350

ООО «Центр регионального развития инноваций и управления» ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ СТО 01 – 2013

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

НА УЧАСТКАХ С ПУЧИНИСТЫМИ ГРУНТАМИ. СПОСОБЫ ЛИКВИДАЦИИ ПУЧИНООБРАЗОВАНИЙ

Пермь 2013

3

СТО 01 – 2013

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

НА УЧАСТКАХ С ПУЧИНИСТЫМИ ГРУНТАМИ. СПОСОБЫ ЛИКВИДАЦИИ ПУЧИНООБРАЗОВАНИЙ

Дата введения 1.01.2014

1. Область применения

Настоящий руководящий документ определяет основные требования и принципы проектирования, строительства и ремонта автомобильных дорог в специфических природно-климатических условиях Пермского края.

Документ является обязательным для предприятий дорожного хозяйства, юридических и физических лиц, осуществляющих проектирование, строительство и ремонт автомобильных дорог краевого значения Пермского края.

Настоящий стандарт устанавливает технологию ликвидации пучин на территориальных дорогах Пермского края с учетом нормативно-технических показателей по проектированию и содержанию земляного полотна и дорожных одежд в соответствии с требованиями СП 34.13330.2012 (взамен СНиП 2.05.02 – 85*) и СНиП 3.06.03-85.

Стандарт предназначен обеспечить эксплуатационную надежность автомобильных дорог в специфических природно-климатических и грунтовых условиях Пермского края.

2.Нормативные ссылки

Внастоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стан-

дарты:

1. ОДН 218.046–01. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа / Гос. служба дорожного хоз-ва Мин-ва транспорта РФ. – М., 2001.

2. ОДН 218.1.052–2002. Оценка прочности нежестких дорожных одежд. Отраслевые дорожные нормы / Мин-во транспорта РФ; Гос. служба дорожного хоз-ва (Росавтодор). – М.: Информавтодор, 2003.

3. ОДМ 218.5-001–2009. Методические рекомендации по применению геосеток

иплоских георешеток для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог.

4

4.ОДМ 218.5.003–2010. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог. – М.: Росавтодор, 2010.

5.ОДМ 218.5.002–2008. Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов.

6.Пособие по проектированию методов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна (к СНиП 2.05.02 – 85*).

7.Пособие по устройству теплоизолирующих слоев из материала STYROFOAM на автомобильных дорогах Восточной Сибири и Дальнего Востока. – М.: Транспорт, 2001.

8.Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. – М.: Росавтодор, 2013.

9.Рекомендации по совершенствованию методов борьбы с пучинами при ремонте автомобильных дорог / НПО «Росавтодор»; ЦБНТИ Гос. концерна «Росавто-

дор». – М., 1991.

10.СНиП 3.06.03–85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

11.СНиП 23–01–99*. Строительная климатология / Госстрой РФ. – М., 2000.

12.СП 34.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02–85*.– М.: Росавтодор, 2013.

13.СТО НОСТРОЙ 2.25.29–2011. Автомобильные дороги. Устройство оснований дорожных одежд. Ч. 1: Строительство дополнительных слоев оснований дорожных одежд / НП «МОД „СОЮЗДОРСТРОЙ“». – М., 2012.

14.СТО 221 НОСТРОЙ 2.25.30–2012. Автомобильные дороги. Устройство оснований автомобильных дорог. Ч. 2: Строительство оснований из неукрепленных грунтов / НП «МОД „СОЮЗДОРСТРОЙ“». – СПб., 2012.

15.Типовые решения по восстановлению несущей способности земляного полотна и обеспечению прочности и морозоустойчивости дорожной одежды на пучинистых участках автомобильных дорог. – М.: Росавтодор, 2000.

16.Приказ Минтранса № 402 от 16.11.2012 г. «Об утверждении Классификации

работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог».

П р и м е ч а н и е. При использовании настоящего стандарта целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в Интернете. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

5

СТО 01 – 2013

3.Термины и определения

Внастоящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.Рабочий слой – верхняя часть земляного полотна от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия проезжей части, устраиваемый из непучинистых или слабопучинистых грунтов.

3.2.Слабые грунты – это связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа, удельное сопротивление менее 0,02 МПа и модуль деформации ниже 5 МПа. К слабым грунтам следует относить: торф и заторфованные грунты; илы и сапропели; глинистые грунты с коэффициентом консистенции более 0,5 и иольдиевые глины, и т.д.

3.3.Пучина – деформация дорожной одежды и земляного полотна, проявляющаяся зимой во взбугривании покрытия, а в период оттаивания – в образовании сетки трещин, проломах и колейности дорожной конструкции.

3.4.Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пу-

чению.

3.5.Морозное пучение грунта – это результат объемного расширения воды, находящейся в нем до промерзания и дополнительно мигрирующей к границе промерзания в процессе перехода воды из жидкого состояния в твердое (лед).

3.6.Пучинообразование – это явление перераспределения влаги в земляном полотне, вызывающее увеличение зимой влажности грунтов земляного полотна, образование в них ледяных прослоек и увеличение объема грунта.

3.7.Морозозащитный слой – это верхний слой земляного полотна, устраиваемый из непучинистых грунтов, ограничивающий величину пучения дорожной конструкции до допустимых значений.

3.8.Геосинтетические материалы (ГМ) – класс строительных материалов, как правило, синтетических, а также из другого сырья (минерального, стеклоили базальтовые волокна и др.), поставляемых в сложенном компактном виде (рулоны, блоки, плиты и др.), предназначенных для создания дополнительных слоев (прослоек) различного назначения (армирующих, дренирующих, защитных, фильтрующих, гидроизолирующих, теплоизолирующих) в строительстве (транспортном, гражданском, гидротехническом), и включающий следующие группы материалов: геотекстильные материалы, георешетки, геокомпозиты, геооболочки, геомембраны, геоплиты и геоэлементы.

3.9.Георешетка – плоский рулонный материал с ячейками линейных размеров от 1 см (геосетка), выполняющий преимущественно армирующие функции, или объемный материал с ячейками высотой от 3 см, поставляемый в виде блоков слоев со сложенными ячейками, выполняющий преимущественно защитные функции по отношению к заполнителю ячеек (грунту; крупнопористым минеральным материалам: щебню, гравию, шлаку; материалам, обработанным вяжущим, и др.).

6

3.10.Защелачивание грунта – упрочнение грунта введением в грунт затвердевающих или порозаполняющих веществ.

3.11.Гидрофобизация – это резкое снижение способности строительных материалов смачиваться водой и способ стабилизации пучинистых грунтов вяжущими материалами, реагентами, синтетическими смолами, отходами нефтеперерабатывающей промышленности.

3.12.Искусственное закрепление грунтов – это такое воздействие на грунт,

врезультате которого повышается его прочность: он становится неразрываемым, а в некоторых случаях и водонепроницаемым.

3.13.Обработанный грунт – искусственный материал, получаемый смешением грунта с водным раствором стабилизатора «ANT» и цемента в качестве катализатора реакции.

3.14.Струйная цементация грунтов – это метод закрепления грунтов, основанный на одновременном разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора.

4.Природно-климатические условия строительства, реконструкции, капитального ремонта, ремонта и содержания автомобильных дорог

Пермского края

Значительное влияние на природно-климатические условия Пермского края оказывают особенности рельефа территории. За счет барьерного влияния Уральских гор на востоке и на северо-востоке края среднегодовые температуры воздуха несколько ниже, чем на той же широте на западе территории, и выпадает значительно больше осадков.

Среднегодовая температура воздуха на территории края изменяется от 0° на севере до +2° на юге территории, а на северо-востоке (в горной части края) среднегодовые температуры воздуха отрицательные.

Среднегодовое количество осадков в Пермском крае изменяется от 500 мм на юге территории до 800 мм и более в Вишерском заповеднике. Число дней с осадками максимально в октябре и ноябре.

Зимой погоду в Пермском крае формирует западный отрог азиатского антициклона. Средние температуры января изменяются от –14° на юго-западе до –18° в горных восточных районах. Абсолютный минимум температуры составляет в разных районах края от –47 до –54°, в Перми – 47° (отмечался в ночь на 31 декабря 1978 г.). Сильные морозы (– 40° и ниже) в последнее время отмечаются в Пермском крае 1 раз в 3…4 года. Однако во все зимние месяцы возможны и оттепели, связанные чаще всего с адвекцией теплых воздушных масс с Атлантики. Абсолютный максимум температуры воздуха в январе для Перми составляет +4,3° (отмечался 20 января 2007 г.).

Осадки в зимний сезон выпадают в основном в виде снега, их количество возрастает в восточном направлении. Наибольшее количество осадков выпадает в декабре, наименьшее – в феврале-марте. Максимальная высота снежного покрова, ко-

7

торая обычно наблюдается в первой половине марта, на юге края достигает в среднем 50…60 см, на северо-востоке – до 100 см. Постоянный снежный покров формируется на севере края в конце октября, на юге – в середине ноября, и сохраняется обычно до 3-й декады апреля, а в горах и до июня.

Зимой на всей территории края преобладают ветра южного и юго-западного направлений.

Переход температуры воздуха через 0°, определяющий начало активного снеготаяния, происходит обычно в первой декаде апреля. Для весеннего сезона характерна неустойчивая погода с резкими колебаниями температуры воздуха (в начале апреля еще возможны морозы до –20…–25°, а в третьей декаде месяца воздух уже может прогреваться до +25°). Средняя температура воздуха в апреле изменяется от – 2° на севере до +3° на юге края. В апреле-мае отмечаются максимальные в году средние скорости ветра, иногда скорость ветра превышает 10 м/с.

Вмае часто случаются возвраты холодов с сильными заморозками до –5° и ниже и установлением временного снежного покрова (в том числе и в третьей декаде месяца).

Влетний период погоду на территории Пермского края в основном формируют

циклоны. Абсолютные максимумы летней температуры составляют от +35 до +38° в разных районах края. Однако и в летние месяцы случаются резкие похолодания и заморозки, связанные с вторжениями арктического воздуха. Заморозки в июне на большей части территории края случаются 1 раз в 3…4 года и наносят серьезный ущерб экономике края. В июле температура также может опуститься на севере края до отрицательных значений, на юге до +1°, что существенно влияет на почву.

В летний сезон выпадает до 40 % всей годовой суммы осадков как в виде кратковременных ливней, так и в виде затяжных дождей. Максимальное количество осадков выпадает в июле – от 70 мм на юге края до 100 мм и более в горных районах. Для летнего периода характерны опасные погодные явления, связанные с конвективной неустойчивостью, – грозы, сильные ливни, шквалы и град.

Годовая норма осадков составляет от 410…450 мм на юго-западе края до 1000 мм на крайнем северо-востоке края.

Вначале третьей декады августа температура воздуха на всей территории Пермского края переходит через +15°. Одновременно начинается период осенних заморозков. Однако в отдельные годы заморозки могут случаться и раньше, например,

в2009 году они были отмечены уже 12 августа.

Восенний сезон погоду в Пермском крае чаще всего формируют циклоны. В третьей декаде октября (а на севере края и раньше) отмечается переход среднесу-

точной температуры воздуха через 0°. Средняя температура воздуха в октябре изменяется от –2° на севере до +2° на юге края. В октябре обычно формируется временный снежный покров. Однако резкие похолодания с установлением временного снежного покрова возможны уже во второй декаде сентября.

8

Во второй половине ноября обычно устанавливается зимний характер погоды, температура воздуха переходит через –5°. Из неблагоприятных и опасных явлений чаще наблюдаются сильные снегопады, а в конце месяца возможно и усиление моро-

зов до –30…–35°.

В среднем за год в Пермском крае отмечается 20…30 случаев опасных метеорологических явлений, большинство из которых связано с весенними и осенними заморозками. Сильные ливни и шквалы наблюдаются значительно реже (до 5…7 раз в год). Сильные морозы по всей территории края отмечаются 1 раз в 3…4 года. Для переходных сезонов более характерны неблагоприятные явления, которые обычно наблюдаются при резких изменениях погоды.

Пермский край богат разнообразными полезными ископаемыми, что объясняется сложным рельефом горной и равнинной частей края. Здесь добываются нефть, газ, каменный уголь, минеральные соли, золото, алмазы, хромитовые руды и бурые железняки, торф, известняк, драгоценные, поделочные и облицовочные камни, а также строительные материалы:

•известняк. Балансом запасов карбонатов для обжига учитывается семь месторождений: Гора Матюковая, Северо-Шарашинское, Шарашинское, Губахинское, Всеволодо-Вильвенское, Больше-Сарсинское и Чикалинское;

•доломит;

•гипс и ангидрит, используются в производстве вяжущих веществ. Высоким содержанием гипса характеризуются залежи Ординского и Уинского района. Месторождения: Чумкасское, Соколино-Саркаевское, Ергачинское, Полазненское, Дейковское, Селищенское, Одиновское и Егоршины Ямы;

•песчано-гравийные смеси – рыхлое природное скопление окатанных обломков горных пород и минералов. В Пермском крае разрабатывается 30 месторождений.

Климатическая характеристика района производства дорожных работ назначается согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». Например, для Кунгурского района Пермского края необходимые исходные данные для назначения мероприятий по борьбе с пучинообразованием на стадии проектирования и содержания автомобильных дорог представлены в табл. 1.

Таблица 1

Средние месячные климатические характеристики Кунгурского района

9

Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже 0 °С составляет 169 сут.

Продолжительность периода со снежным покровом – 174 сут. Нормативная глубина промерзания грунтов составляет:

–для глин и суглинков 1,75 м;

–для супесей и песков мелких и пылеватых 2,13 м;

–для песков гравелистых крупных и средней крупности 2, 28 м;

–для крупнообломочных грунтов 2,58 м.

Абсолютная: минимальная температура воздуха составляет минус 49 °С; максимальная – плюс 38 °С.

На основании полученной информации из метеослужб муниципальных районов Пермского края и результатов инженерно-геологических изысканий на существующей дорожной сети насыпные грунты земляного полотна в основном представляют:

•пески мелкие;

•супесь песчанистая твердая и пластичная;

•супесь песчанистая текучая;

•суглинок легкий песчанистый, тяжелый песчанистый, тяжелый пылеватый, твердый и полутвердый;

•суглинок тяжелый пылеватый, тугопластичный;

•суглинок тяжелый песчанистый полутвердый, твердый гравелистый;

•суглинок тяжелый пылеватый, прослойками тяжелый песчанистый и легкий песчанистый, мягкопластичный;

•суглинок черный легкий пылеватый, полутвердый, слабозаторфованный;

•глина легкая пылеватая, твердая и полутвердая;

•глина легкая пылеватая тугопластичная;

•глина легкая пылеватая и песчанистая;

•глина легкая пылеватая, мягкопластичная;

•известняк низкой прочности, выветрелый, нерамягчаемый.

По степени пучинистости грунты классифицированы в соответствии со СНиП

(IV группа);

– суглинок легкий пылеватый – чрезмерно пучинистый (V группа).

10