Требования к грунтам для дорожного
Строительства.
Для создания земляного полотна автомобильных дорог без ограничений применяют устойчивые грунты, мало изменяющие свои деформационно-прочностные свойства во времени под воздействием климатических (температуры, обводнение поверхностными водами) и инженерно-геологических факторов (влияние подземных вод, формирование геологических процессов). К таким грунтам, например, относятся крупнообломочные грунты с водостойкими обломками, различные виды песчаных грунтов за исключение пылеватых песков, а также глинистые грунты: супеси песчанистые и суглинки легкие песчанистые с допустимой степенью влажности.
Структурно-неустойчивые грунты (пучинистые при промерзании, просадочные, переувлажненные, набухающие, содержащие органику, засоленые и т.д.) допускается применять с ограничениями, обосновывая их применение результатами испытаний и предусматривая специальные конструктивные защитные меры (устройство защитных слоев, армирующие и гидроизолирующие прослойки и др.) (СНиП 2.02.05 пп.6.22, 6.43).
Для дренирующих слоев дорожных одежд допустимо применять крупнообломочные и песчаные грунты (за исключением пылеватых), имеющие коэффициент фильтрации при максимальной плотности не менее 1 м/сут, а для морозозащитных слоев - не менее 0.2 м/сут.
Степень уплотнения грунта земляного полотна должна соответствовать следующим техническим требованиям, приведенным в таблице 1.39. (СНиП 2.02.05 табл.22).
|
|
Коэффициенты уплотнения грунтов.
Таблица 1.39.
Элементы земляного полотна | Глубина расположения слоя от поверх-ноcти покры- тия, в м. | Наименьший коэффициент уплотнения грунта при типе дорожной одежды | |||||
капитальном | облегченном и переходном | ||||||
в дорожно – климатических зонах | |||||||
I | II, III | IV, V | I | II, III | IV, V | ||
Рабочий слой | До 1.5 | 0.98-0.96 | 1.0-0.98 | 0.98-0.95 | 0.95-0.93 | 0.98-0.95 | 0.95 |
Неподто-пляемая часть насыпи | 1.5 - 6 | 0.95-0.93 | 0.95 | 0.95 | 0.93 | 0.95 | 0.90 |
Св. 6 | 0.95 | 0.98 | 0.95 | 0.93 | 0.95 | 0.90 | |
Подтопляе- мая часть насыпи | 1.5 – 6 | 0.96-0.95 | 0.98- 0.95 | 0.95 | 0.95- 0.93 | 0.95 | 0.95 |
Св. 6 | 0.96 | 0.98 | 0.98 | 0.95 | 0.95 | 0.95 | |
В рабочем слое выемки ниже зоны сезонного промерза-ния | До 1.2 | -- | 0.95 | -- | -- | 0.95-0.92 | -- |
До 0.8 | -- | -- | 0.95-0.92 | -- | -- | 0.90 |
Примечание к таблице 1.39. Большие значения коэффициента уплотнения грунта следует принимать при цементобетонных покрытиях и основаниях, а также при дорожных одеждах облегченного типа, меньшие – во всех остальных случаях. В районах поливных земель при возможности увлажнения земляного полотна требования к плотности грунта для всех типов дорожных одежд следует принимать такими же, как указано в графах для II и III дорожно-климатических зон. Для земляного полотна, сооружаемого в районах распространения островной высокотемпературной вечной мерзлоты, коэффициенты уплотнения следует принимать как для II дорожно-климатической зоны.
|
|
В случае необходимости применения в дорожном строительстве структурно неустойчивых грунтов (илов, суглинков, глин и др.) можно управлять их свойствами, используя методы технической мелиорации грунтов, которые подразделяются на методы преобразования пород на месте их естественного залегания и создания грунтовых материалов. Грунтовые материалы формируют путем совмещения грунтов с различными видами вяжущих (цемент, известь, жидкое стекло, жидкий битум и битумные эмульсии, деготь, различные смолы, золы и молотые шлаки). При этом существуют две схемы совмещения. Первая – путем смешения на дороге, а вторая – в стационарных смесительных установках и транспортировкой готовой смеси.
Применяются укрепленные грунты для нижних и верхних конструктивных слоев основания.
Грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного строительства должны удовлетворять техническим требованиям ГОСТ 30491, приведенным в таблице 1.40 (6).
|
|
Физико-механические показатели для укрепленных грунтов.
Таблица 1.40.
Наименование показателей | Значения для укрепленных грунтов | |
с жидкими или эмульгированными органическими вяжущими | с жидкими или эмульгированными органическими вяжущими совместно с минеральными | |
Предел прочности на сжатие, МПа при температурах, 0 С не менее: | 1.0 | 1.5 |
0.5 | __ | |
Предел прочности на сжатие водонасыщенных обоазцов при 200 С, МПа, не менее | 0.6 | 1.0 |
Предел прочности на растяжение при изгибе водонасыщенных обоазцов при 200 С, МПа, не менее | -- | 0.4 |
Морозостойкость, число циклов | 10, 15, 25, 50 | 10, 15, 25, 50 |
Водонасыщение, % по объему, не более | ||
Набухание, % по объему, не более | 4.0 | 2.0 |
Примечание к таблице 1.40. Морозостойкость укрепленных грунтов характеризуется числом циклов замораживания-оттаивания, при которых потеря прочности на сжатие водонасыщенных образцов при температуре 200 С не превышает: 40 % - при применении жидких и эмульгированных органических вяжущих; 3- % - при применении органических вяжущих совместно с минеральными.
Технические требования к различным видам грунтов и органическим вяжущим материалам применяемым для приготовления укрепленных грунтов приведены в таблице 1.41.
|
|
Таблица 1.41
Вид грунта | Вяжущие материалы и добавки | Дорожно-климатическая зона строительства |
Крупнообломочные, близкие к оптимальному составу, и неоднородные песчаные (гравелистые, крупные и средние) грунты. | Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом, жидкие битумы. Жидкие битумы с активными добавками. | IV, V II, III, IV,V |
Крупнообломочные, неоптимального состава, и однородные песчаные (крупные, средние и мелкие) грунты. | Битумные эмульсии совместно с карбамидными смолами. Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом, жидкие битумы с активными добавками. Битумные эмульсии совместно с цементом или добавкой извести. | II, III IV, V II, III, IV, V |
Пески пылеватые, супеси песчанистые и пылеватые с числом пластичности менее 3 | Битумные эмульсии совместно с цементом или добавкой извести. Жидкие битумы с активными добавками. | II, III, IV, V |
Супеси пылеватые близкие к оптимальному составу галечниковые или гравелистые | Битумные эмульсии совместно с цементом или добавкой извести. Жидкие битумы с активными добавками. Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом. | II, III, IV, V II, III IV, V |
Супеси пылеватые и суглинки легкие пылеватые | Битумные эмульсии совместно с цементом или добавкой извести. Жидкие битумы с активными добавками. Битумные эмульсии совместно с карбамидными смолами. Жидкие нефтяные битумы совместно с цементом. | II, III, IV, V II, III IV, V |
Суглинки тяжелые пылеватые | Жидкие битумы с добавкой извести и поверхностно-активных веществ. Жидкие битумы. | II, III, IV, V IV, V |
Глины легкие песчанистые и пылеватые с числом пластичности не более 22 | Жидкие битумы с добавкой извести и поверхностно-активных веществ. | III, IV, V |
Грунты, а также такие обработанные материалы, как песчано-щебеночно-гравийные смеси и золошлаковые смеси, обработанные неорганическими вяжущими (различные виды цементов марки не ниже 400, молотые шлаки, золы–уноса, и т.д.) для дорожного и аэродромного строительства должны удовлетворять техническим требованиям (ГОСТ 23558) по прочности и морозостойкости приведенным в таблице 1.42 (7).
Область применения обработанных материалов и укрепленных грунтов.
Таблица 1.42.
Вид Мате-риала | Тип дорож- ной одеж-ды | Марка по прочности на сжатие, не ниже | Марка по морозостойкости независимо от марки по прочности для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца, 0С, не менее | |||||
Покры-тие со слоем износа | Осно-вание | Допол-ни- тельный слой основания | От 0 до - 5 | От –5 до - 15 | От – 15 до - 30 | Ниже - 30 | ||
Обрабо-танные мате-риалы | Капи-таль- ный | Не применя- ются | М60 | М10 | F15 | F25 | F25 | F50 |
Обрабо-тан- ные мате-риалы и укреплен- ные грунты | Капи-таль- ный | Тоже | М40 | М10 | F15 | F25 | F25 | F50 |
Облег- ченный | Тоже | М40 | М10 | F10 | F15 | F25 | F50 | |
Пере-ход- ный | Тоже | М20 | ---- | F5 | F10 | F15 | F25 | |
М40 | ---- | ---- | F10 | F15 | F25 | Не При-меня-ются |
Примечание. М40 – прочность на сжатие (40 кг/см2) в проектном возрасте, F10 – марка по морозостойкости – установленное число циклов замораживания и оттаивания, при которых допускается снижение прочности на сжатие не более чем на 25% от нормируемой прочности в проектном возрасте.
Создание грунтовых материалов находится в сфере физико-химического направления методов технической мелиорации, в основе которых лежат процессы формирования искусственных твердых веществ, распределенных в поровом пространстве и цементирующих структурные элементы грунтов, что обуславливает улучшение их физико-механических свойств в результате физико-химических реакций, поликонденсации кремневой кислоты и алюмосиликатов, плавления минералом и т.п.
Для управления свойствами грунтов применяются методы технической мелиорации лежащие в сфере физико-механической стабилизации. К ним относятся методы уплотнения, консолидации, армирования и другие. Для повышения уплотняемости, снижения влажности и обусловленное этим улучшение деформационно- прочностных свойств глинистых грунтов в земляном полотне применяется микродобавка к ним поверхностно-активных веществ – стабилизаторов (ДЕК, Статус, Роадбонд и другие).
При создании земляного полотна на слабых грунтах для определения конструкции и технологии его строительства на основе расчета находят тип основания по устойчивости, который соответствует таблице 1.43. (30):
Таблица 1.43.
Тип основания по устойчивости
Тип основания | Коэффи- циент безопас- ности | Характеристика устойчивости | Преобладающие деформации грунта | Использование слабых грунтов в основании |
I | Кбезнач > 1 | Устойчивость обеспече- на при любой техноло- гии отсыпки насыпи. | Сжатие | Можно использо- вать в основании |
II | Кбезнач < 1 Кбезкон > 1 | Устойчивость при быстрой отсыпке не обеспечена, при медленной - обеспечена | При быстрой отсыпке – выдавливание грунта из основания, при медленной – сжатие | Можно использо- вать слабое основание при особой технологии отсыпки насыпи. |
III | Кбезкон < 1 | Устойчивость не обеспечена при любых режимах отсыпки насыпи | Выдавливание слабого грунта из основания | Без специальных мер использовать в основании нель- зя. Необходимы бермы, удаление слабого слоя или сваи. |
Примечание. Кбез – коэффициент безопасности, который равен отношению Рбез/ Р расч., где Рбез – безопасная нагрузка, Ррасч – проектная нагрузка на основание.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!