Решения, возможные только с пенопластом
Одной из задач дорожной службы является устранение пучин на существующей сети автомобильных дорог. Пучинами Называют деформации дорожных одежд и земляного полотна, проявляющиеся зимой во взбугривании и потере ровности покрытия, а в период оттаивания при проезде автомобилей - в проломах одежды, вызванных снижением прочности переувлажненных грунтов.
В условиях России пучины серьезно осложняют эксплуатацию дорог. На отдельных участках дороги их протяженность достигает 30 % и более. По данным ИркутскгипродорНИИ (1998 г.) на участке дороги Тюмень - Омск от км 248 до км 297 имеются 7 пучинистых мест общей протяженностью 6,5 км. На участке дороги «Байкал» граница Красноярского края - Иркутск, от км 1689 до км 1712 имеются 10 пучинистых мест общей протяженностью 6,8 км.
Борьба с пучинами традиционными методами во многих случаях малоэффективна, а в ряде случаях просто невозможна. Единственно возможным решением, позволяющим устранить пучину, является устройство теплоизолирующего слоя из пенопласта. На рис. 7 показан один из таких случаев. Дорога проходит в насыпи высотой 1 м. Местность равнинная, поверхностный сток не обеспечен. Под насыпью залегает супесь пылеватая. Имеются подземные воды (верховодка), уровень которых совпадает с поверхностью земли. Глубина промерзания в открытом поле более 1,5 м. На дороге имеются пучины.
Рис. 7. Конструкции дорожной одежды с морозозащитным слоем (тип А) и с теплоизолирующим слоем из пенопласта (тип В), которые рассматривались при решении задачи по устранению пучины на дороге:
1 - покрытие и основание дорожной одежды; 2 - песок; 3 - Гравий; 4 - супесь пылеватая; 5 - пенопласт Styrofoam; 6 - Геотекстиль; 7 - грунт существующей насыпи; HПр - глубина промерзания
Реконструкция Пучинистого участка предусматривает устройство дорожной одежды толщиной 0,5 м. В случае устройства Дополнительного морозозащитного слоя его толщина должна быть более 0,5 м (тип А). При таких условиях низ дорожной одежды располагается ниже поверхности земли в зоне верховодки.
Для обеспечения требуемой долговечности конструкции нужно отводить воду из слоев дорожной одежды и верхних слоев земляного полотна, что нельзя выполнить. Невозможно отвести воду в равнинной местности, когда часть морозозащитного слоя находится ниже уровня подземных вод. Поэтому в указанных условиях нельзя устраивать морозозащитный слой для устранения пучин. Еще больше противопоказаний имеет морозозащитный слой из зернистых материалов. Ниже поверхности земли он заполнен водой, в результате чего снижается несущая способность зернистого материала. Морозозащитный слой, заполненный водой, не устраняет пучение, так как в нем происходит льдообразование.
Конструкция с теплоизолирующим слоем из пенопласта (тип В) не имеет указанных недостатков и позволяет устранить пучины на дорогах.
В районах с вечномерзлыми грунтами могут быть также случаи, когда нельзя обойтись без пенопласта. Одним из таких случаев является вынужденное устройство земляного полотна в низкой насыпи из-за рельефа местности [6]. Если не устраивать теплоизолирующий слой из пенопласта, то происходит оттаивание льдонасыщенных грунтов под подошвой насыпи, вследствие чего дорога разрушается. Применение пенопласта позволяет предотвратить оттаивание грунтов и сохранить дорогу.
