Технология строительства дорог. Практикум

Скорость движения кулачковых, решетчатых и вибрационных катков не должна превышать 2 км/ч.

Давление воздуха в пневматических шинах катков при пробном уплотнении составляет для грунтов:

-песчаных - 0,2 МПа;

-супесчаных - 0,3-0,4 МПа;

-глинистых - 0,6-0,8 МПа.

Контроль плотности грунта при пробном уплотнении производят в зоне однородного уплотнения. Глубина контроля при толщине слоя 30 см составляет 10-15 см. При толщине слоя более 30 см контроль плотности производят не менее чем в трех уровнях (верхняя, средняя и нижняя части слоя). Минимальное количество измерений с использованием метода режущего кольца по ГОСТ 5180-84 составляет 6. При экспресс-методе контроля плотности (плот- номер-влагомер Н.П. Ковалева, пенетрационные, динамические плотномеры и другие) количество измерений должно быть не менее 12, из которых не менее четырех должно выполняться стандартными методами.

Плотность грунта контролируется в каждом уплотняемом слое при ширине отсыпаемого слоя 20 м по оси дороги и в 1,5-2 м от бровки дорожного полотна, а при ширине более 20 м - дополнительно в середине между осью и бровкой (рис. 22.1).

При ширине отсыпаемого слоя 20 м

Рис. 22.1. Схема мест на дорожном полотне для измерения плотности грунта

190

Уплотнение рыхлых грунтов производят двумя видами катков: -предварительное уплотнение (прикатка) массой 6-12 т. При этом выпол-

няется до 30-40 % от общего потребного количества проходов; - окончательное массой более 25 т.

Зная коэффициент требуемого уплотнения грунта и толщину слоя уплотнения, по графику Ктр = / (Ясл, N) определяют количество проходов катка по одному следу. При использовании катков на пневматических шинах к полученному количеству проходов необходимо добавить два прохода, совершаемых при скорости движения 2 км/ч.

Задание

1.Определить максимальную плотность грунтов.

2.Определить конструктивную часть дорожного полотна, для которого приемлемы данные грунты и степень уплотнения.

3.Определить толщину уплотняемого слоя.

4.Определить пределы влажности при уплотнении грунтов.

5.Определить количество проходов для достижения требуемой плотности.

Длярасчетов используются исходные данные, представленные в табл. П22.

Пример расчета

1. Определяют максимальную плотность грунта на основании лабораторных испытаний.

1.1. Рассчитывают значения плотности сухого грунта с учетом плотности и влажности грунта

191

Результаты вычисления сводят в табл. 22.2.

1.2. Строят график зависимости плотности сухого грунта от влажности (рис. 22.2), по которому определяют максимальную плотность и оптимальную влажность грунта.

Рис. 22.2. Зависимость плотности сухого грунта от влажности

На основании полученных данных можно заключить, что максимальная

•5

плотность грунта prfmax =1,8 г/см и оптимальная влажность Wom = 8 %.

2. Определяют конструктивную часть дорожного полотна, для которого приемлемы данные грунты и степень уплотнения.

192

2.1.Определяют значение коэффициента фактического уплотнения грунта

сучетом максимальной плотности и плотности сухого грунта в отсыпаемой насыпи дорожного полотна. Коэффициент фактического уплотнения определяют по формуле

2.2. При уплотнении грунта в насыпи необходимо соблюдать следующее условие:

К,факт >К тр .

Поэтому сравнивают полученное значение коэффициента фактического уплотнения с минимальным значением требуемого коэффициента уплотнения, приведенного в табл. 21.3.

Согласно исходным данным вид покрытия - капитальный. Следовательно, полученная степень уплотнения грунта (Кфак1. - К^ = 0,98) приемлема для верхней части насыпи до глубины 1,5 м или для нижней подтопляемой части насыпи, расположенной на глубине более 6,0 м.

3. Определяют толщину уплотняемого слоя катком на пневматических шинах массой 15 т согласно табл. 22.3.

Таблица 22.3

Ориентировочная толщина уплотняемого слоя

Ориентировочная толщина песчаного слоя, уплотняемого катком на пневматических шинах, составляет 40 см.

193

4. Определяют пределы допустимой влажности при уплотнении грунтов. 4.1. Требуемая плотность грунтов может быть достигнута при влажности,

значения которой отличаются от значений оптимальной влажности не более указанных в табл. 22.4.

Таблица 22.4

Допустимая влажность грунтов при уплотнении

4.2.При возведении насыпей из непылеватых песков в летних условиях допустимая влажность не ограничивается.

4.3.При возведении насыпей в зимних условиях влажность грунтов не должна быть:

-более 1,3 Wom - для песчаных и непылеватых супесчаных;

-более 1,2 Wom - для супесчаных пылеватых и суглинистых легких;

-более 1,1 Wom - для других связных грунтов.

4.4.Учитывая, что тип грунта, из которого отсыпается насыпь дорожного полотна - песок крупный, допустимая влажность в летних условиях не ограничивается. В связи с этим, определяют допустимые пределы для данного грунта при возведении насыпи в зимних условиях:

-минимальная влажность составляет 0,8 Wom\

Wm i n =0,S-Wom =0,8-8 = 6,4%;

- максимальная влажности для песчаных грунтов составляет 1,3 Wom:

!Гт а х =1,3-Жо т = 1,3-8 = 10,4%.

Следовательно, допустимая влажность, при которой будет достигнута максимальная плотность, составляет от 6,4 до 10,4 %.

5. Определяют количество проходов для достижения требуемой плотности грунта на основании графика пробного уплотнения (рис. 22.3).

194

о

и

0

§

& е-

VO ^ ^ §

со

«О

Рис. 22.3. Зависимость коэффициента уплотнения пробного слоя грунта от количества проходов катка по одному следу

5.1. Приняв условие, что Кфакт - Ктр = 0,98 и толщина слоя из песчаного грунта, уплотняемого с помощью катка на пневматических шинах, равна 40 см, по графику, изображенному на рис. 22.3, определяют количество проходов катка по одному следу (N).

Учитывая, что полученная точка лежит между кривыми, соответствующими началу уплотнения (N = 0) и четырем проходам по одному следу, методом интерполяции определяем число проходов равное трем.

Заключение

Максимальная плотность песчаного грунта равна 1,8 г/см3, оптимальная влажность - 8 %. Сравнивая полученные значения с плотностью сухого грунта, характерной для свежеотсыпанной насыпи, определен коэффициент фактического уплотнения равный 0,98. Полученная степень уплотнения грунта приемлема для верхней части насыпи до глубины 1,5 м.

Толщина слоя песчаного грунта, уплотняемого катками на пневматических шинах массой 25 т, составляет 40 см. Влажность уплотняемого грунта может находиться в пределах от 6,4 до 10,4 %. Количество проходов при пробном уплотнении составляет три по одному следу.

195

СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

П р а к т и ч е с к а я р а б о т а № 2 3

РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАБОТ И ПОТРЕБНОСТИ В МАТЕРИАЛАХ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

Введение

Дорожная одежда - это многослойная конструкция, предназначенная для перераспределения давления на грунт от действия транспортной нагрузки, обеспечивающая повышение сроков службы и транспортно-эксплуатационных показателей автомобильной дороги. Учитывая, что напряжения убывают с глубиной, с технической и экономической точки зрения прочность материала дорожной одежды должна снижаться по мере удаления от поверхности дорожного покрытия.

Дорожная одежда по виду покрытия, материалу и способу укладки подразделяется на типы (ТКП 45-3.03-19-2006):

- капитальный;

-облегченный;

-переходный;

-низший.

Взависимости от сопротивления нагрузкам от транспортных средств и характера деформирования дорожные одежды подразделяются на две группы: жесткие и нежесткие.

Жесткая дорожная одежда - дорожная одежда, работающая как плита конечных размеров на упругом основании при свободном, шарнирном или ином способе соединения плит. Жесткие дорожные одежды могут быть:

-с цементобетонным покрытием;

-с асфальтобетонным покрытием на основании из цементобетона с устроенными деформационными швами.

Нежесткая дорожная одежда - дорожная одежда, работающая как слоистая система бесконечных в плане размеров со сплошным покрытием на упругом основании. К нежестким относят дорожные одежды:

-с покрытием из смеси каменных материалов с органическими вяжущими веществами (асфальтобетон);

-с покрытиями, в которых вяжущее вещество представляет комплексный материал, состоящий из органических и минеральных веществ (битумные эмульсии, цемент);

-с покрытиями из каменных материалов (щебень, гравий, песок, шлаки). В конструкции дорожной одежды различают следующие слои:

-покрытие;

-основание;

-дополнительный (подстилающий) слой.

196

Покрытие - наиболее прочный слой дорожной одежды, воспринимающий непосредственное воздействие нагрузки, атмосферных факторов и определяющий основные транспортно-эксплуатационные качества дороги.

Дорожное основание - несущая часть дорожной одежды, совместно с покрытием обеспечивающая распределение и передачу нагрузок на грунт земляного полотна. Основание может состоять из двух слоев:

-верхнего, сооружаемого из более прочных материалов (обычно укрепленных вяжущими);

-нижнего, к материалам которого предъявляют менее жесткие требования в отношении прочности.

Дополнительный слой основания (подстилающий) - нижний конструктивный слой дорожной одежды, выполняющий функции передачи нагрузок на земляное полотно (подстилающий слой), функции морозозащитного и дренирующего. Обычно его устраивают из песков и песчано-гравийных смесей с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут. Если земляное полотно представлено песчаными грунтами, то вышеуказанный слой дорожной одежды не устраивают.

Каждая из составляющих может в свою очередь состоять из одного или нескольких слоев различных материалов. Дорожные одежды устраивают на всю ширину проезжей части (с присыпными обочинами) или, в случае дорог низких категорий, на всю ширину земляного полотна (серповидный профиль).

Определение кода ресурсов, номера расценки, состава работ и нормы расходов выполняют по «Ресурсно-сметным нормам на строительные конструкции и работы». Сб. 27. «Автомобильные дороги для строительства в сельской местности»: СНБ 8.03.127-2000.

Задание

1.Определить объемы работ по устройству дорожной одежды.

2.Определить потребность в основных дорожно-строительных материалах.

197

Порядок расчета

1. Определяют тип дорожной конструкции и общую толщину стабильных слоев дорожной конструкции. На основании исходных данных по категории дороги вычерчивают конструктивную схему дорожной одежды (рис. 23.1), состоящей из верхнего и нижнего слоев покрытия и верхнего и нижнего слоев основания. Толщина отдельных слоев дана в исходных данных. Общая толщина слоев покрытия и основания составляет 43 см.

3,0 м

Присыпная

обочина

1.1. Определяют минимально допустимую толщину стабильных слоев дорожной конструкции. По карте изолиний (рис. 23.2), построенной с учетом морозоустойчивости сильно пучинистых грунтов (прил. В, ТКП 45-3.03-19-2006), определяют минимальную толщину слоев дорожной конструкции. Для данного примера (г. Барановичи) такая толщина составляет 80 см для дорожных одежд капитального типа.

198

—автомобильные сороги;

•— изолинии

Значения в числителе приведены для дорожных оде>ед капитального типа, значения в знаменателе — для дорожных одежд облегченного типа

Рис. 23.2. Карта изолиний минимально допустимой толщины стабильных слоев дорожной конструкции

1.2. Определяют толщину дополнительного слоя основания из песчаного грунта

Нпеска=80-43 =37см.

При устройстве подстилающего основания выполняют следующие работы (04. «Подстилающие и выравнивающие слои основания»: СНБ 8.03.127-2000. Табл. 27-14):

199