Типовые решения по восстановлению несущей способности земляного полотна и обеспечению прочности и морозоустойчивости дорожной одежды на пучинистых участках автомобильных дорог (стр. 2 )

1.5. Для предварительной оценки эффективности того или иного мероприятияприведены коэффициенты снижения пучения для различных дорожно-климатическихзон, типов увлажнения и видов грунтов. Значения коэффициентов снижения пученияпредставлены в таблицах раздела 4.

1.6. При разработке варианта дорожной одежды по условиям прочности ондолжен быть проверен на морозоустойчивость. Морозоустойчивость обеспечивается втом случае, когда пучение грунтов земляного полотна не превышает допустимойвеличины. Ожидаемую величину пучения грунтов устанавливают по номограммам взависимости от местоположения пучинистого участка, конструкции дорожной одежды(наименование и толщина слоев), необходимой по условиям прочности, типаувлажнения рабочего слоя земляного полотна, глубины залегания расчетного уровняподземных вод от низа дорожной одежды в случае 3-го типа увлажнения, наименования грунта земляного полотна, определяемых по результатам детальногообследования дороги.

Припревышении величины пучения грунтов допустимого значения следует увеличитьтолщину покрытия или основания дорожной одежды или ввести в дорожнуюконструкцию дополнительный слой: морозозащитный или теплоизолирущий. Грунты иматериалы, применяемые для устройства этих слоев, выбирают из перечняприведенного в приложении 7.

1.7. Дорожная одежда на пучинистом участке должна предусматриватьустройство дренирующего слоя из зернистых материалов с коэффициентом фильтрациине менее 2 м/сут или устройство дренирующей прослойки из геотекстиля толщинойне менее 4 мм и водопроницаемостью 50 м/сут и более.

Дренирующий слой напучинистых участках проектируют по принципу осушения. На таких участках недопускается устраивать дренирующий слой по принципу поглощения. Вода из-поддорожной одежды должна отводиться путем устройства дренирующих слоев, размещаемых на полную ширину земляного полотна, или с помощью трубчатых дрен запределы земляного полотна. При устройстве дренирующей прослойки изгеотекстильного материала нужно обеспечить выпуски полотнищ на откосы насыпи неменее чем на 0,5 м.

1.8. Проектирование дорожной одежды на пучинистом участке дороги следуетпроводить в следующем порядке. Нужно определить требуемое значение модуляупругости дорожной конструкции и допустимое значение пучения грунтов напучинистом участке дороги. Кроме того, нужно установить причины повреждениядорожной одежды на основе результатов обследования дороги. После чего следуетназначить мероприятия по устранению этих причин. С учетом этих мероприятийпринимают расчетное значение модуля упругости грунтов рабочего слоя земляногополотна.

При проведении мероприятийпо восстановлению несущей способности земляного полотна, не затрагивающих самойконструкции существующей дорожной одежды, которое возможно за счет продольногои поперечного водоотвода и защиты рабочего слоя земляного полотна от воды, проектирование мероприятий по обеспечению прочности дорожной одежды следуетпроводить в соответствии с ВСН52-89 "Указания по оценке прочности и расчету усиления нежесткихдорожных одежд". Проектирование новой дорожной одежды следует вести всоответствии с ВСН 46-83"Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа".

Далее переходят к оценкеморозоустойчивости выбранного варианта конструкции дорожной одежды. Приожидаемой величине пучения грунтов, установленной по номограмме, болеедопустимого значения увеличивают толщину покрытия или основания дорожной одеждыили включают в конструкцию морозозащитный или теплоизолирующий слой. Толщинуэтого слоя вычисляют исходя из того, чтобы пучение грунтов не превышалодопустимого значения.

Следует разработатьнесколько вариантов конструкции дорожной одежды при различных способахрегулирования водно-теплового режима земляного полотна. Эти конструкции нужносравнить между собой по стоимостным показателям, технологичности, наличиюпотребных дорожно-строительных материалов и требуемым срокам строительства. Порезультатам такого сравнения вариантов нужно выбрать наиболее подходящую дляконкретных условий строительства конструкцию дорожной одежды на пучинистомучастке дороги.

2. МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ И ОБСЛЕДОВАНИЯ УЧАСТКОВПУЧИНООБРАЗОВАНИЯ

2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1.1. Пучинами называют деформации дорожных одежд и земляного полотна, проявляющиеся зимой во взбугривании и потере ровности покрытия, а в периодоттаивания при проезде автомобилей - в проломах одежды, вызванных снижениемпрочности переувлажненных грунтов.

2.1.2. Внешними признаками пучинистых мест в зимний период являются неравномерноеподнятие участков покрытия, образование отдельных бугров или группы бугров напокрытии, развитых по площади проезжей части с различной степеньюинтенсивности. Значительная часть из них, как правило, имеет сетку трещин, концентрирующуюся у вершины бугров пучения, которые разрушают покрытие наотдельные куски различной величины и формы. Образование пучин может развиватьсякак по ширине проезжей части, так и вдоль нее. Иногда пучины в большей степениразвиваются на обочинах, и их поднятие может оказаться больше чем в зонепроезжей части. В весенний период после схода снега на пучинистых участкахмогут появляться влажные пятна, наблюдается иногда выход вместе с водой мелкихчастиц дренирующего слоя или грунта земляного полотна, а также волнообразныеколебания дорожной конструкции при наезде транспортных средств. Эти участкиимеют, как правило, значительно пониженную прочность и интенсивно разрушаются(образование выбоин, просадок и т. д.).

2.1.3. По относительному превышению пучинистых участков (по сравнению с зонойравномерного пучения) их делят на: бугры, впадины, перепады.

Рис. 1. Разновидности пучин:

а - равномерное пучение; б - бугор пучения; в - впадина; г - перепад;

1- положение дорожной одежды после пучения; 2 - то же, до пучения; lр, lб, lв, lп - величины соответственно равномерного пучения, бугра пучения, впадин, перепада. Бугром называют вспученный локальный участок. Впадиной называютлокальный участок с меньшим по сравнению с равномерным или нулевым поднятием, аграницу между двумя зонами равномерного пучения с разной высотой поднятия - перепадом.

2.1.4. Наиболее пучиноопасными являются насыпи и выемки в пылеватых грунтах. Кроме того, опасны с позиций пучинообразования по:

а) гидрологическим игидрогеологическим признакам:

- равнинные участки с поверхностнымзастоем воды в придорожной полосе;

- то же, сторфо-растительной прослойкой в основании насыпи;

- то же с высокорасположенным горизонтом грунтовых вод;

б) по орографическим, грунтовым, конструктивным и технологическим признакам:

- выпуклые и вогнутыепереломы продольного профиля;

- затяжные уклоныавтомобильных дорог;

- места пересечениямикрологов, узких складок местности;

- места примыкания съездовили других нарушений режима потока поверхностной воды по кюветам или боковымканавам;

- места водосбросов, малыхискусственных сооружений;

- места выхода грунтовых иналедных вод;

- места с дефектами пристроительстве: перебор в скальной выемке, неправильное взаиморасположениегрунтов в насыпи и т. д.;

- места пересеченияавтомобильных дорог с подземными инженерными коммуникациями;

- места натечныхпромышленно-хозяйственных вод и стоков.

2.2. ВЫЯВЛЕНИЕ УЧАСТКОВ ПУЧИНООБРАЗОВАНИЯ И ИХ ОБСЛЕДОВАНИЕ

2.2.1. Выявление и обследование пучинистых участков на предварительной стадиипроводят визуальным осмотром дороги в весенний период после того, как покрытиеочистилось от снега.

Существование пучин наданном участке дороги определяют по наличию характерных деформаций (см. пп. 2.1.2и2.1.3).

При обследовании в летнийпериод выявление пучинистых участков возможно по наличию характерных трещин(см. п. 2.1.2).

2.2.2. Работы по п. 2.2.1. проводят для определения характера поражения участков дорогипучинами, степени их развития, состояния покрытия; оценивают возможные причиныобразования пучин (состояние водоотвода, наличие общей трещиноватости покрытияпроезжей части, состояние обочин, рельеф местности и т. д.), необходимостьвведения неотложных мероприятий (закрытие дороги, ограничение движения и т. д.)для исключения интенсивного разрушения дорожной конструкции.

2.2.3. После выявления пучинистого участка ему присваивают номер и определяютего протяженность (от КМ+..... до КМ+).

2.2.4. По данным паспорта дороги и проектным данным на обследуемом участкевыясняют дополнительные данные (толщину конструктивных слоев дорожной одежды, наличие и характеристики дренирующего слоя, вид подстилающего грунта, уровеньгрунтовых вод и т. д.).

2.2.5. По результатам анализа данных предварительного обследованияустанавливают источники переувлажнения грунта на пучинистом участке дороги. Дляэтого нужно определить по приведенным ниже номограммам величину пучения грунтана этом участке при различных источниках увлажнения (атмосферные осадки, поверхностные и подземные воды, если они имеются) и сравнить эти величины сдопустимыми значениями. При получении величины пучения более допустимогозначения рассматриваемый источник увлажнения может быть источникомпереувлажнения грунта.

При наличии мест вогнутыхпереломов профиля на участках с затяжными продольными уклонами (более 30%)определяют величину пучения грунта при 2-м типе увлажнения рабочего слояземляного полотна. При получении величины пучения более допустимого значенияисточником переувлажнения является вода, перемещающаяся в дренирующем слое сверховой стороны.

При наличии верховодки илигрунтовых вод определяют величину пучения грунта при минимально возможном (поданным обследования участка дороги) расстоянии от поверхности этих вод до низадорожной одежды. При получении величины пучения грунта более допустимогозначения подземные воды являются источником переувлажнения грунта рабочего слояземляного полотна.

Для устранения источникапереувлажнения грунта назначают мероприятия по борьбе с пучинами (см. п. 3.2настоящей работы).

2.2.6. Если на стадии предварительного обследования или с помощью номограмм(см. п. 2.2.5) не удается установитьпричины образования пучин и выбрать мероприятия для их ликвидации, топроводится детальное обследование согласно методике, изложенной в приложении 1.

2.2.7. По результатам детального обследования определяются: