ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Дороги автомобильные общего пользования

НАСЫПИ ОБЛЕГЧЕННЫЕ И КОМБИНИРОВАННЫЕ ИЗ ВСПЕНЕННЫХ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ БЛОКОВ (ППС БЛОКОВ)

Правила проектирования и применения

Издание официальное

Стад*рп»ф1чм

20»

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Некоммерческой организацией «Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола», Обществом с ограниченной ответственностью «СЛбГАСУ-Дорсервис» (ООО «СПбГАСУ-Дорсервис»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 144 «Строительные материалы и изделия»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 ноября 2020 г. № 1066-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегод>юм (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин-формационной системе общего пользования — на официалыюм сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (wwyv.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2020

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии II

-    возможность гидростатического всплытия насыпи из ППС блоков при повышении уровня воды;

-    возможность гидростатического сдвига слоев насыпи из ППС блоков вследствие неоднородности давления воды на откосы.

5.12.4    Сейсмическая нагрузка. Сейсмическая нагрузка может влиять на внешнюю и внутреннюю устойчивость насыпи из ППС блоков. Большинство принципов расчета статической и сейсмической внешней устойчивости одинаково как для насыпи из ППС блоков, так и для насыпей из обычных грунтов.

5.12.5    Ветровая нагрузка. Смещение насыпи из ППС блоков под воздействием ветровой нагрузки происходит по механизму потери внешней устойчивости, характерному для насыпей из ППС блоков, из-за низкой плотности ППС блоков. В первую очередь возможность данного механизма разрушения необходимо учитывать при проектировании насыпи с вертикальными откосами.

5.13    Расчет основания по несущей способности

Расчет основания по несущей способности необходимо выполнять в соответствии с нормативными документами. Пример расчета приведен в А.1. А.2 приложения А.

5.13.1    Расчет конечной величины осадки. Конечную осадку в пределах активной зоны рассчитывают в соответствии с нормативными документами.

Если в результате расчетов величина осадки превысит допустимое значение, необходимо принять меры по дополнительному снижению веса насыпи за счет частичной замены слабого грунта на ППС блоки.

Мощность слоя грунта, подлежащего замене, определяется из требуемого снижения вертикальных напряжений, которое позволит уменьшить осадки до требуемого значения.

При частичном удалении грунта основания необходимо выполнить уширение котлована с целью обеспечения устойчивости его стен.

Также при применении данного решения следует учесть необходимость устройства временного водоотвода или устройства пригруза ППС блоков во избежание вероятности гидростатического веллы тия ППС блоков при относительно высоком уровне грунтовых вод или при накоплении поверхностных вод в котловане. Кроме того, частичное удаление грунта может оказаться нежелательным, если слабый грунт находится под слоем более прочного грунта.

Пример расчета приведен в А.З приложения А.

5.14    Оценка развития осадки во времени

Прогноз возрастания осадки во времени выполняют в рамках теории фильтрационной консолидации в соответствии с нормативными документами. Консолидирующаяся толща рассматривается как однородный слой с приведенным коэффициентом консолидации. Интенсивная часть осадки должна завершиться в процессе устройства дорожной одежды. За завершение интенсивной части осадки допускается принимать момент достижения 90 %-ной консолидации основания или интенсивности осадки не более 2 см/год. Если данные условия не будут выполнены в процессе устройства дорожной одежды, необходимо применить метод ускорения консолидации с применением дополнительного пригруза.

Если условия строительства позволяют, можно снизить объем ППС блоков, приняв к разработке, например, комбинированную насыпь из традиционного грунта и ППС блоков. Пример расчета приведен в А.4 приложения А.

5.15    Расчет несущой способности ППС блоков

5.15.1    Расчет несущей способности включает в себя подбор типа ППС блоков по ГОСТ Р 59171, способного выдержать нагрузку от дорожной одежды и транспортные нагрузки без существенной деформации. В расчет принимается прочность при 1 % деформации по ГОСТ Р 59171-2020 (таблица 1). В случае неправильного подбора блоков будет иметь место их деформация с дальнейшей просадкой дорожной одежды (см. рисунок 5).

5.15.2    Методику расчета несущей способности ППС блоков рекомендуется разделить на две части.

Первая часть заключается в определении напряжений от транспортных нагрузок и от собственного веса дорожной одежды, передающихся на верхнюю поверхность блоков, и в подборе типа ППС блоков по ГОСТ Р 59171. который будет укладываться непосредственно под системой дорожной одежды.

Вторая часть заключается в определении напряжений от транспортных нагрузок и напряжений от собственного веса дорожной одежды, распространяющихся на различной глубине насыпи, и в выборе подходящих ППС блоков по ГОСТ Р 59171 для укладки на этой глубине.

Рисунок 5 — Деформация насыпи и дорожной одежды

Основные подэтапы расчета:

1)    оценка транспортных нагрузок;

2)    учет динамического действия транспортной нагрузки;

3)    оценка транспортных нагрузок на поверхности ППС блоков.

4)    оценка напряжений от собственного веса на поверхности ППС блоков;

5)    расчет общих напряжений на поверхности ППС блоков;

6)    определение минимального требуемого предела упругости ППС блоков, расположенных под дорожной одеждой;

7)    оценка транспортных нагрузок на различных глубинах насыпи из ППС блоков;

8)    оценка напряжений от собственного веса на различных глубинах насыпи из ППС блоков.

9)    расчет общих напряжений на различных глубинах насыпи из ППС блоков:

10)    определение минимально требуемого предела упругости на различных глубинах.

5.15.3 При обустройстве распределительной плиты первые два слоя ППС блоков, расположенных непосредственно под распределительной плитой, следует принимать плотностью не менее 25 кг/м³. Последующие слои — плотностью от 15 до 25 кг/м³.

5.16 Расчет сопротивления насыпи гидростатическому всплытию

5.16.1 Расчет сопротивления гидростатическому всплытию насыпи с вертикальными откосами. Подбор пригруза

Насыпь с вертикальными откосами наименее устойчивая к всплытию, т. к. отсутствует дополнительный пригруз от грунтового покрытия откосов.

На рисунке 6 показаны силы и давления, действующие на насыпь с вертикальными откосами высотой Н и шириной поверху L_H. Рассматривают только статическое давление воды. Р_{д 0} — это вес дополнительного пригруза верха ППС блоков, необходимый для получения требуемого коэффициента запаса. Обычно данная величина включает в себя вес дорожной одежды и грунтового покрытия откосов насыпи. В случае насыпи с вертикальными откосами учитывается только дорожная одежда, толщину которой необходимо рассчитать. В расчет следует принять, что блоки уложены на поверхность грунта основания и всплытие будет происходить над поверхностью контакта, поэтому в дальнейшем расчете рассматривается только сама насыпь.

i*i

Рисунок 7 — Графическая зависимость минимальной толщины дорожной одежды Ьд о min при коэффициенте запаса по всплытию 1.1 от отношения уровня воды к высоте насыпи ti'H

5.16.2 Расчет сопротивления гидростатическому всплытию трапецеидальной насыпи. На рисунке 8 представлена расчетная схема насыпи. На схеме обозначены силы и давления, действующие на трапецеидальную насыпь с крутизной откосов в. высотой Н и шириной поверху L_H Предполагается, что одинаковый уровень воды с обеих сторон насыпи является наихудшим сценарием, т. к. на уровне основания обеих сторон насыпи действует одинаковая гидростатическая подъемная сила. В расчет принимались только статические давления воды.

Дополнительный пригруз верха ППС блоков О. необходимый для получения требуемого коэффициента запаса, включает в себя вес дорожной одежды и грунтового покрытия откосов насыпи.

Н — высота насыпи, м; h -- уровень воды, м; LM ■ ■ ширина насыпи поверху, м; Аи ■ - ширина насыпи понизу, и; Foaau — подъемная сила воды xHi'm; Рппс — вес насыпи из ППС блоков кН/м; Р^.г , — удерживающая сипа воды, действующая на откосы. кН/м. в — угол заложения откоса. фадусы; Раад1ф — давление воды, оказываемое на основание и поверхности откосов насыпи. кН

Рисунок 8 — Расчетная схема насыпи

Необходимо учесть, что блоки уложены на поверхность грунта основания и всплытие будет происходить над поверхностью контакта, поэтому в дальнейшем расчете рекомендуется рассматривать только саму насыпь.

и

Насыпь будет устойчивой по гидростатическому всплытию, если будет выполнено следующее условие:

(4)

где Р_ппс — вес насыпи из ППС блоков. кН/м:

Р_овды — удерживающая сила воды, действующая на откосы. кН/м: Q — вес дополнительного пригруза. кН/м:

Р_воды — подъемная сила воды. кН/м:

К,_ап — коэффициент запаса по всплытию.

Дополнительная транспортная нагрузка не учитывается, т. к. она действует кратковременно и может отсутствовать в условиях гидростатического всплытия.

Ввиду того, что гидростатическое всплытие вызывается кратковременной нагрузкой, рекомендуется К_мп принимать равным 1,1. Таким образом, условие устойчивости по гидростатическому всплытию будет иметь следующий вид:

W ' “и ' ^П

где Н — высота насыпи, м;

L„ — ширина насыпи поверху, м:

В_п — ширина насыпи понизу, м;

Уппс — объемный вес ППС блоков. кН/м³;

‘Своды — объемный вес воды. кНУм³; h — уровень воды, м;

0 — угол заложения откоса, градусы;

О — вес дополнительного пригруза. кН/м.

Таким образом, формула для определения минимально требуемого веса дополнительного пригруза будет следующей:

0-1.1 ₊ (6)

Поскольку для расчета изначально принимается, что насыпь сложена из ППС блоков на всю высоту. необходимо при окончательных расчетах уменьшить требуемый вес дорожной одежды на соответствующий вес ППС блоков.

В целях упрощения расчета далее приведены графические зависимости по гидростатическому всплытию насыпей различной высоты исходя из веса пригруза О, соответствующего коэффициенту запаса, равному 1,1-

Значения О. указанные на рисунках 9—11. представляют собой требуемый вес материалов (кН). которые необходимо уложить на ППС блоки, приходящийся на погонный метр длины насыпи. Расчетные графики разработаны для насыпей со следующими характеристиками: ширина поверху 15. 28 и 36 м, заложение откосов 1:1,5; 1:1.75; 1:2 при трех параметрах высоты (4. 8 и 10 м).

И-4и Н-Вт

Рисунок 10 — Расчетные графики гидростатического всплытия насыпи с заложением откоса 1:1,75 при коэффициенте запаса 1.1, при трех вариантах ширины дороги

Н-10и

Н-4ш И" Ом

Иш Юм

0."НГн

Н = 4Н «=ftu

«=10м

анкги

^-28И

Qfi Л/Н

0,5 WH

	Н-4м Н-8м «-10М
Рисунок 11 — Расчетные графики гидростатического всплытия насыпи с заложением откоса 1:2 при коэффициенте запаса 1,1. при трех вариантах ширины дороги

Н-4и

Н-8и

Н-Юи

Расчетные графики действительны только в пределах отношения уровня воды к высоте насыпи, равного 0.5. т. е. глубина воды ограничена 50 % высоты насыпи, т. к. насыпь с более высоким уровнем накопленной воды является плотиной, для которой потребуется уложить на ППС блоки чрезмерно большой пригруз, чтобы обеспечить требуемый коэффициент запаса.

Для повышения коэффициента запаса по сопротивлению гидростатическому всплытию насыпи можно применить следующие методы:

1)    при устройстве насыпи из ППС блоков увеличить толщину дорожной одежды, укладываемой на ППС блоки, тем самым повысив вес пригруза ППС блоков (если такой вариант допустим по критерию осадки);

2)    для уменьшения вероятности скопления воды у подножия насыпи необходимо устроить систему водоотвода.

Пример расчета приведен в А.5 приложения А.

5.17 Оценка сопротивления насыпи воздействию сейсмических нагрузок

Проектирование насыпи из ППС блоков в сейсмоопасных районах рекомендуется выполнять с учетом требований СП 268.1325800.2016.

При устройстве насыпей на участках, сложенных илом, торфом, водонасыщенным рыхлым песком, текучепластичными глинистыми грунтами, должны быть рассмотрены варианты замены или укрепления слабых грунтов армированием нижних слоев насыпи геосинтетическим материалом во избежание их разжижения.

5.17.1 Типовые поперечные сечения насыпи с демонстрацией возможных видов разрушения под воздействием сейсмической нагрузки показаны на рисунках 12 и 13.

I -■ поступательный сдоит по поверхности контакта между системой дорожной одежды и ППС блоков. II — поступательный сдвиг смежных слоев ППС блоков; III — поступательный сдвиг по поверхности контакта ППС блоков и поверхности грунта основания

Рисунок 12 — Типовое поперечное сечение насыпи трапецеидальной формы с учетом трех видов разрушения

I — поступательный сдвиг по поверхности контакта между системой дорожной одожды и ППС; II - поступательный сдвиг смежных слоев ППС блоков; III— поступательный сдвиг по поверхности контакта ППС блоков и поверхности грунта основания

Рисунок 13 — Типовое поперечное сечение насыпи с вертикальными откосами с учетом трех видов разрушения

5.17.2 Оценка сопротивления ППС блоков воздействию ветровой нагрузки

Возможность потери устойчивости насыпи из ППС блоков под воздействием ветровой нагрузки необходимо рассматривать для насыпи с вертикальными откосами, т. к. при использовании такого проектного решения существует опасность опрокидывания всей насыпи относительно подошвы откоса по поверхности контакта насыпи из ППС блоков с грунтом основания.

Коэффициентом запаса по горизонтальному смещению всей насыпи от ветровых нагрузок является отношение сопротивления сдвигу по поверхности контакта между ППС блоками и грунтом основания к общей горизонтальной сдвигающей сипе;

^Горизонтальные удерживающие силы мг.г.с ~ ^Горизонтальные сдвигающие силы ’

„ _ _т •'мп.г.с ~    ур    •    У'/

где с — сцепление по горизонтальной поверхности сдвига;

S — площадь рассматриваемой поверхности сдвига;

1F_H — сумма нормальных сил;

XF_n — сумма подъемных сил:

5 — угол трения на поверхности сдвига;

IF_r — сумма горизонтальных сил. определяемая как:

I F_t = R„ ₊ R_nr    (8)

где Я_и — сила с наветренной стороны;

R_n — сила с подветренной стороны.

Я_н и R_n необходимо принимать в соответствии с СП 20.13330.2016 с учетом данных метеостанций. расположенных в зоне строительства.

Угол трения на поверхности сдвига 5 необходимо принимать на основании лабораторных исследований образцов блоков, предназначенных для укладки в насыпь.

В расчетах рекомендуется принимать требуемый коэффициент запаса по ветровому сдвигу 1,1, т. к. сдвиг от действия ветра вызывается времонными нагрузками так же. как и в других случаях действия временных нагрузок, таких как сейсмические и гидростатические нагрузки.

Для повышения коэффициента запаса по сопротивлению горизонтальному сдвигу насыпи можно применить следующие методы:

-    при устройстве насыпи из ПСС блоков увеличить толщину дорожной одежды, укладываемой на блоки, тем самым повысив вес пригруза ППС блоков (если такой вариант допустим по критерию осадки);

-    применение системы анкеров для нижнего слоя ППС блоков, позволяющей сцепить блоки с грунтовым основанием насыпи.

5.18 Применение насыпей из ППС блоков в местах примыкания к мостовым устоям

Ввиду того, что ППС блоки по ГОСТ Р 59171 имеют форму прямоугольных блоков, использование их в качестве обратной засыпки мостового устоя позволяет исключить боковое давление на устои (см. рисунок 14), и расчет выполняют как в случае насыпи с вертикальными откосами.

/

; •- обратная засыпка грунтом. 2 — укрепление мостового устоя ППС блоками: 3 — опоры моста: 4 — система дорожной одежды

Примечание — Стрелками показано распределение давления от грунта обратной засыпки и от ППС блоков на грунтовое основание и на мостовой устой

Рисунок 14 — Схема распределения давлений от грунтовой засыпки и заполнения из ППС блоков

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения..................................... 2

4    Общие положения...................................................................3

5    Правила проектирования и расчета облегченных и комбинированных насыпей на слабых

грунтах с использованием ППС блоков........... 5

6    Правила временного складирования, транспортирования, перемещения и защиты блоков

от повреждений....................................................................18

7    Правила подготовки основания под укладку ППС блоков..................................18

8    Правила укладки ППС блоков.........................................................19

9    Правила устройства бетонной распределительной плиты..................................20

10    Правила устройства дорожной одежды................................................20

11    Правила устройства откосов.........................................................21

12    Правила приемки, методы контроля и оценки соответствия...............................21

13    Требования к ремонту и содержанию.................................................23

14    Требования безопасности и охраны окружающей среды..................................23

Приложение А (рекомендуемое) Примеры расчетов облегченной насыпи с использованием

ППС блоков.............................................................24

Приложение Б (справочное) Общий вид и размеры крепежного элемента для скрепления блоков

по слоям......................................... 35

Приложение В (справочное) Графики для определения напряжений в основании насыпи

и функции р................................. 36

Библиография........................................... 46

6    Правила временного складирования, транспортирования, перемещения и защиты блоков от повреждений

6.1    Транспортирование и хранение ППС блоков проводят по ГОСТ Р 59171.

6.2    Поверхность покрытия площадки складирования должна иметь уклон не более 5°. обеспечивающий сток воды.

6.3    Площадки складирования следует размещать не ближе 30 м от мест производства работ с использованием открытого пламени. На площадках складирования запрещается курение.

6.4    ППС блоки складируют в штабеля высотой до 5 м. шириной до 6 м. Нижний ряд блоков укладывают на подкладки из досок (не менее трех подкладок шириной не менее 20 см под каждым блоком).

6.5    Не допускается складирование (штабелирование) ППС блоков на строящейся насыпи. Блоки разных типов складируют отдельно.

6.6    При длительном хранении (более 1 мес) штабеля ППС блоков укрывают светонепроницаемым материалом для защиты от прямого солнечного излучения.

6.7    Для предотвращения смещения ППС блоков сильным ветром штабеля пригружают мешками с песком по ГОСТ 8736.

6.8    На всех стадиях складирования, транспортирования и производства строительных работ следует:

-    не применять методы складирования и перемещения блоков, а также оборудование и оснастку. которые могут вызвать повреждение блоков (образование вмятин, отверстий, обламывание кусков и т. п.);

-    защищать блоки от контакта с органическими растворителями, такими как нефтепродукты (бензин, дизельное топливо и др_), и от воздействия открытого пламени.

6.9    Для транспортирования и подъема ППС блоков при их укладке могут быть применены конвейеры. подъемники и крановое оборудование при условии, что их применение не связано с движением этих машин по ППС блокам.

7    Правила подготовки основания под укладку ППС блоков

7.1    В случае частичного удаления грунта основания необходимо выполнить уширение котлована с целью обеспечения устойчивости его стен. При этом по [2) следует учесть необходимость устройства временного водоотвода или устройства пригруза ППС блоков во избежание вероятности гидростатического всплытия ППС блоков при относительно высоком уровне грунтовых вод или при накоплении поверхностных вод в котловане.

7.2    В зоне укладки ППС блоков не допускаются застой воды, снежные и ледяные отложения.

7.3    При постройке насыпей на участках, сложенных илом, торфом, водонасыщенным рыхлым песком, текучепластичными глинистыми грунтами, должны быть рассмотрены варианты замены или укрепления слабых грунтов армированием нижних слоев насыпи геосинтетическим материалом по ГОСТ Р 55028 во избежание их разжижения.

7.4    Для устройства выравнивающего слоя применяют песок с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут по ГОСТ 8736.

7.5    При укладке блоков на грунтовую насыпь грунт должен быть уплотнен до значения коэффициента уплотнения в соответствии с требованием проекта, но не менее 0.95.

7.6    Грунтовое основание должно быть спланировано под проектные отметки с допуском ± 50 мм по СП 78.13330.2012.

7.7    На подготовленную поверхность основания укладывают выравнивающий слой из неуплотненного песка по ГОСТ 8736 толщиной 20 см. прослойку из нетканого геотекстиля и геомембрану по ГОСТ Р 56586 толщиной 1.5 мм. Для удобства производства работ геосинтетические материалы по ГОСТ Р 55028 могут быть уложены под выравнивающий слой.

7.8    Геомембрану укладывают путем соединения полиэтиленовых листов непрерывным сварным швом.

7.9    Поверхность выравнивающего слоя должна быть выровнена. Допускаемое отклонение от ровности при измерении трехметровой рейкой по ГОСТ Р 56925 составляет ± 10 мм.

7.10    Выравнивание песчаного слоя проводят вручную, например путем протаскивания тяжелой рейки или виброрейки по маячным брускам, установленным по проектным отметкам.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дороги автомобильные общего пользования

НАСЫПИ ОБЛЕГЧЕННЫЕ И КОМБИНИРОВАННЫЕ ИЗ ВСПЕНЕННЫХ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ БЛОКОВ (ППС БЛОКОВ)

Правила проектирования и применения

Automobile roads of general use.

Lightweight and combined embankments made of expanded polystyrene blocks (EPS blocks).

Design and application rules

Дата введения — 2021—08—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к правилам проектирования облегченных и комбинированных насыпей и применения в них вспененных полистирольных блоков (далее — ППС блоки), произведенных из вспенивающегося полистирола ПСВ с антипиреном в блок-формах, на автомобильных дорогах общего пользования при строительстве, ремонте и капитальном ремонте облегченных и комбинированных насыпей и сооружений на слабых грунтах, а также при строительстве и ремонте подпорных стен и искусственных сооружений.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 4041 Прокат толстолистовой горячекатаный для холодной штамповки из нелегированной конструкционной качественной стали. Технические условия

ГОСТ 5781 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 7502 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 8478 Сетки сварные для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 8736 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 10354 Пленка полиэтиленовая. Технические условия

ГОСТ 10528 Нивелиры. Общие технические условия

ГОСТ 25192 Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 25485 Бетоны ячеистые. Общие технические условия

ГОСТ 27751 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения ГОСТ 32867 Дороги автомобильные общего пользования. Организация строительства. Общие требования

ГОСТ 32960 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения

ГОСТ 33100 Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог

ГОСТ 33149 Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог в сложных условиях

ГОСТ Р 55028 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения

Издание официальное

ГОСТ Р 56586 Геомембраны гидроизоляционные полиэтиленовые рулонные. Технические условия

ГОСТ Р 56925 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерения неровностей оснований и покрытий

ГОСТ Р 58397 Дороги автомобильные общего пользования. Правила производства работ. Оценка соответствия

ГОСТ Р 58960 Шпонки металлические зубчатые для деревянных конструкций. Технические условия

ГОСТ Р 59171-2020 Дороги автомобильные общего пользования. Блоки полистирольные вспененные (ППС блоки). Общие технические требования

СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07—85 Нагрузки и воздействия»

СП 48.13330.2019 «СНиП 12-01—2004 Организация строительства»

СП 78.13330.2012 «СНиП 3.06.03—85 Автомобильные дороги»

СП 268.1325800.2016 Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и сводов правил в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссыпка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссыпка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59171. а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1_

геомембрана: Геосинтетический материал, предназначенный для полной или частичной гидроизоляции.

[ГОСТ Р 55028. пункт 2.1.10]

3.2_

геосинтетический материал: Материал из синтетических или природных полимеров, неорганических веществ, контактирующий с грунтом или другими средами, применяемый в дорожном строительстве.

[ГОСТ Р 55028. пункт 2.1.11

3.3_

дорожная одежда: Конструктивный элемент автомобильной дороги, воспринимающий нагрузку от транспортных средств и передающий ее на земляное полотно.

[ГОСТ 33100, пункт 3.8]

3.4 консолидация грунта: Уплотнение водонасыщенного грунтового слоя во времени, происходящее за счет выжимания воды и сближения грунтовых частиц.

3.5

3.6    распределительная плита: Плита, предназначенная для равномерного распределения нагрузки от транспорта по поверхности блоков ППС.

3.7 _

реконструкция автомобильной дороги: Комплекс работ, при выполнении которых осуществляется изменение параметров автомобильной дороги, ее участков, ведущий к изменению класса и/или категории автомобильной дороги либо влекущий за собой изменение границы полосы отвода автомобильной дороги.

[ГОСТ 33100. пункт 3.40]

3.8    внешняя устойчивость основания: Способность грунта основания выдерживать максимальную нагрузку, передаваемую на него сооружением, без развития поверхностей скольжения, приводящих к разрушению оснований и полной непригодности сооружений к эксплуатации.

3.9    внутренняя устойчивость насыпи: Способность насыпи из ППС блоков сопротивляться сдвигу и продавливанию при воздействии нагрузок.

3.10    облегченная насыпь: Инженерное сооружение из ППС блоков, в пределах которого дорожная одежда расположена выше уровня земли, имеющее бетонную распределительную плиту, защиту откосов и специально подготовленное основание.

3.11    комбинированная насыпь: Инженерное сооружение из ППС блоков, в котором один или несколько элементов конструкции насыпи выполнены из материала, имеющего среднюю плотность (например, распределительная плита, выполненная из пенобетона) ниже средней плотности песка, в пределах которого дорожная одежда расположена выше уровня земли.

4 Общие положения

4.1    Геометрические и физико-механические характеристики ППС блоков, применяемых при устройстве облегченных и комбинированных насыпей и сооружений на слабых грунтах, определяются требованиями, содержащимися в ГОСТ Р 59171.

4.2    Применяемые на автомобильных дорогах общего пользования при устройстве облегченных и комбинированных насыпей и сооружений на слабых грунтах ППС блоки должны иметь маркировку по ГОСТ Р 59171.

4.3    Основные типы устройства и поперечного сечения облегченных и комбинированных насыпей с использованием ППС блоков:

- трапецеидальный тип облегченной насыпи (см. рисунок 1);

1    2    3    4    5

-    трапецеидальный тип в комбинированной насыпи с прослойками из особого легкого или легкого бетона по ГОСТ 25192 (см. рисунок 2):

-    тип с вертикальными откосами в облегченной насыпи (см. рисунок 3);

\fi

1 — ППС блоки; 2 — дорожиая одежда; 3 — бетой. 4 — грунтовое покрытие отсосов; 5 — выравнивающий слой песка.

б — грунт основания

Рисунок 3 — Конструктивная схема насыпи из ППС блоков с вертикальными откосами

4.4    Работы по укладке ППС блоков при устройстве облегченных и комбинированных насыпей и сооружений на слабых грунтах следует выполнять при скорости ветра до 14 м/с.

4.5    Технологические схемы производства работ по строительству облегченной (комбинированной) насыпи должны быть взаимно увязаны с технологическими схемами производства работ по строительству подпорной стены на примыкании к путепроводу.

4.6    Изменения технологии производства работ, предлагаемые подрядчиком в ходе строительства. следует согласовывать с проектной организацией.

4.7    При устройстве переходной зоны между облегченной насыпью и грунтовой насыпью (со стороны путепровода) технология работ по устройству облегченной насыпи в переходной зоне должна быть увязана с планом производства работ по строительству подпорной стены на примыкании к путепроводу.

4.8    При строительстве облегченных и комбинированных насыпей с использованием ППС блоков выполняют следующие основные виды операций:

-    временное складирование, транспортирование, перемещение и защита ППС блоков от повреждений (см. раздел 6);

-    подготовка основания под укладку ППС блоков (см. раздел 7);

-    укладка ППС блоков (см. раздел 8);

-    устройство бетонной распределительной плиты (см. раздел 9):

-    устройство дорожной одежды (см. раздел 10);

-    устройство откосов (см. раздел 11).

4.9    С целью равномерного распределения транспортных нагрузок и веса дорожной одежды на поверхность ППС блоков и для защиты ППС блоков от деградации просочившимися с поверхности покрытия органическими растворителями (нефтепродукты и т. п.), а также для защиты ППС блоков от механических повреждений при строительстве вышераслоложенных слоев дорожной одежды применяют бетонную распределительную плиту, выполненную по разделу 9 из легких конструкционных бетонов по ГОСТ 25192 или из конструкционных ячеистых бетонов неавтоклавного твердения по ГОСТ 25485.

Минимальная толщина распределительной плиты — не менее 100 мм. В случае необходимости монтажа элементов обустройства (ограхадений. шумозащитных экранов, опор освещения и т. д.) толщина распределительной плиты — не менее 200 мм.

Класс бетона по прочности на сжатие — не менее В25 для легких бетонов по ГОСТ 25192 и не более В12.5 — для конструкционных ячеистых бетонов неавтоклавного твердения по ГОСТ 25485. Марка по морозостойкости — средняя, но не менее F,100. марка по водонепроницаемости — средняя, но не более W10.

4.10    Для защиты от деградации вспененных полистирольных блоков при воздействии нефтепродуктов. просочившихся через грунтовую засыпку боковых откосов насыпи (см. раздел 11). применяют геокомпозиты по ГОСТ Р 55028.

4.11    Долговечность конструкции из ППС блоков должна составлять не менее 50 лет.

5 Правила проектирования и расчета облегченных и комбинированных насыпей на слабых грунтах с использованием ППС блоков

5.1    Автомобильные дороги общего пользования с устройством облегченных и комбинированных насыпей и сооружений на слабых грунтах из ППС блоков следует проектировать из условия безопасного и бесперебойного движения транспортных средств в соответствии с требованиями технического регламента [1], ГОСТ 33100 и ГОСТ 33149, по методике, изложенной в настоящем разделе, а также в соответствии с требованиями ГОСТ 27751 при проектировании облегченных и комбинированных насыпей из ППС блоков в местах прилегания к мостам и иным строительным сооружениям.

5.2    Проектирование облегченных и комбинированных насыпей из ППС блоков выполняют с целью недопущения достижения предельных состояний сооружения в процессе эксплуатации с учетом исключения влияния неблагоприятных гидрологических и сейсмологических условий. Проектирование насыпей из ППС блоков в сейсмоопасных районах выполняют по методике, изложенной в настоящем разделе, с учетом требований СП 268.1325800.2016.

5.3    При проектировании необходимо учитывать степень риска причинения вреда от воздействия установленных внешних и внутренних нагрузок на насыпь из ППС блоков.

5.4    Расчеты насыпи следует осуществлять на основе достоверных результатов инженерно-геологических. инженерно-гидрометеорологических и гидрологических изысканий. При необходимости в трудных условиях дополнительно следует выполнять инженерно-сейсмологические и другие вцды изысканий.

5.5    Расчеты устойчивости насыпи из ППС блоков необходимо проводить для расчетных поперечных профилей. В качестве расчетных необходимо принимать поперечные профили с наиболее неблагоприятным сочетанием различных факторов, таких как высота и крутизна откоса, физико-механические характеристики грунтов основания, мощность и расположение слабых прослоек, наклон слоев, наличие выходящих на поверхность грунтовых вод или подтоплений и т. п.

5.6    При учете динамических нагрузок в расчетах прочности, устойчивости насыпи из ППС блоков необходимо руководствоваться нормативными нагрузками и расчетными схемами нагружения в соответствии с ГОСТ 32960 с учетом динамического коэффициента.

5.7    При выполнении расчетов насыпей из ППС блоков на слабых основаниях требуется рассмотреть взаимодействие между тремя основными элементами насыпи: грунтом основания. ППС блоками и дорожной одеждой. При проектировании облегченных и комбинированных насыпей из ППС блоков на слабом основании необходимо выполнить проверку расчетом:

-    величины конечной осадки насыпи;

-    соответствия величины конечной осадки насыпи допустимым значениям (при наличии ограничивающих факторов, таких как. например, наличие под проектируемой насыпью подземных сооружений, чувствительных к осадке);

-    несущей способности основания;

-    внешней устойчивости основания и устойчивости внутренней насыпи;

-    длительности завершения осадки насыпи;

-    сопротивления насыпи гидростатическому всплытию с подбором необходимого пригруза;

-    сопротивления насыпи сдвигу (опрокидыванию) от воздействия сейсмических нагрузок;

-    сопротивления насыпи сдвигу (опрокидыванию) от воздействия ветровых нагрузок;

-    несущей способности ППС блоков.

5.8    Перед началом проектирования должны быть проведены оценка условий строительства и выбор поперечного профиля насыпи для предварительного расчета, а также должен быть осуществлен предварительный выбор типа ППС блоков по ГОСТ Р 59171 и дорожной одежды.

При расчете необходимо оценить особенности района будущего строительства:

-    генеральный план;

-    ограничения по максимально возможным срокам строительства:

-    ограничения по календарным дням строительства (например, невозможность работы в выходные или праздничные дни);

* наличие подъездных дорог с запрещенным движением построечного транспорта;

-    ограничения по возможности размещения в полосе отвода постоянных или временных сооружений;

-    наличие наземных и подземных сооружений (зданий, инженерных сетей и т. д.), в первую очередь тех. которые особенно чувствительны к осадке (например, газопроводы);

-    прогнозируемый подъем воды при наводнении.

-    при проектировании подхода к мостовому устою следует уточнить тип пролетного строения моста, характеристики переходной плиты (при применении) и специальные геотехнические требования, относящиеся к осадкам моста или переходной плиты.

5.9    Анализ исходных данных включает в себя:

-    определение требуемых геометрических параметров насыпи: высота насыпи, заложение откосов. количество полос движения, ширина полос;

-    оценка геотехнических характеристик участка строительства.

-    определение основных расчетных нагрузок: напряжений от собственного веса, транспортных нагрузок, нагрузок от воздействия воды;

-    оценка возможности разрушения от ветровой нагрузки;

-    оценка возможности разрушения от сейсмических нагрузок.

5.10    Перед началом проектирования необходимо определить целесообразный тип поперечного сечения насыпи из ППС блоков в соответствии с 4.3 исходя из условий строительства. После выбора типа поперечного сечения необходимо осуществить предварительный выбор типа ППС блоков и выполнить предварительное проектирование дорожной одежды.

5.11    Методика расчета основана на подборе такой дорожной одежды, которая будет оказывать наименьшее давление на поверхность насыпи из ППС блоков, чтобы удовлетворить требованиям к внешней и внутренней устойчивости насыпи.

5.12    Расчетные нагрузки

При оценке устойчивости насыпи из ППС блоков на слабом основании необходимо учитывать, в первую очередь, напряжения от собственного веса, транспортные нагрузки и нагрузки от воздействия воды. При необходимости следует учесть воздействие сейсмических и ветровых нагрузок.

5.12.1    Напряжения от собственного веса. При расчете внешней и внутренней устойчивости принимают во внимание следующие постоянные нагрузки:

-    вес дорожной одежды, включая вес распределительной плиты;

-    вес грунтового покрытия откосов (для насыпи трапецеидальной формы) или вес элементов облицовки (для насыпи с вертикальными откосами);

-    вес грунта, укладываемого на существующее основание под ППС блоками.

В случае проектного решения с укладкой ППС блоков в предварительно подготовленный котлован необходимо учесть это снижением нагрузки на подстилающие слои.

5.12.2    Транспортная нагрузка. Влияние транспортной нагрузки на прочность, устойчивость и де-формативность насыпи из ППС блоков необходимо учитывать в виде дополнительной статической нагрузки на поверхности насыпи с соответствии с ГОСТ 32960. При расчете необходимо принимать транспортную нагрузку с учетом динамического коэффициента К_дин = 1.3.

5.12.3    Нагрузки от воздействия воды. Как правило, участки со слабыми грунтами характеризуются высоким уровнем грунтовых вод, в том числе выходящим над поверхностью земли.

В связи с этим в расчете необходимо учитывать максимальный уровень подъема воды, наблюдающийся за многолетний период.

В расчете следует рассматривать три проблемы, связанные с воздействием воды:

-    увеличение общего объемного веса ППС блоков при насыщении водой;