Устройство откосов при строительстве дорог
Транспортное строительство
Использование геосинтетических материалов в транспортном строительстве обеспечивает высокий уровень конструктивных решений и экологических требований, а также увеличивает срок эксплуатации автомобильных дорог и железнодорожного полотна в различных климатических условиях и при высоких динамических нагрузках.
Типовые решения
- Слабое основание
- Дорожная одежда
- Водопропускные трубы
- Лежневый настил
- Силовая обойма
- Гибкий ростверк
- Увеличение несущей способности
- Ледовая переправа
- Балластный слой
- Подбалластный слой
- Высокий уровень грунтовых вод
- Пластовый дренаж
- Дренажная прорезь
- При высоком уровне грунтовых вод (ВУГВ)
- Водоотведение из подбалластного слоя
- Устройство автомобильных дорог на вечномерзлых грунтах
- Берегоукрепление Высокий уровень поверхностных вод
- Подтопляемые территории
- Укрепление конусов мостов
- Просадочные грунты
- Болото
- Противофильтрационная завеса
- Ликвидация просадок на вечномерзлых грунтах
- Берегоукрепление из геошпунтов
- Просадочные грунты
- Подтопляемые территории
- Противоэрозионная защита
Если хотите узнать больше
Геосинтетика для транспортного строительства
Геосинтетические материалы и конструктивные решения «ТЕХПОЛИМЕР» используются при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования, автомобильных дорог промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временных автомобильных дорог, железных дорог, подъездных путей, площадок для стоянки автомобилей.
Разработки «ТЕХПОЛИМЕР» предназначены для решения наиболее распространенных проблем при строительстве автомобильных дорог:
- Подтопляемые территории;
- Вечномерзлые грунты основания;
- Пучинистые грунты основания;
- Слабые грунты основания (болота I–III типов, просадочные грунты);
- Высокий уровень грунтовых вод;
- Карстообразование;
- Образование ледяных линз;
- Разрушение подпорных стен;
- Эрозия откосов насыпи/выемок.
С помощью геосинтетических материалов «ТЕХПОЛИМЕР» данные проблемы можно предотвратить на стадии проектирования.
Геосинтетика позволяет увеличить эксплуатационную надежность, срок службы дорожной конструкции и отдельных ее элементов, упростить технологию и сократить сроки строительства, уменьшить расход традиционных дорожно-строительных материалов и объемы земляных работ.
Задачи, которые мы решаем в отрасли
Армирование слоев асфальтобетона с помощью полиэфирной сетки с битумной пропиткой «Армосет Б» или сетки в слое битума БНД «Армосет Б/Б», а также армирование основания дорожной одежды и основания земляного полотна с применением армированных Георешеток РД, РД/М или двуосноориентированной Георешетки СД.
Армогрунтовые конструкции (подпорные стены) для расширения имеющейся дорожной насыпи и стабилизации неустойчивых оползневых откосов c применением геошпунта, железобетонных блоков, габионов, а также подпорные стены по методу обертывания с озеленением лицевой части. Технология позволяет проводить строительные работы в сжатые сроки, в зимний период и в стесненных условиях.
Противокарстовая защита при строительстве дорожных объектов, в геологическом строении которых присутствуют растворимые горные породы, имеются карстовые проявления на поверхности и/или в глубине грунтового массива. Эти проблемы решает применение буронабивных или текстильно-песчаных геосвай с устройством гибкого ростверка.
Противофильтрационные завесы из геошпунта устраиваются вдоль береговой линии водоема и на местности с высоким уровнем грунтовых вод с целью предотвращения обводнения и разрушения основания дорожного полотна.
Пластовый дренаж в слоях дорожной одежды и основании земляного полотна, в том числе дренаж мелкого и глубокого заложения с применением модулей «БлокТех», которые являются более эффективной и экономичной альтернативой дренажным системам из дискретных материалов и решают в том числе проблему заиливание дренажных слоев дорожной конструкции.
Поверхностный водоотвод для сбора, задержания, отвода воды с поверхности дорожной одежды с целью предотвращения её разрушения. Для решения этих задач применяются такие геосинтетические материалы, как гидроизоляционная геомембрана, бетонное полотно и бентонитовые маты «Бентотех».
Противоэрозионная защита откосов дорожной насыпи с применением бетононаполняемых матов, бетонного полотна, объемной георешетки и «Геомата 3D». Применение этих материалов обеспечивает защиту поверхности откосов от погодно-климатических факторов, водной и ветровой эрозии, укрепление и местную устойчивость насыпи.
Берегоукрепление с помощью геошпунта и бентононаполняемых матов при прокладке дорог позволяет предупредить нарушение дорожных конструкций, находящихся в береговой зоне.
Устройство аккумулирующих резервуаров и коллекторов в составе ливневой канализации с применением модулей «БлокТех» и анкерного листа V-LOCK помогает решить следующие проблемы еепродолжительного срока эксплуатации дорожного полотна и частого текущего и капитального ремонта.
Ремонт водопропускных труб круглого, прямоугольного, арочного сечения, расположенных в теле автомобильных и железных дорог, с применением анкерного листа V-LOCK и технологии «ПайпАрм», которая может использоваться в качестве типового решения при текущем ремонте сооружений без разработки полноценной проектной документации.
В период с 2015 по 2020 годы отремонтировано более 70 сооружений в состав автомобильных дорог федерального и регионального значения в 10 регионах РФ.
Элементы земляного полотна и типовые поперечные профили
Земляное полотно представляет собой сооружение, предназначенное для размещения конструктивных слоев дорожной одежды и других элементов дороги (рис. 2.4).
В земляном полотне обычно рассматриваются его верхняя часть (рабочий слой), основания насыпи и выемки, устройства для поверхностного водоотвода, дренирующие сооружения, защитные гидротехнические сооружения. Верхней частью считается слой уплотненного грунта толщиной не менее 1,5 м от поверхности покрытия проезжей части.
Основание насыпи представляет собой массив грунта в условиях естественного залегания, располагающийся ниже насыпного слоя, а при малых насыпях — ниже границы рабочего слоя.
При устройстве дренирующего слоя его возвышение над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод, над поверхностью земли в откосах насыпи, а также над расчетным уровнем воды в кюветах должно быть не менее 0,2 м.
Бровка земляного полотна — линия пересечения плоскости откоса и поверхности земполотна в месте их сооружения.
Кромка проезжей части — линия, отделяющая проезжую часть от обочины.
Обочина — боковая полоса земляного полотна с каждой его стороны между бровкой и кромкой, необходимая для предохранения краев (кромок) от разрушения, а также для размещения остановочных полос, барьерного и тросового ограждения, средств сигнализации и других устройств, обеспечивающих безопасность движения. Обочины могут быть грунтовые или укрепленные различными материалами. Ширина обочин зависит от категории дороги.
По своему назначению обочины по ширине подразделяются:
• на краевую укрепительную полосу, служащую упором для дорожной одежды проезжей части дороги, устраиваемую, как правило, совместно с проезжей частью при строительстве (реконструкции) дороги или самостоятельно на обочинах и разделительных полосах при ее ремонте;
• остановочную полосу, предназначенную для вынужденной остановки автомобилей. К ней относятся также специально устраиваемые на обочине или выносном участке для этой же цели остановочные площадки;
• прибровочную полосу шириной 0,5 м (0,75 м при наличии оградительных устройств), служащую переходной зоной от обочины к откосу.
Укрепление обочин выполняют для повышения пропускной способности автомобильных дорог, а также для удобства и безопасности движения.
В неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях укреплением обочин защищают земляное полотно от просачивания поверхностных вод, предохраняют проезжую часть дороги от разрушения и загрязнения.
Укреплением обочин обеспечивают более полный перенос снега в зимний период, облегчают содержание дороги, а также организацию движения при проведении на проезжей части ремонтных работ.
Откос представляет собой наклонную поверхность, которая ограничивает искусственное земляное сооружение или склоны естественного рельефа.
Ширина земляного полотна — расстояние между бровками; нормируется в зависимости от категории дороги.
Подошвой насыпи является нижняя поверхность насыпи, опирающаяся на подстилающий грунт.
Заложение откоса — горизонтальная проекция откоса. Наклон его к горизонту, т.е. его крутизна, выражается отношением высоты откоса к его горизонтальному заложению; при этом высота откоса условно принимается за единицу.
Полоса отвода — территория вдоль дороги, представляемая в установленном порядке для размещения соответствующих конструктивных элементов автомобильной дороги и ее сооружений, а также необходимые для содержания и использования указанных элементов здания, сооружения, защитные и декоративные насаждения и устройства.
Придорожные полосы — участки земли, прилегающие с обеих сторон к постоянной полосе отвода, создающие нормальные условия эксплуатации автомобильных дорог и их сохранность, обеспечивающие требования безопасности населения. В границах этих участков устанавливается особый режим использования придорожных полос, включая строительство зданий и сооружений, ограничение хозяйственной деятельности, установку рекламных щитов и плакатов, не имеющих отношения к безопасности движения.
Различают постоянную полосу отвода (рис. 2.5), границы которой располагаются на расстоянии 1 м от нижней части откосов земляного полотна (слева и справа), и временную.
Постоянная полоса отвода предназначена для размещения дороги и ее сооружений и нормируется в зависимости от категории дороги. Временная полоса отвода служит для размещения боковых кювет-резервов, временного складирования дорожно-строительных материалов и конструкций, маневрирования машин и механизмов в процессе строительства, размещения валов почвенно-растительного грунта. В состав земли автомобильных дорог входят полосы отвода, а также земельные участки, относящиеся к землям транспорта, предоставляемые в установленном порядке для размещения на них объектов, необходимых для осуществления дорожной деятельности.
Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются:
• соблюдением проектных геометрических параметров;
• отводом поверхностных вод и отводом влаги из-под конструкции дорожной одежды;
• необходимым возвышением бровки земляного полотна над уровнем грунтовых и поверхностных вод;
• возведением земляного полотна из устойчивых грунтов с послойным уплотнением до требуемого значения;
• назначением оптимальной крутизны откосов насыпей и выемок с предохранением их поверхности от оползания, водной и ветровой эрозии.
От устойчивости и прочности земляного полотна в значительной степени зависят эксплуатационные показатели и срок службы дорожной одежды.
В устойчивости земляного полотна большую роль играет регулирование его водно-теплового режима, под которым понимается комплекс инженерных мероприятий: обеспечение поверхностного водоотвода; возвышение низа конструкции дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод; использование грунтов, не склонных к льдообразованию или увеличению объема при насыщении водой; надлежащее уплотнение грунтов; устройство дренажей и различных прослоек в теле насыпи.
На косогорах устойчивость земляного полотна связана с правильной врезкой его в склон рельефа, устройством дренажей глубокого заложения, подпорных стен и других инженерных сооружений.
Конструкции земляного полотна могут быть типовыми и индивидуальными (рис. 2.6).
Индивидуальные поперечные профили земляного полотна разрабатываются при неблагоприятных инженерно-геологических и гидрологических условиях:
• насыпи высотой более 12 м;
• выемки глубиной более 12 м;
• болота глубже 4 м;
• глубокие балки и овраги;
• избыточно засоленные грунты и такыры;
• при использовании средств гидромеханизации;
• при использовании буровзрывных методов.
Насыпи высотой до 2 м устраиваются из привозных грунтов с заложением откосов 1:4, что обеспечивает безопасный съезд автомобилей с дороги при экстренных обстоятельствах. При устройстве земляного полотна высотой до 2 м из боковых кювет-резервов откосы принимаются также с уклоном 1:4, а дну резервов придается поперечный уклон 20. 30 % в сторону от дороги, так как ограждающие конструкции при этой высоте не предусматриваются.
Геометрическая форма и конструкция земляного полотна должны способствовать незаносимости его снегом и песком. Снегозаносимость обеспечивается назначением пологих откосов насыпей и выемок (от 1:4 до 1:6), возвышением бровки земляного полотна на 0,4. 0,6 м над поверхностью снегового покрова (в данной местности при расчетной вероятности превышения 5 %), ограждением дороги зелеными насаждениями и снегозащитными устройствами. В лучших условиях по снегозаносимости находятся участки трассы, проложенные вдоль господствующих в зимнее время ветров.
Земляное полотно должно обеспечивать требуемую безопасность автомобильного движения, сохранять проектные очертания в течение заданного срока службы: предупреждать образование размывов, просадок и морозного пучения свыше расчетных значений (рис. 2.7), обеспечивать достаточную прочность грунтов верхней части земляного полотна в расчетный период года; гармонично сочетаться с окружающим ландшафтом; облегчать применение комплексного механизированного способа возведения и содержания.
На грунты земляного полотна воздействуют нагрузки от проезжающих транспортных средств и дорожной одежды; погодно-климатические факторы, которые вызывают процессы увлажнения-высыхания и замерзания-оттаивания, что изменяет свойства грунтов. Значительные напряжения от проезжающих автомобилей возникают в верхней части насыпей до глубины 0,6. 1,0 м от поверхности покрытия.
Из-за хаотичного накопления влаги при процессах замораживания-оттаивания может происходить неравномерное поднятие и опускание поверхности земляного полотна, что приводит к образованию деформаций дорожной одежды.
Прочность земляного полотна во многом зависит от технологических параметров, основным из которых является обеспечение необходимой степени уплотнения грунтов, а также от рационального расположения в его теле различных грунтов. Более прочные грунты целесообразно помещать в верхнюю часть насыпи. Земляное полотно в своем объеме должно быть однородным по физическому состоянию грунтов. Повышение его однородности приводит к повышению надежности в период эксплуатации.
Транспортное строительство (авто, ж/д дороги, аэродромы, прилегающая инфраструктура)
Применение бентонитовых матов на объектах транспортного строительства
Дороги:
- Устройство гидроизоляционных прослоек в конструкциях автомобильных дорог
- Защита насыпей и откосов от неблагоприятных гидрометеорологических воздействий
- Гидроизоляция откосов дорог от попадания реагентов в почву
- Изоляция тела насыпи при высоком уровне грунтовых вод от размыва, изоляция ядра тела насыпи
- Изоляция водоотводных канав, кюветов
Аэродромы:
- Гидроизоляция взлетных полос и дорог
- Изоляция водоотводных канав, кюветов, устройство водоотводных систем
ЖД дороги:
- Устройство гидроизоляционных прослоек в конструкциях автомобильных дорог
- Защита насыпей и откосов от неблагоприятных гидрометеорологических воздействий
- Гидроизоляция откосов дорог от попадания реагентов в почву
- Изоляция тела насыпи при высоком уровне грунтовых вод от размыва, изоляция ядра тела насыпи
- Изоляция водоотводных канав, кюветов
- Изоляция конструкций прилегающей инфраструктуры
ООО «БентИзол» предлагает:
для вашего объекта на территории
РФ, СНГ или Европы
Материал всегда на складе!
- Консультации инженеров — проектировщиков
- Авторский надзор
- Монтаж гидроизоляции любой сложности с применением бентоматов «под ключ»
Примеры технических решений для объектов дорожного строительства с применением бентонитовых матов
Рисунок 1. Применение бентонитовых матов при устройстве автомобильных дорог.
Устройство защиты склона и тела автодороги на подтопляемых территориях с использованием бентонитовых матов
Устройство изоляции водоотводных канав с применением бентонитовых матов
Видео о применении бентонитовых матов в дорожном строительстве
Применение бентонитовых матов при строительстве трассы «Таврида»
Легкая насыпь
Важной и перспективной областью применения ПЕНОПЛЭКС ® в дорожном строительстве является возведение легких (облегчённых) насыпей на слабых основаниях.
Проблема слабых оснований
Достаточно часто возникает необходимость строительства дорог, развязок и мостов на нестабильных основаниях. Это — грунты, которые, как правило, находятся в прибрежных регионах, на болотистой местности, на территориях с высоким уровнем залегания грунтовых вод. Слабый грунт значительно усложняет дорожные работы.
К слабым относят связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки при нагрузке 0,25 МПа более 50 мм/м (модуль деформации ниже 5 МПа). При отсутствии данных испытаний следует относить к слабым грунтам торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с коэффициентом консистенции более 0,5, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.
Проблемы слабого грунта связаны с его недостаточной несущей способностью, возможностью большой осадки и длительным сроком стабилизации основания.
Возможные решения проблем слабых грунтов
При проектировании дорог на слабых грунтах может быть предусмотрен один из трех традиционных способов:
- удаление слабого грунта и его замена дренирующим со стабильными физико-механическими свойствами;
- применение эстакад;
- устройство свайного основания.
Технология легкой насыпи как один из наиболее перспективных методов возведения дорожного полотна на слабых грунтах
Однако вместо этих классических дорогостоящих технологий можно заменить основную часть дорожной насыпи легким и вместе с тем прочным материалом. Получается «легкая насыпь», которая при тех же геометрических размерах имеет значительно меньший удельный вес по сравнению с грунтом. Это позволяет существенно сократить нагрузку на слабое основание, а также упростить процесс производства работ за счёт отсутствия необходимости привлекать дополнительную дорогостоящую тяжелую строительную технику и высококвалифицированный персонал.
Блоки ПЕНОПЛЭКС ®
В качестве заполнителей легкой насыпи используются легкие, но прочные блоки ПЕНОПЛЭКС ® из экструзионного пенополистирола.
С применением блоков ПЕНОПЛЭКС ® достигается уменьшение вертикальной нагрузки от собственного веса насыпи на слабое основание. ПЕНОПЛЭКС ® легче песка в среднем в 50 раз, его укладка в тело облегченной насыпи взамен песка существенно уменьшает давление на основание. Это позволяет обходиться без дополнительных мер по укреплению грунта, устройства свайного основания или замены грунта.
Блок ПЕНОПЛЭКС ® разработан и изготовлен специально для строительства автомобильных и железных дорог, где необходима высокая прочность и исключительная влагостойкость. Имеется сертификат соответствия на материал.
Обычно блоки ПЕНОПЛЭКС ® выполняются со следующими размерами:
- длина 1200–3000 мм,
- ширина — 600 мм,
- толщина 120–1000 мм.
По специальному заказу можно изготовить блоки в других размерах в зависимости от потребностей заказчика.
Конструкция легкой насыпи
Пример конструкции «легкой» насыпи: 1 – грунт земляного полотна, 2 – блоки из экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС ®
Преимущества технологии легкой насыпи
- Сокращение сроков строительства, уменьшение сметной стоимости строительно-монтажных работ за счёт исключения процесса устройства монолитного свайного основания.
- Для монтажа блоков не требуется привлечение высококвалифицированной рабочей силы.
- Экструзионный пенополистирол легко обрабатывается обычным канцелярским ножом и другим подручным инструментом.
- ПЕНОПЛЭКС ® – продукция отечественного производства, привносящая важный вклад в импортозамещение в области строительства.
Все это позволяет оптимизировать капиталовложения в дорожном строительстве обеспечить выполнение работ в сжатые сроки, благодаря применению эффективной технологии и материалов.
Преимущества блоков ПЕНОПЛЭКС ® для применения в легкой насыпи
- Сочетание прочности и легкости: прочность на сжатие при 10% деформации не менее 0,15 МПа, средняя плотность не менее 25 кг/м³.
- Практически нулевое водопоглощение: не более 0,5% по объему за 28 суток.
- Абсолютная биостойкость: не допускает размножения грибка и плесени, что подтверждено микологическими испытаниями.
- Широкий температурный диапазон применения, устойчивость к перепадам температур.
- Долговечность не менее 50 лет: определено в результате испытаний в НИИСФ РААСН.
Все эти качества блоков ПЕНОПЛЭКС ® обеспечивают стабильность технических характеристик и длительный период безремонтной эксплуатации.
