ВСН 158-69. Технические указания по комплексным методам укрепления грунтов цементом с применением добавок химических веществ при устройстве дорожных и аэродромных оснований и покрытий


МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

ТЕХНИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ

ПО КОМПЛЕКСНЫМ МЕТОДАМ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ ЦЕМЕНТОМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДОБАВОК ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ДОРОЖНЫХ И АЭРОДРОМНЫХ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ

ВСН 158-69

Минтрансстрой СССР

Утверждены

Техническим управлением Министерства транспортного строительства 22 июля 1969 г. Приказ № 35

ПРЕДИСЛОВИЕ

“Технические указания по комплексным методам укрепления грунтов цементом с применением добавок химических веществ при устройстве дорожных и аэродромных оснований и покрытий” разработаны СоюздорНИИ на основе исследований, опытных работ, а также обобщения отечественного и зарубежного опыта строительства оснований и покрытий.

Настоящие “Технические указания” являются дальнейшим развитием “Указаний по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами” СН 25-64 в части комплексных методов укрепления разнообразных грунтов цементом и добавками химических веществ, а также в части технологии устройства из таких укрепленных грунтов конструктивных слоев дорожных одежд (оснований и покрытий) во II—V дорожно-климатических зонах.

“Технические указания” разработали д-р геол.-минерал. наук проф. В. М. Безрук, инженеры И. Л. Гурячков, Л. Д. Тимофеева и О. В. Тюменцава при участии Р. А. Агаповой.

Замечания и предложения по настоящим “Техническим указаниям” просьба направлять по адресу: Московская обл., Балашмха-6, СоюздорНИИ.

Директор СоюздорНИИ доктор технических наук В. Михаилов

Министерство

Ведомственные строительные

нормы

ВСН 158-69

транспортного строительства СССР

Технические указания по комплексным методам укрепления грунтов цементом

с применением добавок химических веществ при устройстве дорожных и аэродромных оснований и покрытий

Минтрансстрой Вновь

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие “Технические указания” дополняют и развивают действующее “Указания по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами” СН 25-64 в части методов укрепления и технологии устройства конструктивных слоев дорожных и .аэродромных одежд (оснований и покрытий) во II—V дорожно-климатических зонах из грунтов, укрепленных цементом и добавками мимических веществ.

В данных “Технических указаниях” рассматриваются следующие методы укрепления разнообразных грунтов цементом и добавками химических веществ в зависимости от свойств грунтов, степени их увлажнения и других факторов:

а) укрепление глинистых грунтов (супеси, суглинки и глины) в условиях положительных температур и влажности грунтов не более оптимальной;

б) укрепление тех же разновидностей грунтов в условиях положительных температур и влажности грунтов, превышающей оптимальную;

в) укрепление песчаных грунтов (пески гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые) в условиях положительных температур и влажности грунтов не более оптимальной;

г) укрепление тех же разновидностей грунтов в условиях положительных температур и влажности грунтов, превышающей оптимальную;

д) укрепление глинистых грунтов (супеси, суглинки) в условиях отрицательных температур и влажности грунтов не более оптимальной, а также указанных грунтов в условиях отрицательных температур и влажности их, превышающей оптимальную.

Внесены Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом СоюздорНИИ

Утверждены Техническим управлением Министерства транспортного строительства СССР. Приказ № 35 от 22 июля 1969 г.

Срок введения

в действие —

с 1 ноября 1969 г.

Крупнообломочные и песчаные грунты при отрицательных температурах следует укреплять цементом в соответствии с требованиями “Указаний” СН 25-64.

1.2. Настоящие “Технические указания” предусматривают использование ряда активных добавок химических веществ и проведение комплекса технологических мероприятий, которые обеспечивают:

а) расширение видов грунтов, пригодных для эффективного их укрепления цементом (например, кислых грунтов подзолистого типа, гумусированных, засоленных и др.);

б) удлинение строительного сезона за счет проведения работ при отрицательных и пониженных положительных температурах и укрепления переувлажненных грунтов;

в) увеличение производительности труда благодаря интенсификации отдельных технологических процессов (размельчения, перемешивания, уплотнения);

г) экономию цемента (для отдельных разновидностей грунта) в среднем на 3—4 % от установленной оптимальной нормы вяжущего для обрабатываемого грунта;

д) более высокий коэффициент использования грунтосмесительных и других машин и оборудования.

1.3. При комплексных методах укрепления грунтов следует применять передовую технику и технологию с использованием специализированных отрядов грунтосмесительных машин с ведущими машинами: грунтосмесителем Д-391, дорожной фрезой Д-530 или стационарными смесительными установками С-543 С-780, Д-709, обеспечивающими получение цементогрунтовой смеси требуемого качества.

1.4. Работы должен проводить технический персонал, имеющий опыт по устройству оснований или покрытий из грунтов, укрепленных цементом. Это особенно важно при укреплении глинистых грунтов цементом и добавками химических веществ при отрицательных температурах.

1.5. Добавки химических веществ, их сочетание и количество выбирают с учетом свойств обрабатываемых грунтов и условий их применения в зависимости от климатических факторов и конструктивных особенностей дорожных одежд. При этом следует руководствоваться рекомендациями, изложенными в приложении 1 настоящих “Технических указаний”, а также технико-экономическими сравнительными расчетами и возможностью получения этих материалов для конкретных строительных объектов.

1.6. Основания и покрытия из грунтов, укрепленных цементом и добавками химических веществ, устраивают во II??V дорожно-климатических зонах при положительных и отрицательных температурах.

При отрицательных и пониженных положительных температурах работы во II—IV дорожно-климатических зонах можно выполнять поздней осенью или ранней весной при температуре до —10°С. При более низкой температуре работы не производятся.

В V дорожно-климатической зоне основания и покрытия из укрепленных грунтов устраивают круглогодично.

1.7. Обработка переувлажненных грунтов цементом и другими добавками допускается в условиях .положительных и отрицательных температур при избыточной влажности грунта, не превышающей оптимальную более чем на 6 %. При этом влажность обрабатываемого грунта не должна быть более 0,8F (где F — влажность границы текучести грунта).

1.8. Пригодность грунтов для укрепления их цементом и добавками химических веществ и составы цементогрунтовых смесей устанавливают по табл. 2 “Указаний” СП 25-64 и лабораторными испытаниями, проводимыми по методике, изложенной в приложении II тех же “Указаний” СН 25-64.

При этом дополнительно определяют прочность на растяжение при изгибе (табл. 1 и приложение 3 настоящих “Технических указаний”).

Химические добавки и их дозировку выбирают с учетом свойств обрабатываемых грунтов и химических реагентов для получения требуемой прочности, водо- и морозостойкости цементогрунта.

Ориентировочное количество некоторых добавок химических веществ (% от веса цементогрунтовой смеси) составляет:

а) извести — 1—3;

б) легкорастворимых солей (СаСl2, Na2SO4, Na2CO3 и др.) или каустической соды (NаОН) — 0,5—1,5;

а) пиридиновых остатков — 0,01—0,05;

г) сырых, в том числе и высокосмолистых нефтей или жидких битумов, — 2—3.

Таблица 1

Прочность образцов на растяжение при изгибе для грунтов, укрепленных цементом или цементом с применением добавок различных химических веществ

Показатели в зависимости от принятого класса прочности по ??Указаниям?? СН 25-64

Показатели прочности

1500

1000

500

Классы прочности

I

II

III

Предел прочности на растяжение при изгибе водонасыщенных образцов в возрасте 28 суток, кг/см2, не менее . . . . . . . . . . . . .

12

8

Не нормируется

То же после испытания на замораживание—оттаивание, кг/см2, не менее . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

6

Не нормируется

Примечание. Эти показатели прочности и методику их определения (приложение 3) используют для цементогрунтов и цементогрунтов с добавками неорганических химических веществ.

1.9. Конструктивные слои дорожных одежд из грунтов, укрепленных цементом и добавками химических веществ при положительных и отрицательных температурах, разрешается устраивать только на грунтах земляного полотна с влажностью выше оптимальной не более чем на 2 %.

При этом верхнюю часть земляного полотна необходимо уплотнять в соответствии с требованиями табл. 17 СНиП II-Д.5-62 и табл. 6 “Инструкции по сооружению земляного полотна автомобильных дорог” ВСН 97-63.

1.10. Поверхностные слои грунтов земляного полотна, имеющие влажность выше оптимальной более чем на 2 %, следует осушать на глубину 15—20 см водосвязывающими химическими добавками, распределяя их на проезжей части в количестве 3—4 % по весу смеси, перемешивая, профилируя и уплотняя до плотности не менее 0,98 от максимальной стандартной плотности, согласно “Указаниям” СН 25-64.

Наиболее универсальная добавка для осушения земляного полотна — молотая негашеная или молотая негашеная гидрофобная известь.

1.11. Осушение поверхностных слоев земляного полотна необходимо проводить во II—V дорожно-климатических зонах, а также при устройстве выемок из переувлажненных грунтов при обязательном устройстве дренажей или же изолирующих водонепроницаемых или капилляропрерывающих прослоек, предохраняющих верхнюю часть земляного полотна от увлажнения снизу, в соответствии с требованиями §§ 18— 20 “Инструкции” ВСН 97-63.

1.12. Переувлажненные слоя земляного полотна, обработанные известью или другими водосвязывающими добавками, следует рассматривать как конструктивные слои дорожных одежд, обеспечивающие для сооружаемых дорожных конструкций в целом более высокую прочность и устойчивость их во времени.

1.13. При производстве работ в условиях положительных температур для предохранения от излишнего переувлажнения земляного полотна, возведенного из суглинков или глин, необходимо создавать поперечный профиль земляного полотна с уклоном 50—70 ??. Перед обработкой грунтов цементом излишек грунта по ширине проезжей части срезают ножом автогрейдера и .перемещают на обочину, после чего земляному полотну придают требуемый по проекту поперечный профиль.

1.14. Расчетный модуль деформации грунтов земляного полотна и подстилающих конструктивных слоев дорожных одежд из грунтов, укрепленных цементом с химическими добавками в сухих местах, при глубине залегания грунтовых вод более 5 м может быть повышен до 15—20 % для II дорожно-климатической зоны, до 30—40 % — для III—IV дорожно-климатических зон и до 50 % — для V зоны по отношению к значениям модуля деформации грунта, принятым в соответствии с “Инструкцией по назначению конструкций дорожных одежд, нежесткого типа” ВСН 46-60.

1.15. При устройстве конструктивных .слоев дорожных одежд из грунтов, укрепленных цементом и добавками химических веществ, необходимо применять для обработки только однородные грунты, характеризующиеся постоянным гранулометрическими химико-минералогическим составом.

1.16. Грунты, разрабатываемые в притрассовых резервах или выемках для укрепления, должны быть тщательно обследованы, определены условия их залегания и свойства. При неоднородных грунтах необходимо составить детальные схемы последовательности разработки притрассовых резервов или выемок. Указанные мероприятия должны предусматриваться. на стадии рабочего проектирования.

Полученные результаты служат основой для внесения соответствующих коррективов в технологию производства работ.

1.17. При устройстве конструктивных слоев дорожных одежд из грунтов, укрепленных цементом и добавками химических веществ, на земляном полотне из засоленных грунтов следует верхнюю часть земляного полотна отсыпать из грунтов слабо- шли среднезасоленных (классифицируемых по табл. 8 “Инструкции” ВСН 97-63), пригодных для укрепления цементом. Это предотвратит проникание солей земляного полотна в укрепленный слой дорожной одежды. Но необходимо учитывать, что при расположении уровня грунтовых вод вблизи от поверхности (выше 1—1,5 м) поверхностный слой земляного полотна следует укреплять молотой негашеной или негашеной гидрофобной известью в количестве 2—4 % по весу смеси. Укрепление известью предотвратит избыточное увлажнение и дальнейшее засоление верхних слоев земляного полотна и подстилающих конструктивных слоев дорожной одежды из цементогрунта. Укрепленные известью верхние слои земляного полотна следует также рассматривать (см. п. 1.12) как конструктивные слои дорожных одежд.

1.18. При устройстве конструктивных слоев дорожных одежд из суглинков и глин, укрепляемых цементом в сочетании с добавками химических веществ, обрабатываемый грунт должен завозиться на подготовленное, спрофилированное и уплотненное земляное полотно не ранее чем за одну и, в крайнем случае, за две смены до его обработки цементом. Затем слой такого грунта профилируют и уплотняют до плотности 0,80—0,85 от максимальной стандартной плотности. Движение автомобильного транспорта по подготовленному слою запрещается.