27. Основные сведения о применении геотекстиля в дорожном строительстве
Геотекстиль выполняет функцию разделения слоев и позволяет перераспределить напряжение в основании насыпи, увеличить несущую способность основания, устойчивость откосов, улучшить условия уплотнения земляного полотна. Также в данном применении материала выполняется функция армирования при проектировании насыпей из грунта повышенной влажности. Слой из геотекстиля раскатывают в продольном направлении по всей ширине земляного полотна. Полотна соединяют между собой склеиванием или сшиванием. Грунт отсыпают на полотно геотекстиля выше торфа на 0.5 м. Перемешивания грунта с торфом не происходит, осадка торфа идет равномерно. Замена песчаных дрен дренами из геотекстиля позволяет снизить расход песка, повысить темпы строительства, снизить трудоемкость работ.
известно, что влажные грунты слабее, чем сухие, а мелкозернистые слабее, чем грубозернистые. геотекстиль позволяет: предотвратить уменьшение несущей способности, предотвращая смешивание мелких частиц грунта с насыпанным основанием (щебень, гравий и песок) дороги; увеличить несущую способность, предотвращая вдавливание щебня в мягкую подоснову, и таким образом обеспечивая повышенную степень уплотнения; снизить разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза. Задержанные мельчайшие частицы (тонкодисперсные включения) действуют как губка, расширяющаяся при замораживании. Результатом этого является: снижение издержек на укладку (уменьшение использования щебня для достижения такой же несущей способности; сокращение времени строительства); снижение стоимости технического обслуживания
28. Требования к плотности грунтов в земляном полотне. Понятие о максимальной плотности и оптимальной влажности
Требования к плотности грунтов
Под требуемой плотностью понимают такую плотность, при которой обеспечивается необходимая сопротивляемость грунта воздействию напряжений от нагрузок (транспортных и от собственного веса) и устойчивость под воздействием природно-климатических факторов.
Воздействия от нагрузок и природно-климатических факторов на различные элементы земполотна неодинаковые. Например, верхний рабочий слой подвергается и воздействию динамических транспортных нагрузок, и природно-климатическим факторам.
Нижняя часть и основание насыпей воспринимает по большей части статические нагрузки от собственного веса грунта. Откосные части в больше степени подвержены климатическим воздействиям.
При назначении требований к плотности грунтов насыпей в большинстве случаев подходят из величины действующих напряжений той или иной части насыпи
Как видно из схемы, требования к плотности грунтов в насыпи (коэф. уплотнения) изменяются в соответствии с тем, как изменяются напряжения в земляном полотне по его высоте.
Требуемую плотность грунта определяют из выражения:
Pтр = Kу*pст. max, pст. max – максимальная стандартная плотность грунта, получается в лаборатории в приборе стандартного уплотнения
Величина требуемого коэффициента уплотнения, кроме элемента насыпи, также зависит от климатических условий района строительства дороги и типа дорожной одежды (капитальный или облегченный)
В выемках или местах нулевых отметок грунт следует уплотнять на следующую глубину:
Hув = 3.5D, D – диаметр круга, равновеликого отпечатку колеса расчетного автомобиля, обычно от 33 до 42 см в зависимости от величины расчетной нагрузки и расчетного удельного давления от колеса на покрытие.
При уплотнении грунта в выемках или нулевых отметках следует на всей глубине H ув. Обеспечить плотность не менее стандартной, т.е. коэффициент уплотнения должен быть 1, а на особо ответственных участках дорог можно достигать плотности более стандартной и коэф. уплотнения более 1.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
В ходе испытаний по достижению максимальной плотности строят кривую, отображающую зависимость плотности скелета грунта от его влажности
Максимум этой кривой определяет 2 важнейших показателя: максимальную плотность и стандартную влажность.
Оптимальной считается влажность, при которой достигается максимальная плотность при минимальных затратах энергии на уплотнение.
На практике это означает, что при уплотнении грунта земполотна при оптимальной влажности грунта потребуется меньше проходов катка по одному следу для достижения необходимой плотности. Кроме того, при оптимальной влажности грунта уплотнение земполотна может производиться катками несколько меньшей массы. Таким образом, очевидна целесообразность достижения оптимальной влажности грунтов при строительстве земполотна. Оптимальную влажность, а следовательно и максимальную плотность можно достичь либо увлажнением грунта перед его уплотнением в случае, если влажность менее оптимальной, либо осушением грунта перед уплотнением, если влажность значительно превышает оптимальную.
Обеспечение высоких значений коэффициента уплотнения значительно повышает надежность работы дорожной конструкции. Но при этом возрастают затраты на строительство, поэтому следует технико-экономически обосновывать достижение коэффициентов уплотнения более 1.