Методические рекомендации по технологии сооружения земляного полотна из глинистых грунтов повышенной влажности в Нечерноземной зоне РСФСР (48321)

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СОЮЗДОРНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ СООРУЖЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ИЗ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РСФСР

Утверждены зам. директора Союздорнии канд. техн. наук Б.С. Марышевым

Одобрены Главным научно-техническим Управлением 15 сентября 1989 г.

Москва 1990

Рассмотрены требования к конструкциям земляного полотна из грунтов повышенной влажности и приведены рекомендации по организации сооружения земляного полотна из таких грунтов. Отображены особенности в технологии сооружения земляного полотна при использовании армирующих прослоек из геотекстиля и геосеток.

Приведены конструкции насыпи из грунтов повышенной влажности, обработанных известью, цементом, золой уноса. Даны технологические параметры перемешивания и уплотнения обработанных грунтов.

Предисловие

Основные трудности при сооружении земляного полотна в районах Нечерноземной зоны РСФСР заключаются в отсутствии кондиционных грунтов в разрабатываемых карьерах (при дальности возки 5 - 10 км). В указанном районе преобладают глинистые грунты повышенной влажности и переувлажненные. Проблему усугубляют недостаточный учет в проектах особенностей использования грунтов повышенной влажности, климатических условий при инженерной подготовке производства и разработке карьеров; недостаточная оснащенность техникой (как по количеству единиц, так и по номенклатуре), особенно уплотняющей.

При разработке Методических рекомендаций были использованы результаты исследований Союздорнии по применению грунтов повышенной влажности для сооружения земляного полотна; предложения ГПИ Союздорпроект, ЦНИИС, трестов ГКТУ дорожного и железнодорожного строительства.

Рекомендации разработали инж. Львович Ю.М., кандидаты технических наук М.А. Либерман, В.С. Цветков, д-р техн. наук А.В. Линцер, кандидаты технических наук Д.Ю. Штикель, Л.А. Марков, главный технолог треста «Югстроймеханизация» А.М. Якоби, начальник технического отдела треста «Центростроймеханизация Я.Г. Пальчицкий, зам. главного инженера ГПИ Союздорпроекта В.Д. Браславский, начальник технического отдела ОКТУ дорстроя В.М. Костиков.

В разработке на различных стадиях принимали участие представители трестов «Смоленскдорстрой», «Брянскдорстрой», «Орелдорстрой».

Все замечания и предложения следует направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, ш. Энтузиастов, 79.

1. Общие положения

1.1. Настоящие Методические рекомендации предназначены для использования при строительстве автомобильных дорог, в частности земляного полотна из глинистых грунтов повышенной влажности в центральных районах Нечерноземной зоны РСФСР.

Методические рекомендации устанавливают требования к местным глинистым грунтам, конструкциям земляного полотна, технологические параметры, состав и номенклатуру землеройно-транспортной техники.

1.2. При сооружении земляного полотна из грунтов повышенной влажности необходимо выполнить комплекс мероприятий, включающий организационные, конструктивные и технологические решения, которые должны быть отражены в рабочей документации и проектах производства работ.

Комплекс мероприятий должен быть направлен на обеспечение в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85 и СНиП 3.06.03-86 качества, долговечности и эксплуатационной надежности дорожной конструкции в целом.

1.3. К грунтам повышенной влажности в данном случае относятся грунты, степень увлажнения которых в источнике их получения или непосредственно в процессе отсыпки земляного полотна позволяет обеспечить следующие коэффициенты уплотнения: для грунтов насыпи ниже отметки рабочего слоя - не менее 0,93; для грунта рабочего слоя (только при облегченном и переходном типах дорожной одежды, в том числе и с учетом стадийности строительства) - соответственно не менее 0,98 и 0,95.

Допустимый коэффициент увлажнения Kw (табл. 1) определяем по формуле

где We - естественная влажность грунта в источнике его получения (устанавливается по паспорту резерва и уточняется в процессе входного контроля), %;

Wo - оптимальная влажность грунта для данного типа (определяется в лаборатории при стандартном уплотнении по ГОСТ 22733-77).

Таблица 1

Максимальный коэффициент увлажнения грунта необходимо уточнять в соответствии со СНиП 3.06.03-86 по результатам пробного уплотнения с учетом особенностей графика стандартного уплотнения для конкретных грунтов, технологических возможностей имеющихся в наличии уплотняющих средств. Для суглинков тяжелых и тяжелых пылеватых, характерных для центральных районов Нечерноземной зоны РСФСР, коэффициент увлажнения в источнике их получения не должен превышать 1,25.

1.4. Грунты повышенной влажности разрешается использовать для сооружения земляного полотна только после проведения следующих мероприятий: осушения грунтов в источниках их получения; осушения, укрепления или армирования таких грунтов в пределах рабочего слоя или его части; снижения капитальности дорожной одежды; использования двухстадийного метода строительства дорожной одежды.

Мероприятия по обеспечению стабильности грунта повышенной влажности следует назначать с учетом конкретных условий: периода строительства, типа (подтипа) грунта, коэффициента увлажнения, возможности естественного подсушивания, наличия необходимой уплотняющей техники, а также армирующих материалов, осушающих и укрепляющих добавок.

1.5. Использование в конструкциях земляного полотна насыпей глинистых грунтов повышенной влажности разрешается только на основе технико-экономического обоснования при отсутствии местных грунтов с допустимой влажностью и дренирующих грунтов или при дальности транспортировки грунтов допустимой влажности более 15 - 20 км.

При этом следует учитывать, что производительность землеройно-транспортной и уплотняющей техники, работающей с грунтами повышенной влажности, резко снижается (табл. 2).

Таблица 2

1.6. При температурах ниже минус 5 °C использование тяжелых глинистых грунтов повышенной влажности для отсыпки земляного полотна запрещается.

1.7. Для обеспечения своевременной и качественной инженерной подготовки объекта строительства проектная организация совместно с заказчиком должна разработать в каждом конкретном случае перечень автомобильных дорог и составить технико-экономический расчет (ТЭР) в пределах каждого района Нечерноземной зоны. В составе ТЭР следует определить рациональное число объектов для сооружения земляного полотна в зимнее время и указать возможные источники получения грунта, пригодного для сооружения земляного полотна в данный период.

1.8. При сооружении земляного полотна следует соблюдать соответствующие требования СНиП 2.05.02-85, СНиП 3.06.03-86, «Региональных норм на проектирование и строительство автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РСФСР» (М., 1988), а также настоящих Методических рекомендаций.

2. Требования к организации работ при сооружении земляного полотна из грунтов повышенной влажности

2.1. С целью обеспечить заданные темпы и объемы строительства земляного полотна оснащение механизированных колонн необходимо производить с учетом конкретных климатических и грунтовых условий Нечерноземной зоны, в частности Смоленской, Брянской и Орловской областей.

При использовании грунтов повышенной влажности следует усилить механовооруженность подразделений землевозной и уплотняющей техникой, а также укомплектовать материалами для осушения, улучшения и армирования верхней части земляного полотна (рабочего слоя).

2.2. При использовании глинистых грунтов повышенной влажности надлежит предусматривать в проектах производства работ дополнительные мероприятия по предварительному осушению грунта, его обработке активными добавками - золой и известью; армированию земляного полотна или грунта в пределах рабочего слоя геотекстильными материалами, геосетками, а также комбинируя эти материалы между собой и с прослойками из песчаных, супесчаных и дренирующих грунтов.

2.3. Для обеспечения требуемого качества сооружения земляного полотна из грунтов повышенной влажности и увеличения темпов строительства в целом следует предусматривать предварительную заготовку дренирующих грунтов в штабели или бурты в районе его сооружения для немедленного устройства морозозащитных слоев по отсыпанному земляному полотну, в том числе и на участках, устроенных ранее в задел.

2.4. При сооружении земляного полотна из глинистых грунтов повышенной влажности необходимо: обеспечивать опережающее устройство водоотводных и искусственных сооружений; выполнять планировку и укрепление откосов немедленно после устройства насыпей; своевременно устраивать конструктивные слои дорожных одежд на подготовленных насыпях, не допуская движения по земляному полотну построечного транспорта, сельскохозяйственных машин и других видов техники, для чего следует предусмотреть прокладку временных коммуникаций.

3. Особенности физико-механических свойств глинистых грунтов повышенной влажности

3.1. Глинистые грунты повышенной влажности представлены в основном суглинками легкими пылеватыми и суглинками тяжелыми пылеватыми. В Орловской обл. залегают грунты с числом пластичности от 9 до 16 (среднее значение 14,4), оптимальной влажностью 16,3 %, максимальной плотностью 1,78 г/см3, средним коэффициентом увлажнения 1,23.

Для Смоленской обл. показатель пластичности глинистых грунтов колеблется от 8 до 12, оптимальная влажность составляет 11 - 14 %, максимальная плотность 1,82 - 2,5 г/см3. Средний коэффициент увлажнения грунтов равен 1,13, а в карьерах отдельных районов (Кардымовском и Духовщинском) он имеет максимальные значения 1,33 - 1,34.

3.2. Глинистые грунты в источниках получения обладают повышенной влагоемкостью (предел текучести 17 - 34 %). Такие грунты способны значительно увеличивать влажность как в карьерах, основании насыпей, так и в земляном полотне, особенно после увлажнения - высушивания, что приводит к потере ими прочности и несущей способности.

Показатели физико-механических свойств глинистых грунтов Смоленской и Орловской областей приведены в табл. 3 и 4.

Грунты, имеющие в источнике их получения влажность (коэффициент увлажнения) более значений, обеспечивающих коэффициент уплотнения не менее 0,93, запрещается применять для сооружения земляного полотна без предварительного осушения.

Таблица 3

Показатели физико-механических свойств грунтов Смоленской обл.