1523

1)грунтовые условия, в которых возможна в основном просадка грунтов от внешней нагрузки, а от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см;

2)грунтовые условия, в которых, помимо просадки грунтов от внешней нагрузки, возможна их просадка от собственного веса и размер ее превышает 5 см.

Основными характеристиками просадочных грунтов являются

[3, п. 6.1.2]:

относительная просадочность sl – относительное сжатие

грунтов при заданном давлении после их замачивания;

начальное просадочное давление psl – минимальное давле-

ние, при котором проявляются просадочные свойства грунтов при их полном водонасыщении;

начальная просадочная влажность wsl – минимальная влаж-

ность, при которой проявляются просадочные свойства грунтов.

При проектировании автомобильных дорог на лессовых грунтах учитывается возможность повышения влажности таких грунтов вследствие:

–замачивания их сверху из внешних источников или снизу при подъеме уровня грунтовых вод;

–постепенного накопления влаги в грунте в связи с инфильтрацией поверхностных вод;

–одновременного замачивания грунтов сверху и постепенного накопления влаги в грунте.

Изменение влажности лессовых грунтов по сезонам года серьезно сказывается на основных строительных свойствах: сжимаемости, просадочности и сопротивлении сдвигу.

Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Проектирование и строительство автомобильных дорог на

просадочных грунтах с обеспечением их прочности, надежности и нормальной эксплуатации – наиболее важные и сложные проблемы современного строительства. Важность определяется широким распространением просадочных грунтов в районах наиболее интенсивного строительства. Сложность рассматриваемых проблем заключается

внеравномерном механизме развития просадочных деформаций.

2.Неизбежно увеличение стоимости строительства при учете просадочных деформаций, но при этом уменьшатся затраты на содер-

482

жание дорог в последующие годы. Затраты на восстановительные работы часто соизмеримы со стоимостью нового строительства.

3. Важно при проектировании и строительстве автомобильных дорог на просадочных грунтах учитывать особенности этих грунтов, иначе во время эксплуатации дорог могут возникнуть дорожнотранспортные происшествия, которые повлекут за собой травмы или гибель людей.

Список литературы

1.ГОСТ 25100–2011. Грунты. Классификация. – М., 2013.

2.СП 34.13330.2012. Автомобильные дороги. Актуализирован-

ная редакция СНиП 2.05.02–85. – М., 2013.

3.СП 21.13330.2012. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.01.09–91. – М., 2012.

4.Крутов В.И., Ковалев А.С. Проектирование и устройство оснований и фундаментов на просадочных грунтах. – М.: АСВ, 2013 – 544 с.

5.Гильман Я.Д. Основания и фундаменты на лессовых просадочных грунтах: пособие для проектировщиков и студентов. – Ростов н/Д, 1991. – 217 с.

Об авторах

Юшков Борис Семенович – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой автомобильных дорог и мостов, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: admpnipu@mail.ru.

Сергеев Андрей Сергеевич – ассистент кафедры автомобильных дорог и мостов, Пермский национальный исследовательский по-

литехнический университет, e-mail: Zzverdvd@mail.ru.

Попова Татьяна Сергеевна – магистр кафедры автомобильных дорог и мостов, Пермский национальный исследовательский политехнический университет.

483

УДК 624.131.137

Б.С. Юшков, А.С. Сергеев, А.С. Прокопец

ПРОБЛЕМА СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ НА ТОРФАХ

В России большую территорию занимают торфы, поэтому при проектировании автомобильных дорог нецелесообразно обходить торфяники. Сфера строительства автомобильных дорог на торфах изучена не полностью. Появляется необходимость исследования возможностей строительства на торфяниках, способов их укрепления.

Ключевые слова: торф, строительство дрог, классификация торфа, деформации насыпи.

B.S. Yushkov, A.S. Sergeev, A.S. Prokopets

PROBLEM OF CONSTRUCTION OF ROADS ON TURF

In Russia, occupy a large area of peat, in the design of roads to bypass the inappropriate peatlands. The scope of the construction of highways in the peat is not fully explored. Therefore, there is need to explore the possibility of building on peat, ways of strengthening them.

Keywords: peat, construction hearse, the classification of peat mounds strain.

Актуальной проблемой является строительство автомобильных дорог на торфах. Большую часть территории России занимают торфяники. В мире запасы торфа составляют 275 млрд т. По запасам торфа Россия занимает первое место в мире – около 158,3 млрд т (47 % от мировых). Наибольшие запасы торфа находятся в северо-западных районах России, в северной части Урала и в центральных районах За- падно-Сибирской равнины; южнее этой зоны запасы торфа снижаются и далее к югу отсутствуют.

Торф – горючее полезное ископаемое, образующееся в процессе естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях избыточного увлажнения и затрудненного доступа воздуха, поэтому он представляет собой сложную, многокомпонентную, поли-

484

дисперсную, коллоидно-молекулярную систему, состоящую из трех частей: органической, минеральной и водной [1].

По условиям образования и свойствам выделяют три основных типа торфа: низинный, сильноразложившийся (более 35 %), переходный, среднеразложившийся (20–35 %) и верховой, слаборазложившийся (до 20 %). Подробная классификация торфа по вещественному составу представлена в таблице.

Классификация торфа по вещественному составу

В условиях избыточного увлажнения и недостаточного доступа кислорода осуществляется ежегодный прирост растений на болотах, они отмирают, накапливается и образуется торф. При высушивании торф довольно сильно сокращается в объеме, а при увлажнении – увеличивается из-за высокого содержания коллоидных веществ. Чем сильнее разложился торф и богаче он коллоидами, тем больше изменение его объема. Слаборазложившийся торф при высушивании сокращается в объеме приблизительно в 1,5–2 раза, сильноразложившийся – в 4–6 раз. При осушении торфа уменьшается мощность и прочность верхних горизонтов торфяных залежей, особенно сильно в первые годы после осушения. Усадка торфа происходит не только за счет уменьшения прочности, но также за счет разложения органического вещества [2].

485

При обычных скоростях приложения нагрузки на основание торф теряет свою прочность, уменьшается сопротивление сдвигу и возрастает сжимаемость, поэтому торф относят к слабым сильносжимаемым грунтам.

В связи с этим при строительстве автомобильной дороги возникают различного рода деформации в основаниях. Например, погружения и провалы в слабый грунт основания образуются при наличии в основании насыпи мощных (5–10 м) толщ слабых грунтов, перекрытых относительно прочным слоем (рис. 1); появляются у подошвы откосов изолированные, вытянутые вдоль насыпи воронки, ямы, заполненные водой; возникают вдоль откоса и за понижениями местные поднятия и бугры выпирания с образованием трещин и продольных разрывов сплавины.

Рис. 1. Погружения и провалы в слабый грунт основания

Просадка насыпи в результате отжатия в стороны и выпирания слабого грунта изображена на рис. 2. Внешними признаками являются трещины в асфальтобетонном покрытии, зауженное земляное полотно, оседание обочин, продольные и косы трещины на обочинах и откосах, поперечные трещины, разбивающие земляное полотно на отдельные блоки, продольные валы выпирания или общее выпучивание поверхности у подошвы откосов.

Из-за уплотнения основания происходит оседание насыпи (рис. 3). Происходит такая деформация при отсыпке насыпи без удаления или отжатия слабых грунтов, медленного уплотнения основания из неразложившегося ила, слаборазложившегося торфа или недостаточной глубине выторфовывания; проявляется в постепенной просадке основания, деформировании обочин и откосов, понижении и трещин у подошвы насыпи [3].

486

Торф относится к слабым грунтам и в качестве основания для дорожной насыпи не подходит, поэтому требуется полное снятие торфа по всей ширине дорожного полотна до минерального дна, либо при большой мощности торфяной залежи необходимо укреплять его или устраивать плавающую насыпь. Все эти методы строительства являются дорогостоящими.

Список литературы

1.Торф: возгорание торфа, тушение торфяников и торфокомпозиты / Л.Б. Хорошавин [и др.]. – М.: Изд-во ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2013. – 256 с.

2.Горная энциклопедия / под ред. Е.А. Козловского. – М.: Сов.

энциклопедия. – 1991. – Т. 5. – 541 с.

3.Крицкий М.Я., Шестаков В.Н. Земляное полотно автомобильных дорог: дефекты, повреждения и разрушения, их причины, методы профилактики и восстановления: учеб. пособие. – Омск: Изд-во Сибир. авт.-дорож. ин-та, 2008. – 56 с.

4.Шушпанова Н. Треснувшая магистраль // Российская газета

(Пермский край). – 2008. – № 4771.

Об авторах

Юшков Борис Семенович – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой автомобильных дорог и мостов, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: admpnipu@mail.ru.

Сергеев Андрей Сергеевич – ассистент кафедры автомобильных дорог и мостов, Пермский национальный исследовательский по-

литехнический университет, e-mail: Zzverdvd@mail.ru.

Прокопец Анна Сергеевна – магистр кафедры автомобильных дорог и мостов, Пермский национальный исследовательский политехнический университет.

488

УДК 625.725

М.В. Рубцова, В.И. Клевеко

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОДОРОЖНОЙ НАСЫПИ

НА СЛАБОМ ОСНОВАНИИ И СОКРАЩЕНИЕ СРОКОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

Устойчивость дорожной насыпи и ее основания играет главную роль в обеспечении долговечности и оптимального функционирования дорог. Именно поэтому рекомендуется возводить насыпи с применением современных материалов, отвечающих необходимым требованиям прочности.

Ключевые слова: автомобильные дороги, слабые грунты, геосинтетические материалы, коэффициент безопасности, поверхность скольжения, расчетная прочность.

M.V. Rubtsova, V.I. Kleveko

APPLICATION OF GEOSYNTHETIC MATERIAL TO ENSURE STABILITY OF ROAD EMBANKMENT

IN THE WEAK BASE AND REDUCE CONSTRUCTION TIME

Stability of road embankment and its foundation is a main factor in ensuring the durability and optimal functioning of roads. That is why it is recommended to construct the road embankment with the application of modern materials which are meet the requirements of strength.

Keywords: roads, weak soil, geosynthetics, safety factor, the sliding surface, the estimated strength.

Рациональное строительство и реконструкция автомобильных дорог являются важным этапом развития инфраструктуры территории, поэтому при проектировании и возведении дорог следует провести весь комплекс необходимых мероприятий для обеспечения надежности сооружения и длительного срока эксплуатации.

Довольно часто природно-климатические и геологические условия территории являются непригодными для строительства автомо-

489

бильной дороги. Одним из таких условий может быть наличие слабых грунтов на участке.

В таком случае рассматриваются два варианта проектного решения:

–удаление или замена слабого грунта, применение эстакад;

–использование слабого грунта с проведением мероприятий по

улучшению свойств грунта, обеспечению устойчивости основания и ускорению осадки.

При рассмотрении второго варианта в составе мероприятий по обеспечению устойчивости основания насыпи могут применяться геосинтетические материалы. Их использование в дорожном строительстве с каждым годом набирает обороты. Благодаря геосинтетикам есть возможность существенно увеличить срок службы дорожной насыпи или покрытия и снизить затраты на этапе возведения объекта [1–7].

Уточнение и окончательная разработка проектного решения осуществляется после проведения технико-экономического сравнения различных вариантов, принимая во внимание категорию дороги, высоту насыпи, особенности слабых грунтов, протяженность участка со слабыми грунтами и сроки строительства.

На рассматриваемом участке строительства проектируемой автомобильной дороги М-5 «Урал» между пикетами ПК 175+65 и ПК 178+75 принят 4-полосный поперечный профиль с шириной полос движения по 3,75 м и шириной обочин 3,75 м. Поперечный профиль земляного полотна представляет собой насыпь высотой до 12 м, с крутизной откосов от 1:1,5 до 1:1,75.

Насыпь устраивается из привозного грунта, доставляемого из действующего лицензированного карьера.

В ходе анализа инженерно-геологических условий в пределах участка автодороги между пикетами ПК 175+30 – ПК 178+73 выделено 11 инженерно-геологических элементов:

1)ИГЭ-3 – почвенно-растительныйслой, мощностьот0,1 до0,7 м;

2)ИГЭ-5 – глиналегкая, тугопластичная, мощностьот0 до9,6 м;

3)ИГЭ-6 – суглиноктяжелый, опесчаненный, полутвердыйсвключениями гравия кристаллических пород, мощность 5,2 м;

4)ИГЭ-8 – глина легкая, полутвердая, вскрытая мощность 16,3 м;

5)ИГЭ-11А– суглиноктяжелый, тугопластичный, мощность0,4 м;

6)ИГЭ-12 – песокмелкий, насыщенныйводой, свключениемщебня кристаллическихпород, среднейплотности, мощностьот0 до8,5 м;

490