МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по проектированию и устройству теплоизоляционных слоев дорожной одежды из пенополистирольных плит "Пеноплэкс"

УТВЕРЖДЕНО распоряжением N ОС-35-р от 20.12.2000.

ВНЕСЕНЫ изменения*.

Изменения* внесены изготовителем базы данных..  

_______________

*  Текст изменений см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

Предисловие

Настоящие Методические рекомендации разработаны ФГУП "Союздорнии".

Методические рекомендации разработаны в развитие ОДН 218.046-00* "Проектирование нежестких дорожных одежд", а также в развитие ВСН 84-89 "Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты". Методические рекомендации предназначены для обеспечения возможности накопления практического опыта применения термоизолирующих прослоек из экструзионного пенопласта "Пеноплэкс" в конструкциях дорожных одежд в условиях опытного строительства.

_______________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать ОДН 218.046-01, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Пособие разработали:

д-р технич. наук, проф. В.Д.Казарновский,

д-р геолого-минерал. наук, проф. С.Е.Гречищев,

к.т.н. Е.С.Пшеничникова

при участии инж. Н.И.Черновой и к.т.н. И.В.Лейтланд.

Предполагается, что реализация настоящих Методических рекомендаций как в части проектирования, так и строительства будет осуществляться при научном сопровождении, в рамках которого будут предусмотрены последующие наблюдения за построенными конструкциями в процессе их эксплуатации.

Замечания, пожелания и возникающие вопросы по Методическим рекомендациям просьба направлять по адресу: 143900, г.Балашиха-6, Московская обл., ш.Энтузиастов, 79, Союздорнии

     1. Общие положения

1.1. Термоизолирующие прослойки из "Пеноплэкса" в конструкции дорожной одежды могут применяться:

- как альтернатива устройству традиционных морозозащитных слоев для снижения деформаций пучения при промерзании конструкции, в которой в пределах глубины промерзания имеются пучинистые грунты;

- как альтернатива устройству повышенных насыпей или устройству термоизоляции из торфа в зоне вечной мерзлоты, обеспечивающих реализацию I-го принципа проектирования - сохранения вечномерзлого грунта в основании (или теле) насыпи с исключением просадок полотна при оттаивании его основания (или ее мерзлой части).

1.2. Первое направление использования термоизолирующей прослойки может быть реализовано на дорогах общей сети и ведомственных дорогах в любой дорожно-климатической зоне при наличии сезонного промерзания-оттаивания грунтов с повышенной пучинистостью.

Второе направление может быть реализовано на дорогах общей сети и ведомственных дорогах только в зоне вечной мерзлоты или в специальных проектных решениях, рассчитанных на особые условия строительства и эксплуатации дороги (временные дороги, спецдороги и т.п.).

1.3. Эффект от применения теплоизолирующего слоя, используемого для снижения морозного пучения, может быть получен за счет:

- уменьшения объема качественных материалов, используемых в дорожной одежде для обеспечения ее морозоустойчивости;

- возможности использования в верхней части земляного полотна местных пучинистых грунтов (без их замены);

- повышения долговечности конструкции вследствие исключения периодически возникающих деформаций морозного пучения;

- возможности понижения рабочих отметок насыпей на участках, где при традиционных конструкциях действуют ограничения СНиП по минимальному возвышению насыпи над уровнем подземных или поверхностных вод, а также над уровнем земли;

- понижения расчетной влажности грунта земляного полотна и соответствующего повышения расчетных значений прочностных характеристик грунта за счет снижения влагонакопления при процессе морозного пучения;

- снижения требуемой толщины дренирующего слоя за счет исключения поступления воды снизу при оттаивании земляного полотна.

1.4. Эффект от применения теплоизолирующего слоя для предотвращения оттаивания грунта, используемого в конструкции в мерзлом состоянии в зоне вечной мерзлоты, может быть получен за счет:

- уменьшения объемов привозных грунтов при сооружении земляного полотна по I-му принципу (сохранение мерзлого грунта);

- обеспечения возможности использования в земляном полотне грунтов с любой степенью увлажнения в виде мерзло-комковатого материала;

- обеспечения возможности уменьшения рабочих отметок насыпей, сооружаемых по I-му принципу в зоне вечной мерзлоты с соответствующим уменьшением объемов земляных работ;

- исключения необходимости замены грунта в основании дорожной одежды в выемке;

- повышения надежности и долговечности дорожной конструкции, запроектированной по I-му принципу;

- сокращения затрат на уплотнение грунтов при сооружении насыпей;

- снижения экологического ущерба при строительстве дорог в северных районах.

1.5. Конструктивные решения с использованием термоизолирующих прослоек должны быть обоснованы соответствующими расчетами, указанными в настоящих Методических рекомендациях.

     2. Обеспечение морозоустойчивости дорожной конструкции при сезонном промерзании с помощью термоизолирующего слоя из "Пеноплэкса"

     2.1. Условия морозоустойчивости дорожной конструкции (по ОДН 218.046-00)

2.1.1. Морозоустойчивость дорожной конструкции оценивается по величине ее морозного пучения. Морозоустойчивость конструкции считается обеспеченной при условии:

,                                                                                                  (1)

где - расчетная величина морозного пучения конструкции;

- допустимая величина морозного пучения, устанавливаемая по табл.1.1.

Таблица 1.1
(Табл.4.3 ОДН 218.046-00)

     2.2. Расчет величины морозного пучения конструкции

2.2.1. Специальные мероприятия по снижению или исключению морозного пучения конструкции (включая устройство теплоизолирующих слоев) должны рассматриваться в тех случаях, когда определенная расчетом величина морозного пучения конструкции превышает допустимые значения, указанные в табл.1.1.

2.2.2. Для определения расчетной величины морозного пучения конструкции могут быть использованы методики, предусмотренные в ОДН 218.046-00 и представленные в приложении 1:

- методика, основанная на использовании осредненной для заданных условий величины морозного пучения традиционных конструкций, полученной по результатам региональных наблюдений, с введением корректирующих табличных коэффициентов (метод Ленфилиала Союздорнии);

- методика, основанная на использовании непосредственно определяемой экспериментально величины коэффициента влагопроводности грунта (метод проф. И.А.Золотаря).

     2.3. Способы обеспечения морозоустойчивости дорожной конструкции

2.3.1. При несоблюдении условия морозоустойчивости конструкции (см. п.2.1.1) принимают специальные меры для повышения морозоустойчивости, назначаемые на основе технико-экономических расчетов.

2.3.2. Традиционно применяемыми способами повышения морозоустойчивости дорожных конструкций являются:

- использование в рабочем слое взамен местных пучинистых грунтов привозных непучинистых или слабопучинистых грунтов (замена грунта). При выборе грунта учитывают действующую классификацию грунтов по пучинистости (табл.2.1);

- увеличение расстояния от низа дорожной одежды до уровня подземных или поверхностных вод за счет увеличения высоты насыпей или устройства дренажной системы в выемке (осушение земляного полотна);

- устройство морозозащитного слоя из непучинистых грунтов и минеральных материалов, в т.ч. укрепленных малыми дозами минеральных или органических вяжущих;

- устройство основания дорожной одежды из монолитных материалов (типа тощего бетона или зернистых материалов, обработанных минеральными или органическими вяжущими).

Таблица 2.1

Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании (СНиП 2.05.02-85, прил.2, табл.6)

2.3.3. К нетрадиционным способам повышения морозоустойчивости относят способы, предусматривающие использование в конструкции промышленных изделий в виде различного рода прослоек:

- гидроизолирующих (полиэтиленовые пленки, гидроизол и др.);

- капилляропрерывающих;

- теплоизолирующих слоев, снижающих глубину промерзания или полностью исключающих промерзание грунта;

- армирующих прослоек из геотекстиля и геосеток, обеспечивающих повышение равномерности деформаций пучения конструкции.

Теплоизолирующие слои могут устраиваться из различных материалов, как естественных (торф), так и искусственных (материалы с пониженной теплопроводностью, в том числе пенопласты различных типов, отвечающие определенным требованиям).

Теплоизолирующие слои из экструзионных пенопластов применяют для повышения морозоустойчивости дорожной конструкции в особо неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, характерных для 2-го и 3-го типа местности по увлажнению. В зависимости от особенностей конкретного участка возможно либо не допускать промерзания насыпи и ее основания и исключить таким образом морозное пучение грунтов полностью, либо уменьшить глубину промерзания и, соответственно, до допустимой его величины.

В общем случае вид теплоизолирующего материала и параметры теплоизолирующего слоя определяются на основе специальных расчетов и технико-экономических обоснований.

Теплоизолирующие слои из "Пеноплэкса" могут быть применены как в случае насыпей, отсыпанных из пучиноопасных грунтов, так и в выемках, основание которых сложено пучиноопасными грунтами.

     2.4. Расчет и конструирование дорожной одежды с термоизолирующим слоем из плит "Пеноплэкс"

2.4.1. Расчет требуемой толщины термоизолирующего слоя из "Пеноплэкса" при обеспечении морозоустойчивости дорожной конструкции

2.4.1.1. Для расчета требуемой толщины теплоизолирующего слоя могут применяться:

- метод, использующий понятие о термическом сопротивлении конструкции (В.И.Рувинский);