ВСН 49-86/Минавтодор РСФСР Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов

3. ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И НИЖНИХ СЛОЕВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

     3.1. Конструктивные решения

3.1.1. Принимаемые решения по введению в дорожную конструкцию прослоек из рулонных синтетических материалов должны обеспечивать максимальное использование комплекса их эксплуатационных свойств для полной реализации возможностей СМ как армирующих, дренирующих (гидроизолирующих) и защитных элементов.

В зависимости от конкретных условий строительства и ставящихся целей такие прослойки устраивают в верхней части дорожных конструкций (пп.3.1.2-3.1.9) или в нижней части (основании) земляного полотна (пп.3.1.10-3.1.14).

3.1.2. Усиление верхней части земляного полотна, нижних конструктивных слоев дорожной одежды и обочин направлено на повышение прочности дорожной конструкции. Оно может выполняться введением армирующей прослойки СМ тканого и нетканого типов, если их характеристики соответствуют требованиям табл.2.2. Основные конструктивные решения приведены на рис.1.

Рис.1. Прослойки из CM в верхней части дорожных конструкций:

1 - СМ; 2 - дорожная одежда проезжей части; 3 - земляное полотно; 4 - покрытие из железобетонных плит;
5 - укрепление краевой полосы обочины; 6 - укрепление остановочной полосы обочины

3.1.3. При армировании с одновременным улучшением условий дренирования прослойки СМ укладывают на всю ширину земляного полотна на контакте между песчаным дренирующим слоем и грунтом (рис.1, а). При повышенной влажности грунтов земляного полотна возможно устройство одновременно двух прослоек из СМ (на поверхности земляного полотна и на глубине 0,5-0,8 м) с объединением их в обойму (рис.1, б). В таких случаях следует использовать СМ нетканого типа, удовлетворяющие дополнительным требованиям п.5.1.5, а при расчете учитывать положения п.5.2.     

3.1.4. При армировании верхней части дорожных конструкций, если одновременно не ставят цели улучшения условий дренирования, СМ укладывают непосредственно под нижний слой основания дорожной одежды только в пределах ширины проезжей части (рис.1,в). К СМ в этом случае предъявляют дополнительные требования по деформативности (п.3.2.2).

3.1.5. Если основание дорожной одежды представлено крупнофракционным материалом (щебень, гравий, шлак), прослойка СМ дополнительно выполняет защитные функции (см. п.1.3). В этом случае можно не устраивать защитные слои из традиционных дорожно-строительных материалов, рекомендуемых п.2.39 Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа ВСН 46-83, Минтрансстрой СССР. М.: Транспорт, 1985 г. К СМ предъявляют дополнительные требования по сопротивляемости местным повреждениям (см. п.2.2) и деформативности (п.3.2.3).

При небольшой распределяющей способности дорожной одежды (дороги с переходным типом покрытия) и отсутствии необходимости выполнения СМ других функций возможно устройство защитных прослоек только в пределах полос наката (рис.1,  г). Такое решение не следует применять, если грунт под СМ имеет повышенную влажность.

3.1.6. Прослойки СМ в качестве защитных целесообразно использовать также для обеспечения принятой технологии устройства слоя основания - п.3.1.7 (песчаного дренирующего слоя - п.5.1.2), улучшения работы сборных железобетонных покрытий - п.3.1.8.

3.1.7. Защитные прослойки из СМ для обеспечения принятой технологии устройства основания целесообразны в сложных условиях строительства: грунты земляного полотна повышенной влажности, значительная интенсивность движения в период строительства. Они выполняют свои функции только в период строительства дороги и могут создаваться из относительно недолговечных рулонных материалов - несинтетических или включающих в значительном объеме несинтетические компоненты. В частности, защитные прослойки на период строительства могут быть устроены из дешевых рулонных бумажных материалов (приложение 6).

3.1.8. Защитные прослойки из СМ под швами сборных железобетонных плит позволяют исключить выплески песка из-под плит при нарушении его динамической устойчивости, предотвратить размыв песка под швами и кромками покрытия. Полосы СМ, шириной не менее половины ширины плиты, укладывают как под продольные, так и под поперечные швы, причем в последнем случае их выводят на откосную часть (рис.1, д). Следует применять нетканые СМ толщиной более 3,5 мм, с коэффициентом фильтрации более 50 м/сут и прочностью более 70 Н/см.

Прослойки из СМ при двухстадийном строительстве устраивают на второй стадии после завершения консолидации грунта при перекладке плит. На дорогах IV категории они заменяют монтажный слой из песко-цемента и основание из песчано-гравийной смеси при обеспеченной морозоустойчивости конструкции.

3.1.9. Прослойки из СМ для укрепления обочин применяют в качестве армирующих, защитных, дренирующих элементов. Их укладывают только в пределах краевой укрепительной полосы (рис.1, е), если нет необходимости в выполнении ими дренирующих (гидроизолирующих) функций и не ставится задача защиты обочины от эрозии, или в противном случае на всю ширину обочины с выводом на откосную часть (рис.1, ж). Для обеспечения лучших условий работы конструкции укрепления обочины допустимо в отдельных случаях устраивать прослойки СМ с обратным уклоном (рис.1, з), если это не будет способствовать дополнительному увлажнению земляного полотна (например, укладка СМ, водопроницаемых только в направлении, нормальном к плоскости полотен (сетки, тканые CM) - на водопроницаемое основание).

При выборе места расположения СМ в конструкции укрепления обочин (уровень заложения, размещение по ширине) следует учитывать положения пп.3.1.2-3.1.6 Указаний. Если применяемый СМ выполняет функции гидроизолирующей прослойки и занимает не менее 2/3 ширины обочины, при расчете дорожной одежды проезжей части величина расчетной влажности грунтов земляного полотна может быть снижена на 0,04 (в долях от ) во II-III и на 0,02, в IV-V дорожно-климатических зонах.

3.1.10. При строительстве постоянных и временных дорог в районах распространения слабых грунтов (торф, переувлажненные минеральные грунты) целесообразно применение прослоек из СМ в качестве армирующих, дренирующих и защитных элементов в нижней части (основании) насыпей, параметры которых выбираются согласно положениям действующих документов. Их устройство позволяет снизить объемы земляных работ (исключение в ряде случаев необходимости удаления слабых грунтов, сокращение расхода привозных грунтов), обеспечить устойчивость основания и откосов насыпей, сократить сроки консолидации основания дорог. Устройство прослоек также исключает (уменьшает) взаимопроникновение материалов насыпи и грунта основания, улучшает условия отсыпки и уплотнения насыпи, что облегчает технологию производства работ, сокращает потери материала насыпи.

3.1.11. При устройстве насыпей постоянных дорог для решения задачи ускорения консолидации грунтов (уменьшения сроков до устройства покрытия) применяют нетканые иглопробивные СМ толщиной более 3,5 мм (толщина под нагрузкой от веса насыпи не менее 2 мм), отвечающие требованиям по водопроницаемости. Прослойку из СМ устраивают непосредственно на слабом грунте - по всей ширине подошвы насыпи с запасом не менее 1,0 м в каждую сторону (рис.2, а). Полотна СМ укладывают с перекрытием , назначаемым с учетом осадки насыпи (, м), рассчитанной в соответствии с действующими нормативными документами. Ориентировочные значения осадок (м) для насыпей высотой 2-3 м, возводимых на болотах глубиной до 8 м приведены в табл.3.1.    

Рис.2. Прослойки из СМ в нижней части и основании насыпи постоянных (а, б) и временных (в, г, д) дорог:

1 - CM; 2 - насыпь; 3 - слабое основание; 4 - местный грунт (торф); 5 - лежневой настил

Таблица 3.1