Технологии снижения пучинообразования спасают дороги от деформаций. Пучинообразование — это вздутие грунта из-за замерзания воды в нём зимой. Строители используют проверенные методы для борьбы с этой проблемой.
Что такое пучинообразование?
Пучинообразование — это процесс разрушения покрытия или основания дороги зимой и весной из-за замерзания влаги в грунте и последующего её расширения. К пучинистым грунтам относят:
- глинистые почвы (глины, суглинки),
- мелкодисперсные пески,
- супеси,
- торфы и заторфованные земли.
Этот процесс приводит к образованию бугорков («пучин») на поверхности дороги, ухудшению ровности полотна и снижению качества проезда автомобилей.
Причины возникновения
- Зимой. Вода проникает в грунтовые слои через трещины в асфальте. Когда температура опускается ниже нуля, вода замерзает и расширяется. В результате этого дорожное покрытие поднимается вверх.
- Весной. Талые воды проникают глубже в грунт, снова замерзают ночью. Далее процесс повторяется: днём покрытие проседает из-за таяния воды, ночью, при замерзании, вновь поднимается. Из-за этого постепенно разрушается дорога.
Последствия
В результате промерзания земляного полотна возникают неприятные последствия. Проблема ведёт к:
- Образованию ям и выбоин на дороге;
- Уменьшению срока службы асфальта;
- Ухудшению условий движения транспорта, как результат – увеличивается аварийность;
- Необходимости частых ремонтных работ.
Замена пучинистого грунта
Пучинистый грунт содержит мелкие частицы, которые впитывают воду и лопаются при морозе. Строители вынимают такой грунт на глубину промерзания, заменяют его на песок с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут или гравий — с послойной укладкой и уплотнением для обеспечения дренажа и стабильности. Метод дорогой, но надёжный. Он применяется преимущественно в умеренных и холодных климатических зонах.
Дренаж и водоотвод
Вода вызывает морозное пучение, если скапливается в грунте. Траншейный дренаж — это канавы с трубами по бокам дороги. Они отводят воду от земляного полотна, в результате влажность грунта снижается на 20-30 %. Особенно актуально использование дренажа в регионах с влажным климатом.
Гидроизоляция
Вода вызывает морозное пучение, если скапливается в грунте. Траншейный дренаж — это канавы с трубами по бокам дороги. Они отводят воду от земляного полотна, в результате влажность грунта снижается на 20-30 %. Особенно актуально использование дренажа в регионах с влажным климатом.
Комбинированные подходы защиты от вспучивания грунта
Строители сочетают методы для максимального эффекта. Это повышает надёжность дорог в сложных условиях. Из комбинированных подходов решения проблем вспучивания чаще всего применяют:
Замену грунта + дренаж. Это снижают пучение на 70 %;
Гидроизоляцию с морозозащитным слоем. Вариант хорошо защищает от влаги и холода;
Химическую стабилизацию и геосинтетики. Они ускоряют работы на слабых почвах;
Такие комбинации экономят бюджет на 20-30 %. Методы тестируют на трассах с высоким трафиком.
Сравнительная таблица методов решения проблем пучинообразования
| Метод | Эффективность | Срок службы | Примерная стоимость | Климатические зоны и особенности |
|---|---|---|---|---|
|
Замена грунта |
Высокая
|
15–20 лет |
Высокая |
Умеренные/холодные; выемка на 0,5–0,6 м, замена песком (фильтр. ≥2 м/сут) или гравием с трамбовкой |
|
Дренаж |
Средняя–высокая |
10–15 лет |
Средняя |
Влажные регионы; траншейный с трубами, снижает влажность на 20-30% |
|
Гидроизоляция |
Высокая |
12–18 лет |
Средняя |
Любые зоны, особенно влажные; защитные покрытия от проникновения влаги |
|
Морозозащитные слои |
Высокая |
15–25 лет |
Высокая |
Северные; прочные дренирующие материалы (≥4 мм нетканые), предотвращают лед |
|
Химическая стабилизация |
Высокая для глин/суглинков |
12–20 лет |
Средняя–высокая |
Сибирь/Дальний Восток; цемент/известь/полимеры, не для песков |
|
Геотекстиль |
Средняя (с доп. мерами) |
10–15 лет |
Низкая–средняя |
Все зоны; распределяет нагрузку, комбинировать с дренажом/решетками |
|
Комбинированные (замена+дренаж) |
Очень высокая (–70% пучения) |
20+ лет |
Средняя (экономия 20-30%) |
Высокий трафик; тестировано на трассах |
Нормативная база для предотвращения пучения
Работы по защите дорог от сезонных деформаций регулируются СП 34.13330.2012 «Автомобильные дороги», который устанавливает требования к проектированию земляного полотна, дренажу и морозозащитным слоям на пучинистых грунтах, включая допустимые деформации не более 4–6 см. ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация» определяет пучинистые грунты как дисперсные с относительной деформацией морозного пучения от 0,01, что служит основой для выбора методов замены или стабилизации. Соблюдение этих норм обеспечивает соответствие технологий строительным стандартам и долговечность покрытия.
Проблема вспучивания грунта на дорогах сложная, но решаемая. Важно вовремя распознать причину проблемы и применить правильные меры. Регулярное обслуживание и своевременный ремонт сохранят дорогу в хорошем состоянии долгие годы.
