Строительство автомобильных дорог на болотах

А теперь подробней об изюминке – о стабилизации грунта. Однажды американцы взялись строить аэродром в местности, которая была просто трясиной. Наши дорожники, прибывшие по обмену опытом, были потрясены – техника увязала по макушки колес. Американцев это не остановило. Они подогнали цистерны и… залили болото водой, смешанной с известью. Разумеется, известковый раствор смешался с болотной водой, проник на глубину (до 9 м), начал кристаллизоваться. Кристаллы не только поглощали воду для своего образования, но и создали капиллярные каналы с большой площадью испарения. Через неделю на площадку зашла тяжелая гусеничная техника и началось строительство.

При строительстве дорог цикл выглядит так: сначала идет грейдер, который создает профиль дороги, за ним движется рециклер – своего рода культиватор, который перемешивает грунт с образованием небольших гранул, затем его поливают известковым или цементным раствором, или вспененным битумом, после чего еще раз перемешивают, ровняют и укатывают. Это уже дорога, которая выдерживает давление более 80 Мпа (и еще набирает прочность с течением времени) и не боится осадков. Потом на это полотно кладется асфальт. Как ни обидно, в СССР в 60-е годы эта технология разрабатывалась и применялась, на нее даже есть ГОСТы, но в то время освоили только стабилизацию песчаных грунтов, почему-то споткнувшись на глиняных (весь секрет в гранулировании), а сейчас американцы считают глину самым лучшим материалом для строительства дорог – она же сама по себе, высыхая, становится твердой.

Применить эту технологию для дорог очень просто. Любое проблемное место – колея, выбоина, топь – профилируется вручную или грейдером, гранулируется ручным культиватором, поливается известковым раствором, еще раз перемешивается культиватором и утрамбовывается. Покрытие не требуется. И даже если очень захочется присыпать дорогу щебнем или хворостом – он не удавится в грунт под тяжестью автомобиля, как это обычно происходит. В особо сложных местах – овраги и пр. – можно сделать насыпь, но опять же из местного материала, который под рукой, и стабилизировать его. Под насыпью для стока вода обычно прокидывают трубы.

Если использовать для стабилизации грунта цемент, схватывание произойдет быстрее, при использовании других вяжущих набирание прочности будет более продолжительным, но год от года дорога будет становиться только крепче.

Источник

Особенности проектирования автомобильных дорог в болотистой местности

Болотами называют избыточно увлажнённые участки местности, на которых большую часть года застаивается вода. Отмирающая болотная растительность разлагается при избытке влаги и недостатке воздуха и образует в болотах отложения торфа.

Если толщина торфа более 0,5 м, болото называют торфяником. Участки, на которых торфяной покров отсутствует, но происходит застой поверхностных вод или систематическое переувлажнение грунтовыми водами, называют заболоченными.

Всегда целесообразно стремиться к обходу болота при условии, что это не вызовет значительного удлинения и извилистости автомобильной дороги.

Болота целесообразно пересекать в наиболее узком и мелком месте; при пересечении сплавинных болот следует избегать проложения трассы по крутым склонам водоёма, где возможно сползание земляного полотна.

Необходимо внимательно изучать гидрологический режим болот, пересекаемых автомобильными дорогами. Насыпь, прорезающая торф или уплотнившая его своим весом, создаёт препятствие проходу воды и может вызвать накопление воды с верховой стороны и активизировать процессы заболачивания.

Наиболее желательно пересекать болота перпендикулярно к направлению течения воды.

Положение трассы выбирают на основе детального изучения картографического материала с последующим осмотром на местности намеченных вариантов. Известное представление о типе болота, стадии его развития и возможной глубине можно при изысканиях составить на основе визуального осмотра.

Полевые работы на пересечениях болот включают топографические и геодезические работы (съёмка плана, продольных и поперечных профилей), а также обследования болота путём зондировки, бурения, отбора и изучения образцов торфа. Болото зондируют специальными бурами – зондами, снабжёнными устройствами для отбора образцов торфа. Образцы торфа с ненарушенной структурой для лабораторных испытаний сжимаемости берут специальными инструментами.

Земляное полотно на болотах проектируют в насыпях таким образом, чтобы возвышение низа дорожной одежды над поверхностью болота удовлетворяло требованиям к местам с длительным стоянием поверхностных вод.

Поверхность болота обычно имеет весьма малый уклон. Поэтому проектную линию, если её положение не определяется подходами к мостам, проектируют горизонтальной или с малыми продольными уклонами.

Конструкции земляного полотна принимают в зависимости от категории дороги, глубины болота, вида и плотности торфа, а также с учётом степени капитальности устраиваемой дорожной одежды.

На дорогах с усовершенствованными капитальными дорожными одеждами, при глубине болота до 4 м, при прочном минеральном дне насыпи земляное полотно возводят с посадкой на минеральное дно с полным выторфовыванием. Торф предварительно удаляют экскаваторами, взрыванием на выброс или другими способами. Откосы земляного полотна ниже поверхности болота могут в зависимости от плотности торфа иметь различную крутизну – от 1:0 (отвесные) до 1:-0,5; (обратные). На дорогах с переходными и низшими типами дорожных одежд, на болотах с устойчивыми торфами можно возводить земляное полотно с использованием несущей способности торфа без выторфования или частичным выторфованием, чтобы толщина оставшегося под насыпью торфа после уплотнения составила при переходных покрытиях не более ⅓, а при низших – ½ толщины минеральной части насыпи. Такое ограничение необходимо, чтобы при упругих просадках земляного полотна прогибы дорожной одежды не достигали величин, которые могли бы вызвать их разрушения.

Под воздействием веса насыпи, дорожной одежды и веса проезжающих автомобилей торф под насыпью сжимается. Осадка земляного полотна может длиться несколько лет.

Наиболее эффективным методом ускорения осадки является устройство вертикальных песчаных дрен диаметром 30 – 40 см, размещаемых по расчёту через 2 – 3 м. Действие вертикальных дрен основано на сокращении пути фильтрации воды, выжимаемой их оснований.

На болотах со сравнительно жидким торфом, способным выжиматься из-под насыпи в стороны, применяют конструкцию земляного полотна с дренажными прорезями. При ширине земляного полотна 10 – 12 м делают 4 – 5 прорезей.

Глубокие болота возможно пересекать вместо насыпей железобетонными эстакадами. При значительной глубине болота сборные конструкции для эстакад позволяют в отдельных случаях снизить стоимость строительства и сократить его сроки.

Для отвода воды от земляного полотна, вдоль насыпи не ближе чем в 2 м устраивают боковые канавы глубиной 0,6 – 1,0 м с продольным уклоном не менее 20 ‰. Из канав следует делать отводы для сброса воды в пониженные места. Крутизну откосов канав принимают в зависимости от плотности торфа (обычно 1:1 – 1:0,75), а ширину канав по дну – 0,5 м. На сплавинных болотах канавы не устраивают, чтобы не ослаблять сплавину.

При пересечении болот, дно которых имеет большой поперечный уклон, необходимо проверять устойчивость насыпей против бокового смещения. Смещение может возникнуть как у насыпей, посаженных на дно болота, так и у насыпей, возведённых методом частичного выторфовывания, когда под весом насыпи происходит боковое выжимание торфа, приводящее к её разрушению. При недостаточной устойчивости в проекте необходимо предусмотреть полное выторфовывание и выравнивание дна болота. При поперечном уклоне дна болота более 100 ‰ рекомендуется его выровнять, сделать на нём уступы или взрыхлить взрывами.

Источник