8.1.2. Теоретические основы повышения устойчивости покрытий низшего типа

Развитие механики грунтов позволило не только установить, какие грунты хорошо зарекомендовали себя в земляном полотне, но и создать теоретическую базу проектирования оптимальных смесей.

Установлено, что щебеночно(гравийно)-песчаные смеси, малопрочные материалы и шлаки, грунты, улучшенные различными местными материалами, должны обеспечить определенное сопротивление вертикальному воздействию колес и тангенциальным усилиям. Для повышения сопротивления грунта нагрузкам необходимо придать ему возможно больший угол трения и высокое сцепление.

498

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Наиболее высокий угол внутреннего трения можно обеспечить за счет использования более крупных неокатанных частиц. Повышение сцепления достигается введением в смесь грунтового вяжущего (пылеватые и глинистые частицы).

Допустимое сопротивление вдавливанию штампа Д в смесь равно

q=5-ctg'

АЬ+П

(8.1.1)

где с - общее сцепление смеси, Па; j - угол внутреннего трения, град. Модуль деформации Е равен

^-1-

(8.1.2) где

/ Л = —

Д - относительная деформация; l - глубина вдавливания штампа, см.

Из выражения 8.1.1 видно, что угол внутреннего трения <р оказывает большое влияние на сопротивление смеси вдавливанию штампа q и модуль деформации Е. При этом, чем больше сцепление с, тем больше влияние оказывает j. Отсюда следует, что путем повышения j и с можно получить смесь с более высокими характеристиками.

499

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Повышение качества смеси сводится к трем основным задачам:

1. Подобрать наиболее плотную смесь из крупных неокатанных материалов, заполняя поры между крупных частиц более мелким материалом.

2. Произвести качественное перемешивание основного материала с добавками.

3. Обеспечить плотность смеси не менее 0,98 от оптимальной.

8.1.3. Строительство дорожных одежд низших типов

Строительные нормы и правила допускают применение низших типов дорожных покрытий на дорогах V категории при интенсивности движения до 100 автомобилей в сутки. Оптимальные составы грунтов, рекомендуемые к использованию в покрытии низшего типа, приведены в табл. 8.1.1.

Таблица 8.1.1

Оптимальные составы грунтов, рекомендуемые для дорожных одежд низшего типа

Размеры частиц, мм	Тип местности по характеру и степени увлажнения
	1-й		2 и 3-й
	Содержание фракции, % по массе в смесях
	А1	А2	Б1	Б2
2,0...0,25 0,25...0,05 0,05...0,005	45...60 10...20 15...35	20...45 20...40 15...35	45...70 15...30 15...25	25...45 25...55 15...25

500

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Менее 0,005

6...12

8...14

3...8

3...10

Смеси А₁ и Б₂ - более устойчивые крупнозернистые, применение предпочтительнее.

их

Краткая характеристика добавок для улучшения грунтовых покрытий приведена в табл. 8.1.2.

Таблица 8.1.2

Скелетные добавки

Материал	Требования к	Толщина	Коэффициент	Особенности
	материалу	слоя, см	уплотнения	применения
Гравийные и	Состав	20 и	1,3	Наиболее
песчано-	должен	более		распространенный и
гравийные смеси	приближаться к оптимальному			удобный материал для улучшения грунтовых покрытии
Отходы	То же	20	1,2...1,3	Используют без
камнедробления				сортировки
Шлаки	Наибольший	20	1,3	Используют без
металлургические	размер 75			сортировки
(кислые или	мм.
основные)	Частиц крупнее 5 мм не менее 60 %
Горелые породы	Отсутствие частиц мельче 1 мм	25	1,25...1,40	Материал истираемый. Применяют в нижние слои.

501

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Шлаки котельные	Влажность менее 30 %	20	1,4...1,7	Материал размокающий
Отходы заводов	Содержание	20	1,5	Для укрепления
силикатного	до 45 %			песчаных грунтов 50
кирпича	извести			% силикатной крошки и для водоустойчивости 2...3 % цемента

Скелетные добавки в грунтовое покрытие можно вводить:

1. путем смешения на дороге;

2. насыщать верхний слой земляного полотна.

В первом случае сразу формируется устойчивое покрытие, но усложняется технология и увеличивается расход добавок. Во втором случае меньший расход и более рациональное их использование.

Недостатки при строительстве грунтовых покрытии и способы их устранения приведены в табл. 8.1.3.

Таблица 8.1.3

Основные недостатки в процессе строительства и эксплуатации

Недостатки	Возможные	Способы предотвращения и
	причины	устранения
Катающиеся на поверхности	Наибольший	Полностью неустраним
или выступающие из	размер добавок
покрытия чрезмерно крупные	более 25 мм	Улучшает положение
скелетные добавки		укладка дополнительного слоя из правильно подобранного состава

502

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

В сухую погоду нарушается сплошность поверхности, образуется волнистость	Недостаток связующего	Для удержания в покрытии влаги ввести хлористый кальций
При увлажнении покрытие деформируется, образуются колеи, прореди, на поверхности выступает глинистая пленка	Избыток в смеси мелкозема, а в нем глины	Вскирковать покрытие, ввести 2...3 % негашенной извести, хорошо перемешать, разравнять и уплотнить
Скопление на поверхности в отдельных местах однородного (крупною или мелкого) материала	Неоднородный состав или плохое перемешивание	Проверить состав смеси, если необходимо улучшить, вскирковать, перемешать снова, разравнять, уплотнить
Сухие проломы, просадки, образование колеи	Недостаточная толщина	Уложить дополнительный усиливающий слой
При достаточной толщине покрытия образуются крупные просадки, волны	Плохое уплотнение земляного полотна	Брак, устранимый только при полной переделки всех работ