Специалистам >> Проектировщикам >> ОДМ 218.3.032-2013

ОДМ 218.3.032-2013 Рекомендациии по усилению конструкции дорог

ОДМ 218.3.032-2013


ОДМ 218.3.032-2013

     
     
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами)

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ) устанавливает рекомендации по применению пространственных георешеток (геосот) для усиления элементов автомобильных дорог при их строительстве, реконструкции и ремонте.

1.2 Методический документ содержит требования, предъявляемые к материалам, методам проектирования, а также технологии производства работ для основных областей применения геосот (укрепления откосов, устройства дорожных одежд, возведения земляного полотна в сложных условиях строительства, укрепления сооружений поверхностного водоотвода).

1.3 Положения настоящего методического документа предназначены для применения организациями, выполняющими работы по проектированию и строительству автомобильных дорог, в том числе городских улиц и дорог, автомобильных дорог промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Они также могут использоваться производителями геосот при разработке, производстве, контроле качества материалов и разработке документов соответствия (стандартов организаций).

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 1.5-2001 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению
ГОСТ 9.048-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов
ГОСТ 2678-94 Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний
ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия
ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 11262-80 Пластмассы. Метод испытания на растяжение
ГОСТ 25607-2009 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия
ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления
ГОСТ Р 1.4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения
ГОСТ Р 1.5-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения
ГОСТ Р 52608-2006 Материалы геотекстильные. Методы определения водопроницаемости
ГОСТ Р 53238-2008 Материалы геотекстильные. Метод определения характеристики пор
ГОСТ Р 55028-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения
ГОСТ Р 55031-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к ультрафиолетовому излучению
ГОСТ Р 55032-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к многократному замораживанию и оттаиванию
ГОСТ Р 55033-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения гибкости при отрицательных температурах
ГОСТ Р 55035-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к агрессивным средам
СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*)
СП 48.13330.2011 Организация строительства (актуализированная редакция СНиП 12-01-2004)
СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85)
ISO 10318:2005* Геосинтетические материалы. Термины и определения

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 пространственная георешетка или геосотовый материал (далее - геосоты):Геосинтетический материал пространственной "сотовой" или схожей с ней ячеистой конструкции, образованной из соединенных между собой геополос, выпускаемый в виде складывающегося модуля и поставляемый в виде пакетов в сложенном состоянии (международное обозначение GCE в соответствии с ISO 10318:2005, ГСТ - в соответствии с Классификацией [1] и ГОСТ Р 55028-2012).

3.2 геополоса: Узкий геосинтетический материал в форме полосы шириной, как правило, 50-200 мм, используемый, в том числе при производстве геосот, для образования пространственной конструкции высотой, равной ширине геополосы.

3.3 перфорированная геополоса: Геополоса, имеющая отверстия диаметром, как правило, 6-10 мм, обеспечивающие дренирование и увеличение сопротивления сдвигу по контакту с материалом, заполняющим геосоты.

3.4 рифленая геополоса: Геополоса, имеющая рифление произвольной формы, способствующее увеличению сопротивления сдвигу по контакту с материалом, заполняющим геосоты.

3.5 пакет геосот: Единичный элемент геосот минимальных размеров в сложенном состоянии.

3.6 модуль геосот: Единичный элемент геосот минимальных размеров в растянутом состоянии.

3.7 анкер: Металлический или пластиковый элемент, предназначенный для крепления геосот к грунтовой поверхности с целью обеспечения монтажа геосот (монтажный анкер) или увеличения сопротивления геосот с заполнителем сдвигающим нагрузкам (несущий анкер при укреплении откосов).

3.8 ячейки геосот: Объемные элементы геосот в растянутом состоянии, образованные соединенными между собой геополосами, служащие для заполнения грунтом и строительными материалами.

3.9 длина (ширина) модуля: Расстояние между крайними точками плана модуля в направлении растяжения и перпендикулярном ему направлении (в плане).

3.10 длина (ширина) пакета: Расстояние между крайними точками плана пакета в направлении растяжения и перпендикулярном ему направлении (в плане).

3.11 размер ячейки по длине и ширине: Расстояние по диагонали между осями швов, соединяющих геополосы геосот, в направлении растяжения и перпендикулярном ему направлении (в плане).

3.12 размер стороны ячейки: Расстояние вдоль полосы между осями швов для ячейки в растянутом состоянии.

4 Основные положения

4.1 Геосоты предназначены для объемного армирования грунта или материала заполнителя с целью образования композитного слоя "грунт (материал) + геосоты", обладающего улучшенными по отношению к заполнителю эксплуатационными свойствами. Композитный слой обладает повышенной жесткостью, прочностью, распределяющей способностью, стойкостью к воздействию динамических нагрузок, поверхностному размыву, воздействию неравномерных деформаций. Геосоты обеспечивают регулируемое трещинообразование при заполнении их грунтом или каменными материалами, укрепленными неорганическими вяжущими, что позволяет повысить трещиностойкость дорожной конструкции.

4.2 Основные области применения геосот при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог.

4.3 Выбор конкретной разновидности геосот определяется областью и условиями ее применения. В зависимости от них предъявляются требования к геометрическим параметрам и другим свойствам геосот, изложенным в разделе 5 настоящего методического документа. Положения методики проектирования раздела 6 относятся к техническим решениям, предусматривающим применение геосот, отвечающих требованиям раздела 5. В полной мере положения разделов 5, 6, 7 относятся к геосотовым материалам, образуемым из пластмассовых геополос толщиной не менее 1,2 мм [1]. Геосоты, образованные из геотекстильных геополос, и геосоты, не складывающиеся в модули, могут быть применены при укреплении откосов, но требуют отдельной регламентации в части технологии производства работ и уточнения методов проектирования.

4.4 Применение геосот возможно при наличии.

4.5 Выбор конструктивных решений выполняют на основе технико-экономического сопоставления вариантов, включающих традиционные решения. Следует учитывать технический эффект при применении геосот, в частности.

4.6 Отдельные положения настоящего методического документа могут уточняться на основе опыта строительства с учетом региональных особенностей, новых данных исследований, обобщенных применительно к конкретным маркам геосот в соответствующих технических документах, утвержденных в установленном порядке.

4.7 При составлении сметной документации могут быть использованы дополнения, приведенные в части 1 норм [3].

5 Требования, предъявляемые к материалам для изготовления геосот и их заполнителям

5.1 Дополнительные требования к материалам не предъявляются, однако следует соблюдать соотношения между максимальной крупностью зерен заполнителя геосот и геометрическими размерами их ячейки (рисунок 1), приведенные в таблице 1.

5.2 При использовании геосот для усиления рабочего слоя земляного полотна в качестве заполнителя применяют местные непучинистые или слабопучинистые грунты, имеющие влажность не выше допустимой.

5.3 При использовании в сочетании с геосотами нетканых геотекстильных материалов, уложенных непосредственно под геосоты, следует руководствоваться требованиями, предъявляемыми к свойствам, вводимым документами технического регулирования. При отсутствии такой регламентации рекомендуется выбирать водопроницаемые (коэффициент фильтрации по ГОСТ Р 52608-2006 не ниже 10 м/сут) геотекстильные материалы по параметру ОДМ 218.3.032-2013 Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами) (прочность при растяжении) (подраздел 7.1 рекомендаций [4]) в зависимости от материала заполнителя.

5.4 При применении геосот для укрепления подтопляемых откосов рекомендуется учитывать значения показателей свойств нетканых геотекстильных материалов, изложенных в пункте 6.1.5 настоящего методического документа.

5.5 Использование геосот возможно при наличии технической документации, перечень которой изложен в подразделе 4.4.

5.6 Должны быть определены показатели свойств геосот, характеризующие их стойкость к агрессивным воздействиям (погодно-климатическим и технологическим), геометрические размеры и форма поставки, механические свойства.

5.7 Стойкость к агрессивным воздействиям должна характеризоваться.

5.8 Геометрические размеры и форма поставки геосот характеризуются.

5.9 Механические свойства геосот характеризуются.

5.10 Показатели свойств "стойкость к действию химических агрессивных сред", "биостойкость" и "стойкость к воздействию ультрафиолетового излучения" могут контролироваться производителем при постановке продукции на производство и далее в процессе производства при изменении состава сырья. Показатель "условная длительная прочность шва", "относительное удлинение при максимальной нагрузке и разрыве", "морозостойкость", "гибкость" оцениваются не реже одного раза в год. Остальные показатели свойств подлежат контролю производителя при приемо-сдаточных испытаниях каждой партии геосот. Показатель "условная длительная прочность шва" оценивается для случая использования геосот при укреплении откосов.

5.11 Величину показателя свойств и других регламентируемых показателей следует принимать в зависимости от области применения, принятых конструктивных решений с учетом условий применения. Если производителем без ограничений перечисляются все области и условия применения, документация производителя (стандарт организации) должна гарантировать соблюдение следующих общих требований.

5.12 Рекомендации по показателям свойств, характеризующим стойкость к агрессивным воздействиям. Примечание - В скобках указаны минимальные значения показателей. Показатели "морозостойкость" и "гибкость" могут быть скорректированы при предъявлении проектных требований в зависимости от региона применения.

5.13 Рекомендации по геометрическим размерам и форме поставки геосот.

5.14 Рекомендации по механическим свойствам геосот.

5.15 Рекомендуемые основные параметры геосот (высота h, размеры ячейки по диагонали a и b, прочность шва ОДМ 218.3.032-2013 Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами) и условная прочность шва ОДМ 218.3.032-2013 Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами) ), приведенные в таблице 2, могут быть уточнены для конкретных марок геосот и областей их применения при соответствующем техническом обосновании.

6 Методика проектирования

6.1 Укрепление откосов

6.1.1 Тип конструкции укрепления откосов следует назначать в зависимости от физико-механических свойств грунтов, слагающих откос, и грунтов основания насыпи (выемки), погодно-климатических факторов, гидрологического режима подтопления, геометрии (высоты, величины заложения откосов) насыпи (выемки) с учетом наличия местных материалов для укрепительных работ. При назначении конструкции укрепления следует руководствоваться положениями действующих документов [5, 6, 7] и положениями настоящего методического документа в части особенностей назначения и расчетного обоснования конструкций укрепления с применением геосот. Основные варианты конструктивных решений представлены на рисунках 3-6.

6.1.2 При назначении конструкции укрепления следует руководствоваться следующими общими положениями.

6.1.3 Конструктивное решение укрепления неподтопляемых откосов высотой до 3 м приведено на рисунке 3, а. При высоте откосов более 3 м рекомендуется выводить геосоты за бровку откоса для их крепления в пределах обочины (см. рисунок 3, б), чем также достигается одновременное укрепление прибровочной полосы обочины. Укрепление прибровочной и остановочной полос обочин в качестве самостоятельного решения целесообразно в случае наличия эрозионных деформаций обочин при выполнении ремонтных работ. Если предусматривается устройство кюветов, следует рассмотреть целесообразность одновременного их укрепления с укреплением откосов (см. рисунок 3, б). Параметры применяемых геосот могут быть уточнены с учетом расчета по приложению А, но не ниже параметров, приведенных в таблице 2.

6.1.4 В сложных грунтовых условиях, когда возможности создания надежного упора для геосот у подошвы откоса за счет ее заглубления ограничены, например, на участках распространения вечномерзлых грунтов и возможного подтопления насыпи в отдельные периоды года, к применению рекомендуются варианты конструктивных решений, приведенные на рисунке 4. При уровне подтопления менее 0,3 м применяют вариант 4,а при уровне подтопления более 0,3 м - вариант 4, б. Размеры геосот: высота не менее 100 мм (150 мм, если откос сложен мелкозернистыми одномерными песками), размер ячейки от 200 до 300 мм.

6.1.5 Варианты укрепления подтопляемых откосов представлены на рисунке 5. В этом случае обязательно создание надежного упора у подошвы насыпи и закрепление геосот в прибровочной зоне, а также устройство под геосотами защитной прослойки из нетканого геотекстильного материала. Дополнительным элементом крепления геосот может служить установка тросового крепления - полимерный трос пропускается через специально устраиваемые отверстия в стенках ячеек геосот (обычно расположенных по центру модуля) и поджимается дополнительными анкерами в ячейке к поверхности грунта откоса (обычно через 3-4 ячейки). Целесообразно применение комбинированного укрепления с разными материалами-заполнителями в зоне подтопления и над ней. В этом случае используют геосоты высотой от 150 до 200 мм с размерами ячейки от 200 до 260 мм. Ориентировочные условия применения конструкций укрепления указаны в таблице 3 (уточняются на основе гидравлических расчетов).

6.2 Дорожные одежды

6.2.1 Проектирование дорожных одежд выполняют в соответствии с положениями действующих документов технического регулирования, в частности норм [8] и методических рекомендаций [9], учитывая особенности создаваемого на основе геосот слоя дорожной одежды в соответствии с положениями настоящего методического документа.

6.2.2 При проектировании дорожных одежд, включающих создаваемые на основе геосот слои, следует руководствоваться следующими общими положениями:

6.2.3 Варианты конструкций дорожных одежд переходного типа приведены на рисунке 7. В этом случае композитный слой может выполнять функции покрытия с устройством поверхностной обработки или защитного слоя из втапливаемого щебня (см. рисунки 7, а, б, г), или иного защитного слоя. Учитывая, что определяющим расчетным критерием прочности часто оказывается сдвигоустойчивость песчаного дополнительного слоя основания, при технико-экономическом сравнении может оказаться целесообразным усиление дополнительного слоя основания (см. рисунок 7, в).

6.2.4 Варианты конструкций нежестких дорожных одежд капитального и облегченного типов приведены на рисунке 8. В этом случае композитный слой может выполнять функции несущего основания (см. рисунок 8, а), нижнего слоя несущего основания (см. рисунок 8, в - создание жесткого блочного слоя), дополнительного слоя основания или его части (см. рисунок 8, б - обязательно применение перфорированных геосот). Принятие конструктивного решения, приведенного на рисунке 8, б, целесообразно, если определяющим расчетным критерием является сдвигоустойчивость песчаного грунта дополнительного слоя основания.

6.2.5 Расчет нежестких дорожных одежд капитального и облегченного типов выполняют в соответствии с нормами [8] с учетом особенностей, изложенных в приложении Б. Расчет дорожных одежд переходного и низшего типов выполняют в соответствии с приложением В.

6.2.6 Варианты конструкций жестких дорожных одежд приведены на рисунке 9. Расчет по сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев (подраздел 3.35 методических рекомендаций [9]) выполняют с учетом положений пункта 6.2.5 настоящего методического документа.

6.3 Земляное полотно в сложных условиях строительства

6.3.1 Улучшенные характеристики композитных слоев, прежде всего повышенная их жесткость, могут быть использованы в условиях возможности возникновения больших по величине и неоднородных по площади деформаций дорожных конструкций. Возникновение таких деформаций характерно в случае возведения земляного полотна на участках распространения связных грунтов повышенной влажности, возведения насыпей на слабых основаниях и в районах распространения вечномерзлых грунтов.

6.3.2 Геосоты могут быть применены в сложных условиях возведения низких насыпей, насыпей в выемках, когда в их основаниях расположены грунты повышенной влажности. Помимо снижения неравномерности деформирования при заполнении геосот крупнофракционным дренирующим материалом (щебнем, гравием, песчано-гравийной смесью) создается капилляропрерывающий слой. В этом случае может быть использовано конструктивное решение, приведенное на рисунке 10, а (применение разделяющей прослойки из геотекстильного материала под геосотами обязательно), при этом рекомендуется использование геосот высотой от 150 до 200 мм с размером ячейки от 200 до 260 мм.

6.3.3 Основная цель применения геосот в условиях слабых оснований - армирование нижней части насыпи с повышением ее жесткости и устойчивости (повышением допустимой нагрузки на слабое основание). В этом случае решаются задачи расширения возможностей возведения насыпей на слабом основании без выторфовывания или с частичным выторфовыванием; снижения объемов земляных работ и неравномерности осадки; сокращения сроков до устройства покрытия. Основные конструктивные решения, представленные на рисунках 10б, в, включают.

6.3.4 При назначении конструктивных решений с применением геосот в насыпях на слабых грунтах рекомендуется руководствоваться следующими положениями.

6.3.5 Для обеспечения устойчивости откосов повышенной крутизны геосоты могут быть применены по схемам, приведенным на рисунке 11. Цель такого решения - обеспечение строительства в стесненных условиях, сокращение площади отводимых земель, объемов земляных работ. В этом случае композитный слой "дренирующий грунт + геосоты" обеспечивает устойчивость поверхностной зоны откоса в пределах ширины В или длины А модуля от поверхности откоса. Если общая устойчивость откоса не обеспечивается, используют конструктивное решение по схеме, приведенной на рисунке 11, б (дополнительное применение армирующих прослоек из тканого геотекстильного материала, армирующих материалов сетчатой структуры).

6.3.6 Ячейки геосот заполняются несвязным дренирующим материалом. Ближайшие к поверхности откоса ячейки могут быть заполнены растительным грунтом, крупнофракционными материалами, материалами и грунтами, укрепленными вяжущими. Применяют геосоты высотой 200 мм размером ячейки от 200 до 260 мм с прочностью шва от 12 кН/м (условная прочность шва не менее 70 кН/м). Расчетное обоснование решений по повышению общей устойчивости откосов при их крутизне до 70° может базироваться в этом случае на положениях раздела 11 рекомендаций [7] или пособия [11]. Устройство армогрунтовых конструкций с откосами крутизной выше 70° требует отдельной регламентации с оценкой внешней и внутренней устойчивости. 

6.3.7 Назначение и расчетное обоснование конструктивно-технологических решений, предусматривающих использование геосот в условиях слабых оснований, при возведении откосов повышенной крутизны, а также при строительстве в районах распространения вечномерзлых грунтов, рекомендуется выполнять в рамках работ по индивидуальному проектированию с научным сопровождением.

6.4 Сооружения поверхностного водоотвода

6.4.1 Цель применения геосот - защита поверхности водоотводных канав (кюветов), русел у водопропускных труб от размыва. Решаемые с помощью геосот задачи: замена традиционных типов укреплений или использование в сочетании с ними для повышения надежности укрепления; повышение технологичности при строительстве.

6.4.2 Конструктивные решения назначают в зависимости от грунтово-гидрологических условий в соответствии с действующими документами и учетом следующих положений:


7 Технология производства работ

7.1 Особенности производства работ

7.1.1 При применении геосот особенности выполнения работ связаны с подготовкой основания под их укладку, установкой геосот, заполнением ячеек, формированием композитного слоя.

7.1.2 Поверхность основания перед укладкой геосот должна быть выровнена и уплотнена. При необходимости устраивают разделяющую прослойку из нетканого геотекстильного материала в соответствии с рекомендациями [7] и учетом положений подраздела 5.3, раздела 6. При укреплении откосов создают требуемые проектным решением условия для крепления концевых частей модуля геосот у подошвы (доуплотнение грунта основания земляного полотна у подошвы, создание упора у подошвы при необходимости) и бровки откоса (выравнивание и уплотнение грунта в прибровочной зоне обочины, создание ровика в этой зоне при необходимости).

7.1.3 Перед установкой геосот выполняют разметку границ укладываемых модулей с учетом паспортных данных по геометрическим размерам модуля и принятому направлению его укладки, фиксируют углы модуля. Как правило, растяжение модуля (в направлении длины) при укладке на откосе выполняют от бровки к его подошве, при устройстве дорожной одежды - вдоль оси насыпи.

7.1.4 Для установки и крепления геосот к основанию используют анкеры из арматуры или специальные, в том числе пластиковые. При укреплении откосов монтажные анкеры одновременно выполняют функции несущих, противодействующих сдвиговым деформациям, в необходимых случаях предусматривается установка дополнительных несущих анкеров. Рекомендуемое стандартное размещение и параметры анкеров представлены на рисунке 13 и в таблице 4.

7.1.5 При укреплении откосов выполняют (с учетом проведенной разметки границ) забивку анкеров, располагаемых по ширине модуля в его начале и конце с недозаглублением на 15-20 см. Крайние ячейки начала модуля надевают на анкеры и окончательно их забивают. Растягивают модуль и надевают крайние ячейки конца модуля на анкеры, окончательно их забивают. Устанавливают анкеры в крайние ячейки по длине модуля с недозаглублением на 15-20 см. Остальные анкеры - равномерно по всей площади модуля. Аналогичным образом устанавливают смежный модуль, после чего окончательно забивают анкеры на границе модулей, объединяя их смежные ячейки. Окончательное скрепление смежных модулей выполняют с помощью степлера в каждой ячейке в нескольких местах по ее высоте через 2,5 см. Если предусмотрено дополнительное крепление с помощью тросов, перед началом растяжения геосот через отверстия в их стенках протягивают полимерные тросы, после чего растягивают геосоты, крепят анкерами, а трос через 3-4 ячейки поджимают к основанию анкерами.