Подбор и применение песчаного слоя при строительстве автомобильной дороги 4 категории

Размещено на http://allbest.ru

Чувашский государственный университет имени ИН. Ульянова

Подбор и применение песчаного слоя при строительстве автомобильной дороги 4 категории

Киреева Е.А.

группа ЗСМ-01-22

г. Чебоксары, Россия

Аннотация

В работе рассматривается подбор песчаного материала и его применение, при строительстве дороги 4 категории. Подробно описан процесс использования песчаного слоя и его задачи, в процессе строительства.

Ключевые слова: дорожное полотно, песчаный слой, дренаж, катковый уплотнитель, контроль качества.

Строительство дорог является важной составляющей развития инфраструктуры каждой страны. Качество дороги напрямую влияет на безопасность движения транспорта, проходимость и комфортность пути. Одним из важных этапов строительства дороги является подбор и применение различных слоев, включая песчаный слой. В данном реферате будет рассмотрено, каким образом подбирается и применяется песчаный слой при строительстве автомобильной дороги четвертой категории.

Рис.1.

Песчаный слой представляет собой один из грунтовых слоев, который прокладывается между основными слоями дорожного полотна. Его основной функцией является разделение твердого основания и асфальтового покрытия дороги. Песчаный слой выполняет несколько важных задач:

1. Разделение слоев: Песчаный слой разделяет основание дорожного полотна и асфальтовое покрытие, предотвращая их прямой контакт. Это позволяет уменьшить негативное влияние на дорожное полотно от основания, такого как неровности поверхности или грунтовые воды.

2. Усиление и защита слоя основания: Песчаный слой также выполняет функцию усиления и защиты слоя основания. Он распределяет нагрузку от движущихся транспортных средств по поверхности песка, создавая дополнительную поддержку для слоя основания. Кроме того, песчаный слой предотвращает проникновение влаги в слой основания, предотвращая его уплотнение и деформацию.

3. Дренажная функция: Песчаный слой также выполняет роль дренажа, отводя излишки влаги и предотвращая затопления дорожного полотна. Он обеспечивает свободный отток воды и предотвращает образование болотных участков на дороге.

Рис.2.

Подбор песчаного слоя при строительстве автомобильной дороги 4 категории зависит от нескольких факторов:

1. Грунтовые характеристики: Важно учитывать плотность, влажность и фракционный состав песчаного грунта. Это позволяет определить его легкодеформируемость и способность удерживать нагрузку транспортного потока.

2. Геологическое строение: Необходимо изучить геологическое строение участка дороги. Если в районе есть опасность оползней или сезонных затоплений, песчаный слой должен быть укреплен для предотвращения разрушения дорожного полотна.

Рис.3.

3. Климатические условия: Климатические условия также влияют на выбор песчаного слоя. В зонах с высокими температурами и влажностью необходимо использовать песок с высокой стабильностью, чтобы уменьшить его деформацию из-за теплового расширения и воздействия влаги.

4. Бюджет и сроки: При выборе песчаного слоя также учитываются бюджетные ограничения и сроки строительства. Оптимальный песчаный слой должен соответствовать требованиям проекта и быть доступным в рамках существующего бюджета.

Процесс использования песчаного слоя включает несколько этапов:

1. Подготовка поверхности: Перед укладкой песчаного слоя необходимо очистить и выровнять поверхность дорожного полотна. Удаление рыхлого материала, такого как камни или грунт, позволяет обеспечить более равномерное распределение песка.

2. Укладка песчаного слоя: После подготовки поверхности на дорожное полотно укладывается подходящий песчаный материал. При этом следует обеспечить необходимую толщину песчаного слоя, которая определяется инженерными расчетами и требованиями проекта.

3. Уплотнение: После укладки песчаного слоя он подвергается уплотнению с помощью специальной техники, такой как вибрационные или катковые уплотнители. Это позволяет достичь нужной плотности и устойчивости песчаного слоя.

Песчаный слой во время эксплуатации автомобильной дороги подвергается воздействию различных факторов, которые могут повлиять на его состояние. Некоторые из этих факторов включают транспортное движение, воздействие погоды (температура, осадки) и воздействие влаги.

Может происходить некоторое уплотнение песчаного слоя из-за транспортных нагрузок, что может привести к уменьшению его пылевыделения и повышению его устойчивости. Однако, с течением времени, может потребоваться обслуживание и ремонт песчаного слоя для восстановления его плотности и стабильности.

Ключевыми мерами, направленными на поддержание и улучшение песчаного слоя, являются периодические инспекции и необходимость проведения ремонтных работ. Это позволяет своевременно обнаружить и устранить деформации, вмятины или оползни, которые могут возникнуть в песчаном слое в результате воздействия различных факторов.

Рис.4.

Для строительства песчаного слоя при строительстве автомобильной дороги 4 категории используют песок, частички которого имеют размер от 0,063 мм до 2 мм. асфальтовый автодорожный песчаный слой

- Глубина выкопки грунта: 30-50 см в зависимости от проектных требований и типа почвы на участке.

- Толщина песчаного слоя: 10-20 см. Он укладывается поверх основания, чтобы обеспечить разделение и защиту основания от асфальтового покрытия дороги.

Проверяется и корректируется с помощью грунтовой техники. Уплотнение производится до достижения необходимой плотности и устойчивости песчаного слоя.

Рис.5.

Рис.6.

1. Уплотнение песчаного слоя:

- Вибрационное уплотнение: Применяется специальное оборудование, такое как вибрационные плиты или виброкатки, для создания вибраций, которые помогают уплотнить песчаный слой и достичь желаемой плотности.

- Катковое уплотнение: Используются катки с гладкими или ребристыми валами для прохода по песчаному слою, что помогает уплотнить его за счет давления и сжатия.

2. Уплотнение щебневого слоя:

- Катковое уплотнение: Катки с ребристыми валами применяются для прохода по щебневому слою и уплотнения его путем сжатия и компактирования.

- Вибрационное уплотнение: Вибрационные плиты или виброкатки могут использоваться для уплотнения щебневого слоя путем создания вибраций.

3. Уплотнение смеси песка и гравия (ПГС):

- Катковое уплотнение: Катки с гладкими или ребристыми валами могут быть использованы для уплотнения смеси песка и гравия за счет сжатия.

- Вибрационное уплотнение: Вибрационные плиты или виброкатки помогают уплотнить смесь песка и гравия путем создания вибраций.

При строительстве песчаного слоя на автомобильной дороге 4 категории не допускается наличие примесей или посторонних материалов. Это связано с необходимостью обеспечения оптимального качества и свойств слоя подсыпки.

Примеси или посторонние материалы могут негативно повлиять на плотность, устойчивость и другие физические свойства песчаного слоя, что может привести к снижению его прочности и долговечности.

Для обеспечения качественного песчаного слоя необходимо использовать чистый, без посторонних включений материал.

Это может быть достигнуто путем тщательного контроля качества и выбора правильного и проверенного источника песка. Также важно проводить регулярные инспекции на месте строительства, чтобы предотвратить внесение примесей в песчаный слой в процессе укладки.

Обеспечение отсутствия примесей в песчаном слое является важным требованием для обеспечения безопасности, прочности и долговечности автомобильной дороги.

Поэтому, строго следуйте указаниям и требованиям проекта, а также соблюдайте инженерные стандарты и нормы при выборе и использовании материала для песчаного слоя.

Рис.7.

Правильное устройство геотекстильного слоя может быть эффективным способом исключить перемешивание нерудного материала с подстилающей почвой при засыпке и укладке песчаного слоя.

Геотекстильный материал, также известный как нетканое полотно, обладает способностью препятствовать перемещению частиц грунта, одновременно позволяя воде проникать через него.

Укладывая геотекстильный слой на дно котлована или траншеи и запуская его края на стены, вы создаете барьер между нерудным материалом (песком или щебнем) и подстилающей почвой, предотвращая их перемешивание.

Это имеет несколько преимуществ:

- Геотекстильный материал предотвращает вымывание и перемещение нерудных материалов под воздействием воды, что помогает сохранить оптимальную плотность и стабильность песчаного слоя.

- Он служит дополнительным барьером для предотвращения проникновения грунтовых частиц и их смешивания с песчаным слоем.

- Геотекстильный материал также может помочь улучшить дренаж и исключить повреждение основания от стоячей или протекающей воды.

Рис.8.

Следует отметить, что в соответствии с указаниями в Техническом Строительном Нормативе (ТСН 50-302), проливка воды на суглинках или супесях в нижнем слое может иметь негативные последствия, такие как размыв основания. Использование геотекстильного материала может помочь предотвратить подобные проблемы, обеспечивая сепарацию между различными слоями и улучшая дренаж.

Рис.9.

Если по результатам геологических изысканий становится понятно, что фундамент будет эксплуатироваться при высоком уровне грунтовых вод (УГВ), то от использования песчаного слоя может придется отказаться. Вместо этого может применяться другой материал, который обеспечит необходимую дренажность и устойчивость фундамента при подобных условиях.

Варианты материалов, которые можно использовать при высоком уровне грунтовых вод, включают следующее:

1. Гравий:

- Гравийный слой может быть использован в качестве основного материала для подсыпки вместо песка.

- Гравий обладает хорошей дренажной способностью, что позволяет эффективно отводить излишки воды и предотвращать накопление под фундаментом.

- Толщина гравийного слоя может варьироваться, исходя из требований проекта и характеристик грунта.

2. Геосинтетические материалы:

- Геотекстильные изделия, такие как георешетки или геотекстильные шпалеры, могут быть использованы для создания дренирующих слоев.

- Эти материалы обеспечивают хороший отток воды и улучшают стабильность основания.

- Геотекстильные материалы укладываются на подготовленное основание фундамента перед укладкой песка или гравия.

3. Дренажные системы:

- При высоком уровне грунтовых вод может потребоваться разработка и установка специальной дренажной системы.

- Дренажные системы могут включать дренажные трубы, сборные колодцы, дренажные плиты и другие элементы.

- Это позволяет контролировать и эффективно отводить излишки воды из основания дороги, предотвращая негативные последствия грунтовых вод на фундамент.

Выбор альтернативного материала будет зависеть от конкретных условий на участке, требований проекта и рекомендаций геологических и инженерных специалистов. Проектировщики и инженеры должны провести подробные исследования, чтобы определить наиболее подходящий материал и систему дренажа для обеспечения долговечности и устойчивости фундамента при высоком уровне грунтовых вод.

Рис.10.

В заключение, проект автомобильной дороги 4 категории разработан с учетом необходимых требований и стандартов. Значительное внимание уделялось выбору и применению песчаного слоя, который является важным компонентом конструкции дорожного полотна. При строительстве дороги были проведены подготовительные работы, включая проектирование трассы, разведку грунта и планировку местности. Геологические изыскания позволили определить оптимальные параметры основания и этапы строительства.

Размеры слоев в проекте дороги были определены с учетом требований безопасности и прочности. Песчаный слой был предусмотрен с толщиной 10-20 см, обеспечивая разделение слоев и дренажные свойства на дороге. Уплотнение песчаного слоя осуществлялось с использованием соответствующего оборудования, такого как вибрационные плиты или катки. Это позволило достичь нужной плотности и устойчивости слоя подсыпки.

Особое внимание было уделено предотвращению перемешивания нерудного материала с подстилающей почвой. Для этого использовался нетканный геотекстильный материал, который был уложен под песчаным слоем. Это создало барьер и предотвратило перемещение материалов и примесей.

Список литературы

1. Федеральный закон Российской Федерации от 08 ноября 2007 г. № 257 - ФЗ «Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». М., 2008;

2. ГОСТ Р 52289-2004. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств. М., 2006;

3. СНиП 2.05.02-85*. Автомобильные дороги. Госстрой России. М.,2002;

4. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 декабря 2004 г. № 190-ФЗ (с изм.от 23 июля, 31 декабря 2005 г., 3 июня,27 июля 2006 г.). М., 2004;

5. Порядок разработки, согласования и утверждения проектной документации для дорожных работ, финансируемых из федерального дорожного фонда. М., 2007;

6. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М., 1997;

7. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства. М., 1997;

8. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. М., 1997;

9. ГОСТ Р 21.1701-97. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог. М., 1997;

10. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. М., 1999;

11. Элементы автомобильных дорог на закруглениях - виражи, уширения проезжей части, переходные кривые. Типовые проектные решения. Серия 5030-45. М., 1982;

12. Ксенодохов В.И. Таблицы для клотоидного проектирования и разбивки плана и профиля автомобильных дорог. М., 1981;

13. Ганьшин В.Н., Хренов Л.С. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых. М., 1981;

14. ОДМД. Рекомендации по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах / Минтранс России. М., 2002;

15. Антонов Н.М. Боровков Н.А. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах. М., 1968.

Abstract

Selection and application of sand layer in construction of 4th category highway

Kireeva E.A.

Chuvash State University (Cheboksary, Russia)

The paper considers the selection of sand material and its application in the construction of a category 4 road. The process of using the sand layer and its tasks in the construction process is described in detail.

Keywords: roadbed, sand layer, drainage, roller sealer, quality control.

Размещено на Allbest.ru