герб

ГОСТы

флаг

Методические рекомендации Методические рекомендации по строительству щебеночных оснований повышенной жесткости

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО
- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
( СОЮЗДОРНИИ )

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО
СТРОИТЕЛЬСТВУ ЩЕБЕНОЧНЫХ ОСНОВАНИЙ
ПОВЫШЕННОЙ
ЖЕСТКОС ТИ

Одобрены Исполнительным комитетом
Ленинградского городского Совета
депутатов трудящихся

Москва 1978

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ЩЕБЕНОЧНЫХ ОСНОВАНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ . Союздорнии . М ., 1978.

Даются рекомендации по повышению жесткости оснований из трудноуплотняемого щебня изверженных пород или малопрочного щебня осадочных пород путем пропитки рыхлого слоя из этих материалов ц ементопесчаной смесью и последующей укатки основания . Излагаются требования к проектированию таких оснований , а также требования к материалам , приводятся технологические схемы производства работ и методы контроля их качества .

Предисловие

Укрепление щебеночных слоев пропиткой битумом и горячими битумоминеральными смесями малоэффективно в связи с трудностью уплотнения быстроостывающих битуминизированных агрегатов , заполняющих пустоты между щебенками . В связи с этим в Ленинградском филиале Союздорнии проведены исследования по повышению жесткости таких оснований путем укрепления их ц ементопесчаной смесью способом пропитки . На основе исследований и накопленного трестами « Лендорстрой » и « Севзапдорстрой » опыта строительства щебеночных оснований разработаны данные « Методические рекомендации по строительству щебеночных оснований повышенной жесткости ».

В « Методических рекомендациях » предлагается повышать жесткость оснований из трудноуплотняемого щебня изверженных пород или малопрочного щебня осадочных пород способом пропитки рыхлого слоя из этих материалов цементопесчаной смесью и последующей укатки основания , а также излагаются требования к проектированию таких оснований .

« Методические рекомендации » разработаны канд . техн . наук А . О . Саллем .

Общие положения

1 . Щебеночное основание д орожной одежды в условиях воздействия на нее автомобильного транспорта должно обеспечивать эксплуатационную надежность при сопротивлении изгибу вышележащего асфальтобетонного покрытия и сдвигу нижележащих слоев основания и земляного полотна . Для выполнения этого условия величина модуля упругости основания из фракционированного щебня , уложенного способом заклинки , должна быть не менее 3500 кгс / см2 ( ВСН 46-72).

Штамповыми испытаниями на конструктивных слоях дорожной одежды установлено , что такой модуль упругости часто не достигается даже при строгом в ыполнении правил производства работ ( ВСН 184-75). Поэтому в целях повышения жесткости основания предлагается укреплять его вяжущими .

2 . Воздействию механических и природных факторов в большей мере подвергаются верхние конструктивные слои основания , в связи с чем материалы в нем целесообразно размещать таким образом , чтобы их прочность ( или жесткость ) была убывающей по глубине . Этого можно достигнуть пропиткой поверхности щ ебеночного слоя мелкозернистыми материалами , предварительно обработанными вяжущими . Пустоты между щ ебенками обычно заполняют укрепленными материалами ( до 100 кг на 1 м2 ) на глубину 6 - 9 см , а на поверхности из обработанного вяжущими мелкозернистого материала создается прочный слой толщиной 2 - 3 см , который служит для выравнивания основания .

3 . Необходимость повышения жесткости щебеночных оснований в соответствии с ВСН 184-75 устанавливают на эталонных участках , построенных из местных каменных материалов . Модуль упругости определяют штамповыми испытаниями на конструктивных слоях дорожной одежды ( см . приложение ); если модуль упругости слоя меньше 3500 кгс / см2 , то предусматривают укрепление материалов цементопесчаной смесью способом пропитки .

Для щебня изверженных горных пород прочностью не ниже марки 800 и осадочных не ниже марки 600 необходимость укрепления устанавливают по данным определения плотности в соответствии с ВСН 184-75, если при уплотнении тяжелыми катками нельзя достичь остаточной пустотности щебеночного остова , равной 15 %.

Как правило , требуемая расчетно - нормативная жесткость дорожного основания не достигается при применении высокопрочного щебня изверженных пород в связи с трудностью его уплотнения и малопрочного щебня осадочных пород ( Др . 400, 300) в связи с легкостью его измельчения .

Проектирование конструкций

4 . Основания из фракционированного щебня , укрепленного цементопесчаной смесью по способу пропитки , укладывают на дорогах II - IV категорий и магистральных улицах , а также , при технико-экономическом обосновании целесообразности применения такого основания , на дорогах V категории и городских дорогах местного значения .

Общие конструктивные требования к земляному полотну , морозозащитным и дренирующим слоям дорожной одежды и покрытию остаются такими же , как и в случае устройства несущего слоя основания из щебня , уложенного способом заклинки ( ВСН 46-72, ВСН 184-75).

5 . Толщину слоя укрепленного основания из гранитного щебня назначают 14 - 18 см , из известнякового щебня - 14 - 24 см . Расчетный модуль упругости конструктивного слоя основания устанавливают 5000 кгс / см2 .

6 . Расход каменных материалов на устройство основания в сметах определяют по нормам для щебеночного основания , толщина которого на 5 см меньше проектной ( учитывается частичная замена щебня цементопесчаной смесью ).

Расход цементопесчаной смеси - 100 кг на 1 м2 поверхности основания .

Материалы

7 . Для строительства оснований повышенной жесткости применяют фракционированный щебень 1 - 4- го классов прочности с крупностью зерен 40 - 70 мм независимо от группы горных пород ; для известнякового щебня 4- го класса допускается крупность зерен 70 - 120 мм . Щебень должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8267 -75. Допустимо использование щебня для укладки оснований после промежуточного складирования , если после этого содержание фракций мельче 5 мм не будет превышать в известняковом щебне 10 % и в гранитном - 15 % ( по массе ).

8 . Для заполнения рекомендуется песок , близкий по составу к оптимальному , с коэффициентом неоднородности Кн ³ 5 ( ВСН 55-69). В песке , предназначенном для заполнения пустот в щебне фракции 40 - 70 мм , не должно быть зерен крупнее 10 мм , а для заполнения пустот в щебне фракции 70 - 120 мм - зерен крупнее 20 мм . Взамен природного песка может быть использован дробленый песок - высевки , образующиеся при фракционировании щебня . Применение одномерных песков допустимо в исключительных случаях .

Для изготовления цементопесчаной смеси применяют ц емент марки 300 и выше ( ГОСТ 10178 -62) и воду , пригодную для питья .

Цементопесчаная смесь должна удовлетворять требованиям , предъявляемым к цементированным материалам 1- го класса прочности ( ВСН 184-75): предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов в возрасте 28 суток - 40 - 60 кгс / см2 , коэффициент морозостойкости - не менее 0,75. Дополнительных требований к подвижности цементопесчаной смеси не предъявляется .

Ориентировочный расход цемента марки 400 для обработки природного песка - 8 % и дробленого песка - 7 % ( по массе ); дозировка воды (8 - 12 %) соответствует оптимальной влажности смеси .

Технология производства работ

Устройство щебеночного основания дорожной одежды , укрепленного способом пропитки « влажной » цементопесчаной смесью

9 . На подготовленный подстилающий или нижний неукрепляемый слой щебеночного основания вывозят фракционированный щебень с размером зерен 40 - 70 или 70 - 120 мм . Длина строительной захватки в зависимости от местных условий должна быть в пределах от 100 до 200 м .

Щебень разравнивают , тщательно планируют автогрейдером и поливают водой в количестве до 10 л / м2 ; для обеспечения проезда строительного транспорта уложенный слой прикатывают легким катком .

Цементопесчаную смесь вывозят самосвалами средней грузоподъемности и равномерно распределяют по поверхности автогрейдером (и з расчета 100 кг на 1 м2 поверхности ). Работы на каждой из двух сторон проезжей части производят поочередно . Непосредственно после распределения цементопесчаной смеси основание уплотняют самоходным катком на пневматических шинах ( Д -624) и тяжелым гладковальцовым катком , делая 20 проходов по одному следу . Сроки производства работ по вывозке , разравниванию ц ементопесчаной смеси и уплотнению основания обусловлены сроками схватывания цемента .

10 . По уплотненному слою разливают битумную эмульсию в количестве 0,8 - 1,0 л / м2 . Для обеспечения одинаковых условий формирования материалов основания до устройства покрытия автомобильное движение следует регулировать , распределяя грузопоток равномерно по ширине проезжей части .

Устройство щебеночного основания дорожной одежды , укрепленного способом пропитки « сухой » цементопесчаной смесью

11 . На подготовленный подстилающий слой или нижний неукрепляемый слой щебеночного основания вывозят фракционированный щебень с размером зерен 40 - 70 мм . Длина строительной захватки в зависимости от местных условий должна быть в пределах от 100 до 400 м .

Щебень разравнивают , тщательно планируют автогрейдером и поливают водой в количестве до 10 л / м2 ; для обеспечения проезда строительного транспорта уложенный слой прикатывают легким катком .

« Сухую» цементопесчаную смесь вывозят самосвалами средней грузоподъемности и равномерно распределяют по поверхности автогрейдером ( из расчета 90 кг на 1 м 2 ). Работы на каждой из двух сторон проезжей части производят поочередно . Цементопесчаную смесь увлажняют поливомоечной машиной при поднятых вверх соплах ; расход воды - 10 - 15 л / м2 .

Непосредственно после увлажнения смеси , уложенной в основание , ее уплотняют самоходным катком на пневматических шинах ( Д -624) и тяжелым гладковальцовым катком , делая 20 проходов по одному следу . Сроки уплотнения обусловлены сроками схватывания цемента и цементопесчаной смеси .

12 . На уплотненный слой смеси разливают битумную эмульсию в количестве 1,0 - 1,2 л / м2 . Для обеспечения одинаковых условий формирования материалов до устройства покрытия автомобильное движение следует регулировать , распределяя грузопоток равномерно по ширине проезжей части .

Выбор технологической схемы

13 . Применение технологической схемы , предусматривающей пропитку щебня « влажной » цементопесчаной смесью , целесообразно , когда требуется форсировать операции по устройству основания . При такой схеме , учитывая ограниченные сроки схватывания ц ементопесчаной смеси , необходимо сокращать до минимума длину строительной захватки .

Технологическая схема с пропиткой щебня « сухой » цементопесчаной смесью ( в песке , поступающем с открытых складов , влаги должно содержаться до 1 %) в сухую погоду допускает увеличение продолжительности периода между ее изготовлением и уплотнением . « Сухая » смесь по сравнению с « влажной » легче проникает в межщебеночные пустоты . Однако , выбирая эту технологическую схему , следует иметь в виду , что при поливке цементопесчаной смеси водой из верхнего увлажненного слоя основания толщиной 3 - 5 мм частично вымывается цемент ; для обеспечения связности этого слоя обязателен розлив битумной эмульсии в увеличенном количестве .

Контроль качества устройства оснований

14 . При устройстве щебеночных оснований , укрепленных цементопесчаной смесью способом пропитки , следует проверять качество подготовки подстилающего слоя , качество и точность дозировок исходных материалов , а также заданную толщину , ровность уложенного основания , глубину проникания цементопесчаного материала в основание .

Качество цементопесчаного материала проверяется в заводской лаборатории .

Общая толщина цементированного слоя должна быть не менее 10 см . Плотность цементопесчаной смеси в основании должна строго соответствовать показателям плотности опытных образцов , изготовляемых в лаборатории объекта строительства по требованиям ВСН 184-75. Удельный вес цементопесчаных образцов , отобранных из основания , определяют в лаборатории гидростатическим взвешиванием .

Прочность цементопесчаного материала в основании проверяют по числу ударов , необходимому для внедрения стального конуса в затвердевший материал . Конус высотой 3 см с диаметром основания 3,4 см ввинчен в стержень , который направляет падающую гирю ; груз массой 5 кг сбрасывают с высоты 50 см . На седьмые сутки после укладки цементопесчаной смеси на каждом контрольном поперечнике основания с интервалом около 1 м проводится несколько испытаний ; среднее число ударов должно быть не менее 20.

15 . При отступлении от рекомендуемой технологии либо при ее привязке к местным условиям строительства качество укрепленного щебеночного основания следует проверять штамповыми испытаниями ( см . приложение ).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Определение модуля упругости щебеночного основания дорожной одежды

Модуль упругости щебеночного основания определяется штамповыми испытаниями с помощью установки ( см . рисунок ).

Нагрузка на поверхность испытуемой конструкции передается через круглый жесткий штамп (1) и домкрат (3), который сверху упирается в раму груженого автомобиля (5). Величина нагрузки на штамп измеряется механическим динамометром (4). Домкрат устанавливается на штампе на трех опорных стойках (2). Вертикальное смещение штампа фиксируется прогибомером рычажного типа , измерительный стержень которого (6) устанавливается по центру штампа .

До испытания передние колеса автомобиля блокируются тормозами и жестко закрепляются на месте с помощью опорных башмаков .

При проведении испытаний автомобилем средней грузоподъемности для обеспечения испытательной нагрузки до 5 тс кузов и подрессоренную часть автомобиля « вывешивают » - приподнимают с помощью домкрата - и под раму , рядом с задним мостом , подставляют опоры , на которые после разгрузки домкрата передается вес автомобиля . Расстояние между опорами и местом испытания должно быть не менее 1,5 м .

Штамп диаметром 30 - 34 см устанавливают на испытуемый слой после тщательного выравнивания его поверхности без нарушения сложившейся структуры материала . Для этого на поверхность испытуемого слоя подсыпают тонким слоем (1 - 5 мм ) мелкий песок , штамп тщательно прижимают и притирают к этому слою .

Нагрузка при проведении испытаний прикладывает ся 3 - 5 ступенями с увеличением каждой последовательно на 1 кгс / см2 . Время приложения каждой нагрузки - 30 сек . По истечении этого времени и через 30 сек после снятия нагрузки по индикатору снимают отсчеты . По разности отсчетов определяют упругую деформацию конструктивного слоя .

Схема установки для штамповых испытаний

Общий модуль упругости конструкции вычисляют по формуле

где р - удельная нагрузка на штамп , р = 5 кгс / см2 ;

D - диаметр жесткого штампа , см ;

m - коэффициент Пуассона , m » 0,3;

l - упругая деформация , соответствующая этой нагрузке , см .

Штамповые испытания ( с определением общего модуля упругости ) производят на поверхности щебеночного основания и подстилающего его слоя . При испытании подстилающего слоя слой щебня на площадке с размерами сторон не менее трех диаметров штампа удаляют . Модуль упругости на поверхности подстилающего слоя можно определять до устройства щебеночного основания , если за это время не изменятся влажность и плотность нижележащих грунтов и материалов. Модуль упругости щебеночного слоя определяется по данным испытаний с помощью номограммы , приведенной в ВСН 48-72 ( см . рис . 2 приложения 5).

Испытание на поверхности подстилающего слоя можно проводить в узком шурфе , пробитом в щебеночном слое по размеру испытательного штампа . В этом случае при толщине щебеночных оснований от 12 до 30 см установленные испытаниями модули упругости подстилающих песчаных оснований снижаются на 10 - 20 %, большая поправка принимается при большей толщине щебеночных оснований и для подстилающих слоев из одномерных песков с плотностью скелета менее 1,8 г / см3 . Для подстилающих слоев из плотных гравийно - песчаных смесей эта поправка не вводится .

Штамповые испытания можно проводить при нагрузках и менее 5 кгс / см2 , устанавливая расчетное значение модуля экстраполяцией . В частности , определив модуль упругости щебеночного слоя при испытательных нагрузках 2 кгс / см2 - Е2 и 3 кгс / см2 - Е3, модуль для расчетной нагрузки Е5 вычисляют по формуле

lgE5 = 2,26 × lgE3 - 1,26 × lgE2.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . 1

Общие положения . 1

Проектирование конструкций . 2

Материалы .. 2

Технология производства работ . 3

Контроль качества устройства оснований . 4

Приложение. Определение модуля упругости щебеночного основания дорожной одежды .. 4

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Гост 10704 91 Гост р 12 2 143 2009 Гост р 21 1101 2009 Гост р 6 30 2003 Инструкция и 1 13 07 Маршрутная карта Общий журнал работ пример заполнения Размеры дорожных знаков Расчет теплопотерь здания Расчет экономической эффективности Снип гаражи Состав рабочей документации Технологическая карта Условные обозначения Условные обозначения в электрических схемах