Грунты, используемые в дорожном строительстве, классифицируются в соответствии с СТБ 943-2007 и ТКП 200-2009 следующим образом:
Грунты для верхней части земляного полотна подразделяются:
- ? по составу (пылевато-глинистые и осадочные несцементированные грунты);
- ? набухаемости (ненабухающие ( 10) в зависимости от относительной деформации набухания, % толщины слоя увлажнения);
- ? относительной просадочности (непросадочные ( 12) в зависимости от относительной деформации просадки, % толщины слоя промачивания);
- ? склонности к морозному пучению — группы I-V (непучи- нистые ( 10) в зависимости от относительного морозного пучения образца, %).
Грунты для сооружения насыпей и рабочего слоя подразделяются по степени увлажнения:
- ? на недоувлажненные — менее 0,9 W0;
- ? нормальной влажности — 0,9 Wo — Waon;
- ? повышенной влажности — Wflon — Wmax;
- ? переувлажненные — свыше Wmax,
где W0 — оптимальная влажность грунта; W;iol[ — допустимая влажность грунта; Wmax — максимально возможная влажность грунта при коэффициенте уплотнения 0,9.
Щебень: устройство основания | Виды щебня | Применения щебня при строительстве дорог
Пылевато-глинистые грунты подразделяются по содержанию песчаных частиц по массе и числу пластичности:
- ? на супесь (легкая крупная, легкая пылеватая, тяжелая пылеватая);
- ? суглинок (легкий, легкий пылеватый, тяжелый, тяжелый пылеватый);
- ? глину (песчанистая, пылеватая, жирная).
К подгруппе пылевато-глинистых грунтов относятся также и лессовидные грунты, которые по числу пластичности аналогично делят на супеси, суглинки и глины (грунты с числом пластичности более 1, однородные, преимущественно макропористые, содержащие более 50 % частиц размером 0,05. 0,005 мм).
Осадочные несцементированные обломочные грунты. Для проектирования и сооружения земляного полотна подразделяются по распределению частиц по крупности (в % от массы сухого грунта):
- ? на крупнообломочпые (валунный, галечпиковый и гравийный грунты);
- ? песчаные (гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый).
Лессовидные грунты и илы делятся на виды по коэффициенту пористости. Илы — грунты с числом пластичности более 1; представляют собой водонасыщенпый осадок водоемов, имеющий влажность выше границы текучести и коэффициент пористости более 0,9, и относятся к подгруппе озерных грунтов.
Особые грунты — торфяные и заторфованные; сапропели, илы, лессы, мергели, тальковые, глинистые сланцы и сланцевые глины; черноземы; техногенные грунты (отходы промышленности); слабые — связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки более 50 мм/м при нагрузке 0,25 МПа (модуль деформации ниже 5,0 МПа); дренирующие — грунты, имеющие при максимальной плотности при стандартном уплотнении по ГОСТ 22733-2002 коэффициент фильтрации не менее 0,5 м/сут.
Применительно к использованию для устройства земляного полотна различают следующие видов грунтов:
Вот как делают лучшие дороги в мире …
- ? крупнообломочные скальные — обломки скальных пород, получаемые при искусственной разработке или залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных или делювиальных отложений. Различают глыбовые (валунные) и щебенистые (галеч- никовыс) грунты. Эти грунты являются хорошим материалом для возведения насыпей, поскольку они устойчивы против воздействия текущей воды и нс поглощают влагу. Однако использование крупнообломочных скальных грунтов бывает затруднительным из-за сложности с их уплотнением;
- ? гравийные и песчаные — водопроницаемы и не склонны к накоплению влаги при промерзании. Насыщение водой мало влияет на их устойчивость в земляном полотне. Песчаные грунты (за исключением мелких пылеватых песков) представляют собой наилучший материал для насыпей, возводимых в неблагоприятных гидрологических условиях: на заболоченных участках и на поймах рек;
- ? супесчаные — обладают связностью в сухом состоянии, при увлажнении сохраняют сопротивление нагрузкам, достаточное для устойчивости земляного полотна. Насыпи из супесчаных грунтов можно устраивать как в сухих, так и в переувлажненных местах;
- ? пылеватые супесчаные грунты. Содержат более 50 % частиц диаметром мельче 0,25 мм. Менее устойчивы в переувлажненном состоянии. При промерзании они склонны к накоплению влаги и пучению;
- ? пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси — содержат большое количество фракций размером 2,0. 0,05 мм, особенно подвержены процессам зимнего влагопакоплепия и пучи- пообразовапия. В откосах земляного полотна эти грунты легко размываются и приходят в текучее состояние. Поэтому па дорогах с усовершенствованными капитальными типами покрытия верхнюю часть земляного полотна из пылеватых суглинков в неблагоприятных гидрологических условиях заменяют устойчивыми грунтами;
- ? суглинистые— являются хорошим материалом для земляного полотна. Хорошо сопротивляются размыву и устойчивы в откосах. В пойменных суглинистых насыпях движение воды, ранее проникшей в насыпь, может вызвать гидродинамическое давление, приводящее к обрушению откосов;
- ? глинистые— обладают значительной связностью и очень малой водопроницаемостью, в связи с чем медленно насыщаются водой и столь же медленно просыхают. Эти грунты применяют, если их влажность в условиях естественного залегания нс превышает оптимальной влажности, для отсыпки насыпей в сухих местах и в местах, увлажняемых на короткое время;
- ? торфы, образующиеся при гумификации болотной растительности, — характеризуются значительной сжимаемостью и влагосмкостью. Использование их в земляном полотне нс допускается, за исключением случаев укладки сильно волокнистых торфов в нижнюю часть насыпи на пересечениях торфяных болот на дорогах с переходными и низшими типами покрытий;
- ? илистые грунты, сапропели и органо-минеральные грунты — в условиях естественного залегания отличаются значительной влажностью и малым сопротивлением сдвигу Высохшие грунты при повторном увлажнении быстро теряют связность и могут приходить в плывунное состояние. Допускается при соблюдении ряда ограничений оставлять их в основаниях насыпей с обязательной проверкой устойчивости.
Чтобы в теле насыпи нс возникало просадок от уплотнения под действием собственного веса, давления проезжающих автомобилей и попеременного увлажнения и просыхания, пористость грунта должна соответствовать напряжениям, действующим внутри насыпи. Напряжения от собственного веса грунта возрастают пропорционально глубине расположения рассматриваемого слоя от поверхности покрытия. Внешняя нагрузка создает напряжения, затухающие на некоторой глубине от поверхности. При невысоких насыпях напряжения от транспортных нагрузок распространяются на подстилающий грунт и могут вызывать его уплотнение и просадку насыпи. В нижней части подталкиваемых водой насыпей может действовать капиллярное давление, а также напряжения, развивающиеся при усадке грунта во время его просыхания после спада высоких вод.
Для определения необходимой степени уплотнения грунтов высоту насыпи разделяют на несколько зон. Требуемая степень уплотнения грунта в каждой из зон назначается в соответствии с действующими в ее пределах напряжениями и водно-тепловым режимом грунта. Требования к уплотнению грунтов земляного полотна нормируют по значениям фактической плотности скелета грунтов 8„ и максимальной стандартной плотности 8тах, соответствующей стандартному уплотнению, выполняемому в лаборатории при оптимальной влажности грунта. Отношение 8п/8тах называют коэффициентом уплотнения.
Оптимальной влажностью является влажность, при которой необходимое уплотнение грунта может быть достигнуто при меньшей работе па уплотнение по сравнению с другими влажностями. Эта влажность близка к среднему значению влажности грунта в резервах в период выполнения земляных работ.
Источник: studref.com