RU2674783C1 - Method of strengthening road bed of automobile roads in places of culverts - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to transport construction and can be used for reinforcement of road bed of automobile roads in places of arrangement of culverts. Method for strengthening the roadbed in places where the culverts are installed includes the creation of a spatial frame structure by layering the geocell system with filler from crushed stone-sand and/or gravel-sand mixtures with a continuous grain size distribution of grains not exceeding 80 mm, which forms a protective prism around the pipe. First layers are laid at the pipe body, the subsequent layers are above them, and the last layer is laid above the pipe body to the width of the road bed, with each subsequent layer being laid with a slight offset to the pipe axis.EFFECT: technical result consists in increasing the resistance of the soil mass to compressive and shear stresses in places where the culverts are installed, improving the quality and efficiency of the work carried out.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано для укрепления земляного полотна автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб. В процессе эксплуатации на участках автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб возникают деформации в виде осадки грунтов земляного полотна под воздействием временных и постоянных нагрузок, что приводит к деформациям дорожной одежды. Появление и развитие деформаций в рабочей зоне земляного полотна оказывает существенное влияние на транспортно-эксплуатационные характеристики автомобильных дорог, снижая их показатели.The invention relates to the field of transport construction and can be used to strengthen the roadbed of roads in the places of culverts. In the process of operation on sections of roads in the places where culverts are installed, deformations occur in the form of sedimentation of the subgrade under the influence of temporary and constant loads, which leads to deformation of the pavement. The appearance and development of deformations in the working area of the subgrade has a significant impact on the transport and operational characteristics of roads, reducing their performance.

Известен способ укрепления основания, включающий уплотнение основания, сложенного глинистым грунтом, путем образования в нем сферических зон из твердеющего материала, подаваемого в грунт под давлением, причем сферические зоны размещаются в шахматном порядке в горизонтальной и вертикальной плоскостях на расстоянии друг от друга не менее двух диаметров зоны (пат. СССР №903484).A known method of strengthening the base, including compaction of the base, folded clay soil, by forming in it spherical zones of hardening material supplied to the soil under pressure, and the spherical zones are staggered in horizontal and vertical planes at a distance from each other of at least two diameters zone (US Pat. USSR No. 903484).

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- он предназначен для упрочнения однородных по глубине глинистых грунтов, находящихся в естественных компрессионных условиях грунтового основания;- it is intended for hardening clay soils homogeneous in depth, which are under natural compression conditions of the soil base;

- ограничения в применении способа из-за различий в работе укрепляемых зон, т.е. способ предназначен только для укрепления оснований сооружений, не затрагивая такие сооружения, как водопропускные трубы, проложенные в теле насыпи автомобильной дороги. В связи с расположением зон уплотнения, не примыкающих друг к другу, не обеспечивается необходимое укрепление грунта твердеющим раствором в зоне уплотнения.- restrictions in the application of the method due to differences in the work of the reinforced zones, i.e. the method is intended only to strengthen the foundations of structures, without affecting such structures as culverts laid in the body of the embankment of the road. Due to the location of compaction zones that are not adjacent to each other, the necessary strengthening of the soil with a hardening solution in the compaction zone is not provided.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу является способ укрепления земляного полотна автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб, включающий бурение скважин, которые первоначально заполняют сыпучим строительным нерудным материалом и втапливают его в стенки скважин посредством раскатчика, затем в скважины подают вяжущий компонент, при этом скважины вдоль водопропускной трубы выполняют на глубину, превышающую высоту дорожной одежды (пат. РФ №2588250 опубликован 27.06.2016 г.).The closest analogue to the proposed method is a method of strengthening the subgrade of roads in the places of culverts, including drilling wells, which are initially filled with bulk non-metallic building material and flooded into the walls of the wells by means of a rolling tool, then a cementing component is fed into the wells, while the wells are along culverts perform to a depth exceeding the height of the pavement (US Pat. RF No. 2588250 published 06/27/2016).

Так же близким является способ устройства основания дорожной одежды с применением геосотовой системы устроенной между дополнительным слоем основания и нижним слоем основания уложенном на выравнивающий слой и прокладку из геотекстиля (пат. РФ №156939 опубликован 20.11.2015 г.).Also close is a method for arranging a pavement foundation using a geocell system arranged between an additional base layer and a lower base layer laid on a leveling layer and a geotextile pad (Pat. RF No. 156939 published November 20, 2015).

Недостатком перечисленных способов является то, что они не в полной мере решают проблему деформаций дорожной одежды в местах устройства водопропускных труб. А именно, не учитывается возможность распределения нагрузки от транспортного средства и тела насыпи вокруг тела для создания обоймы из равномерно уплотненного материала со встроенной в него каркасной структурой из геосинтетического материала. Кроме того, первый способ отличается сложностью монтажа конусообразных усеченных укрепляющих элементов, так как их введение осуществляется максимальным диаметром усеченного конуса вниз, что усложняет технологию производства работ, а при вводе их в тело насыпи вблизи водопропускных труб неизбежны повреждения сооружения.The disadvantage of these methods is that they do not fully solve the problem of deformation of pavement in the places of culverts. Namely, the possibility of load distribution from the vehicle and the body of the embankment around the body is not taken into account to create a cartridge made of uniformly compacted material with a frame structure made of geosynthetic material built into it. In addition, the first method is characterized by the complexity of mounting conical truncated reinforcing elements, since their introduction is carried out by the maximum diameter of the truncated cone down, which complicates the production process, and when they are introduced into the body of the embankment near culverts, damage to the structure is inevitable.

Технической задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является повышение сопротивляемости грунтового массива сжимающим и сдвигающим напряжениям в местах устройства водопропускных труб.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to increase the resistance of the soil mass to compressive and shear stresses in the places of culverts.

Поставленная задача достигается тем, что способ укрепления земляного полотна автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб, включающий создание пространственной каркасной структуры путем послойной укладки геосотовой системы с наполнителем из щебеночно-песчаных и/или гравийно-песчаных смесей с непрерывной гранулометрией зерен (не более 80 мм) которая образует защитную призму вокруг трубы, при этом первые слои укладывают у тела трубы, последующие слои над ними, а последний слой укладывают над телом трубы на ширину земляного полотна, при этом каждый последующий слой укладывает с небольшим смещением к оси трубы.This object is achieved in that a method of strengthening the subgrade of roads in the places of culverts, including the creation of a spatial frame structure by layer-by-layer laying of a geocell system with a filler of crushed-sand and / or gravel-sand mixtures with continuous grain size distribution (not more than 80 mm ) which forms a protective prism around the pipe, while the first layers are laid near the pipe body, the subsequent layers above them, and the last layer is laid above the pipe body to the width of the earth on the canvas, with each subsequent layer laying with a slight offset to the axis of the pipe.

Сущность предлагаемого способа изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема укрепления грунта, на фиг. 2 изображена схема укладки геосотовой системы с наполнителем (вид сверху), а на фиг. 3 представлена насыпь в разрезе А-А, где: 1 - покрытие дорожной одежды; 2 - основание дорожной одежды; 3 - водопропускная труба; 4 - подушка из щебеночно-песчаной и/или гравийно-песчаной смеси; 5 - геосотовая система; 6 - защитный слой из щебеночно-песчаной и/или гравийно-песчаной смеси; 7 - защитный слой перекрывающий тело трубы.The essence of the proposed method of the invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of soil reinforcement; FIG. 2 shows a stacking diagram of a filled geo-cell system (top view), and FIG. 3 shows the embankment in the section AA, where: 1 - pavement coating; 2 - the basis of pavement; 3 - culvert; 4 - a pillow of crushed-sand and / or gravel-sand mixture; 5 - geocell system; 6 - a protective layer of crushed stone and / or gravel and sand mixture; 7 - a protective layer covering the body of the pipe.

Реализация предлагаемого способа укрепления земляного полотна автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб при ремонте автомобильной дороги осуществляется в следующим образом.Implementation of the proposed method of strengthening the subgrade of roads in the places of culverts when repairing the road is as follows.

На автомобильной дороге в местах деформаций дорожной одежды на участке устройства водопропускной трубы выполняют разборку дорожной одежд 1-2 и водопропускная труба 3 открывают на 0,75 D на ширину 2,0 D в обе стороны от оси трубы, а для многоочковых труб на ширину 2,0 D от оси крайних труб. После этого устраивают подушку из щебеночно-песчаной и/или гравийно-песчаной смеси 4 толщиной 10 см. Затем укладывают геосотовую систему с наполнителем 5 и защитный слой 6 из щебеночно-песчаной и/или гравийно-песчаной смеси толщиной 0,4 м (с учетом толщины геосотовой системы) и уплотняют вибротрамбовками до коэффициента уплотнения 0,98-1,00. Каждый последующий слой укладывают со смещением к оси трубы на величину 0,25 м. Последний слой геосотовой системы, перекрывающий водопропускную трубу, укладывают при обеспечении суммарной толщины защитного слоя над трубой 7 не менее 0,5 м. После этого восстанавливают земляное полотно и дорожную одежду (слои основания 2 и покрытие 1).On the road in places of deformation of the pavement at the culvert device site, pavement 1-2 is disassembled and the culvert 3 is opened at 0.75 D at a width of 2.0 D on both sides of the pipe axis, and for multi-point pipes at a width of 2 , 0 D from the axis of the extreme pipes. After that, a pillow of crushed-sand and / or gravel-sand mixture 4 with a thickness of 10 cm is arranged. Then, a geocell system with a filler 5 and a protective layer 6 of crushed-sand and / or gravel-sand mixture with a thickness of 0.4 m are laid (taking into account thickness of the geo-cellular system) and compacted by vibratory rammers to a compaction coefficient of 0.98-1.00. Each subsequent layer is laid with an offset to the axis of the pipe by 0.25 m. The last layer of the geocell system, overlapping the culvert, is laid while ensuring the total thickness of the protective layer above the pipe 7 is not less than 0.5 m. After that, the subgrade and pavement are restored (base layers 2 and coating 1).

Использование предложенного способа укрепления земляного полотна автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб позволяет значительно повысить качество и эффективность проводимых работ за счет образования пространственной каркасной структуры, повышающей сопротивляемость грунтового массива сжимающим и сдвигающим напряжениям. Способ наиболее эффективен при укреплении водопропускных труб на стадии строительства и реконструкции дороги. Для реализации способа укрепления земляного полотна автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб при ремонте сооружения не требуется полного закрытия автомобильной дороги, возможна остановка отдельных участков (полос движения) на временной промежуток не более одного светового дня, что важно для дорог с большой загрузкой движения.Using the proposed method of strengthening the subgrade of roads in the places of culverts allows significantly improving the quality and efficiency of the work due to the formation of a spatial frame structure that increases the resistance of the soil mass to compressive and shear stresses. The method is most effective in strengthening culverts at the stage of construction and reconstruction of the road. To implement the method of strengthening the subgrade of roads in the places where culverts are installed during the repair of the structure, it is not necessary to completely close the road, it is possible to stop certain sections (lanes) for a time period of no more than one daylight, which is important for roads with heavy traffic loads.

Claims (1)

Способ укрепления земляного полотна автомобильных дорог в местах устройства водопропускных труб, включающий создание пространственной каркасной структуры путем послойной укладки геосотовой системы с наполнителем из щебеночно-песчаных и/или гравийно-песчаных смесей с непрерывной гранулометрией зерен не более 80 мм, которая образует защитную призму вокруг трубы, при этом первые слои укладывают у тела трубы, последующие слои - над ними, а последний слой укладывают над телом трубы на ширину земляного полотна, при этом каждый последующий слой укладывают с небольшим смещением к оси трубы.A method of strengthening the roadbed at the places of culverts, including the creation of a spatial frame structure by layer-by-layer laying of a geocell system with aggregate of crushed-sand and / or gravel-sand mixtures with continuous grain size distribution of not more than 80 mm, which forms a protective prism around the pipe in this case, the first layers are laid near the pipe body, the subsequent layers above them, and the last layer is laid above the pipe body to the width of the subgrade, with each subsequent layer oh stack with a slight offset to the axis of the pipe.

Images