МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

Утверждены Министерством

автомобильных дорог РСФСР

8 апреля 1986 г

УКАЗАНИЯ
ПО ПОВЫШЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ПРИМЕНЕНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ВСН 49-86

Минавтодор РСФСР

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1988

Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов разработаны на основе теоретических и экспериментальных исследований, анализа результатов опытно-экспериментального строительства в различных дорожно-климатических условиях, а также данных стран - членов СЭВ, выполнявших в 1980-1984 гг. в рамках КОЦ СЭВ совместные работы по применению синтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог (ведущая организация - Гипродорнии). При составлении Указаний учтены результаты исследований, выполненных Гипродорнии совместно с НИИОСПом Госстроя СССР (кандидаты техн. наук В.А. Барвашов, В.Г. Буданов, В.Г. Федоровский, инж. В.А. Александрович) и Владимирским филиалом треста «Росдороргтехстрой» (инж. Е.А. Поспелов), а также исследований Союздорнии, Гипротюменьнефтегаза, МАДИ, ЦНИИИМЭ, Хабаровского филиала Гипродорнии, ЛИСИ. Опытно-экспериментальные работы выполнялись производственными подразделениями Минавтодора РСФСР (Калининавтодор, Ярославльавтодор, Владимиравтодор, Архангельскавтодор, Тюменьавтодор, Хабаровскавтодор, Управления дорог Москва-Ленинград, Москва-Горький).

Указания предназначены для инженерно-технических работников организаций, занимающихся вопросами проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Разработаны Гипродорнии (кандидатами техн. наук Ю.Р. Перковым, Н.М. Смуровым, инж. А.П. Фоминым при участии инж. В.Н. Емельянова, М.А. Завьялова, М.В. Фоминой, В.Н. Уткина) совместно с МАДИ (д-ром техн. наук А.Я. Тулаевым, канд. техн. наук В.И. Кукановым, инж. В.И. Костиным) и Хабаровским филиалом Гипродорнии (кандидатами техн. наук И.Е. Закурдаевым, И.А. Печорским).

Заведующий редакцией В.Г. Пешков

Редактор М.И. Демидова

Выпущено по заказу Министерства автомобильных дорог РСФСР

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Указания предусматривают применение рулонных синтетических материалов (СМ) для создания армирующих, дренирующих и защитных прослоек в активной зоне земляного полотна, нижних конструктивных слоях дорожных одежд, на обочинах, в основании насыпей и на откосах, в дренажных устройствах строящихся или ремонтируемых автомобильных дорог общей сети, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, временных автомобильных дорог, подъездных путей.

1.2. Под рулонными синтетическими материалами (называемыми в некоторых случаях также синтетическими текстильными, геотекстильными) подразумеваются тонкие, гибкие полотна, получаемые путем соединения волокон или нитей из синтетического (полиэфир, полиамид, полипропилен) или вторичного сырья, включающего в том числе несинтетические компоненты, механическими (плетение, иглопробивание), химическими (склеивание) или физическими (сплавление) способами.

1.3. Создание прослоек из СМ позволяет уменьшить расход традиционных дорожно-строительных материалов, снизить объемы земляных работ, материалоемкость дорожной конструкции, сократить сроки строительства, энергозатраты, на строительных и ремонтных работах, транспортные расходы, повысить эксплуатационную надежность и сроки службы дорожной конструкции или отдельных ее элементов. Это достигается за счет выполнения СМ следующих функций:

армирования (усиление дорожных конструкций в результате перераспределения СМ возникающих в грунтовом массиве при действии нагрузок от транспортных средств и собственного веса напряжений);

дренирования (ускорение отвода воды) или гидроизоляции (уменьшение притока в земляное полотно поверхностных вод рассматривается, если СМ одновременно выполняют функции защиты или армирования);

защиты (предотвращение или замедление процесса эрозии грунтов, предотвращение взаимопроникания материалов контактирующих слоев, в том числе работа в качестве фильтра).

1.4. Возможность выполнения СМ перечисленных в п. 1.3 функций определяется соответствием их свойств требованиям п. 2.2. Эффективность применения дорожных конструкций с прослойками из СМ оценивают путем их технико-экономического сравнения с традиционными конструктивными решениями (п. 7). Общая характеристика основных областей применения СМ, рассматриваемых в настоящих Указаниях, дана в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Примечание. 1 - рулонный синтетический материал; 2 - дорожная одежда; 3 - песчаный дренирующий слой; 4 - бетонные плиты.

2. ТРЕБОВАНИЯ К РУЛОННЫМ СИНТЕТИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛАМ ДОРОЖНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

2.1. Основные виды синтетических материалов и их общая характеристика

2.1.1 Область, эффективность и целесообразность применение синтетических рулонных материалов определяются их свойствами, которые зависят от состава сырья и технологии производства.

2.1.2. Общая характеристика CM по наиболее распространенному сырью для изготовления (полиамид, полиэфир и полипропилен) приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Предпочтительным видом сырья для изготовления СМ дорожного назначения является полиэфир. Следует ограничивать применение полиамидных СМ в кислотных средах (рН<5,5), полипропиленовых - в условиях длительного действия значительной по величине нагрузки, полиэфирных - на контакте со слоями, содержащими известь, цемент.

2.1.3. Для изготовления СМ дорожного назначения может применяться вторичное сырье, в том числе содержащее несинтетические компоненты, при условии соответствия вырабатываемых на их основе рулонных материалов требованиям п. 2.2.

2.1.4. По технологии производства СМ разделяют на тканые и нетканые. Тканые СМ имеют регулярную структуру, повышенную прочность, высокий модуль упругости, но не обладают достаточной водопроницаемостью в плоскости полотна. Такие материалы целесообразно применять в случаях, когда прослойки СM должны выполнять функции армирования, защиты, но не дренирования.

2.1.5. Свойства нетканых СМ, представляющих собой хаотичное переплетение коротких или длинных волокон, зависят от способа упрочнения (соединения волокон). Нетканые СМ упрочняют механическим, термическим или химическим способами.

Механические упрочненные (иглопробивные) нетканые синтетические материалы (типа дорнит) отличаются достаточной прочностью, высокой деформативностью, защитными свойствами, водопроницаемостью в плоскости полотна и направлении, ей нормальном. Их основные функции - дренирование и защита, в отдельных случаях при возникновении больших деформаций - армирование (например, при укладке в основание тонкой насыпи временной дороги). Термически упрочненные нетканые СМ имеют небольшую деформативность, применимы в качестве фильтров. При химическом упрочнении (склеивании) свойства получаемых полотен определяются видом связующего. Обычно такие материалы подвержены быстрому старению в условиях эксплуатации и применимы как временные элементы дорожных конструкций.

2.2. Требования к рулонным синтетическим материалам

2.2.1. Синтетические материалы должны поставляться, как правило, в рулонах массой до 80 кг, предпочтительно с длиной полотна не менее 40 м и шириной не менее 1,5 м. Исключение могут составить синтетических материалы, применяемые в дренажных конструкциях или для укрепления обочин. Рулоны необходимо транспортировать и хранить в закрытой светонепроницаемой упаковке.

2.2.2. СМ не должны иметь разрывов, вырывов и других нарушений сплошности. Максимальные отклонения от нормируемых значений по однородности (плотность и толщина), ровности кромок, ширине полотна не должны превышать 5% (не более 5 см по ширине) в сторону уменьшения от среднего значения.

2.2.3. Вид исходного сырья и структура СМ по возможности должны обеспечивать соединение отдельных полотен механическим, тепловым или другим технологически простым способом, в том числе и непосредственно на месте производства работ.

2.2.4. CM должны обладать стойкостью к воздействию воды, химически и биологически активных сред, температуры (в диапазоне -30 + 40 °С), солнечного света при его действии в течение 10 ч. Под стойкостью понимается сохранение свойств СМ во времени или их снижение до величин, обеспечивающих работоспособность конструкции на заданные сроки эксплуатации. При отсутствии данных изменение прочности СМ в процессе эксплуатации за период Т (лет) в средних грунтовых условиях может быть ориентировочно оценено путем умножения начального ее значения на поправочный коэффициент, принимаемый по табл. 1 приложения 2 или рассчитываемый по формуле

,                                                     (2.1)

где а, в - параметры, зависящие от вида сырья СМ (при изготовлении СМ на основе, полиэфира и полипропилена а = 0,09, в = 0,5; полиамида а = 0,4, в = 1).

2.2.5. Применяемые при строительстве и ремонте дорог СМ должны отвечать требованиям по следующим основным свойствам:

предел прочности на растяжение R_р;

условный модуль деформации (упругости) при растяжении Е_д(см) (E_cм);

общее относительное удлинение при разрыве e_о;

сопротивляемость местным повреждениям;

коэффициент фильтрации К_ф;

фильтрующая способность;

стойкость к агрессивным воздействиям;

сопротивление сдвигу на контакте с грунтом.

2.2.6. При разработке и предварительном выборе новых видов СМ за основу могут быть взяты показатели их свойств, приведенные в табл. 2.2. Окончательный выбор СМ для данной области применения осуществляется с помощью расчетов, приведенных в соответствующих пунктах Указаний.

Таблица 2.2.

Примечания. 1. В таблице приведены показатели CM на момент их производства.

2. Показатели, отмеченные знаком *, представляют собой наиболее приемлемые значения и строго не нормируются; знак (-) обозначает, что показатель не нормируется.

3. Пункты Указаний, на которые сделана ссылка в графе 2, содержат дополнительные требования к СМ для данной области применения и функционального назначения.

4. При необходимости выполнении СМ нескольких из перечисленных в графе 2 функций следует руководствоваться максимальными значениями показателей.

5. Значения показателей по графам 3 - 6 даны для испытаний СМ по методике одноосного растяжения (см. п. 2.3.1, приложение 1А). Их отклонение в меньшую сторону у анизотропных СМ допускается только для случая применения последних при армировании откосов и в направлении, нормальном действию растягивающих напряжений.

2.3. Методы контроля (испытаний) синтетических материалов

2.3.1. Механические характеристики СМ (R_р, Е_д(см), Е_см, e_о - см. п. 2.2.5) являются основными показателями, от которых зависит возможность, а также эффективность их применения. Они определяются предприятиями-изготовителями по ГОСТ 15902.3-79 путем одноосного растяжения образцов размерами 50´200 мм (100 мм - деформируемая часть). Упрощенный вариант данного метода, более доступный производственным подразделениям, изложен в приложении 1А.

Поскольку условия деформирования образцов в данных испытаниях не соответствуют в ряде случаев условиям деформирования СМ в дорожной конструкции, полученные результаты применимы прежде всего для сопоставления СМ различных видов, предварительного их выбора и примерной оценки области применения. Такие испытания также применимы для оценки характеристик СМ, если последние не воспринимают значительных усилий в дорожной конструкции (фильтры дренажных устройств, обратные фильтры, защитные прослойки для повышения местной устойчивости откосов). В других же случаях они должны быть дополнены испытаниями, отражающими особенности работы прослоек из СМ в реальных условиях, а именно:

при усилении верхней части дорожных конструкций, обочин, армировании слабых оснований насыпей - методом сферического растяжения по приложению 1Б (возможно применение других аналогичных методов, предусматривающих испытание СМ в условиях сложного напряженного состояния);

при армировании откосов с целью повышения их общей устойчивости - методом длительного растяжения по приложению 1В.

2.3.2. В случае возможности возникновения в отдельных точках СМ значительных локальных усилий (укладка СМ на контакте с крупнофракционными материалами, например под слой гравийного или щебеночного основания дорожной одежды) должна быть оценена сопротивляемость СМ местным повреждениям в соответствии с приложением 1Г.

2.3.3. Водопроницаемость CM, выполняющих функции дренирующих прослоек, оценивают по значениям коэффициентов фильтрации в плоскости полотна и нормальном ей направлении. В первом случае испытания проводят, пропуская воду порциями 30 см³ вдоль блока из 2 - 4 образцов CM, обжатых давлением не менее 0,01 МПа, и фиксируют время истечения. Во втором испытания проводят по методике, принятой для песка, заменяя его на блок из 20 - 30; образцов СМ. Коэффициенты фильтрации К_ф определяют по формуле

,                                                 (2.2)

где Q - расход воды, м³; t - время истечения, с; I - градиент фильтрации; F - площадь сечения образцов, см²; Dt - температурная поправка (аналогично испытаниям грунтов).

Как правило, следует пользоваться данными организаций и институтов по водопроницаемости СМ данного вида и табличными значениями (приложение 5).

2.3.4. Стойкость CM к агрессивным воздействиям определяет срок их службы и оценивается специальными испытаниями, проводимыми предприятиями-поставщиками или разработчиками СМ. Испытания заключаются в воздействии на образцы СМ водной среды, растворов химически активных веществ реально возможных концентраций (рН 2 - 11), биологических и температурных (в диапазоне -30 - 40°С) факторов с оценкой изменения механических характеристик образцов. Испытания проводятся на основе ГОСТ 9.022-74 «Ткани из натуральных, искусственных и синтетических волокон, кожа искусственная и материалы пленочные. Методы испытаний на старение в природных и лабораторных условиях», ГОСТ 9.060-75 «Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению», ГОСТ 12020-72 «Пластмассы. Метод определения стойки к действию химических сред». При отсутствии данных по стойкости СМ дорожные организации должны получить соответствующую информацию в специализированных организациях-разработчиках СМ.

Стойкость СМ к агрессивным воздействиям в целом или к воздействию отдельных факторов можно не оценивать при их изготовлении из чисто синтетического сырья и требуемом сроке службы не более одного года (с учетом п. 2.1.2); при сроке службы более года тех же материалов, если стойкость к воздействию отдельных факторов составляющего сырья известна; при незначительном воздействии биологических, химических и температурных факторов. Стойкость СМ к агрессивным воздействиям должна оцениваться по всех случаях, если в состав сырья входят несинтетические компоненты в любом количестве, а также если синтетические материалы упрочняются химическим способом.

2.3.5. Сопротивление сдвигу СМ на контакте с окружающим грунтом определяют во всех случаях, когда в результате внешних воздействий возможен сдвиг СМ и контактирующего с ним грунта относительно друг друга, например при армировании откосов, в соответствии с приложением 1Д.

В отдельных случаях для повышения сопротивления сдвигу на контакте в СМ целесообразно создавать отверстия диаметром 1,5 - 4 см на расстоянии до 1 - 3 м друг от друга ¹.

¹ А. с. № 585249 (СССР).

2.3.6. Другие из названных в п. 2.2. характеристик СМ определяют следующим образом:

поверхностную плотность (массу 1 м²) -взвешиванием образца размером 500´500 мм с увеличением полученного результата в 4 раза. Точность взвешивания 5 гс;

толщину - замером ее по каждой из сторон пригруженного нагрузкой 1 Н образца размером 50´200 мм для нетканых и замером ее в трех точках на расстоянии не менее 20 мм от кромки полотна для других материалов с вычислением среднего значения. Точность замеров 0,05 мм. Замеры выполняют толщиномерами, микрометрами. (ГОСТ 6507-78). В условиях строительных организаций допускается применение штангенциркуля;

ширину - измерением металлической линейкой (ГОСТ 427-75) с точностью до 5 см.

3. ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И НИЖНИХ СЛОЕВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

3.1. Конструктивные решения

3.1.1. Принимаемые решения по введению в дорожную конструкцию прослоек из рулонных синтетических материалов должны обеспечивать максимальное использование комплекса их эксплуатационных свойств для полной реализации возможностей СМ как армирующих, дренирующих (гидроизолирующих) и защитных элементов.

В зависимости от конкретных условий строительства и ставящихся целей такие прослойки устраивают в верхней части дорожных конструкций (пп. 3.1.2 - 3.1.9) или в нижней части (основании) земляного полотна (пп. 3.1.10 - 3.1.14).

3.1.2. Усиление верхней части земляного полотна, нижних конструктивных слоев дорожной одежды и обочин направлено на повышение прочности дорожной конструкции. Оно может выполняться введением армирующей прослойки СМ тканого и нетканого типов, если их характеристики соответствуют требованиям табл. 2.2. Основные конструктивные решения приведены на рис. 1.

Рис. 1. Прослойки из CM в верхней части дорожных конструкций:

1 - СМ; 2 - дорожная одежда проезжей части; 3 - земляное полотно; 4 - покрытие из железобетонных плит; 5 - укрепление краевой полосы обочины; 6 - укрепление остановочной полосы обочины

3.1.3. При армировании с одновременным улучшением условий дренирования прослойки СМ укладывают на всю ширину земляного полотна на контакте между песчаным дренирующим слоем и грунтом (рис. 1, а). При повышенной влажности грунтов земляного полотна возможно устройство одновременно двух прослоек из СМ (на поверхности земляного полотна и на глубине 0,5 - 0,8 м) с объединением их в обойму (рис. 1, б). В таких случаях следует использовать СМ нетканого типа, удовлетворяющие дополнительным требованиям п. 5.1.5, а при расчете учитывать положения п. 5.2.

3.1.4. При армировании верхней части дорожных конструкций, если одновременно не ставят цели улучшения условий дренирования, СМ укладывают непосредственно под нижний слой основания дорожной одежды только в пределах ширины проезжей части (рис. 1, в). К СМ в этом случае предъявляют дополнительные требования по деформативности (п. 3.2.2).

3.1.5. Если основание дорожной одежды представлено крупнофракционным материалом (щебень, гравий, шлак), прослойка СМ дополнительно выполняет защитные функции (см. п. 1.3). В этом случае можно не устраивать защитные слои из традиционных дорожно-строительных материалов, рекомендуемых п. 2.39 Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа ВСН 46-83, Минтрансстрой СССР. М.: Транспорт, 1985 г. К СМ предъявляют дополнительные требования по сопротивляемости местным повреждениям (см. п. 2.2) и деформативности (п. 3.2.3).

При небольшой распределяющей способности дорожной одежды (дороги с переходным типом покрытия) и отсутствии необходимости выполнения СМ других функций возможно устройство защитных прослоек только в пределах полос наката (рис. 1, г). Такое решение не следует применять, если грунт под СМ имеет повышенную влажность.

3.1.6. Прослойки СМ в качестве защитных целесообразно использовать также для обеспечения принятой технологии устройства слоя основания - п. 3.1.7 (песчаного дренирующего слоя - п. 5.1.2), улучшения работы сборных железобетонных покрытий - п. 3.1.8.

3.1.7. Защитные прослойки из СМ для обеспечения принятой технологии устройства основания целесообразны в сложных условиях строительства: грунты земляного полотна повышенной влажности, значительная интенсивность движения в период строительства. Они выполняют свои функции только в период строительства дороги и могут создаваться из относительно недолговечных рулонных материалов - несинтетических или включающих в значительном объеме несинтетические компоненты. В частности, защитные прослойки на период строительства могут быть устроены из дешевых рулонных бумажных материалов (приложение 6).

3.1.8. Защитные прослойки из СМ под швами сборных железобетонных плит позволяют исключить выплески песка из-под плит при нарушении его динамической устойчивости, предотвратить размыв песка под швами и кромками покрытия. Полосы СМ, шириной не менее половины ширины плиты, укладывают как под продольные, так и под поперечные швы, причем в последнем случае их выводят на откосную часть (рис. 1, д). Следует применять нетканые СМ толщиной более 3,5 мм, с коэффициентом фильтрации более 50 м/сут и прочностью более 70 Н/см.

Прослойки из СМ при двухстадийном строительстве устраивают на второй стадии после завершения консолидации грунта при перекладке плит. На дорогах IV категории они заменяют монтажный слой из песко-цемента и основание из песчано-гравийной смеси при обеспеченной морозоустойчивости конструкции.

3.1.9. Прослойки из СМ для укрепления обочин применяют в качестве армирующих, защитных, дренирующих элементов. Их укладывают только в пределах краевой укрепительной полосы (рис. 1, е), если нет необходимости в выполнении ими дренирующих (гидроизолирующих) функций и не ставится задача защиты обочины от эрозии, или в противном случае на всю ширину обочины с выводом на откосную часть (рис. 1, ж). Для обеспечения лучших условий работы конструкции укрепления, обочины допустимо в отдельных случаях устраивать прослойки СМ с обратным уклоном (рис. 1, з), если это не будет способствовать дополнительному увлажнению земляного полотна (например, укладка СМ, водопроницаемых только в направлении, нормальном к плоскости полотен (сетки, тканые CM) - на водопроницаемое основание).

При выборе места расположения СМ в конструкции укрепления обочин (уровень заложения, размещение по ширине) следует учитывать положения пп. 3.1.2 - 3.1.6 Указаний. Если применяемый СМ выполняет функции гидроизолирующей прослойки и занимает не менее 2/3 ширины обочины, при расчете дорожной одежды проезжей части величина расчетной влажности грунтов земляного полотна может быть снижена на 0,04 (в долях от W_т) во II-III и на 0,02 в IV-V дорожно-климатических зонах.

3.1.10. При строительстве постоянных и временных дорог в районах распространения слабых грунтов (торф, переувлажненные минеральные грунты) целесообразно применение прослоек из СМ в качестве армирующих, дренирующих и защитных элементов в нижней части (основания) насыпей, параметры которых выбираются согласно положениям действующих документов. Их устройство позволяет снизить объемы земляных работ (исключение в ряде случаев необходимости удаления слабых грунтов, сокращение расхода привозных грунтов), обеспечить устойчивость основания и откосов насыпей, сократить сроки консолидации основания дорог. Устройство прослоек также исключает (уменьшает) взаимопроникновение материалов насыпи и грунта основания, улучшает условия отсыпки и уплотнения насыпи, что облегчает технологию производства работ, сокращает потери материала насыпи.

Рис. 2. Прослойки из CM в нижней части и основании насыпи постоянных (а, б) и временных (в, г, д) дорог:

1 - СМ; 2 - насыпь; 3 - слабое основание; 4 - местный грунт (торф); 5 - лежневой настил

3.1.11. При устройстве насыпей постоянных дорог для решения задачи ускорения консолидации грунтов (уменьшения сроков до устройства покрытия) применяют нетканые иглопробивные СМ толщиной более 3,5 мм (толщина под нагрузкой от веса насыпи не менее 2 мм), отвечающие требованиям по водопроницаемости. Прослойку из СМ устраивают непосредственно на слабом грунте - по всей ширине подошвы насыпи с запасом не менее 1,0 м в каждую сторону (рис. 2, а). Полотна СМ укладывают с перекрытием в, назначаемым с учетом осадки насыпи (в = 0,15+0,2S, м), рассчитанной в соответствии с действующими нормативными документами. Ориентировочные значения осадок S (м) для насыпей высотой 2 - 3 м, возводимых на болотах глубиной до 8 м приведены в табл. 3.1.

Подобное решение рекомендуется применять, если коэффициент фильтрации песка нижней части насыпи менее 1 м/сут. Расчетную степень консолидации основания, по достижении которой допустимо устройство покрытия, можно в этом случае снизить до 0,95 от требуемой нормами для дорог не выше III категории.

Таблица 3.1

3.1.12. Обеспечение устойчивости основания и откосов постоянных дорог достигается путем увеличения жесткости нижней части насыпи. В этом случае должна быть обеспечена равнопрочность устраиваемой прослойки из СМ в поперечном направлении (п. 3.3.4). СМ укладывают в один или в два слоя, объединяя их в обойму (рис. 2, б). Устойчивость откосов оценивают по методике п. 3.2.7.

3.1.13. Конструкции по рис. 2, а, б применяют на дорогах II - V категорий на болотах I, II типов, а для дорог I категории с асфальтобетонным покрытием на болотах I типа. Минимальную высоту насыпи назначают из условий снегозаносимости, возвышения низа дорожной одежды над уровнем поверхностных вод и исключения упругих колебаний от проходящего транспорта.

Нижняя часть насыпи постоянных дорог может быть возведена при применении СМ из местных грунтов в следующих случаях:

на дорогах III - V категории на болотах I, II типов. Местный грунт связный с К_w£1,2 (К_w - коэффициент переувлажнения, отношение фактической влажности к оптимальной). СМ укладывают на поверхность местного грунта (аналогично рис. 2, г);

на дорогах IV-V категорий на болотах I, II типов. Местный грунт связный с К_w>1,2 или торф сильноразложившийся влажностью до 400 - 500%. Местный грунт заключают в замкнутую обойму (см. рис. 2, б).

Толщину верхней части насыпи назначают в этих случаях расчетом исходя из исключения упругих колебаний от проходящего транспорта, но не менее 1,0 м для дорог с асфальтобетонным и 1,2 м с цементобетонным покрытием. Толщину нижней части насыпи назначают из условия возвышения низа дорожной одежды над уровнем поверхностных вод или поверхности слабого основания с учетом осадки насыпи.

3.1.14. При устройстве временных автомобильных дорог, подъездов, обеспечении проезда на период строительства в сложных грунтово-гидрологических условиях СМ укладывают непосредственно на основание (рис. 2, в), в нижней части насыпи (см. рис. 2, г) или на лежневой настил, фашинную выстилку (рис. 2, д). При этом:

насыпь по рис. 2, в устраивают на болотах I типа глубиной до 4 м, сложенных плотным торфом, на минеральных грунтах повышенной влажности, если толщина насыпи по условию обеспечения проезда (п. 3.1.15) превышает осадку насыпи за период эксплуатации не менее чем на 0,2 м (на подтопляемых участках - не менее чем на глубину поверхностных вод +0,2 м). При возможности подтопления целесообразно отгибать край СМ на откос с анкеровкой его в теле насыпи;

насыпь на рис. 2, г устраивают на глубоких болотах I типа, сложенных торфом малой и средней влажности, на болотах II типа и в перечисленных выше случаях, когда условие превышения толщины насыпи над осадкой за период эксплуатации не соблюдается. Нижняя часть насыпи может быть отсыпана из местного торфяного грунта с обязательным его уплотнением;

насыпь толщиной 0,6 - 0,7 м по рис. 2, д устраивают на болотах II - III типов, сложенных сильносжимаемым слаборазложившимся торфом и на болотах сплавинного типа.

Минимальную толщину насыпей (см. рис. 2, в, г) по условию обеспечения проезда (h_п) назначают по расчету или ориентировочно по табл. 3.2.

Таблица 3.2

Примечание. Общая продолжительность периодов эксплуатации дороги с названной интенсивностью до одного года; меньшие значения толщин принимают для насыпей из песчано-гравийных смесей оптимального состава, большие - для насыпей из мелких непылеватых песков.

3.1.15. Параметры конструкций по пп. 3.1.13 и 3.1.14 принимаются согласно рекомендаций ¹ и настоящих Указаний.

¹ Методические рекомендации по применению нетканых синтетических материалов при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах. Союздорнии, М., 1981.

3.2. Методика расчета

3.2.1. Расчет дорожных конструкций с армирующими и защитными прослойками из CM в верхней части (активная зона земляного полотна, нижние конструктивные слои дорожной одежды, обочины) проводят в два этапа. На первом этапе рассчитывают конструкцию без прослоек. При этом:

дорожную одежду проезжей части дороги рассчитывают в соответствии с Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа BCН 46-83 Минтрансстроя СССР. М.: Транспорт, 1985, с учетом п. 3.1.9 Указаний;

конструкции укрепления обочин рассчитывают по Техническим указаниям по укреплению обочин автомобильных дорог BCН 39-79 Минавтодора РСФСР. М.: Транспорт, 1980.

На втором этапе после назначения вида материалов, количества и толщин слоев проводят корректировку (уменьшение) толщин, соответствующую усилению конструкции и результате применения СМ (пп. 3.2.2 - 3.2.5 Указаний). При этом:

оценивают по пп. 3.2.2 и 3.2.3 соответствие применяемого СМ требованиям по деформативности;

выполняют расчеты по п. 3.2.3 (защитные прослойки) и по п. 3.2.4 (армирующие прослойки - перерасчет толщин слоев);

оценивают по п. 3.2.5 соответствие прочности СМ действующим в конструкции напряжениям.

При уменьшении толщин слоев проводят также повторный расчет дорожной одежды, по сопротивлению сдвигу в грунтах, слабосвязных материалах и сопротивлению растяжению при изгибе монолитных слоев в соответствии с ВСН 46-83, причем при расчете дорожной одежды по сопротивлению сдвигу (п. 3.36 и 3.42 ВСН 46-83) величину активных напряжений сдвига в грунте, расположенном непосредственно под армирующей или защитной прослойкой из СМ (грунт земляного полотна, песок подстилающего слоя), уменьшают в 1,2 раза. Предварительно проводят расчет дренирующего слоя с СМ из условия осушения по п. 5.2, если СМ выполняют функцию дренирования.

3.2.2. Корректировку толщин и количества слоев дорожной одежды, проводят по п. 3.2.4, если СМ выполняют функции армирующих прослоек при условии, что Е_см не менее 350 Н/см и удовлетворяется неравенство

,                                              (3.1)

где 0,01 - коэффициент приведения размерностей; f - коэффициент, зависящий от методики определения Е_см (f = 2 - для методики приложения 1А, f = 1 - для методики приложения 1Б и других методик, предусматривающих проведение испытаний в условиях сложного напряженного состояния); Е_см - условный модуль упругости СМ, принимаемый по результатам испытаний или приложению 5, Н/см; d - толщина синтетического материала, см; Е₀ - модуль упругости на поверхности лежащих под СМ грунтовых слоев (см. п. 3.2.4), МПа.

3.2.3. Если 150£Е_см<350 Н/см и прослойку из СМ укладывают на контакте «крупнофракционный материал (щебень, гравий) - грунт», модуль упругости на поверхности грунта без расчета повышают в 1,2 раза. Корректировку толщин в этом случае не выполняют, а конечный эффект от применения СМ выражают в увеличении межремонтных сроков службы (п. 7.6).

3.2.4. Корректировку толщин проводят следующим образом:

приводят к двухслойной назначенную согласно ВСН 46-83 конструкцию дорожной одежды (рис. 3, а), границей между слоями которой является прослойка СМ (рис. 3, б). Верхний слой имеет параметры (обозначения по рис. 3):

;                                           (3.2)

.

Рис. 3. Схемы к расчету по п. 3.2

Рис. 4. Номограмма к расчету по п. 3.2

Нижний слой имеет модуль упругости Е₀, равный модулю упругости на поверхности лежащих под СМ грунтовых слоев. Значение Е₀ находят по номограмме (рис. 4). При укладке СМ непосредственно на поверхность земляного полотна Е₀ равен модулю упругости грунта земляного полотна;

определяют общий модуль упругости на поверхности покрытия дорожной одежды: Е^а_общ = Е_общ/a₁₍₂₎ где a₁₍₂₎ - коэффициент усиления, принимаемый по табл. 3 приложения 2 при известных значениях Е_ср, Н, Е_см, Е₀, D (D = 37 см);

уменьшают толщину одного из слоев дорожной одежды до соблюдения условия Е^а_общ = Е_тр, так как Е^а_общ > Е_общ ³ Е_тр. Для этого исходя из нового значения модуля упругости на поверхности покрытия Е^а_общ последовательно сверху вниз с использованием номограммы (см. рис. 4) определяют значения модулей упругости на поверхности каждого слоя дорожной одежды вплоть до слоя, толщину которого предполагается уменьшить. По той же номограмме находят его условную толщину h^¢_i при найденном новом (увеличенном) значении модуля упругости на поверхности этого слоя и скорректированное значение этой толщины h_i^a из выражения

.                                                       (3.3)

Последовательность расчета показана в приложении 3А.

3.2.5. Проверку прочности прослойки СМ проводят во всех случаях (независимо от величины Е_см и выполняемых СМ функций) на действие строительных и эксплуатационных нагрузок в соответствии с критерием

,                      (3.4)

где s_а, R_расч - соответственно напряжения, возникающие в СМ от действия колесной нагрузки, и расчетное значение прочности СМ, МПа; 0,01 - коэффициент приведения размерностей; 1,9 - коэффициент, зависящий от соотношения коэффициентов Пуассона грунта m₀ и СМ m_см (принято m₀ = m_см = 0,3); Р - удельное давление от колеса расчетного автомобиля, МПа;, Е₀ - см. п. 3.2.2;  - безразмерный параметр (табл. 2 приложения 2); К_р - коэффициент, определяемый из выражения К_p = Кn/m при значении К по п. 2.2.4; n = 0,7 для полиамидных и полиэфирных, n = 0,4 для полипропиленовых СМ (вводится, если СМ выполняют функции армирующей прослойки); m = 1,2 (вводится при укладке СМ на контакте крупнофракционный материал-грунт); R_p - прочность СМ по результатам испытаний (приложение 1А, Б), Н/см, d - толщина прослоек СМ.

При проверке прочности на действие строительных нагрузок принимают К = 1, а параметры Н_а и Е^а_ср (см. сноску к табл. 2 приложения 2) - равными параметрам отсыпаемого непосредственно на СМ слоя.

3.2.6. Расчет насыпей на слабом основании с прослойкой из СМ на контакте «насыпь - слабое основание» выполняют в соответствии с действующими нормативными документами, руководствуясь также дополнительными положениями:

при расчете дорожных одежд - расчетное значение относительной влажности слабого грунта основания может быть уменьшено на 5 - 10 %;

расчетную степень консолидации основания назначают с учетом п. 3.1.11;

при применении СМ для обеспечения устойчивости основания и откосов (п. 3.1.12) расчет устойчивости откосов проводят с учетом армирующего действия СМ (пп. 3.2.7, 3.2.8, 4.2) и оценивают соответствие механических характеристик СМ условиям его применения (пп. 3.2.9, 3.2.10).

3.2.7. Коэффициент запаса устойчивости откосов насыпи с прослойкой СМ на слабом основании насыпи рассчитывают по формуле

,                            (3.5)

где s_pi - предельное значение растягивающих напряжений для грунта (п. 4.2.3); n, d - количество и толщина прослоек СМ; R_дл - длительная прочность СМ (п. 3.2.8); Pi = g_iF_iB - вес каждого из блоков, на которые разбивается откос над поверхностью скольжения; F_i, В, g_i, L_i - соответственно площадь, толщина, удельный вес грунта блоков и длина поверхности скольжения в их пределах; b_i - угол наклона поверхности скольжения в пределах i-го блока.

Если прослойки СМ расположены также в теле насыпи, расчет выполняют по п. 4.2 Указаний, заменяя s_p на R_дл для прослойки, расположенной в основании насыпи.

3.2.8. Значения длительной прочности СМ R_дл (по п. 3.2.7) назначают по результатам испытаний (см. приложение 1В). При использовании данных приложения 5 за R_дл принимают: для нетканых иглопробивных CM - 1,2s_д, для остальных - s_д. Для СМ, не пошедших в таблицу приложения 5, можно ориентировочно принимать:

для тканых материалов, жестких сеток из полиамидного, полиэфирного сырья R_дл = 0,7/R_р/d, полипропиленового R_дл = 0,4/R_р/d;

дли нетканых иглопробивных СМ из полиамидного, полиэфирного сырья R_дл = 0,5/R_р/d, полипропиленового R_дл = 0,2/R_р/d, R_р - предел прочности СМ, определяемый по приложению 1А.

В любом случае величина R_дл не должна превышать значения КR_р/d (см. п. 2.2.4).

3.2.9. Приближенную оценку соответствия механических характеристик СМ, отвечающих требованиям табл. 2.2, условиям применения для нетканых иглопробивных и других сильно деформируемых материалов (e₀³30 %) выполняют в соответствии с выражением

,                                       (3.6)

где f - см. п. 3.2.2, m₁, H - соответственно заложение откоса и высота насыпи, S - осадка насыпи, определяемая по действующим нормативным документам; e₀ - общее относительное удлинение СМ при разрыве (назначается после испытаний по методике приложения 1А или по паспортным данным).

В случае применения жестких СМ с e₀<30% для армирования основании (п. 3.1.12) такую оценку выполняют исходя из условий восприятия ими всего усилия, соответствующего растягивающим напряжениям s_х в нижней части насыпи

,                                          (3.7)

где H - высота насыпи; g, j - удельный вес и угол внутреннего трения грунта насыпи; остальные обозначения по п. 3.2.8, т.е. величина s_х не должна превышать значения R_дл (R_дл - см. п. 3.2.8).

3.2.10. При укладке СМ в основание насыпи на лежневой настил (п. 3.1.14) должно быть проверено соблюдение условия

,                                                 (3.8)

где l_п - размер пустот (щелей), перекрываемых СМ, см; Р - давление песчаной засыпки на прослойку, МПа.

3.3. Особенности технологии производства работ

3.3.1. При устройстве прослоек из СМ в применяемые технологии дополнительно вводятся операции:

подготовка подстилающего прослойку грунта;

транспортировка, распределение по участку рулонов СМ, их укладка и при необходимости соединение;

Отсыпка на СМ материала вышележащего слоя, его распределение и уплощение.

Общая технологическая схема устройства прослоек из СМ приведена на рис. 5.

3.3.2. Подготовка подстилающего СМ грунта состоит в профилировании его поверхности и уплотнении. Коэффициент уплотнения грунта должен соответствовать нормативным требованиям, поверхность не должна иметь колеи, ям и других неровностей глубиной более 5 см.

Рис. 5. Общая технологическая схема устройства прослоек из СМ:

а - продольная укладка СМ; б - поперечная укладка СМ, 1 - 9 - рулоны (полотна) СМ; 10 - установка для соединения СМ, 11 - бульдозер; 11 - автомобиль-самосвал

Рис. 6. Способы укладки CM (а, б) и отсыпка на поверхность СМ материала, лежащего выше слоя (в):

1 - рулоны СМ; 2 - уложенные полотна СМ; 3 - зона перекрытия, 4 - анкеры, 5 - место соединения полотен

При устройстве прослойки из CM в основании насыпи, сложенном слабыми грунтами, подготовка может не выполняться, если отсутствует опасность повреждения СМ. При наличии глубокой колеи или ям их засыпают грунтом, планируют автогрейдером или бульдозером. Кустарник, деревья вырубают и спиливают на одном уровне с поверхностью. В этом случае корчевка пней может не проводиться. Если в момент производства работ на участке имеются поверхностные воды, то отсыпают защитный слой из местного грунта толщиной 20 - 30 см, но не менее чем на глубину подтопления.

3.3.3. Рулоны CM транспортируют к месту производства работ непосредственно перед укладкой и распределяют по длине участка работ через расстояние, соответствующее длине полотна в рулоне.

3.3.4. Укладку полотен выполняют, как правило, вдоль земляного полотна путем раскатки рулонов вручную звеном из трех дорожных рабочих. После раскатки первых метров краевую часть (по ширине) полотна прижимают к грунту двумя-тремя анкерами (стержни диаметром 3 - 5 мм) длиной 15 - 20 см с отогнутым верхним и заостренным нижним концами. При дальнейшей раскатке производят периодическое разравнивание полотна с небольшим продольным его натяжением и креплением к грунту анкерами (или другим способом) через 10 - 15 м (через 1,5 - 2,0 м при устройстве прослойки из CM на слабом основании). Крепление выполняют во избежание смещения полотна при действии ветровой нагрузки, укладке вышележащего слоя, а также для сохранения небольшого предварительного натяжения СМ. Полотна укладывают с перекрытием не менее 0,15 м (рис. 6, а) и при необходимости дополнительно соединяют. При устройстве прослойки из СМ в основании насыпи, сложенном слабыми грунтами, величину перекрытия назначают в соответствии с п. 3.1.11, но не менее 0,3 м.

Укладку полотен в поперечном направлении выполняют, если необходимо обеспечить равнопрочность полотна по ширине насыпи (устройство прослойки с целью обеспечения устойчивости слабого основания и откосов насыпи) и невозможно обеспечить надежное соединение отдельных полотен. Величина перекрытия полотен в этом случае должна быть не менее 0,2 - 0,3 м; полотна крепят к грунту анкерами, устанавливаемыми на ширине перекрытия через 1,5 - 2,0 м.

В тяжелых грунтовых условиях возможна также укладка СМ по принципу, указанному на рис. 6, б (п. 3.3.5).

Производительность работ по укладке полотен может быть определена исходя из следующих данных: скорость раскатывания рулонов при их ширине 1,5 - 2,0 м составляет 1500 - 2000 м³/ч; потери времени на выравнивание и анкеровку полотен составляют в среднем 0,18 - 0,20 ч на одно полотно при его длине 80 - 100 м. В зависимости от условий выполнения работ, ширины полотна СМ в рулоне производительность колеблется от 1000 (грунты повышенной влажности, ширина полотна 1,5 - 2,0 м) до 10000 м²/смену (ширина полотна 4,5 м, продольная укладка).

Рис. 7. Схема установки для соединения полотен СМ тепловым способом:

1 - колеса тележки; 2 - оси тележки; 3 - ручка тележки; 4, 11, 12 - соответственно ось колеса и шарнирный блок опоры; 5 - подвижная опора; 6 - направляющий конус; 7 - CM; 8 - газовый баллон; 9 - хомут; 10 - каркас, 13 - газовая горелка

3.3.5. Соединение отдельных полотен СМ выполняют одним из технологически возможных способов (тепловое соединение, сшивание, склеивание и т.д.), которые наиболее приемлемы для данного вида синтетического материала и окружающих условий. Для обеспечения прочного соединения краевые зоны полотна в этих случаях перекрываются на 0,1 м. При соединении тепловым способом может быть применена установка ¹, схема которой приведена на рис. 7.

¹ А. с. № 927524 (СССР).

При производстве работ в сложных грунтово-гидрологических условиях (например, наличие грунтов повышенной влажности) для облегчения выполнения работ, улучшения их качества целесообразно соединение полотен частично или полностью выполнять за пределами участка строительства (на производственной базе строительной организации, предприятия-изготовителя). В этом случае выполняют укладку полотен увеличенной ширины. Раскатывают одно полотно поверх другого с соединением по краю одним из названных способов, а также иглопробиванием (в условиях предприятия-изготовителя), с последующим свертыванием в рулон, транспортировкой и раскладкой полученного блока полотен на месте производства работ (см. рис. 6, б).

3.3.6. Отсыпку на СМ материала вышележащего слоя необходимо вести с таким расчетом, чтобы СМ находился под действием дневного света не более 5 ч. Перед отсыпкой грунта проверяют качество усложненной прослойки путем визуального осмотра и фиксации сплошности, величины перекрытия, качества стыковки полотен. Также оценивают визуально качество самого СМ. По результатам осмотра составляют акт на скрытые работы, где приводят результаты осмотра, данные о поставщике и характеристики СМ, указанные в паспорте на партию СМ или на этикетках рулонов, а также данные, полученные при приемке СМ (прежде всего массу 1 м² и толщину). В случае несоответствия фактических данных приведенным в паспорте, на этикетке или общим требованиям (п. 2.2 Указаний) производство работ следует приостановить и провести контрольные испытания образцов СМ (п. 2.3 Указаний).

Отсыпку материала на СМ ведут по способу «от себя» без заезда занятых на строительстве машин на открытое полотно. Толщина отсыпаемого слоя в плотном теле должна быть не менее 15 см, а при устройстве прослойки из СМ на слабом основании - не менее 20 см при разовом пропуске транспорта и не менее величин, указанных в табл. 3.2 при регулярном проезде автомобилей. Разравнивание отсыпаемого непосредственно на СМ материала ведут бульдозером с последовательной срезкой и надвижкой его не менее чем за три прохода (рис. 6, в).

3.3.7. При устройстве прослойки на слабом основании уплотнение отсыпанного слоя ведут средствами, выбранными с учетом несущей способности основания. Уплотнение начинают легкими катками и выполняют от середины к краям насыпи. Последующие операции выполняют без изменения.

При планировании производства работ следует руководствоваться положениями Технологических карт по устройству дорожных одежд и земляного полотна с применением рулонных синтетических текстильных материалов (Гидродорнии. М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1981), Технологической карты на возведение земляного полотна с прослойкой в основании насыпи из синтетических нетканых материалов (ВПТИТрансстрой, М.: Минтрансстрой СССР, 1985).

4. ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ

4.1. Конструктивные решения

4.1.1. Рулонные синтетические материалы применяют как для укрепления откосов земляного полотна (повышение местной устойчивости), так и для усиления грунтового массива (повышение общей устойчивости откосов).

4.1.2. При укреплении откосов СМ служит временным или постоянным элементом, выполняющим в первую очередь функции защиты и играющим роль: покрытия на откосе, замедляющего или предотвращающего его эрозию под действием воды и ветра; арматуры, повышающей устойчивость грунтов поверхностной зоны откоса; фильтра, предотвращающего вынос частиц грунтовыми водами. В первых двух случаях применимы сплошные или мелкосетчатые СМ (сетки), в третьем - сплошные дренирующие СМ обычно нетканого типа, отвечающие требованиям раздела 2.2 настоящих Указаний. Как правило, СМ используют в комбинации с другими типами, укрепления - биологическими, несущими, защитными и изолирующими.

4.1.3. CM применяют в сочетании с биологическими типами конструкций укрепления в виде посева трав различными способами (механизированный посев по предварительно нанесенному на откосы растительному грунту слоем 10 см с содержанием гумуса не менее 2%, гидропосев с мульчированием).

СМ укладывают непосредственно на поверхность откоса под растительный грунт (рис. 8, а) или с гидропосевом трав на его поверхность для создания более плотного травяного покрова, выравнивания влажностного режима. СМ укладывают на поверхность растительного грунта с засевом трав или с гидропосевом трав непосредственно на поверхность откоса под СМ в районах с неблагоприятными для развития травяного покрова климатическими условиями или при наличии интенсивного размыва грунта для защиты семян от вымывания, создания более благоприятного температурно-влажностного режима, защиты откоса от эрозии только на период формирования травяного покрова (CM - временный элемент, рис. 8, б). Если в последнем случае СМ должен служить в качестве постоянного элемента, над ним устраивают замыкающий слой из грунтовой засыпки толщиной не менее 5 см. В сочетании с верхним замыкающим слоем из засеянного травами растительного или дренирующего грунта толщиной 10 - 30 см нетканые СМ целесообразно использовать в выемках, сложенных глинистыми грунтами повышенной влажности, при выклинивающихся водоносных грунтах. Цель применения СМ, помимо защиты откосов от размыва поверхностными водами, - предотвращение выноса грунта и образования сплывов. СМ укладывают на поверхность откоса с выводом в траншейный дренаж (рис. 8, в).

Рис. 8. Укрепление откосов земляного полотна СМ в комбинации с биологическими типами укрепления:

1 - СМ; 2 - растительный грунт; 3 - замыкающий грунтовым слой; 4 - насыпной грунт; 5 - переувлажненный грунт; 6 - траншейный дренаж; 7 - закрепление СМ у бровки откоса; 8 - грунт ПГС и др.; 9 - укрепление обочины

Рис. 9. Укрепление откосов земляного полотна СМ в комбинации с решетчатыми конструкциями (а), бетонными плитами (б) и укрепление армированием поверхностной зоны (в):

1 - СМ; 2 - решетка; 3 - заполнение решетки; 4 - упор; 5 - бетонная плита; 6 - защитный слой

СМ, применяемый как постоянный элемент, закрепляют на обочине (рис. 8, г). Целесообразно одновременно с откосами укреплять и обочины (рис. 8, д).

4.1.4. СМ применяют в сочетании с несущими решетчатыми сборными конструкциями укрепления с заполнением ячеек решетки щебнем 40 - 70 мм, камнем 50 - 100 мм, а также защитными изолирующими решетчатыми сборными облегченными конструкциями укрепления с заполнением ячеек решетки растительным грунтом с посевом трав, морозостойким неусадочным грунтом, торфо-песчаной, гравийно-песчаной смесями. В этом случае СМ укладывают непосредственно на поверхность откоса под решетку (рис, 9, а) в качестве фильтра. Такое решение применяют в сложных грунтовых условиях при водонеустойчивых легкоразмываемых грунтах неподтопляемых откосов, наличии выклинивающихся водоносных горизонтов в мокрых выемках, а также при защите подтопляемых откосов. Края СМ закрепляют на обочине, а при подтопляемых откосах - дополнительно и у их подошвы с заглублением под упор.

4.1.5. CM применяют в сочетании с несущими бетонными или железобетонными, монолитными или сборными конструкциями укрепления конусов и откосов периодически подтопляемых насыпей. Они заменяют и конструкции укрепления частично или полностью обратные фильтры из других материалов. Перед укладкой СМ на откосе, сложенном связными легкоразмываемыми грунтами, следует создавать защитный слой толщиной 10 см из средне- или крупнозернистого песка. Для облегчения технологии производства работ над СМ рекомендуется устраивать монтажный песчаный слой толщиной 5 см.

СМ в зависимости от его вида; гидрологических условий подтопления, грунтовых условий, вида применяемых бетонных конструкций укрепления укладывают в один, два слоя или в один слой с дополнительным слоем над швами плит.

Рис. 10. Применение CM для повышения общей устойчивости откосов (а, б) и расчетная схема (в): 1 - СМ

Нетканые иглопробивные СМ толщиной 3 - 4 мм, как правило, укладывают в случае укрепления откоса: сборными плитами, омоноличиваемыми по контуру - в один сплошной слой с дополнительным слоем шириной 0,5 м под швами; монолитным бетонным покрытием - в один сплошной слой; сборными плитами с открытыми швами - в два сплошных слоя. У бровки земляного полотна СМ закрепляют отсыпкой на него грунта, щебня, песчано-гравийной смеси, у подошвы - заглублением под упор (рис. 9, б).