Stabilizacja gruntu cementem
Stabilizacja gruntu cementem - proces technologiczny polegający na rozdrobnieniu istniejącego gruntu rodzimego i zmieszaniu go z taką ilością wody i cementu, aby po zagęszczeniu i procesie twardnienia mieszanka wykazywała dostateczną zwartość, wytrzymałość i odporność na działanie wpływów atmosferycznych. W wyniku wprowadzenia cementu do gruntu zachodzi proces wiązania gruntu z cementem oraz proces twardnienia samego cementu.
Wykonanie podbudowy z kruszywa naturalnego stabilizowanego mechanicznie
Rozkładanie w-wy pospółki w korycie robót ziemnych
Jest to warstwa lub warstwy konstrukcyjne nawierzchni z zagęszczonego w wilgotności optymalnej kruszywa naturalnego o właściwie dobranym uziarnieniu. Kluczowymi czynnikami decydującymi o uzyskaniu satysfakcjonującego wskaźnika zagęszczenia są harmonijna krzywa uziarnienia oraz wilgotność optymalna
Kruszywo naturalne można wbudowywać:
- ręcznie
- spychaczem (mało dokładna metoda; powoduje rozsegregowanie się kruszywa co w praktyce uniemożliwia zastabilizowanie górnej warstwy)
- równiarka - najbardziej optymalna metoda
Należy unikać zagęszczania warstw kruszywa naturalnego którego wilgotność znacznie przekracza wartość wilgotności optymalnej. Skutkuje to zamknięciem wody w porach kruszywa i uniemożliwieniem uzyskania poprawnego wskaźnika zagęszczenia.
Warstwa pospółki na folii kubełkowej
Na zdjęciu obok widać warstwę pospółki na folii kubełkowej. Folia ma za zadanie zapobiec kapilarnemu podciąganiu wody do wyższych warstw konstrukcji
Wykonanie podbudowy z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie
Podbudowa z mieszanki kruszywa łamanego może stanowić warstwę dolną lub górną podbudowy nawierzchni drogowej (podbudowa pomocnicza, podbudowa zasadnicza). Podbudowy tłuczniowe wykonuje się przeważnie w dwóch warstwach. Maksymalna grubość warstwy pod zagęszczeniu nie może przekraczać 20cm.
Warstwa dolna podbudowy wykonywana jest przeważnie z tłucznia grubszego niż warstwa górna. Do warstwy dolnej (pomocniczej) stosuje się często kruszywo łamane 0-63mm, zaś do warstwy górnej (zasadniczej) kruszywo łamane 0-31,5mm.
Tłuczeń powinno się rozkładać przy użyciu równiarki lub układarki ale można również w przypadku niewielkich zakresów stosować koparkę (zdjęcie nr 1) lub spycharkę (zdjęcie nr 7)
Zagęszczanie podbudowy o przekroju daszkowym powinno rozpoczynać się od krawędzi i stopniowo przesuwać się pasami podłużnymi, częściowo nakładającymi się w kierunku osi jezdni. (zdjęcie nr 3)
Jeżeli pojawią się nierówności w podbudowie należy je niezwłocznie usunąć przez dołożenie świeżego kruszywa po uprzednim wzruszeniu warstwy w tym miejscu kilofami, szpadlami (zdjęcie nr 4 i nr 5) lub zębami koparki/koparko-ładowarki (zdjęcie nr 6)
Do zagęszczania warstw tłucznia stosuje się walce gładkie wibracyjne (zdjęcie nr 8). Należy uważać ze stosowaniem wibracji w pobliżu świeżo ułożonych krawężników oraz w miejscach przebiegu gazociągów.
Warstwa dolna podbudowy wykonywana jest przeważnie z tłucznia grubszego niż warstwa górna. Do warstwy dolnej (pomocniczej) stosuje się często kruszywo łamane 0-63mm, zaś do warstwy górnej (zasadniczej) kruszywo łamane 0-31,5mm.
Tłuczeń powinno się rozkładać przy użyciu równiarki lub układarki ale można również w przypadku niewielkich zakresów stosować koparkę (zdjęcie nr 1) lub spycharkę (zdjęcie nr 7)
Zagęszczanie podbudowy o przekroju daszkowym powinno rozpoczynać się od krawędzi i stopniowo przesuwać się pasami podłużnymi, częściowo nakładającymi się w kierunku osi jezdni. (zdjęcie nr 3)
Jeżeli pojawią się nierówności w podbudowie należy je niezwłocznie usunąć przez dołożenie świeżego kruszywa po uprzednim wzruszeniu warstwy w tym miejscu kilofami, szpadlami (zdjęcie nr 4 i nr 5) lub zębami koparki/koparko-ładowarki (zdjęcie nr 6)
Do zagęszczania warstw tłucznia stosuje się walce gładkie wibracyjne (zdjęcie nr 8). Należy uważać ze stosowaniem wibracji w pobliżu świeżo ułożonych krawężników oraz w miejscach przebiegu gazociągów.
Mieszanka mineralno-cementowo-emulsyjna MCE
Mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne stosuje się do wykonywania warstw podbudów nawierzchni drogowych. Podbudowy mogą być wykonane z mieszanki wytworzonej na miejscu z destruktu ze starej nawierzchni lub z mieszanki zawierającej nowe kruszywo z dodatkiem destruktu. Mieszanka mce może być również wytworzona w mieszarce stacjonarnej i rozłożona za pomocą rozkładarki lub równiarki.
Przy zastosowaniu do wykonania mieszanki MCE najbardziej popularnego kruszywa łamanego 0/31,5mm zaleca się aby warstwa mieszanki miała min. 10cm grubości. Podbudowa z mieszanki MCE wykonywane metodą recyklingu na miejscu nie może być wykonywana przy temperaturze poniżej 5 stopni Celcjusza
Zawartość lepiszcza bitumicznego w mieszance mce powinno być <=5,5%
Materiały do produkcji mieszanki mce:
WYKONANIE PODBUDOWY Z MIESZANKI MCE
Jeżeli podczas zagęszczania wystąpią obfite opady deszczu należy przerwać zagęszczanie i poczekać aż mieszanka przeschnie. Na wykonanej podbudowie MCE dopuszczalny jest tylko ruch technologiczny do 30 km/h. Na wykonanej podbudowie po upływie 7 dni może być układana następna warstwa konstrukcji nawierzchni.
Przy zastosowaniu do wykonania mieszanki MCE najbardziej popularnego kruszywa łamanego 0/31,5mm zaleca się aby warstwa mieszanki miała min. 10cm grubości. Podbudowa z mieszanki MCE wykonywane metodą recyklingu na miejscu nie może być wykonywana przy temperaturze poniżej 5 stopni Celcjusza
Zawartość lepiszcza bitumicznego w mieszance mce powinno być <=5,5%
Materiały do produkcji mieszanki mce:
- Destrukt - materiał mineralno-bitumiczny lub mineralno-cementowy który powinien zostać rozdrobniony do frakcji 0/31.5mm albo 0/63mm. Zawartość nadziarna w destrukcie nie powinna przekraczać 10%
- Do mieszanki MCE można stosować wszystkie rodzaje kruszyw mineralnych naturalnie rozdrobnionych oraz łamanych za wyjątkiem tłucznia 31,5/63 oraz niesortu 0/63. Stosować można również kruszywa łamane z żużli stalowniczych i pomiedziowych o uziarnieniu do 31,5mm
- Cement - stosuje się cement portlandzki klasy 32,5
- Emulsja asfaltowa - stosuje się emulsję asfaltową kationową wolnorozpadową o zawartości asfaltu 60% (+/-2%)
WYKONANIE PODBUDOWY Z MIESZANKI MCE
- Frezowanie warstw starej nawierzchni
- Równomierne rozłożenie na starej nawierzchni materiału doziarniającego (zdjęcie nr 3)
- Wyprofilowanie oraz zagęszczenie stalowym walcem gładkim (zdjęcie nr 5)
- Rozłożenie cementu rozsypywarką (zdjęcia nr 6 i 7)
- Wykonanie głębokiego recyklingu z jednoczesnym dozowaniem emulsji asfaltowej (zdjęcia nr 9 i 10)
- Zagęszczenie gotowej podbudowy walcami gładkimi
Jeżeli podczas zagęszczania wystąpią obfite opady deszczu należy przerwać zagęszczanie i poczekać aż mieszanka przeschnie. Na wykonanej podbudowie MCE dopuszczalny jest tylko ruch technologiczny do 30 km/h. Na wykonanej podbudowie po upływie 7 dni może być układana następna warstwa konstrukcji nawierzchni.
Trochę teorii...
Rodzaje dróg publicznych.
- Krajowe
- Wojewódzkie
- Powiatowe
- Gminne
Klasy techniczne dróg.
A - autostrady
S - drogi ekspresowe
GP - główne ruchu przyśpieszonego
G - główne
Z - zbiorcze
L - lokalne
D - dojazdowe
S - drogi ekspresowe
GP - główne ruchu przyśpieszonego
G - główne
Z - zbiorcze
L - lokalne
D - dojazdowe
Konstrukcja nawierzchni drogowej.
Zdecydowana większość dróg w Polsce wybudowana jest z tzw. MMA (mieszanki mineralno asfaltowej). Poniżej przedstawiony został najczęściej występujący przekrój przez nawierzchnię drogową wraz z objaśnieniami.
Rys. 1 - Przekrój przez nawierzchnię drogową
Należy wspomnieć, że najlepsze do podbudowy pomocniczej (warstwa stabilizowana cementem + warstwa mrozoochronna w przypadku rys. 1) są żwiry, piaski różnoziarniste oraz pospółki. Dobra zagęszczalność wymienionych wcześniej materiałów generuje dobrą nośność drogi, dobra przepuszczalność gwarantuje skuteczne odwodnienie oraz w przypadku żwiru niska kapilarność (do 3cm) zapewnia niewysadzinowe podłoże.
Kruszywa
Udział kruszyw w górnych warstwach nawierzchni wynosi: 90 - 95%, zaś w warstwach dolnych: 87 - 100%. Do górnych warstw nawierzchni i wyższych kategorii ruchu należy stosować wyłącznie kruszywo łamane, które charakteryzuje się lepszymi cechami technicznymi niż kruszywo naturalne.
Podstawowy podział kruszyw
Kruszywa skalne naturalne:
|
Kruszywa skalne łamane:
|
Etapy liniowych robót ziemnych:
- Roboty przygotowawcze
- Wykonanie wykopów
- Transport wydobytych mas ziemnych
- Budowa nasypów
- Zagęszczenie gruntu w budowanych nasypach
- Wyrównanie terenu
- Wzmocnienie i zabezpieczenie wykonywanych budowli ziemnych
Przekrój odcinkowy
Jeżeli w danym przekroju poprzecznym występuje zarówno wykop, jak i nasyp, to taki przekrój nazywa się przekrojem odcinkowym. Sytuacja taka ma miejsce w terenie pochylonym poprzecznie do osi drogi.
Wymagania dotyczące przekrojów poprzecznych:
- Przekroje poprzeczne wykonuje się w skali 1:100
- Wykonuje się minimum 3 przekroje poprzeczne na każde 100m projektowanej drogi
- Przekroje poprzeczne wykonuje się również w punktach charakterystycznych drogi takich jak: załamania terenu, załamania niwelety, na początku i końcu łuków poziomych i pionowych itp.
- Przy obliczaniu powierzchni przekrojów poprzecznych robót ziemnych należy odjąć powierzchnię koryta drogowego, w którym budowana jest konstrukcja nawierzchni drogowej.
Wyznaczanie punktów dodatkowych na łuku kołowym poziomym metodą ćwiartkowania strzałki
- Tyczki 1,2 i 3 ustawiamy na początku, końcu i w środku łuku.
- Dodatkowo na prostej 1-3 w dowolnym miejscu ustawiamy tyczkę 4
- Idziemy z węgielnicą w kierunku wyznaczonym przez tyczki 3 i 4 do momentu aż zobaczymy w węgielnicy (pod kątem prostym) tyczkę 2, oznacza to, że znaleźliśmy punkt 5
- Należy zmierzyć odległość między tyczkami 2 i 5; jest to tzw strzałka f. Można ją dzielić na dowolną ilość części w zależności ile tyczek (jak długi łuk) jest potrzebnych.
- Mierzymy środek odległości 1 i 2 i stawiamy tam tyczkę 6
- Prostopadle do cięciwy na zewnątrz łuku odmierzamy odległość f/4 i otrzymujemy położenie tyczki 7. Postępujemy podobnie aż do uzyskania żądanej liczby tyczek
Węgielnica
Węgielnica pryzmatyczna – urządzenie geodezyjne stosowane również w archeologii. Zbudowane jest z dwóch umieszczonych jeden nad drugimpryzmatów oraz okienka pomiędzy nimi. Pryzmaty umożliwiają patrzenie pod kątem prostym na prawo i lewo. U dołu węgielnicy podwieszany jest pion ułatwiający poprawne ustawienie urządzenia.
Węgielnica pryzmatyczna służy do wykonywania prostych pomiarów sytuacyjnych metodą ortogonalną – rzutowania danych punktów na prostą a także do szybkiego wytyczania kątów prostych
Węgielnica pryzmatyczna służy do wykonywania prostych pomiarów sytuacyjnych metodą ortogonalną – rzutowania danych punktów na prostą a także do szybkiego wytyczania kątów prostych
Wyznaczanie punktów dodatkowych na łuku pionowym
- Krzyże niwelacyjne 1,2 i 3 ustawiamy na początku, w środku i na końcu łuku
- Ramię krzyża środkowego opuszczamy (wzniesienie) bądź podnosimy (zagłębienie) tak aby ramiona wszystkich trzech krzyży znalazły się w linii prostej. Wartość o jaką należało podnieść lub opuścić ramię krzyża środkowego w stosunku do krzyży 1 i 3 nazywamy strzałką.
- Ustawiamy krzyż 2 na jedną czwartą zmierzonej strzałki. Następnie należy zmierzyć połowę odległości między krzyżami 1 i 2 i zabić tam następny palik 4.
- W miejsce krzyża 2 stawiamy krzyż 3 a krzyż 2 ustawiamy koło palika 4 i unosimy go bądź opuszczamy dotąd aż ramiona wszystkich trzech krzyży się pokryją. W momencie osiągnięcia przez krzyż 2 odpowiedniej wysokości zabijamy palik 4 ponownie, tym razem na właściwą wysokość.
Kilometraż osi drogi
Do jego wyznaczenia stosuje się paliki hektometrowe i kilometrowe. Umieszcza się je przy osi drogi a po wyznaczeniu pasa robót ziemnych przenosi poza granicę tego pasa. Wysokość palików hektometrowych - 0,5 m; palików kilometrowych - 1,0 m. Oś pomocnicza drogi jest to oś przesunięta równolegle względem osi rzeczywistej i znajduje się na poboczu.
Usuwanie humusu i darniny
Humus i darnina przeszkadzają w wiązaniu gruntu nasypywanego z gruntem rodzimy, ale nie zawsze należy się ich pozbywać gdyż wykorzystuje się je najczęściej do wzmacniania skarp nasypów oraz do rekultywacji dna oraz skarp dokopów.
Zdjęty humus i darninę składuję się w odległości 0,5-1,0 m od granicy pasa robót ziemnych. W gruntach spoistych humus usuwa się od dołu wzniesienia ku górze, odkładając humus na boki i w zwałach (tzw zwałce) robi się rowki odpływowe na wodę. Najbardziej wydajne jest usuwanie humusu spycharką, ale można również użyć równiarki. Humus usuwa się najpierw z połowy pasa robót w kierunku poprzecznym do osi jezdni.
Na drogach o łagodnym pochyleniu nie potrzeba wzmacniania skarp darniną dlatego usuwa się humus razem z darniną (grubość ok. 20-30 cm).
Zdjęty humus i darninę składuję się w odległości 0,5-1,0 m od granicy pasa robót ziemnych. W gruntach spoistych humus usuwa się od dołu wzniesienia ku górze, odkładając humus na boki i w zwałach (tzw zwałce) robi się rowki odpływowe na wodę. Najbardziej wydajne jest usuwanie humusu spycharką, ale można również użyć równiarki. Humus usuwa się najpierw z połowy pasa robót w kierunku poprzecznym do osi jezdni.
Na drogach o łagodnym pochyleniu nie potrzeba wzmacniania skarp darniną dlatego usuwa się humus razem z darniną (grubość ok. 20-30 cm).
Metody wykonywania nasypów
- Metoda warstwowa (najbardziej racjonalna) - Nasypy wykonuje się poziomymi warstwami na całą szerokość, tj. od skarpy do skarpy
- Metoda boczne - dosypywanie świeżo dowiezionego gruntu z boku
- Metoda czołowa - dosypywanie świeżo dowiezionego gruntu od czoła