Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 16.2. Решения по укреплению обочин:

I-IV - соответственно краевая укрепительная полоса, остановочная полоса, прибровочная

часть обочины, проезжая часть дороги; 1 - прослойка из геоматериала; 2 - слой

укрепления обочины

Применение в конструкциях геосинтетических материалов диктуется

необходимостью гидроизоляции, дополнительного дренирования или

сокращения расхода дорожно-строительных материалов (повышения

прочности конструкции).

Если остро стоит задача усиления дорожной конструкции, следует в слоях

укрепления (или под ними) на контакте с дренирующим слоем укладывать

материалы армирующего типа, в том числе геосетку, геовеб и др. В условиях

необходимости улучшения дренирования земляного полотна при укреплении

обочин применяется прослойка из нетканого геосинтетического материала.

Такое решение целесообразно применять:

при переустройстве дренирующего слоя в зоне обочин с отсыпкой слоя из

мелких песков с К

= 1-2 м/сут;

при заиленном дренирующем слое и укреплении обочины без его

переустройства;

в качестве мероприятия, снижающего влажность грунтов земляного

полотна при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II и III

дорожно-климатических зонах (дороги I-III категорий) и как мероприятие

при регулировании водно-теплового режима земляного полотна на участках,

подверженных образованию пучин, для ускорения отвода воды;

при укладке щебёночного слоя непосредственно на грунт на их контакте.

Гидроизолирующие прослойки применяют для предотвращения

поступления влаги атмосферных осадков в тело земляного полотна через

неукреплённые или укрепленные водопроницаемым материалом обочины

при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II-III дорожно-

климатических зонах при высокой фактической (расчётной) влажности,

средних и тяжёлых пылеватых суглинках, при наличии или опасности

образования пучин [108].

Технология выполнения работ по укреплению обочин в зависимости от

конструкции приведена в табл. 16.1 и 16.2.

Таблица 16.7

Вид укрепления обочины

Конструкция с одним слоем

укрепления

Конструкция с двумя слоями

укрепления

Приготовление

материала на обочине

(укреплённый грунт)

Привозной

материал

Приготовление

материала на обочине

(укреплённый грунт)

Привозной

материал

Укрепление с

использованием грунта

обочины

I - II -

Грунт при устройстве

корыта удаляется за

пределы земляного полотна

- III IV V

П р и м е ч а н и е . I-IV- номера вариантов технологии выполнения работ.

Таблица 16.2

Наименование операций

Порядок выполнения

операций по сооружению

конструкций укрепления

обочин по вариантам I-V

согласно табл. 16.1

Тип механизмов, которые могут

быть использованы

I II III IV

Зачистка поверхности обочин путем снятия

и перемещения слоя грунта на откосную

часть

1 - - - - Автогрейдеры лёгкого и среднего

типов

Устройство корыта в соответствии с

профилем и глубиной, определяемой

конструкцией укрепления (толщиной слоя

укрепления) из привозного материала: со

срезкой грунта и перемещением в валы на

обочине с последующей погрузкой и

вывозом за пределы земляного полотна;

- 1 1 1 1 Для срезки: автогрейдеры легкого

и среднего типов, экскаваторы с

ёмкостью ковша 0,15-0,3 м

;

для вывоза: автомобили всех

типов;

для погрузки: экскаваторы с

ёмкостью ковша 0,15-0,3 м

со срезкой и удалением грунта на откосы - 1 1 1 1 автогрейдеры лёгкого и среднего

типов

Выравнивание кромки проезжей части 2 2 2 2 2 Бетоноломы, пневматические

молотки

Смазка торца дорожной одежды одним из

видов органического вяжущего

- 7 - 10 7 -

Рыхление грунта 3 - - 3 3 Кирковщики автогрейдеров,

рыхлители

Уплотнение дна корыта - 3 3 - 3 Катки типов с шириной захвата 2

Размельчение и перемешивание грунта 4 - - 4 - Фрезы

Завоз на обочину вяжущего материала 5 - - 5 - Автогудронаторы

Распределение вяжущих материалов на

обочине

6 - - 6 - Фрезы, распределители сыпучих

материалов, автогудронаторы

Приготовление смеси (перемешивание

грунта с вяжущим)

7 - - 7 - Фрезы, автогрейдеры среднего и

легкого типов

Завоз несвязного материала укрепления на

обочину

- 4 4 - 4 Автосамосвалы

Завоз на обочину материала верхнего слоя - 8 - 11 8 Автосамосвалы

Разравнивание и профилирование слоя 8 5,9 5 8,12 5,9 Автогрейдеры легкого и среднего

типов, бульдозеры,

асфальтоукладчик с шириной

захвата 2 м, машина для

устройства укрепительных полос

Уплотнение слоя на обочине: верхнего из

связных материалов или укреплённого

грунта;

9 10 - 9, 13 10 Катки с шириной захвата 2 м

слоя из несвязных материалов - 6 6 13 6 Тоже

П р и м е ч а н и е . Цифры в вертикальных графах показывают порядок операций по

устройству слоев укрепления, принятого согласно таблице варианта конструкции

укрепления.

Методы ремонта откосов выбирают в зависимости от характера деформаций, вида и

состояния грунтов, инженерно-геологических, гидрологических и погодно-климатических

условий района.

Ликвидацию деформаций в результате потери общей устойчивости откоса

выполняют по специальным проектам, особенно если разрушение затронуло

и проезжую часть дороги. Наличие аварийной ситуации диктует прежде

всего необходимость выполнения работ по обеспечению пропуска по дороге

транспортных средств и недопущения дальнейшего разрушения насыпи

(выемки). Для этого могут сооружаться грунтовые упорные бермы,

подпорные стенки, выполняться заделка вывалов грунтом с уполаживанием

откосов или специальными мероприятиями по повышению устойчивости

(армирующие прослойки, различного исполнения габионы, укреплённый

грунт и т.д.). В табл. 16.3 приведён перечень мероприятий, выполняемых

химическим способом для ликвидации и предупреждения деформаций,

связанных с потерей как общей, так и местной устойчивости (см. рис. 16.3)

(Волоцкой Д.В. Основы глубинного закрепления грунтов земляного полотна

автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1978.).

Таблица 16.3

Виды деформаций,

повреждений и

разрушений

земляного полотна

Формы проявления

деформаций, повреждений

и разрушений

Противодеформационные мероприятия по

обеспечению устойчивости химическим способом

Повреждения и

разрушения откосов

в однородных

грунтах

Оползни со срезом и

вращением и образованием

явно выраженной поверхности

скольжения

Сваи-шпоны из укреплённого грунта на откосах,

входящие в устойчивый массив, водозащитное

покрытие на откосах из укреплённого грунта

Оползни с перемещением по

подстилающему слою и

образованием явно

выраженной поверхности

скольжения

То же, в верхней части откоса

Пластичные оползни без явно

выраженной поверхности

скольжения

Сваи-шпоны из укреплённого грунта на откосах,

расположенные на разной глубине; водозащитное

покрытие на откосах из укреплённого грунта

Оползни со сколом

(перерезанием) слоев и

оползни выдавливания

Сплошное закрепление грунта, водозащитное

покрытие на откосах из укреплённого грунта

Оползни с перемещением по

фиксированной поверхности

скольжения

Сваи-шпоны из укреплённого грунта на откосах,

входящие в устойчивый массив; водозащитное

покрытие на откосах из укреплённого грунта

Оползни со скольжением слоя

по слою; оползни с

перемещением по

горизонтальной поверхности

скольжения

Шпоны из укреплённого грунта на подошве

сползающего слоя, входящие в подстилающий слой;

закрепление поверхности скольжения; водозащитное

покрытие на откосах из укреплённого грунта

Другие повреждения Сплывы (оплывины) Сваи-шпоны из закрепленного грунта на откосах;

закрепление поверхности скольжения, трещин и

отрывов грунта; водозащитное покрытие на откосах из

укреплённого грунта

откосов Суффозионные оползни и

разрушения

Сплошное закрепление грунта слабого слоя;

противофильтрационные завесы и экраны из

закрепленного грунта

Рис. 16.3. Схема предупреждения и ликвидации оползневых деформаций откосов в

однородных грунтах химическим способом:

а - оползень со срезом и вращением; б - локальный оползень; 1 - сползающий грунт; 2 -

предполагаемая поверхность скольжения; 3 - свая-шпона из укреплённого грунта; 4 -

гидроизолирующее покрытие на откосе; 5 - дорожная одежда; 6 - границы отрыва грунта

При нарушении местной устойчивости неукреплённых откосов выполняют

профилирование их поверхности и укрепление [55, 108]. Укрепление травой

используется для защиты неподтопляемых или кратковременно

подтопляемых откосов от водной и ветровой эрозии, для ликвидации и

предотвращения сплывов, оплывин и других нарушений местной

устойчивости в районах с благоприятными условиями для прорастания трав

и развития корневой системы. Травосеяние может использоваться и в

комплексе с другими методами укрепления, например, решётчатыми

конструкциями, геовебами. Разновидностью этого метода можно считать

одерновку. Наиболее технологичным является биологическое укрепление с

помощью геоматериалов с включёнными в их структуру семенами трав

оптимального состава или травосеяние с покрытиями из геоматериалов,

обеспечивающими защиту прорастающих семян. На подтапливаемых откосах

с невысокими скоростями потока и малой высотой подтопления возможно

биологическое укрепление в виде посадки кустарника, плетневого

прорастающего укрепления, прорастающей выстилки, фашинные

конструкции.

При деформациях, возникающих в грунте поверхностного слоя откосов

при резком снижении их прочности под влиянием погодно-климатических

факторов, а также для защиты от температурных и силовых воздействий

паводковых или поверхностных вод, устраивают более капитальное

укрепление - специальные покрытия различного исполнения. К ним

относятся решётчатые конструкции из бетонных элементов с заполнением

ячеек щебнем, камнем, обработанным вяжущим грунтом. В ином исполнении

- это пластмассовые пространственные георешётки (геовебы) с высотой

ребра 15-20 см и различным заполнением ячеек, устраиваемые для защиты от

вымывания грунта и фильтрации грунтовых (поверхностных) вод на

подстилке из нетканого материала.

В зависимости от условий подтопления при укреплении откосов

применяют различные бетонные (железобетонные) плиты с устройством

обратного фильтра из щебня или геосинтетического материала нетканого

типа с высоким коэффициентом фильтрации, геоматы, каменную наброску,

габионы на основе сетчатых металлических каркасов, заполняемых камнем

различного грансостава, слои из бетона, укладываемого на металлическую

сетку, и др. Некоторые из этих решений схематически показаны на рис. 16.4

и 16.5.

Рис. 16.4. Конструкции укрепления откосов:

а - покрытие из геотекстиля; б - укрепление каменной наброской, в том числе по

геотекстильной прослойке; в - укрепление различными плитами, в том числе по

обратному фильтру из геотекстиля; г - габион из металлической каркасной сетки,

заполненной камнем; 1 - геотекстиль; 2 - элемент крепления; 3 - канавка; 4 - каменная

наброска; 5 - плита; 6 - обратный фильтр; 7 - упор; 8 - габионный элемент; 9 - зона

подмыва

Рис. 16.5. Варианты конструкции укрепления откосов:

а - решётчатая конструкция из бетонных элементов; б - пространственная георешётка; в -

укрепление откоса георешёткой;

1, 2- бетонные элементы; 3 - анкеры; 4 - тяжи анкеров

В качестве термозащитных слоев используют торфопесчаные и

мохоторфяные смеси, прослойки из геоматериала, плиты из полимерного

вспененного материала (пеноплекс, стироформ). Каждый из этих видов

укрепления имеет свою область наиболее эффективной работы в сооружении

и зашиты поверхности откоса.

16.4. Ремонт системы водоотвода

При размыве, разрушении неукреплённых водоотводных, нагорных канав

и других водоотводных сооружений, что связано, в конечном счёте, с

нарушением их продольного и поперечного профилей, производят работы по

их восстановлению с помощью автогрейдера, кюветовосстановителя и

других специализированных машин с последующим укреплением. Если

имеют место отдельные размывы и оплывины грунта на откосах и дне

кюветов (канав), у лотков их заделывают аналогичным грунтом. Уложенный

грунт тщательно уплотняют трамбовками и укрепляют одерновкой. Дно

кюветов (канав) может быть укреплено щебнем (гравием) с последующим

его уплотнением.

При постоянном размыве водоотводных сооружений ливневыми и талыми

водами, подмыве оснований насыпей и выемок, конусов и укреплений малых

искусственных сооружений дно, боковые стенки канав, выходные русла

укрепляют сборными бетонными элементами, мощением, геосинтетическими

материалами и другими способами с учётом скорости течения и объёма

перемещаемой воды, степени размываемости грунтов [84].

Заделку трещин и швов в асфальтобетонном укреплении шириной до 5 мм

производят путём розлива разжиженного битума (вязкость 10-15 с / 10 мм,

25°С), битумной эмульсии или битумного шлама. Заливку трещин и швов

шириной свыше 5 мм производят битумными мастиками, примерный состав

которых приведен в табл. 16.4. Перед заливкой мастикой рекомендуется

провести предварительную под-грунтовку разжиженным битумом 60 %

вязкого битума и 40 % растворителя).

Таблица 16.4

Состав I Состав II Состав III

Битум вязкий - 50 % (с

пенетрацией 40/60)

Битум вязкий - 65 % (с пенетрацией

20/40)

Битум вязкий (с пенетрацией 45/65)

- 50 %

Минеральный порошок - 50 % Минеральный порошок - 20 % Минеральный порошок - 35 %

- Асбестовая крошка - 10 % Асбестовая крошка - 10 %

- Резиновая крошка - 5 % Резиновая крошка - 5 %

Трещины и швы заполняют с небольшим избытком материала, который потом затирают

по прилегающей поверхности. Заделку выбоин и небольших разрушенных участков

монолитного асфальтобетонного укрепления производят асфальтобетонной смесью или

литым асфальтобетоном. При использовании асфальтобетонной смеси её состав должен

ориентировочно соответствовать составу первичного материала. Уложенную смесь

выравнивают и уплотняют трамбовками. Небольшие участки монолитного

асфальтобетонного укрепления, покрытые сеткой трещин пучения или другого

происхождения с вывалами отдельных кусков вырубают полностью по прямолинейным

контурным линиям с захватом неповреждённой части укрепления на 2-3 см.

Подстилающий грунт выбирают вручную на 30-40 см и заменяют непылеватым песком

(крупным и средней крупности). Песок тщательно уплотняют трамбовкой. В дальнейшем

такие участки заполняют и уплотняют, как указано выше.

При изменении профиля водоотводного сооружения в результате

вспучивания или просадки отдельных цементобетонных плит необходимо

произвести их переукладку. Вспученные или просевшие плиты вырубаются

по продольным и поперечным швам. Освобождённые от соединения с

соседними плиты вынимаются из общего укрепления вручную (при массе 10-

12 кг) или краном. Грунт под изъятыми плитами выбирают вручную на

глубину 30-40 см, заменяют непылеватым песком крупным и средней

крупности, тщательно уплотняют трамбовкой и выравнивают. После

подгрунтовки боковых и нижних поверхностей неповреждённые плиты

укладывают на старое место, повреждённые заменяют новыми, а швы

заделывают битумной мастикой.

В качестве материалов для укрепления водоотводных канав, лотков могут

быть использованы и геотекстильные материалы. Для повышения

допустимой (неразмывающей) скорости воды, светостойкости, срока службы

материал обрабатывается битумом.

Укладку полотен в канавах (кюветах) выполняют в продольном

направлении, начиная с низовой части с перекрытием полотен не менее 0,5 м.

Если раскатка рулонов непосредственно у канавы затруднена, выполняют

предварительную подготовку полотен за пределами строительства. В тех

случаях, когда требуется полная обработка поверхности геотекстиля

битумом (битумной эмульсией), розлив битума при температуре порядка t =

140-160°С производят после укладки полотен в канаве или на

горизонтальном участке за пределами площадки строительства.

Непосредственно после розлива битума его равномерно распределяют

щетками по всей поверхности и посыпают тонким слоем песка с

последующей прикаткой. Обработку геотекстиля битумом на дне канавы

производят после его укладки. Закрепление полотен производится Г-

образными металлическими анкерами или заделкой краев геосинтетического

материала в подготовленных заранее ровиках.

На участках массового разрушения асфальтобетонного (монолитного или

сборного) укрепления в виде системы трещин, пучинообразных или

просадочных изменений поперечного профиля, наблюдающихся на

значительном протяжении, целесообразно произвести замену такого

укрепления на цементобетонное. В этом случае разрушенные участки

укрепления полностью вырубают и устраивают новое цементобетонное

укрепление. В случае изменения на значительном протяжении поперечного

профиля канавы с укреплением сборными цементобетонными плитами без

разрушения производят переукладку этих плит. Поверхностные повреждения

цементобетонных укреплений канав, лотков и других водоотводных

сооружений (например, сплошное шелушение) могут ремонтироваться с

использованием асфальтобетонной смеси, цементного раствора или теста.

Подлежащая ремонту поверхность с помощью асфальтобетонной смеси

должна быть равномерно подгрунтована разжиженным битумом или

битумной эмульсией в количестве 0,5 л/м

. Для ремонта может применяться

мелкий щебень с максимальным размером зерна 8-12 мм при толщине слоя

до 20 мм. Смесь укладывается и уплотняется вручную до уровня

первоначального укрепления. Подгрунтовка подготовленных к заделке

участков цементобетонными или полимербетонными смесями заключается в

смазывании их дна и стенок клеящими материалами. В зависимости от

ремонтного состава применяют:

для цементобетонных смесей - цементный клей;

для полимербетонных смесей - полимерное вяжущее.

Для заделки поврежденных участков в качестве цементобетонной смеси

применяют мелкозернистый (песчаный) цементобетон. Его приготавливают

на высокоактивном цементе марки не ниже 500, а также вводят в воду

затворения бетонной смеси добавку хлористого кальция до 2 % от массы

цемента. Бетонные смеси укладывают с превышением над поверхностью

укрепления 1-2 см, затем уплотняют штыкованием мастерком, приглаживают

и затирают.

Полимербетонные ремонтные смеси приготовляют на основе эпоксидного

вяжущего. Применяемые составы вяжущего приведены в табл. 16.5, а

минеральной смеси в табл. 16.6.

Таблица 16.5

Материалы

Содержание в частях по массе для составов

1 2

Эпоксидная смола 100 100

Полиэтиленполиамин 8-10 20-25

Дибутилфталат 20-25 -

Каменноугольный деготь (или жидкий битум) - 50-100

Таблица 16.6

Материалы

Содержание материала в % по массе для

составов

1 2 3 4

Каменные высевки (из прочных изверженных пород)

крупностью, мм:

1,25-0,63; 2,5-1,25 или 5-2,5 - 65-70 65 70

5-0,63 100 - - -

Среднезернистый кварцевый песок - 35-30 25 20

Цемент, минеральный порошок или каменная мука - - 10 10

При заполнении выбоин глубиной более 3 см соотношение между

вяжущим и минеральным материалом принимают 1:7 (по массе), при более

мелких выбоинах - соответственно 1:4-1:6. Подгрунтовку выбоины

производят эпоксидным вяжущим из расчёта 0,3-0,4 л/м

. После этого

выбоину заделывают готовым полимербетоном и присыпают песком.

При использовании для ремонта асфальтобетонной смеси повреждённый

участок подвергают подгрунтовке разжиженным битумом или битумной

эмульсией из расчета 0,3-0,5 л/м

. Уложенную асфальтобетонную смесь