Обследование состояния земляного полотна и водоотвода

 

Геометрические размеры поперечного профиля земляного полотна, его состояние и обеспеченность отвода поверхностного стока с проезжей части оказывают большое влияние на безопасность и режим движения автомобилей.

Обследование проводят на всем протяжении дороги с целью общей оценки устойчивости земляного полотна, состояния его откосов и разработки конкретных мероприятий, обеспечивающих нормальную работу земляного полотна.

Работы по обследованию земляного полотна включают в себя сбор данных о состоянии обочин, откосов, водоотвода. Для этого определяют размеры земляного полотна, поперечные уклоны, прочностные и деформационные характеристики грунтов земляного полотна, их гранулометрический состав, степень уплотнения и влажность активной зоны, состояние водоотвода, глубину залегания грунтовых вод, оценивают состояние обочин, откосов и т.д.

Особое внимание уделяют участкам, подверженным пучинообразованию. Полученные данные сопоставляют с общими требованиями к земляному полотну, установленными нормативными документами.

Правильность геометрического очертания земляного полотна оценивают на каждом пикете и плюсовой точке путем снятия поперечного профиля на 20 м от оси в каждую сторону дороги. Для съемки также выбирают наиболее характерные участки (высокие насыпи, выемки, кривые в плане, населенные пункты, болота и т.п.).

На горных дорогах поперечный профиль снимают на кривых в плане, где необходимы срезки грунта для обеспечения достаточного расстояния видимости. Поперечные профили вычерчивают в масштабе 1:100 и указывают уклоны обочин, проезжей части и крутизну откосов.

При обследовании обочин определяют их ширину, поперечный уклон, ровность, разность отметок кромки проезжей части и обочины, степень обеспечения водоотвода, степень уплотнения, наличие укрепления.

Результаты обследований сводят в ведомость или заносят в линейный график.

Крутизну откосов и отметки земляного полотна анализируют по вычерченным поперечникам.

При обследовании земляного полотна оценивают состояние съездов и пересечений с дорогами местного значения, фиксируют наличие и длину их укрепления.

При анализе грунта земляного полотна определяют гранулометрический состав, физико-механические характеристики и степень уплотнения грунта, абсолютную и относительную влажность, положение уровня грунтовых вод.

Обследования грунтов выполняют в два этапа: полевой и лабораторный. При полевых обследованиях осуществляют визуальный осмотр грунтов земляного полотна на обочинах и откосах, для отбора проб грунта и определения его плотности и влажности закладывают шурфы глубиной до 2,5 м и буровые скважины. В лаборатории определяют гранулометрический состав грунта, его влажность, оценивают степень уплотнения грунта.

Грунты обследуют во всех характерных местах продольного профиля и на пучинистых участках в местах бурения скважин. Шурф или буровую скважину при детальных обследованиях закладывают на каждом пикете с каждой стороны проезжей части вплотную к ее кромкам. Разрез шурфов вычерчивают в масштабе 1:20 или 1:25 с указанием всех слоев дорожной одежды, характерных слоев земляного полотна и уровня грунтовых вод.

Важным этапом обследования земляного полотна является оценка прочности его грунта. Прочность грунта характеризуется модулем упругости, определяемым в наиболее неблагоприятный период года - период весеннего оттаивания грунта. Продолжительность этого периода обычно невелика и не превышает 1 - 1,5 недели, поэтому очень важно оперативно выполнить работы в указанный период.

Модуль упругости грунтов земляного полотна определяют пробным загружением штампа при помощи передвижного пресса. В процессе измерения к штампу прикладывают нагрузку несколькими ступенями, которые остаются неизменными до конца испытания. Обычно принимаются следующие ступени: 4; 8; 12; 16; 20; 24; 28 кН.

Для каждой ступени вычисляют давление р _уд. Относительную упругую деформацию λ определяют по показаниям двух мессур (приборов для измерения линейных перемещений и деформаций):

 

λ = l_ср/D, (7.7)

 

где l _ср - деформация грунтов (изменение положения штампа), м; D - диаметр штампа.

По данным измерений строят графики зависимости относительной деформации от давления подошвы штампа на грунт при нагружении и разгрузке.

По этому графику находят значения расчетной относительной упругой деформации, а затем вычисляют модуль упругости грунта

 

(7.8)

 

где π /4 - поправочный коэффициент, учитывающий жесткость штампа; р = р _нагр - р _разгр; р _нагр, р _разгр - давление штампа на грунт соответственно при нагружении и после разгрузки, Па; μ - коэффициент Пуассона для грунта, μ = 0,35; λ - относительная упругая деформация.

Полученные при обследовании дороги значения модуля упругости грунта записывают в таблицу, в которой также регистрируют отметки земляного полотна и состояние водоотвода.

По этим данным строят линейный график прочности дорожной одежды по всей длине обследуемой дороги.

При оценке условий водоотвода и водного режима в первую очередь обследуют вид растительности на придорожной полосе. Наличие влаголюбивых трав и кустарников указывает на высокий уровень грунтовых вод и плохой водоотвод (наличие застоя воды).

Во время оценки водоотвода проверяют возвышение бровки земляного полотна над источниками увлажнения, состояние боковых и нагорных канав, состояние дренажных устройств и водопропускных сооружений.

Рекомендуется обследовать водоотвод сразу после сильного дождя. Обследования выполняют в основном визуально при обходе или проезде на автомобиле с малой скоростью. При съемке геометрических параметров водоотводных сооружений используют геодезические приборы.

Большое влияние на условия водоотвода оказывает уровень грунтовых вод, положение которого определяют путем ручного бурения. Иногда положение уровня грунтовых вод можно определить по уровню воды в колодцах. Однако при быстроте метода он не отличается точностью.

На основе выполненных обследований разрабатывают мероприятия по повышению устойчивости земляного полотна, ликвидации пучинистых мест, обеспечению возможности безопасного съезда автомобиля с дороги.