Расклинцовка щебня

Расклинцовка щебня входит в состав обязательных работ при строительстве дорог, взлетных полос, площадок терминалов с высокими нагрузками от движения транспорта, железнодорожных насыпей и фундаментов массивных сооружений. Расклинцовкой называют процесс уплотнения подушки из нескольких щебеночных слоев с использованием разных фракций материала.

При укладке слоев дорожного полотна и иных сооружений, на которые воздействуют динамические нагрузки, направленные сверху вниз и продольно (движение транспорта, торможение, эффект весовой волны при ходе поезда и пробеге самолета), логично выстраивается структура пирога от наиболее крупных до мелких фракций заполнителя.

Чем крупнее фрагменты в массе засыпки, тем больше пространства между ними остается даже при трамбовке. Это впоследствии оборачивается волнами на покрытии, смещением бетонных плит, колейностью, проседанием фундаментов сооружений. Именно расклинцовка щебеночной подушки позволяет избавиться от нежелательных эффектов.

Принципиальное решение расклинцовки:

• слои щебня укладываются по очереди от крупной фракции к более мелким;
• каждый слой уплотняется отдельно, таким образом создается эффект заполнения более мелкими зернами просветов между более крупными;
• применять метод стоит не только в проектном строительстве и на ответственных объектах, но и на щеьеночных дорогах, по которым ездит транспорт на дачные поселки, чтобы не дать образоваться колеям и волнам;
• для расклинцовки применяют твердые щебни из гранита, чтобы при уплотнении зерна не разрушались.

Расклинцовка под бетоном не дает подушке образовать полости, которые быстро заполняются водой и потом разрушают плиты и фундаменты. Метод принят как технологически обоснованный, его применение описано в регламентах и стандартах. Самый упоминаемый свод правил в этой части относится к автодорогам — это СП 78.13330.2012. В других видах строительства требования могут быть описаны в СП на фундаменты (основания) и подбетонную подготовку.

В проектном строительстве важна экономическая составляющая, поэтому расчет количества щебня на дорожное полотно делается с учетом расклинцовки, то есть, после уплотнения до требований стандартов. Есть прямая зависимость расхода более мелкой фракции от размеров зерна крупной фракции в основании подушки.

Основа из фракции 40 - 70 мм расклинивается щебнем 5 - 20 мм в количестве примерно 15 кубометров на 1000 кв.м. Если основа состоит из фракции 70 - 120 мм, то потребуется примерно 10 кубометров фракции 5 - 20 мм на 1000 квадратных метров. Чем больше разброс размеров в заполняющем, расклинивающем материале, тем лучше — зерна разного размера будут плотнее перекрывать пустоты. Верхний, завершающий слой расклинцовки можно сформировать из твердого щебеночного отсева с размером фракции примерно в 5 мм. Если сверху насыпать и утрамбовать песок, то даже проселочная насыпная дорога не потребует укладки бетонных плит. На железной дороге работают свои, отраслевые нормы по расклинцовке.

Виды щебня для расклинцовки регламентированы стандартами:

• ГОСТ 8267-93 описывает требования к щебню из плотных пород, в том числе гранита;
• щебеночные и гравийные материалы горного происхождения по ГОСТ 32703-2014;
• ГОСТ 3344-83 описывает щебнги шлакового происхождения;
• ГОСТ 25607-94 распространяется на смеси щебенгочно-песчаные с добавлением гравия.

Очень важный параметр при выборе материала — лещадность щебня, отражающая форму зерен и содержание камней с игольчатыми и пластинчатыми формами. От этого соотношения зависит способность материала заполнять пустоты, поэтому для автодорог общего пользования и промышленных объектов показатель не должен превышать 25 - 35 %. Для частного строительства достаточно лещадности в пределах 35 - 45 %, если показатель будет выше, уплотнение окажется менее качественным.

Требования по прочности и прочим характеристикам укладываются в ГОСТ 8267-93:

• прочность с маркой не менее М800, в основном слое есть рекомендации поднять прочность до М1000;
• морозостойкость рассчитывают по СП и ТУ для климатического района, но объективно показатель должен быть не менее 300 циклов;
• для качественного расклинивания лучше подбирать материал не пористый, не растрескавшийся, не впитывающий воду, то есть высокой плотности.

Гравий как правило не применяют, так как его структура неоднородна, часть зерен еще на этапе трамбовки разрушается. Дорожная подушка и насыпи подвергаются динамическим нагрузкам, поэтому высокая истираемость гравия для решения таких задач не подходит.

Работы начинают с подготовки котлована, выравнивания дна, при необходимости укладки геотекстиля. Под первый слой крупного щебня укладывают и трамбуют примерно 20 см песка.

Первый слой щебня составляет фракция 40 - 70 или 70 - 120 мм. Укладка производится равномерно с последующей трамбовкой. Второй и иногда третий слой состоит из камня меньшей фракции (20 - 40, 10 - 20мм), который обязательно укатывается, при возможности тяжелыми виброкатками. Чем выше расположен слой, тем меньше фракция материала.

На следующем этапе уже укатанный материал покрывают слоем самой мелкой фракции (5 мм) и трамбуют укаткой до тех пор, пока перед катком в движении не перестанет возникать волна. Это говорит о качественном уплотнении и должной усадке слоев. В процессе трамбовки слои стоит проливать водой, чтобы снизить нагрев камней при укатке. Они испытывают значительную нагрузку и трение, температура поднимается, что может сказаться на прочности зерна. Последний, самый мелкий слой прокатывают тяжелыми машинами не менее трех раз, если есть возможность уплотнить полотно виброкатками, ее реализуют.

При расклинцовке под фундамент с катками может возникнуть сложность, поэтому в таких случаях применяют вибротрамбовки. Технология для строительства ВПП и железных дорог имеет свои особенности, там требования могут оказаться жестче. Контроль качества проводится методом динамического зондирования с помощью планомера.

Если речь идет о частном строительстве, то пренебрегать правилами расклинцовки не нужно — вы можете не следовать всем требованиям ГОСТ и СП, но информация из этих документов даст много полезного для понимания сути задачи.

Обратите особое внимание на минимум прочности материала (М1000) и морозостойкость, необходимость укладки как минимум трех слоев щебня и засыпки гранитным отсевом. При соблюдении основных условий даже дорога без асфальтобетонного покрытия окажется достаточно надежной и долговечной для движения грузовиков и ассенизационных машин к дачному поселку. В течение долгого времени не будет колейности, провалов и сезонного размывания полотна.