Файл: Руководство по укреплению переувлажненных грунтов на автомобильных дорогах цементом и известью..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 30
Скачиваний: 0
В О Е Н Н А Я А К А Д Е М И Я Т Ы Л А И Т Р А Н С П О Р Т А
РУКОВОДСТВО
ПО УКРЕПЛЕНИЮ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ГРУНТОВ
НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ ЦЕМЕНТОМ
И ИЗВЕСТЬЮ
Л е н и н г р а д
1 9 6 6
roc ;-.у^-;|ИЧНАЯ _
. ,:ХНИЧЕСКАЙ
V-0»€KA СССР
J L
5Z66C
В руководстве изложены способы укрепления пере увлажненных грунтов на дорогах наиболее распространен ными неорганическими вяжущими материалами, приведены требования к этим материалам, рассмотрены основные свой ства укрепленных грунтов, даны рекомендации о назначении и расчете конструкции покрытий, устраиваемых из таких
грунтов, а также отражены основные положения по произ водству работ.
Руководство предназначено для обеспечения учебного процесса академии. В качестве проекта технических указа ний руководство одобрено ЦУпВОСО МО для офицеров, сержантов и солдат дорожных войск, выполняющих работы по цементации и известкованию грунтов.
Руководство разработали инженер-полковник Пер шин М. Н., инженер-подполковник Лебедев К. А., младшие научные сотрудники Пуцейко Л. К. и Глинская К. П.
Замечания и предложения по содержанию руководства просьба направлять в адрес академии.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Под переувлажненными понимаются грунты, влажность которых выше оптимальной.
В зависимости от степени переувлажнения различают грунты с незначительным избыточным увлажнением, средне переувлаж
ненные, сильно переувлажненные и |
очень |
сильно переувлаж |
ненные. |
|
|
Классификация переувлажненных |
грунтов |
приводится в таб |
лице 1. |
|
Т а б л и ц а 1 |
|
|
|
Классификация переувлажненных |
грунтов |
|
№ |
|
Переувлажнение грунта |
|
|
|
|
|
Показатели |
незначитель |
среднее |
сильное |
пп. |
ное |
||
|
|
|
1 |
Характерная |
от W0± (3 - 5 % ) |
||
|
влажность |
до |
||
|
|
|
|
(0,7-0,75) WT |
2 |
Характер |
де- |
Уплотнение, |
|
|
формаций |
под |
ограниченные |
|
|
нагрузкой |
пластические |
||
3 |
Наиболее |
ха |
сдвиги |
|
Полупластич- |
||||
|
рактерная |
кон |
ная |
|
|
систенция (кро |
|
||
|
ме |
песчаных |
|
|
4 |
|
грунтов) |
0,25—0,5 |
|
Коэффициент |
||||
|
консистенции |
|
||
|
(кроме песча |
|
||
5 |
ных грунтов) |
|
||
Ориентировоч |
|
|||
|
ное количество |
|
||
|
избыточной во |
|
||
|
ды (свыше |
W0) |
|
|
|
на 1 л& грунта, |
|
||
|
кг\ |
|
|
|
|
в супесчаных |
15—30 |
||
|
в |
грунтах |
||
|
суглинис- |
30-50 |
||
|
|
тых |
|
|
|
от |
(0,7-0,75) |
WT |
(0,8-0,85) IF |
до |
1ST. |
до 1,0 WT |
(0,8-0,85) |
Пластический |
|
Пластический |
||
СДВИГ |
|
сдвиг, вязко |
|
|
пластичное те |
|
|
чение |
/Мягкопластич Текучепластич
ная |
ная и мягко- |
|
пластичная |
0,5-0,75 |
0,75-1,0 |
20-45 |
3 5 -8 0 |
45 -75 80—120
очень
сильное
> 1 .0 г т
Вязкопластичное течение
Текучая
> 1 ,0
50-110
110-170
в глинистых 50— 60 и более 75—85 и более |
120-140 |
170-200 |
|
и более |
и более |
П р и м е ч а н и е . W0 — оптимальная влажность; |
WT — предел |
текучести. |
3
2. Грунты с незначительным избыточным увлажнением можно обрабатывать цементом или известью без использования специ альных водосвязывающих добавок. Однако даже незначительная избыточная влажность может вызвать необходимость некоторого изменения обычной технологии работ. Например, для облегче ния работ и улучшения качества обработки грунта распределе ние и перемешивание вяжущих материалов целесообразно осу ществлять за несколько приемов, розлив воды не производить совсем или же производить в небольшом количестве и т. д.
Укрепление грунтов с относительной влажностью1 выше 0,7 — 0,75 неорганическими вяжущими материалами без использова ния водосвязывающих добавок малоэффектно, в производствен ном отношении затруднительно, а в большинстве случаев и не возможно, так как существующие дорожно-строительные машины не пригодны для работы на переувлажненных грунтах.
Грунты с относительной влажностью |
больше |
0,7—0,75 |
при |
|||||||||||||
обработке цементом требуют |
дополнительных |
добавок, |
обеспе |
|||||||||||||
чивающих |
связывание |
избыточной |
воды. |
Использование |
та |
|||||||||||
ких добавок при |
цементации |
переувлажненных |
грунтов |
при |
||||||||||||
И7отн< 0,8 — 0,85 |
обеспечивает возможность уплотнения цементо |
|||||||||||||||
грунтовой смеси до оптимальной плотности.21 |
0,8—1,0) |
требуют' |
||||||||||||||
Сильно переувлажненные |
грунты |
( WOT1I = |
||||||||||||||
повышенного расхода вяжущих |
материалов и водосвязывающих |
|||||||||||||||
добавок. При строительстве временных дорог, исходя из реаль |
||||||||||||||||
ных норм расхода вяжущих материалов в пределах до 10—12°/0,3 |
||||||||||||||||
оптимальная плотность |
грунтов, |
как |
правило, |
не достигается, |
||||||||||||
что вызывает уменьшение прочности укрепленного |
грунта. |
|
||||||||||||||
Сильно |
переувлажненные |
грунты |
целесообразно |
удалять |
||||||||||||
с поверхности дороги |
механическим |
путем |
и |
укреплять |
лишь |
|||||||||||
нижерасположенные менее влажные слои грунта. |
следует |
применять |
||||||||||||||
3 . |
-В |
качестве водосвязывающих |
добавок |
|||||||||||||
материалы, которые, наряду со связыванием основной части из |
||||||||||||||||
быточной воды, обеспечивают и удобообрабатываемость |
|
грунта: |
||||||||||||||
уменьшают |
его липкость и пластичность, |
способствуют хорошему |
||||||||||||||
рыхлению и улучшают |
структуру. Вводимые |
в |
грунт |
добавки |
||||||||||||
не должны отрицательно влиять на цементные минералы и про |
||||||||||||||||
дукты их гидролиза.' Из |
числа |
распространенных |
материалов |
|||||||||||||
в качестве таких добавок можно использовать негашеную из |
||||||||||||||||
весть, |
жженую магнезию, |
гипс и жидкое стекло. |
Из менее рас |
|||||||||||||
пространенных материалов |
перспективно использование |
активи |
рованной диметилолмочевины.
Для ускорения набора прочности и морозостойкости известе
грунтовых |
и |
известково-цементогрунтовых |
смесей, а также |
|
1 |
Г отн — |
.у |
-, где — естественная влажность грунта. |
|
|
|
wт |
|
|
2 |
При наличии, конечно, достаточно прочного грунтового основания. |
|||
3 |
Расход добавки всюду указан в процентах от веса |
сухого грунта. |
4
для уменьшения расхода вяжущих материалов можно использо вать некоторые сернокислые соли (сернокислый магний, серно кислый алюминий, сернокислое железо и др.).
4. Укрепление переувлажненных грунтов цементом в сочета нии с водосвязывающими добавками производится в два этапа. На первом этапе грунт обрабатывается водосвязывающими до бавками, которые изменяют консистенцию грунта и делают его пригодным для дальнейшей обработки при помощи существую щих средств механизации. На втором этапе грунт обрабатыва ется цементом, в результате чего приобретает достаточно вы сокую прочность, водоустойчивость и морозостойкость. Обра ботка грунтов молотой негашеной известью производится за один прием.
5. В руководстве изложены способы укрепления переувлаж ненных грунтов следующими материалами:
—молотой негашеной известью и цементом;
—молотой негашеной известью и цементом с добавками солей, ускоряющих твердение и улучшающих качество извесг- ково-цементогрунтовых смесей;
—жидким стеклом и цементом;
—молотой негашеной известью с добавками солей, ускоряю щих твердение и улучшающих качество известегрунтовых сме сей.
Указанные способы укрепления грунтов практически можно
применять на дорогах, аэродромах |
и |
строительных |
площадках |
|||
в том случае, когда состояние верхнего |
слоя |
грунта |
обеспечи |
|||
вает возможность движения на участках |
работ |
гусеничных ма |
||||
шин с прицепами |
и прицепными |
или |
навесными механизмами, |
|||
а нижний слой грунта имеет прочность, |
позволяющую произве |
|||||
сти необходимое |
уплотнение покрытия. |
|
|
|
6. Укрепление переувлажненных грунтов наиболее целесооб разно производить в тех случаях, когда для устройства покры тий невозможно использовать каменные и местные материалы, а также при ограниченном количестве транспорта, выделяемого для доставки дорожно-строительных материалов.
7. Чем выше влажность грунта, тем больше минеральных вяжущих материалов требуется для его укрепления. В целях снижения расхода вяжущих материалов, улучшения условий ра бот и уменьшения стоимости покрытия (основания) необходимо во всех случаях проводить возможные по производственным и погодным условиям мероприятия, направленные на снижение начальной влажности укрепляемого грунта. Наиболее доступными из таких мероприятий являются;
—срезка и удаление за пределы обрабатываемой полосы верхнего, наиболее увлажненного слоя грунта;
—удаление воды и жидкой грязи из пониженных мест на полосе обработки;
5
— смешение грунта, подлежащего обработке, с более сухим карьерным грунтом (такой способ целесообразен, когда одно временно обеспечивается улучшение гранулометрического состава обрабатываемого грунта).
При наличии времени и благоприятной погоды возможно под сушивание грунта путем его аэрации (рыхление на всю глубину обработки и последующее периодическое перемешивание).
Перед устройством покрытий из укрепленного грунта на су ществующих дорогах обязательно производится восстановление и ремонт водоотвода, если он нарушен или работает неудовлет
ворительно.
8. Прочность покрытия из укрепленного грунта может быть резко повышена путем введения добавок скелетных материалов (щебня, гравия, шлака, дресвы, крупнозернистого песка и т. д.). Поэтому при возможности в процессе смешения грунта с це ментом пли после перемешивания в обработанный грунт целе сообразно вводить скелетные добавки в количестве 30—50% от объема смеси.
9.Переувлажненные грунты, укрепленные негашеной известью
ицементом, можно использовать для устройства дорожных покрытий и оснований.
Укрепление переувлажненных грунтов жидким стеклом и це
ментом, а также негашеной известью рекомендуется в основ ном при устройстве оснований под покрытия из каменных мате риалов и под сборные покрытия облегченных конструкций. При
малой интенсивности движения, при легком |
составе |
движения,, |
|
а также при непродолжительной эксплуатации дороги |
грунты,, |
||
укрепленные жидким стеклом и цементом, |
а также |
негашеной |
|
известью, можно применять и для устройства покрытий. |
цемен |
||
На дорогах с покрытиями из грунтов, обработанных |
том и жидким стеклом, движение можно открывать через 3 су ток после окончания постройки.
При использовании добавок сернокислых солей движение по дорогам с покрытиями из грунтов, укрепленных цементом и не гашеной известью, можно открывать через 1—2 суток после окончания постройки.
10. При использовании одной негашеной молотой извести нарастание прочности укрепленного переувлажненного грунта происходит крайне медленно, укрепленный грунт имеет сравни тельно низкую прочность и малую морозостойкость. Добавка
сернокислых солей |
повышает эффективность |
действия извести, |
|||
резко ускоряет |
процесс твердения известегрунта, |
увеличивает |
|||
в |
1,5—2 раза |
его |
прочность, повышает |
водоустойчивость |
|
и |
несколько улучшает морозостойкость. Добавкой |
сернокислых |
солей можно довести известегрунт до показателей цементо-
грунта.
11. Механические свойства укрепленных грунтов, а следо вательно, н эксплуатационные показатели покрытий, устраивае
6
мых из них, в значительной степени зависят от правильности дозировки и равномерности распределения в грунте укрепляю щих материалов, степени измельчения грунта и качества уплот нения грунта после его обработки.
12. При выборе укрепляющих материалов и установлении их
целесообразной дозировки |
необходимо |
учитывать |
вид грунта, |
||
его влажность при обработке, состояние |
погоды |
и |
требования |
||
к укрепленному грунту. |
|
|
|
|
|
Для правильного подбора состава |
смесей при |
постройке |
|||
покрытий и оснований из укрепленных грунтов |
|
необходимо |
|||
иметь следующие основные |
данные, |
получаемые |
на |
основании |
|
паспортных данных и лабораторных |
анализов: |
|
|
—гранулометрический состав укрепляемого грунта и грун товых (скелетных) добавок, если они используются;
—естественную и оптимальную влажность грунта, его влаж ность на пределе текучести и число пластичности;
—величину pH1 водной вытяжки;
—характеристики вяжущих материалов и применяемых во досвязывающих добавок.
При гумусированных грунтах дополнительно необходимо знать содержание гумуса, а при засоленных грунтах — виды и количество солей.
МАТЕРИАЛЫ
13. Молотой негашеной известью с добавками сернокислых солей, известью и цементом с добавками и без добавок серно кислых солей, а также жидким стеклом и цементом можно укреплять переувлажненные супесчаные, суглинистые и глини стые грунты следующих основных генетических и почвенных типов: покровные и моренные, лессы и лессовидные, дерновоподзолистые и серые лесные, черноземы (особенно их карбонат ные разности,), каштановые и сероземы, а также некоторые засоленные, содержащие в основном сернокислые соли.
Наиболее высокая прочность при наименьшем расходе цемента достигается при обработке супесчаных гравелистых и щебени стых грунтов. Чем выше содержание в грунте пылеватых и гли нистых частиц или гумусовых веществ и чем выше влажность грунта, тем больше требуется водосвязывающих добавок и вя жущих материалов и тем труднее производить укрепление грунта.
Без |
предварительной лабораторной проверки указанными |
|
выше |
материалами можно укреплять грунты, имеющие U7T< ;350/0 |
|
и Wn< 17.21 |
|
|
Если грунты характеризуются следующими данными: |
||
— |
содержание |
различных солей, кроме сернокислых, более |
0,5%; |
|
|
1 pH — показатель |
кислотности среды. |
2 Wn — число пластичности.
7