Ярославская область
 Москва +7 (499) 705-88-11
Специалистам >> Проектировщикам >> ОДМ 218.5.002-2008

ОДМ 218.5.002-2008 Рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов

ОДМ 218.3.032-2013

ОДМ 218.5.002-2008

     
     
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПОЛИМЕРНЫХ ГЕОСЕТОК (ГЕОРЕШЕТОК) ДЛЯ УСИЛЕНИЯ СЛОЕВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ИЗ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

1 Область применения

Настоящие Рекомендации предназначены для нормирования применения полимерных геосеток (георешеток) для усиления несущих оснований нежестких дорожных одежд автомобильных дорог общего пользования или переходного типа покрытий, устраиваемых из необработанных зернистых материалов. Они могут быть также использованы при регламентации усиления дорожных одежд других объектов транспортного строительства, в частности, городских дорог, автомобильных дорог промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временных автомобильных дорог, подъездных путей, площадок для остановки и стоянки автомобилей и т.д.

Рекомендации дополняют положения действующих документов, касающихся проектирования нежестких дорожных одежд (ОДН 218.046-01) и применения геосинтетических материалов (2.16), в части нормирования применения геосеток (георешеток) для усиления дорожных одежд. ОДМ рекомендуется использовать при:

Рекомендации содержат методику проектирования армированных дорожных одежд и технологию производства работ. Применение армирования слоев дорожных одежд из зернистых материалов позволяет продлить сроки службы, повысить эксплуатационную надежность дорожных конструкций, уменьшить толщины слоев дорожной одежды.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие нормативно-технические документы:

2.1 ГОСТ Р 50275-92 Материалы геотекстильные. Методы отбора проб.

2.2 ГОСТ Р 50277-92 Материалы геотекстильные. Метод определения поверхностной плотности.

2.3 ГОСТ 9.049-91 Единая система защиты от старения. Материалы полимерные и их компоненты. Методы лабораторных испытаний к воздействию плесневых грибов.

2.4 ГОСТ 2678-94 Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний.

2.5 ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.

2.6 ГОСТ 12020-72 Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред.

2.7 ГОСТ 25607-94 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия.

2.8 СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги.

2.9 СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги.

2.10 СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1.

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

2.12 ВСН 8-89 Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог.

2.13 ВСН 19-89 Правила приемки работ при строительстве и ремонте автомобильных дорог.

2.14 ВСН 37-84 Инструкция по организации движения и ограждению мест производства работ.

2.15 ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд.

2.16 Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог (взамен ВСН 49-86). ФГУП "Информавтодор", - М., 2003.

2.17 Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных материалов. СоюздорНИИ. - М., 1999.

3 Определения

В настоящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 Термины, определяющие вид материала:

георешетка: плоский полимерный материал жесткой сетчатой структуры, жестко скрепленный в узлах с образованием ячеек размерами, большими, чем размеры ребер (выделяется также по параметрам "относительный показатель деформативности в плоскости георешетки" и "относительная прочность узлов" - таблица 5.1 и Приложение Б.2);

геосетка: плоский полимерный материал, состоящий из параллельных рядов ребер, перекрытых и сплетенных, как правило, элементами той же структуры под различными углами с образованием эластичной сетчатой структуры (выделяется также по параметрам "относительный показатель деформативности в плоскости георешетки" и "относительная прочность узлов" - таблица 5.1 и Приложение Б.2);

геосетка (георешетка) одноосноориентированная: геосетка (георешетка), имеющая повышенные показатели механических свойств в одном направлении - продольном (направлении раскатки рулона);

геосетка (георешетка) двухосноориентированная: геосетка (георешетка), имеющая близкие (отличающиеся не более чем на 20%) механические свойства в продольном и поперечном направлениях;

ребра геосетки (георешетки): основные элементы геосетки (георешетки) в виде плоских пластин, объединяемых в узлах с образованием ячеек;

узлы геосетки (георешетки): места объединения ребер, имеющие (для георешеток) повышенную по отношению к ребрам толщину;

ориентирование: технологический процесс, позволяющий повысить механические свойства полимера;

экструзия: процесс плавления и выдавливания под давлением термопластического полимера с рядом добавок со специальными функциями;

геокомпозит: многослойный материал из скрепленных в плоскости слоев (не менее двух слоев) геосетки (георешетки) и нетканого материала.

3.2 Термины и условные обозначения, определяющие геометрические параметры геосеток (георешеток) - см. также п.Г.1 Приложения Г

3.3 Термины и условные обозначения, определяющие основные механические свойства геосеток (георешеток):

3.4 Термины и условные обозначения, определяющие дополнительные механические свойства геосеток (георешеток), не регламентируемые требованиями раздела 5 (определяются по методике Приложения Б.1)

3.5 Термины, определяющие отдельные показатели геосеток (георешеток), не упомянутые в п.п.2.2, 2.3.

4 Общие положения

4.1 Введение в конструкцию дорожной одежды георешетки (геосетки) позволяет усилить дорожную одежду и предупредить взаимопроникновение материалов контактирующих слоев. Усиление достигается благодаря совместной работе георешетки (геосетки) с зернистым материалом основания (покрытия переходного типа), приводящей к блокировке (ограничению перемещений) отдельных зерен этого материала в ячейках геосетки (георешетки). Образованный композитный слой "зернистый материал + георешетка" обладает лучшими механическими свойствами, прежде всего, повышенной устойчивостью к воздействию динамических нагрузок.

4.2 С позиций критериев расчета на прочность ОДН 218.046-01 наибольшее влияние образование композитного слоя (армирование) оказывает на величину активных напряжений сдвига, возникающих в грунтовом слое, расположенном непосредственно под композитным слоем основания.

4.3 Область рационального использования георешеток (геосеток) с учетом положений п.п.4.1, 4.2:

4.4 Выбор армирующего материала и получаемый в результате армирования эффект зависит от свойств армирующего материала и материала основания. Они должны отвечать требованиям раздела 5 настоящих Рекомендаций.

4.5 Проектирование нежестких дорожных одежд постоянных автомобильных дорог с армированными основаниями выполняют в соответствии с разделом 6. Применяемый при проектировании полуэмпирический метод расчета справедлив при следующих условиях:

4.6 Проектирование дорожных одежд временных дорог может выполняться в соответствии с Приложением А.

4.7 Получаемый в результате армирования оснований (покрытий переходного типа) эффект выражается в:

4.8 Выбор конструкций дорожных одежд выполняют на основе технико-экономического сопоставления вариантов. При этом следует учитывать возникающий в сопоставлении с традиционными решениями технический эффект, связанный с повышением надежности дорожных конструкций, качества строительства, долговечности, что не всегда может быть точно оценено количественно. При строительстве и ремонте автомобильных дорог, особенно высоких технических категорий, а также в сложных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условиях, наличие такого эффекта при его надлежащем техническом обосновании может оказаться более существенным с точки зрения работоспособности, транспортно-эксплуатационных качеств дорожной конструкции, чем получение единовременной экономии средств по другим из сопоставляемых вариантов.

4.9 Отдельные положения настоящих Рекомендаций могут уточняться на основе опыта строительства, новых данных исследований, обобщенных применительно к конкретным разновидностям и маркам армирующих материалов в соответствующих технических документах, утвержденных в установленном порядке.

5 Требования к материалам

5.1 Дополнительные требования к материалам дорожных одежд не предъявляются, однако рекомендуется соблюдать определенные соотношения между крупностью зерен материала армируемого основания и размером ячеек георешеток (геосеток), обеспечивающие совместность их работы.

5.2 При армировании оснований георешетками (геосетками) с размерами ячейки в пределах 33ОДМ 218.5.002-2008 Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов41 мм допустимо применение в качестве материала оснований фракционированного щебня по ГОСТ 8267 фракций 20-40 мм, 40-70 (80) мм или готовых щебеночно-песчаных, гравийно-песчаных и щебеночно-гравийно-песчаных смесей С4 и С5 по ГОСТ 25607.

5.3 Применяемые для армирования дорожных одежд постоянных автомобильных дорог георешетки (геосетки) должны отвечать требованиям по наличию технической документации (п.5.4) и параметрам, определяющим технологичность применения (п.5.5), долговечность (п.5.6), возможность применения (п.5.7) и эффективность применения (п.5.8). Перечень и общая характеристика параметров по п.п.5.5-5.8 представлены в таблице 5.1.5.4 Применение армирующих материалов возможно при наличии:

5.4.1 Стандартов организаций на армирующий материал, содержащих область применения, нормативные ссылки, термины и определения (рекомендуется придерживаться терминологии, представленной в разделе 3), технические требования (рекомендуется характеризовать все параметры по п.п.5.5-5.8, в том числе не определяемые при текущем контроле производителем), требования безопасности, охраны окружающей среды, правила приемки, методы контроля (рекомендуется применение методов контроля по таблице 5.1), правила транспортирования и хранения (рекомендуется учитывать положения п.5.6), указания по эксплуатации, гарантии изготовителя;

5.4.2 Документов, регламентирующих область применения материала конкретной марки, составляемых на основе оценки параметров свойств по п.п.5.5-5.8, разработанных или согласованных организациями, представляющими отрасль потребителя (заключения, рекомендации по применению и др.);

5.4.3 Сертификатов соответствия, выданных с учетом положений документов по п.5.4.2 и протоколов испытаний организаций, представляющих отрасль потребителя.

5.5 Форма поставки армирующих материалов должна обеспечивать возможность немеханизированной их укладки на объекте строительства и отсутствие или минимальный перерасход материалов. Возможность соблюдения этого условия обеспечивается регламентацией параметров по п.п.2.1, 2.2 таблицы 5.1.

5.6 Применяемые в дорожных конструкциях постоянных автомобильных дорог армирующие материалы должны иметь срок службы, превышающий срок службы дорожных одежд. Возможность соблюдения этого условия косвенно обеспечивается регламентацией параметров по п.п.1.1, 1.2, 1.3 таблицы 5.1, а также учетом положений п.5.7.

5.7 Возможность применения армирующих материалов определяется их сохранностью при укладке на контакте зернистый материал - грунт при воздействии нагрузок от занятой на строительстве техники (стойкостью к технологическим воздействиям, которые обычно превышают эксплуатационные). Соблюдение этого условия обеспечивается регламентацией параметров по п.п.1.5, 3.1, 3.3.

5.8 Эффективность применения определяется показателями, характеризующими деформативность армирующих материалов (п.п.3.3, 3.4, 3.6 таблицы 5.1) и структурные особенности (п.п.2.3, 3.5 таблицы 5.1). Регламентация этих параметров выполнена в таблице 5.1 в минимальной степени, поскольку выбор армирующего материала определяется эффектом применения в конкретном проектном решении (раздел 6 Рекомендаций).

5.9 При проектировании армированных дорожных одежд рекомендуется использовать значения показателей механических свойств, представленные в Приложении Г или документах по п.п.5.4.1, 5.4.2.

6 Методика проектирования

6.1 Конструктивные решения. Армирование применяют при новом строительстве и в случаях, когда предусмотрена замена существующей дорожной одежды (рисунок 6.1, а), а также на участках уширения автомобильных дорог (рисунок 6.1, б). Георешетку (геосетку) располагают на контакте между несущим слоем основания из необработанных зернистых материалов и песчаным дополнительным слоем основания или грунтом земляного полотна при его отсутствии в дорожных одеждах с усовершенствованными типами покрытия (рисунок 6.1, в). Для дорожных одежд с переходным типом покрытия георешетку (геосетку) располагают под покрытием из зернистых материалов (рисунок 6.1, г).

6.2 Методика расчета

6.2.1 Расчет армированных дорожных одежд выполняют по ОДН 218.046-01 с введением коэффициентов усиления, зависящих от деформативных свойств георешеток, толщин слоев, механических свойств материалов дорожных одежд и грунтов рабочего слоя земляного полотна. Приводимые коэффициенты усиления справедливы для материалов, отвечающих требованиям п.4.5 и раздела 5.

6.2.2 Коэффициенты усиления вводятся при расчете дорожных одежд по критерию упругого прогиба (п.п.6.2.3, 6.2.6), критерию сдвигоустойчивости грунта, подстилающего зернистое основание (п.п.6.2.4, 6.2.7), и критерию сопротивления материалов монолитных слоев возникающим в них растягивающим напряжениям (п.6.2.5).

6.2.3 Расчет армированных дорожных одежд капитального и облегченного типов по допускаемому упругому прогибу (расчетная схема по рисунку 6.2).

6.2.4 Расчет по условию сдвигоустойчивости грунта, подстилающего композитный слой "зернистый материал + георешетка".

6.2.5. Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе (обозначения - по ОДН 218.046-01).

6.2.6 Расчет армированных дорожных одежд переходного и низшего типов по допускаемому упругому прогибу.

6.2.7 Расчет по условию сдвигоустойчивости грунта, подстилающего композитный слой "зернистый материал + георешетка".

6.2.8 Оценка срока службы армированных дорожных одежд. Расчеты по п.п.6.2.3, 6.2.6 приводят к снижению толщин слоев дорожной одежды или к увеличению срока ее службы. При сохранении толщин слоев армированной дорожной одежды без изменения при выполнении условия прочности по сопротивлению материалов монолитных конструктивных слоев возникающим в них растягивающим напряжениям при изгибе, соответствующий увеличенный срок службы может быть определен по зависимости

6.2.9 Общий порядок расчета может быть принят в соответствии с примером расчета, представленным в Приложении В.

7 Особенности технологии производства работ

7.1 Технология и организация строительного процесса при применении армирования, включая подготовку объекта, схему организации рабочей зоны в период производства работ, организацию труда, контроль качества и техники безопасности, подчиняются общим правилам при производстве земляных работ и работ по устройству дорожной одежды. При производстве работ следует руководствоваться требованиями СНиП 2.05.02-85*, СНиП 3.06.03-85, СНиП 12-03-2001, СНиП 12-04-2002, ВСН 8-89, ВСН 19-89, ВСН 37-84, а также положениями Рекомендаций (п.п.2.16, 2.17).

7.2 Особенности технологии производства работ связаны с введением дополнительной операции по укладке георешетки (геосетки) и введением дополнительных требований к выполнению работ по устройству слоя основания, расположенного непосредственно над георешеткой. Общая технологическая схема производства работ представлена на рисунке 

7.3 Укладку георешетки выполняют на выровненном и уплотненном грунтовом основании (песчаном дополнительном слое основания) путем раскатки рулона с периодическим (через 10-15 м) выравниванием полотна и легким его натяжением без образования складок (рисунок 7.2, а). Как правило, крепления георешетки к нижележащему слою не требуется и нежелательно, поскольку препятствует натяжению полотна при образовании "волны" в процессе отсыпки вышележащего слоя (рисунок 7.2, г, п.7.4).

7.4 Отсыпку на уложенную георешетку крупнофракционного материала основания выполняют по способу "от себя" (рисунок 7.2, б, в). Основные условия устройства слоя основания - недопущение заезда построечного транспорта на открытую поверхность полотна, постепенное разравнивание отсыпанного материала основания за несколько проходов с последовательной надвижкой материала основания на георешетку. При образовании волны (рисунок 7.2, г) следует выполнять натяжение геосетки (георешетки). В процессе надвижки рекомендуется по возможности соблюдать минимальное расстояние по потоку между операциями по устройству слоя основания и раскатке рулонов (но не ближе 20 м) для обеспечения больших возможностей по натяжению геосетки (георешетки). Материал основания должен быть отсыпан на георешетку в течение рабочей смены.

7.5 При выполнении работ по п.п.7.3, 7.4 визуально оценивается качество укладываемых полотен. Фиксируются дефекты внешнего вида (разрывы, вырывы, другие нарушения сплошности ребер и узлов, перекос ячеек, наличие включений, загрязнений, наличие перегибов или следов перегибов на ребрах, ровность кромок). Также фиксируется величина перекрытия смежных полотен по ширине и длине, длина материала в рулоне и ширина, их соответствие документации (маркировке на рулонах, данным паспорта на партию материала). По результатам контроля составляется акт на скрытые работы.