ВСН 164-69. Технические указания по устройству дорожных оснований из обломочных материалов, укрепленных цементом


МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ ДОРОЖНЫХ ОСНОВАНИЙ ИЗ ОБЛОМОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, УКРЕПЛЕННЫХ ЦЕМЕНТОМ

 

ВСН 164-69

минтрансстрой

 

 

 

Утверждены Техническим управлением Министерства транспортного строительства 31 декабря 1969 г. приказом № 60

ОРГТРАНССТРОЙ

МОСКВА 1970

ПРЕДИСЛОВИЕ

«Технические указания по устройству дорожных оснований из обломочных материалов, укрепленных цементом» разработаны Ленинградским филиалом Союздорнии на основе результатов исследований и опытных работ Союздорнии, Белдорнии, Госавтодорнии, СибАДИ и др., а также обобщения производственного опыта строительства дорожных оснований и покрытий из обломочных материалов, укрепленных цементом. В части использования обломочных материалов, укрепленных цементом, настоящие «Технические указания» дополняют «Указания по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами» (СН 25-64).

В «Технических указаниях» даны также рекомендации по укреплению песчаных материалов цементом в условиях пониженных положительных и отрицательных температур воздуха.

«Технические указания» составил инж. А.П. Кузнецов под общим руководством докт. техн. наук проф. А.В. Саталкина.

Замечания и предложения по настоящим «Техническим указаниям» просьба направлять по адресу: Московская область, Балашиха-6, Союздорнии или Ленинград, Д-65, ул. Герцена, 19, Ленинградский филиал Союздорнии.

Министерство транспортного строительства

Ведомственные строительные нормы

ВСН 164-69

Технические указания по устройству дорожных оснований из обломочных материалов, укрепленных цементом

Министерство транспортного строительства

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие «Технические указания» дополняют и развивают отдельные положения СНиП II-Д.5-62 и «Указаний по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами» СН 25-64.

1.2. Под обломочными материалами следует понимать крупнообломочные и песчаные грунты, классифицируемые в табл. 13 СНиП II-Д.5-62 или табл. 3 «Инструкции по сооружению земляного полотна автомобильных дорог» ВСН 97-63.

1.3. В «Технических указаниях» даны рекомендации по устройству дорожных оснований и облегченных покрытий (со слоем износа) из крупнообломочных материалов, укрепленных цементом, при положительных и отрицательных температурах воздуха.

Кроме того, в «Технических указаниях» даны рекомендации по применению песчаных материалов для устройства дорожных оснований при пониженных положительных и отрицательных температурах воздуха (от +5 до -10 °С).

Устройство оснований (покрытий) из обломочных материалов, укрепленных цементом, при пониженных положительных и отрицательных температурах воздуха на земляном полотне, возведенном в зимних условиях, не разрешается.

При устройстве дорожных оснований и облегченных покрытий из песков различной крупности, укрепленных цементом, в летних условиях следует руководствоваться «Указаниями» СН 25-64.

Внесены Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом (Союздорнии)

Утверждены Техническим управлением Министерства транспортного строительства приказом № 60 от 31 декабря 1969 г.

Срок введения в действие - 1 апреля 1970 г.

1.4. Слой износа на дорожных основаниях и покрытиях из обломочных материалов, укрепленных цементом, устраивают из горячих теплых и холодных асфальтобетонных и щебеночных (гравийных) смесей среднезернистого и мелкозернистого составов, обработанных органическими вяжущими, а также в виде двойной или тройной поверхностной обработки в соответствии с «Инструкциями» ВСН 93-63 и ВСН 123-65.

1.5. Основания из обломочных материалов, укрепленных цементом, рекомендуется устраивать под капитальные (цементнобетонные, асфальтобетонные), облегченные покрытия на автомобильных дорогах, аэродромах, городских улицах и площадях, а также на внутризаводских и лесовозных дорогах.

1.6. Основания и облегченные покрытия из укрепленных цементом крупнообломочных и песчаных материалов устраивают во II - V дорожно-климатических зонах на земляном полотне в соответствии с требованиями СНиП II-Д.5-62 и «Инструкции» ВСН 97-63.

При этом учитывают, что в V зоне основания и покрытия такого вида можно устраивать круглогодично в соответствии с пп. 2.22 и 3.2 - 3.4 настоящих «Технических указаний».

1.7. При строительстве дорожных оснований (покрытий) в IV - V дорожно-климатических зонах в жаркую и ветреную погоду при относительной влажности воздуха менее 40 % для создания нормальных условий протекания процессов гидратации цемента оптимальную влажность цементногрунтовой смеси следует увеличивать на 2 - 3 %. Поверхность готового укрепленного цементом основания (покрытия) сразу же закрывают пленкообразующим материалом, а после формирования засыпают песком слоем 5 см.

Для уменьшения испарения воды из смеси в жаркую погоду, улучшения взаимосвязи между цементогрунтом и покрытием, а также для увеличения деформативных свойств цементогрунта из обломочных материалов добавляют битумную эмульсию (на древесной смоле) в количестве 1 - 2 % от веса смеси (50 %-ной концентрации).

Эмульсию добавляют с помощью автогудронатора в период окончательного увлажнения и перемешивания смеси.

Применение добавки эмульсии должно быть обосновано технико-экономическим расчетом.

1.8. Пригодность обломочных материалов для укрепления цементом устанавливают в соответствии с пп. 2.3 - 2.15 настоящих «Технических указаний» на основании подбора состава смеси и по результатам лабораторных испытаний образцов.

1.9. Для получения цементогрунта из крупнообломочных и песчаных материалов, обладающих требуемыми прочностными показателями, необходимо на стройках создавать специализированные отряды грунтосмесительных машин (Д-530, Д-391).

При этом отдается предпочтение способу приготовления смеси в стационарных смесительных установках (С-780, Д-709, С-543). Способ смешения на дороге крупнообломочных материалов с цементом допускается в условиях положительных температур воздуха при устройстве нижних слоев основания на дорогах I - IV категорий и верхних слоев на дорогах IV - V категорий.

1.10. При больших объемах работ по устройству оснований (покрытий) из обломочных материалов, укрепленных цементом, и дальности возки цемента более 30 км необходимо создавать полустационарные автоматизированные цементные склады (типа С-753, С-894).

1.11. Целесообразность устройства оснований (покрытий) из обломочных материалов, укрепленных цементом, определяют на основании технико-экономических расчетов различных сопоставимых по прочности вариантов дорожных одежд.

2. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИЯМ И МАТЕРИАЛАМ

1. Конструкции

2.1. Основания из крупнообломочных и песчаных материалов, укрепленных цементом, устраивают однослойными и двухслойными в зависимости от требований к их прочности.

Толщина однослойного основания должна быть не более 22 см, а толщина каждого слоя двухслойного основания - не менее 8 см в плотном теле.

На покрытиях облегченного типа из этих материалов следует устраивать защитный слой износа (п. 1.4).

2.2. Толщину цементногрунтового основания рассчитывают в соответствии с «Инструкцией по назначению конструкций дорожных одежд нежесткого типа» ВСН 46-60 и модулем деформаций (табл. 1).

За расчетные принимают нагрузки, нормированные ГОСТ 9314-59.

В конструктивных слоях дорожной одежды и подстилающем слое следует проверять растягивающие напряжения и напряжения сдвигу в соответствии с «Методическими указаниями по проектированию и расчету дорожных одежд нежесткого типа с усовершенствованными покрытиями» (М., Оргтрансстрой, 1965).

Таблица 1

Физико-механические свойства цементогрунта

Наименование показателей

Классы прочности

1

2

3

4

Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов в возрасте 28 суток, кГ/см2, не менее

40

30

20

10

Сопротивление растяжению при изгибе водонасыщенных образцов-балочек в возрасте 28 суток, кГ/см2, не менее

10

8

6

3

Влажность смеси при окончательном перемешивании и уплотнении

Не должна превышать оптимальную более чем на 2 %

Прочность образцов при сжатии после испытания на морозостойкость, кГ/см2, не менее

30

20

15

5

Расчетный модуль деформации, кГ/см2, не менее

2200

1600

1200

600

Примечания. 1. Контрольное определение модуля деформации цементогрунта производят по методике, изложенной в приложении 1, п. 5.

2. Для I класса прочности предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток должен быть не более 60 кГ/см2.

При устройстве дренирующего слоя толщину его рассчитывают по «Методическим указаниям по проектированию морозозащитных и дренирующих слоев в основании проезжей части автомобильных дорог» (М., Оргтрансстрой, 1965).

Расчетное значение сопротивления растяжению при изгибе Rи.p для крупнообломочных и песчаных материалов, укрепленных цементом, определяют по формуле

Rи.р = Rи · Kд · Kв · Kн,                                                                                        (1)

где Rи - сопротивление растяжению при изгибе (табл. 2), полученное испытанием балочек или вычисленное по формулам (2) и (3);

Kд - коэффициент запаса прочности на повторность нагрузки, равный в среднем 0,4;

Kв - коэффициент, характеризующий условия увлажнения местности, принимается от 0,7 до 1; меньшие значения - для конструктивных слоев дорожной одежды, устраиваемых во II - III дорожно-климатических зонах при 2 и 3 типах местности по условиям увлажнения и земляном полотне из слабофильтрующих грунтов; большие значения - для IV - V дорожно-климатических зон при 1 типе местности;

Kн - коэффициент однородности материала, получаемого в производственных условиях, принимают от 0,6 до 0,8; меньшие значения - для обломочных и песчаных материалов, укрепленных цементом, при смешении на дороге; большие значения - при смешении материалов в установке.

Расчетное значение сопротивления растяжению при изгибе принимают для конструктивных слоев дорожной одежды, устраиваемых во II - III дорожно-климатических зонах при интенсивном увлажнении (2 и 3 типы местности) и земляном полотне из слабофильтрующих грунтов, в пределах 1 - 2 кГ/см2; для конструктивных слоев дорожной одежды, устраиваемых в IV - V дорожно-климатических зонах и 1 типе местности по условиям увлажнения, - в пределах 2 - 3 кГ/см2.

Расчетное сопротивление при изгибе для обломочных материалов, укрепленных цементом, должно быть не более 4 - 5 кГ/см2 во избежание образования большого количества трещин на дорожной одежде.

Расчетные значения величин модулей упругости при назначении конструкций дорожных одежд в зависимости от расхода цемента и вида материала принимают по табл. 2.

Таблица 2

Расчетные значения модулей упругости обломочных материалов, укрепленных портландцементом

Материалы

Расход цемента, % по весу смеси

4

6

8

10

12

Модуль упругости Е, кГ/см2

Крупнообломочные (щебенистые и дресвяные) оптимального зернового состава с коэффициентом сбега 0,7

4000 - 5500

6000 - 6500

6500 - 8000

-

-

Крупнообломочные с содержанием пылевато-глинистых фракций от 10 до 20 %

3000 - 4000

4500 - 5000

5500 - 6500

-

-

Песок гравелистый крупный и средней крупности оптимального зернового состава

2500 - 3000

3500 - 4000

4500 - 5000

5500 - 6500

-

Песок мелкий пылеватый оптимального зернового состава

-

2500 - 3000

3500 - 4000

4500 - 6000

-

Песок одномерной различной крупности

-

2500 - 3000

3500 - 4000

4500 - 5000

5500 - 6500

Примечания. 1. Меньшие значения величин модуля упругости принимают для материалов, имеющих прочность на износ ниже 3 класса, большие значения модуля упругости - для материалов, относящихся по износу к 1 - 3 классам прочности.

2. Меньшие величины Еу принимают для нижних слоев оснований в суровых климатических условиях при земляном полотне из слабофильтрующих грунтов, большие значения Eу - для оснований в умеренных и мягких климатических условиях при благоприятных условиях увлажнения земляного полотна.

3. При перемешивании крупнообломочных материалов с цементом на дороге значения модулей упругости понижают на 30 %.

4. Модули упругости и деформации для обломочных материалов, укрепленных цементом, следует определять в условиях свободного бокового расширения. При этом их величина, получаемая на лабораторных образцах, должна быть в 1,5 раза выше расчетной, принятой по табл. 1 и 2. Образцы следует испытывать по методу, изложенному в приложении 1, п. 5.

2. Материалы

Крупнообломочные