Содержание и ремонт автомобильных дорог. В 2 ч. Ч. 2. Технология и организация дорожных работ
.pdf
ну пучинистого грунта песчаным, супесчаным или другими морозостойкими грунтами (рис. 5.5).
Кроме того, создается эффективный отвод поверхностных вод путем правильной планировки обочин и их укреплений и одновременно обеспечивается надлежащая работоспособность водоотводных сооружений; устраивается гидроизоляция земляного полотна от проникания поверхностных вод. Если эти мероприятия малоэффективны или их невозможно выполнить, устраивается дополнительный слой основания из фильтрующих грунтов или производится осушение земляного полотна с помощью трубчатых дрен. Аналогичных результатов можно достичь путем устройства капилляропрерывающих, теплоизолирующих и водонепроницаемых слоев. Предусматриваются также полная перестройка оползневых и обвальных участков, устройство дренажей и другие работы, обеспечивающие устойчивость земляного полотна.
Рис. 5.5. Схема продольного сопряжения пучинистого участка с существующей дорогой:
L – протяженность пучинистого участка; h – толщина замененного слоя;
1 – дорожная одежда на соседних неперестраиваемых участках; 2 – новая дорожная одежда; 3 – замененный грунт; 4 – прослойка из рулонного синтетического материала
При капитальном ремонте земляного полотна особое значение придается работам по перестройке пучинистых участков, замене слабопрочных грунтов, спрямлению отдельных участков, изменению геометрических параметров дороги (уширение, подъемка, смягчение продольных уклонов, увеличение радиусов закруглений), восстановлению разрушенных обочин и откосов.
На пересечениях и примыканиях дорог устраивают земляное полотно и систему водоотвода, а также выполняют работы по строи-
273
тельству площадок для остановок и стоянки автомобилей, площадок отдыха вне проезжей части. Технология выполнения большинства из этих работ не отличается от технологии строительства.
Если перестройка дороги состоит в поднятии отметки земляного полотна, сначала удаляют дорожную одежду, затем досыпают земляное полотно. Аналогичные работы выполняют при перестройке пучинистых участков, когда материал дорожной одежды сильно загрязнен. Пучинистый грунт разрыхляют и убирают, корыто заполняют песчаным грунтом с послойным уплотнением. Места замены грунта на пучинистых участках сопрягают с соседними неперестраиваемыми в виде клина с крутизной откоса вдоль его оси 1:10, что позволяет предотвратить неравномерное морозное пучениев сопряжениях. Для уменьшения толщины слоев основания новой дорожной одежды устраивают прослойки из рулонных синтетических текстильных материалов.
Уширение земляного полотна может быть двусторонним и односторонним (рис. 5.6).
Рис. 5.6. Схемы уширения насыпи:
а – двустороннее уширение; б – одностороннее уширение; 1 – связный грунт; 2 – песчаный грунт; 3 – снимаемый растительный грунт; h – минимальная толщина песчаного слоя; hk – высота капиллярного поднятия песка (h hk); i – поперечный уклон (не менее 50 %)
Выбор способа уширения земляного полотна осуществляется с помощью технико-экономических расчетов. Он зависит от поставленной цели, конструктивных особенностей существующей дороги, рельефа местности, гидрогеологических условий. На рис. 5.7…5.10 приведены схемы возможных проектных решений изменения поперечного профиля дороги.
274
Двустороннее уширение применяется на невысоких насыпях, в неглубоких выемках; при этом дорожная одежда остается на прочном, хорошо сформировавшемся основании, но необходимо удлинить трубы, уширить мосты, перестроить обстановку дороги с обеих сторон.
Рис. 5.7. Схема двустороннего уширения дороги в выемке:
участки срезки грунта
участки подсыпки
Рис. 5.8. Одностороннее уширение насыпи:
1 – ось новой дороги; 2 – ось существующей дороги
275
Рис. 5.9. Схема двустороннего уширения насыпи с одновременным изменением ее высоты (штрихами показан поперечный профиль существующей дороги; заштрихована расширенная часть насыпи)
Рис. 5.10. Одностороннее уширение дороги на косогорах
При одностороннем уширении эти работы выполняются с одной стороны, размер уширения больше, и работы могут быть выполнены более качественно и экономично. В этом случае часть уширенной дорожной одежды располагается на свежеотсыпанном грунте.
Для надежного сопряжения присыпаемого грунта с грунтом существующего полотна при насыпи ниже 2 м можно ограничиться разрыхлением старых откосов или нарезкой борозд глубиной 0,2…0,25 м. При более высоких насыпях на откосах нарезают уступы высотой до 0,5 м, придавая им уклон 50 о/оо. При насыпях из песчаных грунтов уклон уступов делают к оси дороги, из глинистых – от оси.
В местах, где значительную опасность представляют оползневые явления, при капитальном ремонте выполняются работы, которые дают возможность обеспечить поверхностный водоотвод на всей площади оползня, изменить положение водоотводных канав, способствующих его образованию, повысить устойчивость оползневой массы с помощью шпонок, свай, столбов. Проводят также цементацию оползневых склонов, укрепляют подошвы оползней подпорными стенками и контрфорсами. На оползневых участках могут устраиваться открытые и закрытые дренажи, дренирующие прорези, штольни и другие сооружения, перехватывающие воду из водоносных пластов и выводящие ее за пределы оползней.
276
Повысить устойчивость откосов выемок и насыпей можно путем закрепления грунта (рис. 5.11), устройства подпорных стенок (рис. 5.12), армирования насыпи геосинтетическими материалами (рис. 5.13).
Рис. 5.11. Обеспечение устойчивости оползневых откосов выемки с помощью свай-шпон:
1 – свая-шпона из закрепленного грунта; 2 – поверхность скольжения; 3 – ослабленная зона; 4 – инъектор; 5 – нижняя граница ослабленной зоны; lp – расчетное расстояние между сваями-шпонами, м
Рис. 5.12. Обеспечение устойчивости насыпи с помощью подпорных стенок
277
Рис. 5.13. Применение синтетического материала для повышения устойчивости откосов:
1 – поверхность скольжения; 2 – синтетический материал
На дорогах I…III технических категорий с интенсивным движением и при недостаточной ширине проезжей части важную роль играют обочины. Они должны быть укреплены на ширину 0,5…2,5 м, что снижает число ДТП на 6…15 %. Способ укрепления обочин обосновывается расчетом.
В населенных пунктах, возле памятников и в местах транзитного обслуживания автомобилей и пассажиров укрепление обочин во всех случаях является обязательным. Как правило, в этих местах устраиваются тротуары.
На участках с большими продольными уклонами и в местах перехода глубоких выемок в насыпи обычно устраиваются искусственные водоотводные русла – быстротоки. В равнинной местности, где затруднен или невозможен отвод воды от земляного полотна, а резервы заболачиваются, целесообразно произвести перестройку земляного полотна путем подсыпки дренирующего грунта и поднятия бровки насыпи на высоту, обеспечивающую необходимую устойчивость основания. Если дорога проходит по заболоченной местности, для предотвращения ее увлажнения вдоль земляного полотна на расстоянии 6…8 м от подошвы насыпи прокладывают специальные водоотводные канавы, продольный уклон которых должен быть неменее10 о/оо.
Дренажные устройства подлежат восстановлению или перестройке. Заменяются их фильтровые обсыпки, а иногда и трубы; устраняются просадки отдельных элементов; ремонтируются водоприемники. В целях предотвращения размыва поверхности земляного полотна и разрушения откосов их укрепляют травами, дерном, плитками и т. д.
При сплывах и обрушениях откосов выемок прибегают к устройству дренажей для перехвата и отвода грунтовых вод, уменьшению крутизны откосов, сооружению подпорных стенок, глубинному закреплению грунтов, забивкесвай, созданию водонепроницаемых экранов и др.
Капитальный ремонт земляного полотна включает работы по исправлению и оздоровлению полотна и системы водоотвода на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог, устройству площадок для остановки, стоянок автомобилей и площадок отдыха вне
278
проезжей части автомобильных дорог. При этом подлежат рекультивации придорожные резервы и ликвидируемые участки дорог, расположенные в зоне производства капитального ремонта.
Все работы по капитальному ремонту земляного полотна обосновываются в проекте организации работ (ПОР).
5.3. Укрепление откосов земляного полотна
При строительстве новых, реконструкции и ремонте существующих автомобильных дорог все большее значение имеют экологические вопросы. Смягчению и даже исключению нежелательных последствий, связанных с созданием транспортных сооружений, могут способствовать правильно выбранные методы защиты земляного полотна от водной и ветровой эрозии (рис. 5.14).
279
Рис. 5.14. Защита земляного полотна от эрозии:
а– плакировка откосов: 1 – растительный грунт; 2 - дерн; б – одерновка в стенку:
1– деревянные спицы (длиной 0,3…0,4 мм); в – укладка фашин в расстилку;
г– укрепление одиночным мощением на мху: 1 – камень; 2 – дерн; 3 – мох (5 см) или щебень (15 см); д – укрепление откосов слоем асфальтобетона: 1 – мощение
камнем (20 см) на слое щебня (15 см); 2 – мелкозернистый асфальтобетон (6…10 см); 3 – дренажные окна из щебня (через 10…20 м); е – укрепление откосов с использованием геотекстильных прокладок
280
Эффективность их применения неодинакова и зависит во многом от почвенно-грунтовых условий и особенностей климата в рассматриваемом районе.
Достаточно широкое распространение получили методы укрепления откосов засевом трав с последующим нанесением противоэрозионного слоя вяжущего (рис. 5.15) или укладки пленочных материалов.
Рис. 5.15. Укрепление откоса насыпи путем засева трав с последующим нанесением противоэрозионного слоя
281
Заслуживают внимания также биологические методы укрепления склонов и откосов с помощью посадок растительности, которая в этом случае выполняет как технические, так и защитные функции. Особенно эффективно применение этих методов в районах, характеризующихся интенсивными осадками, резкими колебаниями температур, порывистыми ветрами и сильной инсоляцией.
С помощью растительности укрепляются разделительные полосы, обочины, склоны местности и откосы земляного полотна. Такое укрепление представляет собой сплошной травяной или бобовый покров с соответственно подобранным качественным составом, дающий прочное и устойчивое задернование, предохраняющий грунт от эрозии и, вместе с тем, являющийся важным элементом декоративного пейзажа. Противоэрозионная роль растительного покрова многообразна. Растительность задерживает часть воды, выпадающей в виде осадков, в результате чего уменьшается объем поверхностного стока и снижается опасность эрозии; предохраняет поверхность склонов и откосов от размыва, принимая на себя удары капель дождя; уменьшает возможность раздробления агрегатов почвогрунта; замедляет скорость склонового стока, раздробляя потоки на множество струй; создает условия для лучшей инфильтрации осадков; предупреждает смыв почвенного слоя; задерживает частицы, смытые с вышележащих участков. Корневая система растений армирует поверхностные слои, увеличивая их сопротивление размыву.
Более целесообразна защита от эрозии путем гидропосева многолетних трав с использованием осадков сточных вод или мульчисмеси осадков и подстилки для повышения толщины слоя, прикрывающего семена, и защиты от трещинообразования (шелушения) защитного (противоэрозионного) слоя.
Этот метод особенно пригоден для укрепления поверхностей в районах с обильными осадками, и прежде всего, труднодоступных и крутых откосов транспортных, мелиоративных и гидротехнических сооружений, возведенных из неплодородных грунтов и нерудных материалов.
Метод гидропосева заключается в гидромеханическом (гидродинамическом) нанесении на обрабатываемую поверхность смеси грунта, в состав которой входят следующие компоненты:
282