Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.4.1.001-2020 "Методические рекомендации по применению в конструкции земляного полотна автомобильных дорог тяжелых (жирных) глин, укрепленных вяжущими материалами" (рекомендован распоряжением Федерального дорожного агентства от 14 декабря 2020 г. N 3796-р)

Введен впервые

Предисловие

1 Разработан федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I".

2 Внесен Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.

3 Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от "14" декабря 2020 г. N 3796-р.

4 Имеет рекомендательный характер

5 Введен впервые

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - ОДМ) устанавливает рекомендации по проектированию и устройству конструктивных слоев земляного полотна вновь строящихся и реконструируемых автомобильных дорог общего и необщего пользования из тяжелых глин, укрепленных вяжущими материалами.

1.2 Рекомендации настоящего ОДМ не распространяются на проектирование и устройство земляного полотна из укрепленных тяжелых глин в районах распространения многолетнемерзлых грунтов (в I дорожно-климатической зоне).

1.3 Методический документ рекомендован к применению проектными и строительными организациями, а также государственными исполнительными органами управления дорожным хозяйством при соблюдении требований [1].

2 Нормативные ссылки

В настоящем отраслевом дорожном методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 9179-2018 Известь строительная. Технические условия

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 22733-2016 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 23740-2016 Грунты. Методы определения содержания органических веществ

ГОСТ 25818-2017 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки

ГОСТ 26425-85 Почвы. Методы определения иона хлорида в водной вытяжке

ГОСТ 26426-85 Почвы. Методы определения иона сульфата в водной вытяжке

ГОСТ 28622-2012 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

ГОСТ 32836-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Изыскания автомобильных дорог. Общие требования

ГОСТ 32868-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению инженерно-геологических изысканий

ГОСТ 33063-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Классификация типов местности и грунтов

ГОСТ 33100-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог

ГОСТ 33149-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог в сложных условиях

ГОСТ 33174-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Цемент. Технические требования

СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*

СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85

СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство

3 Термины и определения

В настоящем отраслевом дорожном методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 допустимая влажность глинистого грунта: Влажность глинистого грунта, при которой достигается заданный коэффициент его уплотнения при применении общепринятых технологий уплотнения.

3.2 зола-уноса: Дисперсный материал с удельной поверхностью не менее 150 , получаемый в процессе сухой очистки дымовых газов, образующихся при сжигании каменного угля на тепловых электростанциях.

3.3 карбонатная глина: Порода, состоящая из глинистых (более 75 масс. %) и карбонатных минералов (пелитоморфных выделений, крупнокристаллических агрегатов и сферолитов).

3.4 рабочий слой земляного полотна (подстилающий грунт): Верхняя часть земляного полотна в пределах от низа дорожной одежды до уровня, соответствующего 2/3 глубины промерзания конструкции, но не менее 1,5 м, считая от поверхности дорожного покрытия.

3.5 ресайклер: Самоходная дорожно-строительная машина, оснащенная фрезерно-смесительным барабаном с резцами и распределительными рампами для распыления вяжущего компонента и воды, предназначенная для срезания (фрезерования) дорожного покрытия (например, асфальта, асфальтобетонного покрытия, грунтового слоя и т.д.), его измельчения, перемешивания с вяжущим компонентом и водой, с последующей укладкой и выравниванием полученной смеси в виде нового дорожного основания.

3.6 стабилизатор грунта: Водные растворы и полимерные эмульсии, содержащие активные ионы и поверхностно-активные вещества, участвующие в ионном обмене с активной частью глинистых грунтов и повышающие их плотность, прочность и морозостойкость без создания дополнительной структуры обрабатываемого грунта.

3.7 тяжелая (жирная) глина: Разновидность глинистого грунта по ГОСТ 33063, характеризующаяся числом пластичности 27 и выше.

3.8 удельная эффективная активность естественных радионуклидов: Отношение активности радионуклида в образце к массе образца.

3.9 укрепление тяжелых глин: Мероприятия по улучшению физико-механических свойств тяжелых (жирных) глин путем создания новых прочных и водостойких связей между частицами и агрегатами с образованием новой (дополнительной) структуры, путем воздействия на грунт вяжущих материалов.

3.10 укреплённая тяжелая глина: Искусственный материал, получаемый смешением на дороге тяжелой глины при оптимальной влажности с природными или техногенными инертными материалами и с вяжущими материалами, отвечающий в проектные и промежуточные сроки нормируемым показателям качества.

4 Общие положения

4.1 В соответствии с требованиями СП 34.13330 тяжелые (жирные) глины без проведения мероприятий по улучшению их свойств не допускаются для устройства рабочего слоя земляного полотна на глубину 1,2 м от поверхности цементобетонных и на глубину 1,0 м асфальтобетонных покрытий во II дорожно-климатической зоне и на 1,0 м и 0,8 м соответственно в III дорожно-климатической зоне по причине их отнесения к среднепучинистым, сильнопучинистым или чрезмерно пучинистым грунтам по ГОСТ 33063.

В IV и V дорожно-климатических зонах тяжелые глины без проведения мероприятий по улучшению их свойств не допускается применять в конструкции рабочего слоя на глубину 1,0 м и 0,8 м от поверхности цементобетонного и асфальтобетонного покрытий соответственно по причине их отнесения к слабонабухающим, средненабухающим или сильнонабухающим грунтам по ГОСТ 33063.

Для устройства насыпей ниже границы рабочего слоя тяжелые глины без проведения мероприятий по улучшению их свойств применять также не допускается по причине изменчивости их физико-механических свойств под воздействием погодно-климатических факторов (циклов увлажнения-высушивания, промерзания-оттаивания).

В выемках, основание которых сложено тяжелыми глинами, необходимо разрабатывать индивидуальные конструкции земляного полотна, исключающие появление недопустимых деформаций дорожных покрытий, связанных с ухудшением свойств тяжелых глин под воздействием погодно-климатических факторов (циклов увлажнения-высушивания, промерзания- оттаивания).

4.2 Тяжелые (жирные) глины, укрепленные вяжущими материалами, в зависимости от своих исходных физико-механических свойств могут применяться для устройства конструктивных слоев насыпей ниже подошвы рабочего слоя.

4.3 При строительстве новых и реконструкции существующих автомобильных дорог рекомендуется рассматривать возможность укрепления тяжелых глин в основании выемок, а также их применения в конструкции рабочего слоя земляного полотна во II-V дорожно-климатических зонах при условии обеспечения требований п. 7.15 СП 34.13330 в рамках проводимых мероприятий по улучшению их физико-механических характеристик.

При уширении существующего земляного полотна возможно устройство конструктивных слоев из укрепленных тяжелых глин при условии, если такие решения не приведут к ухудшению физико-механических свойств грунтов эксплуатируемого земляного полотна.

В районах с сейсмичностью 7 баллов и выше, на участках распространения слабых оснований, в районах с опасными геологическими и гидрогеологическими процессами, а также на территориях с особыми природно-техногенными условиями применение укрепленных тяжелых глин в конструктивных слоях земляного полотна должно подтверждаться расчетами устойчивости земляного полотна в соответствии с требованиями ГОСТ 33149.

4.4 Для повышения качества проектных решений на объектах проектирования в соответствии с п. 6 ГОСТ 33100 и п. 8 ГОСТ 33149 рекомендуется обосновывать целесообразность применения укрепленных вяжущими материалами тяжелых глин в конструкциях земляного полотна путем разработки альтернативных вариантов со сравнением технико-экономических показателей. Сравнение вариантов конструкций земляного полотна может осуществляться в соответствии с рекомендациями, изложенными в [2].

4.5 Конструктивные слои земляного полотна из укрепленных тяжелых (жирных) глин рекомендуется предусматривать при строительстве автомобильных дорог всех категорий по СП 34.13330 в следующих дорожно-климатических зонах:

- II и III - при 1-ом типе местности по характеру и степени увлажнения;

- IV - при 1-ом и 2-ом типах местности по характеру и степени увлажнения;

- V - при 1-ом, 2-ом и 3-ем типах местности по характеру и степени увлажнения.

Дорожно-климатические зоны и тип местности устанавливаются по ГОСТ 33063 и СП 34.13330.

4.6 При проектировании и отсыпке конструктивных слоев насыпи из тяжелых глин, последние без исключений рекомендуется укреплять в соответствии с рекомендациями настоящего ОДМ.

При укреплении оснований выемок, сложенных тяжелыми глинами, рекомендуется руководствоваться настоящим ОДМ, определив суммарную необходимую толщину укрепляемого грунта в основании выемки. Толщина укрепленного грунта в основании выемки определяется в соответствии с требованиями и нормами [3, 4].

4.7 Последнему верхнему конструктивному слою земляного полотна из тяжелых глин следует придавать поперечный уклон 0,05-0,07 от оси земляного полотна в полевую сторону для отвода поверхностных и грунтовых вод в водоотводные канавы, лотки или дренажные конструкции.

4.8 При размещении на земляном полотне, устроенном из укрепленных тяжелых глин, нежесткой дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием с основанием из укрепленных грунтов и материалов, во избежание образования температурных трещин на асфальтобетонном покрытии необходимо предусматривать между укрепленным основанием дорожной одежды и укрепленным слоем земляного полотна дополнительный слой из песка.

5 Рекомендации к свойствам укрепленных тяжелых глин, грунтов, вяжущих материалов и составам смесей

5.1 Мероприятия по улучшению физико-механических свойств тяжелых глин для их применения в конструкциях земляного полотна автомобильных дорог должны обеспечить получение нового композиционного материала с заданными физико-механическими свойствами на расчетный период строительства и эксплуатации автомобильной дороги. При этом должна быть обеспечена возможность укладки тяжелых глин в конструкционные слои земляного полотна с обработкой вяжущими материалами существующей дорожно-строительной техникой и уплотнение уложенной смеси до требуемого коэффициента уплотнения, устанавливаемого требованиями СП 34.13330, с применением грунтоуплотняющих машин.

5.2 При подборе составов смесей рекомендуется обеспечить физико-механические показатели свойств укреплённых тяжелых глин в проектном возрасте (28 суток), указанных в таблице 1.

При проектировании дорожных одежд расчетные характеристики укрепленных жирных глин рекомендуется устанавливать лабораторным путем при подборе составов смесей в соответствии с п. 6.2.

Несущая способность и деформативность рабочего слоя земляного полотна, сооружаемого из укрепленных тяжелых глин, должна быть не ниже значений, установленных проектной документацией и соответствовать требованиям ПНСТ 308 [5] и ПНСТ 311 [6].

Таблица 1 - Рекомендуемые показатели свойств укреплённых тяжелых глин с использованием вяжущих материалов

Наименование показателя	Значение показателя для укрепленной тяжелой глины	Метод определения
Предел прочности на сжатие водонасыщенных образцов, кПа	не менее 100	ПНСТ 322-2019 [12]
Удельное сцепление водонасыщенных образцов, кПа	не менее 50	ГОСТ 12248
Угол внутреннего трения водонасыщенных образцов, град.	не менее 15	ГОСТ 12248
Сопротивление одноплоскостному срезу водонасыщенных образцов при нормальной нагрузке 15 кПа, кПа	не менее 50	ГОСТ 12248
Модуль упругости водонасыщенных образцов, МПа	не менее 40	ГОСТ 12248
Относительная деформация набухания без нагрузки, д.е.	менее 0,04	ГОСТ 12248
Коэффициент морозостойкости (отношение предела прочности при сжатии после замораживания-оттаивания к пределу прочности при сжатии водонасыщенных образцов)	не менее 0,65	ГОСТ 10060 ГОСТ 10180
Влажность образца после испытания на замораживание-оттаивание, %	не более 4 сверх оптимальной влажности при уплотнении смеси	ГОСТ 5180
Степень пучинистости, %	1,0 и менее	ГОСТ 28622

Примечание. Показатели физико-механических свойств приведены для образцов, твердеющих в течение 28 суток.

5.3 Укрепленные тяжелые глины в зависимости от величины удельной эффективной активности естественных радионуклидов (), содержащихся в обрабатываемой глине, используют:

- при строительстве автодорог в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки, если не превышает 740 Бк/кг;

- при строительстве автодорог вне населенных пунктов, если не превышает 1500 Бк/кг.

5.4 Не рекомендуется использовать укрепленные жирные глины в нижней части насыпей, откосы которой подтапливаются водой.

5.5 Для устройства конструктивных слоев земляного полотна из тяжелых глин, укрепленных вяжущими материалами, рекомендуется использовать тяжелые глины с числом пластичности от 27 (включительно) до 50 (включительно) по ГОСТ 33063. Возможность укрепление тяжелых глин с числом пластичности свыше 50 должна подтверждаться дополнительными исследованиями, доказывающими возможность достижения показателей физико-механических свойств укрепленных грунтов, указанных в таблице 1, и возможностями их обработки и уплотнения строительно-дорожными машинами и механизмами.

5.6 Естественная влажность укрепляемых глин не должна превышать допускаемую, при которой достигается требуемый коэффициент уплотнения смеси, устанавливаемый нормами СП 34.13330 в зависимости от дорожно-климатической зоны, глубины укрепляемого слоя от поверхности покрытия, типа дорожной одежды. Допускаемая влажность смеси устанавливается в долях от оптимальной, определяемой по ГОСТ 22733. На этапе проектирования величину допускаемой влажности смеси рекомендуется определять в соответствии с таблицей 4 настоящего ОДМ и уточнять на основании пробного уплотнения при производстве работ.

5.7 Не допускаются для укрепления вяжущими материалами тяжелые глины, содержащие в своем минералогическом составе гумусовые вещества в количестве более 2% по массе и (или) примеси гипса в количестве более 10% по массе.

5.8 Для укрепления жирных глин минеральными вяжущими рационально использовать карбонатные глины. Некарбонатные глины, характеризующиеся кислой реакцией (pH < 7) допускается укреплять цементом только совместно с известью или при условии предварительной нейтрализации таких грунтов добавками каустической соды или других щелочных соединений.

5.9 Засоленные глины с содержанием легкорастворимых солей сульфатов менее 2% по массе и хлоридов менее 4% по массе рекомендуется укреплять цементом и известью. В случае, если такая глина имеет рН среды менее 7, перед ее обработкой цементом она должна быть предварительно нейтрализована добавками извести, каустической соды или другими щелочными соединениями.

5.10 Засоленные жирные глины с рН более 4 и содержанием солей сульфатов не более 3% по массе и хлоридов не более 5% по массе допускается укреплять золами-уноса.

5.11 Вяжущие материалы и добавки различных веществ при комплексном методе укрепления тяжелых глин должны приниматься в зависимости от дорожно-климатической зоны в соответствии с рекомендациями, изложенными в таблице 2.

Таблица 2 - Рекомендуемые вяжущие материалы и добавки для укрепления тяжелых глин

Вяжущие материалы и добавки	Дорожно-климатическая зона
Портландцемент марки М300-М400 с добавками песка или гравия	II-V
Известь с добавками песка	III-V
Стабилизаторы грунта (полифилизаторы грунтовые стабилизирующие)	II-V
Зола-уноса с добавкой хлорида алюминия	II-V

Примечание. В III, IV и V дорожно-климатических зонах допускается применение взамен портландцемента других видов цементов, при условии, что физико-механические свойства тяжелых глин, укрепленных такими цементами, будут соответствовать требованиям таблицы 1 настоящего ОДМ.

5.12 Качество цементов, применяемых для укрепления тяжелых глин должно удовлетворять требованиям ГОСТ 33174 на портландцемент, шлакопортландцемнт, пуццолановый портландцемент и их разновидности. Рекомендуется в целях повышения механической прочности цементогрунта и уменьшения расхода цемента применять тонкомолотые портландцементы с большой удельной поверхностью, в том числе пластифицированные и гидрофобные.

5.13 Для устройства конструктивных слоев земляного полотна из укрепленных цементом тяжелых глин рекомендуется применять портландцемент марки не ниже М300.

5.14 Качество извести, применяемой для укрепления тяжелых глин должно удовлетворять требованиям ГОСТ 9179. Рекомендуется в большинстве случаев применять гашеную известь . Негашеная известь СаО рекомендуется к применению для укрепления тяжелых глин с естественной влажностью, превышающей более чем на 6% оптимальную [7]. Гашеную известь следует использовать в порошкообразном виде.

5.15 Для повышения прочности и водоустойчивости укрепляемых известью глин в состав смеси рекомендуется вводить добавки хлористого кальция в количестве 1-2% по массе.

5.16 Золы-уноса, применяемые для укрепления жирных глин, должны соответствовать требованиям ГОСТ 25818 и содержать в своем составе свободную окись кальция в количестве не менее 8 масс. %, иметь удельную поверхность не менее 3000 , содержать сернистые и сернокислые соединения в пересчете на SО в количестве не более 6 масс. %, обладать потерей массы при прокаливании не более 5 масс. %.

5.17 Золу-уноса можно применять в качестве активной добавки к извести или цементу в количестве 1,5-2,0 масс. %, при этом следует использовать портландцемент марки не ниже М300.

5.18 Укреплять золами-уноса засоленные глины рекомендуется при содержании в них солей не более 3% по массе при сульфатном и не более 5% по массе при хлоридном засолении, при этом значение pH не должно быть менее 4.

5.19 При подборе вида стабилизатора для укрепления тяжелых глин, следует руководствоваться рекомендациями ОДМ 218.3.076-2016 [8], а также требованиями технических условий стандартов организаций изготовителей стабилизаторов грунта.

5.20 Для снижения липкости смеси из тяжелой глины и исключения ее налипания на вальцы грунтоуплотняющих машин рекомендуется добавлять в ее состав песок всех разновидностей или гравия в количестве не менее 10% по массе. Пески и гравий не должны в своем минералогическом составе содержать гипс и по ГОСТ 33063 должны относиться к незасоленным грунтам. Липкость смеси, состоящей из жирных глин, вяжущих и добавок, не должна превышать по ГОСТ 33063.

5.21 Вода для приготовления укреплённых грунтов должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732. Максимально допустимое содержание растворимых солей не должно превышать 10000 мг/ л, в том числе ионов - 2700 мг/л, Cl - 3500 мг/л.

6 Рекомендации по подбору состава смесей

6.1 При проектировании составов смесей тяжелой глины с вяжущими материалами должна быть определена оптимальная дозировка основного вяжущего в зависимости от исходных свойств глины, а также установлена необходимость и количество введения гранулометрических добавок и веществ. При этом должны быть соблюдены требования, рекомендованные таблицей 1 настоящего ОДМ.

6.2 Выбор вида вяжущего и добавок рекомендуется производить на основании таблицы 2 и технико-экономического сравнения вариантов. В таблице 3 приведены рекомендуемые составы смесей, которые должны проверяться и уточняться при лабораторном подборе их состава на основании определения показателей физико-механических свойств образцов укрепленных глин, установленных таблицей 1 настоящего ОДМ.

Таблица 3 - Рекомендуемые составы смесей для укрепления тяжелых (жирных) глин

Вид основного вяжущего для укрепления	Содержание компонентов в смеси, масс. % для глин с числом пластичности
	от 27 (вкл.) до 35	более 35 до 50 (вкл.)
Портландцемент марки не ниже М300	тяжелая глина - 87 масс. % песок (гравий) - 10 масс. % цемент - 3 масс. %	тяжелая глина - 83 масс. % песок (гравий) - 10 масс. % цемент - 7 масс. %
Известь гашеная или негашеная	тяжелая глина - 83 масс. % песок (гравий) - 10 масс. % известь - 5 масс. % хлористый кальций - 2 масс. %	тяжелая глина - 78 масс. % песок (гравий) - 10 масс. % известь - 10 масс. % хлористый кальций - 2 масс. %
Стабилизатор грунта 1)	тяжелая глина - до 88 масс. % песок (гравий) - 10 масс. % стабилизатор - до 2 масс. %
Зола-уноса	тяжелая глина - 73 масс. % песок (гравий) - 10 масс. % зола-уноса сухого отбора - 15 масс. % хлорид алюминия - 2 масс. %

Примечание.

¹⁾ Доза стабилизатора для укрепления тяжелой глины должна уточняться на основании требований технических условий стандартов организаций-изготовителей.

6.3 Для подбора составов смесей в ходе изысканий автомобильных дорог по ГОСТ 32836 и ГОСТ 32868 пробы тяжелых глин должны быть подвергнуты лабораторным испытаниям, в результате которых надлежит установить:

- естественную влажность грунта, W по ГОСТ 5180;

- влажность на границе раскатывания, по ГОСТ 5180;

- влажность на границе текучести, по ГОСТ 5180;

- число пластичности,

;

- оптимальную влажность, и максимальную плотность глины, по ГОСТ 22733 или ПНСТ 324 [9];

- степень и вид засоленности грунтов, по ГОСТ 26425 и ГОСТ 26426;

- содержание органического вещества, по ГОСТ 23740;

- водородный показатель, рН по ГОСТ 26423.

6.4 Физические и механические свойства цемента, извести должны приниматься по паспортным данным. При хранении цемента продолжительностью более 3 месяцев с момента получения следует повторно произвести лабораторные испытания для определения его физических и механических свойств.

6.5 Если показатели физико-механических свойств образцов из грунта, укрепленного золой-уносом сухого отбора, не соответствуют показателям таблицы 1, то в смесь рекомендуется ввести добавку хлористого кальция и (или) хлористого алюминия и произвести необходимые испытания. Количество добавок устанавливается методом проб лабораторным путем до достижения показателей, установленных таблицей 1. В первом приближении количество добавок хлористого кальция и (или) хлористого алюминия можно принимать не менее 1-2 % по массе.

6.6 Прочность и морозостойкость образцов из тяжелой глины, укрепленной вяжущими, после установленного срока твердения должна соответствовать данным таблицы 1 настоящего ОДМ.

7 Рекомендации по производству работ

7.1 Общие положения

7.1.1 При сооружении земляного полотна автомобильных дорог из тяжелых глин, укрепленных вяжущими материалами, выполняется комплекс подготовительных, основных, отделочных и укрепительных работ. Состав этих работ определяется как общепринятыми технологиями, регламентируемыми СП 78.13330, так и рекомендациями настоящего ОДМ.

7.1.2 При строительстве земляного полотна автомобильных дорог из тяжелых глин, укрепленных вяжущими строительными материалами, необходимо принимать меры по охране природной среды. Технологические решения должны предусматривать недопущение причинения ущерба окружающей природной среде и сохранение устойчивого природного баланса при выполнении работ, нарушение которых может вызвать изменение геологических или экологических условий.

7.1.3 Повреждение дерново-растительного покрова, проведение планировочных и дренажно-осушительных работ за пределами территорий, отведенных для строительства дороги, не допускается. Повреждения, нанесенные природной среде в зоне временного отвода в результате строительства временных сооружений и дорог, проезда строительного транспорта, стоянки машин, складирования материалов и т.п., должны быть устранены к моменту сдачи дороги в эксплуатацию.

7.1.4 В ходе строительства должен осуществляться входной, операционный и приемочный контроль качества выполняемых работ.

7.2 Подготовительные работы

7.2.1 До начала основных работ на участках, отведенных для строительства дороги и ее сооружений, а также на участках временного отвода земель для нужд строительства должны быть выполнены подготовительные работы (внеплощадочные и внутриплощадочные).

7.2.2 В ходе внеплощадочной подготовки к строительству выполняют основные организационно-технические мероприятия, которые включают:

- решение вопросов материально-технического обеспечения; - подготовка производственных баз, карьеров, забоев в выемках, сложенных тяжелыми глинами;

- составление проектов производства работ по сооружению насыпей из укрепленных грунтов;

- технологические карты и схемы производства работ.

В технологических картах и схемах должны быть отражены: технологическая последовательность ведения работ, указания по производству рабочих процессов и операций, указания по организации труда, потребность в материально-технических ресурсах, указания по контролю качества работ. Пример технологической карты на укрепление тяжелых глин цементным вяжущим приведен в приложении А.

Эти работы не входят в срок строительства дороги и выполняются заблаговременно.

7.2.3 К внутриплощадочным относят работы по подготовке территории непосредственно в пределах полосы отвода для сооружения земляного полотна. Подготовительные внутриплощадочные строительные работы включаются в срок строительства и предусматривают:

- проверку соответствия фактических показателей свойств применяемых тяжелых глин показателям, принятым в проектной документации, с целью подтверждения возможности применения состава смеси, обоснованного в проектной документации;

- вынос трассы и осей всех сооружений в натуру, ее закрепление на местности;

- расчистку дорожной полосы, разбивку земляного полотна, снятие растительного слоя;

- устройство временных сооружений, необходимых для строительства;

- ограждение участков строительных работ для обеспечения безопасности населения;

- обеспечение строительства основными строительными материалами (цементом, известью, песком, грунтом и т.д.), машинами и механизмами для производства работ, водой, электроэнергией, средствами связи, подъездными путями и т.д.;

- работы по устройству водоотводов.

7.2.4 Проверку пригодности грунта для его укрепления вяжущими материалами рекомендуется осуществлять на основании определения физико-механических характеристик жирных глин нарушенного сложения.

Все определения физико-механических свойств должны быть выполнены в соответствии с действующими национальными стандартами. Обработку результатов испытаний осуществляют в соответствии с ГОСТ 20522.

Перечень обязательных определяемых показателей физико-механических свойств тяжелых глин приведен в п. 6.3 настоящих рекомендаций.

7.2.5 Если по результатам статистической обработки результатов испытаний выявлены значимые отклонения от показателей, принятых в проектной документации, что влечет за собой невозможность применения принятого метода укрепления, рекомендуется рассмотреть возможность корректировки состава смеси или использования альтернативного способа укрепления тяжелых глин в соответствии с рекомендациями разделов 4-6. Принятые решения согласовывают с заказчиком и проектной организацией.

7.2.6 Если по результатам испытаний установлена невозможность укрепления тяжелых глин вяжущими материалами, то такие глины не подлежат укреплению - производится их утилизация на специально отведенные полигоны, согласованные в установленном порядке. В этом случае сооружение земляного полотна ведут из кондиционных грунтов, свойства которых должны соответствовать требованиям СП 34.13330.

7.2.7 Естественная влажность смеси должна обеспечить возможность ее уплотнения до требуемой плотности. В таблице 4 приведена допускаемая влажность смеси при требуемом коэффициенте уплотнения.

Таблица 4 - Допустимая влажность смеси при требуемом коэффициенте уплотнения

Допустимая влажность смеси при требуемом коэффициенте уплотнения, в долях от оптимальной,
0,90	0,92	0,95	0,98	1,00
1,27	1,22	1,16	1,10	1,05

7.2.8 Если естественная влажность тяжелой глины превышает допустимую влажность смеси , то такие глины не подлежат укреплению - рекомендуется производить их утилизацию на специально отведенные полигоны, согласованные в установленном порядке.

7.3 Основные работы при сооружении земляного полотна из укрепленных тяжелых глин

7.3.1 Организация работ по сооружению земляного полотна автомобильных дорог c применением укрепленных тяжелых глин включает:

- комплекс работ по подготовке основания для возведения насыпи или при устройстве выемки;

- комплекс работ по разработке тяжелых глин в выемках (или карьерах) и их доставка к месту производства работ;

- комплекс работ по сооружению земляного полотна из укрепленных тяжелых глин.

7.3.2 Насыпи из укрепленных жирных глин на требуемую высоту возводятся послойно с уплотнением каждого слоя до требуемой плотности. В выемках производится укрепление грунтов основания, если таковое сложено тяжелыми глинами, на расчетную глубину, установленную проектом. При необходимости укрепления грунтов основания выемки в несколько слоев, производят вырезку жирных глин до верха последнего слоя, а вырезанную глину складируют вблизи места производства работ в пределах полосы отвода для последующего использования.

Крутизну откосов насыпей до 12 м и тип их укрепления при использовании в конструкции укрепленных тяжелых глин следует назначать в соответствии требованиями СП 34.13330.

7.3.3 Если основание насыпи сложено обычными грунтами (не жирными глинами), то подготовку основания земляного полотна осуществляют в соответствии с СП 78.13330 и [10].

7.3.4 Если в основании насыпи залегают тяжелые глины, то во II и III дорожно-климатических зонах рекомендуется выполнить дополнительные мероприятия по подготовке основания. Рекомендуются следующие варианты по подготовке основания насыпи:

Вариант N 1. Устройство подготовительного ("нулевого") слоя толщиной не менее 0,30 м из укрепленных тяжелых глин (рисунок 1).

До устройства подготовительного слоя почвенно-растительный слой в основании насыпи должен быть полностью удален на всю мощность.

Вариант N 2. В качестве подготовительного ("нулевого") слоя основания земляного полотна используются песчанистые суглинки или глины из местных карьеров или выемок с показателем текучести по ГОСТ 33063 не более 0,50, уплотняемые до нормативной плотности.

7.3.5 При использовании тяжелых глин для сооружения насыпей следует рассматривать их разработку в выемках, а в отдельных случаях (при необходимости) в резервах. Сооружение насыпей из жирных глин, доставляемых к месту строительства из местных карьеров, допускается в только в отдельных случаях и должно быть обосновано технико-экономическими расчетами в сравнении с использованием кондиционных грунтов местных карьеров.

7.3.6 Укрепляемые тяжелые глины предварительно должны быть вывезены к месту укладки и спланированы с учетом обеспечения заданной толщины слоя в плотном теле и уплотнены до коэффициента уплотнения 0,85-0,90. Объем доставляемой глины на объект строительства должен обеспечить укладку слоя глины заданной толщины в пределах длины сменной захватки работ по ее укреплению.

7.3.7 Ширина слоя отсыпается с запасом по 0,5 м с каждой стороны для возможности безопасного движения строительно-дорожной техники вдоль бровки отсыпаемого слоя и возможности уплотнения грунта до требуемой плотности, при этом полоса шириной 0,5 м, считая от бровки, не укрепляется. После окончания работ по возведению насыпи неукрепленная полоса срезается.

7.3.8 Толщину слоя укрепляемого грунта рекомендуется устанавливать в зависимости от требуемого коэффициента уплотнения смеси и типа применяемой грунтоуплотняющей машины (таблица 5). Требуемый коэффициент уплотнения смеси устанавливается по СП 34.13330.

7.3.9 При движении автосамосвалов по схеме с разворотом на насыпи (рисунок 2а), а также при использовании скреперов и бульдозеров для доставки грунта на объект строительства разравнивание грунта производят на всю ширину земляного полотна.

При использовании кольцевой схемы движения автосамосвалов (рисунок 2б) сначала отсыпается одна половина ширины слоя, в то время как движение груженых автосамосвалов происходит на другой.

7.3.10 Разравнивание грунта и планировку поверхности слоев производят бульдозерами или автогрейдерами. При послойном разравнивании грунта бульдозерами используют схему работы, приведенную на рисунке 3.

7.3.11 Перед обработкой грунта вяжущим излишек грунта по ширине следует срезать автогрейдером и переместить на откосные части земляного полотна. Для предохранения отсыпанного и уплотненного слоя грунта от переувлажнения в процессе производства работ поперечный уклон поверхности слоя должен быть от оси к бровкам земляного полотна.

7.3.12 Движение транспортных средств по уплотнённому слою, предназначенному для обработки, не допускается.

7.3.13 Тяжелые глины перед смешением с вяжущими материалами должны быть размельчены. После размельчения содержание пылевато-глинистых комков размером более 5 мм должно составлять не более 25% по массе, в том числе содержание комков размером более 10 мм - не более 10%.

Таблица 5 - Рекомендуемая толщина уплотняемого слоя и количество проходов грунтоуплотняющей машины по одному следу

Грунтоуплотняющая машина	Масса катка, т	Наибольшая толщина слоя, см				Необходимое число проходов по одному следу				Скорость перемещения при уплотнении, км/ч
		Коэффициент уплотнения, К				Коэффициент уплотнения, К
		0,92	0,95	0,98	1,00	0,92	0,95	0,98	1,00
Пневмокатки	6,0	20	-	-	-	18-20	-	-	-	Первый и последний проходы 2,5. Остальные 3-6
	12,0	20	20	-	-	9-12	13-18	-	-
	18,0	30	25	20	-	11-13	14-17	18-20	-
	25,0	40	30	30	25	11-13	15-18	19-20	20-22
	35,0	40	35	30	25	7-8	9-11	12-14	15-18
Кулачковые виброкатки	18,0	30	30	25	20	3-5	6-8	9-10	11-13	Тоже
Гладковальцевые виброкатки	8,0	40	35	-	-	5-7	7-9	-	-	Тоже
	12,0	40	35	25	-	3-5	3-5	7-9	-
	15,0	40	35	30	20	3-5	3-5	6-8	9-11
	20,0	40	30	30	20	2-3	3-5	5-7	7-10

7.3.14 Для выполнения требования п. 7.3.13 обработку тяжелых глин вяжущими рекомендуется производить с помощью дорожных фрез для стабилизации грунта или ресайклеров.

7.3.15 Скорость движения грунтосмесительной машины при обработке глин вяжущими веществами рекомендуется принимать по данным технического паспорта предприятия-изготовителя машины.

7.3.16 Длину сменной захватки назначают в зависимости от ширины укрепляемого слоя, погодных условий, наличия транспортных средств для доставки материалов, применяемых строительно-дорожных машин и механизмов. Рекомендуется назначать ширину захватки не более 200 м.

7.3.17 Обработка тяжелой глины вяжущими материалами с помощью дорожной фрезы может осуществляться в следующей технологической последовательности:

- распределение смеси вяжущего и вносимых добавок по всей ширине захватки с помощью распределителя. Смесь вяжущего и сухих добавок изготавливается заранее в требуемом процентном соотношении в пересчете на укрепляемый объем грунта;

- перемешивание грунта с вяжущим за 1-2 прохода фрезы по одному следу с поступательной скоростью. Количество проходов фрезы должно уточняться по месту производства работ и определяется степенью измельчения глины в соответствии с требованием п. 7.3.13;

- увлажнение смеси до оптимальной влажности через дозировочное устройство фрезы с одновременным перемешиванием;

- перемешивание увлажненной смеси до однородного состояния за 1-2 прохода фрезы по одному следу с поступательной скоростью. Количество проходов фрезы уточняется на месте до момента достижения однородности смеси.

7.3.18 Все рабочие операции при обработке тяжелых глин ресайклерами рекомендуется производить за один проход, при этом вяжущее с вносимыми добавками в виде заранее приготовленной смеси подается в ротор измельчения и смешивания ресайклера в виде цементно-водной суспензии, приготовленной в мобильной установке, которая может быть сцеплена с ресайклером. Количество воды добавляемой в цементно-водную суспензию должно обеспечить увлажнение смеси до влажности близкой к оптимальной, но не более величины допустимой влажности, установленной таблицей 4.

7.3.19 Размельчение тяжелой глины и ее перемешивание с вяжущим производят ресайклером продольными проходами. За один проход рыхлят слой глубиной 25-40 см и шириной 2,4-2,5 м. Перекрытие смежных по ширине захватки полос прохода ресайклера должно составлять не менее 20 см. Количество проходов ресайклера должно уточняться по месту производства работ и определяется степенью измельчения глины в соответствии с требованием п. 7.3.13.

7.3.20 Уплотнение смеси рекомендуется производить самоходными катками на пневматических шинах или вибрационными катками. Каждый последующий проход катка должен перекрывать полосу предыдущего прохода не менее чем на 20 см. Ориентировочное количество проходов катка по одному следу может быть принято по данным таблицы 5 и уточняется по результатам пробного уплотнения.

7.3.21 При укреплении глин цементом с добавками золы-уноса или золошлаковых смесей и других несвязных дисперсных материалов добавки рекомендуется распределить по грунту, перемешать с грунтом дорожной фрезой или ресайклером, уплотнить до коэффициента уплотнения 0,85-0,90, а затем вводить в состав смеси цемент и воду.

7.3.22 При укреплении глин цементом с добавкой молотой негашеной извести грунт с цементом следует смешивать через сутки (после полного гашения извести) после введения извести и воды.

7.3.23 При укреплении тяжелых глин молотой негашеной известью совместно с добавками зол уноса или золошлаковых смесей следует ввести в грунт добавки и перемешать смесь до однородного состояния, затем ввести известь, увлажнить смесь до оптимальной влажности и через сутки (после полного гашения извести) спланировать и уплотнить укрепленный грунт.

7.3.24 Уплотнение смеси до требуемой плотности (требуемого коэффициента уплотнения) должно быть закончено не позднее чем через 3 часа после введения в смесь цемента и воды.

7.3.25 При укреплении грунтов известью или золами-уноса, используемыми в качестве самостоятельного вяжущего, уплотнение следует заканчивать не позднее чем через 14-18 ч после введения в смесь воды.

7.3.26 Рекомендуется открывать движение построечного транспорта и укладывать вышележащие слои не ранее чем на следующий день после устройства предыдущего слоя.

7.3.27 Последующие слои укрепленного грунта устраиваются с заглублением рабочих органов дорожных фрез или ресайклеров на 5 см в нижележащий укрепленный слой тяжелой глины в целях обеспечения адгезии укладываемых слоев укрепляемого грунта.

7.4 Заключительные работы

7.4.1 Для ухода за последним свежеуложенным укрепленным слоем тяжелой глины рекомендуется использовать слой песка толщиной 3-5 см, который следует периодически увлажнять и не допускать его высыхание.

7.4.2 После отсыпки земляного полотна из укрепленных глин на проектную высоту излишки неукрепленного грунта на откосах срезаются экскаватором, а при невысоких насыпях планировщиками, и могут быть использованы для сооружения земляного полотна на соседних участках дороги.

7.4.3 Откосы насыпи после удаления излишков неукрепленной глины укрепляются посевом трав по слою растительной земли.

7.4.4 Заключительные работы должны предусматривать мероприятия по выполнению планировки поверхностей земляного полотна для обеспечения беспрепятственного отвода поверхностных вод с проезжей части и откосов в водоотводные сооружения, а также мероприятия по рекультивации земельных участков, временно отводимых на период строительства.

7.5 Особенности производства работ при пониженных температурах

7.5.1 Устройство конструктивных слоев земляного полотна из укрепленных тяжелых глин при температурах окружающего воздуха +5°С и ниже на автомобильных дорогах всех категорий не рекомендуется.

7.5.2 В исключительных случаях при пониженных температурах (от +5°С до -10°С) на автомобильных дорогах II-V категорий по СП 34.13330 допускается устраивать конструктивные слои земляного полотна из тяжелых глин, путем их укрепления цементным вяжущим. Применение других вяжущих веществ при пониженных температурах не рекомендуется.

7.5.3 Производство работ по укреплению грунта при пониженных температурах воздуха рекомендуется осуществлять с соблюдением следующих условий:

- влажность тяжелых глин не должна отличаться от оптимальной более чем на 10%;

- укрепляемый грунт не должен промерзать в процессе его обработки;

- твердение цементогрунта должно происходить при температуре воздуха не ниже минус 10°С.

7.5.4 При укреплении тяжелой глины при пониженных температурах в грунт рекомендуется вводить добавки солей, понижающих температуру замерзания жидкой фазы смеси, в количестве, указанном в таблице 6. Добавки солей, указанные в таблице 6, следует вводить в грунт в порошкообразном, гранулированном или кристаллическом состоянии.

7.5.5 Уплотнение смеси при пониженных температурах до требуемой плотности (требуемого коэффициента уплотнения) должно быть закончено не позднее 5 часов после введения грунт добавок, понижающих температуру замерзания смеси.

7.5.6 Уход за уплотненным слоем цементогрунта следует производить с помощью слоя песка толщиной 6-8 см.

Таблица 6 - Виды и количество добавок, вводимых в смесь при устройстве конструктивных слоев земляного полотна из тяжелых глин при пониженных температурах

Температура воздуха и грунта, °С	Концентрация растворов солей в цементно-грунтовой смеси (содержание безводных солей), масс. %
		NaCl
От -1 до -5	8	9	10
От -5 до -7	13	15	17
От -7 до -10	17	20	19

8 Контроль качества производства работ

8.1 При сооружении земляного полотна из тяжелых глин должен осуществляться контроль качества выполняемых работ и операций. Вся система контроля предусматривает проведение входного, операционного и приемочного контроля.

8.2 Входной контроль тяжелой глины, минеральных вяжущих (цемента, извести, золы-уноса и т.д.), добавок, стабилизаторов и воды осуществляется лабораторией производителя работ до начала строительства.

Показатели физико-механических свойств тяжелой глины, приведенные в п. 6.3, следует контролировать на каждые 200-300 грунта путем отбора 3-4 проб в месте разработки выемки (карьера). При изменениях физико-механических свойств укрепляемой глины следует руководствоваться пп. 7.2.5-7.2.8.

Качество минеральных вяжущих следует проверять, опираясь на указания пп. 5.12, 5.13 и 5.14.

Качество вносимых добавок и стабилизаторов контролируют в соответствии с утвержденными стандартами и техническими условиями на добавки и стабилизаторы грунта.

Вода для увлажнения смеси и приготовления раствора стабилизатора должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732.

8.3 При операционном контроле качества производства работ на каждой захватке следует контролировать:

- толщину и ширину спланированного слоя тяжелой глины;

- высотные отметки по оси земляного полотна после уплотнения укрепленного слоя;

- наличие в смеси комков свыше 5 мм и свыше 10 мм путем рассева на ситах 5 и 10 мм;

- коэффициент уплотнения смеси в трех точках, по оси земляного полотна и в 0,6-0,7 м от бровки отсыпанного слоя;

- ровность поверхности последнего укрепленного слоя грунта после его уплотнения;

- поперечный уклон последнего укрепленного слоя после его уплотнения;

- соблюдение режима ухода за укрепленным слоем грунта.

8.4 Влажность, плотность и коэффициент уплотнения уложенной смеси в ходе производства работ контролируют в конце рабочей смены лабораторными испытаниями.

В таблице 7 представлены контролируемые параметры качества укладки слоя укрепленного грунта и методы их определения.

8.5 Приемочный контроль земляного полотна, сооруженного с использованием укрепленных тяжелых глин, осуществляют в соответствии с требованиями СП 78.13330. Дополнительно в ходе приемочного контроля к акту приёмки прикладывают паспорт качества используемой смеси, включающий в себя состав смеси, а также значения показателей, приведенных в таблице 1.

Таблица 7 - Контролируемые параметры при производстве работ по укреплению тяжелых глин и методы их определения

Контролируемый параметр	Метод определения	Предельное отклонение	Объем определений
Ширина слоя между осью земляного полотна и бровкой	Инструментальный, стальная рулетка	см	через каждые 50 м в трех точках по ширине
Высотные отметки по оси земляного полотна	Нивелир	мм	через каждые 50 м в трех точках по ширине
Толщина укрепленного слоя	Инструментальный, мерник толщины	, но не более 20 мм	через каждые 50 м в трех точках по ширине
Ровность слоя укрепленного грунта после его уплотнения	просвет под рейкой длиной 3 м	мм	не менее чем на двух поперечниках на захватке
Поперечный уклон поверхности уплотненного слоя	шаблон		не менее чем на двух поперечниках на захватке
Наличие в смеси:	ГОСТ 12536		в трех точках по ширине на двух поперечниках на одной захватке
комков свыше 5 мм		не более 25%
комков свыше 10 мм		не более 10%
Коэффициент уплотнения смеси	ГОСТ 22733 ГОСТ 5180	не более 10% результатов определений могут иметь отклонения от проектных значений до 4%, а остальные должны быть не ниже проектных значений	в трех точках, по оси земляного полотна и в 0,6-0,7 м от бровки отсыпанного слоя, не менее, чем на двух поперечниках на захватке
Влажность смеси	ГОСТ 5180 Влагомер- плотномер конструкции инженера Ковалева (динамический плотномер)	Не более допустимой	в трех точках, по оси земляного полотна и в 0,6-0,7 м от бровки отсыпанного слоя, не менее, чем на двух поперечниках на захватке
Влажность применяемой глины	ГОСТ 5180 Влагомер-плотномер конструкции инженера Ковалева (динамический плотномер)	Не более допустимой	в месте его получения, не реже одного раза в смену и обязательно при выпадении осадков

Библиография

[1]	Федеральный закон N 384-ФЗ от 30.12.2009	Технический регламент о безопасности зданий и сооружений
[2]	ОДМ 218.2.067-2016	Методические рекомендации по выбору рациональных конструкций земляного полотна на слабых основаниях и их технико-экономическому обоснованию
[3]	ОДН 218.046-01	Проектирование нежестких дорожных одежд
[4]		Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд
[5]	ПНСТ 308-2018	Дороги автомобильные общего пользования. Земляное полотно. Технические требования
[6]	ПНСТ 311-2018	Дороги автомобильные общего пользования. Показатели деформативности конструктивных слоев дорожной одежды из несвязных материалов и грунтов земляного полотна. Технические требования и методы определения
[7]	СН 25-74	Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов
[8]	ОДМ 218.3.076-2016	Методические рекомендации по подбору стабилизаторов грунтов и грунтовых смесей для дорожного строительства
[9]	ПНСТ 324-2019	Дороги автомобильные общего пользования. Грунты. Определение оптимальной влажности и максимальной плотности методом Проктора
[10]		Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог // Минтрансстрой СССР, - М.: "Транспорт", 1982
[11]		Руководство по подбору и приготовлению нерудных материалов и грунтов, обработанных неорганическими вяжущими, для дорожного строительства // Союздорнии, - М., 1991
[12]	ПНСТ 322-2019	Дороги автомобильные общего пользования. Грунты стабилизированные и укрепленные неорганическими вяжущими. Технические условия
[13]		Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации N 129н от 2 февраля 2017 г. "Об утверждении Правил по охране труда при производстве дорожных строительных и ремонтно-строительных работ"