Укрепление песчаных откосов насыпи

Методические рекомендации . Методические рекомендации по выбору конструкций укрепления конусов и откосов земляного полотна, технологии и механизации укрепительных работ

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ВЫБОРУ КОНСТРУКЦИЙ УКРЕПЛЕНИЯ
КОНУСОВ И ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА.
ТЕХНОЛОГИИ И МЕХАНИЗАЦИИ
УКРЕПИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Одобрены Минтрансстроем

Москва 1981

Приведены основные конструкции укрепления конусов и откосов на автомобильных и железных дорогах, определены области их применения; предложены рациональные технологические схемы устройства конструкций укрепления; разработаны основные схемы работы и указаны необходимые и специальные машины, включаемые в комплект.

Настоящие «Методические рекомендации» разработаны на основе анализа проектных данных, результатов обследования состояния различных конструкций укрепления и обобщения опыта по технологии и механизации укрепления конусов и откосов земляного полотна.

Предисловие

Автомобильные дороги в пересеченной местности часто проходят в насыпях и выемках. В зависимости от дорожно-климатической зоны, в которой строится дорога, степени пересеченности местности и категории дороги площадь поверхности откосов может составлять от 180 до 3200 тыс. м2 на 100 км трассы.

Для защиты поверхности откосов от нарушений местной устойчивости разработано более 20 видов конструкций укрепления, часть которых выполняют вручную (одерновка и т.п.). Общая тенденция проектных и строительных организаций — применять конструкции укрепления индустриального типа или конструкции, позволяющие механизировать процесс укрепительных работ.

Союздорнии провел анализ существующей технологии и обобщение опыта механизации укрепления конусов и откосов земляного полотна с целью выявить наиболее рациональные конструкции укрепления, предотвращающие практически любые нарушения местной устойчивости поверхности.

Настоящие «Методические рекомендации» можно использовать при проектировании и строительстве автомобильных дорог в сложных инженерно-геологических условиях, в частности, в условиях БАМа.

«Методические рекомендации» разработали инженеры И. А. Режко, Ю. М. Львович (Союздорнии), Б. Ф. Перевозников (Союздорпроект), Ж. А. Петрова (ЦНИИС).

1. Общие положения

1.1. Настоящими «Методическими рекомендациями» следует руководствоваться при выборе рациональных конструкций, технологии и средств механизации укрепления откосов и конусов земляного полотна автомобильных дорог.

1.2. Технологию и средства механизации необходимо назначать с учетом конструктивных особенностей откосов, типа земляного полотна (насыпь, выемка), инженерно-геологических, гидрометеорологических и погодно-климатических условий района строительства.

1.3. Назначать рациональную технологию, а также выбирать средства механизации следует в зависимости от проектируемых конструкций укрепления откосов и соотношения их типов на протяжении всего участка укрепительных работ, обосновав такой выбор технико-экономическими расчетами.

Ориентировочно подсчитать укрепляемую поверхность откосов в зависимости от рельефа местности, дорожно-климатических зон и категории автомобильных дорог можно по данным табл. 1.

Среднеквадратичное отклонение отметок на 1 км трассы, м

Площадь поверхности откосов на 100 км трассы, тыс. м2, для дорог категорий

Примечание. Над чертой — данные для II — III дорожно-климатических зон, под чертой — для IV зоны.

1.4. Выбор средств механизации для укрепления откосов необходимо осуществлять на основе комплексный решений, чтобы в максимальной степени использовать серийные машины, работающие на данном объекте, а специальные машины и оборудование следует назначать с учетом общего объема выполняемых ими работ на конкретном участке дороги.

1.5. Укреплять откосы следует сразу после завершения отсыпки, уплотнения и планировки насыпи или разработки выемки, а при высоких насыпях и глубоких выемках — немедленно после окончания сооружения их отдельных частей (ярусов).

1.6. При укреплении откосов насыпей, возводимых на слабых основаниях, или из грунтов повышенной влажности необходимо выбирать тип конструкции укрепления и назначать сроки укрепительных работ в зависимости от хода и интенсивности осадки грунта на стадии индивидуального проектирования.

2. Принципы выбора конструкций укрепления откосов

2.1. Тип конструкции укрепления откосов следует выбирать в зависимости от физико-механических свойств грунтов, слагающих откосы, погодно-климатических факторов, гидрологического режима подтопления, высоты насыпи и глубины выемки, а также наличия местных материалов для укрепительных работ. Конструкции укрепления должны в комплексе с другими мероприятиями обеспечивать местную устойчивость откосов в процессе всего срока службы автомобильной дороги.

В соответствии с общей классификацией, приведенной в приложении 1, все конструкции укрепления откосов в зависимости от их реакции на внешние силовые и погодно-климатические воздействия могут быть разделены на три группы:

I группа — биологические типы конструкций укреплений, предназначенные для защиты откосов от эрозии, сплывов, оплывин в районах с благоприятными грунтовыми и климатическими условиями;

II группа — несущие конструкции, предназначенные для компенсации сдвигающих усилий, возникающих в грунте поверхностных слоев откосов, а также силовых воздействий паводковых и поверхностных вод;

III группа — защитные и изолирующие конструкции, назначение которых — изолировать поверхностные слои откоса от температурных воздействий, впитывания атмосферных осадков и отводить грунтовые воды.

2.2. Для защиты откосов неподтапливаемых насыпей сухих (нескальных) выемок в благоприятных климатических и грунтовых условиях, а также подтапливаемых насыпей при скорости течения менее 0,6 м/с и отсутствии волн или в отдельных зонах подтопления в качестве основного типа укрепления рекомендуется применять конструкции I группы.

Дерновый покров следует использовать для укрепления откосов только при его наличии в непосредственной близости от строительного объекта, в случае экономической целесообразности.

2.3. Для укрепления откосов неподтапливаемых насыпей, сложенных глинистыми грунтами, легковыветривающимися скальными породами, грунтами особых разновидностей, переувлажненными грунтами, откосов подтапливаемых насыпей, а также выемок с водоносными горизонтами можно применять конструкции всех трех групп, комбинируя их между собой в зависимости от инженерно-геологических, климатических и гидрологических условий строительства (приложение 2) на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом времени действия защиты.

3. Биологические типы конструкций укрепления откосов

3.1. Биологические типы конструкций укрепления откосов включают дерновые, посев трав различными методами, посадку кустарника, плетневые прорастающие укрепления, прорастающие выстилки, фашинные конструкции.

3.2. Сплошную одерновку применяют для укрепления откосов из глинистых и суглинистых грунтов, а также подтапливаемых насыпей при скорости течения менее 0,6 м/с и отсутствии волн. Потребность в дерне и в спицах для его закрепления при сплошной одерновке приведена в табл. 2. Для изготовления 1000 шт. спиц при длине 20 см необходимо 0,15 м3 обрезков лесоматериалов, при длине 30 см — 0,25 м3.

Размер дернин, см

Расход дернин, шт., на 10 м2 площади

Расход спиц, шт., при одерновке

сплошной на 10 м2

линейной на 10 м

Примечание. Над чертой — расход на горизонтальных участках или откосах не круче 1:2, под чертой — на откосах круче 1:2.

3.3. Одерновка стенкой прочнее сплошной одерновки и применяется для укрепления подтапливаемых откосов при скорости течения до 1,5 м/с и высоте волны не более 0,6 м, а также при необходимости увеличить крутизну откосов при строительстве автомобильных дорог в стесненных условиях.

Дерн в этом случае укладывают горизонтальными или наклонными к откосу рядами при его крутизне 1:1. Дернины укладывают травой вниз за исключением последнего верхнего ряда, который укладывают травой вверх.

Расход дерна на 1 м2 поверхности откоса составляет не менее 20 — 23 шт. дернин.

3.4. Одерновку клеткой применяют для защиты откосов от развития эрозионных деформаций.

Для устройства клеток применяют дерновые ленты шириной 0,25 м, длиной 2 — 3 м или штучные дернины размером 20 × 30 и 30 × 50 см при толщине дерна 6 — 10 см. Дерновые ленты укладывают на поверхности откоса по двум взаимно перпендикулярным направлениям под углом 45° к образующей откоса.

Ячейки размером не более 1,5 × 1,5 м заполняют растительным грунтом заподлицо с дерновой лентой и засевают семенами трав (например, методом гидропосева). В условиях влажного климата при заполнении ячеек растительным грунтом, богатым гумусом, и хорошем качестве дерна, ячейки между дерновыми лентами (размером не более 1 × 1 м) можно не засевать.

Вдоль бровки откоса укладывают одну сплошную дерновую ленту; подошва откоса должна быть укреплена сплошными дерновыми лентами в 3 ряда. Нижнюю дерновую ленту следует врезать в грунт основания на 1 м и заделывать местным грунтом, тщательно утрамбовывая заподлицо с поверхностью земли. При песчаных грунтах, а также жирных глинах перед устройством одерновки клеткой необходимо укладывать растительный грунт слоем не менее 0,1 м или хорошо разложившийся торф толщиной 0,1 м (при наличии торфа в районе работ).

3.5. Дерновый покров на откосах можно создать двумя способами:

механизированным посевом трав по предварительно нанесенному на откосы земляного полотна растительному грунту слоем 10 — 15 см с содержанием гумуса не менее 2 %;

гидропосевом многолетних трав с мульчированием. При этом способе естественную поверхность откосов земляного полотна покрывают смесью специального состава, в которую входят семена трав, минеральные удобрения, мульчирующий и пленкообразующий материалы и вода.

Откосы засевают многолетними (от двух до восьми лет и более) злаковыми и бобовыми травами, самовозобновление которых позволяет получить постоянный травяной покров на поверхности откосов. Рекомендуются следующие трехкомпонентные смеси трав, %: корневищные злаковые травы — 35 — 55; рыхлокустовые злаковые травы — 30 — 50 (меньшие величины в обоих случаях — для легких почвогрунтов, большие — для тяжелых связных грунтов); стержнекорневые бобовые травы 5 — 20 (для лесной зоны 5 — 10, для степной — 15 — 20).

Нормы высева семян многолетних трав в зависимости от грунтовых и климатических условий строительства приведены в табл. 3.

3.6. При укреплении откосов посевом трав по растительному грунту на 100 м2 площади рекомендуется применять удобрения в следующем количестве, кг: фосфорные — 3, азотные — 2, калийные — 2.

Для гидропосева норму азотных удобрений увеличивают до 6 кг на 100 м2.

Если кислотность pH грунтов откосов меньше 5 или засоленность больше 5 млг-экв Na на 100 г почвы, необходимо вносить в грунт известковые материалы: известковые туфы, гашеную известь, доломитовую муку из расчета 20 кг на 100 м2 — при посеве по растительному грунту и 15 кг на 100 м2 — при гидропосеве.

Нормы высева семян трав, кг на 100 м2, при рабочих отметках откосов насыпей и выемок, м

Укрепление откосов земляных сооружений посевом многолетних трав: механизированным способом

ФЕДЕРАЛЬНАЯ ЕДИНИЧНАЯ РАСЦЕНКА ФЕР 01-02-040-02

ЗНАЧЕНИЯ РАСЦЕНКИ

Расценка не содержит накладных расходов и сметной прибыли, соответственно указаны прямые затраты работы на период 2000 года (цены Московской области), которые рассчитаны опираясь на нормативы 2009 года. Для дальнейших расчётов, данную стоимость необходимо умножать на индекс перехода в текущие цены.

Вы можете перейти на страницу расценки, которая рассчитана на основе нормативов редакции 2014 года с дополнениями 1

НЕУЧТЁННЫЕ РЕСУРСЫ

ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 2 474,34 Руб.

Посмотрите данный норматив в редакции 2020 года открыть страницу

Посмотрите ресурсную часть расценки в нормативе ГЭСН 01-02-040-02

При использовании в смете, расценка требует индексации для перевода в текущие цены.
Расценка составлена по нормативам ГЭСН-2001 редакции 2009 года в ценах 2000 года.

Технология укрепление откосов георешетками

Георешетка для укрепления откосов

Георешетка представляет собой армирующий материал, который используется в строительстве идеальных дорог.

Также георешетка для укрепления откосов используется для армирования грунтов в различных отраслях строительства -гидротехническое, дорожное.

Давайте рассмотрим основные ее функции и области использования более подробно.

Когда актуально укрепление?

Объемная георешетка для укрепления откосов — это трехмерная прочная конструкция, изготовленная из синтетических, либо полимерных лент. По структуре она состоит из скрепленных межу собой отдельных ячеек. Именно они обеспечивают необходимый уровень защиты земляного слоя от эрозии, размывов, выветривания, и придают почвенной массе требуемую устойчивость. Широкие эксплуатационные возможности позволяют эффективно использовать такой материал для укрепления и стабилизации откосов:

• автомобильных дорог;
• берегов рек;
• водоемов;
• валов;
• дамб;
• самых разнообразных земляных конструкций;
• подпорных стенок.

Практика использования объемной георешетки для укрепления откосов показывает, что укладка синтетического полотна существенно увеличивает надежность и эксплуатационные качества составных элементов дорожных конструкций. Окончательное решение об использовании такого материала принимается только на основании проектных расчетов устойчивости земляной конструкции, а также по заключению инженерно-геологических изысканий. Основными предпосылками для применения георешетки являются следующие:

• Изготовление земляного полотна осуществляется в естественных условиях;
• Необходимо создать высокую насыпь с крутым склоном;
• Применение для строительства земляного грунта низкопрочных типов грунтов;
• Крутизна сооружаемого откоса составляет от 5 до 50;
• Основание насыпи подвергается или может подвергаться воздействию грунтовых вод.

Преимущества георешётки

• технология укладки отличается простотой;

• высокая устойчивость к температурным колебаниям;

• способность подстраиваться под наклон грунта;

• экологичность материала не представляет опасности окружающей среде;

• прочно удерживает горизонтальные и вертикальные плоскости;

• не требует особых условий транспортировки;

• срок эксплуатации неограниченный;

Укладка георешетки

Для начала подготавливается основание – снимается дерн, убираются выступающие корни растений и посторонние включения, которые могли бы нарушить целостность материала. Для придания склону большей пологости, часть почвы может быть срезана. Участок трамбуется, покрывается дренажной прослойкой (полимерным геотекстилем, обеспечивающим обратную фильтрацию), что особенно важно на почвах с повышенной влажностью и при близком расположении грунтовых вод к поверхности.

Размещаются модули георешетки, фиксируются друг к другу, закрепляются на грунте при помощи металлических нагелей (обычно метровой длины). В результате создается монолитный аромокаркас, прочный и плотно прилегающий к земле. Ячейки засыпаются щебнем, песком, галькой либо землей с последующим помещением в нее семян, трамбовкой и орошением.

Укрепление откосов георешеткой должно проводиться профессионалами, что обеспечит качество, надежность и долговечность конструкции, ее способность противостоять весеннему схождению снега и половодью, затяжным осенним дождям.

Типовые решения укрепления грунтовых дорог

Одной из проблем грунтовых дорог считается их быстрое разрушение и образование глубокой колейности, что затрудняет движение транспорта. Деформация верхнего слоя происходит его просадки и смешивания с нижней подложкой. Регулярная подсыпка щебня на колею спасает только на время и требует регулярных затрат. Гораздо эффективней с экономической точки зрения выполнить армирование (укрепление) дороги и забыть о её ремонте на годы.

Материалы для укрепления и их функции

Для армирования грунтовых работ используются следующие геосинтетики:

1. Геосетка,
2. Геотекстиль,
3. Георешетка.

Эти материалы выполняют функции укрепления и разделения слоёв, а также обеспечивают дренаж дорожного пирога, что улучшает его эксплуатационные свойства. При использовании геоматериалов достигаются следующие эффекты:

1. Уменьшается толщина насыпи,
2. Снижаются строительные и эксплуатационные затраты,
3. Предотвращается перемешивание слоев дорожного пирога,
4. Увеличивается несущая способность грунта,
5. Уменьшаются поперечные деформации насыпи,
6. Срок службы грунтовой дороги увеличивается,
7. Вертикальные напряжения равномерно распределяются.

Также отметим, что при хорошем дренаже происходит консолидация слабого грунта и дорога реже требует ремонта, выдерживая при этом большую нагрузку.

Давай посмотрим, какие функции выполняет разный геоматериал, а дальше расскажем о типовых вариантах армирования грунтовых дорог.

Геотекстиль

Геотекстильное полотно выполняет две функции — армирование и разделение слоев грунта. Материал способствует равномерному распределению нагрузки на почву, что сводит на нет риск продавливания верхнего слоя (в нашем случае образование колеи). Важна и разделяющая функция геотекстиля, так как смешивание разнородных слоёв грунта может привести к эрозии даже при минимальной нагрузке от движения транспорта.

Ещё одна функция геополотна — это предотвращение размывания грунта. При его использовании исключается водная эрозия грунтовой дороги, так как под нижний защищённый слой не попадают твёрдые частицы.

Геоматериал по способу изготовления бывает термоскреплённым и иглопробивным, также он отличается по плотности — чем она выше, тем более высокие характеристики у геоткани.

При всех достоинствах материала им одним армирование дороги не ограничивается.

Геосетка

Главное преимущество плоской геосетки — это высокий коэффициент сцепки со слоями дорожного пирога. По большому счёту, сетка в армирование выполняет функцию корневой системы растений, что уменьшает подвижность почвы и минимизирует вероятность эрозии грунта под влиянием перепадов температур и ветра.

Основная область применения геосетки — это армирование асфальтобетонного пирога, для укрепления грунтовой дороги можно в 90% случаев обойтись геотекстилем и георешёткой.

Георешетка

Наряду с геотекстильным полотном объёмная георешётка является одним из основных материалов для армирования грунта дорог. Материал выдерживает большой вес грунтового слоя и предотвращает его смещение транспортной нагрузки и иных внешних факторов.

При комбинировании с геотекстилем решетка позволяет гарантированно предотвратить образование колеи и смещение, как следствие, исключается и разрушение грунтового пирога дороги.

Типовые решения укрепления грунтовой дороги

Компания Геотех предлагает три варианта укрепления грунтовой дороги с использованием геоматериалов. Выбор конкретного способа армирования зависит от требований к дорожному полотну и особенностей грунта в месте работ.

Вариант № 1

Сначала основание дороги выравнивается, после чего на него укладывается геотекстиль с плотностью 100−250 г/м2 (подойдёт Геоком Д-150). После этого наверх полотна насыпается песчаная подушка толщиной 15−20 см, производится трамбовка и укладывается полипропиленовая георешётка. Финальный аккорд — это насыпка верхнего слоя. Для этих целей подходит щебень, толщина насыпки 10 см.

Такая дорога выдержит нагрузку до 50 тонн, разрушение дорожного полотна невозможно, небольшая колея со временем образоваться может, но в пределах разумного и она не будет мешать движению транспорта.

Вариант № 2

После выравнивания основания дороги производится укладка геотекстиля с плотностью 200−250 г/м2, например, Геотекс 250, после чего песчаная подушка не создаётся, а сразу укладывается объёмная георешетка. Высота ребра решетки минимум 100 см. Далее идёт засыпка верхнего слоя (гравий или щебень) так, чтобы он был выше верхнего края решётки минимум на 10 см. Колеи и ямы на такой дороге не появляются, максимальная нагрузка на полотно 90 тонн.

При таком способе укрепления песчаная подушка заменяется геотекстилем большей плотности, итоговый эффект армирования одинаков.

Вариант № 3

Самый простой и экономичный вариант, он подойдёт для дорог, где не предполагается большая нагрузка на полотно и частое движение большегрузного транспорта. Подготовка полотна не производится, сразу на повреждённое основание укладывается георешётка (двуосная), которая засыпается слоем щебня, битого кирпича или гравия толщиной 20 см. Верхний слой обязательно трамбуется. Небольшая колейность на такой дороге образовываться может, но при средней проходимости трассы колея редкость.

Вариант № 3 отлично подходит для коттеджных посёлков, где прокладывать дороги надо своими силами и всегда хочется сэкономить.

Общие правила

Если по грунтовой дороге не планируется движение большегрузного транспорта, то при армировании полотна можно обойтись только решеткой. Если предполагается высокая нагрузка на трассу, то комбинируют несколько геоматериалов (геотекстиль + георешетка). При ремонте грунтовой дороги выбор материала для армирования определяется степенью повреждения полотна и предполагаемой нагрузкой на трассу.