ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ ОДМ 218.2.049-2015
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ГАБИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ
ГОСТ 32826-2014 ДОРОГИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ. ЩЕБЕНЬ И ПЕСОК ШЛАКОВЫЕ.
ГОСТ 32826-2014 ДОРОГИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ. ЩЕБЕНЬ И ПЕСОК ШЛАКОВЫЕ.
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.2 Настоящий методический документ содержит рекомендации по проектированию, строительству и мониторингу габионных конструкций, учитывающие особенности работы подобных сооружений на участках автомобильных дорог.
1.3 Методический документ рекомендован к применению проектными, строительными и эксплуатирующими организациями, а также государственными исполнительными органами управления дорожным хозяйством при соблюдении требований [1]
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости.
ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний.
ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе.
ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний.
ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ Р 50575-93 Проволока стальная. Требования к цинковому покрытию и методы испытания покрытия.
ГОСТ Р 51285-99 Сетки проволочные крученые с шестиугольными ячейками для габионных конструкций. Технические условия.
ГОСТ Р 52132-2003 Изделия из сетки для габионных конструкций. Технические условия.
ГОСТ Р 52748-2007 Дороги автомобильные общего пользования.
Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения:
СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах (актуализированная редакция СНиП П-7-81*).
СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).
СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*).
СП 35.13330.2011 Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП
2.05.03-84*).
СП 38.13330.2012 Нагрузки и воздействия на гидротехнические
сооружения (волновые, ледовые и от судов) (актуализированная редакция
СНиП 2.06.04-82*).
СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные
положения (актуализированная редакция СНиП 11-02-96).
СП 48.13330.2011 Организация строительства (актуализированная
редакция СНиП 12-01-2004).
СП 58.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Основные положения
(актуализированная редакция СНиП 33-01-2003).
СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и
сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения
(актуализированная редакция СНиП 22-02-2003).
3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1 При проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений из габионных конструкций на автомобильных дорогах необходимо соблюдать требования СП 34.13330 и СП 116.13330, а также учитывать рекомендации настоящего методического документа.
4.2 Описание типов габионных конструкций, а также требования к каменным и сетчатым материалам представлены в разделе 5 методического документа.
4.3 Срок службы габионных конструкций зависит от условий, в которых они эксплуатируются, и типа антикоррозийного покрытия проволоки, из которой они изготовлены (см. 5.3.4), и в среднем составляет:
— для проволоки с цинковым покрытием — 35 лет;
— для проволоки с гальфановым покрытием — 75 лет;
— для проволоки с металлическим антикоррозийным покрытием с дополнительной полимерной оболочкой — не менее 75 лет.
4.4 Разработка проекта и расчет сооружений из габионных конструкций выполняется в соответствии с рекомендациями раздела 6 с учетом уровня ответственности защищаемого участка автомобильной дороги, его конструктивных и эксплуатационных особенностей, а также возможных изменений в окружающей среде в связи с постройкой данных сооружений.
4.5 Особенности габионных конструкций обусловливают их применение в качестве:
— подпорных стен (см. подраздел 6.3);
— берегозащитных сооружений (см. подраздел 6.4);
— противоэрозионных сооружений (см. подраздел 6.5);
— водопропускных, водоотводных и очистных сооружений (см. подраздел 6.6);
— противоселевых сооружений (см. подраздел 6.7).
Также в случае необходимости допускается использовать габионные конструкции в качестве противообвальных и противолавинных сооружений.
Проектирование данных видов сооружений ведется в соответствии с СП 116.13330.
4.6 Проект сооружений из габионных конструкций должен отвечать требованиям СП 34.13330 об охране окружающей среды и при необходимости включать разработку комплекса природоохранных мероприятий, предусматривающих снижение уровня антропогенного вмешательства в природную среду и гарантирующих предотвращение в ней негативных процессов.
4.7 Строительство сооружений из габионных конструкций должно соответствовать техническим условиям и указаниям по производству работ, изложенным в разделе 7.
4.8 Для контроля работы сооружений из габионных конструкций в период их строительства и эксплуатации, а также в случае развития опасных геологических процессов на участке выполняется геотехнический мониторинг в соответствии с разделом 8 настоящего методического документа.
5. ОПИСАНИЕ ГАБИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Типы габионных конструкций
5.1.1 Габионные конструкции изготавливаются в соответствии с ГОСТ Р 52132 и по форме сетчатых каркасов подразделяются на следующие типы:
— коробчатые (см. 5.1.2),
— коробчатые с армирующей панелью (см. 5.1.3),
— матрацно-тюфячные (см. 5.1.4),
— цилиндрические (см. 5.1.5).
5.1.2 Коробчатые габионные конструкции используются в основном для устройства подпорных стен различных видов или в качестве упоров в откосных сооружениях. Схема коробчатых габионных конструкций приведена на рисунке 1, а их основные размеры приведены в таблице 1.
5.1.3 В коробчатых габионных конструкциях с армирующей панелью в качестве армирующего полотна используются металлические оцинкованные сетки крученные с полимерным покрытием, которые являются продолжением дна габиона (рисунок 2). Изготовление армирующей панели в качестве отдельного элемента с последующим креплением к габиону не допускается.
Данный тип габионных конструкций используется при устройстве подпорных стен для армирования обратной засыпки в горизонтальном направлении. Основные размеры коробчатых габионных конструкций с армирующей панелью приведены в таблице 2.
5.1.4 Матрацно-тюфячные габионные конструкции (рисунок 3) применяются в качестве противоэрозионного крепления, противоразмывного фартука в берегозащитных сооружениях, служат для облицовки каналов в водопропускных и водоотводных сооружениях и т. п. Основные размеры матрацно-тюфячных габионов приведены в таблице 3.
5.1.5 Цилиндрические габионные конструкции (рисунок 4) применяются при создании подводных фундаментных частей берегозащитных сооружений, а также для выполнения берегоукрепительных работ, требующих незамедлительного вмешательства при ликвидации аварий. Когда высотное положение уровней воды или высокая скорость течения не позволяют вести откосно-береговую укладку коробчатых или матрацно-тюфячных габионов, цилиндрические габионы сбрасываются (скатываются) в воду после заполнения их камнем на краю откоса или на обочине дороги. Основные размеры цилиндрических габионных конструкций приведены в таблице 4.
5.1.6 Для усиления конструкций и облегчения работ по их устройству коробчатые (за исключением размеров 1,5×1,0x0,5 м и 1,5×1,0x1,0 м) и матрацно-тюфячные габионы разделяются диафрагмами на секции по длине, а коробчатые с армирующей панелью — по ширине через 1 м (рисунки 1-КЗ). Марка и покрытие проволоки диафрагмы должны соответствовать марке и покрытию проволоки сетки, из которой выполнен габион (см. подраздел 5.2).
5.1.7 В случае необходимости дополнительного усиления противоположные стенки и диафрагмы коробчатых габионов могут быть соединены между собой проволочной стяжкой с равномерным шагом не более 0,35 м.
5.1.8 По согласованию с заказчиком конструкция, габаритные размеры и материал, из которого выполняются габионы, могут отличаться от указанных в настоящем методическом документе.
5.1.9 При проектировании и строительстве сооружений из габионных конструкций допускается изменять форму и геометрические размеры сетчатых каркасов и армирующих панелей, при условии обеспечения прочности и жесткости всех узлов соединений.
5.2. Требования к каменным материалам
5.2.1 Для заполнения габионных конструкций используется природный или искусственный каменный материал, обладающий необходимой прочностью, морозостойкостью и водостойкостью, получаемый дроблением изверженных, осадочных и метаморфических горных пород. На наиболее ответственных сооружениях предпочтительно использовать каменные материалы изверженных (базальт, гранит, диабаз, диорит и т. п.) и метаморфических пород. Допускается использование местного каменного материала с соответствующими характеристиками.
5.2.2 Требуемая средняя плотность каменного материала для габионных конструкций определяется исходя из расчета устойчивости всего сооружения (см. подраздел 6.3), при этом для подводных частей и зоны переменного уровня воды плотность камня рекомендуется назначать не менее 2300 кг/м3.
5.2.3 Укладка камня в габион должна обеспечивать насыпную плотность каменного материала не менее 1750 кг/м3 с пористостью п = 0,25-Ю ,40. При проектировании также необходимо учитывать возможность частичного самоуплотнения материала наполнения габионных конструкций под действием вертикальных нагрузок, для этого объем каменного материала следует увеличивать на 5 % сверх расчетного объема.
5.2.4 Минимальный размер камня должен быть не менее 1,3 размера ячейки сетки. Для габионов, эксплуатирующихся в подводных условиях или в зоне переменного уровня воды, минимальный размер камня должен быть не менее 1,5 размера ячейки сетки.
Максимальный размер камня для коробчатых и цилиндрических габионов следует принимать не более 250 мм, а для матрацно-тюфячного габионов — не более 2/3 высоты матраца. Для габионных конструкций, используемых в условиях волнового воздействия, размер камня определяется расчетом в соответствии с подразделом 6.5.
5.2.5 Для заполнения коробчатых габионных конструкций допускается применять камень меньшего размера, чем указано в 5.2.4. В этом случае укладка данного материала должна производиться равномерно по внутренней полости габиона (в середине каркаса), при этом мелкий камень должен располагаться на расстоянии не менее 250 мм от лицевой стороны, 200 мм от тыльной стороны и 150 мм от нижней стороны габиона (рисунок 5).
5.2.6 Прочность на сжатие каменного материала должна составлять не менее: для изверженных пород — 90 МПа, метаморфических — 60 МПа, осадочных — 50 МПа. При эксплуатации габионных конструкций в зоне переменного уровня воды прочность на сжатие для метаморфических пород рекомендуется принимать не менее 90 МПа, для осадочных — не менее 75 МПа.
5.2.7 Морозостойкость каменных материалов, используемых в габионных конструкциях, для изверженных горных пород должна приниматься не ниже F100, для метаморфических и осадочных пород — не ниже F50. При эксплуатации габионных конструкций в зоне переменного уровня воды морозостойкость каменных материалов рекомендуется принимать в зависимости от среднемесячной температуры наиболее холодного месяца в году: при температуре от 0 °С до минус 10 °С включительно — F100, от минус 10 °С до минус 20 °С — F150, ниже минус 20 °С -F200.
5.2.8 Для габионных конструкций, подвергающихся воздействию воды, коэффициент размягчаемости (показатель снижения прочности при погружении в воду) должен составлять не ниже: для метаморфических и изверженных пород — 0,9; для осадочных — 0,8.
5.2.9 Устойчивость структуры камня против всех видов распадов (потеря массы при распаде) должна составлять не более 5÷10 %.
5.2.10 В обоснованных случаях допускается применение каменных материалов с худшими характеристиками, чем указано в 5.2.2÷5.2.9, с обязательным учетом в проекте изменения их физико-механических характеристик во времени.
5.3. Требования к сетчатым материалам
5.3.1 Для габионных конструкций в соответствии с ГОСТ Р 51285 применяется металлическая сетка проволочная крученая с шестиугольными ячейками, изготовленная из низкоуглеродистой термически обработанной стали (рисунок 6). Для усиления конструкции по краям габион упрочняется проволокой, имеющей больший диаметр, чем проволока основной сетки. Диаметр проволоки сетки и кромки, а также размеры и предельные отклонения ячеек приведены в таблице 5.
5.3.2 Габионные конструкции в соответствии с ГОСТ Р 52132 изготавливаются из:
— коробчатые — из сетки № 80 или 100 из проволоки диаметром 2,7 и 3,0 мм;
— коробчатые с армирующей панелью — из сетки № 80 из проволоки диаметром 2,7 мм, покрытой полимером;
— матрацно-тюфячные — из сетки № 60 из проволоки диаметром 2,2 и 2,4 мм или № 80 из проволоки диаметром 2,4; 2,7 и 3,0 мм;
— цилиндрические — из сетки № 80 из проволоки диаметром 2,7 и 3,0 мм.
5.3.3 Временное сопротивление проволоки разрыву должно составлять от 340 до 540 Н/мм2, а минимальное удлинение — 12 % на базовой длине образца 100 мм.
5.3.4 Проволока сетки должна иметь плотное антикоррозийное покрытие, тип которого определяется проектом в зависимости от степени ответственности сооружения и ожидаемой интенсивности коррозии проволоки в период эксплуатации. По виду покрытия проволоки сетки в соответствии с ГОСТ Р 51285 подразделяются на:
— покрытые цинком;
— покрытые цинком и полимером;
— покрытые сплавом цинка с алюминием и мишметаллом (гальфан);
— покрытые сплавом цинка с алюминием и мишметаллом и полимером.
5.3.5 Защитная полимерная оболочка применяется в случае эксплуатации габионных конструкций в условиях повышенной агрессивности окружающей среды. В качестве полимерной оболочки рекомендуется использовать поливинилхлоридный пластик или полиэтилен.
5.3.6 Для соединения граней габионных конструкций (торцевых стенок и диафрагм) между собой используется проволока обвязки и стяжки диаметром 2,2 мм. Марка и покрытие проволоки обвязки и стяжки должны соответствовать марке и покрытию проволоки сетки.
В габионных конструкциях не допускается разрыв проволоки обвязки и стяжки. В случае необходимости концы проволоки допускается сращивать надставкой, скруткой или сваркой. Расход проволоки для связывания каркасов любых габионных конструкций составляет 3÷5 % от их общего веса.