Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Временные грунтовые дороги для летней эксплуатации

24.11.2018

Временные дороги должны соответствовать заданному направлению и иметь наименьшее протяжение, минимальное количество переходов через болота, овраги, реки, пересечений с существующими железными и автомобильными дорогами. Их нужно прокладывать как можно ближе к месторождениям местных дорожно-строительных материалов. Грунтовые дороги допускают движение по ним только в сухое время года. В дождливое время года, а также во время весенней и осенней распутиц движение по грунтовым дорогам сильно затрудняется, за исключением участков с крупнозернистыми песчаными и гравелистыми грунтами. В сухое время года при движении по грунтовым дорогам образуется пыль, которая снижает скорость движения, уменьшает пропускную способность и отрицательно влияет на окружающую среду. Для повышения эксплуатационных параметров грунтовых временных дорог они могут быть улучшены:

• добавками грунта (песка, супеси, суглинка), ракушки, дресвы, гравия, щебня, кирпичного боя, шлака и других местных материалов;

• обработкой органическими вяжущими материалами;

• введением цемента;

• введением полимерных материалов.

Работа по созданию грунтовой дороги носит общее название «профилирование».

Для этой цели используются автофейдеры, которые профилируют проезжую часть. Для нее не пригодны однородные глинистые грунты; глины должны быть не больше, чем это необходимо для связи частиц песка в сухом состоянии или при незначительной влажности смеси. Количество и свойства глины в смеси очень существенны, так как она служит одновременно и вяжущим, и регулятором влажности. В сухую погоду пленка воды на глинистых участках связывает всю грунтовую смесь. При переувлажнении глина набухает и теряет несущую способность.

He пригодны для устройства грунтовой дороги и песчаные грунты, у которых сравнительно крупные песчинки не связаны друг с другом. В сухое время года такие грунты представляют собой почти непреодолимое препятствие для проезда автомобилей и только при увлажнении становятся плотными и хорошо проезжаемыми.

Если грунт состоит из смеси песка с глиной, то при определенном соотношении он может получить постоянную связность, допускающую движение по нему автомобилей. В сухую погоду связность обеспечивается глиной, склеивающей между собой отдельные частицы песка, а в мокрую погоду, когда глина размягчается и теряет свою твердость, — сопротивлением влажного песка и более крупных каменных частиц.
Временные грунтовые дороги для летней эксплуатации

Все положительные свойства песка и глины в максимальной степени проявляются в такой композиции в том случае, если глина заполняет собой межзерновое пространство грунта и вся смесь становится наиболее плотной. Подобные грунты в природе встречаются редко, однако строители могут приготовить на дороге смеси из двух или трех грунтов для получения оптимального гранулометрического состава. Улучшение грунтов по принципу наименьшей пористости может проводиться не только смешением нескольких разнородных грунтов, но и путем добавки щебня в грунт. Частицы щебня должны присутствовать в смеси в таком количестве, чтобы из них сформировался скелет (рис. 3.1).

Уширение грунтовых дорог обычно выполняется на всю ширину земляного полотна. Улучшенные грунтовые дороги устраивают серповидного (рис. 3.2) или корытного поперечного (рис. 3.3) профиля с обязательным обеспечением продольного водоотвода.


Улучшение качества грунтовых дорог добавками гравия, щебня, шлака, кирпичного боя применяют на всех грунтах, кроме песчаных и лёссовых (табл. 3.1). Количество добавок принимают по табл. 3.2.

Укрепление грунтовых дорог органическими вяжущими применяют на супесчаных, пылеватых, суглинистых и глинистых грунтах, а также на дорогах с оптимальными грунтовыми и грунтощебеночными (грунтогравийными) смесями (табл. 3.3).

Укрепление грунтов цементом применяют на дорогах с различными грунтами и оптимальными грунтовыми смесями, за исключением дорог на солончаках и заболоченных местах. Для этого используют портландцемент марки М400. В целях ускорения твердения грунтоцементных покрытий может вводиться хлористый кальций в количестве 2...3% от массы цемента. Количество цемента назначают по табл. 3.4.

Укрепление грунтовых дорог известью проводят на супесчаных суглинистых грунтах. Для грунтов, имеющих влажность, близкую к оптимальной, используют гашеную известь в виде пушонки или негашеную известь в виде тонко размолотого порошка. Для сухих грунтов применяют гашеную известь в виде известкового молока. Добавку извести от массы обрабатываемого грунта принимают для супесчаных грунтов не менее 5 %; для пылеватых и суглинистых грунтов — 7...8%. Толщина улучшенного слоя должна составлять 10...18 см (в зависимости от грунтово-гидрологических условий).


Технология устройства дорожной одежды из грунтов, укрепленных цементом или известью, одна и та же. Рассмофим укрепление известью, при необходимости обращая внимание на особенности технологии работ в случае применения цемента. Технологический процесс в значительной степени зависит от свойств исходных грунтов и в большинстве случаев выполняется методом смешения на дороге:

• укрепление местного грунта без предварительного улучшения его гранулометрическими добавками;

• укрепление местного грунта, предварительно улучшенного гранулометрическими добавками, если исходный грунт не удовлетворяет нормативным требованиям.

Если местные грунты не пригодны для укрепления, то они заменяются на привозные; в этом случае целесообразнее смешивать грунт с минеральным вяжущим в установке.

Перед началом работ по стабилизации грунтов комовую известь-кипелку следует погасить поливкой воды в течение нескольких суток. Потребность воды составляет около 70 % от массы извести. Полученную известь-пушонку распределяют по поверхности разрыхленного грунта и перемешивают за три-четыре прохода фрезы по одному следу.

Количество проходов фрезы в значительной степени зависит от вида грунта. Первый проход фрезы начинают от кромки корыта; каждый последующий проход должен перекрывать предыдущий на 1/3.

Полностью минеральное вяжущее и грунт перемешиваются в результате девяти проходов фрезы по одному следу. После тщательного перемешивания производится планировка (профилирование) смеси автогрейдером за шесть круговых проходов.

По мере необходимости добавляют воду до состояния оптимальной влажности и вновь осуществляют процесс перемешивания. Затем производят уплотнение спрофилированной смеси двумя-тремя проходами легкого катка, а потом — более тяжелого на пневмошинах.

Укреплением грунтов принято называть качественные изменения первоначальных свойств естественных или искусственных грунтов различных состава и генезиса и преобразование их в монолитный, прочный и морозоустойчивый конструктивный слой дорожной или аэродромной одежды. Такое изменение достигается путем внесения в грунт оптимальных добавок вяжущих материалов и других веществ и последовательного выполнения установленных технологических операций с использованием грунтосмесительных и других машин.

При использовании любых методов укрепления грунтов всегда целесообразно укреплять те же грунты, из которых сооружено земляное полотно, или применять для укрепления отходы производства либо малопрочные каменные материалы при целесообразной дальности их транспортирования. Для устройства дорожных и аэродромных оснований и покрытий из укрепленных грунтов применяют осадочные несцементированные крупнообломочные и песчаные грунты, супеси всех разновидностей, а при укреплении методом смешения на дороге — и легкие суглинки, подвергаемые при необходимости предварительному рыхлению.

Возможность укрепления тяжелых суглинков и глин зависит от наличия средств механизации, которые могут обеспечить размельчение этих грунтов и равномерное распределение в них вяжущих материалов.

В целях снижения расхода вяжущего, повышения плотности и улучшения физико-механических свойств укрепленных грунтов следует подбирать смеси крупнообломочных грунтов оптимального состава. Гранулометрический состав минеральной части таких смесей должен соответствовать п. 6.3 СНиП 3.06.03-85 или укладываться в заштрихованную область графика, представленного на рис. 3.4.

Контроль за плотностью и влажностью грунта в процессе уплотнения осуществляется с помощью прибора Ковалева (рис. 3.5).

Требуемая плотность грунта в теле земляного полотна может быть достигнута в результате уплотнения при оптимальной влажности:

• песок мелкий и пылеватый — 8...13%;

• супесь легкая и тяжелая — 9...15 %;

• суглинок легкий — 12...18%;

• тяжелый суглинок и тяжелый пылеватый суглинок — 14...20%;

• пылеватая супесь, тяжелая супесь, легкие пылеватые суглинки — 15...22%;

• глины пылеватые и песчанистые — 16...26%;

• глина жирная — 20...30%.

Оптимальная влажность зависит от минералогического и гранулометрического составов грунта и изменяется в широких пределах — от 7 до 25 %.

Оптимальная объемная масса грунта также колеблется в широких пределах и в среднем составляет 1,7...1,9 г/см3.

На всей длине уплотняемого участка через каждые 50 м с помощью грунтоноса отбираются пробы, причем они должны быть взяты на оси дороги и на расстоянии 2 м влево и вправо от нее. Таким образом, плотность и влажность грунта земляного полотна проверяется в трех точках. Выполняют эту операцию в следующей последовательности:

• кольцо грунтоноса забивают в грунт земляного полотна ниже его поверхности на 1...2 см. После этого грунтонос со всех сторон подрывают и извлекают. Тщательно выравнивают нижнюю и верхнюю плоскости грунта по уровню граней кольца;

• отвинчивают дно поплавка прибора Ковалева и внутрь его помешают кольцо с грунтом объемом 200 м3. После этого дно плотно завинчивают и поплавок опускают в воду. По шкале, расположенной на цилиндрической части поплавка с индексом Увл, делают отсчет, который дает значение объемной массы влажного грунта. После этого прибор Ковалева извлекают из воды;

• отвинчивают дно поплавка и грунтонос вынимают из прибора; затем дно опять тщательно завинчивают, чтобы при опускании поплавка вода не попала внутрь прибора;

• грунт из кольца грунтоноса помещают в металлическое ведерко прибора Ковалева, в которое предварительно наливают воду, заполняя его на 1/3; затем грунт тщательно размешивают в воде, чтобы не было комков;

• ведерко с грунтом надевают на поплавок и опускают в воду, затем по шкале определяют значение объемного веса скелета грунта или его плотности. На цилиндрической поверхности поплавка имеются фи шкалы для определения объемного веса скелета: шкала с буквой Ч дает указанную величину для черноземного грунта; П — для песка; Г — для глины.

После уплотнения грунт, стабилизированный минеральными вяжущими материалами, необходимо поддерживать в увлажненном состоянии не менее 7 сут. Для ухода за покрытием можно применять битумную эмульсию или лаки «Помароль», «Этиноль» для создания на поверхности водонепроницаемой пленки.

Влажность грунта. Влажность грунта определяют следующим образом. He менее 10 г влажного грунта помещают в заранее взвешенный стеклянный или металлический стаканчик с крышкой и взвешивают стаканчик с грунтом с точностью до 0,01 г. Затем стаканчик с пробой грунта при открытой крышке высушивают в сушильном шкафу при температуре 100...105°C до постоянной массы, т.е. до тех пор, пока разница между двумя последующими взвешиваниями не будет превышать 0,02 г.

Влажность грунта W, %, вычисляют по формуле

где g1 — масса влажного грунта вместе со стаканчиком и крышкой, г; g0 — масса высушенного грунта со стаканчиком и крышкой, г; g — масса пустого стаканчика с крышкой, г.

Результат получается с точностью до 0,1 %. Влажность надо определять для двух образцов одного и того же грунта параллельно и при расчетах брать среднее из двух определений. Если расхождение между ними более 5 %, то анализ должен быть повторен.

Число пластичности. Числом пластичности называется разница между влажностью, соответствующей границе текучести, и влажностью, соответствующей границе раскатываемости в проволоку.

Для определения влажности, соответствующей границе текучести, берут навеску грунта, высушивают ее до постоянной массы и растирают в фарфоровой чашке пестиком с резиновым наконечником. Затем грунт просеивают через сито с размером отверстий 0,5х0,5 мм, смачивают водой до тестообразного состояния и ставят в эксикатор на сутки. После этого грунтовую массу (слоем толщиной в несколько сантиметров) помещают в цилиндрический стаканчик (рис. 3.6). Масса должна быть плотной, без пустот. Поверхность грунта выравнивают ножом на уровне с краями стаканчика, затем стаканчик устанавливают на специальную подставку.

Границу текучести определяют при помощи балансирного конуса, основная часть которого — полированный конус из нержавеющей стали с углом при вершине 30° и высотой 25 мм. На расстоянии 10 мм от вершины на теле конуса вырезана круговая метка. Общая масса конуса с двумя балансирами должна составлять 76 г.

Для определения границы текучести к поверхности грунта подносят конус, держа за ручку двумя пальцами. Конус предварительно слегка смазывают вазелином. Когда острие конуса соприкасается с поверхностью грунта, пальцы разжимают и конус начинает свободно погружаться в грунтовую массу под влиянием собственной массы.

Если конус опустится выше черты, нанесенной на его поверхности, то это свидетельствует о недостатке влаги в грунте. Грунт вынимают из стаканчика, добавляют в него воду, тщательно размешивают, снова загружают в латунный стаканчик и производят те же операции, которые описаны ранее.

Если конус погрузится под действием своей массы до черты, нанесенной на его поверхности, т.е. на глубину 10 мм, то это значит, что консистенция массы грунта достигла искомой величины. Затем определяют влажность грунта, содержащегося в стаканчике.

Зная границу текучести, можно ориентировочно по данным табл. 3.5 определить вид грунта, оптимальную плотность и влажность, а также характер его уплотнения.

Под границей раскатывания понимается величина влажности, при которой тесто, изготовленное из грунта и воды и раскатанное в жгут толщиной 3 мм, начинает крошиться.

Определяют границу раскатывания следующим образом. Навеску почвы подготавливают описанным ранее способом. Затем берут небольшой кусочек грунтовой массы и раскатывают его ладонью на листе глянцевой бумаги до образования жгутика диаметром 3 мм. Если при такой толщине жгутик не рассыпается и сохраняет связность и эластичность, то его переминают и затем снова раскатывают. Эту операцию повторяют до тех пор, пока грунтовый жгут не начнет распадаться, достигнув толщины 3 мм.

При раскатывании все время нужно слегка нажимать на грунт, а не просто перекатывать его по бумаге. Жгут не должен высовываться из ладони, так как в этом случае он будет отставать в своем движении и распадаться, не достигнув искомой влажности. Чтобы не произошло ошибки при определении влажности, жгут нужно раскатывать из свежей порции грунта, а не из подвергавшейся уже раскатыванию.

Этот процесс повторяют до тех пор, пока наберется не менее 10 г крошек грунта, причем крошки, образующиеся в процессе опыта, периодически высыпают в стеклянный стаканчик с закрывающейся крышкой. Затем определяют влажность крошек, которая будет характеризовать границу раскатывания.

По толщине раскатывания грунта в проволоку можно приближенно судить о содержании в нем глинистых частиц. Для определения содержания глинистых частиц в грунтах рекомендуется пользоваться методом, предложенным Л.В. Новиковым, который заключается в следующем. Грунт высушивают и размельчают, а затем тщательно размешивают с водой до густоты, при которой он перестает прилипать к рукам. После этого грунт раскатывают в проволоку до тех пор, пока он не начнет распадаться на отдельные кусочки. По величине диаметров этих кусочков (табл. 3.6) ориентировочно устанавливают содержание глинистых частиц.

Оптимальные плотность и влажность. Основной критерий качества уплотнения земляного полотна — высокая степень плотности грунта, которая обеспечивает требуемую прочность и допустимое морозное пучение. С увеличением плотности грунта возрастают его прочность, устойчивость, модуль упругости и сопротивление сдвигу, а пористость, деформируемость, водонепроницаемость, набухание и морозное пучение снижаются.

Определение максимальной плотности как характеристики уплотняемости грунта впервые было предложено Р. Проктором в США в 1933 г. С появлением современных уплотняющих средств позже в США был введен новый стандарт — «модифицированный Проктор», который предусматривает работу уплотнения в 4,5 раза больше, чем «обычный Проктор».

В нашей стране метод стандартного уплотнения был введен в нормативные документы в 1949 г., а стандартизирован в 1977 г. В настоящее время только у нас прибор и метод испытаний отличаются от принятых во всех странах мира. На рис. 3.7 приведены схемы приборов стандартного уплотнения системы СоюздорНИИ и системы Проктора.

В приборе системы Проктора диаметр штампа равен половине диаметра образца, а в приборе системы СоюздорНИИ — всему диаметру. Поэтому в приборе системы СоюздорНИИ ось образца и ось трамбовки совпадают, а в приборе системы Проктора трамбование ведется с перемещением трамбовки по поверхности грунта, причем штамп, касаясь внутренней поверхности цилиндра, смещается с каждым ударом на 40...45%, перекрывая предыдущий отпечаток следа на половину его площади.

Оптимальную плотность и влажность определяют с помощью прибора стандартного уплотнения. Берут 1 кг воздушно-сухого грунта и помещают в закрывающийся сосуд. В грунт добавляют воду в таком количестве, при котором влажность грунта окажется на 6...8 % меньше влажности, соответствующей границе раскатывания в проволоку, или оптимальной влажности.

Увлажненный грунт высыпают в разъемный цилиндр (см. рис. 3.7), который перед этим смазывают керосином, вставляют в подставку и зажимают винтами. После этого на разъемный цилиндр надевают насадный цилиндр и насыпают грунт до верхнего края формы.

В форму вставляют цилиндр с направляющим стержнем и уплотняют грунт, заключенный в форму, ударами трамбующего груза, падающего с высоты 0,5 м. Если уплотняются грунты супесчаные, то совершают 30 ударов, а если суглинистые и глинистые, то 40. После уплотнения ударник и насадный цилиндр снимают и освобождают разъемный цилиндр из подставки.

Затем грунт тщательно срезают на одном уровне с краями разъемной формы. Цилиндр разбирают и вынимают из него уплотненный образец грунта, который взвешивают с точностью до 0,1 г и измеряют объем.

Зная объем и массы, находят объемную массу влажного грунта. После этого в грунт, находящийся в закрывающемся сосуде, добавляют воду в количестве 2, 4, 6 % и так далее, до тех пор, пока объемная масса грунта не начнет падать; причем после изготовления каждого образца берут контрольную пробу на влажность.

Таким образом, в результате проведения описанных опытов получают целую серию образцов с влажностью, увеличивающейся по мере изготовления на 2 %.

После определения контрольной влажности каждого образца с помощью термостата устанавливают объемную массу скелета образцов Vс по формуле

где Vв — объемный вес влажного грунта; w — контрольная влажность каждого образца.

Полученные данные откладывают на графике (рис. 3.8), причем по оси ординат откладывают объемную массу скелета, а по оси абсцисс — влажность в процентах по весу. Наивысшая точка кривой характеризует по оси абсцисс оптимальную влажность, а по оси ординат — оптимальную плотность грунта.

ГОСТ 22733—2002 «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности», утвержденный и введенный в действие Постановлением Госсфоя России от 27.12.2003 с 1 июля 2003 г. распространяется на глинистые, песчаные и гравийные грунты и устанавливает метод лабораторного определения максимальной плотности скелета грунта и оптимальной влажности грунта, используемых при назначении требуемой плотности грунтов, а также при контроле влажности уплотняемых грунтов и качества уплотнения их в земляных сооружениях.

Данный стандарт не распространяется на грунты, содержащие более 30% зерен крупнее 10 мм, а также на заторфованные грунты. Метод заключается в установлении зависимости плотности скелета грунта от влажности при трамбовании образцов с постоянной затратой работы на их уплотнение и в определении по этой зависимости максимальной плотности скелета грунта рmax.

Влажность, при которой достигнута максимальная плотность скелета грунта, является оптимальной (Wопт).

Для определения зависимости плотности скелета грунта от его влажности проводят серию отдельных испытаний грунта на уплотнение с последовательным увеличением его влажности. Результаты испытаний представляют в виде графика. Количество отдельных испытаний для построения графика должно быть не менее шести, а также достаточным для выявления максимального значения плотности скелета грунта.

Испытание грунтов осуществляют в приборе системы СоюздорНИИ для стандартного уплотнения грунтов путем послойного трамбования грунта ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 300 мм; при этом общее число ударов должно составить 120.

Все результаты, получаемые в процессе подготовки и испытаний грунта, необходимо заносить в журнал определения максимальной плотности скелета грунта. Пробы грунта (образцы нарушенного сложения) следует отбирать в естественных и искусственных обнажениях и горных выработках из однородного по виду слоя грунта согласно требованиям ГОСТ 12071—72. Масса пробы грунта должна быть не менее 10 кг. Каждую отобранную пробу грунта необходимо снабжать данными о наименовании объекта, мощности слоя, глубине, месте и дате отбора.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: