Ремонт обочин и откосов земляного полотна

Неукреплённые или укреплённые несвязным материалом обочины, имеющие колеи, просадки, бугры выдавленного грунта в результате наезда автомобилей на переувлажнённый грунт планируют с приданием им поперечного уклона 40…60 ‰.

При необходимости производят подсыпку щебня с его последующим планированием и уплотнением.

Прибровочную полосу укрепляют травосеянием. На участках дорог, где обочины имеют большие деформации и разрушения, в регионах со значительными атмосферными осадками, особенно на дорогах с высокой интенсивностью движения, их укрепление выполняют, как правило, связными материалами (асфальто-, и цементобетон, чёрный щебень, битумогрунт и т. д.).

Слои укрепления на обочинах ограничивают попадание влаги в земляное полотно и в этой связи могут использоваться и как мероприятия для регулирования водно-теплового режима дорожной конструкции в целом.

При расположении обочин над стыком старой и отсыпаемой части уширения насыпи решение по укреплению обочины должно обеспечивать равнопрочность этих участков конструкции.

119

Рис. 16.1. Дорожные одежды на обочинах:

1 – асфальтобетон, цементобетон; 2 – щебеночные материалы, шлаки; 3 – укрепленный неорганическими вяжущими грунт; 4 – щебень, гравий с пропиткой вяжущими материалами;

5 – гравийные (щебеночные) материалы; 6 – грунтогравийные, грунтощебеночные материалы,

отходы производства (кирпичный бой, отходы бетонных заводов, породы угольных шахт и т.д.);

7 – битумоминеральные смеси; 8 - битумогрунт

Наиболее экономичным по единовременным капитальным затратам является укрепление обочин устройством краевой укрепительной полосы, в том числе выполняемое и путём уширения проезжей части с устройством дорожной одежды (рис. 16.1).

В условиях интенсивной эксплуатации остановочной полосы, в сложных грунтовых и климатических условиях конструкция краевой укрепительной и остановочной полос принимается единой (рис. 16.2). Такая конструкция оказывает положительное воздействие и на водно-тепловой режим земляного полотна.

Применение в конструкциях геосинтетических материалов диктуется необходимостью гидроизоляции, дополнительного дренирования или сокращения расхода дорожно-строительных материалов (повышения прочности конструкции).

Если остро стоит задача усиления дорожной конструкции, следует в слоях укрепления (или под ними) на контакте с дренирующим слоем укладывать материалы армирующего типа, в том числе геосетку, геовеб и др. Прослойку из нетканого геосинтетического материала применяют:

120

• при переустройстве дренирующего слоя в зоне обочин с отсыпкой слоя из мелких песков с коэффициентом фильтрации = 1…2 м/сут;

• при заиленном дренирующем слое и укреплении обочины без его переустройства;

• в качестве мероприятия, снижающего влажность грунтов земляного полотна при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II и III дорожно-климатических зонах (дороги I-III категорий), и как мероприятие при регулировании водно-теплового режима земляного полотна на участках, подверженных образованию пучин, для ускорения отвода воды;

• при укладке щебёночного слоя непосредственно на грунт на их контакте.

Гидроизолирующие прослойки применяют для предотвращения поступления влаги атмосферных осадков в тело земляного полотна через неукреплённые или

укрепленные водопроницаемым материалом обочины при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II-III дорожно-климатических зонах при высокой фактической (расчётной) влажности, средних и тяжёлых пылеватых суглинках, при наличии или опасности образования пучин.

Рис. 16.2. Решения по укреплению обочин:

I, II, III, IV – соответственно краевая укрепительная полоса, остановочная полоса, прибровочная часть обочины, проезжая часть дороги;

1 – прослойка из геосинтетического материала; 2 – слой укрепления обочины

121

Ликвидацию деформаций в результате потери общей устойчивости откоса выполняют по специальным проектам, особенно если разрушение затронуло и проезжую часть дороги.

Наличие аварийной ситуации диктует, прежде всего, необходимость выполнения работ по обеспечению пропуска по дороге транспортных средств и недопущения дальнейшего разрушения насыпи (выемки). Для этого можно сооружать грунтовые упорные бермы, подпорные стенки, выполнять заделку вывалов грунтом с уполаживанием откосов или специальные мероприятия по повышению устойчивости (применение армирующих прослоек, различного исполнения габионов, укреплённого грунта и т. д.). Схема предупреждения и ликвидации оползневых деформаций откосов в однородных грунтах химическим способом приведена на рис. 16.3.

При нарушении местной устойчивости неукреплённых откосов профилируют и укрепляют их поверхности. Укрепление травой используют для защиты неподтопляемых или кратковременно подтопляемых откосов от водной и ветровой эрозии, для предотвращения и ликвидации сплывов, оплывин и других нарушений местной устойчивости в районах с благоприятными условиями для прорастания трав и развития корневой системы. Травосеяние можно использовать и в комплексе с другими методами укрепления, например, решётчатыми конструкциями, геовебами. Разновидностью этого метода можно считать одерновку.

Рис. 16.3. Схема предупреждения и ликвидации оползневых деформаций

откосов в однородных грунтах химическим способом:

а – оползень со срезом и вращением; б – локальный оползень; 1 – сползающий грунт; 2 – предполагаемая поверхность скольжения; 3 – свая-шпона из укрепленного грунта; 4 – гидроизолирующее покрытие на откосе; 5 – дорожная одежда; 6 – границы отрыва грунта

122

Рис. 16.4. Конструкция укрепления откосов:

а – покрытие из геотекстиля; б – укрепление каменной наброской, в том числе по геотекстильной

прослойке; в – укрепление различными плитами, в том числе по обратному фильтру из геотекстиля; г – габион из металлической каркасной сетки, заполненной камнем;

1 – канавка; 2 – геотекстиль; 3 – элемент крепления; 4 – каменная наброска; 5 – обратный фильтр; 6 – плита; 7 – упор; 8 – габионный элемент; 9 – зона подмыва

При деформациях, возникающих в грунте поверхностного слоя откосов при резком снижении их прочности под влиянием погодно-климатических факторов, а также для защиты от температурных и силовых воздействий паводковых или поверхностных вод, устраивают более капитальное укрепление - специальные покрытия различного исполнения. К ним относят решётчатые конструкции из бетонных элементов с заполнением ячеек щебнем, камнем, обработанным вяжущим грунтом. В ином исполнении - это пластмассовые пространственные георешётки (геовебы) с высотой ребра 15…20 см и различным заполнением ячеек, устраиваемые для защиты от вымывания грунта и фильтрации грунтовых (поверхностных) вод на подстилке из нетканого материала.

В зависимости от условий подтопления при укреплении откосов применяют

различные бетонные (железобетонные) плиты с устройством обратного фильтра из щебня или геосинтетического материала нетканого типа с высоким коэффициентом фильтрации, геоматы, каменную наброску, габионы на основе сетчатых металлических каркасов, заполняемых камнем, слои из бетона, укладываемые на металлическую сетку, и др. Некоторые из этих решений схематически показаны на рис. 16.4 и 16.5.

123

Рис. 16.5. Варианты конструкции укрепления откосов:

а – решетчатая конструкция из бетонных элементов; б – пространственная георешетка; в – укрепление откоса георешеткой; 1, 2 – бетонные элементы; 3 – анкеры; 4 – тяжи анкеров

В качестве термозащитных слоёв используют торфопесчаные и мохоторфяные смеси, прослойки из геоматериала, плиты из полимерного вспененного материала (пеноплекс, стироформ). Каждый из этих видов укрепления имеет свою область наиболее эффективной работы в сооружении и защиты поверхности откоса.