Straturi rutiere din agregate naturale nestabilizate - conditii tehnice pentru straturi rutiere de fundatie

Straturi rutiere din agregate naturale nestabilizate

Straturile rutiere din agregate naturale nestabilizate cu lianti sunt folosite, in general, ca straturi de fundatie. In acest sens, la proiectarea acestor straturi rutiere trebuie sa se tina seama de faptul ca ele raman asa cum s-au realizat la constructia structurii rutiere, asupra lor neputandu-se interveni decat foarte greu si cu costuri ridicate. Aceste straturi rutiere sunt luate in considerare in cadrul calculelor de dimensionare a structurilor rutiere, exceptie facand straturile de protectie anticontaminant si antigel.

1. Tipuri de straturi rutiere din agregate naturale nestabilizate

Straturile rutiere care se incadreaza in aceasta categorie sunt alcatuite din:

- agregate naturale (nisip, balast, pietruiri vechi);

- balast amestec optimal sau piatra sparta amestec optimal;

- piatra sparta mare, sort 63-90;

- pamant stabilizat mecanic;
- blocaj din piatra bruta.

Macadamul, care este un strat rutier din agregate naturale nestabilizate cu lianti, va fi tratat separat.

Principalele tipuri de straturi de fundatie, in functie de modul de alcatuire a structurilor rutiere, au fost prezentate in cursul anterior.

Aceste tipuri de straturi rutiere din agregate naturale nestabilizate cu lianti se folosesc diferentiat, in functie de posibilitatea de utilizare a materialelor locale.

Balastul amestec optimal este alcatuit fie dintr-un amestec de sorturi corespunzatoare de nisip si pietris, fie din balasturi concasate sau deseuri de cariera a caror granulozitate trebuie sa se inscrie in limitele prevazute in figura 3.9. Acest balast trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii tehnice:

- sort 0-71 (din care sub 0,02 mm, max 3 %;

- sub 0,2 mm, 4 10 %;

- 0 7,1 mm, 30 45 %;

- 31,5 71,0 mm, 25 40 %, echivalentul de nisip de min 30 % si uzura Los Angeles de max. 30 %.

Piatra sparta amestec optimal trebuie sa aiba o granulozitate care se inscrie in limitele prevazute in figura 3.10 (piatra sparta amestec optimal 0-40) si figura 3.11 (piatra sparta amestec optimal 0-63).

Conditiile tehnice ale celorlalte materiale utilizate pentru realizarea straturilor din agregate naturale nestabilizate cu lianti trebuie sa corespunda reglementarilor in vigoare.

2. Conditii tehnice pentru straturi rutiere de fundatie

Panta transversala a patului drumului trebuie sa fie:

- aceeasi cu cea a imbracamintei rutiere, daca terasamentele sunt executate din
pamanturi necoezive sau in cazul terasamentelor prevazute cu un strat de forma;

- de min 4 %, daca terasamentele sunt executate din pamanturi coezive, fara
strat de forma.

In profil longitudinal, patul drumului va avea aceleasi declivitati cu cele ale imbracamintei, admitandu-se aceleasi tolerante cu ale acesteia.

Pantele transversale si declivitatile suprafetei straturilor de fundatie sunt aceleasi cu cele ale imbracamintilor sub care se executa si in conformitate cu reglementarile in vigoare.

Denivelarile admise la executia straturilor de fundatie sunt urmatoarele:

- in profil transversal, cu ± 0,5 cm diferite de cele admisibile pentru imbracamintile sub care se executa;

- in profil longitudinal, denivelarile admisibile sub dreptarul de 3 m sunt de max. 2 cm in cazul straturilor de fundatie din pamant stabilizat mecanic, agregate naturale, balast amestec optimal, piatra sparta si piatra bruta si de max. 1,5 cm in cazul straturilor de fundare din agregate naturale stabilizate cu lianti.

Grosimile minime constructive, dupa compactare, sunt indicate in tabelul 3.1, pen­tru diferite tipuri de straturi de fundatie. Se recomanda ca straturile de fundatie din balast sau agregate naturale stabilizate mecanic sa nu depaseasca grosimea de 30 cm, deoarece folosirea unor grosimi mai mari este neeficienta.

Straturile de fundatie trebuie receptionate inainte de a fi acoperite, verificandu-se calitatea materialelor, grosimile, pantele transversale si declivitatile longitudinale, gradul de compactare etc.

Referat: Luarea deciziei de a exporta Proiect: Infiintarea filialelor si sediilor secundare ale societatii comerciale pe actiuni

Observatii:      * Cu ocazia bitumarii rosturilor;

** Cu riscul aparitiei in timp a unor fisuri de contractie;

*** Se recomanda alcatuirea stratului superior de fundatie din piatra sparta amestec optimal;

**** Edenica a complexului rutier, la care se limiteaza folosirea unora din tipurile de straturi

de fundatie si de baza sub imbracaminti bituminoase.

3. Executia straturilor de fundatie

Pregatirea patului drumului si realizarea stratului de forma sunt primele operatii la constructia unui drum nou. Executia straturilor de fundatie se incepe numai dupa verificarea si receptia patului drumului.

Procesele tehnologice privind executia straturilor de fundatie din agregate naturale nestabilizate cu lianti sunt descrise in continuare.

3.1. Straturi de fundatie din balast

Executia straturilor de fundatie din balast necesita urmatoarele operatii:

- asternerea si nivelarea agregatului natural la sablon, manual sau mecanic, in
straturi de max. 15 cm, inainte de compactare. Grosimea materialului asternut inainte de
compactare poate depasi 15 cm in cazul folosirii unor utilaje de compactare ale caror
caracteristici tehnice permit compactarea unor grosimi mai mari. In acest caz, grosimea de
asternere se va determina pe santier inainte de inceperea executiei;

- adaugarea prin stropire a cantitatii de apa necesare pentru asigurarea umidi­tatii optime de compactare;

- indesarea nisipului prin vibrare si a balastului prin compactare si
vibrare.

Descarcarea din autocamioane a agregatelor naturale se va face prin basculare, de preferinta in mers, iar imprastierea si nivelarea acestora, cu autogrederul sau buldozerul.

3.2. Straturi de fundatie din piatra sparta

Executia straturilor de fundatie din piatra sparta mare 63 90 mm, denumite si rassel, comporta urmatoarele operatii:

- asternerea si compactarea in stare uscata a pietrei sparte pana la inclestarea acesteia. Compactarea se face cu ajutorul compactoarelor cu rulouri netede de 60 kN, dupa care operatia se continua cu compactoare cu pneuri sau vibratoare de 100 140 kN;

- impanarea pietrei sparte cu split (piatra dura sparta marunt) de 16   25 mm, care se compacteaza si se raspandeste succesiv pe toata suprafata;

- innoroirea sau colmatarea stratului cu nisip sau savura (material grauntos obtinut prin concasarea rocilor), urmata de o compactare corespunzatoare;

- acoperirea cu material de protectie (nisip grauntos sau savura), in cazul in care
asternerea stratului superior nu se face imediat.

In cazul in care stratul superior este din macadam sau beton de ciment, nu se prevede innoroirea si protectia stratului de piatra sparta.

3.3. Straturi de fundatie din piatra sparta amestec optimal

Executarea straturilor de fundatie din piatra sparta amestec optimal necesita urmatoarele operatii:

- stabilirea proportiilor de amestec ale diferitelor sorturi de piatra sparta pentru
realizarea granulozitatii amestecului optimal si a umiditatii optime de compactare Proctor
modificat;

- realizarea amestecului intr-o instalatie de nisip stabilizat, prevazuta cu predozator cu 4 compartimente;

- asternerea materialului cu raspanditor-finisorul si eventuala completare a cantitatii de apa corespunzatoare umiditatii optime de compactare determinate in laborator;

- compactarea stratului cu ajutorul compactoarelor cu pneuri sau vibratoare.

3.4. Straturi de fundatie din blocaj de piatra bruta

Executia fundatiilor din blocaj de piatra bruta necesita urmatoarele operatii:

- asternerea manuala a pietrei brute pe un strat din balast sau nisip. Piatra se
aseaza cu baza mare in jos, pietrele fiind dispuse cat mai strans unele langa altele, cu
rosturile pe cat posibil tesute si cu latimea mai mare in sens perpendicular pe axa drumului;

- impanarea (umplerea) golurilor dintre pietre cu piatra sparta, astfel incat sa se
realizeze o buna suprafatare;

- compactarea usoara a blocajului, concomitent cu introducerea de nisip, balast
sau piatra sparta in goluri, cu ajutorul periilor;

- compactarea finala si corectarea suprafetei.

3.5. Straturi de fundatie din pietruiri vechi

Modul de utilizare a pietruirilor existente la realizarea unor straturi rutiere se stabileste in functie de grosimea si calitatea materialelor constituente, astfel:

- in cazul in care pietruirea nu este pe toata latimea patului drumului, iar grosimea ei este mai mica de 10 cm, nu se ia in considerare in alcatuirea noii structuri rutiere, dar se va scarifica si se va reprofila;

- in cazul in care pietruirea este pe toata latimea patului drumului, iar grosimea ei este de min. 10 cm, aceasta va alcatui stratul de forma sau stratul de fundatie care va fi
luat in considerare in calculul de dimensionare a structurii rutiere;

- in cazul in care pietruirea nu este pe toata latimea patului drumului, dar are o
grosime mai mare de 10 cm, aceasta se scarifica, se reprofileaza si se compacteaza,
alcatuind stratul de forma sau stratul de fundatie care va fi considerat in calculul de
dimensionare a structurii rutiere.

Pietruirile existente, in afara de cazul in care se prevede o scarificare totala a acestora, se scarifica pe o grosime care trebuie sa depaseasca cu cel putin 5 cm adancimea denivelarilor si gropilor existente. Materialul provenit din scarificarea partiala sau totala a pietruirii existente se profileaza cu sau fara adaos de materiale noi si se compacteaza. Pietruirea existenta poate constitui un strat de protectie sau un strat de fundatie numai daca este alcatuita ca atare sau in adaos cu alte agregate naturale din materiale care satisfac conditiile tehnice pentru aceste straturi rutiere.

In cazul utilizarii ca straturi de fundatie sau straturi de baza a unor imbracaminti vechi, grosimea reala a straturilor din structura rutiera existenta si calitatea materialelor din alcatuirea lor se stabilesc prin prelevari de probe si sondaje si prin determinari de laborator specifice.

De asemenea, in cazul imbracamintilor bituminoase existente se vor face si masuratori ale deformabilitatii complexului rutier, cu ajutorul deflectometrelor cu parghie sau cu alte dispozitive adecvate.

La largirea straturilor de fundatie existente se adopta o structura rutiera care sa aiba o capacitate portanta echivalenta cu cea a structurii rutiere existente, pentru a se evita tasari ulterioare diferentiate.

La largiri mai mici de 0,75 m, tipul straturilor de fundatie se adopta in functie de utilajele de compactare existente pentru aceasta latime de lucru, recomandandu-se beton de ciment, agregate naturale stabilizate cu lianti hidraulici sau puzzolanici, blocaj din piatra bruta.

La largirea partii carosabile pentru separarea numarului de benzi, imbinarea diferi­telor straturi rutiere ale celor doua straturi rutiere se face decalat si in trepte de min 5 cm pentru fiecare strat.

4. Compactarea straturilor de fundatie

Faza de executie care prezinta o importanta deosebita, a carei realizare incorecta poate periclita reusita intregii constructii rutiere, este compactarea straturilor de fundatie.

Acostamentele se completeaza si se compacteaza o data cu straturile de fundatie, astfel ca acestea sa fie permanent incadrate de acostamente.

Denivelarile care se produc in timpul compactarii straturilor de fundatie sau raman dupa compactare se corecteaza cu materiale de aport si se recilindreaza.

Suprafetele cu denivelari mai mari de 4 cm se decapeaza dupa un contur regulat si stratul de fundatie se reface, la nivelul suprafetelor adiacente.

Compactarea straturilor de fundatie se face, de obicei, cu utilaje, urmarindu-se realizarea urmatoarelor conditii tehnice:

- viteza utilajelor de compactare va fi constanta si cat mai redusa;

- deplasarea utilajelor va fi liniara, fara serpuiri, opriri si porniri bruste;

- fasiile succesive de compactat trebuie sa se suprapuna cu min 20 cm latime,
pentru o buna innadire;

- nu este permisa intoarcerea utilajelor pe portiunile care se compacteaza sau
care au fost de curand compactate.

Compactarea straturilor de fundatie din balast se realizeaza cu compactoare vibratoare, compactoare cu pneuri sau, in lipsa acestora, cu compactoare cu rulouri netede.

Compactarea cu ajutorul compactoarelor cu pneuri se recomanda pentru materiale cu echivalentul de nisip de 25 40 %, iar cu compactoare vibratoare, pentru materiale cu echivalentul de nisip de min 40 %.

Straturile de fundatie din balast trebuie compactate pana la realizarea gradului de compactare 95 98 % Proctor modificat, pentru drumurile din clasele tehnice IV si V, si 98 100 % Proctor modificat, pentru drumurile din clasele tehnice I, II si III.

Pentru obtinerea unui grad de compactare corespunzator, o contributie insemnata o are si dirijarea circulatiei pe intreaga suprafata a fundatiei, dirijare ce se obtine prin blocarea axei drumului.

Din cercetarile efectuate prin masuratori s-a tras concluzia ca stratul de fundatie bine compactat nu transmite decat 10% din presiunea aplicata pe suprafata patului drumului, in timp ce in cazul unei compactari insuficiente, valorile presiunilor transmise cresc la circa 25 %.

Compactarea straturilor de fundatie din piatra sparta se face folosind mai intai, pentru inclestarea pietrei sparte, compactoare cu rulouri netede de 60 kN si conti­nuand apoi cu compactoare vibratoare sau cu pneuri de 100 140 kN. in practica se poate obtine variatia masei compactorului prin lestarea rulourilor metalice ale compactoarelor obisnuite.

Verificarea compactarii se face prin supunerea la strivire a unei pietre, de natura si dimensiunea celor folosite la executarea stratului, aruncata in fata utilajului cu care s-a executat compactarea. Compactarea se considera corespunzatoare daca piatra respectiva este strivita fara ca stratul sa sufere dislocari sau deformari.

Verificarea capacitatii portante la nivelul straturilor de fundatie se efectueaza cel mai frecvent prin masuratori cu deflectometrul, in conformitate cu reglementarile in vigoare.