Качество дорог: решение на поверхности.
Опубликовано: 15-10-2008
15 Октября 2008
Опыт применения
Вот уже более 40 лет в мире и 20 лет в России с успехом применяют STYROFOAM для предотвращения вспучивания оснований автомобильных дорог. (Одним из первых объектов в Швеции является Эдсвалла – 1966 г.). В России плиты из экструдированного пенополистирола STYROFOAM впервые применили в 1983 г. на участке дороги Омск-Новосибирск (1304 км) под наблюдением «СОЮЗДОРНИИ». В 1984 г. STYROFOAM использовал¬ся на автодороге «Медвежье–Ямбургское» (103 км), где высота насыпи была снижена в два раза. Наблюдения Омского филиала «СОЮЗДОРНИИ» показали, что при толщине утеплителя STYROFOAM – 100 мм температура грунта под утеплителем составляла -2°С.
Несколько главных требований, которые должны предъявляться к изоляционному материалу для дорог:
достаточная изолирующая способность против проникновения холода в опасных с точки зрения мерзлоты грунтах в течение всего срока службы конструкции (40 лет);
достаточная прочность и жесткость при долго– и кратковременных нагрузках. Минимально допустимая прочность на сжатие при максимальной 5%-ной деформации = 0,25 МПа.
исключительно низкая абсорбция воды при диффузии;
высокая степень сопротивления воздействию промерзания/оттаивания во влажной среде.
Другими важными требованиями к материалу являются способность сопро¬тивления воздействиям окружающей среды, а также простота и безопасность строительной технологии.
Применение
Применение продукции STYROFOAM являет множество преимуществ, как для дорожной службы, так и для пользователей дорог. Улучшенная защита от воздействия мерзлоты значительно снижает расходы на содержание. Дорога без повреждений от мерзлоты характеризуется наиболее высоким уровнем безопасности. Более ровная дорога означает повышенный комфорт движения и, наряду с этим, снижает расход горючего, следствием чего становится снижение вредного воздействия на окружающую среду.
Термоизолирующие слои из экструдированного пенополистирола STYROFOAM в дорожной конструкции могут быть использованы, как на автодорогах в черте населенных пунктов, так и на автомобильных дорогах общего пользования и подъездных дорогах к промышленным предприятиям:
как альтернатива устройству традиционных морозозащитных слоев для снижения деформаций пучения при промерзании конструкции, в которой в пределах глубины промерзания имеются пучинистые грунты;
как альтернатива устройству высоких насыпей или устройству термоизоляции из торфа в зоне вечной мерзлоты, обеспечивающая реализацию первого принципа проектирования – сохранения вечномерзлого грунта в основании (или теле) насыпи с исключением просадок земляного полотна при его оттаивании.
Эффект от применения теплоизолирующего слоя, используемого для снижения морозного пучения, может быть получен за счет:
уменьшения объема качественных материалов, используемых в дорожной одежде для обеспечения ее морозоустойчивости;
возможности использования в верхней части земляного полотна местных пучинистых грунтов (без их замены);
повышения долговечности конструкции, вследствие исключения периодически возникающих деформаций морозного пучения;
возможности понижения рабочих отметок насыпей на участках, где при традиционных конструкциях действуют ограничения СНиПа по минимальному возвышению насыпи над уровнем подземных или поверхностных вод, а также над уровнем земли;
снижения расчетной влажности грунта земляного полотна и соответствующего повышения расчетных значений прочностных характеристик грунта за счет понижения влагонакопления при процессе морозного пучения;
снижения требуемой толщины дренирующего слоя за счет исключения поступления воды снизу при оттаивании земляного полотна.
Экономичность
Реальный экономический эффект при применении теплоизоляционного слоя из плит STYROFOAM выражается в удешевлении конструкции от 8 до 45%, что связано чаще всего с отсутствием качественных грунтов (особенно в районах вечной мерзлоты) и технологическими сложностями при их добыче и использовании. В связи с этим такой способ строительства с применением изоляционных плит рекомендуется как преимущес¬твенный. Следует заметить, что конструктивные решения с использованием термоизолирующих прослоек должны быть обоснованы соответствующими теплотехническими расчетами.
Особо важно отметить преимущества использования STYROFOAM при строительстве автомобильных дорог в сравнении с традиционной дорожной конструкцией:
уменьшается толщина морозозащитного слоя;
уменьшается высота насыпи до требований по условиям снегонезаносимости;
уменьшается высота насыпи до требований по возвышению над уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно стоящих поверхностых вод;
уменьшается глубина выемки;
используется грунт повышенной влажности;
сокращается объем вывозимого грунта, а также сокращается объем привозного песка и уменьшается объем временных складов;
на выемках не требуется устраивать дополнительные мероприятия, т.е. устройство откосов, полок, обочин, закюветных полок, а также дренажей;
исключаются ограждающие конструкции за счет снижения высоты насыпи;
сокращаются затраты на рекультивацию и экологию;
снижается ширина землеотвода, как временного, так и постоянного;
уменьшаются затраты на пересечениях автомобильных и железных дорог;
не производится замена опор ЛЭП на более высокие опоры при пересечении с дорогой;
уменьшаются затраты при устройстве автостоянок, остановочных площадок и т.д.;
увеличивается период строительных работ;
сокращается объем машиночасов;
сокращается срок строительства.
Немаловажными факторами, говоря¬щими о целесообразности применения экструдированного пенополистирола марки STYROFOAM производства ООО «Дау Кемикал», являются увеличение модуля упругости дорожной одежды, снятие ограничений на движение большегрузного транспорта в весенне-осенний период и исключение образования «колеи».
Улучшается экологическая обстановка на автодорогах, так как не происходит разрушений дорожного покрытия. Это способствует обеспечению требуемой скорости движения автотранспорта, а также уменьшению пылеобразования и сокращению количества дорожно-транспортных происшествий, что в данный момент является очень важным и актуальным вопросом в России.
А.С. Кулик,
руководитель направления теплоизоляции инженерных сооружний
(отдел Комплексных Строительных Решений) ООО «Дау Кемикал»
TM торговая марка The Dow Chemical Co.