16.6. Строительство слоев из грунтов, укрепленных органическими вяжущими

Для обработки органическими вяжущими пригодны все виды и разновидности крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов по ГОСТ 25100-95 с числом пластичности не более 22. При этом, супеси тяжелые пылеватые, суглинки легкие и легкие пылеватые с числом пластичности до 12 нужно укреплять органическими вяжущими с добавкой извести или других активных и поверхностно-активных веществ. Введение указанных добавок при укреплении грунтов, предназначенных для строительства дорог во II дорожно-климатической зоне, обязательно, в III-V целесообразно.

Суглинки с числом пластичности 12-17 и глины с числом пластичности до 22 можно укреплять органическими вяжущими с введением в грунт гранулометрических добавок (крупнозернистый песок, отсевы дробления и т. п.) и добавок извести, цемента, золы уноса.

Для укрепления грунтов используют такие органические вяжущие, как жидкий нефтяной битум, битумные эмульсии, сланцевые битумы, высокосмолистые нефти и др. Виды вяжущих материалов и активных добавок для укрепления грунтов приведены в табл. 16.16. Область применения укрепленных грунтов приведена в табл. 16.17.

Приготовление укрепленных грунтов. Перемешивание грунтов с органическими вяжущими и активными или гранулометрическими добавками производят в грунтосмесительных машинах либо непосредственно на дороге, либо в стационарных установках. Важным параметром при укреплении грунтов является влажность как при смешивании, так и при уплотнении смеси (табл. 16.18).

Для приготовления грунтов, укрепленных органическими вяжущими способом смешения на дороге, используются однопроходные или многопроходные грунтосмесительные машины.

Перемешивание грунта с органическим вяжущим материалом грунтосмесительной машиной или фрезой происходит за один проход грунтосмесителя и за 2-4 прохода по одному следу фрезы. Органическое вяжущее вводят в грунт через дозировочное устройство грунтосмесителя или фрезы в полной норме за первый проход.

Таблица 16.16

Вяжущие материалы и активные добавки для приготовления укрепленных грунтов

Грунты	Вяжущие материалы и добавки	Дорожно-климатическая зона строительства
Крупнообломочные несцементированные, близкие к оптимальному составу грунты, гравелистые, крупные, средние и неоднородные пески	Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом, жидкие битумы	IV-V
	Жидкие битумы с активными добавками	II, III, IV, V
Крупнообломочные несцементированные грунты неоптимального состава, однородные, крупные, средние и мелкие пески	Битумные эмульсии совместно с карбамидными смолами	II, III
	Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом, жидкие битумы с активными добавками	IV, V
	Битумные эмульсии совместно с цементом или добавкой извести	II, III, IV, V
Пылеватые пески, различные супеси с числом пластичности менее 3	Битумные эмульсии совместно с цементом или добавкой извести. Жидкие битумы с активными добавками	II, III, IV, V
Супеси, близкие к оптимальному составу, галечниковые либо гравелистые, пылеватые	Битумные эмульсии с цементом или добавкой извести	II, III, IV, V
	Жидкие битумы с активными добавками	II, III
	Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом	IV, V
Супеси пылеватые, суглинки легкие пылеватые	Битумные эмульсии совместно с цементом или добавкой извести, жидкие битумы с активными добавками	II, III, IV, V
	Битумные эмульсии совместно с карбамидными смолами	II, III
	Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом	IV, V
Суглинки тяжелые пылеватые	Жидкие битумы с добавкой извести и поверхностно-активных веществ	II, III, IV, V
	Жидкие битумы	IV, V
Глины легкие песчаные и пылеватые с числом пластичности не более 22	Жидкие битумы с добавкой извести и поверхностно-активных веществ	III, IV, V

Таблица 16.17

Область применения укрепленных грунтов

Материал	Дорожно-климатическая зона	Интенсивность воздействия расчетной нагрузки, ед./сут	Конструктивный слой
			покрытие	основание
				верхний слой	нижний слой
	Укрепленные грунты
С жидкими или эмульгированными органическими вяжущими	IV, V	1000 и менее	-	+	+
		100 и менее	-	+	+
То же, совместно с минеральными	I, V	Свыше 2000	-	+	+

Таблица 16.18

Влажность грунтов при перемешивании с вяжущим и уплотнении смеси

Грунты	Влажность смеси грунта и жидких битумов, %		Влажность смеси грунта и битумной эмульсии с добавкой извести, %
	при перемешивании с активными добавками	оптимальная при уплотнении	при перемешивании	оптимальная при уплотнении
Крупнообломочные несцементированные, близкие к оптимальному зерновому составу, пески гравелистые крупные и средней крупности (разнозернистые)	2-3	2-4	2-4	3-8
Крупнообломочные несцементированные неоптимального зернового состава; пески гравелистые, крупные, средней крупности (одноразмерные)	3-4	3-5	2-4	5-10
Пески мелкие одноразмерные и пылеватые	4-5	5-6	4-6	8-12
Супеси легкие крупные, легкие пылеватые оптимального зернового состава	3-6	4-5	5-7	8-14

Стационарные установки для приготовления укрепленных грунтов оборудуют грунтосмесительными машинами непрерывного или циклического действия принудительного перемешивания. В этом случае грунт, вяжущие вещества, добавки и воду вводят в смеситель одновременно в полном объеме и перемешивают до однородного состояния.

Жидкие битумы перед перемешиванием с грунтом нагревают. Температура нагрева жидких битумов класса СГ 40/70, МГ 40/70, МГО 40/70 должна быть 70-80°С; класса СГ 70/130, МГ 70/130. МГО 70/130 - 80-90°С.

Нефти с вязкостью С⁵₃₀ менее 15 и битумные эмульсии применяют для укрепления грунтов без подогрева. Смеси грунтов с органическими вяжущими, приготовленные как методом смешения на дороге, так и в стационарных установках, должны соответствовать требованиям ГОСТ 30491-97.

Строительство оснований. Основания из грунтов, укрепленных органическими вяжущими, разрешается устраивать в сухую погоду при температуре воздуха не ниже 10°С. Разравнивание и профилирование смесей производится преимущественно укладочно-профилирующими машинами.

При строительстве оснований автомобильных дорог III-V категорий из укрепленных грунтов допускается производить разравнивание и профилирование смесей автогрейдерами. Предварительное уплотнение уложенных слоев рекомендуется производить плоскостными виброорганами навесного типа (виброплитами или вибробрусьями) к укладочно-профилирующим машинам в однопроходном режиме.

Окончательное уплотнение производится самоходными катками на пневматических шинах с гладким протектором за 8-10 проходов по одному следу. Каждый последующий проход катка должен перекрывать полосу предыдущего не менее чем на 20 см.

Допускается укатка слоев самоходными катками на пневматических шинах с рельефным протектором без предварительного уплотнения (14-16 проходов) или вибрационными катками за 6-8 проходов по одному следу. При необходимости после уплотнения производят чистовое профилирование слоя рабочими органами профилировщика или автогрейдером.

Для конструктивного слоя из грунта, укрепленного жидким битумом или битумной эмульсией совместно с цементом, требуется уход, обеспечивающий сохранение влаги в смеси на период твердения цемента. Обычно такой уход осуществляют путем одноразового распределения по поверхности слоя 50 %-ных эмульсий класса ЭБА-1 или ЭБА-2 из расчета 0,5-0,8 л/м².

Контроль качества работ. При входном контроле определяют качество каждой партии укрепляемых грунтов, вяжущих материалов и добавок химических веществ по соответствующим стандартам.

В процессе укладки и уплотнения смесей, приготовленных в смесительных установках или методом смешения на дороге, необходимо контролировать: объем и влажность вывезенной смеси, соблюдение заданной толщины слоя при распределении смеси, ровность и коэффициент уплотнения грунта, физико-механические свойства образцов (кернов), взятых из уплотненного слоя.

Указанные проверки необходимо производить через каждые 200 м уложенного слоя укрепленного грунта. При этом степень уплотнения должна определяться в 3 точках: по оси и на расстоянии 0,5 м от кромок слоя. Взятие образцов (кернов) из уплотненного слоя и определение физико-механических свойств производят через каждые 500 м.