|
Стр. 4
5.1. Общие конструктивные решения
5.1.1. В зависимости от конкретных условий и ставящихся целей
дополнительные слои (прослойки) из ГМ устраивают на поверхности
земляного полотна под дополнительным слоем основания, под нижним
слоем несущего основания дорожной одежды, в верхних слоях
основания или в слоях покрытия из различных видов асфальтобетонов,
под слоем основания (покрытия) из сборных железобетонных плит, на
обочинах. ГМ выполняют в этих случаях одну или несколько функций
(армирование, защита, дренирование, гидроизоляция). В зависимости
от выполняемых функций к показателям свойств ГМ предъявляются
требования по п. п. 3.2, 3.3 и дополнительные требования по п. п.
5.1.2 - 5.1.5. Основные конструктивные решения представлены на
рис. 5.1 - 5.4.
5.1.2. Защитно-дренирующие слои (прослойки) из ГМ на контакте
между дополнительным слоем основания из песка и грунтом земляного
полотна устраивают по всей ширине земляного полотна при
строительстве (рис. 5.1 "а") или в зоне уширения при реконструкции
(рис. 5.2 "а"). Для создания прослоек применяют, как правило,
нетканые геотекстильные иглопробивные материалы толщиной не менее
3,5 мм. В отдельных случаях, когда технически затруднены иные
решения (например, при невозможности обеспечения требований СНиП
2.05.02-85 по возвышению поверхности покрытия над уровнем
грунтовых или поверхностных вод в процессе реконструкции, при
большом притоке воды q в дренирующий слой - q > 0,007 м/сут. на 1
кв. м площади), допустимо применение геокомпозитов из двух слоев
фильтров с высокопористым полимерным заполнителем между ними.
Такое индивидуальное решение должно быть обосновано специальными
расчетами с определением требуемой толщины геокомпозита и
последующим технико-экономическим анализом.
Создание защитно-дренирующих слоев (прослоек) по рис. 5.1 "а"
и рис. 5.2 "а" позволяет ускорить отвод воды за счет ее пропуска
по ГМ, имеющему на порядок более высокий коэффициент фильтрации,
чем песок и за счет замедления (исключения) процесса
взаимопроникания материалов дренирующего дополнительного слоя
основания дорожной одежды и грунта земляного полотна (заиления
дренирующего слоя). Расчет дренирующего слоя выполняют в этом
случае по п. 5.2.4, вводя в отдельных случаях корректировку
расчетных характеристик грунтов земляного полотна, используемых
при расчете дорожных одежд на прочность (см. п. 5.2.5).
Наиболее целесообразные условия применения защитно-дренирующих
слоев (прослоек) из ГМ в дорожной одежде:
- при устройстве дренирующего слоя из мелких песков с
коэффициентом фильтрации 1 - 2 м/сут., толщина которого определена
из условия своевременного отвода воды;
- при земляном полотне, сложенном из пылеватых грунтов, при 2,
3 типах местности по условиям увлажнения во II - III
дорожно-климатических зонах при высокой интенсивности движения
(дороги I - III категорий);
- при выполнении строительных работ в условиях повышенной
влажности грунтов земляного полотна, когда невозможно исключить
проезд транспортных средств, занятых при строительстве, по
устраиваемому песчаному дренирующему слою;
- при уширении дороги с уширением дорожной одежды, когда
большая часть прослойки располагается в пределах существующего
земляного полотна в условиях переувлажнения рабочего слоя;
- при уширении, когда технологически сложно или технически
невозможно (низкие насыпи) увеличить толщину песчаного слоя с
заглублением его подошвы ниже поверхности существующего земляного
полотна.
5.1.3. Защитно-армирующие прослойки из ГМ под несущим слоем
основания дорожной одежды, прежде всего, основания из
крупнопористых материалов (щебеня, гравия, шлака) устраивают по
всей ширине основания при строительстве (рис. 5.1 "б", "г") или в
пределах уширяемой части основания при реконструкции (рис. 5.2
"б", "в"). Для создания прослоек применяют, как правило,
геотекстильные материалы, к которым предъявляются повышенные
требования с точки зрения показателей механических свойств -
прочности при растяжении, стойкости к локальным воздействиям, а
при выполнении функций армирования - также и модуля деформации. В
отдельных случаях для армирования основания из крупнопористых
материалов могут быть применены полимерные геосетки или
пространственные георешетки. Такое индивидуальное решение должно
быть обосновано специальными расчетами и последующим
технико-экономическим анализом применительно к конкретному
объекту. Создание защитно-армирующих прослоек позволяет
предотвратить (сократить) проникновение крупнопористого материала
основания в нижележащий грунтовый слой как в процессе
строительства, так и в процессе эксплуатации. При достаточной
жесткости (модуль деформации) ГМ за счет перераспределения
действующих напряжений от временной нагрузки достигается повышение
прочности.
Защитно-армирующие прослойки из геотекстильных материалов
могут быть выведены за пределы слоя основания по рис. 5.1 "в" и
рис. 5.2 "г" с обработкой части ГМ вне слоя основания органическим
вяжущим. В этом случае помимо защитно-армирующих они выполняют
функции гидроизоляции, предотвращая приток воды со стороны обочины
в рабочий слой земляного полотна. Назначение и расчетное
обоснование конструктивного решения с защитно-армирующими
прослойками выполняют в соответствии с п. п. 5.2.6 - 5.2.8. Для
решений по рис. 5.1 "в", 5.2 "г" корректировку расчетных
характеристик грунтов выполняют согласно п. 5.2.7 расчета на
прочность. Наиболее целесообразные условия применения
защитно-армирующих слоев (прослоек) из ГМ в дорожной конструкции
под нижним слоем несущего основания:
- при устройстве основания из крупнопористого материала
непосредственно на грунте земляного полотна (отсутствие
дополнительного слоя основания);
- при устройстве дополнительного слоя основания из однородного
песка;
- при сложных условиях эксплуатации - дороги с тяжелым и
интенсивным движением;
- при сложных условиях строительства - грунты земляного
полотна повышенной влажности, использование слоя основания для
движения построечного транспорта и значительный период от
устройства основания до его перекрытия вышележащими слоями
дорожной одежды, стадийное строительство или ремонт
(реконструкция) дороги, когда по основанию необходим пропуск
движения значительной интенсивности.
С целью экономии на дорогах IV и V категории при расчетной
интенсивности движения до 350 ед./сут. прослойки ГМ могут
укладываться только в зоне полос наката по рис. 5.1 "д", "е".
Решение целесообразно для 2- и 3-го типов местности по условиям и
характеру увлажнения во II - V дорожно-климатических зонах при
земляном полотне, сложенном несвязными или малосвязными грунтами
(для 1 типа местности - независимо от вида слагающих земляное
полотно грунтов).
5.1.4. Прослойки в верхних слоях основания или в слоях
покрытия из различных видов асфальтобетонов устраивают по всей их
ширине (рис. 5.3 "а", "б", "в") или в отдельных зонах (рис. 5.3
"г"), из нетканых геотекстильных материалов и геосеток.
Основная цель применения прослоек из нетканых геотекстильных
материалов - повышение температурной трещиностойкости
асфальтобетонных покрытий, а на этой основе - и срока их службы в
случае, когда дорожная одежда разрушена трещинами температурного
характера. Названная цель реализуется за счет создания
высокодеформативной водонепроницаемой прослойки между блочным
основанием и вновь устраиваемыми при ремонте (реконструкции)
слоями усиления. Прослойка меняет условия на контакте слоев,
препятствует образованию отраженных трещин, возникающих от
температурной деформации основания во вновь устраиваемом покрытии,
ограничивает приток воды в нижележащие слои в случае возникновения
дефектов покрытия.
Для создания трещинопрерывающей прослойки применяют нетканые
иглопробивные и термоупрочненные материалы толщиной до 2 мм при
поверхностной плотности до 200 г/кв. м, сохраняющие свои свойства
при температуре до 165 -С и имеющие незначительную относительную
деформацию сжатия.
Область применения конструктивного решения - ремонт
асфальтобетонных покрытий в случае, когда прочность дорожной
конструкции в целом обеспечена и отсутствуют значительные
сдвигающие нагрузки от транспортных средств. Решение может быть
применено также при строительстве, если предусмотрено укрепление
неорганическим вяжущим материалом одного из слоев дорожной одежды
(щебня, гравия, песчано-гравийной смеси, грунта). Следует
исключить применение решения при продольных уклонах более 30
промилле, в местах изменения скорости транспортных средств
(регулируемые перекрестки, автобусные остановки), а также при
коэффициенте прочности дорожной одежды по результатам оценки
состояния ниже 0,75. В последнем случае следует выполнить
предварительно мероприятия, направленные на усиление дорожной
одежды, а при необходимости - и по регулированию водно-теплового
режима земляного полотна.
Основной вариант конструктивного решения (рис. 5.3 "а") -
устройство трещинопрерывающей прослойки из ГМ непосредственно на
блочном основании по всей площади с предварительной его
подготовкой (очисткой, выполнением основных мероприятий по
ремонту) и розливом битума. Такой вариант целесообразен при
наличии на основании (старом асфальтобетонном покрытии) частых
трещин с расстоянием между ними 4 м и менее, сетки трещин площадью
до 20% от площади ремонтируемого трещиноватого участка. Он может
быть применен также при строительстве, если нежесткая дорожная
одежда имеет слои, укрепленные неорганическим вяжущим (рис. 5.3
"б"). В случае, когда дефекты старого покрытия настолько велики,
что выполнение мероприятий по ремонту нецелесообразно (наличие
сетки трещин при занимаемой ею площади более 20%, колейности,
просадок или проломов), трещинопрерывающую прослойку из ГМ с
предварительным розливом битума следует устраивать между новыми
слоями асфальтобетона (рис. 5.3 "в"). При наличии на существующем
покрытии температурных трещин с расстоянием между ними не менее 8
м трещинопрерывающая прослойка может быть устроена только в месте
расположения трещин непосредственно над ними (рис. 5.3 "г").
Ширина создаваемой прослойки должна быть не менее 1,6 м, а ее
устройство необходимо выполнять после заделки трещины и розлива
битума.
Назначение и расчетное обоснование конструктивного решения с
трещинопрерывающими прослойками выполняют в соответствии с п.
5.2.9.
Основная цель применения прослоек из геосеток - армирование
асфальтобетонных слоев за счет повышения сопротивления покрытия
растягивающим температурным напряжениям и сопротивления растяжению
при изгибе, изменения условий контакта в зоне трещины, а на основе
этого - увеличение срока службы.
Для армирования применяют, как правило, геосетки из
стекловолокна или базальтового волокна, имеющего специальную
обработку - пропитку, предъявляя к ним повышенные требования по
механическим характеристикам, их изменению в процессе
эксплуатации, а также дополнительные требования по размеру ячеек
<*>, стойкости к воздействию температур до +165 -С (в том числе и
применительно к материалу обработки - пропитки). Для улучшения
характеристики армирующей прослойки, условий ее создания могут
быть применены геокомпозиты из тонкого нетканого полотна и
скрепленной с ним геосетки.
--------------------------------
<*> Считающийся оптимальным размер в настоящее время 25 х 25
мм (зависит от гранулометрического состава минеральной части
расположенного на геосетке слоя).
Применение для армирования полимерных геосеток должно быть
обосновано в части получаемого эффекта, требований к их
деформативности (по отношению к геосеткам из стекловолокна или
базальта полимерные геосетки имеют повышенную деформативность).
Основная область применения таких решений - ремонт
асфальтобетонных покрытий с созданием слоев усиления на блочном
основании, строительство при наличии в дорожной одежде слоев,
содержащих неорганическое вяжущее.
Рекомендуется два варианта конструктивных решений:
- укладка геосетки между верхним и нижележащим
асфальтобетонными слоями для повышения сопротивления
преимущественно температурным воздействиям;
- укладка геосетки между блочным основанием и вышележащими
асфальтобетонными слоями (слоем) для повышения сопротивления
преимущественно воздействию временной нагрузки.
Назначение и расчетное обоснование конструктивного решения с
армирующими прослойками выполняют в соответствии с п. 5.2.10.
5.1.5. Прослойки из нетканых иглопробивных и термоупрочненных
ГМ применяют под швами сборных железобетонных плит с целью
исключения выплесков из-под них песка при нарушении его
динамической устойчивости, предотвращения размыва песка под швами
и кромками покрытия (рис. 5.3 "д"). Полотна ГМ шириной не менее
половины ширины плиты укладывают как под продольные, так и
поперечные швы, причем в последнем случае их выводят на откосную
часть. Следует применять нетканые ГМ толщиной более 3,5 мм с
коэффициентом фильтрации более 50 м/сут. и прочностью более 70
Н/см.
Область применения - замена монтажного слоя из минеральных
материалов для дорог не выше IV технической категории при
обеспеченной морозоустойчивости дорожной конструкции или на первой
стадии двухстадийного строительства дорог любых категорий при
прогнозировании тяжелого и интенсивного движения на этой стадии
строительства. Для применения решения в других областях требуется
специальное техническое обоснование.
5.1.6. Защитно-армирующие прослойки из нетканых
геосинтетических материалов, выполняющие в отдельных случаях также
функции водоотвода (гидроизоляции), применяют при укреплении
обочин с целью снижения расхода других строительных материалов,
усиления конструкции укрепления, защиты его от водной эрозии, а
рабочего слоя земляного полотна - от дополнительного увлажнения
поверхностными водами, усиления прикромочной зоны дорожной одежды.
Основные варианты конструктивных решений представлены на рис.
5.4:
- если ГМ имеют небольшую водопроницаемость (соизмеримую с
водопроницаемостью песчаных грунтов) или нет необходимости в
выполнении ими функций дренирующего (гидроизолирующего) и
защитного от водной эрозии слоя, целесообразно укладывать ГМ лишь
в пределах краевой укрепительной полосы с небольшим запасом
(ширина укладки ГМ В = В + 0,2 м) - рис. 5.4 "а";
см 1
- если ГМ выполняют функцию дренирующего слоя, а земляное
полотно представлено связными грунтами, которые подвергаются
повышенному увлажнению и имеют высокую деформативность в отдельные
периоды года, ГМ укладывают непосредственно на поверхность
земляного полотна по всей ширине обочины с выводом его на откос
(рис. 5.4 "б"). Также укладывают ГМ и в качестве водонепроницаемых
экранов при необходимости дополнительной гидроизоляции грунтов
земляного полотна, если покрытие укрепления обочины
водопроницаемо;
- если возможна водная эрозия укрепления обочины или ее части
(остановочная полоса), с которой, как правило, начинается размыв
откоса, ГМ укладывают на всю ширину обочины с выводом на откос, в
том числе и на всю его плоскость (рис. 5.4 "в") с отсыпкой на его
поверхность растительного грунта или соответствующего материала. В
этом случае возможна укладка ГМ с уклоном в сторону проезжей части
и выводом на поверхность обочины у бровки откоса (рис. 5.4 "г"),
если это не будет способствовать дополнительному увлажнению
земляного полотна (под ГМ расположен дренирующий грунт).
При необходимости применяют различные комбинации размещения ГМ
в пределах обочины (рис. 5.4 "д").
5.2. Назначение конструктивных решений
5.2.1. Назначение и расчетное обоснование конструктивных
решений дорожных одежд с прослойками ГМ в нижних слоях выполняют в
следующем порядке:
- предварительно выполняют расчет и назначение дорожной одежды
в соответствии с требованиями действующих нормативных документов
(ОДН 218.046-01 и др.);
- в зависимости от ставящихся целей с учетом рекомендации по
условиям применения (п. 5.1 настоящих Рекомендаций), назначают
конструктивное решение, включающее дополнительный слой (прослойку)
из ГМ в предварительно назначенную дорожную одежду;
- с учетом функций, которые должна выполнять прослойка из ГМ в
данном решении, в соответствии с требованиями к ГМ (раздел 3 и
дополнительные требования п. п. 5.1.2 - 5.1.5) предварительно
подбирают конкретную марку ГМ, используя справочные данные, в том
числе данные Приложения 1 настоящих Рекомендаций;
- проводят проверку прочности предварительно подобранной марки
ГМ (п. 5.2.2);
- уточняют конструктивное решение (п. 5.2.3).
5.2.2. Оценку (проверку) прочности ГМ выполняют на действие
эксплуатационной нагрузки с учетом потери прочности в процессе
эксплуатации и на действие строительной нагрузки. Оценку
(проверку) прочности выполняют в соответствии с критерием:
_______
1,9 Р Е эпсилон / Е <= К R , (5.1)
о р общГМ р р
где:
Р - удельное давление от колеса расчетного автомобиля, МПа;
о
Е - условный модуль деформации ГМ, Н/см;
р
Е - модуль упругости лежащих под ГМ грунтовых слоев, МПа;
общГМ
_______
эпсилон - безразмерный параметр (Приложение 4, табл. п.4.2);
R - прочность ГМ при растяжении, Н/см;
р
К = К / m, где m = 1,2 (вводится при укладке ГМ на контакте
р
крупнофракционный материал - грунт), К - коэффициент снижения
прочности ГМ в процессе эксплуатации, принимаемый по опытным
данным или при их отсутствии по зависимости (3.1). При оценке
прочности на строительные нагрузки принимают К = 1,0.
5.2.3. Уточнение предварительно принятого конструктивного
решения выполняют:
- в части применяемой марки ГМ - по результатам оценки
(проверки) прочности ГМ; при несоблюдении условия 5.1 необходимо
использовать ГМ большей прочности или из иного сырья;
- в части конструкции и толщины слоев дорожной одежды: для
защитно-дренирующих прослоек - по п. п. 5.2.4 - 5.2.5; для
защитно-армирующих прослоек - по п. п. 5.2.6 - 5.2.8; для
трещинопрерывающих прослоек - по п. 5.2.9; для армирующих прослоек
в слоях асфальтобетона - по п. 5.2.10.
5.2.4. При применении общего конструктивного решения по п.
5.1.2 (защитно-дренирующие прослойки из нетканых иглопробивных
материалов) расчет дренирующего слоя, исходя из варианта его
работы на поглощение, выполняют по п. 5.13 ОДН 218.046-01, исходя
из варианта его работы на осушение, - в соответствии с настоящими
Рекомендациями в следующем порядке:
- определяют в соответствии с п. 5.12 ОДН 218.046-01 расчетную
величину притока воды в дренирующий слой q , принимая при этом
р
значение коэффициента гидрологического запаса К = 1;
- определяют по номограмме рис. 5.5 "а", "б" расчетную глубину
фильтрационного потока h в зависимости от величины q , длины
р р
пути фильтрации l , поперечного уклона земляного полотна i,
ф
коэффициента фильтрации песка дренирующего слоя К и расчетного
р фп
значения коэффициента фильтрации ГМ К ;
фг
- определяют по номограмме рис. 5.6 "а" степень увлажнения С
у
в зависимости от значений i и h / l ;
р ф
- определяют толщину слоя, полностью насыщенного водой, h
нас
по номограмме рис. 5.6 "б" и вычисляют толщину песчаного
дренирующего слоя h для случая устройства под ним
д
защитно-дренирующей прослойки из ГМ:
h = h + h , (5.2)
д нас зап
где h - 0,18 м для мелких песков, 0,14 м для песков средней
зап
крупности, 0,10 м для крупных песков.
р
За расчетное значение коэффициента фильтрации ГМ К
фг
принимают коэффициент фильтрации в плоскости полотна ГМ с учетом
р
его снижения в период эксплуатации. Порядок определения К
фг
следующий:
- по номограмме рис. 5.7 определяют величину вертикальных
нормальных напряжений сигма от расчетной транспортной нагрузки на
n
уровне земляного полотна;
- по табл. п.4.4 Приложения 4 в зависимости от сигма и i
n
оценивают значение коэффициента фильтрации ГМ на начало периода
с
стабилизации заиления К ;
фг
- по табл. п.4.7 Приложения 4 принимают значение времени
работы дренажа в расчетный период t ;
г
- вычисляют общее число приложений транспортной нагрузки N
общ
за требуемый период эксплуатации Т, годы:
N = N t Т, (5.3)
общ р г
где N - величина приведенной интенсивности по п. 3.22 ОДН
р
218.046-01;
- по табл. п.4.5 Приложения 4 определяют число нагружений на
момент стабилизации заиления N ;
с
р
- вычисляют значение К :
фг
-b(N -N )
р с общ с
К = К е , (5.4)
фг фг
где b - коэффициент, учитывающий интенсивность протекания
процесса заиления в период его стабилизации (рис. 5.8). Значение
-b(N -N )
общ с
е может быть найдено по табл. п.4.6 Приложения 4.
р
Значение К должно быть не менее 20 м/сут. Если данное
фг
условие не соблюдается, следует применять ГМ с большей
водопроницаемостью или предусмотреть устройство под ГМ
технологического песчаного слоя минимальной толщины.
5.2.5. Если определяющим при расчете дренирующего слоя из
песка с коэффициентом фильтрации 1 - 2 м/сут. является вариант его
работы на осушение, значение расчетной влажности грунтов рабочего
слоя земляного полотна при устройстве защитно-дренирующих прослоек
из ГМ может быть уменьшено на 0,03W для суглинков и на 0,06W
т т
для супесей с соответствующим повышением механических
характеристик грунтов и последующим уточнением конструкции по
результатам расчета дорожной одежды на прочность.
5.2.6. При устройстве защитно-армирующих (защитных) прослоек
под нижним слоем основания дорожной одежды (общее конструктивное
решение по п. 5.1.3) в зависимости от параметров предварительно
назначенной дорожной одежды (п. 5.2.1) и исходных данных, на
основе которых выполнено назначение, расчетное уточнение
параметров дорожной одежды:
- не выполняют или выполняют частично, уточняя расчетное
значение влажности грунтов рабочего слоя земляного полотна (п.
5.2.7);
- выполняют с корректировкой толщин слоев дорожной одежды или
без корректировки (п. 5.2.8).
5.2.7. Защитные прослойки из нетканых геотекстильных
материалов, отвечающих требованиям п. 3.2 настоящих Рекомендаций,
назначают конструктивно, без корректировки расчетов дорожной
одежды на прочность, выполненных в соответствии с ОДН 218.046-01,
в случаях:
- их устройства над дополнительным слоем основания из
однородного песка взамен требуемого в этом случае защитного слоя
из минеральных материалов (гравийно-песчаных, щебеночно-песчаных
смесей, укрепленного цементом песка, крупного песка) толщиной 10
см при степени неоднородности песка (по ГОСТ 25100) 2 - 3 и 15 -
20 см при степени неоднородности песка менее 2;
- их устройства между слоем несущего основания из
крупнопористого материала (щебня, гравия, шлака) и дополнительным
слоем основания из песка капитальных дорожных одежд на дорогах
I - III категорий с тяжелым и интенсивным движением или при
повышенном увлажнении грунтов рабочего слоя земляного полотна
(значение расчетной влажности грунта W превышает значение
р
оптимальной влажности W более, чем на 0,1 - 0,15W );
о т
- их устройства между слоем основания из крупнопористого
материала и грунтом рабочего слоя земляного полотна капитальных
дорожных одежд на дорогах I - III категорий;
- их устройства между слоем основания из крупнопористого
материала и грунтом рабочего слоя земляного полотна облегченных
дорожных одежд на дорогах не ниже IV категории при повышенном
увлажнении грунтов рабочего слоя земляного полотна (W - W >=
р о
0,1 - 0,15).
Частичное расчетное уточнение параметров дорожной одежды в
этих случаях необходимо при использовании общего конструктивного
решения по рис. 5.1 "в" и рис. 5.2 "г". Его выполняют в условиях
1 - 2 схем увлажнения во II и III дорожно-климатических зонах,
снижая значение W на 0,04W , и, соответственно, увеличивая
р т
показатели механических свойств грунтов, используемых в расчетах
на прочность.
Возможны другие случаи конструктивного назначения защитных
прослоек из нетканых геотекстильных ГМ, отраженные в действующих
нормативно-технических документах или обоснованные технически для
конкретного проектного решения с учетом положений п. 1.9 настоящих
Рекомендаций.
5.2.8. При применении в основании дорожных одежд
защитно-армирующих прослоек из геотекстильных материалов,
отвечающих требованиям п. 3.2, результаты расчетного уточнения
выражаются в изменении (снижении) толщин отдельных слоев дорожной
одежды или увеличении срока службы дорожной одежды. Изменение
(снижение) толщин отдельных слоев дорожной одежды возможно для
дорожных одежд с покрытиями переходного типа или для дорожных
одежд облегченного типа с усовершенствованными покрытиями (из
черного щебня, из щебня, обработанного вяжущим по способу
пропитки, из крупнообломочных материалов, из обработанных
комплексным вяжущим песчаных и супесчаных грунтов) на дорогах IV
категории, при стадийном строительстве - на дорогах III категории.
Для примерной оценки на стадии предварительного назначения
конструктивных решений могут быть использованы данные табл. 5.1 по
относительному снижению ДЕЛЬТА h толщины слоя щебеночного
основания, назначенной на основе проектирования дорожной одежды
облегченного и переходного типов по ОДН 218.046-01 за счет его
армирования ГМ.
Таблица 5.1
-----T-----------------------------------------------------------¬
¦Н,см¦ ДЕЛЬТА h, % при Е (МПа): ¦
¦ ¦ общГМ ¦
¦ +-------------------T------------------T--------------------+
¦ ¦ 45 ¦ 55 ¦ 65 - 80 ¦
+----+-------------------+------------------+--------------------+
¦20 ¦25 - 35 ¦23 - 32 ¦21 - 28 ¦
¦30 ¦21 - 29 ¦18 - 28 ¦17 - 26 ¦
¦40 ¦12 - 16 ¦11 - 15 ¦11 - 14 ¦
L----+-------------------+------------------+---------------------
Примечания:
1. Большие значения - для дорожных одежд переходного типа при
армировании ГМ с условным модулем деформации Е >= 300 Н/см,
р
меньшие - для облегченных дорожных одежд при армировании ГМ с
Е >= 600 Н/см.
р
2. Н - суммарная толщина слоев дорожной одежды над ГМ.
Окончательно корректировку толщины слоя основания (других
слоев дорожной одежды) выполняют на основе расчетов прочности по
критериям ОДН 218.046-01 с введением в них за счет прослойки ГМ,
коэффициентов усиления альфа, назначенных по Приложению 4, табл.
п.4.3 в зависимости от общей толщины слоев дорожной одежды над
прослойкой Н, значения их средневзвешенного модуля упругости Е и
ср
общего модуля упругости на поверхности грунтовых слоев под ГМ Е =
о
Е . С учетом коэффициента альфа указанные критерии принимают в
общГМ
следующем виде (обозначения даны по ОДН 218.046-01, условия 3.9,
3.11, 3.15).
При расчете по допускаемому упругому прогибу:
тр
Е / Е К альфа. (5.5)
об min пр
При расчете по сдвигоустойчивости:
тр
Т <= Т' К . (5.6)
пр пр
При расчете монолитных слоев на растяжение при изгибе:
тр
сигма' < R / К . (5.7)
г N пр
Определение Т' выполняют аналогично определению предельных
пр
активных напряжений сдвига Т (п. 3.3.5 ОДН 218.046-01)с учетом
пр
следующих положений:
- величину коэффициента К (в обозначении п. 3.35 ОДН
д
218.046-01) принимают по п. 3.35 ОДН 218.046-01 при укладке на
границе "основание - песчаный слой" защитно-армирующей прослойки
из геотекстильного материала, отвечающего требованиям п. п. 3.2,
3.3 настоящих Рекомендаций;
- величину коэффициента К при расчете сопротивления сдвигу в
д
грунте земляного полотна принимают равным 1,5 при укладке на
границе "дополнительный слой основания - земляное полотно"
защитной прослойки из нетканого иглопробивного материала,
отвечающего требованиям п. А3 (п. А2 для защитной и одновременно
дренирующей прослойки) и имеющего толщину не менее 3,5 мм.
При определении сигма' в качестве Е (в обозначении рис.
г об осн
3.4 ОДН 218.046-01) используют его повышенное значение Е ,
об осн ГМ
получаемое перерасчетом конструкции сверху-вниз при модуле
упругости на поверхности конструкции Е = Е / альфа.
общ альфа общ
Независимо от результатов расчетов толщины слоев дорожной
одежды должны быть не менее величин, указанных в СНиП 2.05.02-85
п. 7.24 (для случая устройства армированного щебеночного основания
на песчаном слое минимальная толщина слоя основания может быть
принята равной 12 см).
При использовании защитно-армирующих прослоек для усиления
дорожной одежды без изменения толщин ее слоев соответствующее
увеличенное значение срока службы (межремонтного срока) Т по
ГМ
сравнению с нормативным Т определяют по зависимости:
Т-1
Т lg(N / N q m + 1)
р ГМ р
Т = ---------------------------, (5.8)
ГМ Т-1
lg(q m + 1)
где:
m - коэффициент, зависящий от типа покрытия (0,833 - для
усовершенствованных капитальных, 0,676 - для облегченных и 0,585 -
для переходных);
q - коэффициент роста интенсивности движения;
N - приведенная расчетная интенсивность движения,
р
соответствующая проектному модулю упругости Е ;
общ
N - приведенная возможная интенсивность движения (N >
рГМ р ГМ
N ).
р
Значения N и N определяют по п. 3.2.2 ОДН 218.046-01.
р ГМ р
Уточнение параметров дорожных одежд с нижними слоями,
армированными георешетками, выполняют на основе специальных
методик в рамках индивидуального проектирования.
5.2.9. При применении трещинопрерывающих прослоек из нетканых
геотекстильных ГМ для случая ремонта (реконструкции) существующей
дорожной одежды, покрытия которой имеют повреждения (разрушения)
температурного характера (общее конструктивное решение по п.
5.1.4), независимо от расчетов усиления в соответствии с ВСН
52-89, минимальную толщину асфальтобетонного слоя (слоев) на
блочном основании (имеющемся асфальтобетонном покрытии)
рекомендуется назначать в соответствии с табл. 5.2 настоящих
Рекомендаций. Эти же минимальные значения могут быть приняты для
случая строительства, если предусмотрен верхний слой основания из
материалов, укрепленных цементом. Корректировка минимальных
значений толщин асфальтобетонного слоя (слоев) допустима на
основании специальных расчетов на температурную трещиностойкость
других действующих документов.
Таблица 5.2
----------T--------T--------------------------------------------------------------------------------------¬
¦Дорожно- ¦Тип ас- ¦ Минимальная толщина асфальтобетонных слоев на блочном основании при устройстве ¦
¦климати- ¦фальто- ¦ трещинопрерывающих прослоек из ГМ на автомобильных дорогах категорий ¦
¦ческая ¦бетонной+----------------------------T----------------------------T----------------------------+
¦зона и ¦смеси ¦ I, II ¦ III ¦ IV ¦
¦подзона ¦покрытия+----------------------------+----------------------------+----------------------------+
¦ ¦(верхне-¦ при использовании битумов для покрытия: ¦
¦ ¦го слоя)+-----T------T-------T-------T-----T------T-------T-------T-----T------T-------T-------+
¦ ¦ ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦ БНД ¦
¦ ¦ ¦60/90¦90/130¦130/200¦200/300¦60/90¦90/130¦130/200¦200/300¦60/90¦90/130¦130/200¦200/300¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦ 10 ¦ 11 ¦ 12 ¦ 13 ¦ 14 ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦I ¦А ¦16 ¦15 ¦13 ¦12 ¦15 ¦14 ¦12 ¦11 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦ 1 ¦Б ¦- ¦16 ¦15 ¦13 ¦- ¦15 ¦13 ¦12 ¦13 ¦12 ¦11 ¦9 ¦
¦ ¦В ¦- ¦- ¦16 ¦- ¦- ¦- ¦15 ¦12 ¦- ¦12 ¦11 ¦10 ¦
¦ ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦12 ¦11 ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦Северная ¦А ¦- ¦16 ¦14 ¦12 ¦- ¦- ¦13 ¦11 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦и цент- ¦Б ¦- ¦- ¦15 ¦13 ¦- ¦- ¦- ¦12 ¦- ¦- ¦12 ¦11 ¦
¦ральная ¦В ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦11 ¦10 ¦
¦части ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦11 ¦
¦подзоны ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦I ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ 2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦Южная ¦А ¦13 ¦11 ¦10 ¦10 ¦13 ¦11 ¦10 ¦9 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦часть ¦Б ¦- ¦13 ¦11 ¦- ¦- ¦13 ¦11 ¦10 ¦11 ¦9 ¦9 ¦8 ¦
¦подзоны ¦В ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦12 ¦- ¦- ¦10 ¦9 ¦8 ¦
¦I ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦10 ¦- ¦
¦ 2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦Северная ¦А ¦13 ¦12 ¦11 ¦10 ¦13 ¦11 ¦10 ¦9 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦и цент- ¦Б ¦- ¦13 ¦12 ¦- ¦- ¦13 ¦12 ¦10 ¦11 ¦9 ¦9 ¦8 ¦
¦ральная ¦В ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦13 ¦- ¦- ¦10 ¦9 ¦8 ¦
¦части ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦10 ¦9 ¦
¦подзоны I¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦Южная ¦А ¦11 ¦10 ¦10 ¦9 ¦11 ¦10 ¦9 ¦9 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦часть ¦Б ¦13 ¦11 ¦11 ¦10 ¦13 ¦11 ¦10 ¦9 ¦9 ¦8 ¦6 ¦6 ¦
¦подзоны I¦В ¦- ¦12 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦11 ¦10 ¦10 ¦9 ¦8 ¦6 ¦
¦ ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦10 ¦- ¦10 ¦9 ¦8 ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦II ¦А ¦10 ¦9 ¦8 ¦7 ¦9 ¦8 ¦6 ¦5 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦ 1 ¦Б ¦11 ¦10 ¦9 ¦8 ¦10 ¦9 ¦8 ¦6 ¦8 ¦8 ¦6 ¦5 ¦
¦ ¦В ¦12 ¦11 ¦10 ¦9 ¦11 ¦10 ¦9 ¦8 ¦9 ¦9 ¦8 ¦6 ¦
¦ ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦10 ¦10 ¦9 ¦8 ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦II ¦А ¦13 ¦12 ¦11 ¦10 ¦13 ¦12 ¦10 ¦9 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦ 2 ¦Б ¦- ¦13 ¦12 ¦- ¦- ¦13 ¦11 ¦10 ¦11 ¦9 ¦9 ¦8 ¦
¦ ¦В ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦12 ¦- ¦- ¦10 ¦9 ¦8 ¦
¦ ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦10 ¦9 ¦
+---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+
¦III ¦А ¦11 ¦10 ¦10 ¦9 ¦11 ¦10 ¦9 ¦9 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦ ¦Б ¦13 ¦11 ¦11 ¦10 ¦12 ¦11 ¦10 ¦9 ¦9 ¦8 ¦6 ¦6 ¦
¦ ¦В ¦- ¦12 ¦- ¦- ¦- ¦12 ¦11 ¦10 ¦10 ¦9 ¦8 ¦6 ¦
¦ ¦Г ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦10 ¦9 ¦8 ¦
L---------+--------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+-------+-----+------+-------+--------
Примечания:
1. Уточнение дорожно-климатических подзон представлено в
Приложении 4, табл. п.4.8.
2. Значения рекомендуемых минимальных толщин могут быть
уменьшены в 1,08 раза при расстоянии между температурными
трещинами 8 м и более.
3. При использовании в составе асфальтобетона ПБВ значения
рекомендуемых минимальных толщин могут быть уменьшены:
в 1,3 раза - для подзоны II,
в 1,2 раза - для подзоны I (южная часть) и зоны III,
1
в 1,15 раза - для остальных подзон зон I и III.
При расчете лежащих над трещинопрерывающей прослойкой из ГМ
монолитных слоев на растяжение при изгибе необходимо учитывать
возможное увеличение растягивающих напряжений при изгибе. Такое
увеличение связано с дополнительным прогибом лежащих над ГМ
монолитных слоев вследствие сжатия самого геотекстильного
материала. Расчет в этом случае ведут по ОДН 218.046-01 (см. п. п.
3.38 - 3.43), но полное растягивающее напряжение сигма' принимают
равным:
сигма' = сигма К , (5.9)
г г ГМ
где К - коэффициент, зависящий от компрессионных
ГМ
характеристик ГМ, обработанного битумом. При отсутствии
обоснованных экспериментально данных для нетканых ГМ толщиной
1,5 - 2 мм и поверхностной плотностью 150 - 200 г/кв. м значение
К может быть принято равным 1,3, при меньших значениях толщины и
ГМ
поверхностной плотности К = 1,15.
ГМ
5.2.10. При применении армирующих прослоек на основе геосеток
из стекло- (базальтового) волокна для случая ремонта
(реконструкции) существующей дорожной одежды, покрытия которой
имеют повреждения (разрушения) температурного характера (общее
конструктивное решение по п. 5.1.4), независимо от расчетов
усиления минимальную толщину асфальтобетонного слоя (слоев) на
блочном основании (имеющемся асфальтобетонном покрытии)
рекомендуется назначать в соответствии с табл. 5.2 настоящих
Рекомендаций. Корректировка минимальных значений толщин
асфальтобетонного слоя (слоев) допустима на основании специальных
расчетов на температурную трещиностойкость других действующих
документов.
Выбор конструктивного решения (геосетка под верхним слоем
покрытия или геосетка на блочном основании под слоями покрытия)
следует осуществлять в зависимости от климатических условий района
строительства и конструктивных особенностей дорожной одежды
(соотношения толщин блочного основания h и толщин слоев
б
устраиваемого над ними покрытия SUM h). Решение с укладкой
арматуры под верхний слой покрытия целесообразно при соотношениях
SUM h / h < 1, < 0,9 и < 0,8 в условиях соответственно дорожно-
б
климатических зон (подзон) I (II ), II , III.
1 2
При устройстве армирующей прослойки из геосетки
непосредственно на блочном основании методика проверки слоев
покрытия на сопротивление растяжению при изгибе от действия
транспортной нагрузки ОДН 218.046-01 должна быть скорректирована
<*>.
--------------------------------
<*> Рекомендации по расчету и технологии устройства
оптимальных конструкций дорожных одежд с армирующими прослойками
при строительстве, реконструкции и ремонте дорог с
асфальтобетонными покрытиями. ГП Росдорнии. М., Информавтодор,
1993.
5.3. Технология производства работ
5.3.1. Введение в слои дорожной одежды прослоек из
геосинтетических материалов не вносит существенных изменений в
обычную технологию производства работ. Определенные особенности
связаны лишь с устройством слоев, непосредственно контактирующих с
прослойкой и введением дополнительной операции по укладке ГМ.
Последняя операция ввиду технологичности ГМ, удобной формой их
поставки обычно не сдерживает строительный поток (см. п. 4.3.8). В
связи с этим принимаемая длина захватки не связана обычно с
укладкой ГМ, но желательно соблюдать кратность длины захватки
длине материала в рулоне.
5.3.2. Общие технологические схемы выполнения работ приведены
на рис. 5.9 применительно к устройству защитно-дренирующих
прослоек под песчаным дренирующим слоем, на рис. 5.10 - к
устройству защитно-армирующих или защитных прослоек под нижним
слоем основания и на рис. 5.11, 5.12 - к устройству
трещинопрерывающих прослоек в слоях асфальтобетонного покрытия.
5.3.3. Операции, связанные с устройством прослоек из ГМ в
нижних слоях дорожной одежды, включают в себя:
- подготовку грунтового основания под укладку;
- укладку и крепление ГМ;
- отсыпку вышележащего слоя.
Таблица 5.3
|
