Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow ВСН 49-86 Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением  
19.08.2018
    
ВСН 49-86 Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

Утверждены Министерством

автомобильных дорог РСФСР

8 апреля 1986 г

УКАЗАНИЯ
ПО ПОВЫШЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ПРИМЕНЕНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ВСН 49-86

Минавтодор РСФСР

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1988

Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов разработаны на основе теоретических и экспериментальных исследований, анализа результатов опытно-экспериментального строительства в различных дорожно-климатических условиях, а также данных стран - членов СЭВ, выполнявших в 1980-1984 гг. в рамках КОЦ СЭВ совместные работы по применению синтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог (ведущая организация - Гипродорнии). При составлении Указаний учтены результаты исследований, выполненных Гипродорнии совместно с НИИОСПом Госстроя СССР (кандидаты техн. наук В.А. Барвашов, В.Г. Буданов, В.Г. Федоровский, инж. В.А. Александрович) и Владимирским филиалом треста «Росдороргтехстрой» (инж. Е.А. Поспелов), а также исследований Союздорнии, Гипротюменьнефтегаза, МАДИ, ЦНИИИМЭ, Хабаровского филиала Гипродорнии, ЛИСИ. Опытно-экспериментальные работы выполнялись производственными подразделениями Минавтодора РСФСР (Калининавтодор, Ярославльавтодор, Владимиравтодор, Архангельскавтодор, Тюменьавтодор, Хабаровскавтодор, Управления дорог Москва-Ленинград, Москва-Горький).

Указания предназначены для инженерно-технических работников организаций, занимающихся вопросами проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Разработаны Гипродорнии (кандидатами техн. наук Ю.Р. Перковым, Н.М. Смуровым, инж. А.П. Фоминым при участии инж. В.Н. Емельянова, М.А. Завьялова, М.В. Фоминой, В.Н. Уткина) совместно с МАДИ (д-ром техн. наук А.Я. Тулаевым, канд. техн. наук В.И. Кукановым, инж. В.И. Костиным) и Хабаровским филиалом Гипродорнии (кандидатами техн. наук И.Е. Закурдаевым, И.А. Печорским).

Заведующий редакцией В.Г. Пешков

Редактор М.И. Демидова

Выпущено по заказу Министерства автомобильных дорог РСФСР

Министерство автомобильных дорог РСФСР

Ведомственные строительные нормы

ВСН 49-86

Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Указания предусматривают применение рулонных синтетических материалов (СМ) для создания армирующих, дренирующих и защитных прослоек в активной зоне земляного полотна, нижних конструктивных слоях дорожных одежд, на обочинах, в основании насыпей и на откосах, в дренажных устройствах строящихся или ремонтируемых автомобильных дорог общей сети, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временных автомобильных дорог, подъездных путей.

1.2. Под рулонными синтетическими материалами (называемыми в некоторых случаях также синтетическими текстильными, геотекстильными) подразумеваются тонкие, гибкие полотна, получаемые путем соединения волокон или нитей из синтетического (полиэфир, полиамид, полипропилен) или вторичного сырья, включающего в том числе несинтетические компоненты, механическими (плетение, иглопробивание), химическими (склеивание) или физическими (сплавление) способами.

1.3. Создание прослоек из СМ позволяет уменьшить расход традиционных дорожно-строительных материалов, снизить объемы земляных работ, материалоемкость дорожной конструкции, сократить сроки строительства, энергозатраты, на строительных и ремонтных работах, транспортные расходы, повысить эксплуатационную надежность и сроки службы дорожной конструкции или отдельных ее элементов. Это достигается за счет выполнения СМ следующих функций:

армирования (усиление дорожных конструкций в результате перераспределения СМ возникающих в грунтовом массиве при действии нагрузок от транспортных средств и собственного веса напряжений);

дренирования (ускорение отвода воды) или гидроизоляции (уменьшение притока в земляное полотно поверхностных вод рассматривается, если СМ одновременно выполняют функции защиты или армирования);

защиты (предотвращение или замедление процесса эрозии грунтов, предотвращение взаимопроникания материалов контактирующих слоев, в том числе работа в качестве фильтра).

1.4. Возможность выполнения СМ перечисленных в п. 1.3 функций определяется соответствием их свойств требованиям п. 2.2. Эффективность применения дорожных конструкций с прослойками из СМ оценивают путем их технико-экономического сравнения с традиционными конструктивными решениями (п. 7). Общая характеристика основных областей применения СМ, рассматриваемых в настоящих Указаниях, дана в табл. 1.1.

Внесены Государственным дорожным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом Гипродорнии

Утвердждены Министерством автомобильных дорог РСФСР
08.04.86

Срок введения

1 января 1987 г.


Таблица 1.1

№ п/п

Область применения

Получаемый эффект

Схема применения

Основные функции CM

I

Земляное полотно и нижние слои дорожной одежды

 

 

-

А

Активная зона земляного полотна

Сокращение объемов используемых дренирующих грунтов, повышение сроков службы и эксплуатационной надежности дорог

Усиление грунта, в том числе за счет снижения бокового распора (обойма), предотвращение заиления дренирующего слоя, повышение эффективности дренирования

Б

Нижние слои дорожных одежд

Сокращение объемов материалов, используемых в нижних слоях дорожных одежд, повышение эксплуатационной надежности и сроков службы дорог

Усиление дорожной одежды, сохранение свойств материалов слоев за счет снижения степени их взаимопроникания при строительстве и эксплуатации дорог

В

Обочины

Повышение эксплуатационных характеристик и сроков службы, сокращение расходов традиционных материалов

Усиление конструкции укрепления, замедление водной эрозии обочины и откоса, повышение прочности земляного полотна за счет снижения притока поверхностных вод

Г

Земляное полотно постоянных дорог в сложных грунтовых условиях (слабые основания)

Сокращение сроков до устройства покрытая, повышение эксплуатационной надежности, сокращение потерь традиционных материалов, улучшение условий производства работ, сокращение объемов привозных, грунтов

Ускорение консолидации основания насыпи за счет улучшения условий отвода воды, сохранение механических свойств материалов за счет предотвращения взаимопроникания грунта насыпи и материалов основания, усиление основания

II

Откосы

 

 

 

А

Общая устойчивость откосов

Повышение общей устойчивости, сокращение объемов земляных работ, площади отводимых земель

Армирование откосов

Б

Местная устойчивость откосов

Сокращение объемов применяемых материалов, повышение эксплуатационной надежности и сроков службы конструкция защиты откосов

Замена (защита) обратного фильтра, снижение напора выклинивающихся грунтовых вод, предотвращение эрозии откоса

III

Дренирование грунтов, дренажные устройства

 

 

 

A

Дренирование нижней части земляного полотна из грунтов повышенной влажности

Сокращение сроков до устройства покрытия, объемов традиционных материалов и приводных грунтов, улучшение условий производства работ

Ускорение консолидации земляного полотна за счет улучшения условий отвода воды, защита песчаных прослоек

Б

Дренажные устройства

Сокращение объемов применяемых традиционных материалов, повышение сроков службы дренажных устройств

Фильтр, повышение эффективности дренирования

IV

Временные дороги

Повышение эксплуатационных качеств дороги, сокращение объемов применяемых традиционных материалов, улучшение условий производства работ, увеличение сроков службы, обеспечение проезда на период строительства

Усиление основания, предотвращение взаимопроникновения грунта насыпи и основания

Примечание. 1 - рулонный синтетический материал; 2 - дорожная одежда; 3 - песчаный дренирующий слой; 4 - бетонные плиты.


2. ТРЕБОВАНИЯ К РУЛОННЫМ СИНТЕТИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ ДОРОЖНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

2.1. Основные виды синтетических материалов и их общая характеристика

2.1.1 Область, эффективность и целесообразность применение синтетических рулонных материалов определяются их свойствами, которые зависят от состава сырья и технологии производства.

2.1.2. Общая характеристика CM по наиболее распространенному сырью для изготовления (полиамид, полиэфир и полипропилен) приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Показатели

Сырье

Полиэфир

Полиамид

Полипропилен

Водостойкость

Хорошая

Снижение прочности на величину до 30% при увлажнении

Хорошая

Биостойкость

»

Хорошая

»

Стойкость к действию кислотных и щелочных сред, возможных в условия эксплуатации концентраций

Снижение прочности в щелочной среде (гидроокись кальция)

Снижение прочности при рН среды менее 5,5

»

Светостойкость

Хорошая

Плохая

Плохая

Механические свойства волокон

Хорошие

Хорошие

Низкая длительная прочность

Предпочтительным видом сырья для изготовления СМ дорожного назначения является полиэфир. Следует ограничивать применение полиамидных СМ в кислотных средах (рН<5,5), полипропиленовых - в условиях длительного действия значительной по величине нагрузки, полиэфирных - на контакте со слоями, содержащими известь, цемент.

2.1.3. Для изготовления СМ дорожного назначения может применяться вторичное сырье, в том числе содержащее несинтетические компоненты, при условии соответствия вырабатываемых на их основе рулонных материалов требованиям п. 2.2.

2.1.4. По технологии производства СМ разделяют на тканые и нетканые. Тканые СМ имеют регулярную структуру, повышенную прочность, высокий модуль упругости, но не обладают достаточной водопроницаемостью в плоскости полотна. Такие материалы целесообразно применять в случаях, когда прослойки СM должны выполнять функции армирования, защиты, но не дренирования.

2.1.5. Свойства нетканых СМ, представляющих собой хаотичное переплетение коротких или длинных волокон, зависят от способа упрочнения (соединения волокон). Нетканые СМ упрочняют механическим, термическим или химическим способами.

Механические упрочненные (иглопробивные) нетканые синтетические материалы (типа дорнит) отличаются достаточной прочностью, высокой деформативностью, защитными свойствами, водопроницаемостью в плоскости полотна и направлении, ей нормальном. Их основные функции - дренирование и защита, в отдельных случаях при возникновении больших деформаций - армирование (например, при укладке в основание тонкой насыпи временной дороги). Термически упрочненные нетканые СМ имеют небольшую деформативность, применимы в качестве фильтров. При химическом упрочнении (склеивании) свойства получаемых полотен определяются видом связующего. Обычно такие материалы подвержены быстрому старению в условиях эксплуатации и применимы как временные элементы дорожных конструкций.

2.2. Требования к рулонным синтетическим материалам

2.2.1. Синтетические материалы должны поставляться, как правило, в рулонах массой до 80 кг, предпочтительно с длиной полотна не менее 40 м и шириной не менее 1,5 м. Исключение могут составить синтетических материалы, применяемые в дренажных конструкциях или для укрепления обочин. Рулоны необходимо транспортировать и хранить в закрытой светонепроницаемой упаковке.

2.2.2. СМ не должны иметь разрывов, вырывов и других нарушений сплошности. Максимальные отклонения от нормируемых значений по однородности (плотность и толщина), ровности кромок, ширине полотна не должны превышать 5% (не более 5 см по ширине) в сторону уменьшения от среднего значения.

2.2.3. Вид исходного сырья и структура СМ по возможности должны обеспечивать соединение отдельных полотен механическим, тепловым или другим технологически простым способом, в том числе и непосредственно на месте производства работ.

2.2.4. CM должны обладать стойкостью к воздействию воды, химически и биологически активных сред, температуры (в диапазоне -30 + 40 °С), солнечного света при его действии в течение 10 ч. Под стойкостью понимается сохранение свойств СМ во времени или их снижение до величин, обеспечивающих работоспособность конструкции на заданные сроки эксплуатации. При отсутствии данных изменение прочности СМ в процессе эксплуатации за период Т (лет) в средних грунтовых условиях может быть ориентировочно оценено путем умножения начального ее значения на поправочный коэффициент, принимаемый по табл. 1 приложения 2 или рассчитываемый по формуле

,                                                     (2.1)

где а, в - параметры, зависящие от вида сырья СМ (при изготовлении СМ на основе, полиэфира и полипропилена а = 0,09, в = 0,5; полиамида а = 0,4, в = 1).

2.2.5. Применяемые при строительстве и ремонте дорог СМ должны отвечать требованиям по следующим основным свойствам:

предел прочности на растяжение Rр;

условный модуль деформации (упругости) при растяжении Ед(см) (Ecм);

общее относительное удлинение при разрыве eо;

сопротивляемость местным повреждениям;

коэффициент фильтрации Кф;

фильтрующая способность;

стойкость к агрессивным воздействиям;

сопротивление сдвигу на контакте с грунтом.

2.2.6. При разработке и предварительном выборе новых видов СМ за основу могут быть взяты показатели их свойств, приведенные в табл. 2.2. Окончательный выбор СМ для данной области применения осуществляется с помощью расчетов, приведенных в соответствующих пунктах Указаний.

Таблица 2.2.

№ п/п

Область применения, функциональное назначение

Показатели (по п. 2.2.5)

Rр, Н/см, не менее

eо, %

Ед(см)×Н/см, Н/см, не менее

Есм, Н/см, не менее

Кф, м/сут, не менее

1

2

3

4

5

0

7

1

Активная зона земляного полотна, нижние слои дорожных одежд дороги с покрытиями:

 

 

 

 

 

А

усовершенствованными:

 

 

 

 

 

армирование (пп. 2.3.2, 3.2.2)

50

<30*

350

450

-

 

дренирование (пп. 5.1.5, 5.2.5)

40

<70*

70*

100*

100

 

защита (пп. 2.3.2, 3.1.8, 3.2.3, 5.2.5)

50

<70*

150

200

20*

Б

переходными и низшими:

 

 

 

 

 

армирование (пп. 2.3.2, 3.2.2)

50

<50*

250

350

-

защита (пп. 2.3.2, 3.1.8, 3.2.3, 5.2.5)

50

<70*

100

150

20*

2

Обочины:

 

 

 

 

 

армирование и защита (пп. 2.3.2, 3.2.2, 3.2.3)

50

<70*

250

350

-

 

дренирование и защита (пп. 2.3.2, 3.2.3, 5.1.5, 5.2.5)

40

<70*

100*

150*

40

3

Слабые основания насыпей:

 

 

 

 

 

 

армирование и защита (обеспечение устойчивости основания и откосов, пп. 3.2.8, 3.2.9)

70

<50

150

-

20*

 

дренирование и защита (ускорение консолидации основания, п. 3.1.11)

50

70-120

70*

-

100

4

Откосы:

 

 

 

 

 

армирование (обеспечение общей устойчивости, п. 4.2.4)

100

<50

300

400

-

 

защита

30

>30*

-

-

20*

5

Земляное полотно из грунтов повышенной влажности:

 

 

 

 

 

 

дренирование (п. 5.1.3)

30

60-120*

70*

100*

100

 

защита (п. 5.1.2)

30

70*

100*

150*

20

6

Траншейный дренаж, защита и дренирование (п. 5.2.5)

30

>30*

-

-

50

7

Временные дороги на слабых основаниях, армирование и защита (п. 3.2.10)

60

70-120*

100

-

40

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: