Спорудження земляного полотна в умовах /підвищеної вологості ґрунтів

Загальні положення

До ґрунтів підвищеної вологості потрібно відносити ґрунти, які в період укладання їх в насип або розроблення у виїмці (кар’єрі, резерві) мають вологість більшу ніж та, при якій ці ґрунти можуть бути ущільнені з k _ущ³0,95 (див. таблицю 4.1). Такі ґрунти найбільш характерні для гірських умов Карпат та північних областей України.

Ґрунти підвищеної вологості можуть бути використані за умови досягнення необхідної міцності і стійкості земляного полотна на час закінчення будівництва дороги. Ущільнення ґрунтів в земляному полотні автомобільної дороги, яка подається до здачі в експлуатацію повинно відповідати нормативним вимогам.

При розробленні заходів з використання таких ґрунтів потрібно враховувати: вид ґрунту і зміну його властивостей при зміні вологості; несучу здатність природних основ і насипних шарів; зміну вологості у часі в процесі консолідації під дією власної маси; зміну вологості внаслідок природного просушування або вологонакопичення (з урахуванням погодних умов в період виконання земляних робіт); можливість їх осушення і зміцнення шляхом введення в ґрунт інертних або активних домішок.

Загальні обмеження, які встановлені діючими нормативними документами на використання у верхній частині земляного полотна глинистих і пилуватих ґрунтів за умови забезпечення їх міцності і стабільності (незалежно від стану), поширюються і на ґрунти підвищеної вологості.

Під час земляних робіт в ґрунтах підвищеної вологості особливо важливе значення мають заходи стосовно попередження додаткового зволоження їх атмосферними опадами, поверхневими або ґрунтовими водами.

У ПВР повинні бути враховані специфічні особливості ґрунтів підвищеної вологості, що впливають на вибір землерийних, транспортних і ущільнюючих машин, їх продуктивність, прохідність по тимчасових дорогах, вплив на експлуатацію тимчасових споруд.

При виборі місць розроблення ґрунтів для земляного полотна і визначенні способів виконання земляних робіт потрібно враховувати вологість ґрунту в передбачений ПОБ сезонний період виконання земляних робіт. Прогноз розрахункової вологості здійснюють з урахуванням кількості опадів, умов накопичення вологості, глибини промерзання, розрахункового рівня ґрунтових вод, середньої температури повітря. Розрахунковий рівень ґрунтових вод і кількість опадів приймають з повторюваністю один раз за десять років.

У всіх випадках застосування для спорудження земляного полотна ґрунтів підвищеної вологості (крім піщаних) потрібно враховувати зменшення продуктивності машин при їх розробленні, переміщенні і ущільненні.

Вибір машин здійснюють на основі техніко-економічного порівняння з урахуванням обмежень на прохідність.

З урахуванням комплексу фізико-механічних властивостей, що визначають вибір конструкції і технології спорудження земляного полотна, зв’язні ґрунти за ступенем перезволоження потрібно поділяти на дві категорії (таблиця 7.1).

Таблиця 7.1

Ступінь пере-зволоження	Технологічні характеристики зв’язних ґрунтів	Вологість відносно верхньої межі пластичності
прохідність	налипання на робочі органи (колеса)	можливість ущільнення	пісок пилуватий, супіски	суг-линки легкі	суг-линки важкі	глини
Допустимий	Утруднена	Велике	Машинами з 0,95> k ущ³0,90	0,75< W/WL 0,85	0,68< W/WL 0,77	0,63< W/WL 0,72	0,58< W/WL 0,65
Надмірний	Машини великої прохідності	Дуже велике	k ущ<0,90 Тільки шляхом консолідації	W/WL >0,85	W/WL >0,77	W/WL >0,72	W/WL >0,65

Ґрунти допустимого ступеня перезволоження дозволяється використовувати для спорудження насипів автомобільних доріг при умові їх природного просушування або осушення активними домішками до вологості, що дозволяє ущільнення ґрунту з k _ущ³0,95.

При використанні ґрунтів надмірного ступеня перезволоження, що, як правило, складають основи насипів і ущільнюються шляхом консолідації, тривалість технологічної перерви до спорудження постійного покриття визначають в проекті індивідуальним розрахунком. При відповідному техніко-економічному обґрунтуванні проектом може бути передбачене стадійне будівництво доріг III і IV категорій з експлуатацією їх на першій стадії, при частковій консолідації основи, з врахуванням виконання згодом відповідного ремонту після остаточного осідання земляного полотна.

Зв’язні ґрунти надмірної вологості в основах насипів консолідуються під дією ваги насипу.

Величина найменшого (порогового) навантаження Р₀ на ґрунт, з якого починається процес консолідації, обумовлена в’язкістю і структурною міцністю ґрунту, що визначається з умов компресійного стискання. Значення Р₀ (висота насипу, м) при =1,5 г/см³ наведені в таблиці 7.2.

Консолідаційні характеристики глинистих ґрунтів підвищеної вологості визначають за загальноприйнятою методикою на зразках заданої щільності і вологості.

Таблиця 7.2

Ґрунт (число пластичності IL)	Р0, МПа (висота насипу, м) при W/WL
>0,62	>0,67	>0,72	0,77
Суглинок легкий (7< ІL 12)	–	–	–	0,035 (Н 2,35)
Суглинок важкий (12< ІL 17)	–	–	0,075 (Н 5,0)	–
Глини пісні	–	0,14 (Н 9,0)	–	–
Глини масні	0,29 (Н 19,0)	–	–	–