Правительство Москвы Департамент градостроительной политики, развития и реконструкции города Управление научно-технической политики в строительной отрасли

Технические рекомендации по технологии стабилизации конструктивных слоев дорожных одежд, покрытий, парковых дорожек и тротуаров с применением химических реагентов

ТР 136-03 вводятся впервые

Разработаны ГУП «НИИМосстрой»

Утверждены: Начальник Управления научно-технической политики в строительной отрасли А.Н. Дмитриев «15» декабря 2002 г.

Дата введения в действие «1» января 2003 г.

Свойства грунтов	Свойства грунта в зависимости от степени пригодности
	Наиболее пригодны	Пригодны	Малопригодны
1	2	3	4
Гранулометрический состав	Супеси и песчано-глинистые смеси оптимального состава	Супеси и суглинки	Тяжелые суглинки и глины
Содержание глинистых частиц, %	5 - 15	15 - 30	30 - 40
Число пластичности	2 - 7	7 - 17	17 - 27
Минералогический состав	В глинистой фракции преобладает кварц и каолинит. Гидрослюда и монтмориллонит содержатся в небольшом количестве. В песчаных и пылеватых фракциях преобладает кварц, в меньшей степени пылевые шпаты и кальций	В глинистой фракции содержание монтмориллонита и гидрослюд меньше, чем других минералов. Каолинит может присутствовать в больших количествах, кальций - в небольших. В песчаных фракциях преобладает кварц	В глинистой фракции минералы группы монтмориллонита и гидрослюд преобладают по сравнению с другими компонентами
РН	7 - 8	6 - 10	4 - 10
Содержание карбонатов гипса, %	2 - 10 до 2	0 - 2 до 3	отсутствуют до 10
Содержание легкорастворимых солей, %	Хлориды - до 2, сульфаты отсутствуют	Хлориды - до 3, в т.ч. сульфаты - до 1	Хлориды до 4, в т.ч. сульфаты до 2
Содержание гумусовых веществ, %	до 1	Не более 6 - адсорбционно насыщенных кальцием, кислого типа - до 1	Не более 8 - адсорбционно насыщенных кальцием, кислого типа - до 2
Поглощение, мг-экв на 100 г грунта и состав обменных катионов	5 - 15 Преобладают катионы кальция и магния	до 25	25 - 40 Значительное содержание ионно-обменных водорода, алюминия или натрия
Строение грунта, структура и текстура	Хорошо выраженное водопрочное; строение раздельно-зернистое, агрегативное	Не всегда водопрочное; сложение зернистое; агрегативно-зернистое и агрегативное	Слабо выраженное или обладает недостаточной водостойкостью, сложение монолитное

Тип грунтов	Концентрация топ-сила	Рекомендуемые дополнительные стабилизаторы
		Портландцемент	Битумная эмульсия
Смесь гравия, песка, глины	Высокая концентрация (40 %)	+	+
Мелко- и крупнозернистый песок		+	+
Супесчаный	Средняя концентрация (20 %)	+	+
Суглинистый		известь
Глинистый		известь + портландцемент

Таблица 3

Ориентировочный расход стабилизаторов, оптимальные влажность и плотность укрепленных грунтов

Таблица 4

Физико-механические показатели стабилизированных грунтов и рекомендуемые области их применения

Таблица 5

Примерные составы машин в механизированных отрядах

4. КОНСТРУКЦИИ ДОРОГ СО СТАБИЛИЗИРОВАННЫМИ МЕСТНЫМИ ГРУНТАМИ

4.1. Местные грунты, стабилизированные органическими, органо-минеральными и полимерными материалами могут быть использованы в городском дорожном строительстве в основаниях дорог, тротуаров, покрытий парковых дорожек взамен щебеночных и песчано-гравийных смесей, малоцементных укатываемых бетонов класса В 7,5. Стабилизаторы могут быть использованы для укрепления грунта, предназначенного для технологического слоя в конструкциях магистральных районных, жилых улиц, дворовых территорий.

4.2. Принципиальные схемы различных конструкций дорог со стабилизированными слоями представлены на рис. 1 - 6. Толщину слоев дорожных конструкций из укрепленных грунтов назначают, исходя из гидрогеологических условий и характера ожидаемого движения в соответствии с проектом. Толщина каждого укрепленного слоя должна быть не менее 10 см и не более 22 см в плотном теле.

4.3. На рис. 1 показаны конструкции магистральных и жилых дорог при двухстадийном строительстве с покрытием из асфальто- и цементобетона. Слой из стабилизированного грунта на первой стадии строительства выполняет роль основания и технологического слоя одновременно.

Рис. 1. Принципиальная схема конструкций магистральных районных (I) и жилых (II, III) улиц, устраиваемых при двухстадийном строительстве дорог:

1 - мелкозернистый асфальтобетон; 2 - крупнозернистый асфальтобетон; 3 - цементобетон класса В27,5 из литых смесей; 4 - цементобетон класса В27,5 из литых смесей; 5 - мелкий щебень, высевки; 6 - плиты дорожные железобетонные; 7 - укатываемый малоцементный бетон класса В15; 8 - основание, слой из стабилизированного грунта; 9 - технологический слой из стабилизированного грунта; 10 - песчаный подстилающий слой

4.4. На рис. 2 представлены конструкции магистральных и жилых улиц, построенных в одну стадию с использованием укрепленного грунта. В качестве технологического слоя при этом устраивается основание из малоцементного укатываемого бетона класса В7,5 взамен В15. Для конструкции жилых улиц вместо укатываемого бетона класса В7,5 можно использовать стабилизированное основание из укрепленных грунтов, но при этом толщина слоя должна быть увеличена на 10 %. Толщина основания стабилизированного грунта во всех случаях должна быть не менее 15 см и соответствовать требованиям проекта.

Рис. 2. Принципиальная схема конструкций магистральных (I) и жилых улиц (II), устраиваемых в одну стадию:

1 - мелкозернистый асфальтобетон; 2 - крупнозернистый асфальтобетон; 3 - цементобетон класса В27,5 из литых смесей; 4 - малоцементный укатываемый бетон класса В7,5; 5 - технологический слой из стабилизированного грунта; 6 - песчаный подстилающий слой

4.5. При строительстве улиц и дорог местного значения в тяжелых гидрогеологических условиях в конструкциях дополнительно рекомендуется использовать базальтовую сетку и базальтофибробетон, а вместо малоцементного укатываемого бетона класса В7,5 использовать укрепленный грунт (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная схема конструкций улиц и дорог местного значения, в т.ч. для благоустройства элитных жилых комплексов, благоустройства объектов соцкультбыта, находящихся в сложных грунтово-гидрогеологических условиях (I), а также при продольных уклонах 40 и более промиль и в местах разрытий (II):

1 - базальтофибробетон класса В27,5 из литой смеси; 2 - основание из стабилизированного грунта; 3 - базальтовая сетка; 4 - песчаный подстилающий слой

4.6. При использовании базальтовых сеток в конструкциях магистральных улиц и дорог районного значения с цементобетонным покрытием и основанием из стабилизированных грунтов допускается уменьшение толщины этих слоев (рис. 5). Снижение толщины конструктивных слоев улиц и дорог, работающих в сложных гидрогеологических условиях, не рекомендуется.

Рис. 5. Принципиальная схема конструкций магистральных улиц и дорог районного значения с цементобетонным покрытием и основанием из стабилизированных смесей:

1 - цементобетон класса В27,5 из литых смесей; 2 - базальтовая сетка; 3 - основание из стабилизированного грунта; 4 - песчаный подстилающий слой

4.7. При устройстве тротуаров и площадок различного назначения из сборных элементов в качестве основания целесообразно применение стабилизированного грунта, поверх которого укладывают слой сухой цементо-песчаной смеси (рис. 4).

Рис. 4. Принципиальная схема конструкций тротуаров и площадок с покрытием из сборных элементов:

I - сборные элементы из неармированного цементобетона; II - сборные элементы, армированные базальтовым волокном или стеклофиброй:

1 - сборные цементобетонные элементы (в т.ч. ЭДД), неармированные; 2 - базальтофибробетонные сборные элементы (в т.ч. ЭДД); 3 - сухая цементно-песчаная смесь; 4 - основание из стабилизированного грунта

4.8. В качестве покрытия для садово-парковых дорожек целесообразно применять грунт, стабилизированный полимерными реагентами. Допустимо также использование минеральных и органо-минеральных стабилизаторов (рис. 6).

Рис. 6. Конструкции садово-парковых дорожек, с использованием стабилизированного местного грунта:

1 - стабилизированный местный грунт; 2 - базальтовая сетка; 3 - песчаный подстилающий слой

5. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ МЕСТНЫХ ГРУНТОВ

5.1. Приготовление смеси грунтов с химическими реагентами для устройства дорожных конструкций может производиться как на месте производства работ, так и в заводских условиях в смесительных установках.

5.2. При устройстве дорожных конструкций непосредственно на строительном объекте работы должны выполняться в следующей последовательности: рыхление и измельчение грунта, перемешивание и увлажнение его до оптимальной влажности, введение стабилизаторов, при необходимости дополнительное увлажнение, перемешивание, профилирование и уплотнение до требуемой плотности, обеспечение температурно-влажностного режима твердения смеси.

5.3. При выборе технологии устройства стабилизированных дорожных конструкций в каждом конкретном случае учитываются способы и темпы производства работ, устанавливается потребность в машинах и оборудовании, количестве стабилизаторов. При больших объемах работ целесообразно создание специализированных отрядов, где с учетом производительности ведущей машины могут быть использованы дополнительные механизмы (табл. 5).

5.4. В городских условиях при значительных объемах работ наиболее эффективно использование однопроходной грунтосмесительной машины, с помощью которой за один проход выполняются все основные технологические операции; измельчение грунта, дозирование и введение в грунт стабилизаторов, совместное их перемешивание, распределение и предварительное уплотнение смеси (Приложение 2).

5.5. При использовании дорожных фрез грунт предварительно измельчают до такой степени, чтобы частиц с размером зерен свыше 5 мм было не более 25 % по массе. Это достигается несколькими проходами фрезы по одному следу с перекрытием смежных полос на 15 - 20 см. Затем в грунт вносятся стабилизаторы при помощи распределителей или из емкостей с дозирующим устройством. После внесения стабилизаторов смесь перемешивают за один-два прохода фрезы до получения однородной массы, после чего полученную смесь увлажняют. Норма разлива воды должна предварительно определяться в лаборатории. В сухую погоду влажность грунта следует увеличить на 2 - 3 % выше оптимальной, при влажной погоде - уменьшать.

5.6. Дополнительное увлажнение смеси, если необходимо, производят из поливомоечных машин с подачей воды шлангами с короткоструйными насадками.

Для определения влажности грунта отбираются пробы в зависимости от ширины устраиваемой конструкции, но не реже чем через 100 - 150 м.

5.7. Перемешивание увлажненной смеси до однородного состояния требует 1 - 2 проходов фрезы по одному следу.

5.8. Профилирование увлажненной и перемешанной смеси осуществляют автогрейдером или бульдозером, при этом периодически шаблоном проверяется поперечный профиль (Приложение 3, 4).

5.9. В качестве основной машины, осуществляющей комплекс работ по смешиванию грунтов со стабилизаторами и профилированию, допускается использование автогрейдера. В этом случае однородная стабилизированная смесь получается только после многократного перемешивания грунта автогрейдером. Эффективность процесса измельчения грунта и смешивания с вяжущим можно повысить, установив нож таким образом, чтобы сходящий с него валик материалов направлялся под колесо автогрейдера.

5.10. Уплотнение стабилизированных грунтов осуществляют самоходными вибрационными или комбинированными катками (Приложение 5, 6). Вначале стабилизированный грунт уплотняют легкими катками массой 3 - 5 т в зависимости от вяжущих и типа грунта 8 - 15 проходами по одному следу. Допускается осуществлять дополнительное уплотнение катками с кулачковыми вальцами 6 - 10 проходами по одному следу (Приложение 7).

Уплотнение следует начинать от линии бортовых камней с постепенным смещением полос укатки к оси.

Особое внимание должно быть обращено на тщательное уплотнение кромок укатываемой полосы.

На заключительной стадии уплотнение до плотности не менее 0,98 выполняют 10-тонными катками на пневмошинах или с гладкими вальцами статического или вибрационного действия.

5.11. Ровность стабилизированных дорожных конструкций проверяют после окончательной укатки. Для покрытий на 1 стадии строительства просвет под 3-х метровой рейкой не должен превышать 8 мм, для покрытий тротуаров - 5 мм.

5.12. Работы по приготовлению стабилизированных минеральным и органо-минеральным вяжущим смесей и их укладке в дорожную конструкцию должны выполняться с таким расчетом, чтобы укатка смеси была начата не позже 1 - 2 ч с момента ее увлажнения и закончена не позднее 4 - 5 ч.

5.13. Уход за свежеуложенным грунтом, стабилизированными минеральными и органо-минеральными материалами следует осуществлять с помощью битумной эмульсии или полиэтиленовой пленки, дорнита в течение 7 сут. Доставка битумной эмульсии осуществляется в автогудронаторах (Приложение 8).

Уход за стабилизированными эмульсией грунтами осуществляется непосредственно после укладки смеси путем регулирования движения автотранспорта по всей ширине уложенного слоя в течение 10 - 15 сут. В период формирования стабилизированного битумной эмульсией слоя следует следить за состоянием его поверхности, производя в случае необходимости дополнительное профилирование.

5.14. Движение транспорта при укреплении минеральными и органо-минеральными материалами несвязных и малосвязных грунтов разрешается открывать только через 14 сут., а при связных грунтах - через 7 сут. после окончания работ. При стабилизации грунта полимерной добавкой типа топ-сил, используемого в качестве покрытия тротуаров, движение пешеходов допускается через 7 - 10 сут. в зависимости от температуры и влажности твердения.

5.15. Укладку асфальтобетонного покрытия по стабилизированному основанию из супесчаных, суглинистых и глинистых грунтов производят не ранее чем через 3 - 4 сут. после уплотнения, для песчаных грунтов - через 7 - 10 сут.

5.16. Приготовление смеси в заводских условиях осуществляется в стационарных смесительных установках с мешалками принудительного действия. В смесительную установку загружают грунт, стабилизирующий материал и увлажняют смесь до оптимального значения с учетом естественной влажности грунта и погодных условий.

Смесь на объект доставляют в автосамосвалах, предусматривая защиту укрывочными материалами и тентами.

Разгрузка смеси производится на предварительно подготовленный конструктивный слой дороги (земляное полотно, песчаный подстилающий слой или основание) на всю ее ширину в количестве, которое может обеспечить требуемую толщину стабилизированного слоя. В случае необходимости дополнительного увлажнения руководствуются п. 5.5. настоящих рекомендаций.

Смесь профилируют, уплотняют и осуществляют уход за конструкцией в соответствии с требованиями пунктов 5.8, 5.10 - 5.15.

6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА

6.1. Контроль в процессе строительства заключается в проверке соответствия выполняемых работ проекту, техническим рекомендациям и правилам производства работ, а также соответствия качества применяемых материалов, стабилизированных смесей, установленных стандартами.

6.2. Все материалы, применяемые для стабилизации, и грунты подвергаются испытаниям в соответствии с действующими ГОСТами и техническими условиями.

6.3. Составы смесей должны подбираться лабораторией дорожного строительства НИИМосстроя или другими специализированными организациями.

6.4. При устройстве дорожных конструкций из стабилизированных смесей строительной лабораторией контролируются:

- качество исходных материалов,

- дозировка стабилизаторов;

- фактическая влажность грунтов;

- плотность смеси;

- прочность, водонасыщение, морозостойкость стабилизированного материала.

6.5. Качество материалов для стабилизации грунта проверяют по паспортам, а также путем отбора проб стабилизаторов и последующего их испытания в лаборатории в соответствии со стандартами.

6.6. Дозировка стабилизаторов для приготовления смесей должна производиться с точностью ±1 % по массе.

6.7. Фактическую влажность определяют высушиванием пробы грунта массой 3 - 3,5 кг до воздушно-сухого состояния, затем просеивают через сито с размером отверстий 5 мм и тщательно перемешивают в чашке. Из этой пробы отбирают три навески по 15 - 20 г для трехкратного определения влажности грунта по методу высушивания до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105 - 110 °С.

6.8. Плотность смеси определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 22733-77.

6.9. Образцы для испытания на морозостойкость, водонасыщение и водопоглощение приготавливают в лабораторных условиях прессованием взятого со строительного объекта стабилизированного грунта.

Смесь прессуют в металлических формах с двухсторонним вкладышем. Приложенная статистическая нагрузка должна быть такова, чтобы плотность образца была бы равна максимальной плотности, достигнутой при оптимальной влажности по методу стандартного уплотнения.

Для образцов диаметром и высотой 50 мм рекомендуется нагрузка 100 кгс/см² при выдерживании ее в течение 3 мин.

Образцы с минеральными и органо-минеральными стабилизаторами выдерживают в камере стандартного хранения при температуре 18 - 20 °С и ? 90 % влажности.

6.10. Предел прочности при сжатии определяют на водонасыщенных образцах в возрасте 7 и 28 сут.

6.11. Водонасыщение образцов осуществляют в течение 2 сут. В первые сутки образцы погружают в воду на 1/3 высоты, на вторые - полностью погружают в воду.

6.12. Предел прочности при сжатии следует устанавливать для трех параллельных образцов в водонасыщенном состоянии. После их разрушения отбирают пробу, высушивают при температуре 105 °С до постоянной массы и определяют влажность. Влажность можно определять также непосредственно на высушенных образцах.

6.13. Морозостойкость стабилизированных материалов для оснований и технологического слоя определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 10060.1-95, для покрытий - ГОСТ 10060.2-95.

6.14. Контроль прочности осуществляется путем отбора проб для серии из трех контрольных образцов не реже 1 раза в смену при укладке до 300 м³ стабилизированной смеси и два раза в смену при укладке в объеме более 300 м³.

Плотность стабилизированного грунта в дорожной конструкции определяют делением объемной массы выпиленного керна, или полученного засыпкой образовавшейся скважины песком, на теоретическую объемную массу применяемых материалов, вычисленную по абсолютным объемам. Плотность стабилизированного грунта должна составлять не менее 98 % от максимального теоретического значения плотности смеси. Плотность определяют как среднее значение для трех замеров на площади 1000 м².

6.16. Контролируется соответствие проекту значения продольного и поперечного профиля ширины и толщины конструктивных стабилизированных слоев, а также их ровность 3-х метровой рейкой.

Допускаемые отклонения от проектных размеров для оснований и подстилающих слоев: по высоте ±10 мм, по ширине ±10 мм, по толщине слоя ±10 мм, в поперечном направлении - в пределах ±5 мм.

Поверхность бетонных покрытий, тротуаров и оснований при двухстадийном строительстве должна быть ровной, без бугров, волн, впадин и не превышать отклонений по высоте ±5 мм, по ширине ±5 мм, по толщине ±10 мм.

По ровности - просвет под рейкой длиной 3 м не должен превышать 5 мм.

6.17. Ежегодно осуществлять контроль за построенными стабилизированными слоями.

7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

7.1. При строительстве дорожных конструкций из стабилизированного грунта необходимо строго соблюдать требования норм и правил техники безопасности СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве».

7.2. К работе по устройству конструкций из стабилизированного грунта допускаются люди не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, обученные по утвержденной программе безопасным методам работы, получившие удостоверение о сдаче экзаменов и проинструктированные непосредственно на рабочем месте. Проверка знаний рабочих производится ежегодно специальной комиссией.

7.3. Руководитель строительной организации обязан обеспечить ежегодную проверку знаний инженерно-техническими работниками правил техники безопасности и при неудовлетворительных знаниях не допускать их к руководству работами.

7.4. Все подготовительные и механизированные работы должны производиться под непосредственным руководством инженерно-технических работников, назначенных приказом.

7.5. На строительных объектах должны быть оборудованы санитарно-бытовые помещения.

7.6. Строительные объекты должны быть обеспечены аптечками с медикаментами и средствами для оказания первой помощи, питьевой (кипяченой или газированной) водой.

7.7. Рабочие должны быть обеспечены специальной одеждой и исправным ручным инструментом в соответствии с действующими нормами.

7.8. Рабочую зону необходимо оградить: поперек дороги с обеих сторон устанавливают сплошные штакетные ограждения, вдоль дороги - столбовые ограждения с канатом.

7.9. На расстоянии 15 м от ограждения навстречу движению транспорта должны быть выставлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.025 дорожные знаки «Въезд запрещен», «Движение только направо» или «Движение только налево».

7.10. С наступлением темноты в зоне работ в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.047-85 должны быть установлены сигнальные лампы красного цвета. Лампы мощностью до 200 Вт подвешивают на высоте 2,5 - 3 м, а более 200 Вт - на высоте 3,5 - 10 м.

7.11. При работе машин по стабилизации грунтов не разрешается подходить к ним до полной их остановки.

7.12. Стабилизаторы не выделяют токсичных веществ.

8. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

8.1. Необходимо осуществлять мероприятия и работы по охране окружающей природной среды согласно СНиП 3.01.01-85 «Организация строительного производства», «Правил организации подготовки и производства земляных и строительных работ в г. Москве» (Постановление Правительства Москвы № 207 от 17 марта 1998 г).

8.2. В подготовительный период строительства необходимо:

- оградить участок производства работ;

- снять растительный слой грунта, поместить его на площадки, указанные в проекте и в дальнейшем использовать его при устройстве газонов;

- произвести пересадку деревьев с трассы строящейся дороги;

- деревья рядом со строящейся дорогой должны быть защищены от повреждения движущимся построечным транспортом.

8.3. Все ИТР и рабочие должны пройти инструктаж по охране окружающей среды на территории строящейся дороги.

Приложение 1

Треугольник Фере, используемый для определения оптимального гранулометрического состава грунта, применяемого для стабилизированных смесей

I - зона, обеспечивающая наибольшую прочность; II - зона грунтов, допускаемых к применению

Приложение 2

Техническая характеристика профилировщика-грунтосмесителя на пневмоколесном ходу

Приложение 3

Техническая характеристика автогрейдеров

Приложение 4

Техническая характеристика бульдозеров

Приложение 5

Техническая характеристика самоходных вибрационных катков

Приложение 6

Техническая характеристика пневмоколесных катков

Приложение 7

Техническая характеристика самоходных вибрационных с кулачковыми вальцами катков

Приложение 8

Техническая характеристика автогудронаторов

СОДЕРЖАНИЕ