Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог

4. УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ

     
Общие положения

4.1. Уплотнение грунта, из которого сооружается земляное полотно, является важным технологическим процессом, в результате которого достигаются расчетная прочность, устойчивость и стабильность дорожной конструкции.

Возведение насыпей без послойного уплотнения грунтов (катками, трамбовками и др.) допускается в особых случаях: на болотах (ниже поверхности болота); в водоемах (подводная часть); методом гидронамыва, из барханных песков. В перечисленных случаях в проекте должно быть указано, каким методом вместо послойного уплотнения обеспечивается требуемая стабильность насыпного грунта.

4.2. Плотность грунта оценивается коэффициентом уплотнения , который представляет собой отношение фактической плотности грунта к максимальной стандартной плотности данного грунта (ГОСТ 22733-77. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности).

В земляном полотне автомобильных дорог коэффициент уплотнения грунтов не должен быть ниже значений, приведенных нормах проектирования автомобильных дорог (приложение 5). В IV и V дорожно-климатических зонах проектом может быть предусмотрено уплотнение слоев насыпи выше максимальной стандартной плотности.

4.3. Отсыпка грунта в насыпь производится, как правило, от краев к середине слоями на всю ширину земляного полотна, включая откосные части. В целях уплотнения грунта в краевых частях, прилегающих к откосу, ширина отсыпки  (см. п.3.39) может быть больше проектного очертания насыпи на 0,3-0,5 м с каждой стороны. Непосредственно перед началом работ по укреплению откоса излишний грунт снимают при планировке откосов и перемещают для досыпки обочин, устройства съездов, рекультивации дорожной полосы.

Насыпь не уширяют при отсыпке из крупнообломочных и песчаных грунтов, не изменяющих существенно объема при уплотнении, а также при сооружении высоких насыпей, где уплотнение откосов предусмотрено в качестве отдельной операции, или насыпей с откосами 1:2 и положе.

Каждый слой разравнивают с учетом продольного уклона поверхности насыпи. В поперечном сечении поверхность слоя планируется под односкатный или двускатный профиль с уклоном к бровке 20-40‰. Поверхность каждого слоя должна быть выровнена так, чтобы после уплотнения на ней не было углублений или возвышений более 50 мм и чтобы во время дождя не образовывались лужи. Ровность поверхности слоев проверяют визирками или нивелированием.

4.4. Каждый последующий проход уплотняющей машины по одному следу не следует делать до тех пор, пока вся ширина земляного полотна не будет перекрыта следами предыдущего прохода уплотняющей машины (на насыпях шириной более 20 м допускается продольное деление захваток). Особое внимание должно быть уделено уплотнению грунта на участках съездов и въездов на дорогу (на длине 15-20 м по обе стороны) и на концевых участках, в местах их примыкания к участкам, отсыпанным при сосредоточенных работах.

4.5. Для уплотнения связных грунтов возможно применять катки на пневматических шинах, кулачковые и решетчатые прицепные катки; для уплотнения несвязных грунтов следует использовать вибрационные и виброударные машины, катки на пневматических шинах.

Уплотнение рыхлых, особенно глинистых, грунтов следует производить двумя видами машин: предварительное уплотнение (прикатка) массой 6-12 т и окончательное уплотнение - массой более 25 т.

В процессе предварительного уплотнения более легкими машинами следует выполнять до 30-40% общего потребного количества проходов.

4.6. Наибольшая плотность грунта может быть достигнута при применении машин, обеспечивающих максимальное, допустимое по условиям прочности данного грунта, контактное давление на поверхности (табл.4.1). Контактные давления на протяжении всего процесса уплотнения должны быть близки к пределу прочности грунта. При превышении предела прочности могут возникнуть явления местного разупрочнения (волнообразование перед колесами катков, выдавливание грунта в стороны при трамбовании). При  недостаточных контактных давлениях высокая плотность также не может быть достигнута ни уменьшением толщины слоя, ни увеличением числа повторно прилагаемых нагрузок.

Таблица 4.1

Примечание. Значения пределов прочности соответствуют грунтам с коэффициентом уплотнения 0,95 при оптимальной влажности.

4.7. Требуемая плотность грунтов может быть достигнута при влажности, отличающейся от оптимальной не более, чем указано в табл.4.2.

Таблица 4.2

Рекомендации по технологии сооружения земляного полотна из грунтов с влажностью, более указанной в табл.4.2, даны в гл.8.

4.8. При влажности менее допустимой (см. табл.4.2) несвязные и малосвязные грунты рекомендуется увлажнять в отсыпанном слое незадолго перед уплотнением. Связные грунты, в которых перераспределение влаги идет медленнее, лучше увлажнять на месте разработки (в карьере, выемке, резерве) после разрыхления. Для увлажнения грунта можно применять поливо-моечные машины, разливая воду в несколько приемов. При поливке на месте верхний увлажненный слой до уплотнения следует перемешать вспахиванием или глубоким боронованием.

В районах с систематическим дефицитом влаги в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по влагонакоплению (снегозадержание, водосборы) и получению воды для полива (устройство скважин, подготовка водоемов, установка насосов и т.п.) в местах выполнения земляных работ.

4.9. При интенсивных кратковременных дождях, приводящих к переувлажнению грунта, отсыпку и уплотнение связных грунтов следует прекращать до их просыхания. В этом случае принимают меры к ускорению просушивания грунта (рыхление, перевалка грейдерами, бульдозерами и т.п.). Допускается удалять верхний переувлажненный после дождя слой грунта в отвал с последующим его использованием в других местах.