Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.3.119-2019
"Методические рекомендации по применению нежёстких дорожных одежд с основаниями из укрепленных или обработанных вяжущими каменных материалов и грунтов"
(рекомендован распоряжением Федерального дорожного агентства от 8 июня 2020 г. N 1724-р)
Введен впервые
Предисловие
1 Разработан АО "Институт "Стройпроект" при участии к.т.н. Беляева Н.Н. (научный руководитель), инж. Васильева А.Ю., инж. Вишневецкой А.Ю., к.т.н. Герчина Д.В., инж. Горохова М.Ю., к.т.н. Гунина С.О., инж. Ефименко О.В., к.т.н. Иванова П.В., к.э.н. Коростелева В.А., инж. Костина К.С., проф. Лазарева Ю.Г., д.т.н. Меренцовой Г.С., к.т.н. Паневина Н.И., инж. Шутрова А.В.
2 Внесен Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения
3 Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от "08" июня 2020 г. N 1724-р
4 Имеет рекомендательный характер
5 Введен впервые
1 Область применения
1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее ОДМ) разработан в дополнение и развитие действующей нормативной базы дорожного хозяйства и содержит рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации нежестких дорожных одежд с монолитными слоями оснований из укрепленных или обработанных вяжущими каменных материалов и грунтов (далее по тексту - нежесткие дорожные одежды с основаниями из укрепленных материалов).
1.2 Положения раздела 6 "Методические рекомендации по проектированию нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов" настоящего ОДМ применяются при разработке новой проектной документации. На объектах, запроектированных или начатых строительством до введения в действие настоящего ОДМ, его положения могут применяться по согласованию между Заказчиком и Подрядчиком.
1.3 При сравнении вариантов нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов с другими нежесткими дорожными одеждами, положения настоящего ОДМ, в том числе положения раздела 6 "Методические рекомендации по проектированию нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов", применяются также и в отношении других нежестких дорожных одежд.
2 Нормативные ссылки
В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 27.002-2015 Надежность в технике. Термины и определения
ГОСТ 83-79* Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ 2156-76. Натрий двууглекислый. Технические условия
ГОСТ 3769-78 Аммоний сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4148-78 Реактивы. Железо (II) сернокислое 7-водное. Технические условия
ГОСТ 6318-77 Натрий сернокислый технический. Технические условия
ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости
ГОСТ 10564-75 Латекс синтетический СКС-65ГП. Технические условия
ГОСТ 10834-76 Жидкость гидрофобизирующая 136-41. Технические условия
ГОСТ 13078-81 Стекло натриевое жидкое. Технические условия
ГОСТ 14613-83 Фибра. Технические условия
ГОСТ 15467-79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 22733-2016 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ 23558-94 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия
ГОСТ 25607-2009 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия
ГОСТ 30491-2012 Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия
ГОСТ 32960-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения
ГОСТ 33100-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог
ГОСТ Р 55052-2012 Гранулят старого асфальтобетона. Технические условия
ГОСТ Р 55064-2012 Натр едкий технический. Технические условия
ГОСТ Р 58401.1-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования
ГОСТ Р 58401.2-2019 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Система объемно-функционального проектирования. Технические требования
ПНСТ 265-2018 Дороги автомобильные общего пользования. Проектирование нежестких дорожных одежд
ПНСТ 306-2018 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси органоминеральные холодные с использованием переработанного асфальтобетона (РАП). Технические условия
3 Термины и определения
В настоящем методическом документе применены следующие термины и соответствующие определения и обозначения:
3.1 Дисперсные материалы: грунты и каменные материалы (песок, гравий, щебень и т. п.), состоящие из совокупности твердых частиц, зерен, обломков и т.д., между которыми отсутствуют структурные связи.
3.2 Значительный дефект: дефект дорожной одежды, который существенно влияет на эксплуатацию дорожной одежды и (или) её долговечность, но не является критическим (ГОСТ 15467-79).
3.3 Капитальный ремонт дорожной одежды: комплекс дорожных работ, включающий, с целью полного восстановления или повышения работоспособности дорожной одежды, смену или замену на более прочный не только всех слоев дорожного покрытия, но и, хотя бы, одного из слоев основания дорожной одежды (с учетом положений ГОСТ 33100-2014).
3.4 Комплексное вяжущее: композиция из последовательно вводимых в состав строительной смеси минерального (неорганического) и органического вяжущего.
3.5 Коэффициент разрушения: отношение площади (длины) участков с дефектами к общей площади (длине) дорожного покрытия; при вычислении коэффициента разрушения, наряду с не отремонтированными дефектами, учитываются и ранее отремонтированные дефекты; из двух вычисленных коэффициентов разрушения (по длине или площади участка дорожного покрытия) в расчет, для сравнения с предельным значением, принимается наибольший.
3.6 Коэффициент теплостойкости : отношение предела прочности материала при сжатии при температуре +50°С, к пределу прочности при сжатии при температуре +20°С.
3.7 Коэффициент теплоустойчивости : отношение общего модуля упругости дорожной одежды при рассматриваемой температуре конструктивных слоев к общему модулю упругости дорожной одежды при расчетной температуре всех конструктивных слоев, равной +10°С.
3.8 Критический дефект: дефект дорожной одежды, при наличии которого эксплуатация дорожной одежды невозможна или недопустима (ГОСТ 15467-79). Образование критического дефекта соответствует наступлению отказа дорожной одежды.
3.9 Малозначительный дефект: дефект дорожной одежды, который существенно не влияет на эксплуатацию и долговечность дорожной одежды (ГОСТ 15467-79).
3.10 Межремонтный срок дорожной одежды: период между заменами дорожного покрытия, в том числе двухслойного.
3.11 Обработанные вяжущим материалы: строительные смеси из каменных материалов или грунтов с вяжущими материалами, полученные путем перемешивания в стационарных грунтосмесительных установках.
3.12 Объемные деформации: не силовые деформации, возникающие по всему объему материала вследствие внутренних физических или химических процессов (тепловое расширение, усушка при высыхании или набухание при увлажнении, усадка при твердении гидравлических вяжущих веществ и т. п.).
3.13 Органоминеральная смесь (ОМС): рационально подобранная смесь, получаемая смешением на дороге или в смесительных установках без нагрева щебня (гравия), гранулята старого асфальтобетона и песка или их смесей, а также, при необходимости, минерального порошка (в том числе порошковых отходов производства) с органическими вяжущими или с органическими вяжущими совместно с минеральными (ПНСТ 306-2018, ГОСТ 30491-2012, ГОСТ 55052-2012).
3.14 Периодичность дорожных работ по возобновлению слоя износа: период между заменами слоя износа дорожного покрытия, в том числе верхнего слоя асфальтобетонного дорожного покрытия.
3.15 Отказ: событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта (ГОСТ 27.002-2015).
3.16 Слой износа: верхний замыкающий слой дорожной одежды, непосредственно воспринимающий воздействие колес автомобильного транспорта и погодно-климатических факторов. Подлежит периодическому восстановлению в процессе эксплуатации и не учитывается при прочностном расчете дорожной одежды. При отсутствии специального слоя износа, верхний слой покрытия выполняет функции слоя износа. В этом случае верхний слой покрытия (слой износа) учитывается при расчете конструктивных слоёв дорожных одежд, но его толщина при расчете должна быть уменьшена на величину максимально допустимой поперечной неровности (глубины колеи) по требованию действующих нормативных документов технического регулирования (с учетом положений ОДМ 218.3.082-2016 и ПНСТ 265-2018).
3.17 Составленное вяжущее: композиция из одного или нескольких минеральных вяжущих (одно из которых является основным) и активатора твердения.
3.18 Срок службы дорожной одежды: продолжительность периода между датой ввода дорожной одежды в эксплуатацию (после нового строительства, реконструкции или капитального ремонта автомобильной дороги) до даты начала очередного капитального ремонта дорожной одежды.
3.19 Теплоустойчивость: способность дорожной одежды, ее конструктивных слоев и материалов этих слоев сохранять достаточно высокий модуль упругости и прочность в летний период при нагреве до высоких положительных температур.
3.20 Укрепленные вяжущим материалы: строительные смеси из каменных материалов или грунтов с вяжущими материалами, полученные путем смешения на дороге с применением однопроходных или многопроходных грунтосмесительных машин.
4 Введение
Актуальной задачей дорожного хозяйства РФ является обеспечение для нежестких дорожных одежд межремонтного срока не менее 12 лет и срока службы между капитальными ремонтами не менее 24 лет. Для решения этой задачи необходимо обеспечить на вновь строящихся или капитально ремонтируемых дорожных конструкциях значительное повышение общего модуля упругости в расчетный период весеннего переувлажнения грунтов и не допускать значительного снижения, по сравнению с расчетным весенним периодом, общего модуля упругости дорожной одежды из-за разупрочнения пакета битумосодержащих слоев в жаркий летний период. А также, повысить прочность дорожных одежд по другим критериям и повысить устойчивость их к действию различных факторов колееобразования. При этом важно обеспечить достижение указанных целей без значительного повышения материалоемкости дорожных конструкций.
Одним из эффективных путей решения поставленной задачи является более широкое применение нежёстких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов. Такие дорожные одежды при меньшей материалоемкости имеют, как правило, более высокий общий модуль упругости и меньшую склонность к накоплению остаточных деформаций в слоях основания, по сравнению с нежесткими дорожными одеждами с основаниями из дисперсных материалов (щебень, ЩПС, песок).
5 Общие сведения о нежёстких дорожных одеждах с основаниями из укрепленных материалов
Отличительной особенностью таких нежёстких дорожных одежд является наличие монолитных слоев из грунтов или каменных материалов, обработанных или укрепленных различными вяжущими (далее по тексту - укрепленные материалы). Конструктивные слои из укрепленных материалов обладают более высокой жесткостью, чем слои из дисперсных каменных материалов (щебень, ЩПС, песок и т.д.). В результате, значительно повышается общий модуль упругости дорожной одежды. Например, замена в основании дорожной одежды слоев из песка и щебня на укрепленный грунт и обработанный вяжущим щебень, при сохранении той же толщины слоев, приводит к повышению общего модуля упругости дорожной одежды в 1,5...2 раза. Что может обеспечить многократное увеличение ресурса (в виде суммарного числа приложений расчетной нагрузки до наступления состояния отказа) дорожной одежды по критерию упругого прогиба. Соответственно, нежесткая дорожная одежда с основанием из укрепленных материалов, равнопрочная нежесткой дорожной одежде со слоями основания из песка и щебня, может иметь толщину слоев несущего основания в 2,5...3 раза меньше толщины слоев несущего основания из дисперсных материалов (при сохранении той же толщины пакета асфальтобетонных слоев). Что обеспечивает экономический эффект за счет снижения использования привозных, и потому дорогостоящих, каменных материалов. Либо равная прочность сравниваемых дорожных одежд может быть обеспечена при уменьшении в нежесткой дорожной одежде с основанием из укрепленных материалов суммарной толщины асфальтобетонных слоев на 30...40% с одновременным уменьшением суммарной толщины слоев несущего основания на 30...40% и более. Что также обеспечивает значительное снижение сметной стоимости дорожной одежды. В целом, сметная стоимость нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов на 4,5...7,5% ниже, срок службы на 35...40% выше, а приведенные затраты на строительство и ремонт в течение нормативного срока службы на 40...50% ниже, чем у нежестких дорожных одежд с основаниями из щебня и песка.
Однако, наряду с очевидными преимуществами, такие дорожные одежды имеют ряд существенных особенностей, без учета которых невозможно в полной мере реализовать на практике весь их потенциал. Прежде всего, это возможность образования сетки хаотичных не сквозных микротрещин в слое укрепленного основания, обусловленных различными физико-химическими процессами на начальной стадии твердения неорганических вяжущих. Как правило, в результате последующего набора прочности, такие микротрещины "залечиваются" и не оказывают в дальнейшем существенного влияния на работу дорожной конструкции. Кроме того, еще одной особенностью нежестких дорожных одежд с основанием из укрепленных материалов является значительное влияние естественных не силовых объемных деформаций материалов монолитных слоев основания (усадка при твердении неорганического вяжущего, набухание/усушка при изменении влажности, температурные деформации) на работу всей дорожной одежды. Это влияние выражается в повышении риска образования, под влиянием естественных и неизбежных объемных деформаций материалов (прежде всего, температурных), трещин с различным шагом во всех монолитных слоях дорожной одежды, включая асфальтобетонное покрытие. При этом, в асфальтобетонном покрытии, расположенном на блочно-трещиноватом основании, могут образовываться в процессе дальнейшей эксплуатации дополнительные сквозные отраженные трещины.
В то же время, наличие блочно-трещиноватого основания и даже образование отдельных трещин в асфальтобетонном покрытии не приводят к немедленному отказу дорожной одежды. Общая прочность нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов и при наличии трещин длительное время остается достаточно высокой. Эти дефекты являются малозначительными, поскольку лишь несколько повышают затраты на содержание дорожной одежды (необходимость герметизации дополнительного числа трещин). И только при очень большой частоте (малом шаге) трещин этот дефект мог бы быть классифицирован как значительный, поскольку в этом случае может несколько снижать средний по участку дороги общий модуль упругости дорожной одежды. Что, в свою очередь, может приводить к некоторому сокращению межремонтного срока. Однако, даже в случае наличия достаточно большого числа трещин, санация которых производится своевременно, срок службы нежестких дорожных одежд со слоями основания из укрепленных материалов потенциально значительно превышает сроки службы нежестких дорожных одежд со слоями основания из дисперсных материалов.
Поэтому трещины в монолитных слоях основания, а также отдельные, с достаточно большим шагом, трещины в асфальтобетонном покрытии должны рассматриваться как естественная особенность нежестких дорожных одежд со слоями основания из укрепленных материалов и не являются критическим или даже значительным дефектом таких дорожных одежд.
Тем не менее, одна из основных задач проектирования нежестких дорожных одежд с монолитными слоями оснований из укрепленных или обработанных вяжущими каменных материалов и грунтов заключается в обеспечении условий, при которых шаг трещин, обусловленных не силовыми объемными деформациями (далее по тексту - объемные трещины) будет не менее допустимой величины. А при строительстве и эксплуатации таких дорожных одежд необходимо учитывать их естественную склонность к растрескиванию.
6 Методические рекомендации по проектированию нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
6.1 Климатическое районирование территории РФ с целью применения нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов.
6.1.1 Наиболее эффективно, с точки зрения обеспечения теплоустойчивости нежестких дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями, применение оснований из укрепленных материалов в регионах, где глубина прогрева верхней части дорожной одежды до +50°С и выше в жаркий летний период превышает 0,1...0,15 м. В Приложении А приведены справочные данные о глубине проникновения изотермы +50°С в дорожную одежду для различных географических пунктов на территории РФ.
6.1.2 Справочные данные для различных географических пунктов на территории РФ по величине морозной нагрузки, воздействию которой в зимний период подвергаются укрепленные вяжущими каменные материалы и грунты в основаниях дорожных одежд, представлены в Приложении Б. Эти данные могут использоваться для нормирования требований по морозостойкости к укрепленным грунтам и каменным материалам.
6.2 Общие рекомендации по конструированию нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов.
- Органоминеральные смеси (ОМС), применяемые для устройства верхнего слоя основания дорожной одежды должны иметь коэффициент теплостойкости не ниже 0,70. С этой целью в их состав целесообразно вводить неорганическое вяжущее.
- С учетом возможного возникновения блочно-трещиноватого основания с шагом менее указанного в п. 9.1 настоящего ОДМ и для компенсации возможного, в результате этого, снижения общего модуля упругости дорожной одежды, при проектировании нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов допускается вводить дополнительный коэффициент запаса прочности . При этом, к требуемому по критерию упругого прогиба коэффициенту прочности
(см. ПНСТ 265-2018) прибавляется коэффициент запаса
.
- Верхний слой асфальтобетонного покрытия рассматривается как слой износа (при отсутствии специального слоя износа) и из расчета на прочность исключается его верхняя часть толщиной, равной предельной допустимой глубине колеи.
- Для уменьшения объемного трещинообразования в асфальтобетонном покрытии, между пакетом асфальтобетонных (битумосодержащих) слоев и основанием, укрепленным с использованием неорганических вяжущих, допускается устраивать дисперсную трещинопрерывающую прослойку из прочного щебня крупностью не более 20 мм. Толщина прослойки должна быть кратной 7...8 размерам наиболее крупных щебенок. Прослойка из щебня укладывается на разделяющий слой геосинтетического материала, препятствующего попаданию щебенок в трещины нижерасположенного монолитного основания, образующиеся в ходе строительства и эксплуатации дороги.
- В обоснованных случаях, для регулирования шага поперечных объемных трещин, допускается устраивать в монолитных слоях укрепленного основания искусственные деформационные швы.
- Для предотвращения копирования в асфальтобетонное покрытие трещин, в том числе объемных, из укрепленного с применением неорганических вяжущих основания, допускается укладывать в нижней части пакета асфальтобетонных слоев армирующую сетку из прочного материала. Рекомендуется для этой цели использовать стальные сетки с закреплением их на основании литой эмульсионно-минеральной смесью (ЛЭМС) в соответствии с ОДМ 218.3.041-2014 [12].
6.3 Проверочные расчеты нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов.
При проектировании нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов необходимо решать следующие расчетные задачи.
6.3.1 Проектирование дорожной одежды на основе стандартной методологии СП 34.13330.2012 "Автомобильные дороги" [1] по трем условиям: по прочности, по морозоустойчивости и по осушению.
При этом, стандартные расчеты нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов по морозоустойчивости и по осушению выполняются в соответствии с положениями ПНСТ 265-2018.
Стандартные расчеты нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов по критериям прочности (допускаемому общему прогибу конструкции, по допустимым напряжениям при изгибе монолитных слоев дорожной одежды, и по допускаемым сдвигающим напряжениям в грунте и малосвязных дополнительных слоях основания) на действие кратковременных (динамических) и длительных (статических) нагрузок так же выполняются в соответствии с положениями ПНСТ 265-2018 (п.п. 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7).
Но при расчетах на прочность нежестких дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями и основаниями из укрепленных материалов следует внести ряд уточняющих изменений и дополнений в действующие методики расчетов:
- Допускается принимать расчетный срок службы дорожной одежды Т сл в соответствии с указаниями таблицы 6.1 настоящего ОДМ. Расчетный срок службы отдельных слоев, заменяемых в ходе ремонта дорожной одежды, допускается принимать в соответствии с межремонтными сроками, указанными в таблице 6.1. Расчетный срок службы верхнего слоя асфальтобетонного покрытия, при отсутствии специального слоя износа, принимается равным периодичности восстановления слоя износа в соответствии с таблицей 6.1.
- Значения коэффициента , учитывающего снижение прочности материалов во времени от воздействия погодно-климатических факторов в зависимости от срока службы, допускается принимать по Приложению В.
- Допускается, при наличии результатов экспериментального подтверждения, принимать расчетные характеристики укрепленных грунтов и материалов, отличающиеся от данных нормативной справочной базы (Приложение Б ПНСТ 265-2018, Таблица 1 ГОСТ 23558-94 и др.).
- Допускается учитывать вибрационный характер динамических нагрузок на дорожную одежду. Это, в свою очередь, приводит к снижению расчетных прочностных характеристик подстилающих грунтов в результате вибрационного воздействия (Приложение Г, Приложение Д).
- Допускается учитывать влияние на расчетный модуль упругости грунтов статического режима нагружения в соответствии с Приложением Д.
6.3.2 Кроме стандартных расчетов на прочность необходимо выполнить дополнительные расчеты нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов по следующим критериям [3]:
6.3.2.1 Прочность дорожной одежды в жаркий летний период по критерию упругого прогиба. Расчет выполняется в соответствии с п. 10.3 ПНСТ 265-2018 с учетом положений Приложения Е, Приложения Г и Приложения Д. При этом суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы дорожной одежды для вычисления требуемого модуля упругости принимается для летнего расчетного периода таким же, как и для весеннего расчетного периода (на основании методики ПНСТ 265-2018 с учетом числа расчетных дней в году
. В том случае, если по результатам расчета коэффициент прочности
будет менее 1,0, необходимо выполнить дополнительные проверочные расчеты по п. 6.3.2.2 и 6.3.2.3 настоящего ОДМ.
6.3.2.2 Прочность дорожной одежды в жаркий летний период по сдвигу. Рекомендуется, прежде всего, выполнить проверку для малосвязных (песчаных) слоев дорожной одежды. Расчет выполняется в соответствии с п. 10.4 и п 10.5 ПНСТ 265-2018 с учетом положений Приложения Е, Приложения Г и Приложения Д. При этом суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы дорожной одежды для вычисления расчетных характеристик грунтов принимается для летнего расчетного периода таким же, как и для весеннего расчетного периода (на основании методики ПНСТ 265-2018 с учетом числа расчетных дней в году
). В том случае, если по результатам расчета коэффициент прочности
будет менее требуемого по ПНСТ 265-2018, необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по повышению сдвигоустойчивости дорожной одежды в жаркий летний период.
6.3.2.3 Прочность монолитных оснований на изгиб в жаркий летний период. Расчет выполняется в соответствии с п. 10.7 ПНСТ 265-2018 с учетом положений Приложения Е, Приложения Г и Приложения Д. При этом приведенная на конец нормативного срока службы интенсивность расчетной нагрузки для вычисления коэффициента усталости
принимается для летнего расчетного периода такой же, как и для весеннего расчетного периода (на основании методики ПНСТ 265-2018). В том случае, если по результатам расчета коэффициент прочности
будет менее требуемого по ПНСТ 265-2018, необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по повышению прочности монолитного основания на изгиб в жаркий летний период.
6.3.2.4 Колееобразование в результате накопления остаточных деформаций в слоях основания и подстилающих грунтах, пластических деформаций в битумосодержащих слоях и износа асфальтобетонного покрытия шинами автомобилей. Расчет на колееобразование может быть выполнен по методике ОДМ "Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах" [4] или по другой обоснованной методике, а приведенное количество дней в году с температурой покрытия +50°С допускается принимать по Приложению А. При этом, ориентировочные межремонтные сроки для возобновления слоя износа дорожных покрытий допускается принимать по Таблице 6.1.
6.3.2.5 Трещиностойкость (шаг трещин) монолитных слоев дорожной одежды в результате действия не силовых объемных деформаций. Расчет выполняется в соответствии с Приложением Ж. При этом, ориентировочные межремонтные сроки для возобновления слоя износа и ремонта дорожных покрытий допускается принимать по Таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Сроки восстановления слоя износа, межремонтные сроки и сроки службы нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов на автомобильных дорогах общего пользования
Категория дороги |
Интенсивность движения по дороге, авт./сут |
Тип дорожной одежды |
Дорожно-климатическая зона |
||||||||
I-II |
III |
IV-V |
|||||||||
Периодичность восстановления а/б слоя износа, год |
Срок службы дорожной одежды до капитального ремонта, год |
Периодичность восстановления а/б слоя износа, год |
Межремонтный срок дорожной одежды, год |
Срок службы дорожной одежды до капитального ремонта, год |
Периодичность восстановления а/б слоя износа, год |
Межремонтный срок дорожной одежды, год |
Срок службы дорожной одежды до капитального ремонта, год |
||||
I |
Более 14000 |
Капитальный |
2...4 |
12 |
24 |
2.4 |
12 |
24 |
2.3 |
12 |
24 |
II |
Более 6000 |
Капитальный |
3...5 |
12 |
24 |
3.5 |
12 |
24 |
3.4 |
12 |
24 |
III |
2000-6000 |
Капитальный |
5...6 |
12 |
24 |
5.6 |
12 |
24 |
4.5 |
12 |
24 |
Облегченный |
5...6 |
12 |
24 |
5.6 |
12 |
24 |
4.5 |
12 |
24 |
||
IV |
200-2000 |
Капитальный |
6...7 |
12 |
24 |
6.7 |
12 |
24 |
5.6 |
12 |
24 |
Облегченный |
6...7 |
12 |
24 |
6.7 |
12 |
24 |
5.6 |
12 |
24 |
Примечания - 1. Данные, представленные в таблице и примечаниях, допускается применять для технико-экономического сравнения вариантов нежестких дорожных одежд. 2. Большее значение периодичности восстановления слоя износа из асфальтобетона принимать для ЩМА-15 и ЩМА-20, меньшее значение - для других типов асфальтобетонов. Периодичность восстановления защитных слоев в виде поверхностных обработок и т.п., а также периодичность восстановления слоев износа из любого типа асфальтобетона при интенсивности движения по дороге более 15000 авт./сут. принимать в соответствии с ОДМ 218.3.082-2016 "Методические рекомендации по назначению технологий и периодичности проведения работ по устройству слоев износа и защитных слоев дорожных покрытий" [5]. 3. Для нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов, все указанные в таблице сроки допускается увеличивать в 1,25 раза. 4. Допускается принимать в расчет иные сроки службы, межремонтные сроки и периодичность восстановления слоя износа при условии их обоснования.
7 Технические требования к материалам для нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
7.1 Общие требования к материалам
Все дорожно-строительные материалы должны удовлетворять требованиям действующих документов технического регулирования и дополнительным требованиям настоящего ОДМ.
7.2 Грунты и каменные материалы для укрепления
7.2.1 Для укрепления или обработки вяжущими в слоях основания нежестких дорожных одежд, допускается применять грунты всех видов с числом пластичности Ip не более 12. Возможно использование грунтов с Ip < 17, если будет осуществлено обогащение зернового состава песком природным или песком из отсевов дробления с понижением Ip грунта до 12. Связные (глинистые) грунты рекомендуется укреплять известково-шлаковым вяжущим или известью.
7.2.2 Запрещается использовать грунты, содержащие в своём составе более 10% гипса, а также содержащие гумусовые вещества в количестве более 2% по массе в I и II дорожно-климатических зонах (ДКЗ) или более 4% по массе в III-V ДКЗ.
7.2.3 У размельчённых глинистых грунтов, которые будут укрепляться вяжущими, наличие глиняных агрегатов диаметром больше 10 мм не должно быть более 10% (по массе), а больше 5 мм - более 25% (по массе).
7.2.4 В случае необходимости применения грунтов с показателями, не соответствующими приведенным выше требованиям, должно быть проведено их исследование в специализированных лабораториях для подтверждения возможности и технико-экономической целесообразности получения укреплённых грунтов с нормируемыми показателями качества.
7.2.5 В качестве каменных материалов для укрепления или обработки вяжущими могут применяться пески (природные и дробленые), щебень и гравий. А также готовые щебеночно-гравийно-песчаные смеси по ГОСТ 25607-2009.
Наибольшая крупность зерен каменных материалов должна быть не свыше 80 мм.
7.3 Неорганические вяжущие материалы
Для материалов, подвергающихся укреплению или обработке в слоях основания нежестких дорожных одежд, допускается использовать вяжущие следующих видов:
- шлако-портландцементы и портландцементы, цементы для строительных растворов не ниже марки 300, цементы сульфатостойкие;
- белитовые шламы;
- нефелиновые и бокситовые шламы с содержанием не менее 40% (по массе);
- фосфорные шлаки, активные и высокоактивные молотые шлаки цветной и чёрной металлургии;
- золы-уноса с потерями при прокаливании не более 5% (по массе) с удельной поверхностью более 150 , содержанием сернокислых и сернистых соединений не больше 6% и содержанием свободного CaO не более 20%;
- активные материалы с удельной поверхностью не меньше 150 (полный остаток на сите с ячейкой 0,071 мм не меньше 20% по массе), имеющие марку по прочности в возрасте 180 суток не ниже 50;
- Составленные вяжущие с маркой по прочности (в возрасте 90 суток) - не меньше 100. В составе таких вяжущих допускается применять основные золы-уноса, молотые активные и слабоактивные шлаки фосфорные и шлаки черной металлургии, нефелиновые, белитовые и бокситовые шламы, а также строительную известь I и II сортов, шлакопортландцемент и портландцемент марки по прочности не выше 400, стекло жидкое с плотностью 1,15...1,25 и кремнеземистым модулем 1,7...1,8, гипс строительный марки не ниже Г10.
7.4 Добавки
7.4.1 Золошлаковые материалы, известняк после помола или золы уноса, применяемые в качестве добавок к смеси грунтов и каменных материалов с вяжущими, должны содержать по массе частиц мельче 0,071 мм не меньше 60% и частиц крупнее 2 мм - не более 5%. Потери этих материалов при прокаливании не должны превышать 10% по массе.
7.4.2 С целью снижения расхода вяжущего в составе смеси, регулирования сроков набора прочности, а также для повышения прочности, морозостойкости, модуля упругости, стойкости к трещинообразованию укрепленных грунтов и обработанных материалов рекомендуется использовать модифицирующие добавки.
Химические добавки, предназначенные для модификации укрепляемых грунтов должны соответствовать следующим основным требованиям:
- обеспечивать возможность модификации различных типов грунтов: связные грунты (супеси, суглинки, глины), несвязные грунты (пески), техногенные грунты (асфальтогранулят, пески из отсевов дробления горных пород), засоленные грунты, отходы промышленного производства (шламы) и т.д;
- обеспечивать технологическую возможность равномерного распределения модифицирующей добавки в смеси укрепляемого грунта (или материала), с использованием стандартных машин и механизмов;
- оказывать положительное воздействие на такие физико-механические характеристики укрепленного грунта (или материала), как: плотность, прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе и расколе, модуль упругости (деформации), водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность.
Перечень рекомендуемых химических добавок, наиболее изученных и апробированных при укреплении грунтов и обработке каменных материалов в дорожном строительстве, приведен в Приложении З. Данный перечень не является исчерпывающим. Любая химическая добавка, в том числе и содержащаяся в перечне, перед применением должна пройти опытно-экспериментальную проверку для подтверждения своей эффективности в сочетании с применяемыми на данном объекте грунтами, каменными материалами и вяжущими. С целью определения физико-механических характеристик материалов и назначения оптимального расхода вяжущих и модифицирующих добавок перед началом строительных работ необходимо выполнять подбор составов с использованием вяжущих, добавок, материалов и грунтов, которые планируется использовать на данном объекте.
7.5 Вода
Количество воды при подборах различных составов определяют, исходя из оптимальной влажности для достижения максимальной плотности смеси.
Вода для затворения вяжущего и доувлажнения строительной смеси при устройстве конструктивных слоев нежестких дорожных одежд не должна содержать растворимых солей более 10000 мг/л, в т.ч. ионов - более 2700 мг/л и ионов Cl - более 3500 мг/л.
7.6 Каменные материалы и грунты, обработанные вяжущими
Каменные материалы и грунты, обработанные или укрепленные вяжущими, должны соответствовать требованиям настоящего ОДМ, а также ГОСТ 23558-94 или ГОСТ 30491-2012 в зависимости от вида вяжущего.
7.7 Асфальтобетон и органические вяжущие
Асфальтобетонные смеси следует подбирать в зависимости от вида, типа и назначения асфальтобетона в соответствии с установленными общетехническими требованиями. В том числе могут применяться асфальтобетонные смеси по ГОСТ Р 58401.1-2019, ГОСТ Р 58401.2-2019 и др.
В качестве органических вяжущих для производства асфальтобетонов могут использоваться нефтяные дорожные битумы и модифицированные битумные вяжущие с улучшенными свойствами по нормативно-технической документации, согласованной и утвержденной в установленном порядке. Свойства и марка органического вяжущего должны соответствовать эксплуатационным условиям асфальтобетонных покрытий.
Для укрепления грунтов и обработки каменных материалов, в том числе для получения органо-минеральных смесей, рекомендуется применять органические вяжущие в эмульгированном состоянии. Предпочтительно использовать битумные эмульсии классов ЭБК-3, ЭБА-3 и ЭБДК М. Возможность применения битумных эмульсий классов ЭБК-2, ЭБА-2 и ЭБДК С должна быть подтверждена испытанием на совместимость битумной эмульсии и обрабатываемых минеральных материалов. Допускается применение органических вяжущих также во вспененном состоянии по технологии "смешение на месте".
8 Рекомендации по строительству нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
Строительство нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов следует выполнять с учетом действующих строительных норм СП 78.13330.2012 [6], а также рекомендации настоящего ОДМ. При устройстве монолитных слоев оснований дорожных одежд из грунтов и каменных материалов, обработанных вяжущими, рекомендуется учитывать также имеющийся технический опыт, отраженный в СТО 26233397 МОСАВТОДОР.1.1.1.01-2013 "Правила по строительству оснований и покрытий дорожных одежд местных (сельских) автомобильных дорог Московской области с использованием укрепленных грунтов" [7], СТО ТУАД 09-2010 "Проектирование и строительство оснований дорожной одежды и рабочего слоя земляного полотна с применением стабилизаторов грунтов" [8] и др..
8.1 Рекомендации по назначению продолжительности технологических перерывов между работами по устройству конструктивных слоев нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
Укладку вышележащего конструктивного слоя дорожной одежды на слой из каменных материалов и грунтов, обработанных любым вяжущим (в том числе неорганическим), возможно осуществлять в любые сроки, в том числе сразу же после его уплотнения.
8.2 Особенности укрепления грунтов и каменных материалов неорганическими вяжущими
Перед началом строительства необходимо разрабатывать Технологический регламент на производство работ по устройству укрепленных монолитных оснований нежёстких дорожных одежд, включающий в себя следующие основные подразделы:
8.2.1 Определения основных понятий
Необходимо привести перечень ключевых терминов для однозначной их трактовки различными специалистами, которые будут принимать участие в строительстве полужёстких дорожных одежд.
8.2.2 Требования ко всем дорожно-строительным материалам, используемым при устройстве нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
8.2.3 Требования к технике и оборудованию, применяемым при устройстве нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
Необходимо обязательно учесть теоретическую и практическую производительность машин и механизмов, имеющихся в наличии, для более точного планирования производства работ.
При применении дорожно-строительных машин, предназначенных для смешения неорганического вяжущего с укрепляемым материалом (чаще всего, фрез), на начальном этапе необходимо выбрать модель с определённым направлением и скоростью вращения барабана, длиной, толщиной и частотой расположения режущих зубьев на нём.
Также должно быть уделено пристальное внимание механизмам по управлению подачей дополнительных каменных материалов, чтобы точно контролировать поддержание заданного на стадии проектирования гранулометрического состава.
Должны быть выбраны параметры вместимости цистерны(-ен) для подвоза воды с таким расчётом, чтобы они были рационального объёма и в необходимом количестве для эффективного поддержания ритмичности производства работ и не допущения остановки укладки. Так как любые сбои в поставках и распределении воды приведут к созданию брака и неоднородности в укрепленном материале.
Необходимо проверить и уточнить работоспособность и требования к дозаторам, а также точность дозирования. Кроме того, должны быть проверены параметры распределителей сыпучих добавок (цемент, известь, добавки и т.п.).
Необходимо оценить парк имеющихся механизмов для процесса уплотнения (типы и количество катков).
8.2.4 Описание основных возможных методов производства работ по строительству нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
Перед производством работ должны быть проанализированы погодно-климатические условия района строительства (дорожно-климатическая зона, климатические характеристики, прогнозы погоды и т.д.) и возникающие вследствие этого ограничения при выборе определённой используемой технологии.
Должен быть составлен производственный план, включающий в себя размещение предприятий-поставщиков дорожно-строительных материалов, подобраны и согласованы оптимальные составы, определено эффективное время перемешивания компонентов, проработана транспортная схема доставки всех составляющих, предусмотрены резервные возможности при возникновении внештатной ситуации на каком-либо производстве.
Должны быть предусмотрены рациональные способы для оперативного определения влажности грунтов и дорожно-строительных материалов на месте, а также уложенного в конструкцию слоя, чтобы можно было поддерживать значения оптимальной влажности смеси для достижения максимальной плотности слоя в конструкции.
Перед производством работ по устройству вышележащих слоев основания и асфальтобетонных слоев необходимо тщательно подготовить подстилающую поверхность с приданием ей необходимых продольных и поперечных уклонов.
Следует заранее экспериментально (например, в лабораторных условиях) определить максимально возможное, по условиям выполнения работ с надлежащим качеством, время между внесением добавок в смесь и окончанием процесса уплотнения.
Необходимо заблаговременно составить требования к составу, в том числе гранулометрическому, смеси для устройства слоев основания нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов.
На стадии подготовки к производству работу следует предусмотреть методы, которые будут использованы в случае необходимости исправления толщины слоя, укреплённого вяжущими, а также для устранения иных дефектов.
8.3 Укрепление грунтов и каменных материалов однопроходными грунтосмесительными машинами
8.3.1 При данной технологии работ предусматривается следующая последовательность операций:
- профилировка и начальная прикатка укрепляемого слоя;
- внесение каркасных материалов для создания необходимой гранулометрии (при необходимости);
- размельчение комков при наличии связных грунтов;
- дозировка и внесение вяжущих (одиночного или комплексного);
- добавление воды до оптимальной влажности смеси;
- смешивание исходного грунта с дополнительно вносимыми материалами, вяжущими и водой;
- профилировка и укатка смеси;
- уход за укреплённым слоем.
8.3.2 На дороге осуществляется профилировка исходного грунта или каменного материала, чаще всего автогрейдером, при которой учитывается толщина слоя по проекту. Далее осуществляется прикатка слоя уплотняющими механизмами. При использовании связных грунтов их размельчают до необходимых агрегатных размеров. В приготовленном к укреплению слое наличие глиняных агрегатов диаметром больше 10 мм не должно быть более 10% (по массе), а больше 5 мм - 25% (по массе). Для выполнения данного условия используются высокопроизводительные дорожные многопроходные фрезы. При необходимости создания проектной гранулометрии, внесение и распределение каркасных материалов осуществляется по всей ширине нижележащего слоя.
8.3.3 При производстве работ ведущей машиной являются высокопроизводительные грунтосмесители - ресайклеры (рис. 1).
8.3.4 При применении неорганических вяжущих заблаговременно, перед проходом ресайклера осуществляется распределение по поверхности извести, цемента, комплексных вяжущих с добавками или т.п. Механизм перемешивает все составляющие за один проход. Одновременно подавая в смесь определённое количество воды, необходимое для доведения смеси до оптимальной влажности.
8.3.5 При технической возможности современных механизмов процессы по внесению дополнительных каркасных материалов, вяжущих и добавок, могут осуществляться прямо в камере для смешивания, что облегчает и сокращается время на производство работ, сводя дело, лишь к одному проходу высокопроизводительной дорожно-строительной машины.
8.3.6 При смежных проходах перекрытие на всей длине захватки необходимо держать в интервале 0,1...0,2 м, задавая заранее его величину. При этом требуется осуществлять перекрытие некоторого количества форсунок для подачи воды ресайклера, чтобы избежать переувлажнения слоя, который подлежит дальнейшему уплотнению. После прохода смешивающей машины осуществляется профилировка поверхности слоя автогрейдером, после чего всё завершается укаткой смеси комбинированными катками. Также допускается применение катков на пневмошинах. Длина захватки в зависимости от конкретных условий определяется при разработке проекта производства работ (ППР), но обычно может составлять 250...450 м.
8.3.7 При уплотнении комбинированным катком первоначальные 4...6 проходов (по одному следу) производятся вальцом вперёд на скорости 2...3 км/ч в режиме статики (без вибрации). Уплотнение слоя необходимо совершать к середине от краёв так, чтобы перекрывать каждый след от прохода при последующем движении на 0,3...0,4 м.
Дальнейшие 2...3 прохода комбинированного катка по одном следу осуществляют на скорости 4...6 км/ч с включённой вибрацией. На данном этапе необходимо следить за состоянием поверхности под вальцом: при появлении малейших значимых дефектов необходимо выключить вибрацию.
Технологическая стадия - уплотнение завершается 3...5 проходами (по одному следу) среднего (тяжёлого) гладковальцового катка на скорости 4...6 км/ч в режиме статики.
8.3.8 Пневмоколеса и вальцы не допускается орошать во время укатки водой. Необходимо, чтобы уплотняющая техника перемещалась параллельно дорожной оси и не осуществляла в процесс уплотнения остановок. Для интенсификации процесса укатки допускается включать виброрежимы, но только во время движения катка во избежание возникновения вальцовых следов.
8.3.9 При достижении максимальной требуемой плотности укреплённого грунта, необходимо производить чистовую профилировку с помощью прохода пневмокатка с гладким протектором или гладковальцовым катком.
8.3.10 В том случае, когда после устройства укрепленного с применением неорганического вяжущего слоя имеет место технологический перерыв перед устройством следующего слоя, необходимо осуществлять уход за свежеуложенным слоем в течение первых 5...10 суток (до достижения 70% от проектной прочности), либо до начала работ по устройству следующего слоя. Допускается уменьшать время ухода за слоем при использовании добавок, повышающих скорость набора прочности, при условии, что их действие экспериментально доказано.
Процесс ухода заключается в следующем: свежеустроенный слой укрывают влагонепроницаемым материалом (плёнка, полимеры и т.п.) либо покрывают плёнкообразующим материалом (жидкий битум, битумная эмульсия с расходом 0,8...1,5 ) или слоем периодически увлажняемого песка (толщина не менее 5 см).
8.4 Укрепление грунтов и каменных материалов многопроходными грунтосмесительными машинами
8.4.1 Длина захватки в зависимости от конкретных условий определяется при разработке проекта производства работ (ППР), но обычно может составлять 150...250 м. В начале производства работ исходный грунт или материал необходимо привезти на объект спрофилировать и уплотнить в соответствии с п. 8.3.2.
8.4.2 Не допускается наличие в исходном грунте включений свыше 70 мм. Для измельчения связных грунтов до необходимых агрегатных размеров, согласно 8.3.2 следует осуществить 1...3 прохода дорожной фрезой по одному следу. При необходимости по слою грунта с помощью цементораспределителя или автогрейдера распределяют гранулометрические добавки.
8.4.3 При применении неорганических вяжущих их распределяют по исходному грунту цементораспределителем, смешивают в течение 1...2 проходов дорожной фрезы с сухим грунтом, затем осуществляют введение воды в смесь через автоматически дозирующие форсунки фрезы и окончательно смешивают.
8.4.4 Уплотнение, а также уход за полученным слоем необходимо вести в соответствии с п. 8.3.7 - 8.3.10 настоящего ОДМ.
8.5 Обработка грунтов и каменных материалов в стационарных (карьерных) смесительных установках, укладка, профилирование, уплотнение и организация ухода
8.5.1 Данный тип производства работ с применением в качестве ведущей машины - грунтосмесительной установки (рис. 2) необходимо использовать при строительстве слоёв из каменных материалов, несвязных грунтов или супесей (с Ip < 3), укреплённых, как правило, неорганическими вяжущими.
8.5.2 При данной технологии работ предусматривается следующая последовательность операций:
- изготовление смеси грунта с неорганическим вяжущим и транспортировка на строительный объект;
- выгрузка на месте укладки и распределение по всей ширине основания;
- профилировка и укатка смеси;
- уход за укреплённым слоем.
В ходе изготовления смеси исходный грунт, дополнительные каменные материалы, неорганические вяжущие и вода одномоментно загружаются в смесительное отделение.
8.5.3 При приготовлении смесей из исходного грунта с добавлением каменных материалов, неорганических вяжущих и химических добавок все технологические процессы по строительству слоя необходимо завершить через 4 часа с момента ее приготовления. При необходимости увеличения продолжительности технологического разрыва в строительных процессах до 5...12 часов возможно внесение специальных добавок, действие которых направлено на замедление сроков схватывания.
При применении в качестве вяжущего зольных материалов, шламов, извести без активаторов время между изготовлением и окончанием уплотнения (с учётом необходимых технологических перерывов) составляет до 24 часов.
Возможно хранить и складировать материалы, укрепленные зольными вяжущими, шламами, известью до применения при производстве работ в течение 1...2 суток при температуре более 5°C, 10...15 суток - при температуре менее 5°C.
8.5.4 Автосамосвалами изготовленную смесь привозят на строительный объект, распределяют по готовому нижнему слою-основанию при помощи автогрейдера, планировщика или укладчика и производят уплотнение при оптимальной влажности до максимальной плотности за счёт укатки комбинированных, вибро- или пневмо-катков.
8.5.5 Уплотнение, а также уход за полученным слоем необходимо вести в соответствии с п. 8.3.7 - 8.3.10 настоящего ОДМ.
8.5.6 При применении укладчика уплотнение смеси в начале осуществляется за счёт установленных на нём систем уплотнения (трамбующий брус, виброплита и т.п.), а затем уплотнение завершается 3...5 проходами (по одному следу) среднего (тяжёлого) гладковальцового катка на скорости 4...6 км/ч в режиме статики.
9. Строительный контроль
9.1 Общие требования к нежестким дорожным одеждам с основаниями из укрепленных материалов
9.1.1 Нежесткие дорожные одежды с основаниями из укрепленных материалов должны соответствовать всем требованиям действующих нормативных документов по прочности и ровности, а также по иным параметрам, требования к которым установлены в проектной документации. Дополнительными требованиями, предъявляемыми к монолитным слоям нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов, является:
- Отсутствие, на момент устройства следующего конструктивного слоя, регулярных (повторяющихся) сквозных поперечных и продольных трещин с шагом менее 5 м в слоях основания, устроенных из укрепленных минеральными вяжущими каменных материалов и грунтов, в том числе в слоях из органоминеральных смесей с добавлением минеральных вяжущих. При этом, не является дефектом наличие сетки не сквозных хаотичных микротрещин с меньшим шагом, образующихся в результате протекания технологических процессов твердения минеральных вяжущих.
- Отсутствие, на момент устройства следующего конструктивного слоя, регулярных (повторяющихся) сквозных поперечных и продольных трещин с шагом менее 5 м в слоях асфальтобетонного покрытия.
- Отсутствие, на момент сдачи дороги в эксплуатацию, регулярных (повторяющихся) сквозных поперечных и продольных трещин с шагом менее 5 м в верхнем слое асфальтобетонного покрытия. Все обнаруженные трещины в верхнем слое асфальтобетонного покрытия, независимо от величины шага трещин, должны быть незамедлительно герметизированы, как только это позволят погодные условия.
9.1.2 В том случае, если шаг регулярных (повторяющихся) сквозных поперечных и продольных трещин хотя бы в одном из конструктивных слоев дорожной одежды будет менее 5 м, вопрос о пригодности этого слоя и всей дорожной одежды на данном участке к дальнейшей эксплуатации решается по результатам специальной научно-технической экспертизы, выполняемой с учетом методических рекомендаций, изложенных в разделе 6 настоящего ОДМ. Критическим дефектом, не позволяющим дальнейшую эксплуатацию дорожной одежды, является шаг регулярных (повторяющихся) сквозных поперечных и продольных трещин менее 1 м хотя бы в одном из конструктивных слоев дорожной одежды.
9.2 Входной контроль при строительстве нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
9.2.1 Входной контроль грунтов, каменных материалов, вяжущих и добавок при устройстве нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов, выполняется в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, настоящего ОДМ и проекта.
9.2.2 Максимальную плотность укреплённых грунтов и обработанных каменных материалов при назначении оптимальных составов и изготовлении образцов определяют по ГОСТ 22733.
9.2.3 Для слоёв, укрепленных неорганическими вяжущими, следует осуществлять текущие и периодические проверки согласно карт операционного контроля ОДМ 218.4.031-2016 "Рекомендации по организации и проведению ведомственного контроля (мониторинга) качества при выполнении дорожных работ на автомобильных дорогах общего пользования федерального значения" [9].
При текущих проверках, минимум раз в смену, следует осуществлять проверку:
- агрегатного состава (степени размельчения) связных грунтов посредством просеивания средних проб через сита 10 и 5 мм;
- гранулометрического состава несвязных грунтов и каменных материалов;
- влажности укрепляемых грунтов и получаемой смеси.
При периодических проверках, минимум раз в месяц или при изменении типа грунта, следует осуществлять проверку следующих параметров:
- засоление грунтов легкорастворимыми солями (если засоление грунтов легкорастворимыми солями выявлено на стадии предпроектных изысканий);
- гранулометрический состав грунтов;
- число пластичности связных грунтов;
- марку укрепленного материала по прочности при изгибе (либо при раскалывании) и марку по морозостойкости.
9.2.4 Входной контроль при устройстве других конструктивных слоёв нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов, в том числе слоев из асфальтобетона, осуществляется в соответствии с требованиями ППР и СП 78.13330.2012 [6].
9.2.5 Удельную активность естественных радионуклидов в грунтах и дорожно-строительных материалах, укреплённых неорганическими вяжущими, определяют по величине максимальной удельной эффективной активности естественных радионуклидов, имеющихся в используемых грунтах, вяжущих и других составляющих. Эти данные указываются предприятием-поставщиком в предоставляемых документах о качестве.
9.3 Операционный контроль при строительстве нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
9.3.1 Операционный контроль осуществляется в соответствии с требованиями ППР и СП 78.13330.2012 [6]. При проведении операционного контроля качества производства работ по устройству нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов необходимо проверять через 100 м по каждому укладываемому слою:
- ширину слоя;
- толщину слоя по его оси (в том числе глубину обработки вяжущим);
- поперечный уклон;
- осевые высотные отметки дороги;
- ровность.
не реже раза в смену:
- степень уплотнения слоя укрепленного грунта;
- точность дозировки вяжущего и равномерность его распределения по поверхности и объёму грунта;
- однородность смеси;
-соответствие фактической марки смеси по прочности на сжатие требованиям проекта;
- соблюдение рекомендаций по уходу за укрепленным слоем.
9.3.2 Правильность дозировки неорганического вяжущего и однородность его распределения определяют путем отбора проб готовой смеси из партии. Приготавливают образцы для их последующего испытания на прочность в соответствии с "Пособием по строительству покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, к СНиП 3.06.03-85 и СНиП 3.06.06-88" [10]. Партией является количество укрепленного материала, приготовленного в течение одной смены на одной установке и одной и той же марки по прочности, но не более 1000 м 3.
Допускается, если иное не оговорено действующими нормативными документами, изготавливать образцы из укрепленных грунтов и обработанных строительных материалов на прессе, применяя для смеси с максимальной фракцией до 5 мм балочки размером 4х4х16 см и образцы цилиндры с диаметром и высотой 5,05 см, для смеси с максимальной фракцией до 20 мм балочки размером 10х10х40 см и образцы цилиндры диаметром и высотой 7,14 см, для смеси с максимальной фракцией до 40 мм балочки размером 10х10х40 см и образцы цилиндры диаметром и высотой 10,0 см. Давление пресса для изготовления образцов устанавливается исходя из условия получения максимальной плотности образцов (определенной по методике ГОСТ 22733) при оптимальной влажности. Время выдержки образцов под нагрузкой - 180 с.
Допускается проводить испытание образцов - балочек на изгиб только при подборе состава строительной смеси.
9.3.3 При производстве работ по устройству слоев из материалов, укреплённых неорганическими вяжущими, для операционного контроля плотности укрепленного материала (грунта) в слое допускается использовать приборы для определения модуля деформации основания по типу ZFG 3.0. Для этого, по аналогии с проведением пробного уплотнения, перед началом укатки производится замер величины модуля деформации и фиксируется в таблице записей (по произвольной форме). Затем, после каждого прохода уплотняющей техники необходимо производить новое измерение, записывая данные в таблицу. Прекращение роста измеряемой величины модуля деформации основания будет свидетельствовать о прекращении дальнейшего уплотнения и достижении значения плотности, близкой к максимальной при данном режиме уплотнения.
9.3.4 В состав операционного контроля нижележащего конструктивного слоя, перед устройством следующего слоя, входит визуальная проверка наличия трещин в соответствии с требованиями п. 9.1 настоящего ОДМ с инструментальным замером шага трещин при необходимости.
9.3.5. Операционный контроль при устройстве других конструктивных слоёв нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов, в том числе слоев из асфальтобетона, осуществляется в соответствии с требованиями ППР и действующих строительных норм [6].
9.4 Приемочный контроль
9.4.1 Приёмочный контроль при устройстве нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов и их конструктивных слоёв осуществляется в соответствии с требованиями действующих строительных норм [6], ППР и настоящего ОДМ.
9.4.2 В состав приемочного контроля входит визуальная проверка наличия сквозных трещин на асфальтобетонном покрытии и в монолитных конструктивных слоях в соответствии с требованиями п. 9.1 настоящего ОДМ с инструментальным замером шага трещин при необходимости. Выявленные трещины в верхнем слое асфальтобетонного покрытия подлежат герметизации в соответствии с рекомендациями раздела 10.2. настоящего ОДМ. В том случае, если шаг трещин менее указанного в п. 9.1, вопрос о пригодности дорожной одежды к эксплуатации решается по результатам специальной научно-технической экспертизы.
9.5 Перечень Актов на скрытые работы
Приемка скрытых работ осуществляется по мере выполнения определённых видов работ или окончания устройства конструктивных элементов, которые будут полностью или частично скрыты при проведении следующих по технологии работ. Приемка скрытых работ осуществляется с составлением Акта на скрытые работы.
Примерный перечень Актов на скрытые работы при строительстве нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов:
- устройство теплоизолирующих, морозозащитных, дренирующих и других слоев;
- устройство конструктивных слоев оснований и покрытий (исключая
верхний слой);
- устройство слоёв с использованием прослоек из геосинтетических и армирующих материалов;
- устройство подгрунтовки.
Перечень Актов на скрытые работы, обязательный для применения на объекте, указывается в проектной документации.
10. Рекомендации по эксплуатации и ремонту нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
10.1 Рекомендации по назначению межремонтных сроков для нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов
10.1.1 Срок очередного капитального ремонта нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов определяется проектным сроком службы дорожной одежды после нового строительства, реконструкции или предыдущего капитального ремонта, либо величиной коэффициента прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, определяемого или прогнозируемого на перспективу до 1 года по результатам периодической диагностики в соответствии с действующими нормативными документами (наступление отказа дорожной одежды при достижении недопустимо низкого значения коэффициента прочности).
10.1.2 Сроки и виды ремонтов и дорожных работ на асфальтобетонных покрытиях нежестких дорожных одежд с основаниями из укрепленных материалов назначаются по результатам их периодической диагностики и определяются фактическим состоянием и прогнозируемой динамикой таких показателей транспортно-эксплуатационных свойств (ТЭС), как продольная и поперечная ровность дорожного покрытия, наличие просадок, ям и выбоин, а также шаг трещин. В необходимых случаях учитываются также сцепные свойства дорожного покрытия. Необходимость ремонта или дорожных работ возникает в том случае, если хотя бы один из перечисленных показателей ТЭС перестает удовлетворять действующим нормативным требованиям (отказ дорожного покрытия), либо по результатам диагностики отказ дорожного покрытия по одному из этих показателей прогнозируется в перспективе до 6 месяцев.
10.2 Технологии санации и герметизации трещин
Трещины с регулярным шагом являются характерной особенностью нежестких дорожных одежд с основаниями из материалов, укрепленных с применением нероганических вяжущих материалов. Поэтому, при достаточно большом шаге таких трещин, они не рассматриваются как значительные или критические дефекты. Однако, не загерметизированные (на момент освидетельствования) трещины в верхнем асфальтобетонном слое являются малозначительным дефектом и подлежат как можно скорейшей заливке битумными материалами при наступлении соответствующих погодных условий с учетом рекомендаций ОДМ 218.3.036-2013 "Рекомендации по технологии санации трещин и швов в эксплуатируемых дорожных покрытиях" [11] и настоящего ОДМ.
10.2.1. При определении эффективной технологии ремонта трещин следует учитывать:
- количество трещин и среднее расстояние между ними;
- средний общий модуль упругости дорожной одежды на участке с трещинами;
- вид и состав материала покрытия;
- форму и разветвленность трещин (в плане);
- степень разрушения кромок и состояние покрытия в зонах трещин;
- длину и ширину трещин.
10.2.2 Основное внимание при заливке (санации) необходимо уделять температурным и отраженным трещинам, размер которых изменяется под действием температуры и воздействием окружающей среды. При наличии частой сетки трещин на асфальтобетонном покрытии, проводить их заливку - не эффективно.
10.2.3 Работы необходимо проводить в сухую погоду при влажности не выше 80% и при температуре воздуха выше +5°С. Основные работы по заливке трещин эффективнее всего выполнять в период их максимального раскрытия. Самый оптимальный период для выполнения этих работ - весна, когда наступает теплая и сухая погода, или осень, когда днем еще достаточно тепло (выше +5°С), а ночью при заморозках происходит сжатие покрытия.
В зависимости от ширины раскрытия трещин, процесс санации трещин включает в себя различные технологические операции.
Трещины с шириной раскрытия до 5 мм:
- продувка сжатым воздухом;
- разогрев трещины;
- заливка мастикой или битумной эмульсией с составом, обеспечивающим высокую проникающую способность.
Трещины с шириной раскрытия до 20 мм:
- разделка трещины с получением камеры (для трещин со значительными разрушениями кромок);
- очистка трещин;
- просушка и продувка;
- разогрев боковых стенок трещины и камеры;
- заливка трещины;
- присыпка залитой трещины и камеры песком.
Трещины с шириной раскрытия более 20 мм:
- очистка трещины механическим способом;
- продувка сжатым воздухом;
- разогрев боковых стенок трещины (при необходимости - подгрунтовка);
- заделка трещины минерально-мастичной или органоминеральной
ремонтной смесью специально подобранного состава (например, литой
эмульсионно-минеральной смесью, щебёночно-мастичной смесью);
- уплотнение (при необходимости).
10.2.4 При осуществлении работ по заливке трещин требуется выдерживать непрерывность технологического процесса. Возможные временные перерывы между выполненными и последующими технологическими операциями не должны превышать указанных значений:
- после разделки - до 3 часов;
- после очистки - до 1 часа;
- после прогрева боковых стенок - до 0,5 мин;
- после герметизации - до 10 мин.
10.2.5 Трещины шириной 5...20 мм, имеющие 30...50% разрушения кромок, необходимо разделать с образованием камеры в верхней её части. При близком размещении имеющихся трещин (менее 0,5 м друг от друга), зачастую, разделывается только одна (основная) трещина, другая трещина только очищается и герметизируется.
Перед проведением заливки трещин, следует определиться с необходимым видом герметика и выбрать соответствующую форму специальной насадки заливочной пики. В зависимости от свойств герметика (устойчивости, липкости и т.п.) и рекомендаций производителя заливку трещин необходимо осуществлять с недоливом, заподлицо или с переливом (пластырь на поверхности покрытия) (рис. 10.3).
10.2.6 В подготовительные работы включаются следующие процессы:
- проведение освидетельствования участка, предназначенного для ремонта, с составлением ведомости и карты дефектов, а также классифицирование выявленных трещин и повреждений с указанием предполагаемых причин их возникновения и назначением технологии ремонта;
- подбор и проверка в аккредитованной лаборатории рациональных составов ремонтных материалов;
- ремонтируемые участки должны быть ограждены для предотвращения движения автомобилей и пешеходов в соответствии с действующими нормативами.
Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником
10.2.5 Подготовка трещин к ремонтным работам
Сколы, выбоины, трещины ремонтируемого слоя очищают от грязи и пыли, продувая их с помощью компрессора сжатым воздухом. После этого верхнюю часть трещины (при необходимости) расширяют на определенную ширину и глубину для обеспечения наиболее эффективной герметизации. В необходимых случаях проводится повторная очистка расширенных трещин.
Осушку сколов, выбоин и трещин ремонтируемого слоя осуществляют техническими средствами, обеспечивающими разогрев рабочей поверхности до температур не выше 80°С.
Далее трещины промазывают жидким битумом с помощью кисти.
10.2.6 Герметизация трещин производится с помощью передвижной плавильно-заливочной установки, которая предназначена для разогрева до рабочей температуры и поддержания необходимой температуры мастики (битумных материалов) в ходе производства работ по герметизации. Установка состоит из системы разогрева и перемешивания.
10.2.7 Мастика (битумный материал) через люк загружается в котёл, где происходит её нагрев до рабочей температуры при постоянном перемешивании, после чего при помощи насоса по термостойким шлангам подаётся в заготовленную трещину.
10.2.8 Заливка трещин производится через сопло, которое, в том числе, может иметь приспособление для устройства над трещиной пластыря шириной 50...70 мм. Для исключения появления в подающих шлангах заторов ремонтного материала, система циркуляции горячей мастики должна быть замкнутой с подачей от заливочного сопла в бак, а также должен быть обеспечен электропрогрев шлангов.
10.2.9 Если трещины заливают с небольшим переливом, то они посыпаются сухой каменной мелочью (фр. 0...5 мм) или песком. Для подсыпки на заполненные ремонтным составом трещины заливщик дополнительно оснащается специальным устройством для подачи песка - бункер (объёмом не менее 30 литров), установленным на три колеса. Переднее колесо помогает передвигаться ровно по задаваемому направлению, а на оси задних колёс внутри бункера установлен валик для дозировки. Это специальное устройство перемещается вручную сразу после заливщика вдоль заполненной мастикой трещины. При этом колеса вращают валик, который дозирует нужное количество присыпочного материала на поверхность ремонтного состава.
10.3 Восстановление асфальтобетонных дорожных покрытий
10.3.1 Проведение дорожных работ по восстановлению слоя износа в виде различных поверхностных обработок и т. п. проводится в соответствии с действующими нормативными документами [5].
10.3.2 Верхний слой асфальтобетонного покрытия, при отсутствии специально запроектированного слоя износа, рассматривается как самостоятельный слой износа. При износе верхнего слоя покрытия, выражающемся в виде хотя бы одного из перечисленных показателей:
- достижении коэффициентом разрушения предельных значений 0,05...0,15, в зависимости от типа дорожной одежды и категории дороги по [2] (при этом разрушения в виде ям и выбоин не затрагивают нижележащий слой);
- утрате продольной ровности (без дефектов, затрагивающих нижележащий слой);
- утрате поперечной ровности (при этом глубина колеи менее проектной толщины верхнего слоя покрытия);
- образовании трещин с шагом менее 1 м на всю толщину верхнего слоя покрытия рекомендуется провести дорожные работы по возобновлению верхнего асфальто-бетонного слоя износа дорожного покрытия. Для чего необходимо отфрезеровать верхний слой на полную глубину и на всю ширину покрытия и уложить новый верхний слой покрытия.
Допускается возобновление верхнего слоя а/б покрытия выполнять по технологии "горячего ресайклинга". В этом случае, при технико-экономическом сравнении вариантов технологий дорожных работ, следует уменьшать в 2 раза межремонтные сроки, приведенные в Таблице 6.1 настоящего ОДМ.
10.3.3 При выявлении на дорожном покрытии хотя бы одного из перечисленных дефектов:
- достижение коэффициентом разрушения предельных значений 0,05...0,15, в зависимости от типа дорожной одежды и категории дороги по [2] (при этом разрушения в виде ям и выбоин затрагивают верхний слой дорожного покрытия и нижележащий слой);
- утрата продольной ровности (с дефектами, затрагивающими верхний слой дорожного покрытия и нижележащий слой);
- утрата поперечной ровности (при этом глубина колеи более проектной толщины верхнего слоя покрытия);
- образование трещин с шагом менее 1 м на всю толщину двух верхних слоев покрытия
рекомендуется провести ремонт двух верхних а/б слоев дорожного покрытия. Для чего необходимо отфрезеровать верхний и нижний слои покрытия на полную глубину и на всю ширину покрытия и уложить новые верхний и нижний слои покрытия.
Допускается возобновление нижнего слоя а/б покрытия выполнять по технологии "горячего ресайклинга". В этом случае (при условии устройства верхнего слоя покрытия из новой асфальтобетонной смеси заводского приготовления), при технико-экономическом сравнении вариантов технологий дорожных работ, следует уменьшать в 1,7 раза межремонтные сроки, приведенные в Таблице 6.1 настоящего ОДМ.
10.3.4 При наличии хотя бы одного из дефектов, отмеченных в п. 10.3.3, и при наличии сквозных трещин с шагом менее 5 м в нижележащих монолитных слоях основания дорожной одежды (что создает опасность образования частых отраженных трещин во вновь уложенных при ремонте двух слоях а/б покрытия) рекомендуется, после полного фрезерования двух возобновляемых слоев дорожного покрытия, укладывать по верхнему слою трещиновато-блочного основания металлическую сетку с закреплением ее литой эмульсионно-минеральной смесью (ЛЭМС) в соответствии с ОДМ 218.3.041-2014 "Методические рекомендации по армированию асфальтобетонных слоев дорожных одежд стальными сетками" [12] и укладывать сверху 2 слоя нового а/б покрытия.
Библиография
[1] |
Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85* (с Изменением N 1) |
|
[2] |
Проектирование нежестких дорожных одежд. |
|
[3] |
|
Отчет о НИР: Разработка проекта отраслевого методического документа ОДМ "Методические рекомендации по применению нежестких дорожных одежд с монолитными несущими основаниями из укрепленных материалов и грунтов" - СПб.: АО "Институт "Стройпроект", 2017, 183 с. |
[4] |
|
ОДМ Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах - М.: Росавтодор, 2002, 179 с |
[5] |
Методические рекомендации по назначению технологий и периодичности проведения работ по устройству слоев износа и защитных слоев дорожных покрытий |
|
[6] |
Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85 (с Изменением N 1) |
|
[7] |
СТО 26233397 МОСАВТОДОР.1.1.1.01-2013 |
Правила по строительству оснований и покрытий дорожных одежд местных (сельских) автомобильных дорог Московской области с использованием укрепленных грунтов |
[8] |
СТО ТУАД 09-2010 |
Проектирование и строительство оснований дорожной одежды и рабочего слоя земляного полотна с применением стабилизаторов грунтов |
[9] |
Рекомендации по организации и проведению ведомственного контроля (мониторинга) качества при выполнении дорожных работ на автомобильных дорогах общего пользования федерального значения |
|
[10] |
|
Пособие по строительству покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, к СНиП 3.06.03-85 и СНиП 3.06.06-88 |
[11] |
Рекомендации по технологии санации трещин и швов в эксплуатируемых дорожных покрытиях |
|
[12] |
Методические рекомендации по армированию асфальтобетонных слоев дорожных одежд стальными сетками. |
|
[13] |
ОДН 218.2.068-2016 |
Рекомендации по учету динамического воздействия от современных транспортных средств при расчетах прочности, устойчивости и деформативности земляного полотна |
[14] |
|
Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02-85) |
[15] |
Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 2301-99* |
|
[16] |
ТУ 13-0281036-05-89 |
Лингосульфонаты технические. Технические условия |
[17] |
ТУ 13-390000.1-22-8 |
Лигносульфонаты технические, модифицированные (ЛСТМ-2) |
[18] |
ТУ 38-3016-78 |
Гудрон нейтрализованный ГНД |
[19] |
ТУ 38-401-221-78 |
Водный раствор нейтрализованного гудрона ВНГ |
[20] |
ТУ 18-780-78 |
Подмыльный щёлок (ПЩ) |
[21] |
ОСТ 38-01182-80 |
Кубовый остаток производства синтетических жирных кислот (КОСЖК) |
[22] |
ТУ 38-101253-77 |
Синтетическая поверхностно-активная добавка (СПД) |
[23] |
ТУ 18/2-49-83 |
Глицериновый гудрон (ГП) |
[24] |
ТУ 38-17-55-80 |
Алкилсульфатная паста (АСП) |
[25] |
ТУ 5711-074-01393679 2010 |
NovoCretе |
[26] |
ТУ 5743-003-13881083 2006 |
Добавка укрепляющая для вяжущих растворов и сухих смесей NICOFLOK |
[27] |
ТУ 2294-002-68197468 2011 |
Полимерные латексы "Ла Тракт" |
[28] |
СТО Росдорнии 5.0-2012 |
Полимерная эмульсия "Эколюкс пакер" |
[29] |
ТУ 2499-001-30130102 2010 |
Модификатор "ДорЦем ДС-1" |
[30] |
ТУ 2241-001-49756235 2012 |
Стабилизатор грунтов "Дорстаб" |
[31] |
ТУ 6-02-696-76 |
Жидкости ГКЖ-10, ГКЖ-11. Технические условия |
[32] |
ОСТ 18-114-73 |
Смола госсиполовая |
[33] |
ТУ 38-403139-81 |
Пипериленстирольный латекс (СКПС-50) марки Б |
[34] |
ТУ 6-14-625-80 |
Суперпластификатор С-3 |
[35] |
ТУ 6-01-24-63-82 |
Суперпластификатор СД-2А |
[36] |
ТУ 6-14-625-88 |
Суперпластификатор Н-1 |
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.3.119-2019 "Методические рекомендации по применению нежёстких дорожных одежд с основаниями из укрепленных или обработанных вяжущими каменных материалов и грунтов" (рекомендован распоряжением Федерального дорожного агентства от 8 июня 2020 г. N 1724-р)
Текст ОДМ (отраслевой дорожной методики) опубликован не был