5
СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ МЕТОДОМ СТАБИЛИЗАЦИИ ГРУНТОВ.
13.01.2012 05:52 Автор: Семья Нуртдиновых.
Представляем Вам новую технологию строительства автомобильных дорог - грунтовых и асфальтовых. Эта технология применяется с начала 80-х годов на американском континенте, в последствии получила свое применение и в Европе.
Стабилизация грунта основания - является наиболее выгодным и оперативным способом строительства грунтовых дорог внутри поселений населенных пунктов, поселков, коттеджных поселков в случае, когда в свете экономической возможности и инффраструктурно не эффективно применение полноценных асфальтовых дорог или магистралей.
Методика производства работ стабилизацией грунтов основания, является экономически и технологически оправданной основой для улучшения и повторного использования грунтов плохого качества, последующего асфальтирования, что применяется, в основном, при строительстве улиц и асфальтовых дорог внутри населенных пунктов.
Стабилизация грунтов эффективна при строительстве дорог и их ремонте, земляных работах по строительству железных дорог, возведении дамб, уплотнении дна искусственных водоемов, взлетных полос аэропортов, парковочных мест, скреплении вредных субстанций и предотвращении их вымывания из плохих грунтов и слоев основания грунтов.
Стабилизаторы разрабатывались специально для укрепления и стабилизации грунтов оснований и рабочих слоёв дорожных одежд и могут быть использованы как в повседневном строительстве, так и в случаях, когда работы необходимо проводить в короткие сроки, в тяжелых инженерно-геологических условиях при недостатке традиционных строительных материалов. Применение этих инновационных материалов при производстве дорожно-строительных работ позволяет получить высокий экономический эффект за счет использования местных, как правило, глинистых грунтов при устройстве основания дорожной одежды.
Модификаторы или ионнообменные стабилизаторы делятся на органические, химические и синтетические, но принцип воздействия на грунт у всех одинаков, это моллекулярное воздействие на частицы грунта - основан на замещении ионов в гидратированной оболочке на поверхности глинистых частиц грунта. В обычном состоянии частицы грунта удерживаются силами химического и электростатического взаимодействия, связующей электростатической водой. Силы электростатического взаимодействия на поверхности частиц грунта постоянно образуется слой из отрицательно заряженных ионов, определяющих ее способность к смачиванию. Принцип: замещение анионов OH на поверхности частиц грунта, путем диссоциации молекулами стабилизатора в результате слой стабилизированного грунта приобретает повышенную плотность, дополнительную прочность, что делает возможным улучшение несущей способности всех плотных и полуплотных грунтов.
Методика производства работ, сводится к обработке модификатором или стабилизатором имеющегося (существующего) грунта основания в предпологаемом месте строительства (реконструкции, капитального ремонта) дороги, т.е. без дополнительных издержек и затрат на грунты и материалы основания дороги по классическим технологиям (песок, щебень.
В сравнении с необработанным грунтом, уплотнение грунта стабилизированного в 3-5 раз выше! Появляется возможность получить дорожное основание, желаемой несущей способности при использовании 75-100% имеющегося на месте строительства дороги грунта.
Улучшение свойств грунта и его НС остается постоянным продолжительное время и улучшается под воздействием движущегося на поверхности транспорта. Благодаря прочности и повышению стабильности обработанного грунта становится возможной долговечность, что также сокращает дальнейшие расходы по содержанию сооружения.
Стабилизаторы могут использоваться со всеми типами грунтов. Она активирует связующую силу любого вида грунта и сразу сокращает вредное воздействие воды на длительный период времени.
Надолго модифицирует грунт и поэтому может использоваться как на строительной площадке (на месте), так и на специально оборудованной для этого площади. Обработанный один раз грунт надолго сохраняет эффект.
Более высокая НС обработанного грунта достигается за счет улучшенной связующей функции грунта, что также ведет к понижению риска износа поверхностного слоя грунта. При использовании обработки грунта в строительных целях сокращаются и другие расходы, в среднем на 15-20%. И это только экономия непосредственно при строительстве, не говоря об экономии средств благодаря долговечности.
Использовать очень просто, так как главную роль при этом играет сам грунт. В большинстве случаев используются одинаковые количества добавок, чтобы достичь желаемого результата. Это означает простоту в использовании уже имеющихся технических средств, достижение желаемого результата и безопасность для окружающего мира, а эффективность исследуется при лабораторных тестах.
Система прошла многочисленные тестирования и проверки. В большинстве случаев даже стандартные количества показывают лучшую плотность грунта, слабое проникновение воды и редуцированное разрушение под воздействием воды. Заложенный уровень НС в 3 – 5 раз больше в сравнении с неулучшенным грунтом, с учетом того, что тестируемые блоки были высушены перед контролем.
Обработанный ею грунт имеет следующие преимущества.
более эластичный в сравнении со смешанным с цементом или известью слоем грунта.
может использоваться повторно.
сокращает проникновение воды и сохраняет плотность грунта.
увеличивает прочность материала.
сокращает эрозию и проницаемость.
может легко быть использован при строительстве.
сможет быть использован на имеющемся материале либо смешиваться заранее на специальном предприятии и храниться до использования.
Глубина улучшаемого слоя.
В основном стабилизатор смешивается с грунтом на глубину 20-25 см, и стандартное рекомендуемое количество – 0,2 литра на 1 м. Фактическая глубина, так же, как и горизонт, где начинается улучшение, определяется качествами грунта. Однако следует принимать во внимание, что реальная плотность улучшенного грунта намного выше, чем у неулучшенного, что может значительно отразиться на экономии расходов.
В каком месте нужно начинать уплотнение.
Правила, пригодные для обычных земляных работ, используются и здесь, то есть уплотнение должно быть проведено до оптимального уровня содержания влаги либо быть немного выше (или, например, в случае надвигающегося ливня, сразу после конструкции). Если уплотнение по каким-либо причинам не может быть проведено сразу, так что грунт слишком сильно высыхает, недостающая влажность должна быть восполнена с помощью воды из цистерны и затем грунт должен быть уплотнен.
Преимущества системы в сравнении с бетонной стабилизацией.
Цемент может использоваться с целью осушения слишком влажного грунта и с целью уплотнения. Также он подходит для стабилизации некоторых видов рыхлого грунта. Однако, имея дело с плотным грунтом, который также может содержать органические загрязнения, возможно возникновение проблем при использовании цемента. С другой стороны, при соединении слишком больших количеств цемента хрупкий слой слабого цемента может вздыбиться, что ведет к разлому на куски, причиной всему этому служат динамические колебания транспорта (вибрация). Это может привести к очень неприятным ситуациям в поверхностном слое грунта, как только трещины проявятся в слое покрытия. Со стабилищаторами эти недостатки могут быть полностью проигнорированы. Добавки надолго изменяют грунт и придают ему такие свойства, которых у него не было и которые он уже не потеряет.
Где еще применяют стабилизаторы.
Во всех случаях, где используется грунт в качестве материала, рекомендуется применять стабилизаторы, например.
производство высококачественных кирпичей из грунта.
защита склонов от почвенной эрозии.
защита прудов и озер от просачивания воды и т.п.
Технологии укрепления грунта с использованием связующих ферментов, стабилизаторов, химических добавок.
В 2007 году будут испытаны четыре способа строительства сельских дорог с использованием стабилизаторов грунта – компонентов, придающих плотность и твердость дорожному покрытию. Первые два – это препараты (энзимы) растительного происхождения производства США и Украины, получаемые путём ферментативного расщепления свёклы: «Пермо-зум» с украинским аналогом «Дарзин» и «Экороудс». Следующие два – синтетические продукты производства США и Швейцарии (американский двухкомпонентный жидкий кремний – полимерный гидрофобизатор грунта и «милитари» акрило – полимерная эмульсия для укрепления грунта и химический стабилизатор грунта Консолид швейцарской компании CONSOLID AD.
Несмотря на разный механизм действия, все представленные нестандартные стабилизаторы грунта подразумевают одинаковый порядок выполнения работ.
- рыхление грунта или завоз нового, после взятия анализа грунта производится расчет необходимых добавок в грунт, как то, цемент (1-4%), зола и песок.
Последние годы технологии стабилизаторы грунта широко используются в различных климатических районах мира. В России нестандартные стабилизаторы грунта были применены при строительстве автомобильных дорог на Урале, в Московской области. В Нижегородской области в качестве экспериментального участка было выбрано место строительства межпоселковой дороги в селе Каменки, протяженностью 1 км. В ходе эксперимента осуществляется постоянный лабораторный контроль производства работ и сравнение результатов испытаний. По результатам тестирования будет выбрана технология строительства с наилучшими показателями.
Новая технология позволит удешевить строительство проселочных дорог в зависимости от типов грунта от 2-х до 5 раз.
При применении жидких стабилизаторов (энзимов) средний расход стабилизатора составляет 30-50 л концентрата препарата на 1 км дороги. Препарат разводится в пропорции от 1 к 200 до 1 к 10 тыс. в зависимости от операции (этапа выполнения работ). Ориентировочная стоимость концентрата «Солидрай» 100 – 200 долларов в зависимости от марки стабилизатора.
При применении системы СОЛИДРАЙ (полимеров) средний расход стабилизатора составляет около 7 кг на кв.м дорожного покрытия и около 170 кг жидкого состава на 1 кв.м. Данный расход предполагает затраты в пределах 1,5 млн.руб. на 1 км. дороги.
При применении жидкого кремний – полимерного гидрофобизатора средний расход стабилизатора составляет 2,5 -3,5 литра на 1 куб.м. дороги, что в денежном эквиваленте составляет порядка 1-1,5 млн. руб. на 1 км.
*