчивы к ветровой и водной эрозии и не теряют своих прочностных характеристик при проникновении воды в промежутки между обломками скальных пород. Однако применение таких грунтов вызывает определенные трудности при их разработке и уплотнении.

Гравийные и песчаные грунты обладают хорошей водопроницаемостью, не теряют своей прочности при увлажнение и не склонны к влагонакоплению при зимнем промерзании.

Песчаные грунты (за исключением мелкозернистых пылеватых) являются хорошим материалом для возведения земляного полотна дорог. Однако в связи с невысокой сопротивляемостью размывам текущей водой и ветровой эрозии откосы песчаных насыпей и выемок необходимо укреплять. Особенно надежными должны быть укрепления откосов насыпей на поймах рек.

Супесчаные грунты содержат небольшое количество глинистых частиц, придающих им связность. При увлажнении супесчаные грунты сохраняют сопротивляемость нагрузкам, обеспечивая устойчивость земляного полотна. Насыпи дорог из супесчаных грунтов можно возводить как в засушливых районах, так и в местах избыточного увлажнения.

Супесчаные пылеватые грунты содержат более 50% частиц диаметром менее 0,25мм, поэтому они в увлажненном состоянии мало устойчивы и склонны к зимнему накоплению влаги при промерзании и пучинообразованию. Водонасыщенные супесчаные пылеватые грунты при динамических воздействиях от проходящих транспортных средств приходят в плывунное состояние и полностью теряют свою несущую способность, что часто приводит к потере местной устойчивости откосов.

Пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси содержат большое количество мелких (до 0,05мм.) фракций, поэтому особенно подвержены процессам зимнего влагонакопления и пучинообразования. На откосах земляного полотна эти грунты при увлажнении легко приходят в текучее состояние и легко размываются.

На дорогах I–III категорий верхнюю часть земляного полотна в неблагоприятных гидрогеологических условиях (1-2 типы местности по характеру увлажнения) на глубину до 1,2 м. следует отсыпать из непылеватых устойчивых грунтов.

Суглинистые грунты являются весьма приемлемым материалом для возведения земляного полотна дорог. Они достаточно устойчивы в откосах высоких насыпей и глубоких выемок.

Глинистые грунты обладают высокой связностью и малой водопроницаемостью, они медленно насыщаются влагой и столь же медленно просыхают. Эти грунты можно использовать, если их влажность в условиях естественного залегания не превышает оптимальной для отсыпки насыпей в сухих местах и местах краткосрочного увлажнения. В местах длительного увлажнения (например, на проймах рек) глинистые грунты для возведения земляного полотна обычно не используются, так как при переувлажнении они переходят в мягкопластичное и текучепластичное состояние и не поддаются уплотнению.

Илистые и торфянистые грунты подвержены значительным объемным изменениям при колебаниях влажности. Илистые грунты при переувлажнении теряют связность и приходят в плывунное состояние с полной потерей несущей способности. Торфянистые грунты под действием веса насыпи и подвижного состава сильно сжимаются и использование их в конструкциях земляного полотна дорог нежелательно, а в насыпях недопустимо. Илистые и торфянистые грунты в основании земляного полотна для исключения просадок обычно подлежат полному или частичному удалению с последующей их заменой на прочные грунты.