- •Справочная энциклопедия дорожника
- •Строительство и реконструкция автомобильных дорог
- •Москва 2005 Содержание
- •Введение
- •Раздел I основы технологии и организации строительства автомобильных дорог глава 1. Этапы развития и пути совершенствования сети автомобильных дорог и технологии их строительства
- •1.1. Основные этапы развития и совершенствования сети автомобильных дорог России
- •1.2. Роль ученых в создании научно-технической базы дорожного строительства
- •1.3. Развитие и совершенствование технологии и методов строительства автомобильных дорог
- •1.4. Обеспечение прочности и работоспособности дорожных конструкций
- •Раздел II возведение земляного полотна глава 2. Конструкции земляного полотна и требования к его возведению
- •2.1. Требования к конструкции земляного полотна
- •2.2. Требования к грунтам земляного полотна
- •2.3. Технология работ по сооружению земляного полотна
- •2.4. Основные принципы планирования и организации работ
- •2.5. Уплотнение грунтов
- •Pиc. 2.4. Изменение оптимальной плотности и оптимальной влажности при разном уплотнении:
- •Глава 3. Подготовительные работы перед сооружением земляного полотна
- •3.1. Состав и назначение подготовительных работ
- •3.2. Снятие растительного грунта и подготовка основания земляного полотна
- •Глава 4. Строительство инженерных сооружений для регулирования водно-теплового режима земляного полотна
- •4.1. Виды сооружений и способы регулирования водно-теплового режима земляного полотна и дорожных одежд
- •4.2. Строительство водонепроницаемых и капилляропрерываюших слоев Подготовка верхней части земляного полотна перед устройством дополнительных слоев оснований.
- •Глава 5. Возведение насыпей и разработка выемок в нескальных грунтах
- •5.1. Способы отсыпки насыпей и разработки выемок
- •5.2. Возведение насыпей из грунта выемок
- •5.3. Строительство насыпей из грунта боковых резервов
- •Глава 6. Возведение земляного полотна на косогорах. Планировка и укрепление откосов
- •6.1. Основные типы конструкций земляного полотна на косогорах и оползневых склонах
- •6.2. Особенности возведения земляного полотна на косогорах и оползневых склонах
- •6.3. Планировка земляного полотна насыпей и выемок, конусов и откосов
- •6.4. Укрепление конусов и откосов земляных сооружений
- •Глава 7. Возведение земляного полотна в горных условиях
- •7.1. Особенности возведения земляного полотна в горной местности
- •7.2. Буровые и взрывные работы. Техника безопасности
- •7.3. Расчет взрывных работ
- •7.4. Технология производства земляных работ в скальных грунтах. Контроль качества
- •7.5. Строительство противооползневых сооружений
- •Глава 8. Гидромеханизация земляных работ
- •8.1. Условия и эффективность применения гидромеханизации земляных работ
- •8.2. Транспортирование и укладка грунта. Общая организация работ
- •Глава 9. Сооружение земляного полотна в сложных инженерно-геологических условиях
- •9.1. Сооружение земляного полотна на слабых основаниях
- •9.2. Сооружение высоких насыпей и глубоких выемок
- •9.3. Сооружение земляного полотна в песчаных пустынях
- •9.4. Возведение земляного полотна на засоленных грунтах
- •9.5. Возведение земляного полотна в районах распространения вечномёрзлых грунтов
- •9.6. Сооружение земляного полотна из глинистых грунтов с влажностью более оптимальной
- •9.7. Строительство насыпей из техногенных грунтов
- •Глава 10. Строительство земляного полотна с использованием геосинтетических материалов
- •10.1. Понятие о геосинтетических материалах. Области их применения*
- •10.2. Краткая классификация геосинтетических материалов для дорожного строительства
- •10.3. Строительство земляного полотна с использованием геосинтетических материалов
- •Глава 11. Сооружение земляного полотна в зимний период
- •11.1. Особенности организации и технологии производства работ по сооружению земляного полотна в зимний период
- •11.2. Сооружение земляного полотна насыпей и выемок
- •11.3. Устройство дополнительных песчаных слоев оснований
- •11.4. Особенности строительства малых искусственных сооружений в зимний период
- •Глава 12. Реконструкция земляного полотна
- •12.1. Условия работы существующего земляного полотна и основные пути повышения его прочности и устойчивости
- •12.2. Подготовительные работы к реконструкции земляного полотна
- •12.3. Способы уширения насыпей и выемок. Требования к выбору, размещению в слоях и уплотнению грунтов земляного полотна уширения
- •12.4. Исправление продольного профиля. Увеличение высоты насыпей и глубины выемок
- •Величина уширения по подошве насыпи составит
- •12.5. Перестройка пучинистых участков
- •12.6. Повышение устойчивости откосов реконструируемого земляного полотна и совершенствование системы водоотвода
- •12.7. Перестройка и удлинение водопропускных труб
- •Глава 13. Организация работ по возведению земляного полотна
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Определение составов специализированных отрядов и оптимальной длины захватки при выполнении подготовительных работ и работ по строительству водопропускных труб
- •13.3. Определение составов специализированных отрядов и оптимальной длины захватки при возведении земляного полотна
- •Раздел III строительство дорожных одежд Глава 14. Основы технологии строительства дорожных одежд
- •14.1. Технологическая классификация дорожных одежд, покрытий и оснований
- •14.2. Обеспечение надежности дорожных одежд
- •14.3. Основы технологии уплотнения слоев дорожных одежд
- •Глава 15. Строительство дорожных оснований и покрытий из необработанных каменных материалов и каменных материалов и грунтов, обработанных неорганическими вяжущими
- •15.1. Развитие методов применения грунтов и местных каменных материалов в слоях дорожных одежд
- •15.2. Строительство слоев из щебеночных материалов
- •15.3. Строительство слоев из щебеночно-песчаных и других смесей
- •15.4. Строительство слоев из активных отходов промышленности
- •15.5. Строительство слоев из материалов, обработанных цементом
- •15.6. Брусчатые, мозаичные и клинкерные мостовые
- •15.7. Основы технологии производства искусственного зернистого материала из глинистых грунтов с использованием электроплазменных устройств
- •15.8. Технология и эффективность применения зернистых керамических материалов при строительстве оснований дорожных одежд
- •Глава 16. Строительство дорожных оснований и покрытий из каменных материалов и грунтов, обработанных органическими вяжущими
- •16.1. Строительство щебеночных слоев способом пропитки
- •16.2. Строительство слоев из черного щебня
- •16.3. Строительство слоев из смесей каменных материалов с жидкими органическими вяжущими
- •16.4. Строительство слоев из смесей каменных материалов с вязкими органическими вяжущими
- •16.5. Строительство конструктивных слоев дорожных одежд из эмульсионно-минеральных смесей
- •16.6. Строительство слоев из грунтов, укрепленных органическими вяжущими
- •Глава 17. Строительство цементобетонных покрытий и оснований
- •17.1. Особенности строительства покрытий с применением минеральных вяжущих
- •17.2. Требования к материалам для строительства цементобетонных покрытий и проектирование состава дорожного бетона
- •17.3. Конструкции дорожных цементобетонных покрытий и оснований
- •А) в свежеуложенном бетоне; б) комбинированным способом; в) в затвердевшем бетоне; г) продольный шов; пунктиром показана обмазка штырей битумом
- •17.4. Технология строительства цементобетонных покрытий
- •17.5. Строительство монолитных армобетонных и непрерывно армированных покрытий
- •17.6. Строительство предварительно напряжённых монолитных цементобетонных покрытий
- •17.7. Строительство оснований и покрытий из укатываемых бетонов
- •17.8. Особенности строительства цементобетонных покрытий при пониженной температуре воздуха
- •17.9. Строительство сборных и сборно-монолитных покрытий
- •17.10. Контроль качества строительства цементобетонных покрытий
- •Глава 18. Строительство асфальтобетонных покрытий и оснований
- •18.1. Общие положения технологии строительства асфальтобетонных покрытий
- •18.2. Конструкции дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием
- •18.3. Проектирование состава асфальтобетонных смесей
- •18.4. Обеспечение требований к физико-механическим свойствам асфальтобетона
- •18.5. Технология строительства асфальтобетонных покрытий и оснований
- •18.6. Требования к составу технологических карт на строительство асфальтобетонных покрытий
- •Глава 19. Строительство асфальтобетонных покрытий из холодных и литых смесей и щебеночно-мастичного асфальтобетона
- •19.1. Строительство покрытий из холодных асфальтобетонных смесей
- •19.2. Строительство покрытий из литых асфальтобетонных смесей
- •19.3. Строительство покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона
- •19.4. Строительство покрытий из асфальтобетонных смесей на основе полимерно-битумных вяжущих
- •19.5. Строительство асфальтобетонных покрытий при пониженной температуре воздуха
- •19.6. Охрана труда при строительстве асфальтобетонных покрытий
- •Глава 20. Строительство слоев износа, защитных шероховатых слоев
- •20.1. Назначение слоев износа, защитных и шероховатых слоев
- •20.2. Поверхностная обработка дорожных покрытий
- •Зоны жесткости: 1 - очень мягкое; 2 - мягкое; 3 - нормальное; 4 - твердое; 5 - очень твердое.
- •20.3. Поверхностные обработки с полимерным вяжущим
- •20.4. Устройство шероховатого слоя износа методом втапливания щебня
- •20.5. Слои износа и защитные слои с применением эмульсионно-минеральных смесей
- •Глава 21. Строительство дорожных одежд с покрытиями простейшего типа
- •21.1. Назначение покрытий простейшего типа
- •21.2. Местные грунты как материал для покрытий простейшего типа
- •21.3. Технология строительства простейших покрытий из искусственно улучшенных грунтов
- •21.4. Технология профилирования грунтовых дорог
- •21.5. Строительство деревянных, сплошных и колейных покрытий (лежневых и бревенчатых)
- •21.6. Брусчатые, мозаиковые и клинкерные мостовые
- •Глава 22. Реконструкция дорожных одежд
- •22.1. Способы реконструкции дорожных одежд
- •22.2. Способы разборки слоев дорожных одежд для повторного использования их материалов
- •22.3. Способы регенерации дорожных одежд и покрытий
- •22.4. Уширение дорожной одежды
- •22.5. Усиление существующих дорожных одежд
- •Время после укладки горячей смеси, мин
- •В верхнем правом углу показан конструктивный разрез покрытия и места закладки термопар (1-5);
- •22.6. Особенности реконструкции дорожных одежд с цементобетонными покрытиями
- •22.7. Устройство краевых полос и укрепление обочин при реконструкции дорог
- •22.8. Перестройка дорожных одежд переходного типа
- •Раздел IV материально-техническое обеспечение дорожного строительства Глава 23. Предприятия по разработке горных пород
- •23.1. Разработка горных пород
- •23.2. Особенности разработки скальных пород
- •23.3. Особенности разработки обломочных пород
- •23.4. Переработка каменных материалов в притрассовых карьерах на передвижных дробильно-сортировочных установках
- •Глава 24. Камнедробильные заводы
- •24.1. Основные процессы работы камнедробильных заводов
- •24.2. Генеральный план кдз
- •24.3. Переработка гравийно-песчаных материалов
- •24.4. Приготовление дробленого песка
- •24.5. Производство минерального порошка для асфальтобетона
- •24.6. Особенности организации складов готовой продукции
- •24.7. Технологические процессы обогащения и улучшения каменных материалов
- •24.8. Контроль качества, приемка готовой продукции
- •Глава 25. Битумные и эмульсионные базы
- •25.1. Назначение и размещение баз и складов
- •25.2. Технологические процессы подготовки органических вяжущих
- •25.3. Эмульсионные базы и цехи. Технология производства битумных эмульсий
- •25.4. Установки для производства катионных битумных эмульсий
- •25.5. Автоматизация технологических процессов на эмульсионных базах и контроль качества эмульсий
- •Глава 26. Заводы для приготовления асфальтобетонных смесей
- •26.1. Классификация заводов и особенности их размещения
- •26.2. Генеральный план абз
- •26.3. Технологические процессы. Выбор технологического оборудования
- •26.4 Асфальтосмесительные установки
- •26.5. Переработка старого асфальтобетона (регенерация) на абз
- •26.6. Автоматизация технологических процессов асфальтобетонного завода и контроль качества
- •26.7. Базы и установки для обработки грунтов вяжущими
- •Глава 27. Заводы по производству цементобетонных смесей
- •27.1. Классификация заводов и особенности их размещения
- •27.2. Генеральный план цбз
- •27.3. Технологические процессы производства и оборудование
- •А) технологическая схема работы бетоносмесительной установки; б) блок дозирования каменных материалов; в) смесительный блок
- •27.4. Особенности организации складов каменных материалов
- •27.5. Склады цемента и минерального порошка
- •27.6. Автоматизация технологических процессов и контроль качества продукции Общие положения автоматизации технологических процессов.
- •27.7. Оборудование для транспортирования бетонных смесей
- •27.8. Особенности работы цбз зимой и в жарком климате
- •Глава 28. Заводы и полигоны для изготовления железобетонных изделий
- •28.1. Классификация заводов и полигонов и технология изготовления изделий
- •Pиc.28.2 Схемы уплотнения бетонной смеси в изделиях:
- •28.2. Способы производства железобетонных изделий
- •28.3. Контроль качества железобетонных изделий и особенности организации склада готовых изделий
- •Глава 29. Охрана труда и окружающей среды на производственных предприятиях дорожного хозяйства
- •29.1. Общие положения по охране труда и технике безопасности в строительном производстве
- •29.2. Охрана труда и техника безопасности на производственных предприятиях (базах) дорожного строительства
- •29.3. Охрана окружающей природной среды на производственных предприятиях дорожного строительства
- •Раздел V организация дорожно-строительных работ Глава 30. Основные вопросы организации дорожно-строительных работ
- •30.1. Общие положения организации строительства автомобильной дороги
- •30.2. Особенности организации работ при реконструкции автомобильной дороги
- •30.3. Организационно-технические мероприятия по охране окружающей среды при строительстве (реконструкции) автомобильной дороги
- •30.4. Охрана труда и техника безопасности при строительстве автомобильных дорог
- •Глава 31. Организация производственной базы дорожного строительства
- •31.1. Организация материально-технического обеспечения дорожного строительства
- •31.2. Организация складского хозяйства на дорожном строительстве
- •31.3. Организация технического обслуживания и ремонта машин
- •31.4. Обеспечение производственной базы дорожного строительства электроэнергией, сжатым воздухом, паром, водой и технологической связью
- •Глава 32. Способы организации дорожно-строительных работ
- •32.1. Комплексно-механизированный поточный способ и его разновидности
- •32.2. Непоточные способы организации дорожно-строительных работ
- •Глава 33. Проектирование организации строительства и производства дорожно-строительных работ
- •33.1. Проект организации строительства и проект производства работ
- •33.2. Определение составов специализированных отрядов при устройстве дорожной одежды
- •33.3. Составление календарного, сетевого, почасовых графиков строительства автомобильной дороги и технологических карт
- •33.4. Определение потребности строительства в материально-технических ресурсах
- •33.5. Диспетчерское управление и автоматизация управления строительством
- •Раздел VI обеспечение качества дорожно-строительных работ глава 34. Контроль и управление качеством дорожно-строительных работ
- •34.1. Система контроля и управления качеством дорожно-строительных работ
- •34.2. Организации и технология контроля качества дорожно-строительных работ
- •Глава 35. Производственный контроль качества дорожно-строительных работ
- •35.1. Контроль качества выполняемых работ при строительстве земляного полотна и правила их приемки
- •35.2. Операционный контроль в процессе выполнения и по завершении соответствующих операций
- •35.3. Скоростные методы контроля прочности и ровности дорожной одежды
- •35.4. Контролируемые параметры, средства контроля, допустимые отклонения и объем измерений при операционном и приемочном контроле
- •Глава 36. Статистический контроль и регулирование качества при строительстве автомобильных дорог
- •36.1. Актуальность статистических методов контроля в дорожном строительстве
- •36.2. Обоснование и развитие единого расчетного аппарата для статистического контроля качества в дорожном строительстве
- •36.3. Методическая основа оценки качества в дорожном строительстве
- •36.4. Методика определения объема и точек измерений при статистическом контроле
- •Пример назначения мест измерений с помощью таблицы случайных чисел
- •36.5. Обработка результатов статистического контроля и оценка качества
- •36.6. Настройка технологических процессов на стадии подготовки и в процессе строительства
- •36.7. Примеры организации и проведения статистического контроля, оценки качества и настройки технологических процессов
- •36.8. Основные выводы
- •37.1. Основные тенденции развития дорожно-строительных машин и их производственно-технологические параметры
- •37.2. Основные технологические параметры по основным группам машин и оборудования и определение производительности
- •Глава 38. Машины и оборудование для возведения земляного полотна
- •38.1. Машины для подготовительных работ
- •38.2. Машины для разработки и транспортирования грунта
- •38.3. Машины для разравнивания грунта и планировки земляного полотна и слоев основания и откосов
- •38.4. Машины и оборудование для уплотнения грунтов
- •Глава 39. Машины и оборудование для строительства и реконструкции дорожных одежд
- •39.1. Машины для строительства слоев основания из грунтов и минеральных материалов, обработанных вяжущими
- •39.2. Машины для строительства слоев основания из щебня и гравия
- •39.3. Машины для строительства асфальтобетонных покрытий
- •39.4. Машины и оборудование для строительства цементобетонных покрытий
- •39.5. Машины и оборудование для строительства слоев износа (защитных слоев) покрытия
- •39.6. Машины для уплотнения слоев основания и покрытия
- •39.7. Машины для обустройства дорог
- •39.8. Машины и оборудование для реконструкции дорог
- •Список литературы
Глава 21. Строительство дорожных одежд с покрытиями простейшего типа
21.1. Назначение покрытий простейшего типа
К простейшим, или низшим типам относят покрытия дорожных одежд, устраиваемые преимущественно из одного слоя щебёночно-гравийно-песчаных смесей; малопрочных каменных материалов и шлаков; грунтов, укреплённых или улучшенных различными местными материалами; с применением древесины и отходов деревообрабатывающей промышленности на дорогах с интенсивностью движения до 200 авт./сут [97]. Такие покрытия применяют на дорогах общего пользования, карьерных, лесовозных и внутрихозяйственных при низкой интенсивности движения, а также на временных автомобильных дорогах, проезд по которым необходим в течение ограниченного периода - от нескольких недель до двух-трёх лет (табл. 21.1).
Покрытия простейшего типа обладают низкими эксплуатационными качествами - на них быстро образуются колеи, много пыли в сухое время года, существенно ухудшается проезд в дождливые периоды. Эти покрытия требуют значительных затрат на содержание и ремонт. Низкая скорость движения по дорогам с покрытием простейшего типа приводит к увеличению себестоимости перевозок.
21.2. Местные грунты как материал для покрытий простейшего типа
Низкая стоимость автомобильных дорог с покрытиями простейшего типа достигается в результате применения местного грунта в качестве основного материала для их строительства. Для обширной территории России характерно большое разнообразие природно-климатических условий, включая грунтовые, поэтому иногда для обеспечения проезда автомобилей достаточно выровнять поверхность грунтового основания. Это относится к редким по применению в практике дорожного строительства грунтам, классифицированным по ГОСТ 25100-95 как скальные.
Таблица 21.1
Классификация покрытий дорожных одежд низшего типа
Материал |
Назначение покрытия |
Наименьшая толщина слоя, см |
Расположение слоя |
Интенсивность движения, авт./сут |
Дорожно-климатические зоны |
Покрытия из грунта естественного оптимального состава | |||||
Грунт из боковых резервов или карьеров |
Покрытие для дорог V технической категории |
20-25 |
На всю ширину одной толщины |
До 100 |
Без ограничений |
Покрытия из грунта, улучшенного до оптимального состава добавками карьерных песка или глины | |||||
Грунт земляного полотна: глинистый (песчаный) улучшенный смешением на дороге (в карьере) |
Покрытие для дорог V технической категории |
20-25 |
На всю ширину проезжей части, одной толщины (серповидного профиля) |
До 100 |
Без ограничений |
Покрытия из грунта, укреплённого крупнозернистыми минеральными материалами | |||||
Улучшенный по видам добавок (см. табл. 21.4) |
Покрытие для дорог V технической категории, устроенное методом смешения на дороге |
20-25 |
На всю ширину проезжей части, одной толщины (серповидного профиля) |
До 150 |
Без ограничений |
Составы: а) щебень 50-70 %; грунт 50-30 %; б) щебень 65 %; песок среднезернистый 24 %; суглинок 11 % |
Покрытие для дорог V технической категории из грунтощебня |
15-25 |
На всю ширину проезжей части |
До 200 |
IV-V |
Улучшенный по видам добавок (см. табл. 21.4) |
Покрытие для дорог V технической категории с россыпью минеральных мате риалов за 2-3 приёма |
15-20 |
На всю ширину проезжей части |
До 50 |
IV-V |
По данным проф. Ю.М. Васильева (Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Прочность, устойчивость и уплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1975. - 288 с.) наиболее часто при строительстве автомобильных дорог (до 80 % от общего протяжения сети) применяют связные грунты II класса - природные дисперсные (с механическими и водно-коллоидными структурными связями), по виду - глинистые (табл. 21.2).
Специфические свойства связных грунтов (гидрофильность, прочность, водонепроницаемость, набухание) в значительной мере определяют условия движения автомобилей по сезонам года. Прочность несвязных грунтов в меньшей степени зависит от влажности, однако проезд автомобилей по ним затруднён из-за образования колеи и большого сопротивления движению. Образование колеи в покрытии наблюдают при уменьшении содержания в песке пылеватых и глинистых частиц, а также если песок однороден по зерновому составу. Поэтому эффективное применение широко распространённых природных дисперсных грунтов в качестве материала для устройства покрытия связано с улучшением его прочностных свойств посредством специальных мероприятий.
Таблица 21.2
Класс природных дисперсных грунтов по ГОСТ 25100-95
Класс |
Группа |
Под-группа |
Тип |
Вид |
Разновидность | |
Дисперсные (с механическими и водно-коллоидными структурными связями) |
Связные |
Осадочные |
Минеральные |
Силикатные. Карбонатные. Железистые. Полиминеральные |
Глинистые грунты |
Выделяются по: гранулометрическому составу (крупнообломочные грунты и пески); числу пластичности и гранулометрическому составу (глинистые грунты и илы); степени неоднородности гранулометрического состава (пески); показателю текучести (глинистые грунты); относительной деформации набухания без нагрузки (глинистые грунты); относительной деформации просадочности (глинистые грунты); коэффициенту водонасыщения (крупнообломочные грунты и пески); коэффициенту пористости (пески); степени плотности (пески); коэффициенту выветрелости (крупнообломочные грунты); коэффициенту истираемости (крупнообломочные грунты); относительному содержанию органического вещества (пески и глинистые грунты); степени разложения (торфы); степени зольности (торфы); степени засоленности; относительной деформации пучения; температуре |
Органоминеральные |
Илы. Сапропели. Заторфованные грунты. | |||||
Органические |
Торфы и др. | |||||
Несвязные |
Минеральные |
Силикатные. Карбонатные. Полиминеральные. |
Пески. Крупнообломочные грунты |
Существует несколько классификаций методов искусственного улучшения или коренного изменения свойств грунтов, основанных на учёте различных признаков. В соответствии с назначением и видом строительства методы укрепления грунтов можно объединить в три основные группы: химические, физико-химические и физико-механические (табл. 21.3).
Группа химических методов включает способы, основанные на введении в грунт неорганических и органических вяжущих, а также различных синтетических полимерных смол холодного отверждения [98]. Характер изменения свойств грунтов при этом сводится, в первую очередь, к значительному увеличению прочности, водо- и морозостойкости, улучшению водопроницаемости грунтов в результате изменения состава и структурных связей.
Физико-химические методы укрепления грунтов применяют для снижения водопроницаемости, пылимости, пучинистости, улучшения уплотняемости в результате изменения поверхности минеральных частиц и прежде всего их обменной способности. Способы этой группы методов наиболее эффективны при улучшении свойств суглинков и глин различного состава и генезиса.
Улучшение инженерно-геологических свойств грунтов без существенного изменения их полидисперсной структуры можно достичь при помощи физико-механических методов (размельчение, перемешивание, уплотнение, введение гранулированных добавок, кольматация, осушение грунтов и пр.).
Применение перечисленных методов технической мелиорации грунтов находит широкое применение в практике строительства автомобильных дорог и носит во многих случаях комплексный характер. Например, для обеспечения устойчивости, водопроницаемости, ликвидации просадочности и пучинистости природных дисперсных грунтов технологией строительства земляного полотна и слоев дорожных одежд наряду с другими обязательными операциями предусматривают механическое укрепление. Основным видом воздействия в этом случае служит механическая энергия динамических и статических нагрузок уплотнения, вибрации, взрывов, давления, разряжения, гравитационного поля.
Улучшение свойств укреплённых грунтов в покрытиях простейшего типа связывают с изменением их состава и структуры. В укреплённом материале могут сформироваться три основных типа структур, которые впервые были выделены акад. П.А. Ребиндером - кристаллизационная, коагуляционная и конденсационная.
Классификация методов искусственного улучшения свойств связных грунтов (по Л.В. Гончаровой, Г.И. Баннику)
Таблица 21.3
Группа грунтов |
Связные пластичные (высокодисперсные) грунты с межчастичными (водно-коллоидными) связями | |||||
Тип грунтов |
Лёссовые (лёссы, лёссовидные супеси и суглинки) |
Глинистые (супеси, суглинки, глины) |
Органогенные (почвы, торфяники, илы) | |||
Некоторые характеристики и свойства грунтов |
Просадочность, водопроницаемость, пылимость, пучинистость |
Деформируемость, набухаемость, размокание, пучинистость |
Деформируемость, высокое увлажнение, текучесть | |||
Основные группы методов |
Вид воздействия на грунты |
Характер изменения свойств грунтов |
Характеристика водопроницаемости (коэффициент фильтрации, м/сут) | |||
10,0-10-3 |
1,0-10-6 |
10-3-10-6 | ||||
Химические |
Химические реакции |
Увеличение прочности, водо- и морозостойкости, уменьшение водопроницаемости |
Смолизация |
Битуминизация |
| |
Силикатизация |
Известкование | |||||
Цементация |
| |||||
|
Фосфатирование | |||||
Физико-химические |
Физико-химические обменные реакции, адсорбция электролитов и ПАВ |
Снижение водопроницаемости, пучинистости, улучшение уплотняемости |
Регулирование грансостава | |||
Глинованием |
Пескованием | |||||
Агрегирование обработкой ПАВ и электролитами | ||||||
Гидрофилизация |
| |||||
Гидрофобизация |
| |||||
Физико-механические |
механические |
Динамические и статические нагрузки, взрыв, вибрация, разряжение, гравитация |
Увеличение плотности, снижение водопроницаемости, просадочности, пучинистости |
Механическое уплотнение динамическими и статическими нагрузками | ||
Сейсмическое уплотнение |
| |||||
Виброуплотнение | ||||||
физические |
Физические поля: электрическое, магнитное, тепловое отрицательных температур |
Увеличение прочности и морозостойкости, устранение просадочности |
Нагрев и обжиг |
| ||
Электроосмотическое воздействие | ||||||
Электрохимическое воздействие |
Основными процессами, приводящими к образованию новых структурных связей в грунтах, являются: при химических методах укрепления - гидратация и гидролиз цементных зёрен, твердение продуктов гидратации и их новообразований, полимеризация и поликонденсация синтетических веществ; при физико-химических методах - ионный обмен, адгезия вяжущих, необратимая коагуляция частиц, адсорбция, диспергация, кристаллизация и др.; при физико-механических методах - разупрочнение, упрочнение, электроосмос, электрофорез, спекание, плавление и др. (Укреплённые грунты. (Свойства и применение в дорожном и аэродромном строительстве/В.М.Безрук, ИЛ. Гурячков, Т.М. Луканина и др. - М.: Транспорт, 1982. - 321 с.)
Качество упрочнения грунтов находится в сложной функциональной зависимости от свойств минерального заполнителя, применяемых реагентов и добавок, а также от соблюдения регламента производства работ [98].