Тема № 10. Строительство автомобильных дорог

Тема № 10. Строительство автомобильных дорог в зоне распространения набухающих грунтов.

Характерной особенностью набухающих грунтов является резкое снижение их несущей способности при замачивании. Набухающие глинистые грунты характеризуются следующими параметрами: 1) давлением набухания Psω; 2) влажностью набухания ωsω; 3) относительным набуханием при заданном давлении εsω; 4) относительной усадкой при высыхании εsh. Эти характеристики определяются в лабораторных условиях.

Давлением набухания P sω грунта называют то минимальное давление, при котором грунт не набухает. Давление набухания развивается в глинистом грунте как реакция внешней нагрузке, передаваемой на грунт от сооружения или выщелачивающей толщи грунта. Это давление может достичь 0, 8 МПа и возникает в основании гидротехнических сооружений после пуска в них воды, что приводит к деформациям этих сооружений, вследствие неравномерного поднятия фундамента на разных участках. За влажность набухания ω sω принимается влажность, полученная после завершения набухания образца, обжатого без возможности бокового расширения заданным давлением Р. С увеличением плотности грунта влажность набухания уменьшается. Набухаемость грунтов оценивают коэффициентом относительного набухания ε sω , который находят испытанием грунта в одометре, и нагружают давлением, которое ожидается на данной глубине с учетом давления от возводимого сооружения. Затем в одометр подают воду. В результате чего происходит набухание образца грунта, т. е. поршень одометра будет перемещаться вверх. По данным испытания можно построить кривую.

Зависимости деформаций набухающего грунта (а) и относительного набухания (б) от нормального давления

При оценке свойств набухающих грунтов, используемых для сооружения земляного полотна, рекомендуется руководствоваться обобщенным показателем набухания-усадки e swh , который в наибольшей степени отражает возможную деформативность грунтов, проявляющуюся в зоне сезонного изменения температурно-влажностного режима (под основной площадкой, в поверхностных слоях откосов). В грунтах слабонабухающих (e swh < 0, 1) земляное полотно следует проектировать с применением типовых поперечных профилей. При средненабухающих грунтах (0, 1 < e swh < 0, 2) возможность применения типовых решений должна быть обоснована дополнительными расчетами по оценке устойчивости откосов и стабильности основной площадки, на основании опыта эксплуатации земляных сооружений из аналогичных грунтов в районе строительства и в необходимых случаях поверочных расчетов.

В сильнонабухающих грунтах (e swh > 0, 2) земляное полотно следует проектировать индивидуально с учетом влияния всех возможных неблагоприятных факторов и предусматривать мероприятия, обеспечивающие стабильность основной площадки и откосов, в том числе: 1) устройство защитного слоя под балластной призмой на насыпях и соответственно замену сильнонабухающих грунтов под основной площадкой в выемках и на нулевых местах; 2) устройство надежного укрепления откосов (в том числе защитных экранов, прислоненных дренажей при наличии грунтовых вод в выемках и др. ).