Устройство водонепроницаемых и капилляропрерывающих слоев из геомембраны
При высоком уровне грунтовых вод для повышения устойчивости земляного полотна в теле насыпи укладывают геомембрану.
Геомембрана укладывается на всю ширину земляного полотна или, в целях экономии материалов, на ширину проезжей части с превышением ее с каждой стороны на 0,5 м.
При насыпях высотой менее 1,0 м водонепроницаемый слой устраивают на уровне подошвы насыпи путем укрепления местного грунта органическими вяжущими материалами (жидкие битумы класса МГ, СГ вязкостью 25/40, битумными эмульсиями и др.) (рис. 2.3.1). На высоких насыпях геомембрана устраивается на глубине 0,6…1,0 м от бровки земляного полотна. Кроме обработки местного грунта, геомембрану можно устраивать из битумной пасты или шлама толщиной 3,0…3,5 см.
Рис. 2.3.1. Конструкции с использованием геомембраны:
а) при высоте насыпи менее 1 м с использованием в качестве водонепроницаемой прослойки грунта, укрепленного органическим вяжущим материалом;
при высоте насыпи более 1 м с использованием в качестве прослойки геомембраны:
- покрытие;
- основание;
- песчаный грунт;
- грунт, укрепленный органическим вяжущим материалом;
- геомембрана;
- уровень грунтовых вод;
- укрепленная обочина
В настоящее время в дорожном строительстве широкое распространение в качестве водонепроницаемой прослойки получило использование геомембраны из полиэтилена, поливинилхлорида и на основе полиизобутилена. Геомембрану промышленность выпускает шириной от 2,4 до 12,0 м и толщиной от 0,1 до 2,0 мм. Чем шире пленка, тем меньше трудовые затраты на сварку или склейку полотнищ и выше качество. Чем больше толщина пленки, тем она надежнее.
Технологический процесс укрепления грунта органическим вяжущим материалом заключается в разрыхлении и измельчении грунта подошвы насыпи на глубину 5…10 см, розливе вяжущего из расчета 2…3 л/м2, перемешивания грунта с вяжущим, разравнивания и уплотнении катками на пневматических шинах.
Рабочие операции по строительству водонепроницаемой прослойки с использованием геомембраны включают: планировку и уплотнение земляного полотна, распределение полотен геомембраны, доставку грунта, надвижку его на пленку, уплотнение грунта и строительство последующих слоев дорожной одежды.
Капилляропрерывающие прослойки располагают в насыпях на всю их ширину на глубине 1 м от бровки земляного полотна. Назначение таких прослоек – создать преграду для подъема капиллярной воды (рис. 2.3.2). Капилляропрерывающие прослойки устраивают из щебня или гравия фракции 5… 10 мм толщиной 20…40 мм. Сверху и снизу капилляропрерывающей прослойки располагают противозаиливающие слои из топочных шлаков, высевок фракции от 0,1 до 5 мм, геотекстиля толщиной 3,0…5,0 мм и других местных материалов, не подвергающихся гниению.
Рис. 2.3.2. Конструкция водонепроницаемой прослойки:
- дорожная одежда;
- грунт земляного полотна;
- противозаиливающие прослойки;
- капилляропрерывающая прослойка;
- уровень грунтовых вод;
- зона капиллярной воды;
- зона свободной воды
Строительство капилляропрерывающих прослоек состоит из следующих технологических процессов: устройство нижней части земляного полотна с поперечным уклоном не менее 30% и коэффициентом уплотнения грунта не менее 0,98; строительство нижнего противозаиливающего слоя; распределение капилляропрерывающего материала; устройство верхней противозаиливающей прослойки; вывозка и надвижка грунта для верхней части насыпи с послойным уплотнением катками на пневматических шинах.
В результате строительства водонепроницаемых и капилляропрерывающих прослоек достигают сохранения грунтов в верхней части земляного полотна с пониженной влажностью. Это обеспечивает устойчивость земляного полотна и предохраняет дорожную одежду от преждевременного разрушения. За счет повышения модуля упругости грунта верхнего слоя можно уменьшить толщину конструктивных слоев дорожной одежды.