俄罗斯道路“塑料泡沫”隔温层设计施工(连载)――塑料泡沫解决的问题

2019-08-06 11:19:12 157
本文转载自网络,如有侵权,请联络删除:  I国外科技系俄罗斯路线“塑料泡沫”隔温层设计施工(连载)塑料泡沫处置的问题编者按:在俄罗斯的季冻区和永冻区,公路建立者用设置塑料泡沫隔温层的办法来处置路面强度、路基的抗冻性和稳定性问题。该种塑料泡沫已获俄罗斯联邦建立部的专利。在路线中设置塑料泡沫隔温层已纳入了俄罗斯行业规范和规范。本刊从此期开端将陆续刊登“俄罗斯路线塑料泡沫隔温层设计施工”的有关内容,以飨读者。

  1减少防冻层厚度在节令性冰冻地域,规范要求路面以下土的膨胀值不应该超越允许值。为了满足此项要求,施工中须要设置防冻层,如粗砂、砂砾混合料、砾石、稳定土以及其它非冻敏感性膨胀材料。关于不理想的土质水文条件路段,有时须要设置的防冻层厚度抵达lm或更多。在一些路段,是很难提供须要的适合的土质和用于施工的防冻层材料的。因为有些地域,根本没有这样的土质和材料,并且运输满足要求的砂砾材料运距抵达十几甚至上百公里。

  设置塑料泡沫隔温层使得减小防冻层厚度或者根本不必防冻层成为可能。

  所示,别离给出了由砂构成的防冻层路面构造(A),以及设置了塑料隔温层的构造(B)。这两品种型的构造适合莫斯科地域,可以满足强度和抗冻要求。

  2降低路堤高度在节令性冰冻地域,路堤的高度必需抵达一定数值,以防止路基工作区内的土质过湿。路堤的高度取决于填筑土,包括路基工作区填筑的土质情况。路基工作区的厚度要求等于冰冻深度的2/3,但距路面顶不小于1.设置塑料泡沫隔温层,以减少冰冻深度为代价,使降低工作层的厚度成为可能。正因为如此,有可能从工作区中挖除不适合的土,关于最小路堤高度,许可抵达较低的要求。

  区路段施工须要的最小路堤高度值,这里的公开水位为地外表。在此情况下,关于传统的路面,由砂或砂性土填筑的路堤篼度不应该小于2.0m(A型)。

  但在设置了塑料泡沫隔温层的路面构造情况下,为了防止空中以卞土冰冻,路堤的高度可不小于1.5m当建立传统路面(A型)和设置塑料泡沫隔温层路面(B型)时位于阿克杭基斯克地域的最小路堤高度1―路面:2好砂或砂性土:3―淤泥质砂性土和淤泥;4一塑料泡沫设置塑料泡沫隔温层使得降低路堤高度成为可能,同时,也降低了防冻层的厚度。在奥姆斯科-新西伯利亚(Omsk-Novosibirsk)公路上,使用了塑料泡沫,允许降低路堤高度为。9m,并且减少了由砂构成的防冻层厚度0.3m.关于永冻区,建立路线的根本原理是,在整个路线运营期间,路堤以下的冰晶土永远处于冻硬状态。因为这种土融化时,就失去了承载力,呈现沉陷,招致路线损坏。

  为了预防土融化,一种施工措施是建立高路堤。

  但设置塑料泡沫隔温层时,可以降低路堤的篼度。标明,在鸭茂盆苏勒(YamalPeninsula)需建立的最小路堤高度值,路线的使用期抵达了当建立传统路面(A型)和设置塑料泡沫隔温层路面(B型)时位于鸭茂盆苏勒地域的最小路堤高度1路面;2好砂或砂性土;3―冰晶土:4―塑料泡沫用好的砂料修筑满足要求的路基构造情况,路堤的高度必需超越2.0m(A型)。假如使用塑料隔温层建立的路基,路堤的高度只需1.5m(B型),还可防止呈现霜雪润滑路面情况……

  3降低挖方深度在节令性冰冻地域,不良地质水文条件下,在挖方段设置了厚的防冻层(A型)。使用塑料泡沫隔温层,一样可以提供抗冻成效(B型)。由于减少了路面厚度,则降低了挖方深度。因此,由于土的挖方数量减少,使施工填筑情况得到了改善,尤其在雨季。

  为奥姆斯科一新西伯利亚(Omsk-.Novosi-birsk)公路上挖方段路基构造,详细设计路段为K38 +500至K76+515.该公路按第一类规范设计。A和B型构造的路面均可满足强度和抗冻要求。

  这条路线须要的塑料泡沫为840m3/km,即通过设置隔温层减少须要的满足要求的砂为。11920m3/km,减少挖方土为路基填筑时,为了抵达要求的密实度,有必要压实工作区的土。当建立沥青路面或水泥混凝土路面时,填筑土的密实度必需别离不低于0. 98和10,最大密实度取决于GOST22737-90C国家规范)规定的规范压实方式。但是,压实过湿土只能接近理想指标。

  过湿土通常很难施工,尤其在雪融化的春季及多雨的秋季。使用塑料泡沫隔温层,使得在以下三种条件下填筑路基,增加过湿土的用量成为可能。第一种情况,路基工作区是第一个或第二个类型;第二种情况,填筑土的压实度不低于最大类型的。95;第三种情况,塑料泡沫有一。定的厚度,以防止路面以下土发作冻胀。'在上述情况下,填筑土将不发作冻胀,仅在夏季产生收缩。因此,须要将土压实到最大密实度或者更建立传统路面(A型)和设置塑料泡沫隔温层路面(B型)时位于为奥姆斯科一新西伯利亚路线上的挖方段路基构造1路面的面层和基层;2―中粗砂;3―塑料泡沫,所示为填筑的过湿膨胀淤泥质土最大值,关于传统路面构造,如沥青路面(A型),以及在构造中设置塑料泡沫隔温层(B型)情况下,均使得用该种土填筑路基成为可能。

  5改善路面的持久性和平整度节令性冰冻地域,在路线运营期间,膨胀土的密实度和潮湿状态,在全年过程中均发作变迁。此过程由四个阶段构成:秋季膨胀,冬季冻胀,春季融化时土体沉陷,以及夏季收缩。在构造的使用寿命期间,年复一年一直反复着密度、含水量的变迁。假如逐年反复的冻胀,关于后者情形,将致使土的压实损失,直到在夏季的密度等于每一天的密度。

  建立传统路面(A型)和设置塑料泡沫隔温层路面(B型)时,依据允许的可以压实的膨胀淤泥质的含水量确定值1一路面面层和基层;2―砂;3―膨胀淤泥质土;4一塑料泡沫;5―土工织物上述日趋加剧的路面膨胀,使得整个行车道区产生不平均沉陷。尤其这些病害常发作在春季,当在交通量荷载作用下,不平均变松饱水的土急剧沉陷。

  发作这种情况时,土的膨胀越高,行车道的不平均膨胀和沉陷也越重大。

  这种关于路面的逐年作用,影响了路面的持久性和外表的平整度。为了减缓冻胀,则意味着增加路面的持久性和平整度。实践上,用适合的砂、砂砾混合、砾石、胶结料稳定土等抗冻胀材料代替整个冰冻深度内冻胀土是可能的。但是,关于冰冻深度3m或更深的地域,这样做实际上是不可能的。

  设置塑料泡沫隔温层,使得预防路面以下填土冻胀成为可能。这样做的结果,使路基工作区压实损失的根本因素得到排除。

  关于非膨胀或弱膨胀土的密度,实际上,在路线运营期间不发作变迁。确定的压实土含水量也不扭转。在这种状态下,工作区土的承载力实际上不随节令变迁而扭转。仅由于这个因素,与传统构造处置的问题相比,路面的持久性增加近30%.使用塑料泡沫构造的效劳寿命比预定值延长,因为路面不会逐年加剧膨胀和沉陷,这很大程度上决定了构造的持久性。

  标明了预防路基工作区土质的冰冻,传统路面构造(A型)与设置塑料泡沫层构造(B型)情况下面层使用寿命之间的关系。此图还给出了奥姆斯科一新西伯利亚(Omsk-Novosibirsk)公路路面平整度数据。详细为使用12年后的实测值。

  一建立传统路面(A型)和设置塑料泡沫隔温层路面(B型)时,路面寿命和平整度指数一塑料泡沫;5―土工织物48 . 6仅使用塑料泡沫处置问题的可行性路线养护的主要任务之一是减轻现有路线的冻胀。路基和路面变形称为冻胀,表现出冬季造成隆起,融化期间外表不平整,当通车运营时,由于过湿土强度减低,使路面损坏。

  俄罗斯条件下,路线运营过程中的冻胀极为复杂。在一些路段上,冻胀长度抵达30%或更多。依据俄库茨克吉仆多尼(Irkutskgiprodorn)数据,位于特余门-奥母斯克路段,从k248-k297总计有6.5km长路段发作了冻胀。在白卡尔(Baikal)路段上,克瓦茨掉牙斯基克瓦依界(KrasnoyarskyKrai)至俄库茨克(Irkutsk)市,从第1689km到1712km,发作10处总长抵达6.8km的冻胀。

  在许多情况下,使用传统的办法控制冻胀成效较差,有时甚至根本不发挥作用。处置这类问题,设置塑料泡沫隔温层,使减缓冻胀成为可能。

  标明了其中之一的情况。路线的路堤篼lm,地势平坦,路面不能运营。路堤下为淤泥质砂性土,公开水回升到地外表。冻深超越1.5m,路线存在冻胀。11冻胀段恢复建立中,新建路面0. 5m厚。假如设置另外的防冻层,厚度应该大于0.5m(A型)。在这种情况下,路顶面低于地外表蓄水区以下。

  为了提供须要的构造持久性,有必要将路线面层的水排除,应该提篼路基的篼度。实际上满足这些要求的操作是不可能的。关于平坦地势,当一部分防冻层低于公开水位时,根本不可能排水。因此,上述条件下,减少冻胀的防冻层不应该设置。由粒状材料构成的防冻层,具有很多缺陷。在低于公开水位填筑,结果将招致粒状材料的承载力降低。浸水防冻层将产生冰晶,不能减缓冻胀。

  设置塑料泡沫隔温层(B型)的构造,则不存在上述毛病,并且允许从路线中挖除冻层。

  在永冻土地域,不使用塑料泡沫,关于有些情况ji不可能处置的。如由于地形起伏,填筑的路基低,一种情况是增强施工控制。假如不设置塑料泡沫隔温层,路堤顶面以下冰态土将融化,结果招致路线损坏。塑料泡沫的应用使预防填筑土融化,保全路线正常运营成为可能。(待续)(王晓珂陈东丰编译王树森纪景义校译)

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