Разрушение откосов земляного полотна

РАЗРУШЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ПОКРЫТИЙ ДОРОГ

276. Земляное полотно разрушают на участках, не имеющих объездов, как например: на высоких насыпях и дамбах, проходящих по болотистым местам, в глубоких выемках, на подходах к искусственным со­оружениям, на перекрестках дорог, на участках дорог, проходящих в ущельях и по крутым косогорам. Разру­шение земляного полотна производится путем устрой­ства в нем воронок и рвов, а также путем его сброса.

277. Воронки и рвы в земляном полотне устраиваются взрывом одного или нескольких зарядов. Вес зарядов с учетом различных дорожных покрытий определяется по формуле (31) при показателе действия взрыва n=2,0÷3,0. Количество зарядов определяется необходимым объемом разрушений и условиями производства работ по выделке зарядных устройств.

Воронки на дорогах должны иметь диаметр не менее 5-6 м. При расчете зарядов для их устройства на доро­гах с твердым покрытием (бетонное, гравийное и др.) величина К в формуле (31) принимается по табл. 23 для грунта земляного полотна и умножается на поправочный коэффициент, зависящий от отношения толщины покрытия г к линии наименьшего сопротивления h и от показателя действия взрыва п (табл. 30).

Рис. 180.Подрывание земляного полотна дороги шириной до 8,0 м:

1 — заряд; 2 — контур ожидаемой воронки

Значения поправочного коэффициента

278. При ширине земляного полотна до 8,0 м воронка в нем может быть образована взрывом одного заряда, расположенного по оси дороги (рис. 180). При ширине полотна более 8,0 м разрушение его производится взрывом двух или большего количе­ства зарядов (рис. 181).

Расстояния между зарядами принимаются такими, чтобы после их взрыва между воронками оставались перемычки шириной не более 1,5 м. Расстояниям от центров зарядов до поверхности откосов насыпи дол­жны быть больше линии наименьшего сопротивле­ния h.

Рис. 181. Подрывание земляного полотна дороги шириной более 8 м:

1 — заряды; 2 — контуры ожидаемых воронок

Рис. 182.Расположение зарядов для подрывания участ­ка дорожной насыпи:

1 — заряды; 2 — контуры ожидаемых воронок; 3 — трещины в твердом покрытии

Для разрушения участка насыпи, в зависимости от ее ширины, заряды располагаются в один ряд по оси дороги или в два ряда по обочинам. Расстояния между зарядами в рядах принимаются равными трем — четырем радиусам воронки. При таких расстояниях образу­ются перемычки между воронками (рис. 182), что соз­дает дополнительные трудности для восстановления дви­жения по разрушенному участку.

Разрушение перекрестка дорог без прекращения дви­жения по нему во время выполнения подготовительных работ производится взрывом двух или четырех зарядов, расположенных в углах пересечения.

279. Закладка зарядов в земляное полотно при от­сутствии интенсивного движения по дороге может быть произведена с отрывкой колодцев (шурфов) непосред­ственно в проезжей части (см. рис. 180). Если заблаго­временная отрывка колодцев в проезжей части дороги невозможна, то для закладки зарядов с обочин или с откосов насыпей (рис. 183) отрываются наклонные или го­ризонтальные галереи (штольни).

Рис. 183. Закладка зарядов для подрывания земляного полотна дороги в горизонтальные галереи:

1 — заряды; 2 — контуры ожидаемых воронок; 3 — забивка; 4 — крепление галерей

Рис. 184.Закладка зарядов для подрывания земляного полотна дороги в наклонные скважины:

1 — заряды; 2 — контур ожидаемого рва; 3 — бурильная машина; 4 — сква­жина

С целью ускорения работ по закладке зарядов вме­сто колодцев и галерей при помощи бурильных машин устраиваются вертикальные или наклонные скважины (рис. 184).

Для пробивания покрытий дорог и образования сква­жин в грунте земляного полотна могут применяться кумулятивные заряды. После взрыва этих зарядов производится расчистка пробоин в покрытии и углубле­ние скважин в грунте до нужных размеров (при помо­щи бурильных машин или вручную).

280. В целях удобства и безопасности работ при за­благовременной закладке зарядов в земляное полотно взрывание их целесообразно производить б ее кап­сюльным способом (ст. 63 и 174).

Взрывные сети, пред­назначаемые для одно­временного взрывания нескольких заблаговре­менно заложенных за­рядов, могут быть уло­жены в металлических трубах. Когда забла­говременная укладка взрывных сетей в тру­бах является затрудни­тельной, для взрывания зарядов применяют на­ружные сети, проклады­ваемые по поверхности покрытия непосред­ственно перед произ­водством взрыва.

Рис. 185.Установка кумулятивных зарядов в приямки:

а — заряда КЗ-2; б — заряда КЗУ; 1 — заряд; 2 — приямок

281. При отсутствии времени на устройство скважин для закладки зарядов в земляное по­лотно дороги взрывами кумулятивных зарядов КЗ-2 или КЗУ производится раз­рушение дорожного покрытия.

Кумулятивные заряды располагаются в приямках, от­рытых на обочинах дороги (рис. 185). Для повышения эффективности разрушения приямки отрываются против поперечных швов между плитами покрытия.

Для разрушения покрытий дорог шириной до 8 м кумулятивные заряды располагаются по обе стороны проезжей части друг против друга (рис. 186).

При ширине покрытий более 8 м кумулятивные за­ряды КЗ-2 взрываются с обеих сторон проезжей части дороги в две очереди. Приямки для размещения зарядов второй очереди отрываются в зонах разрушения, образования взрывами зарядов первой очереди (рис. 187).

Рис. 186. Разрушение кумулятивными зарядами покрытия дорог шириной до 8 м:

1 — заряды КЗ-2 в приямках; 2 — границы ожидаемых зон разрушения

Рис. 187. Разрушение кумулятивными зарядами покрытия дорог шириной более 8 м:

1 — заряды КЗ-2 в приямках (взрываются первыми); 2 — границы ожидаемых зон разрушения от взрыва первой пары за­рядов; 3 — заряды КЗ-2 в приямках (взрываются вторыми); 4 — границы ожидаемых зон разрушения от взрыва второй пары зарядов

Размеры зон разрушения покрытий, образуемых взрывами кумулятивных зарядов, приведены в табл. 31.

Размеры зон разрушения дорожных покрытий взрывами кумулятивных зарядов

Ремонт земляного полотна и водоотводных сооружений

Ремонт земляного полотна направлен на обеспечение сохранности геометрической формы его элементов, поддержание в работоспособном состоянии водоприемных, дренажных и водоотводных сооружений, обочин, полосы отвода. Работы, как правило, выполняют в весенне-летне-осенний периоды в объемах, определенных проектом по результатам обследования дороги.

Бровку земляного полотна восстанавливают и укрепляют посевом трав независимо от наличия на обочине укрепления и его конструктивных особенностей. Одновременно устраняют причины, вызывающие ее разрушение.

При ремонте неукрепленных обочин профилируют и планируют их поверхность с приданием поперечного уклона до 50. 60‰. Для подсыпки обочин используют супесчаный, песчаный грунт или аналогичный тому, из которого отсыпана насыпь. Если на обочинах на период проведения ремонтных работ не предусматривается устройство слоев повышенной прочности, следует осуществить травосеяние. В этих случаях ремонтные работы необходимо проводить всроки, обеспечивающие нормальный рост трав и развитие их корневой системы. Укрепление травосеянием применяют при грунтах с показателем кислотности рН>5. Растительный грунт должен содержать необходимые компоненты питательных веществ. Бедные почвы обогащают минеральными и органическими удобрениями, руководствуясь нормами внесения удобрений (табл. 12.3.1), высева семян трав (табл. 12.3.2).

Нормы внесения удобрений

Нормы высева семян

На укрепленных обочинах заделывают разрушения покрытий и нижних слоев укрепления, усиливают конструкцию. Эти работы целесообразно совмещать с ремонтом проезжей части. Поперечный уклон обочин делают не менее 40‰. Для ремонта используют материалы, аналогичные принятым в конструкции укрепления или с лучшими свойствами.

При ремонте выполняют работы и по новому укреплению обочин, которое должно учитывать грунтовые и климатические условия, интенсивность и состав транспортных средств. Предпочтение следует отдавать местным материалам и отходам промышленности.

Для снижения расхода строительных материалов и повышения срока службы укрепления в конструкцию вводят прослойки синтетических материалов тканого и нетканого типов, которые могут выполнять функции армирующего, дренирующего или гидроизоляционного слоя, а также защитной прослойки между слоями укрепления (табл. 12.3.3). Толщина полотен тканого и нетканого типов не должна превышать 2. 6 мм, ширина — не менее 0,7 м.

Ориентировочные показатели производства работ при различных вариантах укрепления обочин приведены в табл. 12.3.4. 12.3.6.

Требования к синтетическим материалам

Укрепление обочин гравийно-песчаной смесью оптимального состава с применением синтетического материала в рулонах шириной 1,5 м и массой 50 кг (измеритель — 100 м 2 укрепленных обочин при ширине укрепления 2,0 м и толщине слоя 0,15 м)

Укрепление обочин щебнем с поверхностной обработкой (измеритель — 100 м 2 укрепленных обочин при ширине укрепления 2,0 м и толщине слоя 0,15 м)

Укрепление обочин асфальтобетоном на основании из щебня фракции 70-120 мм (измеритель — 100 м 2 укрепленных обочин при ширине укрепления 2,5 м и толщине слоя 0,17 м, в том числе 0,04 м — асфальтобетонное покрытие)

При ремонте земляного полотна укрепляют откосы насыпей и выемок в местах оплывов, промоин и т.д. Такие места планируют, предварительно засыпав ямы грунтом, и укрепляют посевом многолетних трав, решетчатыми конструкциями из сборных элементов и др. При потере общей устойчивости откосы уполаживают, устраивают дренаж по специальным проектам.

При ремонте откосов используют рулонные синтетические материалы. Примерные нормы трудовых затрат на некоторые виды укрепления откосов указаны в табл. 12.3.7 и 12.3.8.

Укрепление откосов засевом травой (на 100 м 2 укрепленных откосов)

Укрепление откосов решетчатыми конструкциями из сборных

При ремонте откосов насыпей и выемок выравнивают отдельные участки, восстанавливают нарушенный травяной покров, исправляют укрепленные места. Восстановление травяного покрова на откосах осуществляют путем посева многолетних трав, предварительно покрыв места растительным грунтом и удобрениями. Восстановление разрушенных мест укрепленных откосов выполняют из материалов, использованных в укреплении.

При ремонте земляного полотна восстанавливают деформированные и разрушенные элементы поверхностного водоотвода, системы дренажей, обочины, подпорные стены и откосы, притрассовые резервы с устранением причин деформаций и разрушений.

Водоотводные и нагорные канавы прочищают на всем протяжении ремонтируемого участка, создавая требуемый поперечный профиль и продольный уклон не менее 10‰ особое внимание уделяют заиливающимся низовым участкам.

При постоянном размыве боковых канав ливневыми и талыми водами, подмыве оснований насыпей и выемок, конусов и укреплений малых искусственных сооружений дно, стены канав, выходные русла укрепляют сборными бетонными элементами, мощением, дернованием и другими способами с учетом скорости течения и объема перемещаемой воды, степени размываемости грунтов. Во всех случаях стены канав должны иметь укрепление на 10-15 см выше максимального уровня воды в период пропуска наибольших объемов.

Недостаточно эффективный водоотвод приводит к переувлажнению земляного полотна, поэтому на полосе отвода выполняют планировочные работы. Дно резерва во избежание застоя воды должно иметь поперечный уклон не менее 20‰ в сторону от насыпи и продольный уклон не менее 10‰. Если необходимо пропустить нерасчетное количество воды, делают поперечные выпуски в дополнительную водоотводную канаву, устраиваемую на границе полосы отвода. Размеры выпусков и канав зависят от местных, климатических условий.

При сильном увлажнении насыпей грунтовыми водами на границе полосы отвода следует устраивать продольные дренажные прорези открытого или закрытого типа в зависимости от грунтовых и гидрологических условий по специальным проектам на производство осушительных работ. Наряду с ремонтом открытой водоотводной системы прочищают и ремонтируют поврежденные подземные водостоки, дренажи, дренажные воронки и прорези, промывают заилившиеся дренажи с помощью гидромелиорационных машин. Если обнаружен вынос песка через дренажные трубы, необходимо перестроить приемную часть дрен, усилив щебеночный фильтр. На этих работах целесообразно использовать нетканые синтетические материалы, обеспечивающие долговременную и эффективную работу фильтров. Их следует также применять для новых продольных дренажей закрытого типа. При ремонте дренажа заменяют отдельные дрены или дрены на небольших по протяжению участках дренажа, ремонтируют устья, колодцы, заменяют на отдельных участках фильтровальную обсыпку.

На отдельных пучинистых участках частично заменяют грунт, с использованием в подстилающих слоях рулонных синтетических материалов, инъецируют растворы закрепляющих материалов, выполняют сплошную очистку дренажных устройств и водоотводных канав, на участках с малыми или затяжными продольными уклонами периодически устраивают дополнительные выпуски из боковых канав в сторону полосы отвода.

Деформация и разрушения земляного полотна.

Деформации, повреждения и разрушения земляного полотна классифицируют по пяти основным группам: I — повреждения и деформации основной площадки земляного полотна; II — повреждения откосов земляного полотна; III — повреждения и разрушения тела земляного полотна; IV — повреждения и разрушения основания земляного полотна; V — повреждения и разрушения земляного полотна, подверженного неблагоприятным природным воздействиям. Деформации земляного полотна — упругие или остаточные изменения формы или размеров земляного полотна (отдельных его частей), снижающие эксплуатационные качества железнодорожного пути. Повреждения — местные нарушения элементов земляного полотна при сохранении общей его целостности. Разрушения земляного полотна — нарушение целостности сооружения оползнями, провалами, размывом и т.п. Процессы, ведущие к появлению не предусмотренных проектом деформаций земляного полотна, иногда называют его «болезнями». Деформации основной площадки земляного полотна различают в виде балластных корыт, балластных лож и балластных мешков. Углубления в основной площадке, наполненные водой, бывают причиной возникновения пучин, просадок и сдвижек пути, выплесков и даже сплывов откосов. Скопление воды в теле земляного полотна в виде перенасыщенных водой грунтов называют водяным мешком. Балластное корыто — деформацияосновной площадки земляного полотна в глинистых грунтах в виде замкнутого углубления под шпалой, заполненного загрязненным балластом. Чаще всего эти повреждения развиваются при недостаточной толщине балластного слоя, недостаточном уплотнении грунтов основной площадки, а также в случае нарушения отводов основной площадки. Балластные корыта могут развиваться из-за переувлажнения грунтов основной площадки, загрязненности балласта, засорения водоотводов, накопления на обочинах старого загрязненного балласта после производства путевых работ и т. п. Балластное ложе— протяженное вдоль пути и замкнутое под рядом шпал углубление в основной площадке земляного полотна, достигающее глубины 1,5—2,0 м. Балластные ложа могут образоваться в случае недостаточной плотности и слабой несущей способности грунта основной площадки.Способы усиления основной площадки земляного полотна включают:
— планировку и уплотнение грунтов основной площадки;
— устройство под балластной призмой защитного слоя из дренирующих грунтов (при глинистых грунтах повышенной влажности);
— укладку на основной площадке под защитным слоем геотекстильных материалов;
-укладку теплоизоляционных материалов (пенопласты, шлаки, торф), предотвращающих деформации морозного пучения;
— отвод поверхностных и подземных вод от земляного полотна;
— укладку в отдельных случаях на основную площадку покрытия из бетонных или железобетонных плит.
Такие работы производятся на основании комплексного обследования участка пути при проведении усиленного капитального ремонта пути. Для лечения основной площадки земляного полотна применяют синтетические материалы. В районах с сезонным промерзанием грунта для тепловой изоляции применяют пенопласты, располагаемые на глубине не менее 0,4 м ниже подошвы шпал. При укладке пенопласта в составе капитальных ремонтных работ с использованием машин для глубокой очистки балласта щебень располагают на плитах пенопласта без защитного слоя. При выполнении работ со снятием путевой решетки применяют пенопласт с пределом прочности не менее 50 Н/см2 и поверх пенопласта укладывают защитный слой из песка или щебня с размером частиц 10—25 см. Для устранения расстройств пути на участках земляного полотна с деформациями основной площадки применяют покрытия из нетканого материала.

При тщательном соблюдении правил сооружения и эксплуатации стабильность земляного полотна, как правило, обеспечивается. При несоблюдении же этих правил, а также при нарушении устойчивости земной поверхности или стихийных явлениях происходят изменения формы, или так называемые деформации земляного полотна. Различают деформации и повреждения основной площадки земляного полотна, повреждения откосов, повреждения и разрушения тела и основания земляного полотна, в том числе при слабом основании или неблагоприятном воздействии природных факторов.

Деформации основной площадки земляного полотна

Деформации и повреждения основной площадки земляного полотна бывают в виде углублений на основной площадке и пучин. Углубления на основной площадке образуются из-за вдавливания балластного слоя в земляное полотно. При недостаточной толщине балластного слоя или несущей способности грунта основной площадки образуются углубления под шпалами, называемые балластными корытами (а). Если не принять своевременных мер, то балластные корыта увеличиваются, образуя балластные ложа (б), мешки (в) и гнезда (г).
Для предупреждения деформаций основной площадки насыпи отсыпают однородными грунтами с высокой несущей способностью, тщательно уплотняют их, не допускают попадания в тело земляного полотна воды, обеспечивают достаточную толщину балластного слоя до открытия движения поездов. Оздоровлять земляное полотно при наличии балластных корыт можно путем их вырезки или осушения сплошной боковой срезкой.
Пучинами называются поднятия грунта вследствие замерзания задерживающейся в нем или поступающей из нижних более теплых слоев воды. Пучины, возникающие в углублениях основной площадки земляного полотна или загрязненном балласте, называются поверхностными (верховыми), а образующиеся под основной площадкой — коренными (грунтовыми).
Поверхностные пучины можно предупреждать заменой загрязненного балласта, осушением балластных корыт и лож устройством прорезей. Коренные пучины ликвидируют понижением уровня грунтовых вод ниже глубины промерзания, устройством подкюветных дренажей, мелиорацией грунтов, а также отеплением земляного полотна укладкой противопучинных шлаковых или асбестовых подушек.
Повреждение откосов бывает в виде смывов грунта атмосферными водами, сплывов, т. е. местных смещений части грунта откоса при сохранении общей его устойчивости, оползаний, при которых происходит отслоение откосной части с захватом основной площадки. В скальных выемках бывают, кроме того, вывалы отдельных камней или обвалы массы скального грунта. Причинами таких деформаций являются недостаточное или поврежденное укрепление откосов, завышение их крутизны, недостаточная плотность грунтов насыпи. Смывы и сплывы устраняются планировкой откосов и дополнительным их укреплением, а оползания— уполаживанием откосов или сооружением контрфорсов или контрбанкетов.
Повреждения и разрушения тела и основания земляного полотна бывают в виде оползней, сдвигов (сползаний) насыпей по наклонному основанию, расползания и оседания насыпей при стабильном основании. Причинами оползней являются переувлажнение грунтов сверх допустимого предела, а также неоднородности грунтов и неблагоприятная геологическая структура склона, а причиной сдвига — недостаточная подготовка косогорного основания насыпи и отсутствие защиты от переувлажнения. Для предупреждения этих видов деформаций производится осушение земляного полотна и прилегающих откосов с помощью дренажей, а также сооружаются подпорные стены и контрбанкеты.
Повреждения и разрушения земляного полотна вследствие слабости основания бывают в виде провалов, оседания целой насыпи, выпирания грунта у подошвы насыпи или основной площадки в выемках. Провалы могут иметь место при сооружении земляного полотна на карстовых породах; для предупреждения их выполняется тщательная геологическая разведка. Последствия оседаний ликвидируются подъемкой пути на балласт. Выпирание грунта основания у подошвы насыпи ликвидируется сооружением пригружающих контрбанкетов, а выпирание основной площадки в выемках— уменьшением крутизны откосов или их террасированием.

Дата добавления: 2015-08-21 ; просмотров: 565 | Нарушение авторских прав

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог

Присыпаемая часть уширенного земляного полотна должна работать совместно с существующим как единая конструкция, что возможно лишь при благоприятном водно-тепловом режиме. Оптимальным решением является применение при уширении тех же грунтов, которые использовались при ее возведении. Если это невозможно, необходимо уширять насыпи только песчаными непылеватыми грунтами, строго соблюдая правила их расположения в теле насыпи. Хотя песчаные грунты из-за большой дальности возки обходятся в несколько раз дороже местных связных грунтов, первоначальные затраты всегда оправдываются в дальнейшем увеличением срока службы дорожных одежд и снижением расходов на эксплуатацию дороги. Поэтому стоимость реконструкции земляного полотна обычно на 30—50% выше сооружения нового из-за необходимости применения высококачественных грунтов и усложнения технологии работ.

После принятия в 1968 г. Верховным Советом СССР закона «Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных республик» существенно повысилась стоимость земляных работ в связи с ограничением, а во многих районах и полным запрещением устройства боковых резервов. В этих условиях важное значение приобретает выбор грунтов для реконструируемого земляного полотна.

Рис. 1. Схемы допустимого взаиморасположения грунтов в теле насыпей:

При насыпях высотой до 2 м, симметрично уширяемых с двух сторон, когда дорожная одежда располагается на существующем полотне, для досыпки можно применять любые грунты, поскольку теперь строительные нормы и правила предусматривают заложение откосов положе 1 : 3. При том же способе уширения, но в случае высоты насыпей более 2 м, пригодны только песчаные грунты, а на сухих участках допускают и супесчаные.

Если насыпь высотой до 2 м уширяют в одну сторону и на ушпрении располагается одна из раздельных проезжих частей дороги I категории, рекомендуется применять тот же грунт из которого сложено и существующее земляное полотно. При высоте насыпи более 2 м несимметрично уширяемую ее часть целесообразно возводить только из песчаных грунтов.

В настоящее время часто реконструкция выполняется в соответствии с требованиями для автомобильных дорог I категории. В этом случае практически устраивается новое земляное полотно на расстоянии, равном ширине разделительной полосы от существующего. Разделительной полосе придают вогнутое очертание. Воду с нее сбрасывают в пониженные места продольного профиля. Уширяемое земляное полотно_можно возводить из любых грунтов независимо от грунтов существующей насыпи.

Уширение насыпей на величину, меньшую ширины необходимой для прохода землеройной или уплотняющей машины, всегда связано со значительным осложнением производства работ. В этом случае качественного уширения не удается достигнуть, поэтому полосу уширения увеличивают по сравнению с проектной для возможности нормальной работы землеройной техники. После окончания работ грунт можно срезать и использовать на соседних участках, если это оправдывается экономически. Подобная организация земляных работ полностью себя оправдала при устройстве вторых путей железных дорог.

Если высота насыпи менее 2 м, то для повышения сцепления грунтов досыпаемого земляного полотна с существующим ограничивается, как и при косогорах крутизной от 1 : 10 до 1:5, лишь разрыхлением грунта на откосах или нарезкой на них борозд глубиной 0,2—0,25 м.

При более высоких насыпях и при косогорах крутизной до 1 : 3 на откосах нарезают уступы высотой до 0,5 м, придавая им уклон 50%о- При насыпях из песчаных грунтов уступам придают уклон в сторону осп дороги. При глинистых грунтах уступы нарезают с уклоном, обращенным к полевой части дороги. На схеме, приведенной на рис. IV.9, уступы не показаны ввиду малого масштаба. По тем же соображениям искажена и крутизна откосов насыпей.

В симметрично уширяемых выемках глубиной более 2 м и особенно более 6 м для повышения устойчивости откосов целесообразно вместо боковых канав устраивать укрепленные лотки треугольного или округленного сечения. Такие лотки имеют ряд преимуществ: повышается безопасность движения; уменыпается высота откосов, что неизбежно при боковых канавах, глубина которых всегда превышает 0,5 м; снижается объем земляных работ; меньше вероятность размыва, чем при кювете трапецеидального сечения; улучшаются условия снегоочистки; быстрее восстанавливается летний водно-тепловой режим земляного полотна.

Расходы, связанные с укреплением лотка, окупаются в течение 3—5 лет в зависимости от стоимости применяемых материалов.

При уширении насыпей и засыпке боковых канав должна быть достигнута степень уплотнения грунта не меньшая, чем у существующего земляного полотна.

Нужно стремиться к достижению коэффициента уплотнения грунта досыпаемой насыпн Ко=1,03—1,05. Только при этом условии предупреждается образование просадок в местах уширения насыпей или засыпки водоотводных устройств. Чем выше степень плотности грунтов, тем более однородно земляное полотно. С повышением плотности грунтов снижается коэффициент вариации. Затраты же энергии на уплотнение, связанные с повышением коэффициента Ко до указанного выше значения, увеличиваются в 1,6—1,8 раза, что в денежном выражении составляет менее 10% от стоимости уширяемого полотна. Дополнительные расходы, вызванные повышением степени уплотнения, окупаются снижением фактической стоимости содержания автомобильных дорог в первые же 2 года и максимум 3 года.

На полосе, подлежащей уширению, в том числе и с откосов выемок и насыпей, бульдозером срезают растительный грунт. С откосов боковых канав или канав-резервов его снимают авто-грейдером. Грунт перемещают к границам полосы отвода, обваловывают и оформляют актом с участием представителей сельскохозяйственных организаций.

ооковые канавы и резервы, особенно во II дорожно-климатической зоне, на старых дорогах, как правило, бывают заросшими болотной растительностью и влаголюбивым кустарником. Его нужно удалить кусторезом или бульдозером летом или в начале сухой осени. В другое время года в резервах застаивается дождевая вода, глубина которой в равнинной местности составляет не менее 0,2 0,3 м.

Рис. 2. Возможные схемы симметричного уширения выемок с отводом поверхностной воды:
а — кюветом трапецеидального сечения;, б — лотком треугольного сечения; 1 — тщательно уплотненный грунт; 2 — срезанный грунт

Со стороны уширения с откосов выемки или насыпи также снимают растительный грунт бульдозером. На откосах глубоких выемок или высоких насыпей его срезают скребком ЦНИИС Минтрасстроя СССР, ковшом экскаватора-драглайна или экскаватором с телескопической стрелой.

Водоотводные канавы послойно засыпают таким же грунтом, какой из них был удален при постройке, с тщательным уплотнением. В нижней части канав грунт уплотняют машинами, предназначенными для труднодоступных мест, в частности вибро-трамбующей машиной ВТМ-1 массой 5 т, производительностью 50—60 м3/ч или ВТМ-2 массой 2 т с частотой 1200 — 1500 ударов в минуту. Эти подвесные машины работают с краном, получая электроэнергию от передвижной электростанции. Поэтому стоимость их эксплуатации довольно высока. Грунт, уложенный в верхнюю часть канав и канав-резервов, уплотняют катками на пневматических шинах со свободной подвеской.

Минтрансстрой СССР выпускает уплотняющую машину вибромолот с шириной захвата 0,8 мне навешиваемым сзади бульдозера типа Д-535 частотноударным рабочим органом. На отвале бульдозера монтируют планировочную плиту, предназначенную для разравнивания грунта. Вибромолот хорошо уплотняет суглинистые, супесчаные и песчаные грунты при стоимости работ в 1,5—2 раза меньшей, чем стоимость уплотнения прицепным катком. При скорости движения уплотняющей машины 380 м/ч можно уплотнить слой грунта толщиной 0,35 м до коэффициента уплотнения Ко — 0,95. При увеличении скорости до 450—550 м/ч толщина уплотняемого слоя снижается до h = 0,3 м. Уменьшение скорости и толщины уплотняемого слоя позволяет увеличить достигаемую плотность грунта. Например, при скорости и=300 м/ч и толщине слоя h = 0,25 м значение коэффициента уплотнения Ко составляет 0,98.

Так как величина напряжений на глубине 0,25 м составляет 1,7—2 кгс/см2, вибромолотом можно уплотнять грунт и в дренажных траншеях.

Земляное полотно уширяют только по окончании послойной засыпки еодоотводных устройств с равномерным уплотнением до коэффициента уплотнения, фиксируемого актом на скрытые работы. Если высота насыпи менее 2 м, то предварительно бульдозером с навесным рыхлителем разрыхляют грунт на откосах до глубины 0,2—0,25 м. Поскольку на старых дорогах заложение откосов обычно составляет 1 : 1,5, грунт, подвозимый скреперами, землевозными тележками или автомобилями-самосвалами, разгружают у подошвы откосов и разравнивают бульдозером, придавая слоям поперечный уклон в полевую сторону не менее 50%о (при связных грунтах) и 20—30%0 (при песчаных грунтах). Для уширения насыпей следует принимать грунты, имеющие коэффициент фильтрации больший, чем грунт земляного полотна.

На откосах насыпей высотой более 2 м по мере их досыпки нарезают уступы бульдозером с поворотным отвалом. Вначале нарезают нижний уступ, затем расположенный выше, рыхлый грунт перемещают на готовый нижний уступ, распределяя его равномерным слоем и завершая уплотнение до отсыпки следующего слоя.

Этим повышается производительность работ не менее чем на 20—30%.

Одной из важнейших технологических операций является уплотнение грунтов на уступах. При уширении высоких насыпей грунты рекомендуется уплотнять самоходными виброударными грунто-уплотняющими машинами с выносным рабочим органом. При отсутствии вибромолота грунт уширяемой части насыпи уплотняют сменным оборудованием, предназначенным для уплотнения грунтов в стесненных условиях. Навесное оборудование монтируют на базовые машины с гидравлическим приводом.

Толщина слоя, уплотняемого гидропневмоударными рабочими органами, достигает 0,7—0,8 м при частоте ударов 80—-110 в минуту и относительном коэффициенте уплотнения грунта в зависимости от его свойств и естественной влажности Ко — 1. При этом производительность составляет 420 м3/смену.

Преимущество навесного оборудования заключается еще и в том, что им можно уплотнять различные по свойствам грунты, в том числе и крупнообломочные. Это оборудование пригодно также для уплотнения дна дренажных траншей, что снижает процесс суффозии и тем самым приводит к увеличению срока их службы.

При отсутствии навесного оборудования уплотнение ведут челночным движением катка. По соображениям техники безопасности гусеницы трактора или колеса тягача не должны проходить ближе 0,7 м от края уплотняемого слоя.

При глинистых грунтах, особенно пучинистых, верхнюю часть насыпей на высоту, равную половине глубины промерзания, но не менее чем на 0,6—0,7 м от низа дорожной одежды, отсыпают из песчаных грунтов, либо грунт обрабатывают малыми дозами минеральных вяжущих материалов (до 3% по массе) на толщину 0,15 м.

В связи со значительными трудностями отвода земли для разработки грунтовых карьеров часто приходится возводить и уширять насыпи с использованием привозных грунтов, непригодных для сельского хозяйства, в том числе мергелей, аргиллитов, алевролитов, глинистых сланцев, а также использовать отходы промышленности (пустые породы терриконов, различные золы гидроудаления, карьерные отвалы горнорудной промышленности и т. д.). Многие из этих материалов легко выветриваются, а при увлажнении размягчаются, резко снижая сопротивление сдвигу.

Хорошая уплотняемость крупнообломочных пород и получение прочного земляного полотна обеспечиваются содержанием от 30 до 50% фракций размером мельче 2 мм и до 15% обломков крупнее 350 мм. При уплотнении влажность мелкозернистой фракции в составе крупнообломочной породы должна соответствовать тугопластичной консистенции (влажность по массе 15—20%).

При уплотнении в летнее сухое время требуется предварительное увлажнение крупнообломочных грунтов из расчета указанной выше влажности мелкозернистой фракции. При производстве работ в дождливое время года крупнообломочные грунты после отсыпки каждого слоя нужно немедленно уплотнять, чтобы избежать переувлажнения.

В верхнюю часть насыпей толщиной до 1 м, считая от низа дорожной одежды, допускаются лишь обломки горной породы размером до 250 мм. Содержание мелких фракций, заполняющих пустоты, не должно превышать 30%- При меньшем содержании мелких фракций влажность при укатке увеличивают до 1,3 оптимальной.

Для уплотнения скальных и крупнообломочных грунтов с мелким заполнителем в порах наиболее целесообразны вибрационные, трамбующие и вибротрамбующие машины. Критерием достижения требуемой плотности служит величина осадки в 9—10% от первоначальной высоты насыпанного слоя. На откосах осадка увеличивается до 10—12%.

При использовании для отсыпки и уширения земляного полотна зол уноса и золошлаков гидроудаления теплоэлектростанций следует учитывать, что золы в отвалах очень неоднородны.

Толщина отсыпаемых слоев при уплотнении катками на пневматических шинах или виброкатками не должна превышать 20—25 см в рыхлом состоянии.

оптимальной, требуется поливать из расчета нормы, установленной по методу стандартного уплотнения. Только при этом условии можно достигнуть максимальной плотности и исключить пылеобразованне в процессе работы катков.

Толщина слоя должна быть такой же, как и в случае возведения верхней части насыпей из песчаных грунтов. Если в золошлаковых смесях содержится более 25% фракций крупнее 10 мм, нужно добавлять 15—30% местного связного грунта с перемешиванием дорожной фрезой. Требуемое количество добавки грунта определяют методом пробного уплотнения. Вместо зол могут применяться и горелые породы терриконов, материалы отвалов различных карьеров, особенно горных пород, формовочные пески и другие отходы промышленности.

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог