книги из ГПНТБ / Марков, Л. А. Контроль качества сооружения земляного полотна автомобильных дорог

В ПОМОЩЬ СТРОИТЕЛЯМ

Л. А. МАРКОВ А. Г. ПОЛУНОВСКИП

КОНТРОЛЬ

КАЧЕСТВА

СООРУЖЕНИЯ

ЗЕМЛЯНОГО

ПОЛОТНА

АВТОМОБИЛЬНЫХ

ДОРОГ

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1977

I.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ И ГРУНТАХ

§1. Земляное полотно как конструктивный элемент автомобильной дороги

Земляное полотно включает в себя насыпи и выемки, сооружаемые на автомобильной дороге, а также устройст­ ва, предназначенные для отвода грунтовых и поверхност­ ных вод — кюветы, нагорные канавы, быстротоки, дрена­ жи. Конструкция, грунты и способ возведения земляного полотна автомобильных дорог независимо от погодных ус­ ловий в любое время года должны обеспечивать необходи­ мую прочность, ровность дорожной одежды и безопас­ ность движения. Земляное полотно, а также водоотводные, укрепительные и защитные сооружения возводят по рабо­ чим чертежам конструкции и проектам производства ра­ бот. В процессе производства работ организация-исполни­ тель должна проверять соответствие проектной докумен­ тации местным грунтовым и гидрологическим условиям; при обнаружении несоответствий в рабочие чертежи вно­ сят необходимые коррективы.

Конструкцию земляного полотна проектируют с учетом рельефа и типа местности по характеру и степени увлаж­ нения, грунтово-гидрологических и климатических усло­ вий в соответствии с «Указаниями по проектированию зем­ ляного полотна железных и автомобильных дорог СН

449-72» и СНиП II.Д-5-72. Сооружают земляное полотно в соответствии с «Инструкцией по сооружению земляного

3

полотна автомобильных дорог» (ВСН 97-63) и СНиП III.

Д-5-72.

В большинстве случаев земляное полотно возводят по типовым поперечным профилям, а в особых условиях — на болотах, косогорах, вечной мерзлоте, оползневых склонах, при высоте насыпей и глубине выемок больше 12 м, в гор­ ных районах — по индивидуальным проектам на основе предварительных обследований и испытаний грунтов.

§ 2. Основные правила возведения земляного полотна

Для отсыпки насыпей используют грунт из выемок, бо­ ковых и сосредоточенных резервов. Размеры резервов за­ висят от потребности в грунте, причем глубина боковых резервов не должна превышать 1,5 м.

Насыпи возводят из однородного грунта горизон­ тальными слоями на всю ширину насыпи. Толщина слоя зависит от вида применяемых уплотняющих машин. При устройстве насыпей из неоднородных грунтов менее дре­ нирующие грунты располагают в нижних слоях, а более дренирующие в верхних слоях насыпи. Исключением являются случаи, когда в нижней части устраивают дре­ нирующий слой для защиты тела насыпи от увлажнения грунтовыми и капиллярными водами или когда устраива­ ют фильтрующую насыпь.

Поверхность недренирующего грунта при укладке по нему дренирующего слоя должна иметь поперечный ук­ лон от оси к краям насыпи не менее 4%. Нельзя покры­ вать откосы насыпей грунтом с худшими дренирующими свойствами, чем у грунта, отсыпанного в насыпь. При рас­ положении недренирующего слоя над дренирующим, на­ пример над капилляропрерывающим слоем, поверхность нижнего слоя устраивают горизонтальной. Не допускает­ ся беспорядочная отсыпка в насыпь различных по своим свойствам грунтов, а также уширение недренирующими

4

ной массы скелета. Эта величина должна быть не меньше предусмотренных нормами значений.

Требуемая объемная масса скелета грунта в насыпях зависит от положения слоя грунта по высоте насыпи, типа покрытия и дорожно-климатической зоны. Район проложения трассы БАМа относится преимущественно к I до­ рожно-климатической зоне. Однако часть участков трассы с учетом вертикальной зональности климата в горных и предгорных районах может быть отнесена ко II дорожно­ климатической зоне. Требуемую степень уплотнения грун­ та устанавливают в зависимости от максимальной стан­

плотность), г/см3; Ку — коэффициент уплотнения, зависящий от глу­ бины слоя и типа покрытия (табл. 1).

При устройстве выемок объемная масса грунта в слое от дна корыта до глубины 0,3 м должна удовлетворять требованиям с учетом коэффициента уплотнения по табл. 1. Если объемная масса в условиях естественного залегания не соответствует этим требованиям, грунт нужно разрых­ лять на глубину 0,3 м и уплотнять до требуемой степени уплотнения.

Откосы насыпей, выемок и всех защитных и водоот­ водных сооружений, возводимых из грунтов, должны быть укреплены. Откосы земляного полотна вне пределов затоп­ ления укрепляют преимущественно посевом трав, грунта­ ми, укрепленными вяжущими, или другими местными ма­ териалами.

5

Примечание. Большие значения коэффициента уплотнения принимают при цементобетонных и усовершенствованных облегченных покрытиях.

Эксплуатационная надежность и прочность дорожной одежды в значительной степени определяется устойчи­ востью земляного полотна, поэтому к качеству работ по его сооружению предъявляются повышенные требования. Контроль качества земляных работ и соответствия проекту осуществляет построечная лаборатория.

В период устройства земляного полотна и оснований приходится определять в лабораторных и полевых услови­ ях ряд характеристик грунтов, основные из которых — гранулометрический состав, влажность, объемная масса влажного и сухого грунта, пористость, фильтрационные свойства, характерные влажности глинистых грунтов, со­ противляемость слабых грунтов сдвигу и вдавливанию

идр.

§3. Виды и классификация грунтов

Различают грунты скальные, крупнообломочные в ви­ де отложений и россыпей, а также песчаные и глинистые. Для земляного полотна применяют преимущественно крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты.

6

Крупнообломочный

Крупнообломочные и песчаные грунты в зависимости от

мочных грунтах окатанных частиц (камней) они называ­ ются соответственно валунными, галечниковыми или гра­ вийными.

Вид грунта устанавливают после рассева его на ситах

20—50% частиц крупнее 2 мм к наименованию грунтов до­ бавляют гравелистый при окатанных частицах или щебе­ нистый — при неокатанных.

Глинистые грунты считают переувлажненными, если их влажность превышает 0,65 предела текучести. Такие грунты плохо поддаются уплотнению, а при значительном пере-

7

Таблица З

увлажнении не поддаются разработке землеройными ма­

шинами.

Глинистые грунты называются просадочными от зама­ чивания, если

Помимо указанных имеются грунты, обладающие при определенных условиях специфическими свойствами. Это илы, лёссы, лёссовые и лёссовидные грунты, аргиллиты, алевролиты, мергели, торф, черноземы и др.

8

§ 4. Физико-механические свойства грунтов

Пригодными для земляного полотна и оснований счи­ таются грунты, которые без особого улучшения будут ус­ тойчивы в данных конкретных природных условиях.

Скальные и крупнообломочные грунты состоят из час­ тиц твердых пород, свойства которых не изменяются при замораживании и увлажнении. Эти грунты во всех случа­ ях пригодны для земляного полотна и оснований.

Песчаные грунты (за исключением мелких и пылева­ тых) практически не деформируются при увлажнении и замерзании, а потому являются хорошим материалом. Со­ держание глины в песке понижает несущую его способ­ ность, а увеличение крупности зерна, наоборот, повышает. Пылеватые пески при переувлажнении переходят в плы­ вунное состояние и потому мало пригодны для сооружения земляного полотна.

Супесчаные грунты тяжелые и легкие отличаются от песчаных большим содержанием глинистых частиц, кото­ рые придают грунту связность в сухом состоянии и плас­ тичность во влажном. Эти грунты хорошо уплотняются при укатке и создают устойчивое земляное полотно. Они не набухают при увлажнении, не обладают липкостью и быстро просыхают.

Пылеватые супеси, особенно тяжелые, почти не содер­ жат песчаных частиц и потому в сухом состоянии пылят и трудно поддаются уплотнению, а во влажном состоянии неустойчивы, быстро переходят в плывунное состояние и теряют несущую способность. Кроме того, они подверже­ ны пучинообразованию, приводящему к деформации зем­ ляного полотна. Там где распространены пылеватые грун­ ты верхнюю часть земляного полотна на высоту 0,6—0,8 м рекомендуется отсыпать песчаными или другими устойчи­ выми грунтами.

Суглинистые грунты при влажности, близкой к опти­ мальной, устойчивы и хорошо уплотняются при укатке;