ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

ОДМ 218.2.054-2015

     
     
ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

     
     
 Предисловие

1 РАЗРАБОТАН: Обществом с ограниченной ответственностью "Мегатех инжиниринг" (к.т.н. Баранов А.Ю, инж. Девятилов А.Н., Суслов М.С.) совместно с Обществом с ограниченной ответственностью "ДорГеоТех" (инж. Девятилов Д.А.) и Закрытым акционерным обществом "Земъспецпроект" (к.т.н. Радионов М.В., инж. Венедиктов И.Ю.) при участии д.т.н., проф. Луцккого С.Я. (МИИТ), к.т.н. Шмелева В.А. (ФСК "МГЦ") и к.т.н. Бурукина А.Ю. (ГК "СК Мост")
     

2 ВНЕСЕН: Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог, Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства Министерства Транспорта РФ
     

3 ПРИНЯТ распоряжением Федерального дорожного агентства от  "16" 09. 2015 г. N 1690-р
     

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР
     

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
     
     

     1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ распространяется на проектирование, строительство, реконструкцию, ремонт автомобильных дорог и содержит положения по применению текстильно-песчаных свай на слабых грунтах основания.
     

1.2 Настоящий методический документ содержит требования к инженерно-геологическим изысканиям, требования к материалам и рекомендации по технологии упрочнения слабого основания земляного полотна автомобильных дорог текстильно-песчаными сваями, основанные на требованиях Технического регламента "О безопасности зданий и сооружений", расчетах несущей способности слабых оснований и устойчивости насыпей под эксплуатационными нагрузками, в соответствии с СП 34.13330, СП 22.13330.2011, пособием к СНиП 2.05.02-85. Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и устойчивости земляного полотна автомобильных дорог за счет повышения прочностных характеристик слабых грунтов в основании земляного полотна.
     
     

2 Нормативные ссылки


     В настоящем ОДМ использованы нормативные ссылки на следующие документы:
     
     Технический регламент о безопасности зданий и сооружений N 384-ФЗ от 30.12.2009
     
     ГОСТ Р 1.0-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения (с Изменением N 1)
     
     ГОСТ 1.5-2001 Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению
     
     ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями
     
     ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия (с Изменениями N 1-4)
     
     ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
     
     ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия
     
     ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
     
     ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
     
     ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
     
     ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
     
     ГОСТ 32731-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению строительного контроля
     
     ГОСТ 25584-90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации
     
     ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация
     
     ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения
     
     ГОСТ Р 53225-2008 Материалы геотекстильные. Термины и определения
     
     ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования (с Изменением N 1)
     
     ГОСТ Р 54476-2011 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик сопротивляемости сдвигу грунтов в дорожном строительстве
     
     ГОСТ Р 54477-2011 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик деформируемости грунтов в дорожном строительстве
     
     ГОСТ Р 55028-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения
     
     ГОСТ Р 55030-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения прочности при растяжении
     

ГОСТ ISO 9001-2011 Система менеджмента качества. Требования
     
     ГОСТ 12.0.230-2007 ССБТ. Система управления охраной труда. Общие требования
     
     СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства
     
     СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства Часть III. Инженерно-гидрографические работы при инженерных изысканиях для строительства
     
     СП 11-105-97 Часть I. Общие правила производства работ
     
     СП 11-105-97 Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов
     
     СП 12-136-2002 Безопасность труда в строительстве. Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации строительства и проектах производства работ
     
     СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений
     
     СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов
     
     СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*
     
     СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*
     
     СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*
     
     СП 45.13330.2012 Земляные сооружения. Основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87
     
     СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96
     
     СП 48.13330.2011 Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004
     
     СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85
     
     СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия
     
     СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования
     
     СНиП 22-01-95 Геофизика опасных природных воздействий
     
     СНиП 23-01-99* Строительная климатология
     
     Примечание - При пользовании настоящим методическим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов, составленных по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
     
     

3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями:
     
     активная зона: Глубина слоя слабого основания, где вертикальные нормальные напряжения от действия внешней нагрузки на поверхность основания не превышают 20% напряжений от собственного веса грунта основания;
     
     текстильно-песчаные сваи (ТПС): Строительные конструкции, состоящие из геополотна тканого или геополотна вязаного, формирующего геоболочку сваи в форме цилиндра, заполненную дренирующим грунтом;
     
     слабые грунты: Связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки более 50 мм/м при нагрузке 0,25 МПа (модуль деформации ниже 5,0 МПа);
     
     слабые основания: Основания земляного полотна с наличием слоя слабых грунтов в пределах активной зоны мощностью не менее 0,5 м;
     
     гибкий ростверк: Часть свайного фундамента, объединяющая головные участки свай и служащая опорной конструкцией для возводимых элементов сооружения, выполненная из геосинтетического материала.
     

3.2 В настоящем методическом документе применяются следующие обозначения и сокращения:
     

FОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - площадь влияния одной текстильно-песчаной сваи, мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания;
     

FОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - площадь сечения текстильно-песчаной сваи, мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания;
     
     dОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - диаметр одной текстильно-песчаной сваи, м;
     

L - расстояние между осями свай, м;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент армирования слабого основания;
    
      ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания  - радиус текстильно-песчаной сваи, м;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - увеличение радиуса текстильно-песчаной сваи после прохождения осадки, м;
     

J - прочность в поперечном направлении геооболочки для текстильно-песчаных свай, кН/м;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - относительное удлинение материала текстильно-песчаных свай, зависящая от времени, %;
     

RОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - прочность в поперечном направлении геосинтетического материала для гибкого ростверка, кН/м;
     
     hОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - мощность слоя слабого грунта основания, м;
     

EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - модуль деформации слабого грунта, кПа;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - угол внутреннего трения слабого грунта, град.;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - сцепление слабого грунта, кПа;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - угол внутреннего трения заполнителя текстильно-песчаной сваи, град.;
     
     EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания* - модуль деформации заполнителя текстильно-песчаной сваи, кПа;
_________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.


     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - удельный вес слабого грунта, кПа;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - плотность слабого грунта, г/смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент бокового расширения слабого грунта;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент бокового давления заполнителя геооболочки;
     

CОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент консолидации при горизонтальной фильтрации, смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания/мин;
     

CОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент консолидации при вертикальной фильтрации, смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания/мин;
     

KОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент фильтрации грунта, м/сут;
     

KОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - водопроницаемость материала текстильно-песчаных свай, м/с;
     
     КТ: Комплексная технология;
     
     ПД: Проектная документация;
     
     ППР: Проект производства работ;
     
     РД: Рабочая документация;
     
     ТПС: Текстильно-песчаные сваи.
     
     

4 Общие положения

4.1 ТПС, применяемые для укрепления слабых оснований автомобильных дорог, состоят из геооболочки цилиндрической формы диаметром 0,4-1,5 м, заполненной крупнозернистым материалом (песком или гравием). Геооболочка заправляется внутрь обсадной трубы, которая погружается в слабый грунт с помощью вибропогружателя или предварительного бурения, с обязательным заглублением в слой прочного грунта. Последующее заполнение геооболочки крупнозернистым материалом производится с виброуплотнением. Расстояние между сваями определяется расчетом и может составлять от 0,8 до 4,5 м.
     
     ТПС обеспечивают: восприятие основной части эксплуатационной нагрузки; уплотнение слабых грунтов межсвайного пространства при устройстве свай; вертикальный дренаж по глубине свай и ускорение процесса консолидации основания.
     
     Улучшение прочностных и деформационных характеристик грунта в зоне уплотнения приводит к увеличению несущей способности грунтов, что позволяет передать на модифицированные грунтовые основания большие нагрузки. Заполненные дренирующим грунтом сваи одновременно выполняют функцию вертикальных дрен и обеспечивают ускорение процесса консолидации водонасыщенных грунтов за счёт сокращения пути фильтрации воды, отжимаемой из слабой толщи. Параметры ТПС, свайного поля и технологических процессов по их устройству определяют расчетом.
     
     

5 Требования к инженерно-геологическим изысканиям на участках строительства автомобильных дорог с применением текстильно-песчаных свай

5.1 Укрепление слабых оснований с применением текстильно-песчаных свай следует проектировать на основе результатов инженерных изысканий и конструктивных решений рабочей документации, полученных в соответствии с требованиями [7, 8, 15], СНиП 11-02, СП 11-102, СП 11-104, СП 11-105  и настоящего ОДМ.
     

5.2 Результаты инженерных изысканий в соответствии с СП 22.13330 должны содержать данные, необходимые для оценки влияния технологических процессов на расчетные нагрузки, передаваемые на текстильно-песчаную сваю и грунты межсвайной зоны, с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства) инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства (в соответствии с ГОСТ 20276, ГОСТ Р 54476 и ГОСТ Р 54477). К ним относятся:
     
     - данные об инженерно-геологическом строении территории строительства с описанием напластований грунтов, их размеров в плане и по глубине, классификационных наименований грунтов, с указанием выделенных инженерно-геологических элементов;
     
     - гидрогеологические условия с указанием наличия толщины и расположения водоносных горизонтов, сведения о фильтрационных характеристиках грунтов;
     
     - физико-механические характеристики грунтов;
     
     - сведения о возможном изменении гидрогеологических условий в процессе строительства и эксплуатации сооружения.
     

5.3 Результаты изысканий для устройства текстильно-песчаных свай должны содержать физико-механические характеристики грунтов, представленные в табл.5.1.
     

5.4 Механические характеристики грунтов, непосредственно входящие в расчет, следует, как правило, определять путем прямых испытаний грунтов в условиях природного залегания в соответствии с ГОСТ 20276. При отсутствии или недостаточном количестве данных непосредственных испытаний, допускается, для предварительных расчетов, использовать значения нормативных и расчетных прочностных и деформационных характеристик по классификационным таблицам с учетом коэффициентов надежности по грунтам.
     

Таблица 5.1 - Физико-механические характеристики грунтов основания для устройства текстильно-песчаных свай

Условные обозначения

Наименование характеристики

Единицы измерения

h

Мощность слоя грунта основания

м

E

Модуль деформации (при испытаниях штампом)

кПа

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Угол внутреннего трения (при консолидированном срезе)

град.

C

Сцепление (при неконсолидированном срезе)

кПа

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Плотность грунта

г/смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Удельный вес грунта

кН/мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

W

Влажность грунта

%

S

Коэффициент водонасыщенности (степень влажности)

e

Коэффициент пористости

JОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Число пластичности

%

JОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Показатель текучести

JОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Начальный градиент напора

KОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Коэффициент фильтрации

м/сут

CОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Коэффициент консолидации при вертикальной фильтрации

смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания/мин

CОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Коэффициент консолидации при горизонтальной фильтрации

смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания/мин

КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Коэффициент бокового давления заполнителя ТПС

КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

Коэффициент бокового расширения слабого грунта


      Примечание - а) в полевых условиях, ввиду малости угла трения слабого грунта (менее 5°), его прочность на сдвиг может быть определена крыльчаткой (см. "Пособие по сл. грунтам");
     

б) Значения коэффициентов КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания-(относительной осадки) принимают по данным лабораторных испытаний грунтов ГОСТ Р 54476 и ГОСТ Р 54477. Коэффициент бокового давления КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания для песка следует [6] принимать: для крупного песка - 0,33; песка средней крупности - 0,34; песка мелкого и пылеватого - 0,36. Коэффициент бокового расширения слабого грунта КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания для глинистых грунтов мягкопластичных и текучепластичных можно принять равным 0,3-0,4; текучих - 0,45.
     
     

6 Требования к материалам, заполняющим текстильно-песчаные сваи и к геополотнам для их изготовления


     Материалами для устройства текстильно-песчаных свай являются геооболочка из геополотна и несвязный грунт в качестве минерального заполнителя.
     
     К геополотнам предъявляются следующие требования:
     

1) по виду геосинтетического материала могут использоваться: геополотна тканые и геополотна вязаные;
     

2) по виду сырья могут использоваться: полиэфирные, полиамидные и поливинилспиртовые комплексные нити;
     

3) водопроницаемость геополотна должна быть больше или равна водопроницаемости грунта заполнителя свай;
     

4) максимальное относительное удлинение геополотна геооболочки в продольном и поперечном направлениях не должно превышать допустимую проектом, конструктивно обоснованную величину;
     

5) применение геополотен возможно при наличии:
     
     - стандартов организации, содержащих технические требования к составу сырья, основным контролируемым производителем свойствам, физико-механическим показателям, форме поставки, упаковке, маркировке, требования по безопасности, правилам приемки, методам контроля и испытаний, транспортированию и хранению, гарантии изготовителя;
     
     - документов, подтверждающих выполнение данных требований.
     

6) геополотно геооболочки не должно иметь разрывов и других нарушений сплошности;
     

7) прочностные и деформативные свойства геополотен для свай определяются в соответствии с ГОСТ Р 55030 и ОДМ [11];
     

8) учет коэффициентов долговечности геополотен определяется в соответствии с ОДМ [4].
     
     Используемый для устройства ТПС грунт должен соответствовать следующим требованиям:
     

1) в качестве заполнителя ТПС следует использовать гравий, щебень и песок по ГОСТ 8267 и 8736;
     

2) модуль деформации заполнителя ТПС должен более, чем в 10 раз превосходить компрессионный модуль грунта слабого основания (EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания>10·EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания);
     

3) угол внутреннего трения заполнителя ТПС ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания30°;
     

4) коэффициент фильтрации заполнителя ТПС должен быть не менее 10ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания м/с, но как минимум на два порядка выше, чем у окружающего слабого грунта.
     
     По оголовкам текстильно-песчаных свай в качестве гибкого ростверка горизонтально укладывается геосинтетический материал с дополнительной функцией армирования и разделения. Прочностные и деформативные свойства геосинтетического материала гибкого ростверка следует определять в соответствии с ГОСТ Р 55030 и ОДМ [2, 11].
     
     Выбранный геосинтетический материал текстильно-песчаных свай и гибкого ростверка необходимо оценить на долговечность [4] на основании его устойчивости к УФ-облучению, химическим, биологическим и другим воздействиям (Приложение Д).
     
     

7 Оценка повышения несущей способности слабого основания текстильно-песчаными сваями

7.1 Расчет несущей способности слабого основания земляного полотна под эксплуатационными нагрузками

7.1.1 Расчет несущей способности основания земляного полотна под воздействием эксплуатационной нагрузки следует выполнять в соответствии с СП 34.13330, СП 22.13330, СП 24.13330, [5, 7, 15] в два этапа:
     

а) этап оценки состояния несущей способности основания до начала строительства;
     

б) этап прогноза повышения несущей способности слабого основания текстильно-песчаными сваями.
     
     Расчет включает оценку прочности грунта основания на сдвиг с определением возможной степени развития в основании областей пластических деформаций и бокового выдавливания с учетом коэффициентов условий работы, надежности по назначению (ответственности) сооружения и надежности по грунту. Значения коэффициентов принимаются по СП 24.13330.
     
     Оценка несущей способности слабого грунта выполняется по величине коэффициента безопасности KОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и условию:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.1)


где PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - безопасная нагрузка, соответствующая внешней нагрузке на основание, вызывающей появление предельного состояния грунта по сдвигу, кПа;
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - расчетная величина эксплуатационной нагрузки, определяемая для насыпи трапецеидальной формы, кПа.
     

7.1.2 Оценка несущей способности должна быть выполнена в пределах активной сжимаемой зоны основания. Если слои слабых грунтов располагаются на глубинах, больших ширины насыпи понизу, а также при насыпях высотой более 12 м, то мощность активной зоны устанавливают расчетом. При этом в качестве нижней границы активной зоны сжатия принимается горизонт, на котором вертикальные нормальные напряжения от внешней нагрузки не превышают 20% напряжений от собственного веса грунта основания.
     

7.1.3 Расчетная величина эксплуатационной нагрузки на поверхности основания принимается равной весу насыпи и подвижной нагрузки от транспорта на основной площадке насыпи:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.2)


где ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и hОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - удельный вес грунта, кН/мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и высота насыпи с учетом осадки, м;
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - подвижная нагрузка от транспорта, кПа.
     
     В практических расчетах несущей способности автодорожной насыпи высотой более 3 м подвижную нагрузку можно не учитывать.
     

7.1.4 Безопасная нагрузка на слабые грунты принимается с учетом наименьшего значения прочностных характеристик (сцепления и угла внутреннего трения грунта) в точках активной зоны основания земляного полотна в зависимости от формы нагрузки, глубины расположения рассматриваемого горизонта.
     
     Безопасную нагрузку следует определять, как для исходного состояния слабого основания (при начальных значениях прочностных характеристик), так и с учетом возможного упрочнения грунтов основания текстильно-песчаными сваями. Для слабого основания, сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными глинистыми грунтами, безопасная нагрузка должна определяться по СП 34.13330 и СП 22.13330 с учетом возможного нестабилизированного состояния слабых грунтов за счет избыточного давления PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания в поровой воде.
     

7.1.5 При оценке возможности использования слабых грунтов в качестве основания насыпи рекомендуется установить тип слабого основания:
     

I - основания, не требующие специальных мероприятий по обеспечению несущей способности;
     

II - основания, для обеспечения несущей способности которых достаточно только технологических мер;
     
     III - основания, которые требуют применения специальных конструктивных мер (изменение конструкции насыпи, усиление основания или удаление слабого слоя).
     
     Тип основания по несущей способности определяется в зависимости от коэффициента безопасности [5, 6].
     

Таблица 7.1 - Характеристика грунтов основания и значения коэффициента безопасности КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания1

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания0,2

Тип основания

I

II

III

Характеристика устойчивости

Устойчивость обеспечена при любой скорости отсыпки насыпи

Устойчивость при быстрой отсыпке не обеспечена, но обеспечена при медленной отсыпке

Устойчивость не может быть обеспечена ни при какой степени консолидации

Преобладающие деформации грунта наиболее опасного слоя

Сжатие

При быстрой отсыпке - сдвиг (выпор); при медленной - сжатие

Сдвиг (выпор, выдавливание)

Возможность использования слабой толщи в качестве основания

Можно использовать в качестве основания

Можно использовать в качестве основания при медленной отсыпке

В качестве основания использовать нельзя (необходимо удалить слабый слой)


     В случае если соблюдается условие ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания1, основание относят к I типу, при котором возможна отсыпка насыпи без специальных мероприятий по обеспечению стабильности слабых грунтов. Если данное условие не выполняется, определяют возможность отнесения основания ко II или III типу и назначают конструктивно-технологические мероприятия по повышению несущей способности слабого основания (табл.7.1). В качестве одного из конструктивно-технологических решений рекомендуется применение текстильно-песчаных свай.
     

7.1.6 В расчетах несущей способности основания насыпей допускается использовать специальные программы для ЭВМ (например, программные комплексы "Prust 2006", GEO-Slope, "Alterra" и др.). Программы предусматривают оценку несущей способности в различных точках основания с расчетом коэффициентов безопасности. Признаком обеспеченной несущей способности основания на слабых грунтах является отсутствие областей пластических деформаций, т.е. областей, где сопротивляемость грунта сдвигу ниже величины касательных напряжений от нагрузок (приложение А).
     
     

7.2 Расчет устойчивости откосов дорожных насыпей на слабых основаниях под эксплуатационными нагрузками

7.2.1 Расчет устойчивости откосов дорожных насыпей под воздействием эксплуатационной нагрузки следует выполнять в два этапа:
     

а) этап прогноза устойчивости откосов дорожных насыпей до начала строительства;
     

б) этап прогноза устойчивости откосов с учетом повышения устойчивости слабого основания за счет его упрочнения текстильно-песчаными сваями. Устойчивость откосов насыпи в соответствии с СП 34.13330, СП 22.13330 [5, 6] следует оценивать на схеме круглоцилиндрических поверхностей скольжения с расчетом коэффициента устойчивости при наиболее опасной призме обрушения. Коэффициент устойчивости:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.3)


где R - расчетное значение обобщенной силы предельного сопротивления сдвигу, кН, определенное с учетом коэффициента надежности по грунтам;
     

Q - расчетное значение обобщенной активной сдвигающей силы, кН;
     

KОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент надежности по назначению сооружения (ответственности сооружения);
     
     nОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент сочетания нагрузок;
     
     nОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент перегрузки;
     
     mОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент условий работы.
     

7.2.2 Учет коэффициента надежности по грунтам осуществляется путем деления нормативных значений прочностных характеристик грунтов (удельного сцепления, угла внутреннего трения) на его величину, определенную в полевых или лабораторных условиях.
     

7.2.3 Значение коэффициента надежности по назначению сооружения KОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания принимается в зависимости от уровня ответственности, к которому относится насыпь автомобильной дороги. Величина коэффициента перегрузки nОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и коэффициента сочетания нагрузок nОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания принимается по нормам СП 20.13330. Полученные расчетом значения коэффициента устойчивости при проектном сочетании нагрузок не должны превышать допустимой величины более чем на 10%.
     

7.2.4 Расчёт устойчивости откосов по методике [5], основанной на схеме круглоцилиндрических поверхностей скольжения, выполняют путём разбивки предполагаемого отсека обрушения на отдельные блоки, для каждого из которых находят удерживающие и сдвигающие силы от собственного веса блока в сумме с подвижной нагрузкой:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.4)


где ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - угол внутреннего трения грунта в каждом блоке;
     

NОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - нормальная составляющая силы от веса блока;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - тангенциальная удерживающая составляющая силы от веса блока;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания- тангенциальная сдвигающая составляющая силы от веса блока;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - сила сцепления.
     
     Для расчетов устойчивости откосов целесообразно использовать программные продукты для ЭВМ (приложение А). Современные программные комплексы позволяют при расчете устойчивости откосов насыпей учитывать наличие в слабом грунте текстильно-песчаных свай (приложение Б).
     

7.2.5 В зависимости от расчетных значений коэффициента устойчивости следует определить необходимость дополнительных мероприятий для обеспечения устойчивости откосов насыпи. Если условие формулы (7.3) не выполняется, устойчивость откосов насыпи не обеспечена, в качестве одного из эффективных конструктивно-технологических решений следует применить текстильно-песчаные сваи [18].
          

7.3 Комплексная технология (КТ) повышения несущей способности слабых грунтов и устойчивости насыпей текстильно-песчаными сваями

7.3.1 Необходимость повышения несущей способности слабых грунтов основания земляного полотна автомобильной дороги должна быть обоснована расчетами коэффициента безопасности КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания в активной зоне основания по п.7.1 и приложению А и коэффициента устойчивости откосов насыпи по п.7.2 и приложению Б с учетом эксплуатационной нагрузки и уровня ответственности автомобильной дороги.
     

7.3.2. Применение текстильно-песчаных свай рекомендуется выполнить, как правило, в составе комплексной технологии [15].
     
     Комплексная технология (КТ) состоит в последовательном упрочнении слабых грунтов за счет интенсификации и регулирования технологических процессов с контролем несущей способности основания и устойчивости насыпи (рисунок 1). КТ включает выполнение взаимосвязанных процессов на трех стадиях:
     
     Стадия 1. Формирование рабочей платформы для оборудования (буровой машины или вибропогружателя) при устройстве свай и уплотнение активной зоны слабого основания;
     
     Стадия 2. Устройство текстильно-песчаных свай для глубинного упрочнения слабого основания;
     
     Стадия 3. Устройство гибкого ростверка - для совместной работы свай и межсвайного пространства под эксплуатационной нагрузкой.
     
     КТ должна обеспечить нормативные требования безопасности и устойчивости насыпей, интенсивности осадок слабых оснований на стадии строительства и эксплуатации в соответствии с действующими нормативными документами по проектированию и производству работ по возведению земляного полотна (СП 34.13330, СП 48.13330 [5, 7]).
     

7.3.3. Повышение несущей способности грунтов и формирование рабочей платформы на первой стадии рекомендуется выполнять с применением технологического режима уплотнения грунтов виброкатками, который включает воздействие максимальной вибронагрузки на основание с целью улучшения его прочностных и деформационных характеристик. В качестве управляемых параметров виброуплотнения приняты: амплитуда, скорость движения и число проходов катка. Для работы катка, отжатия и отвода воды необходимо предварительно выполнить устройство дренажных прорезей и защитного слоя из песка, укрепленного геополотном (приложение Г).
     

7.3.4. Контроль несущей способности основания на первой технологической стадии следует выполнять с учетом требований п.7.1 по допустимой вибронагрузке на слабые грунты. Допустимую технологическую нагрузку от грунтового катка PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и защитного слоя следует проверить с помощью неравенства:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.5)


где PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания (MОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, V) - нагрузка от грунтового катка (кПа), зависящая от рабочей массы катка MОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, скорости его движения V и амплитуды вибрации A;
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - нагрузка, действующая от защитного слоя, кПа;
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - поровое давление, кПа.
     

При оценке результатов первой стадии следует учитывать, что уплотнение грунтов приводит к повышению прочностных характеристик и соответствующему увеличению безопасной нагрузки на основание. По итогам уплотнения полевая лаборатория определяет новые улучшенные значения характеристик слабого грунта: влажности и плотности в соответствии с ГОСТ 30672; сцепления и угла внутреннего трения в соответствии с ГОСТ 20276. Технологическую нагрузку катка рекомендуется ежедневно увеличивать и поддерживать в максимально допустимом по величине КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания размере. Процесс упрочнения верхней зоны слабого основания и формирование рабочей платформы может считаться завершенным при обеспечении несущей способности оборудования (буровой машины или вибропогружателя) при устройстве свай.
     

7.3.5 Повышение устойчивости основания насыпей на второй технологической стадии следует производить путем устройства текстильно-песчаных свай (рис.7.1), которые обеспечивают повышение прочностных характеристик грунтов за счет дренажа и уплотнения межсвайного пространства.
     
     

Рисунок 7.1 - Схема армирования слабого основания

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания


L - расстояние между осями свай; DОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - диаметр влияния одной текстильно-песчаной сваи; FОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - площадь влияния одной текстильно-песчаной сваи; FОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - площадь сечения текстильно-песчаной сваи

Рисунок 7.1 - Схема армирования слабого основания


     Улучшение прочностных и деформационных характеристик грунта в зоне уплотнения приводит к увеличению несущей способности грунтов, что позволяет передать на модифицированные грунтовые основания большие нагрузки. Заполненные дренирующим грунтом сваи одновременно выполняют функцию вертикальных дрен по ускорению процесса консолидации водонасыщенных грунтов за счёт сокращения пути фильтрации воды, отжимаемой из слабой толщи [6, 16]. Для обеспечения прочности межсвайного пространства следует принять величину сближения свай m (определяется отношением диаметра свай dОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания к расстоянию между ними l) по условию п.7.1 обеспечения несущей способности грунта межсвайного пространства (коэффициент безопасности ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания1,0), при котором вертикальные напряжения в межсвайном пространстве меньше безопасной допустимой нагрузки на слабые грунты в каждой точке основания. При размещении текстильно-песчаных свай необходимо исключить возможность воздействия на них боковой нагрузки.
     
     Величина сближения свай m непосредственно определяет коэффициент армирования слабого основания и влияет на уплотнение грунтов межсвайного пространства. Плотность слабого грунта после устройства текстильно-песчаных свай методом вибропогружения:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.6)


где ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - начальная плотность слабого грунта, г/смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания;
     
      a - коэффициент армирования слабого основания текстильно-песчаными сваями, определяемый по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.7)


          
где FОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - площадь сечения текстильно-песчаной сваи принятого диаметра, мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент увеличения площади текстильно-песчаной сваи при расширении геооболочки;
     

FОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - площадь влияния (зоны действия) текстильно-песчаной сваи, мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания.
     
     При устройстве текстильно-песчаных свай методом бурения межсвайное пространство уплотняется только за счет расширения оболочки, начальную плотность грунта следует умножить на КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания.
     
     Повышение прочностных характеристик слабого грунта в зависимости от уплотнения после устройства свай следует определять по методике "плотность-влажность" [5, 6].
     

7.3.6. Предварительная ориентировочная оценка возможной степени повышения несущей способности (относительного повышения начального модуля деформации) однородного слоя слабого грунта, причем, только за счет устройства ТПС в зависимости от их конструкции и коэффициента армирования основания, может быть выполнена также с учетом [21].
     

7.3.7 По результатам второй стадии комплексной технологии необходимо выполнить проверку устойчивости насыпи, несущей способности слабых грунтов основания под эксплуатационной нагрузкой и конечной осадки основания по методике расчета п.7.1, п.7.2, 7.4 и приложения Б настоящего ОДМ. Если условия устойчивости не выполняются, следует применить третью стадию комплексной технологии.
     

7.3.8. Третья стадия КТ предназначена для устройства гибкого ростверка. Она включает укладку прослойки из геосинтетического материала над сваями, устройство защитного слоя из песка и виброуплотнение в режиме интенсивной технологии. В качестве исходных данных следует принять фактические физико-механические характеристики слабых грунтов, улучшенные в результате первой и второй стадий комплексной технологии. Методы технологического регулирования на третьей стадии заключаются в выборе параметров геосинтетического материала и режимов уплотнения для формирования гибкого ростверка, обеспечивающего распределение эксплуатационной нагрузки на сваи и разгрузку межсвайного пространства до допустимого по коэффициенту безопасности КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания значения.
     
     

7.4 Расчет максимальных осадок и усилий в текстильно-песчаных сваях и гибком ростверке на слабом основании земляного полотна

7.4.1 Расчет усилий в текстильно-песчаных сваях и гибком ростверке
     

7.4.1.1 Расчет усилий в текстильно-песчаных сваях, межсвайном пространстве и гибком ростверке предназначен для оценки несущей способности и влияния свай на прочностные и деформационные характеристики слабого основания. Усилие, возникающее в свае от расчетных нагрузок, действующих на слабое основание, зависит от распределения эксплуатационной нагрузки между сваями и межсвайным пространством в основании земляного полотна. Расчетная нагрузка, передаваемая на сваю PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, определяется по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.8)


где PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - нагрузка, действующая на межсвайное пространство, кПа;
     
     РОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - полная эксплуатационная нагрузка, кПа.
     
     Распределение эксплуатационной нагрузки ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания следует принимать по таблицам [6] в зависимости от сближения свай m, коэффициента бокового давления песка свай КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, бокового расширения грунта основания КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и относительной осадки основания ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания.
     

7.4.1.2 Значение передаваемой по п.7.4.1.1 на сваю нагрузки, должно быть меньше несущей способности сваи PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания с учетом коэффициентов условий работы, надежности по назначению (ответственности) сооружения и надежности по грунту, принимаемых в соответствии с требованиями СП 24.13330.
     
     При определении горизонтальных напряжений, действующих на межсвайное пространство от текстильно-песчаных свай в соответствии с п.7.3, необходимо учитывать реактивные напряжения от слабого грунта и геооболочки сваи. Общая величина напряжений PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, действующих от текстильно-песчаной сваи составляет [19]:
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания=PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания-PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания-PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.9)


где PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - горизонтальные напряжения, возникающие в текстильно-песчаной свае, кПа, определяемые по таблицам [6, приложение В];
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - реактивные горизонтальные напряжения, действующие от слабого грунта, кПа и определяемые по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.10)


     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, зависящий от относительной глубины расположения рассматриваемого горизонта, определяемого по СП 22.1333;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент бокового расширения слабого грунта;
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - удерживающие горизонтальные напряжения, действующие от геооболочки, кПа и определяемые согласно методике [20] по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.11)


где J - прочность в поперечном направлении геооболочки для текстильно-песчаных свай, кН/м;
     
     rОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - радиус текстильно-песчаных свай, м;
     
     lОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания  - длина окружности текстильно-песчаных свай, м;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - увеличение радиуса текстильно-песчаных свай после прохождения осадки, м, определяемая по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.12)


где dОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - диаметр текстильно-песчаных свай, м;
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - тоже, что в формуле (7.9), кПа;
     

EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - модуль деформации слабого грунта при боковом давлении, кПа;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания  - коэффициент бокового давления заполнителя геооболочки.
     
     

Рисунок 7.2 - Параметры влияния текстильно-песчаных свай на межсвайное пространство

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания


dОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - диаметр сваи; PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - нагрузка на сваю и на межсвайное пространство; PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания  - напряжения, возникающие в свае и слабом грунте

Рисунок 7.2 - Параметры влияния текстильно-песчаных свай на межсвайное пространство

7.4.1.3 Характеристики геополотен для геооболочки для текстильно-песчаных свай подбирают по методике [4] в зависимости от горизонтальных напряжений, возникающих в текстильно-песчаной свае PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, определяемых в п.7.4.2. ОДМ.
     
     Прочность геополотна геооболочки проверяется, исходя из условия обеспечения неравенства [4]:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.13)


где T - долгосрочная прочность на разрыв геополотна геооболочки, кН/м;
     

FОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - растягивающее усилие в геооболочке, кН/м, определяемое по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.14)


где lОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - тоже, что в формуле (7.11);
     

PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - тоже, что в формуле (7.9).
     
     Расчетная долгосрочная прочность геополотна геооболочки R определяется следующим образом:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.15)


где RОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - нормативная прочность геополотна, кН/м;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент запаса для геополотна;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания- общий коэффициент, учитывающий влияние факторов ухудшения свойств, определяется в виде произведения отдельных коэффициентов:
     

КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания=КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания·КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания……КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания (7.16)

где КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, учитывающий снижение прочности от механических повреждений структуры;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, учитывающий снижение прочности от ползучести;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, учитывающий снижение прочности от ухудшения свойств ниточных и сварных швов или прочности соединения элементов структуры материала;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, учитывающий снижение прочности от атмосферных воздействий;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, учитывающий снижение прочности от воздействия агрессивных сред;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, учитывающий снижение прочности от воздействия микроорганизмов;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент, учитывающий снижение прочности от температуры.
     
     Прочность геополотна для ТПС может быть проверена и непосредственно в зависимости от величины по PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, если в характеристиках фирм-изготовителей приведены данные о круговой предельной прочности на разрыв, кН/м. Входящие в формулу (7.16) коэффициенты определяются по данным фирм-изготовителей геосинтетического материала на основании проведенных испытаний (приложение Д).
     

7.4.1.4 Устройство гибкого ростверка на слабом основании рекомендуется предусматривать, если прочностные характеристики слабых грунтов после устройства текстильно-песчаных свай не обеспечивают достаточную несущую способность межсвайного пространства и конечная осадка превышает допустимую по проекту величину.
     
     Усилие, развивающееся в гибком ростверке от эксплуатационной нагрузки после устройства текстильно-песчаных свай, принимается в качестве требования к прочности гибкого ростверка. Ростверк устраивается из геосинтетических полотен с параметрами механических свойств: прочности на растяжение RОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания (кН/м) в продольном направлении, расчетной относительной деформации ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания.
     

7.4.1*. Геополотно для гибкого ростверка должно быть выбрана по методике [6] по величине требуемой прочности при расчетной относительной деформации. Проверка условия прочности:
_______________
     * Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
          

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.17)


где RОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - прочность геосинтетического материала на растяжение, кН/м;
     

RОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - развивающееся в геополотне усилие, кН/м, определяемое по техническим характеристикам геолотна в зависимости от расчетной относительной деформации по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.18)

S - осадка межсвайного пространства, определяется по п.7.4.2 настоящего ОДМ, м;
     

L - расстояние между осями свай, м;
     
     dОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - диаметр сваи, м;
     
     КОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент запаса, принимаемый равным 1,3.
     

7.4.1.6 Для оценки несущей способности под эксплуатационной нагрузкой слабого основания с новыми повышенными значениями прочностных характеристик и сниженной нагрузкой на межсвайное пространство за счет устройства текстильно-песчаных свай и гибкого ростверка следует выполнить контрольный расчет по п.7.1 настоящего ОДМ в соответствии с приложением А.
     
     Для оценки устойчивости откосов насыпи на основании с новыми повышенными значениями прочностных характеристик после устройства текстильно-песчаных свай следует выполнить контрольный расчет по п.7.2 настоящего ОДМ (с использованием программных продуктов для ЭВМ) в соответствии с приложением Б.
     

7.4.2 Расчет осадок основания
     

7.4.2.1 Расчет расстояния между сваями, принятого в начальном варианте по п.7.3.5 настоящего ОДМ в зависимости от требуемого сближения и диаметра свай, следует проверить по условию соответствия расчетной осадки слабого основания допускаемой по проекту величине (по второму предельному состоянию).
     
     Исходными данными для расчета являются: 1) сближение свай m, принятое в п.7.3.5 настоящего ОДМ по условию обеспечения несущей способности грунта межсвайного пространства и несущей способности сваи (п.7.4.1.6 настоящего ОДМ); 2) модуль деформации и напряжения в каждом слое межсвайного пространства, определяемые по результатам полевых испытаний грунтов по ГОСТ 20276 после устройства рабочей платформы и упрочнения грунтов на первой стадии комплексной технологии (п.7.3 настоящего ОДМ).
     

7.4.2.2. Расчет осадки слабой толщи межсвайного пространства выполняется методом послойного суммирования (СП 22.13330 [5]):
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.19)


где hОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - толщина, м;
     

EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - модуль деформации каждого слоя слабого основания, кПа;
     
     ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания- напряжение в грунтах каждого слоя от эксплуатационной нагрузки, действующей на поверхность межсвайного пространства PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, определяется по пособию [6] и п.7.4.1 настоящего ОДМ в зависимости от глубины расположения слоя hОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и угла внутреннего трения грунта, кПа.
     
     Расчет по формуле (7.18) следует выполнить по двум вариантам: 1) начальное значение осадки до устройства гибкого ростверка, при воздействии нагрузки PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания на межсвайное пространство; 2) осадка после устройства гибкого ростверка под нагрузкой, равной эксплуатационной PОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания за вычетом части нагрузки, воспринимаемой гибким ростверком в соответствии с п.7.4.1.5 и приложением Б настоящего ОДМ.
     
     Если данное условие не соблюдается, следует выполнить технико-экономическое сравнение вариантов упрочнения основания, в том числе: по уменьшению расстояния между сваями и новом распределении эксплуатационной нагрузки ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания между сваями и грунтом межсвайного пространства, по увеличению прочности гибкого ростверка.
     
     

7.5 Расчет величины конечной осадки конструкции и времени ее консолидации с учетом работы текстильно-песчаных свай

7.5.1 Конечная осадка основания земляного полотна под эксплуатационной нагрузкой должна быть рассчитана методом послойного суммирования по формуле (7.19) в активной зоне основания с учетом конечных значений прочностных характеристик грунтов (после устройства свай и гибкого ростверка) и приведенного модуля деформации каждого слоя армированного основания EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.20)


где ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - то же, что в формуле (7.7) настоящего ОДМ;
     

EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - модуль деформации каждого слоя слабых грунтов, кПа;
     

EОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - модуль деформации песка в текстильно-песчаных сваях, кПа.
     
     Конечная осадка должна определяться для всех характерных поперечников слабого основания на проектируемом участке автодороги.
     

7.5.2 Время завершения консолидации слабых грунтов основания T определяется по методике [5] в зависимости от требуемой по проекту степени консолидации, коэффициентов консолидации (определяются лабораторными испытаниями грунтов по ГОСТ 25584), расстояния между сваями и дренажными прорезями - пути фильтрации воды в горизонтальном и вертикальном направлениях (см. п.7.3 настоящего ОДМ).
     
     При необходимости обеспечения консолидации основания в требуемые по проекту сроки свайную конструкцию необходимо проверить по методике [18] с определением общей степени консолидации по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.21)


где UОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - степень консолидации основания, достигаемая при фильтрации воды в вертикальном направлении;
     

UОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - степень консолидации основания, достигаемая при фильтрации воды в горизонтальном направлении.
     
     Значения UОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания и UОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания определяют по методике [18] на основании значений фактора времени NОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, определяемого в горизонтальном и вертикальном направлениях для каждого слоя по формуле:
     

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, (7.22)


где CОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - коэффициент консолидации при вертикальной / горизонтальной фильтрации, смОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания/мин;
     
     lОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - расчётный путь вертикальной и горизонтальной фильтрации воды, см.
     
     Если полученное расчетом значение UОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания больше требуемого срока консолидации, то расстояние между сваями уменьшают и повторяют расчет по формулам (7.21) и (7.22).
     

7.5.3 Конечная осадка и время завершения требуемой степени консолидации грунтов выделенных слоев (или время достижения требуемой в РД интенсивности осадки) должна быть сопоставлена с величиной допустимой осадки основания, которая определяется в зависимости от типа дорожной одежды и условия ее устройства в соответствии с СП 34.13330. Допустимую конечную осадку основания принимают по пособию [6]: для автомобильных дорог, относящихся в соответствии с техническим регламентом о безопасности зданий и сооружений к 1-му уровню ответственности - 10 см; для 2-го и 3-го уровней ответственности - 5% от высоты насыпи.
     
     Соответствие достигнутых в результате применения текстильно-песчаных свай конечной осадки и степени консолидации допустимым по проекту величинам обеспечивается мероприятиями и расчетами, изложенными в п.7.1-7.5 настоящего ОДМ.
     
      

8 Технология устройства текстильно-песчаных свай и гибкого ростверка на слабом основании при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах

8.1 Технология устройства текстильно-песчаных свай

8.1.1 Общие положения
     

8.1.1.1 Рекомендации по технологии устройства текстильно-песчаных свай предназначены для составления проектов производства работ (ППР) и выполнения процессов упрочнения слабых грунтов основания земляного полотна, как при новом строительстве, так и при реконструкции объектов. Рекомендации учитывают требования нормативных документов по безопасности сооружений, организации строительного производства, технике безопасности, правилам пожарной безопасности и охране окружающей среды (СП 48.13330, СП 12-136, СНиП 12-03, [12, 15]).
     

8.1.1.2 При устройстве текстильно-песчаных свай в составе комплексной технологии необходимо организовать последовательное выполнение трех технологических стадий (рисунок 8.1): 1) формирование рабочей платформы; 2) устройство свай методом бурения или вибропогружения; 3) устройство гибкого ростверка.
     

8.1.1.3 При выборе метода устройства свай (вибропогружения или бурения) вблизи существующих зданий и сооружений необходимо учитывать проектную оценку влияния динамических воздействий на конструкции существующих зданий или сооружений, а также на находящиеся в них чувствительные к колебаниям машины, приборы и оборудование. Метод вибропогружения обеспечивает большее уплотнение межсвайного пространства. Метод бурения предпочтительнее при работе с наличием плотных прослоек грунта или в том случае, когда воздействие вибрации на находящиеся рядом строения, транспортные сооружения должно быть минимизировано. Сваи закладывают рядами, первоначально устраиваются первый, третий, пятый ряд, затем второй, четвертый, шестой и т.д.
     

8.1.1.4 Состав и порядок выполнения технологических и контрольных операций (приведены в приложении Г) необходимо уточнить в ППР в зависимости от характеристик грунтов, имеющегося в наличии оборудования и организационных условий на конкретном объекте, ожидаемых климатических условий на весь период строительства. Особенности производства работ в зимнее время, а также необходимые дополнительные мероприятия разрабатываются в проекте производства работ.
     
     

Рисунок 8.1 - Стадии комплексной технологии

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания


Рисунок 8.1 - Стадии комплексной технологии

8.1.2 Устройство свай методом вибропогружения
     

8.1.2.1 Формирование рабочей платформы для устройства текстильно-песчаных свай должно обеспечить возможность въезда и производство работ виброоборудованием на слабом основании. Устройство платформы включает дренажные прорези, водоотводные канавы и защитный слой из дренирующего грунта, укрепленный геополотном.
     

8.1.2.2 Прорези и водоотводные канавы в слабых водонасыщенных грунтах следует устраивать в соответствии с Рекомендациями [8] с целью ускорения консолидации основания за счет сокращения пути фильтрации воды, отжимаемой из слабой толщи. Расстояние между дренажными прорезями принимается равным от 2 до 2,5 м, ширина прорезей от 1 до 1,2 м, глубина 1 м. При продольном уклоне местности свыше 0,003 прорези устраивают вдоль оси насыпи, при меньшем уклоне - поперек оси с водоотводными канавами по границе основания и отводом воды в резервы и водопропускные трубы. Для заполнения прорезей и канав следует использовать песок гравелистый (ГОСТ 25100) с коэффициентом фильтрации от 3 м/сут или гравий. Для разработки грунта и засыпки прорезей песком применяются экскаваторы - обратная лопата и погрузчики.
     

8.1.2.3 На подготовленное основание с прорезями, водоотводными канавами и выравнивающим слоем песка 5 см следует уложить прослойку из геотекстиля. Технологические и разделительные прослойки устраивают из геополотна нетканого (иглопробивного) с плотностью от 250 г/мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания или термоскреплённого с плотностью от 110 г/мОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания. Прослойку следует укладывать на спланированную поверхность. Толщина прослойки из геополотна, используемой в качестве дрены, под расчетной нагрузкой от вышележащих слоев должна быть от 2 мм. Этому условию удовлетворяет геополотно нетканое толщиной в ненагруженном состоянии от 2,0 до 4 мм.
     

8.1.2.4 Прослойку из геополотна нетканого следует накрыть защитным слоем из песка толщиной 0,5 м для работы виброкатка в интенсивном технологическом режиме уплотнения слабого основания. Интенсивный технологический режим предназначен для воздействия максимально допустимой по несущей способности грунта вибронагрузки на основание с целью улучшения его прочностных и деформационных характеристик. В качестве управляемых параметров виброуплотнения принимаются амплитуда вибрации, скорость движения катка, число проходов.
     

8.1.2.5 Уплотнение грунта рекомендуется в соответствии с [15] начинать с режима пробного уплотнения. Следует организовать работу катка круговыми проходами, начиная с краевых полос. Величина перекрытия следов должна составлять 0,2 м. Режим работы виброкатка следует уточнять по результатам испытаний грунтов на сдвиг (в соответствии с требованиями ГОСТ 20276) и расчета коэффициента безопасности.
     
      Переувлажненные глинистые грунты следует уплотнять захватками 200-350 м, используя для этой цели сначала легкие катки весом не более 100 кН для прикатки, а затем основные виброкатки. Для первого прохода могут быть использованы и основные виброкатки с выключенным вибратором. Скорость движения катков при первом проходе 1 км/ч, при последующих проходах от 2 км/ч до 4 км/ч. Число проходов катка определяется по результатам пробного уплотнения.
     

8.1.2.6 Целесообразно применять виброкатки оснащенные системой непрерывного слежения за степенью уплотнения грунта и бортовой компьютерной системой глобального позиционирования (GPS). Система слежения фиксирует полученные данные о работе катка и достигнутой плотности грунтов, а система GPS передает их с помощью передатчиков (включая спутниковую связь) на офисный компьютер. Бортовой компьютер машины позволяет оптимально регулировать параметры вибрации, осцилляции (диапазон амплитуд) и скорость движения катка в зависимости от степени уплотнения грунта.
     

8.1.2.7 Работы по устройству текстильно-песчаных свай следует выполнять после контроля прочности основания для восприятия нагрузки от строительной техники. При недостаточной несущей способности слабых грунтов по защитному слою следует сделать и последовательно перемещать временную дорогу из инвентарных плит.
     

8.1.2.8 Состав работ по устройству свай методом вибропогружения трубы-лидера должен включать следующие процессы [14]:
     

1) Установка вибропогружателя в рабочее положение в соответствии с инструкцией по эксплуатации;
     

2) Погружение стальной вытесняющей трубы-лидера, выбранного диаметра с двухопорным клапаном, при помощи высокочастотного вибратора через слабые грунты до проектной отметки;
     

3) Укладка в трубу-лидер и заполнение песком заранее подготовленной геооболочки.
     

4) Подъем (в вибрационном режиме) трубы-лидера с открытым опорным клапаном.
     
     Под воздействием вибрации и последующих нагрузок от насыпи происходит уплотнение песка в сваях, оболочка дополнительно расширяется и передает уплотняющие горизонтальные напряжения на слабые грунты межсвайного пространства.
     

8.1.3 Устройство свай методом бурения
     

8.1.3.1 Перед устройством текстильно-песчаных свай методом бурения для въезда бурового оборудования на слабое основание формируют рабочую платформу в соответствии с п.8.1.2 настоящего ОДМ.
     

8.1.3.2 Состав работ по устройству свай методом бурения должен включать следующие процессы [13]:
     

1) Установка бурового оборудования в рабочее положение в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
     

2) Бурение скважины на проектную глубину:
     
     - установка первой режущей секции обсадной трубы;
     
     - установка следующей (второй) секции обсадной трубы с креплением ее к первой специальными накладками на болтах;
     
     - бурение скважины до проектной отметки с погружением обсадной трубы (обсадная труба заглубляется ниже нижнего торца скважины на 1 м);
     
     - проверка скважины на наличие воды с измерением уровня грунтовых вод.
     
     Из несущего пласта нескального грунта необходимо отобрать образцы для их освидетельствования на соответствие характеристикам проектного грунта, с оформлением акта освидетельствования скрытых работ, выполненных на строительстве.
     

3) Укладка в трубу-лидер и заполнение песком заранее подготовленной геооболочки. Трубу поднимают в режиме вибрирования. В процессе подъема вследствие воздействия вибратора происходит уплотнение песка.
     

4) Сбор, погрузка и вывоз автосамосвалами грунта, выбранного из скважины.
     

8.1.3.3 При выполнении работ по устройству текстильно-песчаных свай методами вибропогружения или бурения необходимо оформлять акт промежуточной приемки ответственных конструкций и акт освидетельствования скрытых работ.
     
     

8.2 Технология устройства гибкого ростверка на слабом основании

8.2.1 Технологический процесс устройства гибкого ростверка должен включать следующие операции:
     
     - выравнивание защитного слоя над сваями;
     
     - раскатку рулонов геосинтетического материала и его закрепление на поверхности основания;
     
     - стыковку геополотен и засыпку их грунтом с уплотнением;
     
     - приёмочный контроль.
     

8.2.2 Геосинтетический материал следует раскатывать с перекрытием полос от 20 см до 30 см, не допуская при этом отклонений [10]. Для соединения геополотен следует применять сшивку или склейку. Уложенную прослойку из геосинтетического материала в течение рабочего дня необходимо засыпать грунтом. Оставлять не засыпанный грунтом геосинтетический материал запрещается. Перед отсыпкой грунта проверяют качество уложенной прослойки - сплошность, величину перекрытия, качество стыковки геополотен, общую ширину и их количество.
     

8.2.3 По результатам осмотра следует составить акт на скрытые работы, в котором приводятся характеристики готового слоя из геосинтетического материала, а также данные о поставщике, виде и характеристиках. В случае несоответствия фактических данных, приведенных на упаковке, устройство прослоек следует приостановить и провести контрольные испытания согласно правилам приёмки, указанным в технических условиях.
     

8.2.4 После оформления акта на скрытые работы следует выполнить засыпку слоя геосинтетического материала грунтом по схеме "от себя". Доставленный автомобилями-самосвалами грунт распределяют слоем толщиной от 30 см до 40 см по всей площади захватки. Грунт перемещают бульдозером последовательно с образованием промежуточных валов и разравнивают от средины насыпи к её краям. Проезд колёсных или гусеничных машин по геосинтетическому материалу запрещается.

Рисунок 8.2 - Схема устройства прослоек из геосинтетического материала

ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания


1-9 - рулоны геополотна; 10 - установка для соединения рулонов; 11 - бульдозер; 12 - автосамосвалы; I - подготовка подстилающего слоя грунта; II - транспортировка, укладка и соединение рулонов геополотна; III - отсыпка, распределение и уплотнение слоя грунта

Рисунок 8.2 - Схема устройства прослоек из геосинтетического материала

8.2.5 Формирование гибкого ростверка производят после укладки геосинтетического материала и устройства защитного слоя из песка в режиме интенсивной технологии в соответствии с п.8.1.2 настоящего ОДМ. В ходе уплотнения и осадки межсвайного пространства производят досыпку грунта между сваями. В результате в основании образуется уплотненный ростверк, который позволяет уменьшить напряжения в межсвайном пространстве за счет перераспределения нагрузки на сваи. На подготовленном основании производится послойная отсыпка и уплотнение дорожной насыпи в соответствии с Рекомендациями [8].
     
     

8.3 Требования к контролю качества и приемке выполненных работ

8.3.1 Используемые на всех технологических стадиях грунты, материалы, изделия и конструкции должны удовлетворять требованиям РД, ГОСТ 32731 и п.6 настоящего ОДМ. Замена предусмотренных проектом грунтов, материалов, изделий и конструкций, входящих в состав возводимого сооружения или его основания, допускается только по согласованию с проектной организацией и заказчиком. Все материалы должны иметь технический паспорт.
     

8.3.2 Материалы для геооболочки свай должны быть сертифицированы и соответствовать характеристикам, заложенным в РД в соответствии с требованиями п.6. настоящего ОДМ. Примеры материалов, соответствующих условиям применения для КТ, приведены в приложении Д.1.
     

8.3.3 Перед началом работ необходимо провести верификацию поступивших материалов и конструкций. Все поступившие материалы и конструкции должны иметь документы, удостоверяющие их качество и соответствие требованиям ГОСТ 32731 и п.6 настоящего ОДМ. Контролируемые параметры геосинтетического материала (поверхностная плотность, прочность на разрыв и относительное удлинение в продольном и поперечном направлениях, коэффициент фильтрации) должны соответствовать требованиям, указанным в п.6 настоящего ОДМ, контролируемые параметры песка (гранулометрический состав, коэффициент фильтрации) - ГОСТ 25100. Результаты проверки заносятся в журнал верификации (входного контроля).
     

8.3.4 При устройстве текстильно-песчаных свай на всех стадиях комплексной технологии должен осуществляться контроль технологических процессов и, особенно, технологического регулирования нагрузок. Площадку для пробного уплотнения (опытный участок) следует располагать в пределах основания возводимой насыпи, а при невозможности - в специально отведённом месте. Минимальные размеры площадки для пробного уплотнения должны составлять: ширина от ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания, м; длина от 20 м, где BОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания - ширина уплотняемой полосы, принимаемая по технической характеристике уплотняющей машины.
     
     Контроль плотности следует выполнять в соответствии с ГОСТ 22733. Допускается использовать приборы для ускоренного определения плотности (плотномер-влагомер Н.П.Ковалёва, радиометрические, пенетрационные плотномеры и др.).
     

8.3.5 При выборе виброкатков следует учитывать их современное оснащение: бортовую систему контроля плотности грунтов, позволяющую получить на мониторе и сохранить в памяти послойную структуру состояния грунтов под катком. Информация о результатах работы катка и параметрах вибронагрузки хранится в памяти компьютера для последующей подготовки технической документации о состоянии основания и насыпей при сдаче выполненных работ.
     
     Примеры машин, соответствующих условиям применения для КТ приведены в приложении Д.2.
     

8.3.6 Для проверки прочностных и деформационных характеристик текстильно-песчаных свай и межсвайной зоны на опытном участке следует регистрировать по каждой свае следующие данные:
     
     - идентификационная запись сваи и текущий производственный номер;
     
     - метод производства;
     
     - тип и основные параметры используемого вибратора;
     
     - время производства;
     
     - диаметр сваи и геооболочки из геополотна;
     
     - вид оболочки из геополотна (тип и прочность);
     
     - характеристики песка-заполнителя;
     
     - глубина погружения;
     
     - характеристики грунтового основания, способного нести проектную нагрузку.
     

8.3.7 Контрольные функции должны быть организованы на базе полевых лабораторий при дорожно-строительных подразделениях, а также контрольных постов в составе работ по контролю качества возведения насыпей на слабых основаниях. Контроль характеристик грунтов производится с целью установления стабилизации осадок и коэффициента безопасности (несущей способности) грунтов основания в соответствии с РД (ГОСТ 20276).
     

8.3.8 Испытания грунтов, измерения осадок и горизонтальных смещений следует вести в период упрочнения основания и возведения насыпи ежедневно, первые три месяца после полного возведения насыпи - еженедельно, в дальнейшем - до сдачи участка в эксплуатацию 2 раза в месяц [8]. При обнаружении резкого увеличения осадки или выпора грунта виброуплотнение необходимо немедленно прекратить для выявления причин деформаций и корректировки технологических режимов. В случае фиксирования потери прочности основания следует назначить мероприятия по ликвидации опасного состояния и предупреждения дальнейшего развития деформации.
     

8.3.9 В ходе работ необходимо предусматривать периодическое проведение натурных измерений (мониторинг). Состав, объем, и методы мониторинга устанавливают в зависимости от уровня ответственности сооружения и сложности инженерно-геологических условий. Следует учитывать требования СП 22.13330. Натурные измерения деформаций оснований должны предусматриваться при применении новых или недостаточно изученных конструкций сооружений.
     

8.3.10 При интенсивном уплотнении грунтов на первой технологической стадии необходимо вести сравнительный анализ фактического и расчетного хода осадки. Расчетная осадка грунта от нагрузки определяется по п.7.4. настоящего ОДМ. Решение о завершении уплотнения слабого основания следует принимать с учетом допустимого по РД ежедневного прироста осадки.
     

8.3.11 Для оценки несущей способности основания в ходе работ необходимо организовать контроль изменения прочностных характеристик (сопротивления сдвигу). Оценка несущей способности производится по величине коэффициента безопасности, который определяется в соответствии с п.7.1 настоящего ОДМ.
     
     

8.4 Требования по безопасности проведения работ

8.4.1 Организация и производство работ должны соответствовать требованиям СП 48.13330, СП 12-136, действующим правилам пожарной безопасности и взрывобезопасности [12].
     
     При организации и проведении работ во избежание пожаров, взрывов, отравлений, ожогов, других несчастных случаев и аварий, являющихся следствием несоблюдения технологического процесса, правил хранения и транспортировки, следует строго выполнять требования, изложенные в нормативно-технической документации на материалы (технические условия) и в технологических инструкциях.
     

8.4.2 Перед началом выполнения работ генеральный подрядчик (субподрядчик) и администрация организации, эксплуатирующая участок, обязаны оформить акт-допуск.
     

8.4.3 Производство работ на территории действующего участка необходимо осуществлять при строгом выполнении мероприятий, указанных в акте-допуске. Указанные мероприятия принимаются на основе решений, разработанных в ПД и РД:
     
     - установление границы территории, выделяемой подрядчику для производства работ;
     
     - определение порядка допуска работников подрядной организации на территорию организации;
     
     - проведение необходимых подготовительных работ на выделенной территории;
     
     - определение зоны совмещенных работ и порядка их выполнения.
     

8.4.4 Генеральный подрядчик при выполнении совмещенных работ с участием субподрядчиков обязан:
     
     - осуществлять их доступ на производственную территорию с учетом выполнения требований изложенных в акте-допуске;
     
     - обеспечить выполнение всех мероприятий охраны труда и координировать действия субподрядчиков в части выполнения мероприятий по безопасности труда согласно акту-допуску и графику выполнения совмещенных работ.
     

8.4.5 Перед началом и в процессе производства работ руководитель работ обязан:
     
     - оформить необходимую документацию (наряд-допуск) на право производства работ в местах действия опасных или вредных факторов;
     
     - перед началом работ ознакомить работников с мероприятиями по безопасности производства работ и оформить инструктаж с записью в наряде-допуске;
     
     - проводить систематические осмотры участка, проверку условий труда рабочих и принимать меры к устранению выявленных недостатков;
     
     - производить выдачу спецодежды и других средств индивидуальной защиты согласно действующим нормам.
     

8.4.6 При организации рабочей зоны до начала производства работ следует установить опасные для людей участки, в пределах которых постоянно действуют или потенциально могут действовать опасные производственные факторы.
     

8.4.7 Конструкция защитного и сигнального ограждения должна быть предусмотрена в РД исходя из условий производства работ (мест расположения).
     
     При наличии опасных и вредных производственных факторов безопасность работ обеспечивается на основе выполнения мероприятий, содержащихся в РД.
     
     ППР должен содержать схемы и инструктивные указания по рациональной организации и технологии строительного производства, привязанные к местным условиям строительства, в которых намечают рациональные режимы труда и мероприятия по безопасности, организационные требования к подготовке и обслуживанию трудового процесса, перечень и число инструмента и приспособлений, схему организации рабочего места и пр.
     

8.4.8 При производстве работ по устройству свай работники могут подвергаться воздействию следующих опасных и вредных производственных факторов:
     
     - движущиеся машины и механизмы, оборудование и их элементы, применяемые в производственном процессе;
     
     - пониженная и повышенная температура воздуха рабочей зоны, так как работы ведутся на открытом воздухе;
     
     - повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека;
     
     - расположение рабочего места вблизи перепада по высоте от 1,3 м;
     
     - возможность поражения электротоком (электротравмы при работе вблизи ЛЭП);
     
     - передвигающиеся конструкции;
     
     - падение вышерасположенных материалов, инструмента;
     
     - опасность ненадежных поверхностей;
     
     - метеоопасности, гроза (в первую очередь);
     
     - повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте;
     
     - недостаточная освещенность рабочей зоны;
     
     - повышенная запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны;
     
     - острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхности материалов и оборудования.
     
     

Библиография

[1]

СП 34.13330.2011*

Актуализированная редакция "СНиП 2.05.02-85" Автомобильные дороги. Строительные нормы и правила"

________________
     * На территории Российской Федерации действует СП 34.13330.2012. - Примечание изготовителя базы данных.
     

[2]

ОДМ 218.2.046-2014

"Рекомендации по выбору и контролю качества геосинтетических материалов, применяемых в дорожном строительстве"

[3]

Патент на изобретение 2449075 РФ

Способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна: патент на изобретение 2449075 РФ: МПК Е01С 3/04 // Луцкий С.Я. Шмелев В.А., Бурукин А.Ю. - N 2010148128/03; заявл. 26.11.2010; опубл.: 27.04.2012. - Бюл. N 12. - 2 с.

[4]

ОДМ 218.2.047-2014

"Методика оценки долговечности геосинтетических материалов, используемых в дорожном строительстве"

[5]

Пособие к СНиП 2.05.02-85

Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах.

[6]

Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. - М.: Информавтодор, 2004.

[7]

СТО НОСТРОЙ 2.25.27-2011

Строительство земляного полотна для автомобильных дорог. Часть 5 Возведение земляного полотна на слабых грунтах.

[8]

Рекомендации по интенсивной технологии и мониторингу строительства земляных сооружений на слабых основаниях*// Под общ. редакцией С.Я.Луцкого - М.: Тимр, 2005. - 96 с.

_________________
     * Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
     

[9]

ОДМ 218.1.001-2005

Рекомендации по разработке и применению документов технического регулирования в сфере дорожного хозяйства.

[10]

ОДМ 218.5.003-2010

Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог.

[11]

ОДМ 218.5.006-2010

Рекомендации по методикам испытаний геосинтетических материалов в зависимости от области их применения в дорожной отрасли.

[12]

Постановление Правительства РФ от 25.04.2012 N 390 "О противопожарном режиме (вместе с Правилами противопожарного режима в Российской Федерации)".

[13]

Комплексная технология упрочнения слабого основания земляного полотна сваями в геотекстильной оболочке. Устройство свай в геотекстильной оболочке методом бурения. ТК СМК-006-01.02-2011: технологическая карта. - М.: МостГеоЦентр, 2011. - 38 с.

[14]

Комплексная технология упрочнения слабого основания земляного полотна сваями в геотекстильной оболочке. Устройство свай в геотекстильной оболочке методом вибропогружения. ТК СМК-006-03-02-2011: технологическая карта. - М.: МостГеоЦентр, 2011. - 42 с.

[15]

Комплексная технология упрочнения слабых грунтов в основании дорожного земляного полотна сваями в геотекстильной оболочке*. СТО ИСМ 58748660-05-2012: стандарт организации. - М.: МостГеоЦентр, 2012. - 82 с.

_________________
     * Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

[16]

Цытович Н.А. Механика грунтов. - М.: Высшая школа, 1983 г. - 288 с.

[17]

Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. - М.: Высшая школа, 1968. - 511 с.

[18]

Евгеньев И.Е., Казарновский В.Д. Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах. - М.: Транспорт, 1976

[19]

Kempfert H.-G., Stadel M., Zaeske D. Berechnung von geokunststoffbewehrten Tragschichten ОДМ 218.2.054-2015 Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания Pfahlelementen // Bautechnik. Vol 74, 1997. - N 12.

[20]

Recommendations for Design and Analysis of Earth Structures using Geosynthetic Reinfocements - EBGEO, Second Edition, 2011

29.05.2017, 16 просмотров.

Атрибуты

Номер документа 1690-р 218.2.054-2015
Вид документа Распоряжение Росавтодора (Федерального дорожного агентства) ОДМ
Принявший орган Росавтодор (Федеральное дорожное агентство)
Статус Действующий
Дата принятия 16.12.2014
Система управления сайтом Host CMS