Рязань, Касимовское ш. 15, оф. H1
info@rgeosnab.ru
Использование композитных геодрен в составе поперечных дренажных прорезей в процессе ремонта пучинообразных участков дорожного покрытия: исследование эффективности и результативности.
Пучины – это образование бугров и неровностей дорожного покрытия в зимний период, а в период таяния и оттепелей во время проезда автомашин – образование проломов и трещин в дорожном полотне. Процессы происходят из-за переувлажненности грунта и вследствие этого – снижением его прочности.
Основными показателями наличия пучины в дорожном полотне служат неравномерные бугры или целые участки с неровностями дорожного покрытия разной интенсивности. Часто они сопровождаются трещинами, которые начинаются у вершин таких бугров и делят покрытие на отдельные участки разных размеров.
Пучины возникают в разных местах дорожного полотна: как на самой проезжей части, так и по обочинам. Часто на обочинах пучинистые места даже больше по площади, чем в середине дорожного покрытия. Весной в период таяния снегов в центре бугров на пучинистых участках появляется вода. Вместе с водой происходит выброс нижних слоев дорожного покрытия: дренажа, нижних слоев грунта. Это приводит к снижению прочности и в дальнейшем к образованию выбоин, ям и других признаков разрушения дорожного покрытия.
Чтобы препятствовать образованию пучин, при строительстве автомагистралей, а также во время их ремонта создаются различные дренажные прослойки и системы. Для этих целей производят дополнительную гидроизоляцию обочин дорожного полотна, увеличивая высоту насыпи, делая замену грунтов, используя разные дренирующие геокомпозитные материалы. Существует много способов для решения данной проблемы.
Синтетические геокомпозитные материалы в отличие от всех других характеризуются более высокой прочностью и водонепроницаемостью. Они способствуют быстрому осушению и качественному дренажу всего дорожного покрытия и в результате значительно усиливают его прочность. Геодрены делятся по виду геосинтетического материала дренажного ядра на следующие группы:
Геодрены с жёстким объёмным каркасом отличаются высокой степенью защиты и стабильности, так как при их использовании влияние на водопроницаемость в плоскости полотна от внешней нагрузки минимальное.
Летом 2015 года был произведен ремонт участка дорожного покрытия автомобильной дороги М-51 «Байкал» км 1000+000 — км 1018+000. Работы производились ОАО «Новосибирскавтодор» по инициативе ФКУ «Федеральное управление автомобильных дорог «Сибирь» и при поддержке ФГБОУ ВПО «СибАДИ» и ЗАО «ТехПолимер».
На опытном участке были заменены использующиеся традиционно и повсеместно поперечные дренажные прорези, заполненные щебнем (рис. 1.) на конструктивное решение с прослойками из дренажного геокомпозинтого мата (рис.2). На данном участке предполагалось значительно повысить эффективность работы дренажных прорезей за счёт введения дренажного мата с водопропускными характеристиками, которые безусловно превосходили характеристики инертных материалов. Основные физико-механические свойства дренажного мата «Гидромат 3D» по СТО 56910145-005-2011 приведены в таблице 2.
Спустя некоторое время (несколько месяцев) после завершения строительных работ и ввода дорожного покрытия в эксплуатацию были проведены дополнительные испытания обоих видов участка: заполненного щебнем и участка, отремонтированного с применением геодрен. Установлено, что возле выпуска геодрены грунт земляного полотна был сырой и влажный. Это является показателем того, что дренажный мат выполнял свою функцию и работал полноценно. На тех участках, где использовался щебень в дренажных прорезях, грунт был сухим.
Прорези испытывались также следующим образом: в передней части дрены на обочине рыли яму. Внизу ставили пустую емкость. Далее через дренажную систему выливали одинаковое количество воды. Результаты испытаний приведены в таблице 3.
При проверке дренажных прорезей со щебнем вода полностью ушла внутрь полотна. Так как основная задача дренажной системы – выведение жидкости из дорожного полотна и предотвращение образования бугров/неровностей/пучин, то такая проверка показывает, что применение таких методов неэффективно. Вся вода осталась внутри, что впоследствии будет способствовать разрушению дорожного покрытия.
Дренажные прорези с применением геокомпозитов безусловно более надежны, так как имеют ряд производственно гарантированных свойств. Это позволяет использовать их в меньших объемах по сравнению с обычными инертными материалами.
Кроме того, работы, выполняемые с применением геокомпозитов, более технологичные. Все это сказывается на сметной стоимости работ и достигаются экономически более выгодные показатели: (табл. 4.).
В некоторых районах существует возможность снизить высоту земляного полотна, которая назначается из требований таблицы 7.2 СП 34.13330.2012. Возможен перевод типа местности по характеру и степени увлажнения из второго-третьего в первый со снижением расчётной влажности грунтов рабочего слоя земляного полотна (геодрены в нижней части земляного полотна).
