Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве одм

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Рекомендации по выбору и контролю качества геосинтетических материалов, применяемых в дорожном строительстве

1 РАЗРАБОТАН: Обществом ограниченной ответственности «Мегатех инжиниринг» совместно с Автономной Некоммерческой Организацией «Научно-исследовательский институт транспортно-строительного комплекса» (АНО «НИИ ТСК») и Обществом ограниченной ответственностью «Роспромтекс инжиниринг»

2 ВНЕСЕН: Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог, Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства Министерства Транспорта РФ

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ содержит положения по выбору и контролю качества геосинтетических материалов, используемых в дорожном строительстве.

1.2 Настоящий методический документ применим к геосинтетическим материалам, используемым в дорожном строительстве, геотекстильным, геопластмассовым и геокомпозитам, и предназначен для использования предприятиями, осуществляющими строительство и ремонт автодорог, промышленными предприятиями, проектными, научно-исследовательскими, учебными институтами дорожной отрасли.

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями:

идентификация единицы: Информация, например, номер, который присваивается по порядку каждой единице продукции в процессе или по окончании производства, устанавливается производителем. Этот идентификационный номер включает обозначение места и даты производства.

контрольная партия изделий: количество одного вида продукта, которое рассматривается в качестве одной составляющей целой единицы для отбора проб для испытаний, например, полная площадь укладки на одной строительной площадке.

контрольная поставка: количество одного продукта, которое в определенный период времени было поставлено на строительную площадку и может рассматриваться в качестве контрольной партии. Каждая контрольная поставка должна испытываться в отдельности.

название продукта: название, которое присвоено определенному продукту или линейке продуктов. Иногда обозначается в качестве «названия торговой марки».

поставщик: персона или организация, у которой приобретаются геосинтетические материалы. Поставщик, который не является производителем, принимает и гарантирует полную юридическую ответственность за производителя.

проба (sample): количество материала, качественно представляющее партию продукции на объекте, результаты испытания которой распространяются на всю партию.

результат испытаний (test result): среднее значение результатов экспериментов, которые относятся к одной пробе.

вид материала: материал, определенный конкретной технологией, обуславливающей существенные особенности строения.

серия изделий (product line): однородная продукция, однородные материалы, обладающие общим признаком, свойствами, качествами, показателями, однозначной идентификацией.

экспериментальная проба (specimen): часть пробы, которая берется для одного отдельного испытания.

Термины, относящиеся к определению геосинтетических материалов в соответствии с ГОСТ Р 55028.

3.2 В настоящем методическом документе применяются следующие обозначения:

4 Общие положения

4.1 Рекомендации по выбору и контролю качества геосинтетических материалов позволяют сделать обоснованный выбор геосинтетических материалов, применяемых для ремонта, строительства и реконструкции автодорог.

4.2 Область, эффективность и целесообразность применения геосинтетических материалов определяются их свойствами и характеристиками, которые зависят от состава исходного сырья, технологии производства, структуры материала.

5 Выбор геосинтетического материала в зависимости от функции применения

5.1 Алгоритм выбора геосинтетических материалов

5.1.1 Последовательность выбора геосинтетического материала осуществляется в соответствующем порядке, приведенном на рисунке 5.1, в несколько этапов.

5.1.1.1 Уточнение области применения, определение конструктивного элемента в дорожной одежде и земляном полотне. Обоснование применения.

5.1.1.2 Определение выполняемых геосинтетическим материалом функций в дорожной конструкции. Обоснование технического и экономического эффекта от применения.

5.1.1.3 Определение применяемых строительных материалов. Выбирается вид геосинтетического материала, применяемого в зависимости от выполняемой функции и условий взаимодействия с различными строительными материалами.

Например, для работы в конструкции с зернистыми фракционными материалами применяются георешетки с размером ячейки 25-40 мм, в зависимости от выполняемых фракций. Размер ячеек при армировании слоев асфальтобетона должен соблюдать требования формулы:

5.1.1.4 Определение условий района строительства, то есть комплекса погодно-климатических, инженерно-геологических (включая геоморфологические), гидрологических и геокриологических показателей и характеристик. Выбирается геосинтетический материал и вид исходного сырья по устойчивости к температурным воздействиям, уровням РН и биологической устойчивости.

5.1.1.5 Определение необходимых физико-механических характеристик геосинтетического материала производится на основании инженерных расчетов дорожных конструкций.

5.1.2 Современные геосинтетические материалы по способу производства и применения различных добавок и пропиток значительно расширяют традиционные области и условия применения. Для определения возможности применения геосинтетического материала должны быть использованы данные результатов испытаний, подтвержденные в специализированной лаборатории на соответствующие показатели, указанные в таблицах 6.5-6.7.

5.1.3 В зависимости от прогнозируемого срока службы дорожной конструкций в инженерных расчетах с геосинтетическими материалами необходимо учесть поправочные коэффициенты запаса. При отсутствии подтвержденных специализированной лабораторией коэффициентов рекомендуется воспользоваться данными таблицы 6.11.

5.2 Виды и функции геосинтетических материалов

5.2.1 Геосинтетические материалы в дорожных конструкциях выполняют различные функции, в том числе и их комбинации.

5.2.2 Основными функциями применения геотекстильных материалов в строительстве дорог могут быть следующие: армирование (А); разделение (Р); фильтрация (Ф); дренирование (Д); борьба с эрозией (Э); гидроизоляция (Г).

5.2.3 Комбинированными функциями применения геотекстильных материалов в строительстве дорог могут быть следующие: армирование и разделение (А+Р), фильтрация и армирование (Ф+А); фильтрация и разделение (Ф+Р); фильтрация, армирование и разделение (Ф+А+Р) и др. Комбинированные функции выполняются одним видом геосинтетического материала, например, функция А+Р слоев основания дорожной одежды выполняется георешеткой пластмассовой экструдированной (ГРТ-ПЭ).

5.3 Выбор геосинтетического материала для дорожной конструкции в зависимости от выполняемой функции

Источник

Применение геосинтетических материалов в дорожном строительстве одм

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

1 РАЗРАБОТАН: ООО «Инновационный технический центр».

2 ВНЕСЕН: Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования Федерального дорожного агентства.

5 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

Раздел 1. Общие положения

Раздел 2. Нормативные ссылки

В настоящих Рекомендациях использованы ссылки на следующие документы:

а) ГОСТ Р 50275-92 Материалы геотекстильные. Метод отбора проб.

б) ГОСТ Р 50276-92 Материалы геотекстильные. Метод определения толщины при определенных давлениях.

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

г) ГОСТ 3811-72 Материалы текстильные. Ткани, нетканые полотна и штучные изделия. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностной плотностей.

д) ГОСТ 6943.0-93 Стекловолокно. Правила приемки.

е) ГОСТ 6943.10-79 Материалы текстильные стеклянные. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

ж) ГОСТ 6943.16-94 Стекловолокно. Ткани. Нетканые материалы. Методы определения массы на единицу площади.

з) ГОСТ 6943.17-94 Стекловолокно. Ткани. Нетканые материалы. Метод определения ширины и длины.

и) ГОСТ 9.060-75 Единая система защиты от коррозии и старения. Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению.

к) ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

л) ГОСТ 15902.3-79 Полотна нетканые. Методы определения прочности.

Раздел 3. Термины, определения и обозначения

Раздел 4. Обозначения и сокращения

В настоящих Рекомендациях применены следующие обозначения и сокращения:

— поверхностная плотность или масса 1 м полотна, г/м (ГОСТ Р 50277, ГОСТ 6943.16)*.

Раздел 5. Общие положения

а) Настоящие Рекомендации предназначены для нормативного обеспечения применения геосинтетических материалов (ГМ) при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог общего пользования. Они могут быть также использованы при назначении конструктивно-технологических решений по другим объектам транспортного строительства, в частности, автомобильным дорогам промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временным автомобильным дорогам, подъездным путям, площадкам для остановки и стоянки автомобилей и т.д. Положения разделов 6, 7 Рекомендаций должны быть учтены также производителями ГМ.

в) Рекомендации направлены на решение задач:

— назначения оптимальных конструктивных решений при создании дополнительных слоев (прослоек) из геосинтетических материалов различного назначения в основании земляного полотна, в земляном полотне, на откосах, в дорожной одежде, а также в дренажных устройствах и сооружениях поверхностного водоотвода;

— назначения оптимальной технологии производства работ;

— обоснованного выбора конкретного геосинтетического материала.

д) Эффективность конструктивно-технологических решений с созданием дополнительных слоев (прослоек) на основе ГМ определяется возможностью выполнения ими избирательно или в комплексе следующих функций:

Оснований дорожных одежд

Оснований и откосов насыпей

От взаимопроникания материалов контактирующих слоев

На период строительства и эксплуатации (разделительные прослойки) или строительства (технологические прослойки)

е) Эффективность и возможность выполнения ГМ своих функций определяется их видом и показателями свойств. Выбор конкретной марки ГМ из числа возможных при реализации принятого конструктивно-технологического решения выполняют на основе сопоставления показателей свойств и стоимости различных марок ГМ. Перечень показателей свойств ГМ, методики их определения могут быть уточнены по отношению к приведенным в п.6 при введении соответствующих государственных стандартов.

ж) Помимо показателей свойств, определяемых и контролируемых производителем ГМ в соответствии с действующими государственными стандартами, настоящие Рекомендации вводят дополнительно показатели свойств, требуемые для полной характеристики ГМ, предназначенных для применения в транспортном строительстве. Их определение является обязательным при постановке продукции на производство. Показатели свойств ГМ, определяемые при контроле качества, дифференцированы в зависимости от вида контроля.

и) Назначение конструктивно-технологических решений дорожных конструкций с дополнительными слоями (прослойками) из ГМ выполняют в соответствии с действующими нормативными документами и положениями настоящих Рекомендаций, дополняющих эти документы с учетом особенностей таких прослоек. Выбор решения 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, реконструкции 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.

к) Общая характеристика основных из рассматриваемых в настоящих Рекомендациях областей применения ГМ в части получаемого эффекта, схемы применения, основных функций ГМ представлена в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Основные функции ГМ

Активная зона земляного полотна

Сокращение объемов используемых дренирующих грунтов, повышение сроков службы и эксплуатационной надежности дорог

Усиление грунта, в том числе за счет снижения бокового распора (обойма), предотвращение заиления дренирующего слоя, повышение эффективности дренирования

Повышение эксплуатационных характеристик и сроков службы, сокращение расходов традиционных материалов

Усиление конструкции укрепления, замедление водной эрозии обочины и откоса, повышение прочности земляного полотна за счет снижения притока поверхностных вод

Земляное полотно постоянных дорог в сложных грунтовых условиях (слабые основания)

Сокращение сроков до устройства покрытия, повышение эксплуата-
ционной надежности, сокращение потерь традиционных материа-
лов, улучшение условий производства работ, сокращение объемов привозных грунтов

Ускорение консолидации основания насыпи за счет улучшения условий отвода воды, сохранение механических свойств материалов за счет предотвращения взаимопроникания грунта насыпи и материалов основания, усиление основания, откосов

Увеличение сроков службы, транспортно-эксплуата-
ционных качеств покрытий

Армирование (геосетки) или защита от появления отраженных трещин (нетканые ГМ)

Нижние слои дорожных одежд

Сокращение объемов материалов, используемых в нижних слоях дорожных одежд, повышение эксплуатационной надежности и сроков службы дорог

Усиление дорожной одежды, сохранение свойств материалов слоев за счет снижения степени их взаимопроникания при строительстве и эксплуатации дорог

Общая устойчивость откосов

Повышение общей устойчивости, сокращение объемов земляных работ, площади отводимых земель

Местная устойчивость откосов

Сокращение объемов применяемых материалов, повышение эксплуата-
ционной надежности и сроков службы конструк-
ции защиты откосов

Замена (защита) обратного фильтра, снижение напора выклинивающихся грунтовых вод, предотвращение эрозии откоса

Дренирование грунтов, дренажные устройства

Дренирование нижней части земляного полотна из грунтов повышенной влажности

Сокращение сроков до устройства покрытия, объемов традиционных материалов и привозных грунтов, улучшение условий производства работ

Ускорение консолидации земляного полота за счет улучшения условий отвода воды, защита песчаных прослоек

Сокращение объемов применяемых традиционных материалов, повышение сроков службы дренажных устройств

Фильтр, повышение эффективности дренирования

Сокращение объемов применяемых традиционных материалов, повышение эксплуатационной надежности сооружений поверхностного водоотвода

Защита, гидроизоляция поверхности грунта (кюветы, канавы, русла у оголовков труб)

Повышение эксплуатационных качеств дороги, сокращение объемов применяемых традиционных материалов, улучшение условий производства работ, увеличение сроков службы, обеспечение проезда на период строительства

Усиление основания, предотвращение взаимопроникновения грунта насыпи и основания

Раздел 6. Классификация и основные свойства геосинтетических материалов

а) Геосинтетические материалы представляют собой класс строительных материалов, различающихся по структуре, технологии производства, показателям свойств, составу сырья. Их объединяет удобная форма поставки (рулоны, блоки, плиты), возможность обеспечения высокого качества ГМ в условиях заводского изготовления, то есть возможность создания дополнительных слоев (прослоек) гарантированного качества при минимальных трудозатратах на месте производства работ и минимальных относительных транспортных расходах. Их назначение, области применения, выполняемые функции различаются. Для упрощения возможного предварительного выбора ГМ на рисунке 6.1 представлена классификация геосинтетических материалов по структуре-технологии производства, достаточная для регламентации их применения в названной области (раздел 5 настоящих Рекомендаций).

б) Область, эффективность и целесообразность применения синтетических рулонных материалов определяются их свойствами, которые зависят от состава сырья, технологии производства и структуры.

Снижение прочности до 30% при увлажнении

Стойкость к действию кислотных и щелочных сред, возможных в условиях эксплуатации концентраций

Снижение прочности в щелочной среде с рН 9

Дополнительное снижение прочности при рН среды менее 5,5

Механические свойства волокон

Низкая длительная прочность

ж) Пространственные георешетки имеют сотовую структуру при размере ячеек в плане от 200 до 400 мм и высоте от 50 до 200 мм. Они поставляются в блоках в сложенном виде, в разложенном виде размеры в плане обычно 2,5х(6-15) м. Применяются для укрепления откосов в сочетании с различным заполнением ячеек, армирования нижних слоев дорожных одежд, насыпей. Стенки ячеек могут иметь рифление, отверстия по отдельным стенкам для пропуска полимерных тросов с последующим созданием анкерного удерживающего крепления на поверхности откоса и для пропуска воды.

и) Геокомпозиты из нетканого геотекстильного полотна и объединенной с ним геосетки из стекло- или базальтового волокна применяются для армирования покрытий (армогеокомпозиты). Наличие нетканого полотна обеспечивает лучшие условия по контакту с материалами окружающих слоев и лучшее выполнение функций по исключению (снижению) процесса проявления «отраженных» трещин, наличие геосетки обеспечивает армирование вышележащего слоя асфальтобетонного покрытия.

Раздел 7. Рекомендации к характеристикам геосинтетическнх материалов

— возможности выбора ГМ;

— возможности назначения расчетных параметров свойств ГМ на основе исходных значений;

— возможности применения той или иной технологии производства работ в период строительства.

В зависимости от перечисленных факторов рекомендуется выделить основные и дополнительные показатели свойств, нормировать их минимальные значения (раздел 7б), и используемые методики выполнения измерений для их определения (раздел 7в).

— при введении ограничений по применению в соответствии с разделом 5 настоящих Рекомендаций, что рекомендуется отразить в соответствующих документах на ГМ. В этом случае изменение прочности ГМ в процессе эксплуатации за период Т (лет) в средних грунтовых условиях может быть ориентировочно оценено путем умножения начального его значения на поправочный коэффициент, принимаемый по таблице п.3.1 приложения 3 или рассчитываемый по формуле (7.1):

Источник