МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СОЮЗДОРНИИ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО КОМПЛЕКСНЫМ МЕТОДАМ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ ВЯЖУЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ И ДОБАВКАМИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ОТРЯДОВ МАШИН

 

МОСКВА 1966

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Методы укрепления грунтов различными вяжущими материалами и особенно комплексные методы укрепления, сочетающие добавку вяжущих и различных химических веществ, находят большое практическое применение при строительстве автомобильных дорог.

Эти методы получат еще большее распространение в новой пятилетке, поскольку начался промышленный выпуск необходимых грунтосмесительных и других машин.

В настоящее время особенно остро ощущается необходимость в организации наиболее рационального технологического процесса по укреплению грунтов с применением специализированных отрядов машин.

В первом разделе настоящих «Предложений» дана технология работ по укреплению грунтов наиболее распространенными вяжущими материалами (цемент, известь, битумная эмульсия).

Во втором разделе освещены вопросы, касающиеся перспективы применения комплексных методов укрепления грунтов.

Второй раздел составлен применительно к грунтовым и климатическим условиям II дорожно-климатической зоны.

«Предложения» разработаны Союздорнии на основе изучения и обобщения производственного опыта и технико-экономических расчетов, выполненных по единой методической схеме (М.Н. Ритов и Г.А. Яковлева «Анализ использования машин на дорожном строительстве», изд. «Транспорт», 1965 г.). В конце прилагаются технологические схемы производства работ для наиболее распространенных вариантов.

«Предложения» и технологические схемы могут служить дополнением к «Указаниям по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами» СН 25-64, утвержденным Госстроем СССР.

«Предложения» составлены под руководством доктора геол.-минерал. наук, проф. В.М. Безрука, канд. техн. наук В.И. Величковским, инженерами Ф.С. Тульчинским, В.Д. Гущиным и К.М. Глаголевой (I раздел); инженерами И.Л. Гурячковым, Р.А. Агаповой и Л.Д. Тимофеевой (II раздел).

Директор Союздорнии

кандидат технических наук                         В. Михайлов

1. УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ГРУНТОВЫХ И КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ НА ДОРОГАХ II - V КАТЕГОРИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРУНТОСМЕСИТЕЛЬНЫХ (Д-391, Д-530, Д-370) И УПЛОТНЯЮЩИХ МАШИН

Общие положения

В настоящее время в СССР все более широкие масштабы принимает строительство дорог с использованием грунтов, укрепленных органическими и неорганическими вяжущими материалами. Устройство дорожных одежд из укрепленных грунтов ведется в различных грунтовых и климатических условиях новейшими средствами механизации.

Наибольшее применение укрепленные грунты находят при устройстве оснований под усовершенствованные капитальные покрытия (цементобетонные, асфальтобетонные), а также покрытий переходного и низшего типов на дорогах IV и V категорий. В последние годы накоплен положительный опыт использования укрепленного грунта (цементогрунта) в качестве основания под покрытие из холодного асфальтобетона.

Для укрепления грунтов в основном применяют цемент, известь и жидкие битумы. Успешно внедряются также комплексные методы (цемент с добавками извести, хлористого кальция, силиката натрия, каустической соды и др.). Дальнейшее развитие должно получить и укрепление грунтов битумными эмульсиями.

Строительство дорог с использованием укрепленных грунтов и их эксплуатация успешно осуществляются дорожными организациями Главдорстроя и министерств автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР, УССР, БССР, Казахской ССР и др.

По приближенным данным, к 1966 г. в Советском Союзе было построено свыше 7000 км дорог из укрепленных грунтов, в том числе более 2000 км с применением цементогрунта. Опыт показал, что строительство таких оснований и покрытий весьма экономично. По сравнению с равнопрочными конструкциями, устроенными из каменных материалов, они дают экономию, составляющую от 15 - 25 % до 40 - 60 %.

При строительстве оснований и покрытий из укрепленных грунтов главным производственным процессом является приготовление смеси - измельчение грунта и перемешивание его с вяжущими материалами. Для этой цели применяют: дорожные фрезы Д-530, передвижной грунтосмеситель Д-370 и однопроходную самоходную грунтосмесительную машину Д-391.

Необходимо отметить, что строительными организациями часто допускаются существенные нарушения технологии строительства. Наиболее серьезными на них являются:

- недостаточное уплотнение конструктивных слоев из обработанного грунта в связи с отсутствием уплотняющих средств достаточно большого веса, плохой организацией полевого контроля и преждевременным окончанием укатки;

- неудовлетворительный уход за цементогрунтом в период твердения (поливка водой осуществляется с большими перерывами и недостаточно, а пленка битумных материалов наносится с большим запозданием);

- отклонения поперечного профиля основания или покрытия от проектного.

Недопустим большой разрыв во времени при устройстве защитного слоя покрытия из укрепленных грунтов. Иногда в течение нескольких месяцев по цементогрунту происходит движение автомобильного транспорта и машин на гусеничном ходу, что категорически запрещается. Серьезным недостатком при строительстве цементогрунтовых дорожных одежд, где применяются линейные грунтосмесительные машины, является также отсутствие притрассовых складов цемента и необходимого количества цементовозов, в результате чего имеют место перебои в доставке цемента, вызывающие простой ведущих и комплектующих машин, и снижается производительность работы механизированных отрядов. Все это удорожает строительство.

Для успешного внедрения укрепленных грунтов в дорожное строительство необходимо совершенствовать технологию и организацию строительства, а также конструкции дорожных одежд из укрепленных грунтов.

Настоящие «Предложения» предусматривают совершенствование технологии и улучшение организации строительных работ путем:

а) создания линейных специализированных механизированных отрядов по строительству дорожных одежд из укрепленных грунтов;

б) более широкого рационального применения грунтосмесительных установок для приготовления цементогрунтовых смесей в карьерах и механизированной укладки ее в конструкцию дорожных одежд;

в) обеспечения бесперебойной доставки цемента к линейным грунтосмесительным машинам;

г) более полного учета климатических и грунтовых условий строительства.

Составы линейных специализированных отрядов

1. Технико-экономические сравнения различных вариантов организации строительства показывают, что наиболее экономичными являются специализированные отряды с двумя грунтосмесительными машинами Д-391 или с тремя дорожными фрезами Д-530.

Однако, учитывая сравнительно небольшие объемы строительства, выполняемые в настоящее время, и недостаточное количество однопроходных грунтосмесительных машин и дорожных фрез на ближайшие 3 - 4 года, для практического применения рекомендуются составы отрядов с одной грунтосмесительной машиной Д-391 или с двумя фрезами Д-530 (табл. 1, 2, 3).

Таблица 1

Состав отряда № 1 для укрепления грунтов минеральными и органическими вяжущими материалами с ведущей машиной - грунтосмесителем Д-391

Наименование машин

Количество машин в отряде

При работе с сыпучими вяжущими материалами (цемент, известь)

При работе с вязко-жидкими материалами (жидкий битум, битумная эмульсия)

1

2

3

Грунтосмесительная машина Д-391

1

1

Автоцементовозы С-853 (С-571)

3 - 4

-

Автобитумовозы Д-642 (Д-546)

-

2 - 4

Поливомоечные машины ПМ-20 (ПМ-10)

2 - 3

1 - 2

Автогрейдер Д-598 (Д-446)

1

1

Самоходный каток на пневматических шинах Д-627 или Д-551 либо прицепной каток ДСК-1 с тягачом на пневмоколесах

1 - 2

1

Автогудронатор Д-251

1

1

Передвижная емкость для вяжущего, т (при дальности возки свыше 25 км)

50 - 75

25 - 50

Ориентировочная годовая производительность отряда с ведущей машиной Д-391 при укреплении:

легких грунтов (пески и легкие супеси) - 70 тыс. м3;

средних грунтов (легкие суглинки) - 50 тыс. м3;

тяжелых грунтов (тяжелые суглинки и глины) - 30 тыс. м3 смеси в плотном теле.

Технология работ с использованием комплекта машин, указанного в табл. 1, приведена в приложениях 1, 2, 3.

Таблица 2

Состав отряда № 2 для укрепления грунтов органическими вяжущими материалами с ведущей машиной - дорожной фрезой Д-530

Наименование машин

Количество машин в отряде

При работе с сыпучими вяжущими материалами (цемент, известь)

При работе с вязко-жидкими материалами (жидкий битум, битумная эмульсия)

1

2

3

Дорожная фреза Д-530

2

2

Распределитель цемента Д-343Б

1

(1)

Автоцементовозы С-853 (С-571)

2 - 4

-

Автобитумовозы Д-642 (Д-546)

-

3 - 4

Поливомоечные машины ПМ-20 (ПМ-10)

1 - 2

1

Автогрейдер Д-598 (Д-446)

1

1

Самоходный каток на пневматических шинах Д-627 или Ц-551 либо прицепной каток ДСК-1 с тягачом на пневмоколесах

1 - 2

1

Автогудронатор Д-251

1

1

Передвижная емкость для вяжущего, т (при дальности возки свыше 25 км)

25 - 50

25

Ориентировочная годовая производительность отряда с двумя ведущими дорожными фрезами Д-530 при укреплении:

легких грунтов - 45 тыс. м3;

средних грунтов - 35 тыс. м3;

тяжелых грунтов - 25 тыс. м3 смеси в плотном теле.

Технология работ с использованием комплекта машин, указанных в табл. 2, приведена в приложениях 4 - 8.

Таблица 3

Состав отряда № 3 для укрепления грунтов минеральными и органическими вяжущими материалами с ведущей машиной-смесителем Д-370

Наименование машин

Количество машин в отряде

При работе с сыпучими вяжущими материалами (цемент, известь)

При работе с вязко-жидкими материалами (жидкий битум, битумная эмульсия)

Передвижной смеситель Д-370 с погрузчиком Д-415

1

1

Дорожная фреза Д-530 (при работах на связных грунтах)

1

1

Распределитель цемента Д-343Б

1

-

Автоцементовозы С-853 (С-571)

2 - 4

-

Автобитумовозы Д-642 (Д-546)

-

2 - 4

Поливомоечные машины ПМ-20 (ПМ-10)

1 - 2

1 - 2

Автогрейдер Д-598 (Д-446)

1

1

Самоходный каток на пневматических шинах Д-627 или Д-551 либо прицепной каток ДСК-1 с тягачом на пневмоколесах

1

1

Автогудронатор Д-251

1

1

Передвижная емкость для вяжущего, т (при дальности возки свыше 25 км)

25 - 50

25

Ориентировочная годовая производительность отряда с ведущей грунтосмесительной машиной Д-370 при укреплении:

легких грунтов - 35 тыс. м3;

средних грунтов - 32 тыс. м3;

тяжелых грунтов - 30 тыс. м3 смеси в плотном теле.

Технология работ с использованием этого комплекта приведена в приложениях 9 - 11.

2. При использовании укрепленных грунтов для устройства покрытий на дорогах IV и частично III категорий, комплекты механизированных отрядов дополняются оборудованием для приготовления и укладки битумоминеральных смесей. Состав дополнительного оборудования уточняют при разработке плана организации работ.

Организация снабжения линейных грунтосмесительных машин цементом

3. В настоящее время цемент к линейным грунтосмесительным машинам доставляется цементовозами С-571 непосредственно с цементных заводов или с районных складов. Такая организация доставки цемента при дальности возки свыше 25 - 30 км и при недостаточном количестве цементовозов экономически неэффективна, так как простои линейных машин на стройках в этих случаях достигают 30 - 40 % рабочего времени. В целях повышения производительности работы механизированных отрядов, соблюдения планируемых скоростей потока и снижения стоимости строительства дорожных одежд, необходимо коренным образом улучшить организацию доставки цемента к месту производства работ.

4. Наиболее рациональной организацией доставки цемента от цементного завода или районного склада к линейным грунтосмесительным машинам является:

а) при дальности возки цемента до 25 - 30 км - с непосредственной транспортировкой цементовозами;