Конструирование дополнительных слоев основания

 

5.27 Дополнительные слои основания предусматривают при проектировании дорог в неблагоприятных климатических и грунтово-гидрологических условиях как защиту дорожных конструкций от воздействия воды и мороза. Морозозащитные слои устраивают из стабильных зернистых материалов; песка, песчано-гравийной смеси, гравия, щебня, шлаков и т. п., а также из грунтов, укрепленных вяжущими, или из гидрофобизированных грунтов и других непучинистых материалов. Показателем их пригодности по морозостойкости является степень пучинистости, определяемая в лабораторных условиях согласно ГОСТ 25607.

5.28 Слои из зернистых материалов с коэффициентом фильтрации не менее 1-2 м/сут могут выполнять также функцию дренирующего слоя. В этом случае его устраивают на всю ширину земляного полотна с выходом на откосы насыпи или укладкой трубчатых дрен или других водоотводящих устройств. Толщина морозозащитного дренирующего слоя устанавливается расчетом в соответствии с разделом 7 настоящих Строительных норм, а его ширина должна превышать ширину вышележащего слоя не менее чем на 0,5 м с каждой стороны.

5.29 В местах примыкания конструктивных слоев необходимо предусматривать переходную зону, в пределах которой конструкция дорожной одежды должна изменяться таким образом, чтобы на концах этой зоны пучение грунтов соответствовало бы зимнему поднятию на сопрягаемых участках. Длину переходной зоны назначают таким образом, чтобы интенсивность изменения пучения грунта не превышала 0,2 см/м при устройстве асфальтобетонного покрытия.

5.30 В особо неблагоприятных грунтово-гидрогеологических условиях («мокрые» выемки, земляное полотно в нулевых отметках, низкие насыпи, где глубина промерзания превышает расстояние от поверхности покрытия до уровня грунтовых вод или длительно застаивающихся поверхностных вод) следует рассматривать возможность применения пенопластов с учетом технико-экономического обоснования. Кроме того, в качестве теплоизоляционного материала рекомендуется использовать легкие бетоны, композиции из укрепленных вяжущими местных материалов (грунтов) или отходов промышленности и пористых заполнителей (керамзит, перлит, аглопорит, гранулы полистирола, измельченные отходы пенопласта) и др. Расстояние от поверхности покрытия до теплоизолирующего слоя из пенопласта должно быть не менее 0,5 м (для исключения гололеда), а его ширина должна превышать ширину проезжей части на 0,5-1,5 м с каждой стороны в зависимости от глубины промерзания земляного полотна, а при расчете на недопущение промерзания грунтов под дорожной одеждой до 2,0 м.

5.31 Толщину и расположение теплоизолирующего слоя в конструкции определяют теплотехническим расчетом. Деформационные и прочностные характеристики материала слоя, а также толщину последнего следует учитывать при расчете дорожной конструкции на прочность.

Оптимальную конструкцию и тип теплоизоляционных материалов следует выбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов, равноценных по морозоустойчивости.

5.32 Необходимость устройства дренирующего слоя зависит от схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна (согласно СНиП 3.03-09): при 3-ей схеме - на всех участках; при 1 и 2-й схемах - в районах с большим количеством осадков в III дорожно-климатической зоне, а также если в основании проезжей части возможно скопление воды, проникающей с поверхности (затяжные продольные уклоны, наличие сравнительно легко водопроницаемых гротов на обочинах, вогнутые переломы продольного профиля, прилегающие к проезжей части зеленые насаждения, газоны и др.).

Дренирующие слои следует устраивать из песка, гравийных материалов, отсортированного шлака и других фильтрующих материалов. В конструкциях, где дренирующий слой расположен выше глубины промерзания, материалы должны обладать морозостойкостью и достаточной прочностью. Требуемый коэффициент фильтрации материала дренирующего слоя определяют расчетом, учитывая геометрические параметры проезжей части и другие условия, вместе с тем, он должен составлять не менее 1 м/сут на участках в насыпи и 2 м/сут в выемке.

5.33 При выборе материала для дренирующего слоя учитывают прочностные свойства, влияющие на прочность дорожной одежды.

5.34 На участках с затяжными уклонами (продольный уклон больше поперечного) для перехвата и отвода воды, перемещающейся в дренирующем слое вдоль дороги, предусматривают устройство мелких прорезей в фунтовом основании с укладкой в них перфорированных труб, трубчатых фильтров или щебня с противозаиливающей изоляцией.

 

Рисунок 5.2 — Примеры конструкций дорожных одежд капитального типа

1 — плотный или высокоплотный мелкозернистый асфальтобетон I-II марки, щебеночно-мастичный асфальтобетон; 2 — крупнозернистый пористый асфальтобетон;

3 — крупнозернистый высокопористый асфальтобетон; 4 — щебеночная смесь или фракционный щебень, обработанные битумом, битумной эмульсией, цементом,

безобжиговыми вяжущими на основе зол уноса и шлаков; 5 — укатанный цементобетон, шлакобетон, золобетон; 6 — щебеночно—гравийно—песчанная смесь

(дополнительный слой основания); 7 — песок; 8 — монолитные шлакоминеральные и золоминеральные материалы; 9 - каменные материалы обработанные

неорганическими вяжущими; 10 — грунт, обработанный неорганическими, комплексными вяжущими и техногенными отходами; 11 — грунт, улучшенный добавками

гравия, щебня; 12 — старый асфальтобетон, переработанный по методу ресайклинга с добавкой материала, обработанный битумом или битумной эмульсией,

цементом или вспененным битумом и цементом.

 

Рисунок 5.3 — Примеры конструкций дорожных одежд капитального типа применительно к расчетной нагрузке группы А₃

1 — плотный мелкозернистый асфальтобетон; 2 — пористый крупнозернистый асфальтобетон;

3 — щебеночно-мастичный асфальтобетон; 4 — щебень, укрепленный цементом;

5 — щебень, укрепленный золоизвестковым вяжущим; 6 — щебень, укрепленный шлаковым вяжущим;

7 — гравийно-песчаная смесь; 8 — песок; 9 — трещинопрерывающая прослойка из геотекстильных материалов;

10 — литой асфальтобетон; 11 — черный щебень; 12 — фракционный щебень;

13 — гравий, укрепленный золоизвестковым или шлаковым вяжущим;

14 — существующий фрезерованный асфальтобетон с добавкой щебня или шлака;

15 — существующее основание.

 

Рисунок 5.4 — Примеры конструкций дорожных одежд облегченного типа

1 — плотный мелкозернистый асфальтобетон II-III марки; 2 — крупнозернистый асфальтобетон, или фракционный щебень (гравий), обработанные битумом;

3 — щебеночная смесь; 4 — щебень обработанные органическими вяжущими в установке; 5 — щебеночные или щебеночно—гравийные смеси обработанные неорганическими вяжущими; 6 — малопрочные местные каменные материалы или отходы промышленности, обработанные комплексными вяжущими; 7 — пески или песчано-гравийные смеси; 8 — грунт, укрепленный неорганическими или комплексными вяжущими; - поверхностная обработка.

 

Рисунок 5.5 — Примеры конструкций дорожных одежд переходного типа

1 — подобранные гравийные или песчаные смеси, укрепленные портландцементом;

2 — песок, гравий, шлак; 3 — грунт повышенной плотности; 4 — грунт укрепленный неорганическими или жидкими органическими вяжущими; 5 — щебень; 6 — гравийная смесь; 7 — гравийная смесь из некондиционированных материалов, укрепленная малыми дозами цемента; 8 — гравийно-песчаная смесь; 9 — грунт с добавлением щебня; - поверхностная обработка.

 

5.35 Для снижения накопления влаги в верхней части земляного полотна рекомендуется предусматривать водонепроницаемые прослойки из различных материалов на всю ширину земляного полотна. При ширине земляного полотна более 15 м и наличии водонепроницаемого покрытия допускается устройство замкнутых прослоек («обойм») на ширину всей проезжей части. Глубина заложения прослойки от поверхности покрытия в III дорожно-климатической зоне должна быть более 80 см, в IV - 70 см и в V - 65 см (рисунок П 2.1 приложения 2).

5.36 Капилляропрерывающие прослойки толщиной 10-15 см из крупнозернистого песка или гравия устраивают на всю ширину земляного полотна. Для предохранения от быстрого загрязнения под прослойкой и над ней необходимо предусматривать фильтрующие слои.

5.37 В южных районах существенного уменьшения объема распространения (преимущественно парообразной) влаги рекомендуется достичь с помощью слоев пароизоляции из полимерных рулонных материалов, грунта, обработанного органическим вяжущим веществом, или слоев из тщательно уплотненного грунта в «обойме».

5.38 При укладке крупнообломочного материала (типа щебня, гравия, шлака) непосредственно на грунт земляного полотна следует предусматривать прослойку, препятствующую взаимопрониканию материалов смежных слоев из мелкого щебня, высевок (0-10 мм), гравийно-песчаных смесей, крупных и средней крупности песков, непылеватых шлаков, непучинистых золошлаков, синтетических текстильных материалов и др. Толщина защитной прослойки из грунта, укрепленного вяжущими, должна составлять 5-8 см; из зернистого материала - от 5 до 20 см в зависимости от степени увлажнения грунта земляного полотна. Прослойку из геотекстильных материалов следует предусматривать при укладке крупнопористых материалов на песчаный слой на дорогах I-III категорий.