Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

41 страница

Купить Пособие — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Изложены принципы проектирования дорожных конструкций с теплоизолирующими слоями из пенопласта. Представлены дорожные конструкции с теплоизолирующими слоями из пенопласта в районах с сезонным промерзанием грунтов и в районе с вечномерзлыми грунтами. Даны номограммы для определения необходимой толщины слоя пенопласта и для расчета толщины морозозащитного слоя, заменяемого пенопластом. Предназначено для инженеров, занятых проектированием и строительством автомобильных дорог, может быть полезно преподавателям и студентам транспортных вузов.

Приведенные номограммы можно использовать для определения необходимой толщины слоя пенопласта в аэропортах

 Скачать PDF

Оглавление

Введение

1. Задачи, решаемые с помощью пенопласта

     1.1. Снижение толщины морозозащитного слоя

     1.2. Снижение толщины дренирующего слоя

     1.3. Уменьшение высоты насыпи

     1.4. Уменьшение глубины выемки

     1.5. Использование грунтов повышенной влажности

     1.6. Снятие ограничений движения транспорта

     1.7. Устранение пучин на дорогах

     1.8. Предохранение дороги от разрушения наледями

     1.9. Повышение долговечности и ровности покрытия

     1.10. Задачи, которые можно решить только с использованием пенопласта

2. Пенопласты, которые можно применять в дорожных конструкциях

     2.1. Условия работы пенопласта в конструкции

     2.2. Испытания пенопласта

3. Конструкции с теплоизолирующими слоями из пенопласта в районах с сезонным промерзанием

     3.1. Принципы проектирования

     3.2. Конструкции при новом строительстве

     3.3. Конструкции при ремонте и реконструкции

     3.4. Расчет толщины слоя пенопласта

     3.5. Расчет величины пучения грунта

     3.6. Расчет толщины морозозащитного слоя, заменяемого пенопластом

4. Конструкции с теплоизолирующими слоями из пенопласта в районах с вечномерзлыми грунтами

     4.1. Принципы проектирования

     4.2. Типы конструкций

     4.3. Расчет толщины слоя пенопласта

Приложение 1. Среднемноголетние значения глубин промерзания грунтов

Приложение 2. Техническая характеристика пенопласта

Приложение 3. Примеры расчетов

Список литературы

 
Дата введения07.06.2001
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.02.2020

Этот документ находится в:

Организации:

ИзданТранспорт2001 г.
РазработанСоюздорНИИ
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

В.И.РУВИНСКИЙ

Пособие по устройству теплоизолирующих слоев из материала

STYROFOAM

на автомобильных дорогах Восточной Сибири и Дальнего Востока

«ТРАНСПОРТ»

Пособие по устройству теплоизолирующих слоев из материала Styrofoam на автомобильных дорогах Восточной Сибири и Дальнего Востока

Москва “Транспорт” 2001

Устройство теплоизолирующих слоев из пенопласта позволяет предотвратить промерзание пучинистых грунтов под дорожной одеждой Нет промерзания — нет и пучения, нет и осадки грунта при оттаивании.

При таких условиях несущая способность грунтов рабочего слоя не меняется по сезонам года. Только благодаря этому фактору долговечность покрытия увеличивается примерно на 30 % по сравнению с долговечностью традиционной дорожной конструкции. Срок службы конструкции с пенопластом значительно больше указанного значения, так как не происходит ежегодного неравномерного поднятия и опускания дорожной одежды, которое во многом определяеъдолговечность сооружения.

При устранении указанного поднятия и опускания дорожной одежды не происходит ухудшения ровности покрытия в процессе эксплуатации дороги.

1.10. Задачи, которые можно решить только с использованием пенопласта

Одним из таких случаев является реконструкция пучинистого участка дороги, проходящего в низкой насыпи, при высоком уровне стояния подземных вод в равнинной местности. Для устранения там пучин нельзя поднять высоту насыпи или снизить уровень подземных вод. Нельзя также устраивать толстую дорожную одежду, так как в этом случае низ морозозащитного слоя будет находиться ниже уровня подземных вод. При таких условиях только с помощью пенопласта можно обеспечить требуемую морозоустойчивость дорожной одежды. Другим случаем является вынужденное устройство земляного полотна в низкой насыпи в районах с вечномерзлыми грунтами. Если не устраивать теплоизолирующий слой из пенопласта, то происходит оттаивание льдонасышенных грунтов под подошвой насыпи, вследствие чего дорога разрушается. Применение пенопласта позволяет предотвратить оттаивание грунтов и сохранить дорогу.

Кроме указанных случаев, пенопласт, как правило, незаменим в борьбе с наледями.

2. ПЕНОПЛАСТЫ, КОТОРЫЕ МОЖНО ПРИМЕНЯТЬ В ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

2.1. Условия работы пенопласта в конструкции

Пенопласт в конструкции подвергается воздействию силовых и природных факторов. Действие повторяющихся кратковременных нагрузок от транспорта вызывает деформации при сжатии и изгибе пенопласта. Воздействие природных факторов на пенопласт проявляется в промораживании и оттаивании, увлажнении и высушивании, неравномерном поднятии и опускании теплоизолирующего слоя. Температурный градиент по толщине слоя пенопласта достигает в условиях России 1,5 град/см и более. Действие нагрузок от транспорта проходит в условиях, когда верхняя часть слоя пенопласта находится в талом состоянии, а нижняя — в мерзлом и наоборот. При таком совместном воздействии силовых и природных факторов трудно моделировать работу пенопласта в конструкции.

Основная причина разрушения пенопласта—это усталость материала. Главный критерий назначения необходимой марки пенопласта — это результаты натурных наблюдений.

2.2. Испытания пенопласта

Выбор нужной марки пенопласта следует проводить в два этапа. На первом этапе нужно определить в лабораторных условиях физико-механические показатели пенопласта и сравнить их с требуемыми значениями. Они следующие: прочность на сжатие при 10 %-ной линейной деформации по ГОСТ 17177-87 не менее 0,4 МПа; предел прочности при изгибе по ГОСТ 17177—87 не менее 0,7 МПа; водопоглощение по ГОСТ 15888-86 не более 0,45 %. Если пенопласт удовлетворяет указанным требованиям, переходят ко второму этапу испытаний материала. Они заключаются в определении долговечности пенопласта в конструкциях эксплуатируемых сооружений.

По указанию Минтрансстроя в 1983—1995 гг. были проведены испытания пенопласта Styrofoam марки HI-50 на дороге Омск — Новосибирск (район с сезонным промерзанием) и на межпромысловой автодороге “Уренгой- 185” (район с вечномерзлыми грунтами). Участок дороги Омск — Новосибирск с теплоизолирующими слоями из пенопласта Styrofoam находится в районе города Чулым [5]. Этот район характеризуется суровыми морозными зимами, жарким летом и неблагоприятными грунтово-гидро-логическими условиями. По данным Гидрометцентра России температура воздуха зимой достигает здесь минус 50 °С, а летом — плюс 38 °С. В период испытания пенопласта сумма отрицательных градусо-суток составила от 1133 до 2575 за одну зиму.

11

Таблица 1

Показатель физико-механических

Нормативный документ, рсгламентиру-

Значения показателя

свойств пенопласта

юший метод определения показателя

начальное

конечное

Плотность, кг/м3

, DIN 5.3420 ГОСТ 15588-86

38/

/43,1

Прочность на сжатие при 10 %-ной линейной деформации, МПа

DIN 53421 ГОСТ 17177-87

0,40/

/0,48

Модуль упругости, МПа

. _РШ. 5Ш ГОСТ 23404-86

15/

/19,2

Теплопроводность при температуре

DIN 52612

0,027

10 ‘С, Вт/(м К)

Теплопроводность в сухом состоянии

ГОСТ 7076-87

0,0286

при температуре 20 вС, Вт/(м К)

Теплопроводность в водонасыщенном

ГОСТ 7076-87

.

0,0301

состоянии при температуре 20 *С и весовой влажности, равной 4,6 %, Вт/(м К)

Водопоглощен ие всего листа, % по

DIN 53434

0,2

.

объему

Водопоглощение после 300 циклов

DIN 53434

1,0

...

промерзания-оттаивания, % по объему

Водопоглощение за 24 ч, % по объему

ГОСТ 15588-86

••

0,53

Дорога на экспериментальном участке проходит на местности с необеспеченным поверхностным стоком. Верховодка отмечена на глубине 0,5—1,7 м от поверхности земли. Земляное полотно из легкой пылеватой глины проходит в насыпи высотой 1,65 м. Тот же грунт залегает под подошвой насыпи. Дорожная одежда на экспериментальном участке имеет цементобетонное покрытие. В течение 12 лет пенопласт Styrofoam находился в дорожной одежде. Для оценки его долговечности были отобраны образцы пенопласта с экспериментального участка дороги Омск — Новосибирск, которые были испытаны в испытательном центре “Стройполимертест”. Результаты этих испытаний представлены в табл. 1.

Из приведенных в табл. 1 данных можно сделать вывод о том, что пенопласт Styrofoam почти не изменил свои свойства в процессе эксплуатации дороги. Произошло только некоторое его сжатие в период строительства дорожной одежды. Результаты испытаний показали, что пенопласт Styrofoam марки Н1-50 можно применять для устройства теплоизолирующих слоев на автомобильных дорогах. Изменилась номенклатура пенопластов, выпускаемых фирмой Дау Кемикал Компани: вместо марки HI-50 нужно применять марку FIOORMATE 500.

В настоящее время только пенопласт Styrofoam прошел испытания на дорогах России Он прекрасно зарекомендовал себя и включен в Типовые решения [3].

12

3. КОНСТРУКЦИИ С ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИМИ слоями ИЗ ПЕНОПЛАСТА В РАЙОНАХ С СЕЗОННЫМ ПРОМЕРЗАНИЕМ

Г,0Щ 60*    80*    100*    120*    КО*    160*    170*    180*    190*


Районы с сезонным промерзанием грунтов находятся на территории дорожно-климатической подзоны 13 и зоны II (рис. 2).

Рис 2 Карта дорожи о-климатического районирования Восточной Сибири и Дальнего

Востока

13

— граница дорожно-климатических зон, Ь — дорожно-климатическая зона с островной вечной мерзлотой, 11 — дорожно-климатическая зона с глубоким сезонным промерзанием

3 Зак 231

3.1. Принципы проектирования

Конструкция дорожной одежды должна удовлетворять нормативным требованиям по прочности, морозоустойчивости и дренированию [2]. В соответствии с требованиями по морозоустойчивости необходимо, чтобы пучение грунтов под дорожной одеждой не превышало допустимых значений. В России допускают на дорогах пучение грунтов £доп = 3 см при устройстве цементобетонного монолитного покрытия; £доп - 4 см при устройстве сборного покрытия, а также при устройстве дорожной одежды капитального типа с асфальтобетонным покрытием; £доп = 6 см при устройстве дорожной одежды облегченного типа с асфальтобетонным покрытием. Для дорог международного класса допустимое пучение грунтов под дорожной одеждой не должно превышать 2 см.

Допустимое значение пучения грунтов определяет заказчик строительства автомобильной дороги; оно не должно превышать значений, приведенных выше. Чем меньше допустимое значение пучения грунтов, тем лучше ровность покрытия в процессе эксплуатации дороги и больше срок службы дорожной одежды. Устройство теплоизолирующего слоя из пенопласта позволяет уменьшить морозное пучение грунта благодаря снижению глубины промерзания земляного полотна.

Определение необходимой толщины слоя пенопласта нужно проводить для конструкции дорожной одежды, удовлетворяющей требованиям по прочности и дренированию. Толщину пенопласта устанавливают с учетом срока службы дорожной одежды между капитальными ремонтами, типа увлажнения рабочего слоя земляного полотна, глубины залегания подземных вод от низа дорожной одежды и грунтов. При залегании грунтов разных типов в пределах глубины промерзания нужно включать в расчет показатели грунта с наибольшей степенью пучинистости.

Теплоизолирующий слой из пенопласта Styrofoam нужно располагать на глубине не менее 0,5 м от поверхности покрытия для того, чтобы частота образования гололедицы на покрытии не превышала 10 % по сравнению с участком, имеющим традиционную конструкцию дорожной одежды [3,4].

В местах примыкания участков дороги на островной вечной мерзлоте нужно устраивать переходные зоны, аналогичные описанной в п. 3.3.

3.2. Конструкции при новом строительстве

При проектировании можно использовать 6 основных типов решений дорожной конструкции с теплоизолирующим слоем из пенопласта Styrofoam Нужное решение выбирают в зависимости от конструкции дорожной одежды, запроектированной по условиям обеспечения прочности и дренирования, и стоимости конструкции.

При оттаивании пучинистых грунтов происходит их осадка с отжатием воды. Эта вода должна отводиться из-под дорожной одежды. Поэтому в

14

УДК 625 731 ББК 39 311 Р 82

Рувииский В.И. Пособие по устройству теплоизолирующих слоев из материала Styrofoam на автомобильных дорогах Восточной Сибири и Дальнего Востока М Транспорт, 2001 38 с

В Пособии указаны задачи, которые можно решать с помощью пенопласта Styrofoam (торговая марка фирмы Дау Кемикал Компани). По сравнению с традиционными решениями дорожной конструкции применение пенопласта позволяет снизить толщину морозозащитного и дренирующего слоев, уменьшить высоту насыпи и глубину выемки, использовать грунты повышенной влажности, снять ограничения движения транспорта в весенний период, устранить пучины на дороге и образование наледи, повысить долговечность и ровность покрытия Показано, что в ряде случаев только пенопласт может обеспечить прочность и морозоустойчивость дорожной конструкции

Представлены результаты исследований по выбору нужной марки пенопласта для устройства теплоизолирующих слоев на автомобильных дорогах.

Изложены принципы проектирования дорожных конструкций с теплоизолирующими слоями из пенопласта

Представлены дорожные конструкции с теплоизолирующими слоями из пенопласта в районах с сезонным промерзанием грунтов и в районах с вечномерзлыми грунтами. Даны номограммы для определения необходимой толщины слоя пенопласта и для расчета толщины морозозащитного слоя, заменяемого пенопластом.

Брошюра предназначена для инженеров, занятых проектированием и строительством автомобильных дорог, а также может быть полезна преподавателям и студентам транспортных вузов Приведенные в брошюре номограммы можно использовать для определения необходимой толщины слоя пенопласта в аэропортах Ил 7, табл 13, библиогр 8 назв.

И Рувинский, 2001

ISBN 5-277-02252-Х

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.......................................................................................................4

1.    Задачи, решаемые с помощью пенопласта....................................................6

1.1.    Снижение толщины морозозащитного слоя................................................6

1.2.    Снижение толщины дренирующего слоя..................................................6

1.3.    Уменьшение высоты насыпи........................................................................6

1.4.    Уменьшение глубины выемки.........................................................................7

1.5.    Использование грунтов повышенной влажности..........................................7

1.6.    Снятие ограничений движения транспорта.................................................8

1.7. Устранение пучин на дорогах.........................................................................9

1.8.    Предохранение дороги от разрушения наледями........................................9

1.9.    Повышение долговечности и ровности покрытия........................................9

1.10.    Задачи, которые можно решить только с использованием пенопласта.... 10

2.    Пенопласты, которые можно применять в дорожных конструкциях......11

2.1.    Условия работы пенопласта в конструкции...................................................11

2.2.    Испытания пенопласта...............................................................................11

3.    Конструкции с теплоизолирующими слоями из пенопласта в районах

с сезонным промерзанием.................................................................................13

3.1.    Принципы проектирования..............................................................................14

3.2.    Конструкции при новом строительстве..........................................................14

3.3.    Конструкции при ремонте и реконструкции..................................................17

3.4.    Расчет толщины слоя пенопласта.................................................................18

3.5.    Расчет величины пучения грунта................................... 27

3.6.    Расчет толщины морозозащитного слоя, заменяемого пенопластом.........27

4.    Конструкции с теплоизолирующими слоями из пенопласта в районах

с вечномерзлыми грунтами..............................................................................28

4.1 Принципы проектирования...................................................................29

4.2.    Типы конструкций................................................................................30

4.3.    Расчет толщины слоя пенопласта..........................................................32

Приложение 1. Среднемноголетние значения глубин промерзания грунтов.... 33

Приложение 2. Техническая характеристика пенопласта...........................35

Приложение 3. Примеры расчетов...........................................................36

Список литературы................................................................................38

3

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время признано необходимым существенно увеличить объем строительства автомобильных дорог в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. На рис. 1 представлена схема дорог первой очереди строительства и реконструкции дорожной сети в указанных регионах. Там нужно будет построить более 1000 км дорог. Одной из важнейших среди них является дорога Чита — Хабаровск. Она проходит по территории с сезонным промерзанием грунтов и островной вечной мерзлотой.

Как обеспечить морозоустойчивость дорожной одежды на дороге Чита — Хабаровск и на других дорогах? Вопрос непростой даже в случае применения традиционных методов регулирования водно-теплового режима земляного полотна. Нет никакой литературы по устройству теплоизолирующих слоев из пенопласта на указанной территории, в том числе цо определению необходимой толщины слоя пенопласта для обеспечения морозоустойчивости дорожной одежды. Это и послужило основанием для разработки настоящего Пособия.

Пособие разработано в развитие требований СНиП по устройству теплоизолирующих слоев [2]. Оно позволяет решить целый ряд задач дорожного строительства по обеспечению морозоустойчивости дорожной одежды и прочности и устойчивости земляного полотна в районах с сезонным промерзанием грунтов и вечномерзлыми грунтами.

В Пособии представлены конструкции с пенопластом и методы их расчета. Одни конструкции могут заменить традиционные дорожные конструкции, другие являются единственно возможными при решении задачи по обеспечению морозоустойчивости дорожной одежды и прочности и устойчивости земляного полотна. Пособие позволяет оценить эффективность применения конструкций с пенопластом по сравнению с традиционными конструкциями, для чего в него включен расчет толщины морозозащитного слоя, заменяемого пенопластом.

В Пособии даны рекомендации по выбору марки пенопласта для устройства теплоизолирующих слоев. Имеются данные многолетних испытаний пенопласта на дорогах России только для марки Styrofoam производства фирмы Дау Кемикал Компани. Эти испытания показали, что упомянутый пенопласт можно использовать для устройства теплоизолирующих слоев на дорогах России [5].

В 2000 г. разработаны Типовые решения [3], утвержденные распоряжением Росавтодора от 14.06.2000, №113-Р. Единственный пенопласт, кото-4

Xb.

of Рудная Пристань Находка

Рис 1 Схема дорог первой очереди строительства и реконструкции дорожной сети на территории Восточной Сибири и Дальнего Востока с сезонным промерзанием грунтов и островной вечной мерзлотой Дорога М-53, М-55 «Байкал» Протяженность 237 км (реконструкция)

«Обход г Иркутска» Протяженность 25 км (новое строительство)

Дорога «Чита—Хабаровск» Протяженность 914 км (новое строительство)


i-Сахалинск

D

[орсаков


рый включен в эти Типовые решения, — это пенопласт Styrofoam марки FLOORMATE 500. Указанную марку пенопласта надо применять при устройстве теплоизолирующих слоев на автомобильных дорогах Восточной Сибири и Дальнего Востока. Пенопласт сертифицирован Минстроем РФ.

В Пособии приведены номограммы, позволяющие определять необходимую толщину слоя пенопласта на автомобильных дорогах в районах с сезонным промерзанием грунтов, которые можно применять для определения необходимой толщины слоя пенопласта в аэропортах. В этом случае следует включать в расчет допустимое значение пучения грунтов согласно нормативам для аэропортов.

5

2 Здк 24

1. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ПЕНОПЛАСТА

1.1. Снижение толщины морозозащитного слоя

В районах с сезонным промерзанием грунтов их пучение под дорожной одеждой не должно превышать допустимых значений. Для обеспечения этого требования устраивают морозозащитные слои из кондиционных песков, песчано-гравийной смеси, гравия, укрепленных грунтов и из других непучинистых материалов. На участках дорог, проходящих в низкой насыпи или в выемке, толщина морозозащитного слоя может достигать 1 м и более при высоком уровне стояния подземных вод. При таких условиях трудно обеспечить необходимое количество кондиционных песков и материалов для устройства морозозащитного слоя. Устройство теплоизолирующего слоя из пенопласта позволяет резко уменьшить толщину или полностью исключить морозозащитный слой.

1.2. Снижение толщины дренирующего слоя

Для обеспечения отвода воды из слоев дорожной одежды и нижележащих грунтов устраивают дренирующий слой из песка. Толщина этого слоя достигает больших размеров на участках с неблагоприятными грунтовогидрологическими условиями, особенно при строительстве дорог 1-й технической категории (из-за большой протяженности пути фильтрации воды в песке). Обеспечить стройку большим объемом песка с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут часто бывает трудно. Устройство теплоизолирующего слоя из пенопласта, предотвращающего промерзание грунтов под дорожной одеждой, позволяет уменьшить толщину дренирующего слоя (до 20—25 см), так как в этом случае устраняется основной источник поступления воды в дренирующий слой. При отсутствии промерзания не происходят пучение грунта и последующая его осадка при оттаивании весной с отжатием воды в дренирующий слой.

1.3. Уменьшение высоты насыпи

В районах с сезонным промерзанием грунтов высота насыпи должна быть такой, чтобы не происходило переувлажнение грунтов рабочего слоя земляного полотна. Высота насыпи зависит от грунтов, которые входят в рабочий слой земляного полотна. Толщина рабочего слоя принимается равной 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия [2]. Теплоизолирующий слой из пенопласта позволяет уменьшить толщину рабочего слоя благодаря снижению глубины промерзания. В результате этого

6

можно исключить из рабочего слоя неблагоприятные грунты, что позволяет снизить требования к минимальной высоте насыпи.

Основным принципом строительства автомобильных дорог в районах с вечномерзлыми грунтами является сохранение льдонасыщенных грунтов под подошвой насыпи в твердомерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации дороги. При оттаивании таких грунтов они теряют несущую способность и дают осадку, приводящую к разрушению дороги. Для того, чтобы не происходило оттаивание грунтов, устраивают высокую насыпь. Высоту насыпи можно уменьшить в результате устройства теплоизолирующих слоев из пенопласта. Они позволяют сохранить указанные грунты в твердомерзлом состоянии при любой высоте насыпи.

1.4. Уменьшение глубины выемки

При неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях в районах с сезонным промерзанием устраивают в выемках толстые морозозащитные слои. Ту же морозоустойчивость можно обеспечить устройством тонких теплоизолирующих слоев из пенопласта. В результате уменьшения толщины дорожной одежды можно уменьшить глубину выемки при тех же отметках красной линии. В этом случае уменьшается объем земляных работ и облегчаются условия их проведения, особенно в период выпадения дождей.

1.5. Использование грунтов повышенной влажности

Спрашивают: “Что делать, когда в карьерах имеются только суглинки и глины повышенной влажности? Такие грунты запрещено применять для возведения верхней части (рабочего слоя) земляного полотна, так как их нельзя уплотнить до нормативных значений. Сушить грунты практически невозможно, учитывая большие объемы, кроме того, в любой момент могут пойти дожди и переувлажнить грунты. Выходит, остается только завозить их издалека за десятки, а то и сотни километров? ” [7].

Суглинки и глины повышенной влажности можно использовать для устройства рабочего слоя земляного полотна при условии, что сама природа доуплотнит эти грунты до требуемых нормативных значений и будет сохранять их в таком состоянии в течение всего срока службы сооружения. Как же заставить природу служить дорожному строительству?

9*

Как известно, в рабочем слое земляного полотна происходит круглогодичный процесс изменения плотности-влажности грунтов Этот процесс состоит из четырех основных периодов: набухание осенью, пучение зимой, осадка грунта при оттаивании весной и усадка грунта при высыхании летом. Такие изменения плотности-влажности повторяются каждый год.

7

Для того, чтобы заставить природу работать в нужном для дорожного строительства направлении, следует, во-первых, устранить период морозного пучения, когда происходят разуплотнение грунта в верхних слоях земляного полотна и накопление там воды, и, во-вторых, обеспечить условия для протекания процесса усадки грунта в летний период. В этом случае достаточно уплотнить суглинки и глины повышенной влажности до плотности 0,93—0,95 от максимальной плотности по ГОСТ 22733-90, а остальное сделает сама природа. Она доуплотнит грунт за счет его усадки в летний период до требуемых нормативных значений.

Устранить период пучения грунта можно путем устройства теплоизолирующего слоя из пенопласта под дорожной одеждой. Толщина этого слоя должна быть такой, чтобы не происходило промерзание грунта. Нет промерзания — нет и пучения грунта. Для того, чтобы происходила усадка грунта, нужно устраивать земляное полотно на участках дороги 1-го и 2-го типов увлажнения рабочего слоя. Характеристика этих типов увлажнения дана ниже в табл. 4.

При выполнении указанных условий строительства существенно увеличивается диапазон влажности суглинков и глин, при которых можно использовать грунт для устройства рабочего слоя. Для дорог с асфальтобетонным и цементобетонным покрытием дорожной одежды максимально допустимая влажность грунта равна значению влажности, при которой можно уплотнить грунт соответственно до плотности 0,93 и 0,95 от максимальной величины по ГОСТ 22733-90.

При оценке технико-экономической эффективности предложенного решения нужно учитывать, что конструкция с теплоизолирующим слоем из пенопласта, предотвращая промерзание, позволяет одновременно решить и ряд других задач дорожного строительства: исключить из конструкции дорожной одежды морозозащитный слой; уменьшить толщину дренирующего слоя; повысить ровность покрытия во времени; увеличить долговечность дорожной одежды и т.п.

1.6. Снятие ограничений движения транспорта

В весенний период вводят ограничения движения транспорта на участках дорог с недостаточной несущей способностью грунтов земляного полотна. Устройство теплоизолирующих слоев из пенопласта позволяет предотвратить промерзание пучинистых грунтов под дорожной одеждой. В результате этого устраняется основной фактор разуплотнения грунтов рабочего слоя земляного полотна. Плотность ненабухающих и слабонабуха-ющих грунтов почти не меняется в процессе эксплуатации дороги. Влажность грунтов, уплотненных до нормативных значений, также меняется мало. При таких условиях несущая способность грунтов рабочего слоя не меняется по сезонам года. Благодаря этому фактору проезд транспорта по дороге будет обеспечен в течение всего года

8

1.7. Устранение пучин на дорогах

Одной из задач дорожной службы является устранение пучин на существующей сети автомобильных дорог. Пучинами называют деформации дорожных одежд и земляного полотна, приводящие зимой к взбугриванию и потере ровности покрытия, а в период оттаивания при проезде автомобилей — к проломам одежды, вызванным снижением прочности переувлажненных грунтов.

В условиях России пучины серьезно осложняют эксплуатацию дорог

[б].

Устранить пучины — это значит уменьшить или полностью исключить пучение грунтов. Наиболее эффективным средством борьбы с пучинами является устройство теплоизолирующих слоев из пенопласта. Борьба с пучинами традиционными методами во многих случаях малоэффективна, а в ряде случаев просто невозможна.

1.8. Предохранение дороги от разрушения наледями

Большая советская энциклопедия дает следующее определение: “Наледь — ледяное тело, образующееся в результате замерзания речных или подземных вод, излившихся на дневную поверхность или в полость в горных породах вследствие напорной разгрузки подземных или поверхностных вод при перемерзании русел рек или водоносных горизонтов”. Наиболее широко распространены наледи в области многолетнемерзлых грунтов, но они характерны для районов глубокого сезонного промерзания. Площади наледи колеблются от десятков и сотен квадратных метров до сотен квадратных километров и более. Наиболее крупные наледи наблюдаются в Якутии и на северо-востоке России. Наледи имеются и на территории Дальнего Востока [8]. Площадь развития составляет от 1х102 до 1х107 м2.

Среди неблагоприятных явлений природы наледи представляют наибольшую угрозу для дорожных сооружений.

Борьба с наледями путем устройства теплоизолирующих слоев из пенопласта заключается в решении двух основных задач: в предохранении от оттаивания существующего ледяного тела и в устранении промерзания водоносных горизонтов.

1.9. Повышение долговечности и ровности покрытия

В результате пучения и осадки грунтов происходят ежегодные неравномерные поднятие и опускание дорожной одежды в районах с сезонным промерзанием. Это оказывает негативное влияние на долговечность и ровность покрытия.

9