- непосредственно на въездах и съездах пересечений и примыканий дорог в разных уровнях. Как исключение, в этих условиях обочины можно укреплять полосой шириной не менее 0,5-0,75 м.
В остальных случаях при укреплении обочин используют конструкции, приведенные на рис. 2, а, б, е.
3.7. Для улучшения работы укрепления, особенно в тяжелых грунтово-гидрологических условиях и напряженного режима движения транспортных средств, в конструкции целесообразно использовать прослойки из различных геосинтетических материалов.
3.8. Для снижения толщин основания (других слоев укрепления) или повышения срока службы укрепленной обочины используются прослойки с защитно-армирующей функцией с условным модулем более 350 Н/см.
3.9. Защитно-дренирующие прослойки из геосинтетических материалов устраиваются, как правило, на контакте между слоями основания и земляным полотном. Такое решение целесообразно применять:
- при переустройстве дренирующего слоя в зоне обочин с отсыпкой слоя из мелких песков с К_ф=1-2 м/сут;
- при заиленном дренирующем слое и укреплении обочины без его переустройства;
- в качестве мероприятия, снижающего влажность грунтов земляного полотна при 2 и 3 типе местности по условиям увлажнения во II и III дорожно-климатических зонах (дороги I и III категорий) и как мероприятие при регулировании водно-теплового режима земляного полотна на участках, подверженных образованию пучин, для ускорения отвода воды;
- при укладке щебеночного слоя непосредственно на грунт на их контакте.
3.10. Гидроизолирующие прослойки применяют для предотвращения поступления влаги атмосферных осадков в тело земляного полотна через неукрепленные или укрепленные водопроницаемым материалом обочины при 2-3 типе местности по условиям увлажнения во II и III дорожно-климатических зонах при высокой фактической (расчетной) влажности, средних и тяжелых пылеватых суглинках, при наличии или опасности образования пучин. При этом величина снижения влажности в расчетах может быть принята (0,05-0,03) W_т и (0,03-0,01) W_т (W_т - влажность на границе текучести), соответственно для II и III дорожно-климатических зон 2 и 3 типа местности по условиям увлажнения.
3.11. Наиболее экономичным по единовременным капитальным затратам является укрепление обочин устройством краевой укрепительной полосы, в т.ч. выполняемое и путем уширения проезжей части (рис. 2, а, б) и укрепления остановочной полосы крупно фракционным несвязным материалом. Использование такого решения улучшает транспортно-эксплуатационные показатели, способствует усилению кромки проезжей части. Однако рассматриваемая конструкция эффективна при малом количестве наездов на обочину, малом количестве выпадающих осадков и земляном полотне из легких грунтов. Такое решение возможно и как укрепление на первой стадии при двухстадийном строительстве дороги.
3.12. Если земляное полотно выполнено из связных грунтов и подвержено повышенному увлажнению, в конструкции по типу рис. 2, а, б целесообразно использовать гидроизолирующую прослойку. В условиях, если остро стоит задача не гидроизоляции земляного полотна, а усиления конструкции, вместо гидроизоляционного материала можно использовать геосетку или другой геоматериал с высоким модулем деформации.
3.13. Укрепление по рис. 2, в, г, д является наиболее капитальным. Такая конструкция оказывает положительное воздействие на водно-тепловой режим земляного полотна. Степень снижения влажности грунтов зависит от применяемых в конструкции материалов и колеблется в пределах до 0,05 W_т. Использование в таких конструкциях прослоек из геосинтетических материалов или георешеток направлено на экономию дорожно-строительных материалов, повышение прочности конструкции укрепления, дренаж поступившей в земляное полотно воды или его защиту от влагонакопления.
3.14. Аналогичная конструкция, но с краевой укрепительной полосой, выполненной путем уширения проезжей части, целесообразна при строительстве, реконструкции или ремонте дороги, связанными с уширением дорожной одежды проезжей части, на первой стадии при двухстадийном строительстве дороги при значительном числе останавливающихся транспортных средств.
3.15. Конструкция по рис. 2, б, е применяется, когда материалы укрепления краевой и остановочных полос (в основном - покрытие) отличаются друг от друга. Так, краевая укрепительная полоса имеет покрытие из асфальтобетона или выполнена из цементобетона, а остановочная полоса укреплена щебнем, гравием, шлаком или другим несвязным материалом. Снижение в такой конструкции влажности земляного полотна возможно не более чем на 0,02 W_т. Наиболее целесообразно ее применять в легких грунтово-климатических условиях, при невысокой интенсивности движения или в местах редкой остановки транспортных средств, на первой стадии при двухстадийном строительстве дороги.
3.16. Защитно-армирующие прослойки из нетканых геосинтетических материалов, выполняющие в отдельных случаях также функции водоотвода (гидроизоляции), применяют при укреплении обочин с целью снижения расхода других строительных материалов, усиления конструкции укрепления, защиты его от водной эрозии, а рабочего слоя земляного полотна - от дополнительного увлажнения поверхностными водами, усиления прикромочной зоны дорожной одежды.
Основные варианты конструктивных решений представлены на рис. 3:
- если ГМ имеют небольшую водопроницаемость (соизмеримую с водопроницаемостью песчаных грунтов) или нет необходимости в выполнении ими функций дренирующего (гидроизолирующего) и защитного от водной эрозии слоя, целесообразно укладывать ГМ лишь в пределах краевой укрепительной полосы с небольшим запасом (ширина укладки ГМ В_см = В_1 + 0,2 м) - рис. 3, а;
- если ГМ выполняют функцию дренирующего слоя, а земляное полотно представлено связными грунтами, которые подвергаются повышенному увлажнению и имеют высокую деформативность в отдельные периоды года, ГМ укладывают непосредственно на поверхность земляного полотна по всей ширине обочины с выводом его на откос (рис. 3, б). Также укладывают ГМ в качестве водонепроницаемых экранов при необходимости дополнительной гидроизоляции грунтов земляного полотна, если покрытие укрепления обочины водопроницаемо;
- если возможна водная эрозия укрепления обочины или ее части (остановочная полоса), с которой, как правило, начинается размыв откоса, ГМ укладывают на всю ширину обочины с выводом на откос, в том числе и на всю его плоскость (рис. 3, в) с отсыпкой на его поверхность растительного грунта или соответствующего материала. В этом случае возможна укладка ГМ с уклоном в сторону проезжей части и выводом на поверхность обочины у бровки откоса (рис. 3, г), если это не будет способствовать дополнительному увлажнению земляного полотна (под ГМ расположен дренирующий грунт).
При необходимости применяют различные комбинации размещения ГМ в пределах обочины (рис. 3, д).
3.17. При укреплении обочин на уширяемой насыпи, когда линии контакта старой и присыпной части находятся в пределах конструкции укрепления, для обеспечения ее равнопрочности в основание слоев укрепления укладывается прослойка из геосинтетического материала (рис. 4). Если прослойка должна выполнять функции дренажа и отвода воды (рис. 4, а), используются нетканые синтетические материалы с коэффициентом фильтрации не менее 100 м/сут. Если решается задача экономии материалов, усиления конструкции или ее усиления с гидроизоляцией (рис. 4, б), используются более прочные и жесткие материалы. В таких случаях краевую укрепительную полосу целесообразно выполнять путем уширения проезжей части. Заделка прослоек в проезжей части в этой конструкции должна быть не менее 0,5 м.
3.18. При ремонте (усилении) дорожной конструкции проезжей части дороги, имеющей укрепление обочины, в зоне контакта проезжей части и краевой укрепительной полосы целесообразно укладывать прослойку из геосинтетического материала (рис. 4, в). В качестве прослойки следует использовать сетку или материал нетканого типа с высоким условным модулем упругости. При недостаточной прочности старой конструкции укрепления остановочной полосы прослойка укладывается на всю ширину укрепления (рис. 4, г).
3.19. В отдельных случаях при специальном технико-экономическом обосновании для укрепления обочин возможно применение геокомпозитов и пространственных георешеток. Применение геокомпозитов (из двух слоев фильтров с пористым заполнителем между ними) целесообразно в качестве защитно-дренирующего слоя на контакте с грунтом земляного полотна, когда существующий дренирующий слой под проезжей частью имеет ухудшенные в процессе эксплуатации дренирующие свойства. Применение пространственных георешеток может быть целесообразным на отдельных особо сложных участках, где наблюдаются повышенные разрушения в пределах обочины, связанные с наездом автомобилей и размывами, переходящими на откос.
4. Проектирование конструкций укрепления
4.1. Выбор параметров конструкций укрепления, как правило, производится на основе расчетов. В качестве расчетной согласно ОДН 218-046-01 принимается автомобиль с нагрузкой 10 т на ось давлением в шинах 0,6 МПа и диаметром отпечатка, эквивалентным следу колеса, 33 см для расчета укрепления остановочной полосы (если расчет выполняется только по критерию сдвига) и 37 см - краевой укрепительной полосы.
4.2. Толщину каждого слоя конструкции укрепления следует принимать не ниже значений, указанных в СНиП 2.05.02-85. Верхний слой укрепления (покрытие) принимают наименьшей толщины, если при расчете конструкции его толщина оказалась меньше указанных в СНиП 2.05.02-85 величин.
4.3. Расчетные значения влажности грунта земляного полотна в зависимости от условий увлажнения и типа покрытия укрепления для использования в расчетах конструкций укрепления приведены в табл. 4.1.
4.4. При наличии на обочинах пучинистых грунтов они при выполнении работ по укреплению должны быть заменены дренирующим грунтом или несвязным материалом укрепления.
4.5. При укреплении обочин (части обочин) по типу капитальных или облегченных дорожных одежд с усовершенствованными покрытиями на земляном полотне из пылеватых песчаных и глинистых грунтов в I-III дорожно-климатических зонах при 2-3 типе местности по условиям увлажнения должна быть выполнена проверка конструкции на морозоустойчивость аналогично выполняемой при расчете дорожной одежды проезжей части согласно ОДН 218-046-01.
4.6. Расчет конструкций укрепления краевой укрепительной полосы не выполняется в случаях:
- устройства путем уширения дорожной одежды проезжей части или самостоятельно с аналогичными характеристиками и материалами;
- устройства краевой укрепительной полосы из сборного цементобетона.
4.7. Конструкция укрепления остановочной полосы рассчитывается по методике ОДН 218.0.046-01*:
- только по критерию сдвига, если покрытие укрепления выполнено из слабосвязных материалов или материалов, обработанных органическим вяжущим (см. рис. 2, б, е). Расчет ведется на действие единичной статической нагрузки;
Таблица 4.1
┌────────┬───────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Дорожно-│ Тип │ Рекомендуемая для расчетов относительная влажность грунта под │
│климати-│местно-│ обочинами, укрепленными различными материалами │
│ ческая │сти по ├─────────┬──────────┬─────────┬─────────────────────────────┬─────────┤
│ зона │услови-│Асфальто-│ Цементо- │ Битумо- │ Щебень при плотности, г/см3 │Песчано- │
│ │ ям │ бетон │ бетон │ грунт │ │гравийная│
│ │увлаж- │ │ │ │ │ смесь │
│ │ нения │ │ │ │ │ │
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┬─────────┬─────────┼─────────┤
│ │ │ │ │ │ 1,8 │ 2,0 │ 2,2 │ │
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ II │ 1 │ 0,60 │0,60-0,65 │0,60-0,65│0,70-0,80│0,65-0,70│0,65-0,70│0,65-0,70│
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 2 │ 0,65 │0,65-0,70 │0,65-0,70│0,75-0,85│0,70-0,75│0,70-0,75│0,70-0,75│
│ ├───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 3 │ 0,70 │0,70-0,75 │0,70-0,75│0,80-0,90│0,75-0,80│0,75-0,80│0,75-0,80│
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ III │ 1 │ 0,60 │0,60-0,65 │0,60-0,65│0,65-0,75│0,65-0,70│0,60-0,65│0,60-0,70│
│ ├───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 2 │ 0,65 │0,65-0,70 │0,65-0,70│0,70-0,80│0,70-0,75│0,65-0,70│0,65-0,75│
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 3 │ 0,65 │0,65-0,70 │0,65-0,70│0,70-0,80│0,70-0,75│0,65-0,70│0,65-0,75│
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ IV │ 1 │ 0,60 │ 0,60 │ 0,60 │0,65-0,75│ 0,60 │ 0,60 │0,60-0,70│
│ ├───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 2 │ 0,65 │0,65-0,70 │0,65-0,70│0,70-0,80│0,65-0,70│0,65-0,70│0,65-0,70│
│ ├───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 3 │ 0,65 │0,65-0,70 │0,65-0,70│0,70-0,80│0,65-0,70│0,65-0,70│0,65-0,70│
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ V │ 1 │ 0,60 │ 0,60 │ 0,60 │0,60-0,70│0,60-0,65│ 0,60 │0,60-0,65│
│ ├───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 2 │0,60-0,65│0,60-0,65 │0,60-0,65│0,60-0,70│0,65-0,70│0,65-0,70│0,60-0,70│
├────────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤
│ │ 3 │0,60-0,65│0,65-0,75 │ 0,65 │0,60-0,70│0,65-0,70│0,65-0,70│0,65-0,70│
└────────┴───────┴─────────┴──────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘
┌────────┬───────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
Примечание. Меньшие значения влажности принимаются для супесей легких непылеватых, большие - для пылеватых супесей, суглинков пылеватых и тяжелых пылеватых.
- по трем критериям аналогично расчету краевой укрепительной полосы (см. п. 4.9), если покрытие укрепления выполнено из связных материалов (см. п.п. 3.3, 3.6).
4.8. Величина требуемого модуля упругости конструкции укрепления остановочной полосы принимается равной:
- при укреплении с использованием в покрытии асфальтобетона или других связных материалов (конструкции с капитальным или облегченным типами дорожных одежд) - 120 МПа;
- при укреплении битумоминеральными смесями, гравийными, щебеночными материалами, в т.ч. и обработанными способами пропитки, укрепленными грунтами (конструкции с облегченными и переходными типами дорожных одежд) - 85 МПа.
4.9. Параметры краевой укрепительной полосы, сооружаемой при самостоятельном выполнении работ
по укреплению обочин, устанавливаются согласно ОДН 218-046-01 расчетами по трем критериям:
- упругому прогибу;
- сдвигу в грунте земляного полотна, слабосвязных материалах и материалах, обработанных вяжущим (см. п. 4.7);