Грунты, применяемые в дорожном строительстве, имеют определенные
предельные показатели прочности, т. е. способны нести определенной
величины нагрузки от движущегося транспорта.
В последние годы был разработан новый метод повышения прочности грунтов
путем внесения добавок вяжущих материалов — цемента, извести, битума,
дегтя. Этот метод называют стабилизацией грунта вяжущими материалами.
Укрепленные по этому методу грунты применяют для сооружения дорожных
оснований под капитальные покрытия из асфальтобетона и для строительства
облегченных покрытий вместо асфальтобетонных. Стоимость строительства
оснований и покрытий из стабилизированного грунта в 3,5—5 раз дешевле,
чем строительство щебеночных оснований или асфальтобетонных покрытий.
Слой основания из стабилизированного грунта толщиной 30 см равнопрочен
слою из щебенки толщиной 18—20 см; легкое покрытие из стабилизированного
грунта толщиной 15—20 см равнопрочно асфальтобетонному покрытию толщиной
6—10 см.
Раньше дорожные покрытия сооружали в виде булыжной мостовой (булыжное
шоссе) или путем укладки слоя щебенки толщиной 6—15 см, укатываемого
колесами экипажей или дорожными катками (щебеночное или «белое» шоссе).
С развитием автомобильного движения прочность этих шоссе оказалась
недостаточной.
Основная причина быстрого разрушения белых шоссе колесами автомобилей
заключается в слабой связи отдельных щебе- нок друг с другом.
Кроме того, в связи с высокими скоростями движения автотранспорта к
дорогам предъявляются новые требования — ровность покрытия, беспыльность
и хорошее сцепление с шинами.
Увеличение связности щебенок в покрытии достигается внедрением в толщу
покрытия органических вяжущих материалов — битума или дегтя, что
увеличивает прочность и изнсеоустойчивость дороги. Наличие вяжущих
материалов в покрытии позволяет ровно укатать катками его поверхность,
связать пыль и таким образом обеспылить дорогу и улучшить сцепление с
шинами. Органическое вяжущее вещество обволакивает тонкой пленкой
минеральные частицы и связывает их между собой.
Белое шоссе, обработанное битумом или дегтем, приобретает черный цвет и
поэтому такие покрытия называют «черными».
Стабилизацию грунтов можно производить как на местных, так и на
привозных грунтах. Для стабилизации наиболее подходящими являются супеси
и суглинки. При стабилизации грунтов верхний растительный слой (дерн)
с-корнями трав и кустарника должен быть удален, так как при гниении
частиц растительности образуются пустоты.
Стабилизация грунтов состоит из следующих основных операций: –
подготовки полосы грунта; – разрыхления и измельчения грунта; –
распределения вяжущего материала; – перемешивания измельченною грунта с
вяжущим материалом; – поливки и окончательного перемешивания с водой
измельченного грунта, смешанного с порошкообразным вяжущим при
стабилизации цементом или известью; – уплотнения полосы,
стабилизированного грунта.
Подготовка полосы заключается в удалении дернового слоя и корней пней и
кустарников и в планировании полосы.с засыпкой местных впадин и срезкой
бугров и кочек.
При этом профилируют земляное полотно и нарезают боковые кюветы. Работы
по подготовке полосы выполняют бульдозерами и, если нужно,
корчевателями, а также грейдерами или автогрейдерами.
Если стабилизируют местные грунты, то соответствующую полосу земляного
полотна подвергают разрыхлению и измельчению. Если стабилизация
производится не на местном грунте, то нужный грунт привозят из
притраосового карьера скреперами, тракторными прицепами или
автосамосвалами, распределяют и планируют привезенный грунт на земляном
полотне и затем его разрыхляют и измельчают.
Разрыхлять плотные, тяжелые супеси и суглинки целесообразно прицепными
тракторными плугами и боронами.
Легкие грунты разрыхляют прицепными тракторными фрезами, которые затем
измельчают разрыхленный грунт. Разрыхление и измельчение осуществляются
несколькими проходами машин по обрабатываемой полосе.
Чем интенсивнее измельчается грунт, тем лучше и равномернее он
смешивается с вяжущим материалом и тем прочнее получается
стабилизированный слой. В нормально измельченном грунте количество
частиц размером 3—5 мм не должно превышать 3—5% по весу, что проверяют
специальными пробами.
Стабилизация цементом
Цемент или известь привозят на место работ в цементовозах или
автосамосвалах и вручную лопатами распределяют равномерно по
обрабатываемой полосе непосредственно перед перемешиванием всухую.
Специальные машины для распределения цемента и извести пока не
изготовляются.
Грунт смешивают с вяжущим всухую, затем поливают водой из
автогудронатора, после чего окончательно перемешивают несколькими
проходами прицепной фрезы и уплотняют укаткой.
Стабилизация битумом или дегтем
Битум или деготь привозят и разливают автогудронатором непосредственно
перед перемешиванием, чтобы вяжущее не остыло.
Грунт с вяжущим материалом перемешивают несколькими проходами прицепной
фрезы и уплотняют укаткой.
Стабилизированный слой уплотняют пневмошинным катком Д-219 на прицепе к
автомобилю или колесному трактору. Буксировка катка гусеничным трактором
недопустима из-за порчи поверхности полосы шпорами гусениц.