350

и стойкостью к воздействию различных веществ. Это продукт, который благодаря многочисленным выступам позволяет вентилировать защищаемые поверхности

иотводить от них влагу.

7.3.9.Лежневые настилы. При небольшой интенсивности движения транспорта данная технология позволяет использовать для ее сооружения местные материалы – древесину и наиболее подходящие по своим механическим свойствам грунты (рис. 17). Наибольший строительный интерес, безусловно, привлекает сооружение лежневых настилов на участках ремонта дорог, проложенных через лесные массивы.

Рис. 17. Конструкция лежневки: 1 – естественный грунт; 2 – продольные лежки из хлыстов; 3 – поперечный накат бревен; 4 – колесопроводы; 5 – дорожная конструкция

Данная технология возможна для дорог низших категорий. При устройстве лежневых настилов необходимо создать для используемой древесины условия переувлажненного состояния. В этой среде дерево не гниет и становится мореным. В реальных условиях без капитальных затрат эксплуатируются такие дороги по12–15 лет.

Дорожное покрытие с использованием перечисленных деревянных конструкций относится к группе жестких дорожных одежд. Ее прочность определяется требуемым модулем упругости. В общем случае он зависит от модулей упругости грунта, одежды, диаметра круга, эквивалентного по площади следу колеса, и толщины слоя дорожной одежды. Выполненные по методике «СоюзДорНИИ» расчеты для наихудших условий эксплуатации лежневой дороги позволяют установить, что толщина древесного покрытия должна составлять не менее 3 см. В реальных условиях, учитывая коэффициент укладки 0,6–0,7, настил можно сооружать из баланса диаметром от 5 см.

Врассматриваемых грунтово-геологических условиях Пермского края при разработке проектных решений необходимо обеспечить стабильный водно-тепловой режим автомобильных дорог:

1) за счет увеличения теплового сопротивления дорожной одежды устройством теплоизолирующего слоя;

2) за счет увеличения высоты насыпи;

3) за счет устройства подкюветного дренажа; 4) за счет устройства демпфирующей системы под асфальтобетонным покрытием.

Вприложении 3 настоящего стандарта приведены некоторые технологические приемы ликвидации участков дорог, подверженных пучинообразованию.

41

8. Рекомендации по обеспечению эксплуатационной надежности при ремонте и реконструкции автомобильных дорог

При ремонте и реконструкции автомобильных дорог Пермского края необходимо руководствоваться следующими принципами:

1.Необходимо обеспечивать однородность грунта существующего земляного полотна и вновь устраиваемого;

2.Необходимо обеспечивать требуемые коэффициенты уплотнения грунта на участках ремонта или реконструкции.

В реальных условиях сложно обеспечить однородность грунта существующего

иприсыпаемого земляного полотна. Как известно, высота капиллярного поднятия в грунте обратно пропорциональна диаметру капилляров. На этом принципе основывается проектирование капилляропрерывающих слоев. В качестве материала таких слоев можно рекомендовать традиционные песчаные слои с коэффициентом фильтрации песка более 2 м/сут или геосинтетические материалы с коэффициентом фильтрации более 20 м/сут.

8.1.Технология укрепления обочин с использованием гидроизолирующих материалов

Работы по укреплению обочин с использованием гидроизолирующих материалов (ГМ) включают следующие операции:

–рыхление грунта (материала) обочины кирковщиком;

–устройство корыта с перемещением грунта (материала) на откосы или в валы на обочины для последующего вывоза или использования в конструкции укрепления;

–транспортировку, распределение по участку рулонов ГМ и их укладку;

–транспортировку и отсыпку (укладку) материалов слоев укрепления, их разравнивание, планировку и уплотнение.

До начала производства работ по раскладке гидроизолирующих материалов необходимо выполнить подготовительные работы: дно корыта перед укладкой ГМ не должно иметь колей, ям и других неровностей более 5 см от отметки поверхности в данной точке.

Рулоны ГМ транспортируют к месту производства работ перед укладкой и рас-

пределяют по длине участка работ через расстояние, соответствующее длине полотна в рулоне. Раскатку рулонов ГМ по дну корыта и укладку полотен в рабочее положение выполняют трое рабочих вручную, начиная с низовой стороны по отношению к направлению стока воды. После раскатки первых метров рулона полотно прижимают к грунту у начала участка по ширине двумя-тремя анкерами (стержни длиной 15– 20 см с отогнутым верхним и заостренным нижним концами) или присыпают материалом укрепления. При дальнейшей раскатке производят периодическое разравнивание полотна с небольшим продольным его натяжением и перемещением в проектное положение – к кромке дорожной одежды проезжей части.

Рулоны ГМ в проектном положении закрепляют прижатием полотна к грунту через 10–12 м анкерами, присыпкой грунтом, щебенкой. Прижатие производят во избежание смещения полотна при действии ветровой нагрузки, укладке вышележа-

42

щих слоев укрепления, а также для сохранения небольшого предварительного его натяжения.

В том случае, когда ширина полотна ГМ менее дна корыта, укладку смежных полотен в продольном направлении проводят с перекрытием не менее 0,3 м.

При устройстве прослоек из ГМ необходимо проверять качество планировки и соответствие поперечных уклонов проектным.

Отсыпку вышележащего слоя укрепления должны вести с таким расчетом, чтобы ГМ находился под действием дневного света не более 4–5 ч. Отсыпку ведут по способу «от себя» без заезда строительных машин на открытые полотна. Материал укрепления выгружают непосредственно в корыто на уложенные полотна, надвигают, разравнивают и профилируют бульдозером и автогрейдером, после чего уплотняют. При производстве работ избегать резких поворотов гусеничных машин, что может привести к повреждению полотен ГМ.

После уплотнения покрывающего ГМ-слоя работы производят по обычной технологии в соответствии с положениями нормативных документов.

Гидроизолирующие материалы, используемые в конструкции дорожной одежды и земляном полотне (изол и полиэтиленовая пленка), без повреждений выдерживают нагрузки, возникающие при укладке и уплотнении вышележащих слоев грунта и дорожной одежды при условии, что плотность нижележащих слоев грунта не менее 0,95 максимальной плотности, установленной по методу стандартного уплотнения. Толщина слоя грунта над прослойкой должна быть не менее 0,25 м в уплотненном состоянии. Можно уменьшить эту толщину до 0,2 м при плотности грунта под прослойкой не менее 0,98 максимальной плотности. При укладке изола или полиэтиленовой пленки на армирующую прослойку толщина слоя грунта над гидроизолирующими материалами должна быть не менее 0,2 м.

Гидроизолирующие слои следует устраивать при положительных температурах. Укладывать полотнища полиэтиленовой пленки, изола при скорости ветра соответственно более 10 м/с и более 15 м/с не рекомендуется.

Поверхность подстилающего слоя следует поддерживать в состоянии, исключающем возможность образования скоплений и застоев воды.

В грунте подстилающего слоя нельзя оставлять скопления льда и снега, при оттаивании которых могут происходить неравномерные просадки. По подготовленному подстилающему слою проезд механизмов и автотранспорта не допускается. Перед укладкой гидроизолирующего слоя следует удалить посторонние предметы и крупные включения.

Гидроизолирующий материал укладывают на подготовленное основание, начиная с низовой (по направлению стока воды) стороны.

Полотнища изола необходимо укладывать внахлестку (5–8 см) и склеивать предварительно нагретым битумом БНД 90/130. Стыки следует уплотнять.

Сваривать полотнища полиэтиленовой пленки можно с помощью горячего воздуха, инфракрасного излучения, ультразвука или аппаратами контактного нагрева. Режимы сварки подбирают опытным путем в зависимости от толщины полиэтилено-

43

вого материала. Прочность сварного шва должна составлять не менее 60 % прочности основного материала. Края свариваемых пленок соединяют между собой внахлестку или Т-образным швом. Ширину нахлеста следует принимать не менее 5 см.

Полотнища соединяют лентой с липким слоем. Ширина нахлеста в этом случае 0,15–0,3 м. Вместо сварки или склеивания полотнищ полиэтиленовой пленки допускается устраивать стыки внахлестку и скручиванием. Ширина нахлеста должна быть не менее 0,5 м. Пленку следует укладывать свободно, без натяжки; в ветреную погоду края полотнищ нужно закреплять. Ходить по полиэтиленовой пленке и изолу можно только в мягкой обуви.

Полиэтиленовая пленка не должна находиться под воздействием прямой солнечной радиации более 2–3 ч, поэтому отсыпку и надвижку грунта следует вести узким фронтом. Изол следует засыпать в день его укладки.

При устройстве армирующих прослоек из геотекстильных материалов типа «тайпар» их полотнища скрепляют скобами при ширине нахлеста 0,1 м. Передвижение транспортных средств или строительных механизмов непосредственно по материалу тайпар не разрешается. Вышележащий слой песка следует устраивать путем надвижки грунта.

Пенопласт теплоизолирующих слоев следует укладывать с обеспечением равномерного опирания плит на поверхность песчаного дренирующего (технологического) слоя или на армирующую прослойку. Плиты, находящиеся по краям теплоизолирующего слоя, следует закреплять кольями.

Слой песка над плитами нужно отсыпать на толщину не менее 0,25 м в плотном теле способом «от себя». Допускается отсыпать слой песка толщиной 0,20 см. В этом случае может произойти сжатие пенопласта в среднем на 2 мм.

Для практической реализации предлагается конструкция геосинтетического ленточного дренажа, применение которого исключает отмеченные недостатки. Конструкция отличается высокой технологичностью и низкой стоимостью.

Глубина закладки дренажа определяется из выражения

где Нпр – глубина промерзания под осью земляного полотна; Ннас – высота насыпи. Отличительной особенностью предлагаемой конструкции является то, что траншея устраивается баровой машиной шириной не более 15 см, а водоот-

водящий элемент состоит из ленточного геосинтетического материала, который размещается в траншеи с продольным уклоном не менее 5 ‰.

В качестве водоотводящего элемента рекомендуется использовать ленточные геосинтетические материалы с коэффициентом фильтрации не менее 20 м/сут.

Подготовка водоотводящих фильтров заключается в следующем:

1. Рулонный геотекстильный материал скручивается вручную по спирали. Скрученный геотекстильный материал является водоотводящим фильтром. Основными элементами водоотводящего фильтра являются внешняя оболочка, тело фильтра и водоотводящее ядро. Количество слоев в фильтре должно быть не менее трех для предотвращения заиливания водоотводящего ядра.

44

2. Свободный конец полотна водоотводящего фильтра пришивается к телу фильтра с помощью промышленного швейного оборудования или проволочных скруток. Прошитый водоотводящий фильтр готов к укладке.

Толщина водоотводящего фильтра составляет от 50 до 100 мм. Рассматриваемый метод следует использовать при реконструкции или капи-

тальном ремонте пучинистых участков, подверженных поверхностному увлажнению атмосферными и талыми водами (рис. 18).

Рис. 18. Принципиальная схема устройства подкюветного дренажа: 1 – земляноеполотно; 2 – тампонирующая пробка, предотвращающая попадание поверхностной влаги в траншею; 3 – дренажная засыпка в траншею; 4 – водоотводящий элемент

Также для данных участков, при отсутствии в скважинах грунтовой воды кроме подкюветного дренажа следует устраивать прикромочный дренаж, принципиальная схема которого представлена на рис. 19.

Продольные траншеи прикромочного дренажа устраиваются на грунтовой части обочины слева и справа от оси проезжей части с применением баровых грунторезных машин. Траншеи разрабатываются на расстоянии 15–20 см от кромки асфальтобетона или на расстоянии не более 30 см от бровки земляного полотна при переходном типе покрытия. Ширина разрабатываемой траншеи должна быть не более 15 см.

При укладке водоотводящих фильтров в продольные и поперечные траншеи необходимо выполнение следующих условий:

1.Водоотводящий фильтр необходимо укладывать на основание продольной

ипоперечных траншей. Укладку заранее подготовленных водоотводящих фильтров можно проводить вручную.

2.При укладке нескольких фильтров величина перекрытия (наложения) одного фильтра на другой должна быть не менее 20 см.

В случае укладки нескольких фильтров разные куски фильтров рекомендуется скреплять скобами.

3.При укладке водоотводящих фильтров в поперечные траншеи свободный конец фильтра необходимо выводить за пределы траншеи таким образом, чтобы величина его свеса на откосе земляного полотна составляла не менее 0,5 м.

45

4. При соединении водоотводящего фильтра из продольной траншеи в поперечную при его достаточной длине фильтр, проложенный в продольной траншее, необходимо, заворачивая, прокладывать и в поперечной траншее.

5. При укладке водоотводящих фильтров необходимо следить, чтобы грунт с обочин и откосов не попадал в траншею и не оседал на уложенных фильтрах, так как это может привести к заиливанию фильтра, что влечет за собой уменьшение его фильтрующей способности.

Рис. 19. Принципиальная схема устройства прикромочного дренажа: 1 – тампонирующая пробка; 2 – дренажная засыпка; 3 – водоотводящее ядро

Максимальная глубина разрабатываемой траншеи зависит от высоты насыпи на опытном участке и определяется по формуле:

где ∆max – максимальная глубина траншеи, м; Ннас – высота насыпи на опытном участке, м; m – коэффициент заложения откосов.

Схема укладки водоотводящих фильтров в продольные и поперечные траншеи представлена на рис. 20.

После укладки водоотводящих фильтров в продольные и поперечные траншеи производят их засыпку. В качестве засыпаемого материала необходимо использовать грунт с хорошими фильтрующими способностями.

В качестве такого материала можно использовать песок гравелистый, крупный или средней крупности без содержания пылевато-глинистых фракций либо иные материалы с коэффициентом фильтрации не менее 3 м/сут. Засыпку траншеи необходимо проводить до тех пор, пока от верха засыпаемого слоя до верха траншеи не останется минимум 5 см.

Необходимо, чтобы материал, засыпаемый в траншею, был уплотнен с коэффициентом уплотнения 0,98.

После засыпки траншей необходимо произвести окончательную их заделку гидроизолирующим материалом. В качестве такого материала можно использовать мелкозернистый асфальтобетон или битумную мастику. Толщина верхнего гидроизолирующего слоя должна быть не менее 5 см.

46

Для 1-го типа местности по характеру увлажнения (сухие места) устройство морозозащитного слоя не требуется. Для 2-го (сырые места) и 3-го (избыточно увлажненные места) типов местности необходимо использовать в качестве досыпки непучинистый грунт.

8.2. Технология укладки геотекстиля «ДОРНИТ»

При устройстве прослоек из геотекстиля «Дорнит» в применяемые технологии дополнительно вводятся операции:

1 – подготовка подстилающего грунта; 2 – транспортировка, распределение по участку рулонов геотекстиля, их укладка

и при необходимости соединение; 3 – отсыпка на геотекстильного материала вышележащего слоя, его распределе-

ние и уплотнение.

Подготовка подстилающего грунта состоит в профилировании его поверхности и уплотнении. Коэффициент уплотнения грунта должен соответствовать нормативным требованиям, поверхность не должна иметь колей, ям и других неровностей глубиной более 5 см. При наличии глубокой колеи или ям их засыпают грунтом и планируют автогрейдером или бульдозером. Кустарник, деревья вырубают и спиливают в одном уровне с поверхностью. В этом случае корчевка пней может не проводиться. Если в момент производства работ на участке имеются поверхностные воды, то отсыпают выравнивающий песчаный слой.

Рулоны геотекстиля транспортируют к месту производства работ непосредственно перед укладкой и распределяют по длине участка работ через расстояние, соответствующие ширине полотна в рулоне. Если доступ к стройплощадке затруднен из-за движения транспорта, должны быть предприняты специальные меры по организации на период производства работ временных подъездных путей. В удобном месте, близко к объекту проведения работ, должны быть устроены рабочая площадка и площадка складирования, на которых осуществляются хранение и подготовка геотекстиля к укладке.

Укладку полотен выполняют в продольном или поперечном направлении относительно оси насыпи. Продольная укладка более удобна технологически, но не обеспечивает равнопрочности полотен по ширине насыпи, что является обязательным при устройстве армирующих прослоек на слабом основании (рис. 22, а). При укладке полотен для создания защитных прослоек вдоль земляного полотна выполняют раскатку рулонов вручную звеном из трех дорожных рабочих. После раскатки первых метров краевую часть (по ширине) полотна прижимают к грунту двумя-тремя анкерами (стержни диаметром 3–5 мм) длиной 15–20 см с отогнутым верхним и заостренным нижним концами.

При дальнейшей раскатке производят периодическое разравнивание полотна с небольшим продольным его натяжением и креплением к грунту анкерами через 10– 15 м. Крепление выполняют во избежание смещения полотна при действии ветровой нагрузки, укладке вышележащего слоя, а также для сохранения небольшого предварительного натяжения геотекстиля. Полотна укладывают с перекрытием не менее

48

0,3 м и при необходимости дополнительно соединяют. При устройстве прослойки из геотекстиля в основании насыпи, сложенном слабыми грунтами, величину перекрытия увеличивают на расстояние не менее 0,5 м.

а

б

Рис. 21. Технология укладки «Дорнит»: 1, 2 – геотекстильное полотно; 3 – бульдозер; 4 – автосамосвал

При укладке полотен для создания защитно-армирующих прослоек в поперечном направлении величина перекрытия при отсутствии соединения должна быть не менее 0,5 м (рис. 22, б). Полотна крепят к грунту анкерами, устанавливаемыми на ширине перекрытия через 1,5–2,0 м. Соединение полотен позволяет снизить величину их перекрытия. Предпочтительным видом соединения полотен является их сшивание с применением мешкозашивочных швейных машинок.

Производительность работ по укладке полотен может быть определена, исходя из следующих данных: скорость раскатывания рулонов при их ширине 1,5–2,0 м составляет 1500–2000 м2/ч; потери времени на выравнивание и анкеровку полотен составляют в среднем 0,18–0,20 ч на одно полотно при его длине 50–100 м.

8.3. Технология ремонта пучинистого участка дороги с применением пенополистирола марки «пеноплекс»

Перечень работ при ремонте пучинистого участка устанавливаем с учетом технологической последовательности их выполнения:

–разборка «старой» дорожной конструкции;

–планировка и уплотнение поверхности земляного полотна;

–подвозка и укладка плит пенополистирола;

–подвозка, разравнивание и уплотнение песка основания;

–транспортировка, разгрузка, разравнивание и уплотнение щебня;

–устройство слоев покрытия;

–разравнивание и окончательная планировка грунта на обочинах. Теплоизоляционные плиточные материалы следует укладывать с обеспечением

равномерного опирания плит «пеноплекс» на поверхность земляного полотна.

49

Передвижение транспортных средств или строительных машин непосредственно по разложенному материалу не разрешается.

Контроль качества: при устройстве теплоизолирующего слоя из пеноплекса необходимо проверять равномерность опирания плит на поверхность земляного полотна и толщину первого слоя дорожной одежды над пенопластом.

Первый над плитами слой дорожной одежды следует отсыпать на толщину не менее 0,25 м в плотном теле способом «от себя». Песок разрешается использовать непосредственно с дороги либо везти из карьера к месту укладки на автосамосвалах. Подвозка к месту выгрузки осуществляется задним ходом по спланированному слою. Разравнивают песок автогрейдером с учетом коэффициента запаса на уплотнение. Розлив воды производится поливомоечной машиной. Расход воды определяется расчетом. Уплотнение производим легким катком на пневмоколесном ходу m = 8 т за 6 проходов.

Контролировать: высотные отметки по оси дороги, ширину, толщину слоя неуплотненного материала по его оси, поперечный уклон, ровность (просвет под рейкой длиной 3 м на расстоянии 0,75–1 м от каждой кромки покрытия (основания) в пяти контрольных точках, расположенных на расстоянии 0,5 м от концов рейки и друг от друга).

В последнее время широкое применение приобрел экструзионный пенополистирол «технониколь XPS», который представляет собой теплоизоляционный материал с равномерно распределенными замкнутыми ячейками. Данный материал не впитывает воду, не набухает и не дает усадки, химически стоек и не подвержен гниению. Высокая прочность позволяет получить ровное и одновременно жесткое основание, что существенно увеличивает срок эксплуатации всей теплоизоляционной системы. Выпускается пенополистирол следующих типов: технониколь XPS 35-250 и 35-300, технониколь XPS 30-250 стандарт и 30-200 стандарт, пеноплекс XPS 45-500, а также экструдированный пенополистирол «styrofoam». Данные виды экструдированного пенополистирола различаются показателями прочности на сжатие, плотности, водопоглощения, а также коэффициентами теплопроводности при различных условиях эксплуатации.

8.4. Технология реконструкции участков, подверженных пучению, с применением пенополистирола

Технология реконструкции пучинистогоучастка состоит из следующих операций:

1.Подготовительные работы. Осуществляется ограждение места производства работ и устанавливаются временные дорожные знаки. Производится разборка существующей дорожной конструкции автомобильной дороги. Осуществляется кирковка экскаватором с последующей погрузкой в автосамосвалы и с транспортировкой материалов к месту утилизации либо фрезой снимается существующий слой асфальтобетонного покрытия, для дальнейшего использования и транспортируется в автосамосвалах к месту хранения.

2.Производится планировка верха земляного полотна экскаватором или бульдозером. Осуществляется укладка пенополистирола на всю ширину земляного полотна вручную.

50