Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Заложение откосов дорожной одежды

9 Основные элементы автомобильных дорог

Содержательный модуль 3

Основные элементы автомобильных дорог

1. Характеристики транспортных потоков на дорогах.

2. Классификация автомобильных дорог.

3. План, продольный и поперечный профили, геометрические элементы дорог, земляное полотно.

4. Искусственные сооружения, условия их использования.

Рекомендуемые файлы

1. Характеристики транспортных потоков на дорогах

Транспортно — эксплуатационные характеристики автомобильных дорог – это совокупность параметров, которые определяют технический уровень дороги и ее эксплуатационные возможности.

Основными характеристиками являются [4-5]:

1) интенсивность; 2) плотность; 3) пропускная способность; 4) ровность и шероховатость дорожного покрытия; 5) прочность дорожной одежды; 6) себестоимость перевозок.

Интенсивность – это количество транспортных средств, которые проезжают через определенное сечение дороги в обоих направлениях за единицу времени (сутки, час, год).

Интенсивность бывает: средняя; годовая; фактическая; приведенная и расчетная.

Пропускная способность дороги – это количество автомобилей, которые могут проехать через данное сечение дороги за единицу времени.

Скорость транспортного потока – это средняя техническая скорость автомобилей, из которых состоит транспортный поток.

Плотность движения – это количество автомобилей, которое приходится на единицу длины дороги.

Плотность и скорость движения зависят от типа дорожной одежды, состояния покрытия, от геометрических элементов дороги.

Состояние покрытия проезжей части характеризуется его ровностью и шероховатостью. Ровность и шероховатость являются важными факторами безопасности дорожного движения.

Грузонапряженность – это общая масса грузов, которые перевозятся по данному участку дороги в обоих направлениях за единицу времени.

2. Классификация автомобильных дорог

Автомобильные дороги общего пользования по закону Украины «Об автомобильных дорогах» разделяются следующим образом [8] (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 – Классификация автомобильных дорог

Магистральные – автомобильные дороги совмещены с международными транспортными коридорами и международными автомагистралями категории «Е».

Региональные – автомобильные дороги, которые соединяют столицу с административными центрами области и городами государственного подчинения.

Территориальные – автомобильные дороги, которые соединяют административные центры областей и районов между собой.

Районные – автомобильные дороги, которые соединяют административные центры районов с населенными пунктами в пределах района и населённые пункты между собой.

Техническая классификация автомобильных дорог по категориям в зависимости от расчетной среднегодовой суточной перспективной интенсивности движения включает пять категорий.

При определении категории дороги необходимо принимать перспективный период 20 лет, начиная с года утверждения разработки проекта.

Расчетную скорость движения при проектировании автомобильных дорог следует принимать на основе определенной категории и конкретных условий прокладки, в зависимости от рельефа местности [8].

3. План, продольный и поперечный профили, геометрические элементы дорог, земляное полотно

Трассу автомобильной дорогу следует прокладывать по кратчайшему направлению с учетом элементов рельефа и ситуации местности.

Трассой называют положение геометрической оси дороги на местности. Трасса определяется двумя проекциями: горизонтальной проекцией в плане и вертикальной – в продольном профиле [9].

Графическое отображение проекции трассы на горизонтальной плоскости, выполненное в уменьшенном масштабе – называется планом трассы. Его выполняют на топографической карте с существующей ситуацией местности.

Развернутое продольное сечение дороги вертикальной плоскостью называется продольным профилем. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, которая измеряется продольным уклоном. Продольный уклон является одной из важнейших характеристик качества автомобильных дорог.

Естественные уклоны местности иногда превышают допустимые показатели, поэтому в таких случаях следует часть грунта срезать на подъемах и подсыпать в пониженных местах (насыпь и выемка).

Основные элементы продольного профиля – уклоны, радиусы вогнутых и выпуклых вертикальных кривых назначаются в зависимости от категории дороги.

Поперечным профилем называется изображение в уменьшенном масштабе сечение дороги вертикальной плоскостью, которая перпендикулярна к оси дороги.

Поперечный профиль включает следующие элементы (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Схема поперечного профиля автомобильной дороги: 1 – откос земляного полотна; 2 – укрепление откоса земляного полотна засевом трав; 3 – обочина; 4 – кромка проезжей части; 5 – основа насыпи; 6 — проезжая часть; 7 – ось поперечного профиля; 8 – слои дорожной одежды; 9 – тело насыпи; 10 — укрепленная полоса обочины; 11 – бровка земляного полотна; 12 – заложение откоса; 13 – кювет [9]

Проезжая часть – основной элемент дороги, предназначенный для непосредственного движения транспортных средств. В зависимости от интенсивности движения транспортных средств проезжая часть может быть 1- 2- 3- или много полосной.

На дорогах І категории для безопасности движения устраивают разделительную полосу.

Сбоку от проезжей части расположены обочины. Их используют для временных остановок автомобилей, а также для размещения дорожно — строительных материалов при ремонтах.

Вдоль проезжей части на обочине устраивают укрепительные краевые полосы, которые повышают прочность кромки дорожной одежды.

Для расположения проезжей части на необходимом уровне от поверхности земли сооружают земляное полотно, которое прокладывают в насыпи, выемке или полунасыпи-полувыемке.

Откос земляного полотна предназначен для обеспечения его устойчивости.

Бровка земляного полотна – это линия пересечения плоскости обочины с плоскостью откоса.

Крутизна откоса назначается в зависимости от повышения бровки конструкции земляного полотна, вида грунта.

Кюветы предназначены для отведения воды от земляного полотна и являются резервами, из которых выбирается грунт для возведения невысоких насыпей.

Полоса отвода – это полоса местности, на которой расположено земляное полотно соответствующие сооружения, зеленые насаждения и дома службы эксплуатации.

Кромка – это граница проезжей части.

Земляное полотно – дорожное сооружение, которое служит основанием для размещения слоев дорожной одежды и других элементов дороги.

Независимо от погодных условий и времени года земляное полотно должно сохранять свою геометрическую форму.

Земляное полотно состоит из:

1) рабочего слоя верхней части земляного полотна;

3) откосных частей;

4) тела насыпи (тела выемки) (рис. 3.2).

Откосные части насыпи или выемки представляют собой боковые наклонные поверхности, которые ограничивают искусственно отсыпанное земляное сооружение.

К земляному полотну относят также связанные с ним соответствующие сооружения, которые необходимы для отведения поверхностных вод (дренажи) канавы и боковые резервы.

4. Искусственные сооружения, условия их использования

К искусственным сооружениям можно отнести трубы, мосты, путепроводы, виадуки, галереи, подпорные стенки и тому подобное [9].

Трубы устраивают в теле земляного полотна на суходолах или при пересечении небольших ручьев. Также их используют под съездами или переездами. Они предназначены для пропуска небольших объемов воды под дорогой.

Мост совмещает участки дороги, которые находятся по бокам реки, используется для переходов водных препятствий. суходолов, ущелий.

Тоннели используются для прокладки автомобильной дороги сквозь толщу горного массива или под водным препятствием. В горной местности тоннели проектируют через горные хребты, или вдоль крутых косогоров, районах сдвигов, обвалов, осыпей.

Виадук – это мост большой высоты, который расположен над глубоким ущельем, лощиной или оврагом. Виадуки через узкие ущелья проектируют однопролётными, ввиду высокой стоимости и сложности возведения промежуточных опор.

Галереи устраивают на горных дорогах для защиты от снежных лавин и камнепадов. Их располагают на крутых косогорах с наклоненной поверхностью для скатывания камней, совпадения снежных лавин.

Читать еще:  Технология изготовления металлических откосов

Подпорные стенки ограждают и сохраняют дорогу от разрушений на крутых склонах в горной местности. Их устраивают вместо откосов земляного полотна на крутых косогорах, в районах оползней, на берегах рек. Подпорные стенки строят из железобетона, бетона или каменной кладки.

Трубы водопроводные классифицируют:

– по виду материала: 1) бетонные или каменные; 2) железобетонные 3) металлические;

– по геометрической форме: 1) круглые; 2) прямоугольные; 3) арочные (из камня ); 4) овоидальные;

– по характеру гидравлической работы: 1) безнапорные; 2) полунапорные; 3) напорные;

– по технологии строительства: 1) монолитные; 2) сборные.

Мосты и эстакады классифицируют:

– по габаритам: малые – до 25 м; средние – до 60 м; большие более 100 м;

– по виду материала: деревянные; металлические; железобетоне; комбинированные;

– по технологии строительства: монолитные; сборные; рубленые (деревянные); клёпаные (металлические); сварные (металлические); сварно-омоноличенные; клеенные (на синтетическом клее);

– по характеру работы: балочные; балочно-консольные; ферма-балка; арочные; вантовые.

По данной теме рассмотрены характеристики транспортных потоков на дорогах, классификация автомобильных дорог и основные элементы конструкции дороги, элементы искусственных сооружений.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные транспортно-эксплуатационные характеристики автомобильных дорог.

2. Что такое интенсивность движения?

3. Какие показатели покрытия проезжей части влияют на безопасность движения?

4. Как классифицируют автомобильные дороги?

5. Сколько существует категорий автомобильных дорог?

6. Что такое план трассы?

7. Какие элементы включает поперечный профиль дороги?

8. Как проектируют земляное полотно в зависимости от рельефа местности?

9. Какие искусственные сооружения используют при проектировании дорог?

10. Что устраивают на горных дорогах для защиты от снежных лавин и камнепадов?

Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость

В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтовых и гидрологических условиях должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд.

Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие:

где lпуч – расчетное пучение грунта земляного полотна;

lдоп – допускаемое для данной конструкции пучение грунта, определяемое по ([I], табл. 4.3), lдоп = 4 см.

где lпуч. ср – величина морозного пучения при осредненных условиях, зависит от толщины дорожной одежды, руппы грунта по степени пучинистости ([I], табл. 4.1 и глубины промерзания zпр.

Группа грунта – по стени пучинистости – .Средняя глубина промерзания грунта в области zгр = см.

Средняя глубина промерзания дорожной конструкции:

Требуемую толщину дорожной одежды по условию морозоустойчивости оределяем приняв, что lпуч = lдоп = 4 см.

где Кугв – коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины

залегания уровня грунтовых или длительно стоящих

поверхностных вод ([I], рис. 4.1), Кугв = ;

Кпл – коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта

рабочего слоя ([I], табл. 4.4), Кпл = ;

Кгр – коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического

состава грунта основания насыпи ([I], табл. 4.5), Кгр = ;

Кнагр – коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от

собственного веса вышележащей конструкции на грунт в

промерзающем слое ([I], рис. 4.2), Кнагр = ;

Квл – коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта

По номограмме рис.4.3 ОДН находим hд.о. треб = см.

Расчет дорожной одежды по упругому прогибу

Етр = 98.65[ lgSNр – 3.55] = 98.65[ lg() – 3.55] = МПа

Расчетная схема дорожной одежды

Е1 = МПа
Е2 = 0 МПа
Е3 = МПа
Е4 = МПа

Расчет по кририю допускаемому упругому прогибу выполняется по номограмме Рис. 3.1. ОДН [I], снизу вверх

Расчет сопротивления сдвигу в песчаном слое основания

Расчет выполняется при температуре воздуха во 2 дорожно-климатической зоне t = 20°C.

Расчетная схема конструкции

Е1 = МПа
Е2 = МПа
Е3 = МПа

Критерий прочности Тпред / Та ³ Кпр

Та – расчетное активное напряжение сдвига,

где t – удельное активное напряжение сдвига отединичной

р – расчетное давление от колеса на покрытие, р = 0.6 МПа;

Тпред – предельная величина активного напряжения сдвига, определяемая по формуле

где Кд – коэффициент, учитывающий особенности работы

конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем

несущего основания ([I],п. 3.35), принимаемы равным Кд =;

СN – сцепление в промежуточном песчаном слое;

g – плотность материала, равная g = 0.002 кг/см 3 ;

z – толщина до рассматриваемого слоя;

jст– угол внутреннего трения при единичном нагружении,

По номограмме ([I], рис. 3.3) определяем t =

Условие выполняется, т.е. устойчивость на сдвиг в песчаном слое обеспечена.

Расчет сопротивления сдвигу в подстилающем грунте

Е1 = МПа
Е2 = МПа
Е3 = МПа
Е4 = МПа

По номограмме ([I], рис. 3.2) определяем t =

Т = 0.6х=

где a – коэффициент, учитывающий различие в реальном и лаборатор- ном режимах растяжения повторной нагрузкой, определяемый по ([I], табл. П.3.1), a =

m – показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя ([I], табл. П.3.1), m = 4.3.

К2 – коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов, определяемый по ([I], табл. 3.6), К2 = 0.8;

t – коэффициент нормативного отклонения, при Кн = 0.95 t = 1.71.

Условие прочности выполняется.

Расчет на осушение дорожной одежды

Дренажная конструкция необходима при традиционных конструкциях дорожных одежд со слоями из зернистых материалов на участках с земляным полотном из слабофильтрующих грунтов во II дорожно-климатической зоне при всех схемах увлажнения рабочего слоя земляного полотна.

Полная толщина дренируемого слоя определяется по формуле:

где hзап – дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала ([I]), для песка hзап = м;

hнас – толщина слоя, полностью насыщенного водой, зависит от длины пути фильтрации L и расчетной величины притока воды в дренирующий слой на 1 м 2 qр .

Значение qр определяется по формуле:

где q – табличное значение притока воды в дренирующий слой при традиционной конструкции дорожной одежды, отнесенное к 1 м 2 проезжей части ([I], табл. 5.3), q = л/м 2 сут;

Кп – коэффициент «пик», учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков ([I], табл. 5.4), Кп = ;

Кв – коэффициент, учитывающий накопление воды в местах измененияпродольного уклона ([I], рис. 5.3,),

Кг – коэффициент гидрологического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги ([I], табл. 5.4), Кг = ;

Кр – коэффициент, учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима ([I], табл. 5.5),

qр = м 3 /сутна1 м покрытия 2

По номограмме ([I], рис. 5.1) определяем hнас при значениях параметров:

где В – ширина проезжей части (без учета кромочных полос), В = м.

q’ = м 3 / сут

К мин ф = 2 м/сут ( для мелких и средних песков)

Уклон корыта i = 0.04

По номограмме рис. 5.1 находим

где L – длина пути фильтрации, равная при отсыпке песка на всю ширину земляного полотна

L = 0.5*В + а + б,

где а – ширина обочины;

б – средняя длина дренирующего слоя, расположенная в откосной части земляного полотна, равная сумме толщины дорожной одежды и половине толщины дренируемого слоя, умноженной на заложение откосов:

Читать еще:  Трескаются откосы что делать

Находим значение hнас = м

Тогда, полная требуемая толщина дренируемого слоя равна:

Если требуемая толщина дренирующего слоя не превышает принятую по критериям прочности и морозоустойчивости толщину песчаного основания, то расчет закончен. В противном случае необходимо увеличить толщину дренирующего слоя или принять большее значение коэффициента фильтрации песка. Окончательную толщину дренируемого слоя принимаем равную см.

Конструирование и расчет прочности дорожной одежды

Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешеткам (геосотами) (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7

Устройство откосов повышенной крутизны

П р и м е ч а н и я

1 При заполнении георешеток водопроницаемым материалом рекомендуется применять перфорированные георешетки.

2 Предпочтительно применение георешеток с текстурированной поверхностью. При усилении дорожных одежд и отсутствии перфорации георешеток применение георешеток с текстурированной поверхностью обязательно.

3 При расчётном обосновании, а также при положительном опыте применения в региональных условиях допускается изменять приведённые параметры.

4 При прочих равных условиях следует отдавать предпочтение георешеткам с лучшими показателями по графам 5, 6.

-условная длительная прочность шва (при укреплении откосов) – не ниже 30 суток.

5.13 Рекомендуемые основные параметры георешеток (высота h, размеры ячейки по диагонали а и b, прочность шва Rш и условная прочность шва Rш ) приведены в таблице 2 (могут быть уточнены для конкретных марок георешеток и областей их применения при соответствующем техническом обосновании).

6 Методика проектирования

6.1 Укрепление откосов

6.1.1 Тип конструкции укрепления откосов следует назначать в зависимости от физико-механических свойств грунтов, слагающих откос, и грунтов основания насыпи (выемки), погодно-климатических факторов, гидрологического режима подтопления, геометрии (высоты, величины заложения откосов) насыпи (выемки) с учетом наличия местных материалов для укрепительных работ. При назначении конструкции укрепления следует руководствоваться положениями действующих документов, в частности [6, 7, 8] и положениями настоящего ОДМ в части особенностей назначения и расчетного обоснования конструкций укрепления с применением георешеток. Основные варианты конструктивных решений представлены на рисунках 3¸6.

Рисунок 3 – Основные варианты конструктивных решений укрепления неподтопляемых откосов

Рисунок 4 – Варианты конструктивных решений укрепления откосов в сложных грунтовых условиях (вечномерзлые грунты) при наличии подтопления в отдельные периоды года

Рисунок 5 – Основные варианты конструктивных решений укрепления подтопляемых откосов

Рисунок 6 – Вариант конструктивного решения укрепления конусов мостов (путепроводов)

6.1.2 При назначении конструкции укрепления следует руководствоваться следующими общими положениями:

-для монтажа и крепления решетки применяют анкера (раздел 7 ОДМ); Минимальное (стандартное) количество и расстановка анкеров по технологическим соображениям (монтажные анкера) предполагает их установку в каждую крайнюю ячейку начала и конца модуля по направлению его растяжения, через крайнюю ячейку в противоположном направлении, а также равномерно по площади модуля через 1,0-1,2 м. При высоте неподтопляемого откоса более 6 м и его заложении круче 1:1,75, а также при укреплении подтопляемого откоса рекомендуется увеличивать количество анкеров от стандартного, снижая расстояние между анкерами, распределенными по площади, до 0,6-0,8 м. Длина анкеров – не менее 0,60-0,65 м при высоте георешетки 75-100 мм и 0,85-0,90 м при высоте георешетки 150-200 мм (для подтопляемых откосов – не менее 1,0-1,2 м);

-дополнительная фиксация георешетки на поверхности откоса создается выведением георешетки за пределы бровки откоса в верхней части и созданием упора в нижней части, что рекомендуется во всех случаях для подтопляемых откосов и в некоторых случаях для неподтопляемых (п.6.1.3);

-в сложных грунтово-гидрологических условиях под георешеткой рекомендуется создавать защитный слой (обратный фильтр) из геотекстильных (как правило, нетканых) материалов. Создание такого слоя обязательно при укреплении подтопляемых откосов, а также при укреплении неподтопляемых откосов, сложенных неустойчивыми, легкоразмываемыми грунтами, при наличии выклинивающихся водоносных горизонтов в мокрых выемках;

-назначаемые конструктивные решения по укреплению подтопляемых откосов должны основываться на соответствующих гидравлических расчетах. Рекомендуется уточнять конструктивные решения неподтопляемых откосов с учетом методики расчета, представленной в Приложении А настоящего ОДМ в случае заложения откосов круче 1:1,75 (размер ячейки георешетки более 350 мм), 1:1,5 (размер ячейки более 250 мм) при высоте насыпи более 3 м, а также при отсутствии надежного упора для георешетки в нижней части откоса (связные грунты в основании откоса с относительной влажностью W/Wт более 0,85);

-допустимая (неразмывающая) скорость течения воды для несвязных минеральных материалов и грунтов может быть повышена при применении их в качестве заполнителя георешеток в 1,3 раза.

6.1.3 При укреплении неподтопляемых откосов высотой до трех метров применяют решение по рисунку 3а. При высоте откосов более трех метров рекомендуется выводить георешетку за бровку откоса для ее крепления в пределах обочины по рисунку 3б, чем также достигается одновременное укрепление прибровочной полосы обочины. Укрепление прибровочной и остановочной полос обочин в качестве самостоятельного решения целесообразно в случае наличия эрозионных деформаций обочин при выполнении ремонтных работ. Если предусматривается устройство кюветов, следует рассмотреть целесообразность одновременного их укрепления с укреплением откосов по рисунку 3б. Параметры применяемых георешеток могут быть уточнены с учетом расчета по Приложению А настоящего ОДМ, но не ниже параметров, приведенных в п.1 таблицы 2.

6.1.4 В сложных грунтовых условиях, когда возможности создания надежного упора для георешетки у подошвы откоса за счет ее заглубления ограничены, например, на участках распространения вечномерзлых грунтов и возможного подтопления насыпи в отдельные периоды года, рекомендуются конструктивные решения по рисунку 4. В зависимости от уровня подтопления применяют вариант по рисунку 4а (подтопление менее 0,3 м) или 4б (подтопление более 0,3 м). Параметры применяемых георешеток: высота не менее 100 мм (150 мм, если откос сложен мелкозернистыми одномерными песками), рекомендуемый размер ячейки от 200 до 300 мм.

6.1.5 Варианты укрепления подтопляемых откосов представлены на рисунке 5. В этом случае обязательно создание надежного упора у подошвы насыпи и закрепление георешетки в прибровочной зоне, а также устройство под георешеткой защитной прослойки из нетканого геотекстильного материала. Дополнительным элементом крепления георешетки может служить установка тросового крепления – полимерный трос пропускается через специально устраиваемые отверстия в стенках ячеек георешеток (обычно расположенных по центру модуля) и поджимается дополнительными анкерами в ячейке к поверхности грунта откоса (обычно через 3-4 ячейки). Целесообразно применение комбинированного укрепления с разными материалами-заполнителями в зоне подтопления и над ней. В этом случае применяют георешетки высотой от 150 до 200 мм с размерами ячейки от 200 до 260 мм. Ориентировочные условия применения конструкций укрепления указаны в таблице 3 (уточняются на основе гидравлических расчетов).

6.2 Дорожные одежды

6.2.1 Проектирование дорожных одежд выполняют в соответствии с положениями действующих документов технического регулирования, в частности, ОДН 218.046-01 [9] и Методических рекомендаций по проектированию жестких дорожных одежд [10], учитывая особенности создаваемого на основе георешетки слоя дорожной одежды в соответствии с положениями настоящего ОДМ.

Читать еще:  Делаем ремонт что такое откос

Т а б л и ц а 3 – Ориентировочные условия применения конструкций укрепления подтопляемых откосов (при заложении не круче 1:2) с применением георешеток (ячейки 200-260 мм высотой 15-20 с м) и геотекстильных прослоек под ними

Конструкция укрепления при заполнении ячеек

Ремонт обочин и откосов земляного полотна. Ремонт системы водоотвода.

Неукреплённые или укреплённые несвязным материалом обочины, имеющие колеи, просадки, буфы выдавленного грунта в результате наезда автомобилей на переувлажнённый грунт планируют с приданием им поперечного уклона 40-60 ‰. При необходимости производят подсыпку щебня с его последующим планированием и уплотнением. Прибровочную полосу укрепляют травосеянием. На участках дорог, где обочины имеют большие деформации и разрушения, в регионах со значительными атмосферными осадками, особенно на дорогах с высокой интенсивностью движения их укрепление выполняют, как правило, связными материалами (асфальтобетон, цементобетон, чёрный щебень, битумогрунт и т.д.). Конструкция укрепления должна соответствовать действующим нагрузкам без образования на ней недопустимых деформаций, иметь коэффициент сцепления и ровность согласно ГОСТу и приниматься согласно требованиям действующих нормативных документов.

Слои укрепления на обочинах ограничивают попадание влаги в земляное полотно и в этой связи могут использоваться и как мероприятия для регулирования водно-теплового режима дорожной конструкции в целом. При расположении обочин над стыком старой и отсыпаемой части уширения насыпи решение по укреплению обочины должно обеспечивать равнопрочность этих участков конструкции.

Наиболее экономичным по единовременным капитальным затратам является укрепление обочин устройством краевой укрепительной полосы, в том числе выполняемое и путём уширения проезжей части (рис. 16.1). Решение улучшает транспортно-эксплуатационные показатели дороги, способствует усилению кромки проезжей части, однако оно эффективно при малом количестве наездов на обочину, малом количестве выпадающих осадков и земляном полотне из легких грунтов. В условиях интенсивной эксплуатации остановочной полосы, в сложных грунтовых и климатических условиях конструкция краевой укрепительной и остановочной полос принимается единой (рис. 16.2). Такая конструкция оказывает положительное воздействие и на водно-тепловой режим земляного полотна .

Рис. 16.1. Дорожные одежды на обочинах:
1 — асфальтобетон, цементобетон; 2 — щебёночные материалы, шлаки; 3 — укреплённый неорганическими вяжущими грунт; 4 — щебень, гравий с пропиткой вяжущими материалами; 5 — гравийные (щебёночные материалы); 6 — грунтогравийные, грунтощебёночные материалы, отходы производства (кирпичный бой, отходы бетонных заводов, породы угольных шахт и т.д.); 7 — битумоминеральные смеси; 8 — битумогрунт, дёгтегрунт

Рис. 16.2. Решения по укреплению обочин:
I-IV — соответственно краевая укрепительная полоса, остановочная полоса, прибровочная часть обочины, проезжая часть дороги; 1 — прослойка из геоматериала; 2 — слой укрепления обочины

Применение в конструкциях геосинтетических материалов диктуется необходимостью гидроизоляции, дополнительного дренирования или сокращения расхода дорожно-строительных материалов (повышения прочности конструкции).

Если остро стоит задача усиления дорожной конструкции, следует в слоях укрепления (или под ними) на контакте с дренирующим слоем укладывать материалы армирующего типа, в том числе геосетку, геовеб и др. В условиях необходимости улучшения дренирования земляного полотна при укреплении обочин применяется прослойка из нетканого геосинтетического материала. Такое решение целесообразно применять:

при переустройстве дренирующего слоя в зоне обочин с отсыпкой слоя из мелких песков с Кф = 1-2 м/сут;

при заиленном дренирующем слое и укреплении обочины без его переустройства;

в качестве мероприятия, снижающего влажность грунтов земляного полотна при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II и III дорожно-климатических зонах (дороги I-III категорий) и как мероприятие при регулировании водно-теплового режима земляного полотна на участках, подверженных образованию пучин, для ускорения отвода воды;

при укладке щебёночного слоя непосредственно на грунт на их контакте.

Гидроизолирующие прослойки применяют для предотвращения поступления влаги атмосферных осадков в тело земляного полотна через неукреплённые или укрепленные водопроницаемым материалом обочины при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II-III дорожно-климатических зонах при высокой фактической (расчётной) влажности, средних и тяжёлых пылеватых суглинках, при наличии или опасности образования пучин.

При нарушении местной устойчивости неукреплённых откосов выполняют профилирование их поверхности и укрепление [55, 108]. Укрепление травой используется для защиты неподтопляемых или кратковременно подтопляемых откосов от водной и ветровой эрозии, для ликвидации и предотвращения сплывов, оплывин и других нарушений местной устойчивости в районах с благоприятными условиями для прорастания трав и развития корневой системы. Травосеяние может использоваться и в комплексе с другими методами укрепления, например, решётчатыми конструкциями, геовебами. Разновидностью этого метода можно считать одерновку. Наиболее технологичным является биологическое укрепление с помощью геоматериалов с включёнными в их структуру семенами трав оптимального состава или травосеяние с покрытиями из геоматериалов, обеспечивающими защиту прорастающих семян. На подтапливаемых откосах с невысокими скоростями потока и малой высотой подтопления возможно биологическое укрепление в виде посадки кустарника, плетневого прорастающего укрепления, прорастающей выстилки, фашинные конструкции.

При деформациях, возникающих в грунте поверхностного слоя откосов при резком снижении их прочности под влиянием погодно-климатических факторов, а также для защиты от температурных и силовых воздействий паводковых или поверхностных вод, устраивают более капитальное укрепление — специальные покрытия различного исполнения. К ним относятся решётчатые конструкции из бетонных элементов с заполнением ячеек щебнем, камнем, обработанным вяжущим грунтом. В ином исполнении — это пластмассовые пространственные георешётки (геовебы) с высотой ребра 15-20 см и различным заполнением ячеек, устраиваемые для защиты от вымывания грунта и фильтрации грунтовых (поверхностных) вод на подстилке из нетканого материала.

В зависимости от условий подтопления при укреплении откосов применяют различные бетонные (железобетонные) плиты с устройством обратного фильтра из щебня или геосинтетического материала нетканого типа с высоким коэффициентом фильтрации, геоматы, каменную наброску, габионы на основе сетчатых металлических каркасов, заполняемых камнем различного грансостава, слои из бетона, укладываемого на металлическую сетку, и др. Некоторые из этих решений схематически показаны на рис. 16.4 и 16.5.

Рис. 16.4. Конструкции укрепления откосов:
а — покрытие из геотекстиля; б — укрепление каменной наброской, в том числе по геотекстильной прослойке; в — укрепление различными плитами, в том числе по обратному фильтру из геотекстиля; г — габион из металлической каркасной сетки, заполненной камнем; 1 — геотекстиль; 2 — элемент крепления; 3 — канавка; 4 — каменная наброска; 5 — плита; 6 — обратный фильтр; 7 — упор; 8 — габионный элемент; 9 — зона подмыва

Рис. 16.5. Варианты конструкции укрепления откосов:
а — решётчатая конструкция из бетонных элементов; б — пространственная георешётка; в — укрепление откоса георешёткой;
1, 2- бетонные элементы; 3 — анкеры; 4 — тяжи анкеров

В качестве термозащитных слоев используют торфопесчаные и мохоторфяные смеси, прослойки из геоматериала, плиты из полимерного вспененного материала (пеноплекс, стироформ). Каждый из этих видов укрепления имеет свою область наиболее эффективной работы в сооружении и зашиты поверхности откоса.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector