Новая регламентация выполнения работ на участках уширения автомобильных дорог

"Автомобильные дороги" №5(906), май 2007 г.

Авторы: 
О.Б. Коренков (ГИП ООО "Институт Дорожно-Мостового Проектирования"),
Ю.Р. Перков, А.П. Фомин,  Е.В. Никанычева 

Актуальность регламентации выполнения проектно- изыскательских и строительных работ на участках уширения автомобильных дорог определяется следующими основными факторами:

• необходимостью выполнения большого объема работ по уширению - по данным АБДД «Дорога», требуемый объем работ по уширению только федеральных автомобильных дорог составляет не менее 8 тысяч километров;
• значимостью такого рода работ, обеспечивающих кардинальное улучшение гранспортно-эксплуатационных показателей дороги;
• недостаточностью существующей регламентации работ. Последняя касается в основном нового строительства или усиления существующей дорожной одежды. В то же время практически все этапы работ при уширении — изыскания, проектирование и собственно строительство имеют существенные особенности.

Разработанные рекомендации содержат особенности выполнения изыскательских работ, порядок назначения конструктивных решений и методику расчета дорожных конструкций на участках уширения, а также особенности технологии производства работ. Рекомендации основываются на существующих методах расчета дорожных одежд, дополняя их в части учета взаимовлияния существующей и вновь устраиваемой дорожных конструкций в местах уширения. То есть устраняют основной недостаток существующего подхода к проектированию - недостаточный учет вида и состояния существующей дорожной конструкции при назначении дорожной конструкции уширения, что не позволяет обеспечить их равнопрочность. Зачастую это приводит к быстрому появлению дефектов в зонах сопряжения существующей и вновь устраиваемой дорожных конструкций.

Основные особенности проектирования дорожных конструкций при уширении связаны с введением понятия переходных зон и расчета дорожных конструкций на границах сопряжения по вновь введенным критериям «равнопрочности по морозоустойчивости». При проектировании рассматриваются две переходные зоны, расположенные вблизи границ сопряжения «старой» и «новой» дорожной одежды, «старого» и «нового» земляного полотна. Методически предварительный расчет дорожных одежд уширения и назначение толщин слоев выполняют в соответствии с действующими документами (ОДН 218.046-01, ОДН 218.052- 2002 и др.). Окончательно дорожную конструкцию назначают с учетом критериев, обеспечивающих «равнопрочность по морозоустойчивости». Эти критерии — допустимая разность между величинами пучения Ah и допустимая разность между величинами осадки Аос грунтов рабочего слоя земляного полотна после оттаивания в зонах 1 и 2.

Величины ДЬ и Дос возникают вследствие всегда име­ющихся различий дорожных конструкций и концентри­руются в узких зонах сопряжения. Последнее приводит к необходимости их ограничения существенно более низки­ми значениями (в пределах 0,2-0,7 см), чем обычные до­пустимые значения величин морозного пучения (3-Ю см). Для зоны 2с точки зрения соблюдения критериев большое значение имеет различие по степени морозной пучинисто- сти грунтов. В связи с этим не всегда возможно, например, устройство уширения существующего земляного полотна из связных грунтов дренирующими грунтами.

Несоблюдение расчетных критериев служит основанием для применения различного рода дополнительных меро­приятий. Прежде всего, рекомендуется обеспечить плав­ное изменение уровня поверхности земляного полотна в переходных зонах с назначением длины переходных зон по допустимой интенсивности изменения величины пучения и осадки (0,21-0,25 см/м), поскольку это не требует каких-либо существенных затрат.

Рекомендуются также другие дополнительные мероприя­тия, которые можно разделить на три группы в зависимости от целей и условий применения: группа 1 — мероприятия, направленные на изменение дорожных конструкций или их разделение; группа 2 — мероприятия, направленные на усиление зоны сопряжения дорожных одежд; группа 3 — ме­роприятия, направленные на регулирование водно-тепло­вого режима земляного полотна.

Рекомендуется применение следующих мероприятий группы 1:

а) при необходимости сопряжения разнотипных дорожных одежд (существующих жестких и нежестких, проектиру­емых на уширении) — дробление существующего жесткого покрытия при предварительном снятии существующих асфальтобетонных слоев усиления и последующем уплот­нении образовавшихся фрагментов плиты. Могут приме­няться традиционные способы дробления (гидравлические, пневматические молоты и др.) и более эффективный способ виброрезонансного разрушения. Цель применения меро­приятия — минимизация возникающих от транспортных и температурных воздействий горизонтальных и вертикаль­ных перемещений в зоне сопряжения, в швах и трещинах плит за счет уменьшения эффективной длины плиты. При­менение рекомендуется при неудовлетворительном состоя­нии существующего покрытия по ровности и дефектности, наличии дефектов, свидетельствующих о неудовлетвори­тельном состоянии цементобегонных плит или основания под ними (трещины, проломы, просадки, ступени в швах) и невозможности устранения дефектов традиционными
методами, прежде всего, методами борьоы с отраженным трещинообразованием (увеличение толщины слоев асфаль­тобетонного покрытия над цементобетоном, устройство трещинопрерывающих прослоек, использование модифи­цированных асфальтобетонных смесей и др.);

б) разделение дорожных конструкций существующей и на уширении за счет создания в зоне сопряжения продольных швов «открытого типа», разрезающих конструкцию по слоям покрытия или части этих слоев, в частности, как альтернатива мероприятию а);

в)   введение в конструкцию дорожной одежды уширения спе­циальных прослоек из геосинтетических материалов для ее усиления и снижения вероятности возникновения неравно­мерных деформаций, связанных с недоунлотнением слоев материалов в зоне уширения, разновременностью создания дорожных конструкций существующей и на уширении. Рекомендуется устройство армирующих прослоек из поли­мерных геосегок под слоем основания из необработанных крупнопористых материалов при его наличии, в частности из появившихся в 2007 году отечественных двуосноо- риентированных геосеток «Славрос СД», выпускаемых но согласованному Росавгодором СТО 218.3.003-2006. В этом случае может достигаться дополнительная цель — сокращение толщины дорожной одежды уширения при сохранении ее прочности для ликвидации возможного перекрытия существующего дренирующего слоя в зоне 1. Рекомендуется также устройство прослоек-фильтров из ге- осинтегических материалов, отвечающих требованиям ре­комендаций но применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог (ФГУП РосдорНИИ, М., 2003 г.) под дополнительным дренирую­щим слоем дорожной одежды в пределах, по крайней мере, существующего земляного полотна, если при изысканиях отмечено значительное заиление дренирующего слоя суще­ствующей дорожной одежды;

г) назначение дорожной одежды уширения в зависимости от теплофизических свойств материалов слоев дорожной одежды по приводимому расчету.

Рекомендуется выполнение следующих мероприятий группы 2:

— применение штыревых соединений при сопряжении цемен- гобетонных слоев, регулирование соотношения толщин «разнопрочных» нементобетонных слоев за счет изменения толщины слоя уширения или его изменения в зоне сопря­жения в соответствии с рекомендациями для опытного применения конструкций сопряжения существующих с вновь устраиваемыми дорожными одеждами при уширении проезжей части (ФГУП СоюздорНИИ, 2005 г.);

— применение армирующих геокомпозитов (полимерных се­ток на нетканой основе) в слоях покрытия с перекрытием зоны сопряжения на 1,0—1,2 м (допустимо также примене­ние стеклосеток на нетканой основе для дорог не выше III категории по расчетной интенсивности движения);

— армирование нижних слоев дорожных одежд уширения в месте сопряжения на ширину 0,8—1,2 м с применением ранее упомянутых полимерных геосеток или объемных георешеток.

Мероприятия группы 3 рекомендуется назначать раз­дельно для старой части (по типовым решениям по восста­новлению несущей способности и обеспечению прочности и морозоустойчивости дорожной одежды на пучинистых участках автомобильных дорог — ОАО ГипродорНИИ. I ll РосдорНИИ, М., 2000 г.) и новой части дорожной кон­струкции после ее уширения. Мероприятия направлены на изменение глубины промерзания земляного полотна; изменение величин пучения грунтов земляного полотна; обеспечение осадкоустойчивости дорожной конструкции при оттаивании в весенний период. Основные из мероприятий группы 3:

а) устройство покрытия и основания из дорожно-строитель­ных материалов, теплофизическне свойства которых обе­спечивают необходимое термическое сопротивление до­рожной одежды;

б) изменение конструкции и параметров «переходных зон»;

в) включение в конструкцию дорожной одежды теплоизоли­рующих слоев;

г) устройство гидроизолирующих, дренирующих и канилляро- прерывающих прослоек в теле земляного полотна;

д) устройство дренирующих прослоек из геодрен на поверхно­сти земляного полотна от границы «старого» дренирующего слоя до откоса вновь устраиваемого земляного полотна;

е) устройство насыпи уширения из грунта определенного ми­нералогического и гранулометрического состава.

В новой регламентации введены также уточненные по отношению к СНиП 3.06.03-85 требования к сопряжению земляного полотна. Исходя из целей сопряжения (не толь­ко обеспечение устойчивости насыпи, но и обеспечение возможности дополнительного уплотнения грунта откос­ной части существующего земляного полотна, имеющего, как правило, худшее состояние, чем грунт тела насыпи), выполнение сопряжения уступами рекомендуется в том числе и для насыпей с высотой до 2 м, если дорожная одежда уширения выходит за пределы существующего зем­ляного полотна. Параметры уступов назначать исходя из их допустимой высоты — не более 1 м для песчаных грунтов, 1,25 м — для супесей, 1,5 м — для суглинков и глин, но не более максимально возможной с учетом состояния грунта откосной зоны, определяемой по номограмме на рис. 2.

Применение новой регламентации, как представляется, позволит существенно уточнить выполняемые при уширении работы по изысканиям, проектированию и строительству.