Приклад 2.10 Побудова технологічної схеми виконання робіт для влаштування нижнього шару покриття дорожнього одягу з грубозернистого асфальтобетону

Згідно з даними табл. А.3 роботи по влаштуванню шару покриття з асфальтобетону виконуються на одній захватці, організаційно-технологічна перерва після влаштування шару – одна зміна. Оскільки верхній шар основи влаштований із щебеню за методом заклинювання, перед влаштуванням асфальтобетонного шару необхідно виконати підґрунтовку основи автогудронатором із розрахунку 0,5–0,8 л/м². Асфальтобетонна суміш транспортується автосамоскидами із розвантаженням в бункер асфальтоукладальника. А/б суміш розподіляється асфальтоукладальником на половину ширини покриття 4,5 м. Ущільнення а/б суміші котками виконують за човниковою схемою роботи з перекриттям сліду не менше ніж на 30 см. Технологічна схема наведена на рис. Д.2.

 

3 ДОДАТКОВЕ ЗАВДАННЯ: ТЕХНОЛОГІЯ ЗАСТОСУВАНЯ ГЕОСИНТЕТИЧНИХ АРМУЮЧИХ ПРОШАРКІВ

(при розробці розділу використані матеріали ВБН В.2.3-218-544: 2008 «Матеріали геосинтетичні в дорожньому будівництві» [6])

3.1 Загальні поняття, класифікація.

Геосинтетичним називається матеріал, в якого хоча б один зі складових виготовлений з синтетичного чи природного полімеру у вигляді полотна, стрічки чи тримірної структури, який використовується в контакті з ґрунтом та іншими будівельними матеріалами.

Класифікація геосинтетиків включає такі таксономічні одиниці:

- класи (за сировиною): природні, хімічні і штучні;

- групи (за водопроникністю): водопроникні і водонепроникні;

- типи (за структурою): геотекстилі, віднесені до геотекстилю вироби, геосинтетичні бар’єри і геокомпозити;

- підтипи: геотканини, геонетканини, геотрикотаж, геоґрати, геосітки, геокомірки, геомати, геопрошарки, геопінопласти, геотруби, геосинтетичні бар’єри полімерні, бітумні (геомембрани) та геосинтетичні глиномати;

- види (за способом виготовлення): нетканинні, тканинні, трикотажні (в’язані), скріплені і екструдовані;

- підвиди (за способом скріплення): скріплені по механічній, фізико-хімічній або комбінованій технологіям.

Геосинтетики виконуютьв дорожній конструкції сім основних функцій:

Розділяння – геосинтетичне полотно розділяє два різнозернистих шари, завдяки чому забезпечується проектна товщина конструктивних шарів й цілісність конструкції.

Фільтрування – геосинтетик працює подібно до фільтру пропускаючи воду і затримуючи захоплені фільтраційним потоком ґрунтові частинки від виносу.

Дренування – геосинтетик працює як дрена для транспортування водного потоку в ґрунтах малої водопроникності.

Армування – геосинтетик працює як армуючий елемент в межах ґрунтової товщі чи в комбінації з зернистим або монолітним матеріалом.

Захист – геосинтетик використовується як амортизуючий шар між конструктивними шарами для запобігання їх пошкодженню.

Ізолювання – геосинтетик працює як відносно непроникний бар’єр для рідин і газів.

Протиерозійний захист – геосинтетик використовують для зниження ерозії ґрунту від атмосферних опадів, водної і вітрової ерозії.

Проектування дорожньої конструкції з застосуванням геосинтетиків включає конструювання конструкцій і розрахунки її на стійкість, міцність, довговічність, осушення і захист від ерозії з обґрунтуванням варіантів з метою вибору найбільш економічного за даних умов.

3.2 Армування і стабілізація укосів

Метою армування і стабілізації укосів є забезпечення їх стійкості при крутизні більшій за природний кут схилу.

Армування і стабілізацію укосів застосовують в насипах і виїмках автомобільних доріг, при необхідності збільшення їх крутизни до 70^о, в армогрунтових підпірних стінках з крутизною до 70^о - 90^о, на підходах до мостів і в берегових опорах мостів.

Армування за допомогою геосинтетиків є ефективнимпри необхідності зменшення смуги відводу при новому будівництві, при реконструкції з розширенням проїзної частини, при ремонті обрушених укосів та при спорудженні насипів з перезволожених дрібнозернистих ґрунтів.

Раціональними геосинтетичними матеріалами для армування і стабілізації укосів є:

- геотекстилі тканинні та геоґрати (для первинного армування) з міцністю на розтяг від 20 кН/м з поліестерових, поліпропіленових чи арамідних волокон;

- геотекстилі тканинні і нетканинні (для вторинного армування);

- геомати для захисту поверхні укосу від ерозії.

Елементами армування і стабілізації укосу є первинне і вторинне армування, захист поверхні укосу від ерозії і система дренажу (рисунок 3.1).

Первинне армування відповідає за загальну стійкість укосу. Виконується полотнами геосинтетика, які закладають в тіло укосу на ширину, що заходить за криву можливого обрушення укосу.

Вторинне армування відповідає за стійкість укісної частини під час ущільнення. Застосовують достатньо міцні геотекстилі тканинні і нетканинні з вторинною функцією фільтрації. Полотна закладають на ширину до 2 м в тіло укосу між полотнами первинного армування. Якщо кут закладання укосу більше 45^о, то полотна необхідно загортати, щоб запобігти обсипанню ґрунту в торцевій частині або застосовувати крупнозернистий матеріал засипки в торці.

 

Рисунок 3.1 – Принцип армування і стабілізації укосу насипу

 

 

3.3 Основні положення розрахунку

3.3.1 Розрахунок стійкості укосу виконують за критеріями внутрішньої, зовнішньої і комбінованої стійкості та експлуатаційного граничного стану.

Внутрішня стійкість характеризує роботу ґрунту і геосинтетичних полотен в армованій частині конструкції. При цьому вважається, що площина ймовірного обрушення проходить через армуючі полотна.

Зовнішня стійкість характеризує роботу армованої конструкції в цілому, без урахування способу армування, а площина ймовірного обрушення проходить поза чи під армованою частиною.

К омбінована втрата стійкості може виникати, коли крива обрушення проходить одночасно поза армуванням і безпосередньо через армовану частину.

Експлуатаційні граничні стани визначають критичні осадки і деформації, перевищення яких впливає на експлуатаційні якості конструкції.

Послідовність розрахунку стійкості укосу:

1) розрахунок необхідного армування для стабілізації укосу (за критеріями внутрішньої, зовнішньої та комбінованої стійкості;

2) оцінка можливості досягнення експлуатаційного граничного стану за час експлуатації конструкції;

3) встановлення необхідної номінальної міцності;

4) встановлення вимог до системи водовідводу (поверхневий стік і дренаж;

5) порівняння проектних варіантів на основі критерію «ефективність - вартість».

3.4 Розробка технології виконання робіт

3.4.1 Загальні положення.

До початку виконання робіт розробляють детальний план укладання геополотен. При використанні геосинтетичного матеріалу у якості армування використовують, переважно, поперечне укладання. У цьому випадку розрахункова міцність геополотна визначається вздовж полотна. З’єднання полотен в напрямку передачі основних зусиль (від осі насипу в бік укосу) не допускається; полотна повинні бути відміряні з цілої частини.

 

Рисунок 3.2 – Схема вкладання полотен при армуванні укосів - поперечне укладання полотен

 

В перпендикулярному напрямку полотна з’єднують способами згідно з рисунком 3.3.

а) вільний напуск	б) з’єднання геоґрат стрічкою	в) «плоске» з'єднання з одинарним швом
г) «плоске» з'єднання з подвійним швом	д) з'єднання «J»-типу з подвійним швом	е) з'єднання «J»-типу скобами

Рисунок 3.3 – Схеми з’єднання геополотен

 

Основа під геосинтетичні полотна повинна бути вільною від предметів, які можуть пошкодити полотна (гостре каміння, корені та гілля дерев, будівельне сміття тощо). Потрібна рівність основи повинна становити плюс-мінус 30 мм.

При вкладанні армуючих полотен в укосах з закладанням менше 1:1 загортання полотен допускається не виконувати. При більш крутих укосах необхідне загортання полотен в торцевій частині. Для формування торцевої частини використовують тимчасову або постійну опалубку. Максимальна товщина шару відсипки не повинна перевищувати 0,6 м.

Засипання армуючих полотен зернистим матеріалом виконують екскаватором з фронтальним ковшем. Заїжджання будівельної техніки безпосередньо на геосинтетичне полотно заборонено. Мінімальна товщина зернистого матеріалу поверх геополотна становить 0,2 м. Ущільнення незв’язного ґрунту засипки виконують віброкотком чи віброплитою, а зв’язного – котком на пневмоходу. Для ущільнення бічної частини укосу застосовують легкі ущільнюючі засоби. Коефіцієнт ущільнення ґрунту в укісній частині повинен становити не менше 0,95 від стандартного значення при варіації вологості ґрунту в межах 2 %.

Конфігурація укосу, міцність армуючих полотен, кількість шарів армування, інтервали армування (відстань по вертикалі між армуючими полотнами), довжина закладення армуючих прошарків та довжина закладення геосинтетичних обойм (загортання полотен, щоб запобігти обсипанню ґрунту в торцевій частині укосу) встановлюються на етапі конструювання і розрахунку.

3.4.2. Схеми армування.

При розробці технології виконання робіт вирішується задача розрахунку кількості геосинтетичного матеріалу та трудомісткості виконання робіт при заданій схемі армування.

У даному курсовому проекті можуть розглядатися три принципові схеми армування:

а) укіс крутизною більше 45^о – армування у вигляді геосинтетичних обойм;

б) укіс крутизною менше 45^о – горизонтальні прошарки первинного і вторинного армування;

в) укіс крутизною менше 45^о – горизонтальні прошарки тільки первинного армування.

 

Рисунок 3.4 – Схеми армування укосу насипу

Вихідні дані:

- довжина армованого укосу ;

- висота укосу ;

- інтервал армування ;

- довжина прошарку первинного армування ;

- довжина прошарку вторинного армування ;

- довжина закладення геосинтетичної обойми ;

- ширина рулону геосинтетичного матеріалу ;

- довжина рулону геосинтетичного матеріалу ;

- ширина перекриття полотен .

3.4.3. Розрахунок потреби у матеріалі.

Визначення кількості армуючих прошарків первинного армування по висоті укосу:

 

. (3.1)

Визначення загальної кількості армуючих прошарків первинного армування на ділянку армованого укосу:

. (3.2)

Кількість армуючи прошарків вторинного армування дорівнює кількості прошарків первинного армування.

Визначення довжини армуючого прошарку для схеми армування методом геосинтетичних обойм:

. (3.3)

Кількість армуючих прошарків, що можна отримати з одного рулону геосинтетичного матеріалу:

- первинного армування

, (3.4)

- вторинного армування

, (3.5)

- геосинтетичних обойм

. (3.6)

Загальна кількість рулонів армуючого матеріалу для отримання необхідної кількості армуючих прошарків:

- для обойм – схема армування а):

(3.7)

- для первинного армування – схема армування в):

, (3.8)

- схема армування б):

, (3.9)

(3.10)

 

4 ЗАХИСТ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

Виконаний проект здають на кафедру. Захист проводять перед комісією кафедри, до складу якої входить і керівник проекту. Якщо під час захисту проекту або під час попереднього перегляду будуть виявлені помилки у проектних рішеннях, студент зобов’язаний внести у проект відповідні виправлення та доповнення.