Отсыпка откосов земляного полотна

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог

Реконструкция дорог всегда бывает связана с выполнением земляных работ. Земляное полотно уширяют; при устранении необоснованной извилистости приходится строить новое полотно на спрямлениях и вести присыпку на участках небольших смещений оси дороги. При исправлении продольного профиля досыпают насыпи и углубляют выемки.

Земляные работы при реконструкции дорог имеют ряд особенностей, затрудняющих их выполнение и организацию: непостоянство объема работ по протяжению дороги, необходимость обеспечения надлежащего сопряжения вновь отсыпанного грунта со старым уплотнившимся земляным полотном и отсыпки тонких слоев на откосах, сложность уплотнения присыпаемого грунта и т. д. Грунт для реконструируемой дороги, как правило, доставляют автомобилями из грунтовых карьеров, поскольку вблизи от существующей дороги редко оказывается возможным разместить новые резервы.

Проектировщик, намечающий исправление трассы дороги, имея в виду отмеченные трудности производства земляных работ, должен все время стремиться предусматривать такое проложение новой трассы, чтобы, в максимальной степени используя существующую дорогу, не осложнять работу строителей необходимостью выполнения сравнительно тонких присыпок с двух сторон земляного полотна.

В местах, где отсутствует необходимость изменения трассы и продольного профиля и требуется выполнить только уширение земляного полотна и дорожной одежды, возможно несколько решений. Выбор наилучшего из них зависит не столько от удобства земляных работ, сколько от принятой конструкции дорожной одежды и намеченного способа ее уширения, поскольку последнее особенно трудоемко. Во всех случаях присыпаемая часть земляного полотна не должна ухудшить водно-тепловой режим существующей части.

Возможны следующие способы уширения насыпей и выемок:

1. Двустороннее уширение, при котором ось реконструируемой дороги совмещают с осыо существующей дороги. При этом приходится .засыпать с двух сторон боковые канавы или резервы, досыпать откосы насыпей или срезать закрепленные дерном откосы выемок. Единственное достоинство этого способа заключается в том, что дорожная одежда остается на прочном, уплотненном движением основании. Метод наиболее приемлем при малых высотах насыпей.

Рис. 1. Схема уширения земляного полотна:
а — двустороннее симметричное; б — одностороннее; 1 — присыпной грунт; 2 — новое покрытие; 3 — существующее покрытие; 4 — ось дороги; 5 — ось старой дороги; 6 — ось уширенной дороги

2. Одностороннее уширенне, при котором ось реконструируемой дороги смещают в сторону от оси существующей дороги. Недостаток этого способа состоит в том, что новая часть дорожной одежды частично располагается на свежеотсыпанном грунте, которому трудно придать такую же степень уплотнения, как у старого земляного полотна. Ось двускатной проезжей части смещается, что увеличивает количество потребных материалов для покрытия. Однако уширение земляного полотна в этом случае легче осуществить и выполнить качественно в связи с тем, что земляные работы сосредоточены с одной стороны дороги и приходится выполнять в одном месте их большие объемы. Иногда для обеспечения возможности качественного выполнения строительных работ величину уширения земляного полотна увеличивают по сравнению с расчетной до необходимой для возможности работы дорожными машинами — автогрейдером и катками. Это позволяет устроить надежную срезку ступеней на откосах и хорошо уплотнить отсыпаемый грунт.

3. На косогорных участках ось дороги во всех случаях, когда это не вызывает чрезмерно больших объемов работ, целесообразно смещать к откосу, чтобы земляное полотно уширялось за счет выемки. Хотя срезка косогора связана с выполнением больших земляных работ, получаемое земляное полотно более устойчиво. Уширение земляного полотна за счет насыпной части бывает затруднительно из-за сложности обеспечения связи новой присыпной части с существующей насыпью, а во многих случаях и с необходимостью постройки подпорных стенок.

Возможность срезки откоса должна обосновываться проверкой устойчивости подрезаемого откоса против оползания. В некоторых случаях может оказаться целесообразным разделение на косогор-ном участке проезжих частей по направлениям движения с расположением их в разных уровнях по склону холма. При этом существующая дорога используется для движения в одном направлении, а для встречного движения выше или ниже по склону строится новая дорога. При проектировании таких участков должны быть соблюдены требования к плавности сопряжения трасс обоих участков, чтобы положение оси раздельных участков являлось закономерным продолжением смежных участков объединенной дороги.

В литературе высказывается мнение о целесообразности устройства в некоторых случаях раздельного земляного полотна и на автомобильных дорогах II и даже III категории, особенно на заболоченных участках в районах избыточного увлажнения. Доводы в пользу этого решения в основном вытекают из соображений организации строительных работ — возможность их выполнения без перерыва движения по дороге, большего удобства выполнения земляных работ и обеспечения должного качества земляного полотна и т. д.

Выбранный способ уширения земляного полотна неизбежно требует и аналогичного способа уширения проезжей части. Поэтому вопрос необходимо решать комплексно, устанавливая наиболее выгодный метод уширения земляного полотна путем технпко-эконо-мического сравнения вариантов, учитывающего затраты на переустройство как земляного полотна, так и проезжей части.

При любом способе уширения земляного полотна должно быть достигнуто хорошее сопряжение присыпаемого грунта со слежавшимся грунтом насыпи, обеспечивающее совместную работу старой и новой частей полотна. Отсутствие связи между ними может приводить к оползанию новой части земляного полотна под влиянием проникающей воды и динамического воздействия проезжающих автомобилей. Процессы естественного уплотнения присыпанного грунта могут вызывать потерю ровности покрытий.

Особым случаем является уширение земляного полотна при реконструкции дороги с двумя полосами движения в автомобильную магистраль. Существующая дорога становится одной из проезжих частей для одностороннего движения, а на месте обочины и боковой канавы устраивается разделительная полоса. Необходимость придания проезжей части односкатного поперечного уклона требует значительной досыпки грунта на место устройства разделительной полосы. Необходимы тщательная засыпка и уплотнение грунта при заделке канавы, чтобы в ней не могли образовываться застои просачивающейся воды.

При уширении земляного полотна должны предусматриваться меры к благоустройству полосы отвода. Устраивавшиеся раньше около дороги глубокие канавы и резервы опасны для современного движения в случае выезда автомобиля с дороги с высокой скоростью. При наличии избытка грунта при уширении выемок глубокие резервы полезно заделывать. Вместо глубоких канав целесообразно устраивать лотки с пологими откосами. Деревья, расположенные ближе 4,5—5,0 м от кромки проезжей части, очень опасны для движения. Поэтому аллейные насаждения на обочинах, несмотря на то, что они вошли в местный ландшафт, при перестройке дорог следует уничтожать, заменяя декоративными посадками на полосе отвода. По возможности необходимо предусматривать лучшее согласование земляного полотна дороги с элементами прилегающего рельефа, округляя, в частности, бровки выемок и подошвы откосов насыпей.

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог

Сооружение земляного полотна в сложных условиях (стр. 9 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

В соответствии с СНиП II-7-81 в качестве защитного мероприятия рекомендуется предусматривать устройство между основной площадкой и нагорным откосом или склоном улавливающей углубленной траншеи, габариты которой следует определять с учетом возможного приема обрушающихся при землетрясении масс грунта. При соответствующем технико-экономическом обосновании можно устраивать также улавливающие стены и другие защитные сооружения. При проектировании БАМ на косогорных участках уширение улавливающих траншей предусматривалось в контуре будущего второго пути.

Разрушение при землетрясениях искусственных сооружений предс­тав­ляет наиболее серьезную угрозу, так как для их восстановления требуются большие затраты средств и времени.

Особенностью строительства мостов и тоннелей является необходимость возведения их преимущественно в особых инженерно-геоло­гических условиях. В частности большие мосты рекомендуется располагать вне зон тектонических разломов, на участках речных долин с устойчивыми склонами. Арочные мосты допускается применять только при наличии скального основания. Рекомендуется в сейсмических районах применять мосты преимущественно балочной системы с разрезными и неразрезными пролетными строениями.

Требования к сейсмостойкости подпорных стен, прокладке водопропускных труб под насыпями, проектированию верхнего строения пути изложены в нормах СНиП 32-01-95 [8], 2.05.03-84, СП 32-104-98 [11].

4.4. Возведение прислоненных насыпей

При строительстве земляного полотна на косогорах наиболее приемлемой по условиям строительства конструкцией является раскрытая выемка или полувыемка. Однако при наличии скального грунта в сейсмическом районе после рыхления грунта взрывами возникает серьезная опасность возможных обвалов и обрушений склонов, высота которых нередко достигает 20…30 м и более. В этих случаях целесообразна присыпка насыпи к нетронутому скальному косогору – так называемая прислоненная насыпь. Вынесение трассы линии на прислоненную насыпь обеспечивает сохранность нагорного откоса косогора.

Чаще всего такая конструкция земляного полотна проектируется на прижимах, т. е. на крутых скальных косогорах, у подножия которых протекают реки. Часто реки на участках прижимов не имеют террас и подмывают крутые скальные берега. В период паводков на таких реках наблюдается подъем уровня воды на 6…12 м и более (например, на реках Хани, Олекма, Нюкжа и других на БАМе). В связи с этим возникают проблемы защиты откосов насыпей от разрушительного воздействия паводковых вод и ледохода.

На БАМе для предохранения от размыва откосов прислоненных насыпей успешно применена уширенная защитная призма из несортированной горной массы (рис. 4.1). Такую призму отсыпали под углом естественного откоса, но с пересыпкой по ширине с расчетом на последующее уположение откоса под действием ледохода и паводковых вод и образование на поверхности откоса самоотмостки из крупного камня.

Сооружение прислоненной насыпи включает комплекс, состоящий из нескольких технологических процессов: отсыпки подводной части тела насыпи, ее надводной части, упорной бермы, защитной призмы, траверс и бун; срезки части противоположного берега для компенсации живого сечения реки, уменьшенного при отсыпке насыпи.

Рис. 4.1. Поперечный профиль прислоненной насыпи на размываемом основании: 1 – прислоненная насыпь; 2 – защитная призма из камня (берма); 3 – упорная призма (рисберма); 4 – камнеулавливающая траншея

Нижнюю часть насыпей, подверженных постоянному подтоплению, а также насыпей, отсыпаемых в воду, сооружают из скального грунта, а при огромных скоростях потока – из крупных и среднезернистых песков. Лучшим камнем для наброски считается рваный камень не размягчаемой водой породы с отношением наименьшего размера к наибольшему порядка 3/4.

Сооружение насыпи начинают с устройства пионерного проезда по всей ширине насыпи или в виде берменной отсыпки (дамбы) из скальных грунтов расчетной крупности до уровня на 0,5 м выше меженного горизонта. Грунт отсыпают в воду с головы при помощи самосвалов и бульдозера. На разгрузку грунта самосвалы разворачиваются на насыпи. Разгруженный грунт сталкивается в воду бульдозером.

Вышележащую часть насыпи отсыпают по схеме к карьеру, причем с отметки горизонта высоких вод, любым пригодным для этого грунтом, с тщательным уплотнением каждого слоя грунтоуплотняющей машиной.

После выведения насыпи на отметку дна путевой улавливающей траншеи врезают траншею в косогор экскаватором с верхней площадки насыпи.

Речной откос до наступления паводка защищают от размыва. Каменную наброску выполняют в два слоя экскаватором с оборудованием драглайна или грейфера с верхней стоянки. Камень выгружают авто­самосвалами вблизи бровки насыпи на основную площадку. Нижний слой устраивают из мелкого камня, верхний (на глубину двух максимальных диаметров камня) – из крупного камня. При необходимости гашения скорости потока, устраивают траверсы.

Насыпи на курумах. Курумы (каменные «реки») – беспорядочно нагроможденные на косогоре каменные глыбы, подстилаемые продуктами разложения расположенных выше по косогору россыпей, обвалов и обнажений (дресвой, мелкоземом и т. п.). По своему состоянию курумы могут быть действующими, замирающими и установившимися.

Характерными признаками действующих курумов являются следы скатывания и передвижения отдельных камней и участки в виде свежих сколов. Поверхность таких курумов не задернована, а пустоты между глыбами не заполнены. В замирающих курумах щели в каменно-глыбо­вых материалах частично заполнены мелким щебнем, дресвой, песком; поверхность их частично задернована и залесена. Такие курумы обычно располагаются на логах с уклоном 12…25°. У установившихся курумов признаков подвижек не наблюдается. Поверхность их задернована, пустоты между глыбами заполнены мелкообломочным материалом.

Насыпи на крутых косогорах удерживают от сползания вниз по склону поддерживающими сооружениями, а в местах расположения курумов приходится предусматривать дополнительные защитные сооружения с верховой стороны. Необходимость устройства защитных сооружений возникает в связи с возможностью подвижек курума особенно в периоды таяния снегов, дождей, когда могут снижаться прочностные свойства (сопротивления сдвигу) грунта в основании курума.

На участках действующих курумов сооружение выемок не допускается вследствие возможных больших затрат на противодеформационные мероприятия и малой их эффективности. При сооружении насыпи курум под ее основанием разбирают и насыпь отсыпают на прочное основание, со стороны нагорного откоса устраивают подпорную стену.

В случае замирающих курумов в конструкции насыпей, отсыпаемых прямо на поверхность курума, могут предусматриваться уширение насыпи не менее 1 м в нагорную сторону для размещения материала досыпки при подъемке пути на проектный уровень после подвижки курума, а также устройство улавливающих или подпорно-улавливающих стен. Выемки устраивают с закюветными полками с нагорной стороны и при необходимости также с подпорными или подпорно-улавливающими стенами.

Технологическая схема сооружения насыпи на участке действующего курума показана на рис. 4.2.

Работы начинают с рыхления каменных глыб в зоне будущего сооружения (с некоторым запасом по ширине). Эта операция может быть произведена взрывами зарядов, закладываемых в пустоты между отдельными глыбами, или взрывами шпуровых зарядов при большой мощности курума.

Рис. 4.2. Технологическая схема сооружения насыпи на куруме: а – очистка основания от мелкозема; б – отсыпка насыпи; 1 – каменные глыбы и обломки; 2 – мелкозем; 3 – насыпь; 4 – подпорно-улавливающая стена; 5 – поддерживающее сооружение

Основание до коренных пород очищают от взорванной породы и мелкозема бульдозерами или экскаваторами в отвал с низовой стороны. Затем устраивают поддерживающее сооружение, отсыпают насыпь грунтом заданной кондиции с соответствующим уплотнением машинами ударного воздействия (виброкатками), либо решетчатыми катками. Сразу вслед за этим сооружают подпорную или улавливающую стену.

Контрольные вопросы и задания

1. Укажите основные факторы, осложняющие производство строи­тель­но-монтажных работ в районах с высокой сейсмичностью.

2. Как определяется степень сейсмичности района строительства?

3. Расскажите кратко о целях и принципах: а) сейсмического районирования; б) сейсмического микрорайонирования.

4. Поясните, как устанавливается расчетный уровень: а) сейсмичности строительной площадки; б) сейсмостойкости сооружений; в) сейсмостойкости транспортных зданий.

5. Какие антисейсмические мероприятия должны предусматриваться при проектировании и возведении нижнего строения железнодорожного пути в сейсмических районах?

6. Ответьте кратко: а) в каких случаях проектируют прислоненные насыпи; б) какие особенности имеет прислоненная насыпь в сейсмическом районе; в) как возводятся прислоненные насыпи на прижимах горных рек.

7. Перечислите мероприятия, которые необходимо проводить для предохранения речных откосов прислоненных насыпей, сооружаемых на прижимах рек.

8. Укажите основные отличительные признаки курумов, охарактеризуйте условия, при которых возможно использование курумов в качестве основания земляного полотна.

9. Какие особенности имеют конструкции дорожных насыпей, сооружаемых на курумах?

10. В какой последовательности следует производить работы при возведении насыпи на действующем куруме?

5. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

5.1. Свойства вечномерзлых грунтов

Общая характеристика вечномерзлых грунтов (ВМГ). Большую часть территории Российской Федерации (почти всю Северную зону) занимают ВМГ. Вечномерзлыми называют грунты, имеющие отрицательную или нулевую температуру, содержащие в своем составе лед и находящиеся в мерзлом состоянии в течение многих лет (свыше трех лет).

ВМГ имеют сплошное или островное распространение. В направлении с юга на север отмечается увеличение мощности слоя ВМГ, которое достигает в районах Крайнего Севера нескольких сотен метров. В южных районах распространено островное залегание ВМГ с толщиной слоя 20…50 м. Дальше на север наблюдается кружевное залегание ВМГ. Здесь много таликов, т. е. площадок, где слой ВМГ отсутствует. В высоких широтах наблюдается сплошное залегание ВМГ с толщиной слоя обычно более 100 м. В этих районах талики по всей глубине залегания ВМГ встречаются лишь под большими реками и озерами.

Устройство земляного полотна автомобильной дороги

Определение

земляное полотно – один из самых основных конструктивных слоев дорожной одежды от которого, в значительной степени, зависит долговечность, как вышележащих слоев, так и всей конструкции в целом. Это искусственно возведенное сооружение из грунтов различной плотности, прочности и происхождения.

Основное назначение

выравнивание профиля земной поверхности с целью экономии нерудных материалов и придания будущей автомобильной дороге заданных горизонтальных и вертикальных уклонов.

Основные два типа конструкций земляного полотна – насыпь, которая устраивается в тех случаях, когда поверхность будущей трассы необходимо поднять относительно уровня земной поверхности (низины, болота, овраги и прочее)

выемка, устраиваемая на возвышенностях (холмы, горы, косогоры и др.), когда лишний грунт земляного полотна необходимо «срезать».

Высота насыпи и глубина выемки зависит от категорийности автомобильной дороги.

Основные строительные машины, используемые при устройстве земляного полотна – бульдозер, грейдер, скрепер и экскаватор.

Выбор в пользу той, или иной техники зависит от:

— длины захватки и дальности перемещения грунта;

— грунтово-гидрологических условий места проведения работ;

— высоты/глубины будущей насыпи/выемки.

Особенности возведения земляного полотна на косогорах:

​1. Очень большое количество объемов работ (нарезка уступов, разработка въездов).

2. Снижение производительности работ.

3. Неравномерный износ рабочих органов и ходовой части дорожных машин.

​Если соотношение воображаемого прилежащего катета к противолежащему составляет 1 к 5 (1:5) и положе, то используется автогрейдер. При откосе 1:2,5 до 1:5 насыпь возводят бульдозерами. На особенно крутых косогорах возведение земляного полотна производят комбинированным способом: сначала бульдозером, затем экскаватором.

Особенности возведения земляного полотна в горных условиях:

1. Наличие буровзрывных работ.

2. Отсутствие подъездных и смежных.

3. Резкая смена погодных условий.

4. Необходимость устройства защитных сооружений от камнепадов и оползневых процессов.

Сооружение земполотна в скальных породах грунта производят в 3 стадии:

— строительство рабочего проезда (предусматривает проезд трактора) с использованием минимум двух бульдозеров. Во время устройства возводят подпорные стенки из подручных каменных материалов.;

— возведение земляного полотна в соответствии с проектом.

​Толщина слоя составляет около 30-40 см, максимальный размер камня не более 25 см. На первом этапе уплотнение производится решетчатыми катками, заканчивается — на пневматических шинах. шинах.

Раздел 1. Ремонт земляного полотна и водоотвода

Раздел 1. Ремонт земляного полотна и водоотвода

Таблица ЭСНиЕРр-01-01-001
Устройство песчаного подстилающего слоя на обочинах

01. Планировка земляного полотна вручную и уплотнение виброплитой.

02. Распределение песка с помощью щебнераспределителя.

03. Планировка песка автогрейдером.

04. Окончательная планировка песка вручную и уплотнение виброплитой.

Измеритель: 100 подстилающего слоя

Устройство песчаного подстилающего слоя на обочинах навесным щебнераспределителем на базе универсального фронтального погрузчика:

01-01-001-1 грунт земляного полотна I группы

01-01-001-2 грунт земляного полотна II группы

Наименование элемента затрат

Норма расхода ресурсов

Рабочий 2 разряда

Рабочий 3 разряда

Рабочий 4 разряда

Затраты труда машинистов

МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ

Погрузчики одноковшовые универсальные фронтальные пневмоколесные 7 т

Автогрейдеры легкого типа 66,2 кВт (90 л.с.)

Навесной распределитель щебня для отсыпки обочин 2

Виброплита с двигателем внутреннего сгорания

Песок природный для строительных работ средний

Оплата труда рабочих-строителей

Оплата труда машинистов

Всего, прямые затраты

Таблица ЭСНиЕРр-01-01-002
Укрепление обочин

01. Отсыпка и разравнивание материалов.

02. Профилирование и укатка щебня основной фракции (1, 2).

03. Разравнивание щебня расклинивающей фракции (1, 2).

04. Уплотнение обочины.

05. Полив водой при уплотнении (1, 2).

Измеритель: 1000

Укрепление обочин щебнем методом расклинки:

01-01-002-1 толщина слоя 20 см

01-01-002-2 на 1 см изменения толщины слоя добавлять или исключать по 01-002-1

Укрепление обочин асфальтогранулятом:

01-01-002-3 толщина слоя 12 см

Наименование элемента затрат

Норма расхода ресурсов

Рабочий 3 разряда

Затраты труда машинистов

МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ

Погрузчики одноковшовые универсальные фронтальные пневмоколесные до 4 т

Погрузчики одноковшовые универсальные фронтальные пневмоколесные 7 т

Автогрейдеры среднего типа 99 кВт (135 л.с.)

Катки самоходные вибрационные двухвальцовые с гладкими вальцами комбинированного действия массой 16 т

Катки дорожные самоходные вибрационные комбинированные до 12 т

Машины дорожные комбинированные, мощностью менее 210 л.с.

Отсыпщики обочин навесные с дизельным двигателем, производительность до 300 т/час

Автомобиль-самосвал, грузоподъемность до 15 т

Щебень из природного камня для строительных работ марка 1000, фракция 10-20 мм

Щебень из природного камня для строительных работ марка 1000, фракция 40-70 мм

Оплата труда рабочих-строителей

Оплата труда машинистов

Всего, прямые затраты

Таблица ЭСНиЕРр-01-01-003
Укрепление земляного полотна и водоотводных канав посевом многолетних трав

01. Прием растительного грунта (1).

02. Перемещение растительного грунта на откос экскаватором (1, 2).

03. Планировка грунта экскаватором (1).

04. Планировка грунта вручную (2).

05. Посев трав вручную с внесением удобрений и прикаткой легкими ручными катками (1).

06. Загрузка агрегатов водой, семенами и удобрениями (3, 5).

07. Гидропосев трав (3, 5).

08. Подъезд от места загрузки до места работы и обратно (3, 4).

09. Перестановка машин.

Измеритель: 1000

01-01-003-1 Укрепление земляного полотна и водоотводных канав посевом многолетних трав вручную с отсыпкой растительного грунта слоем 10 см

01-01-003-2 Отсыпка растительного грунта на откос экскаватором с планировкой вручную

01-01-003-3 Укрепление откосов посевом многолетних трав прицепной гидросеялкой при расстоянии доставки от места загрузки 10 км

01-01-003-4 на каждые 5 км расстояния доставки добавлять или исключать по 01-003-3

01-01-003-5 Укрепление откосов посевом многолетних трав гидросеялкой на базе автомобиля