Возведение земляного полотна на поверхности болот

 

Возведение земляного полотна на поверхности болота I типа (болота, до дна заполненные торфом устойчивой консистенции) глубиной до 4,0 м возможно для автомобильных дорог IV,V технических категорий при соблюдении следующих усло­вий, направленных на повышение устойчивости насыпи. К та­ким мерам можно отнести: осушение болота; укладка грунта в тело насыпи на конструктивную прослойку из нетканого син­тетического материала (НСМ); метод предварительной (опе­режающей) консолидации; метод временной пригрузки. В се­верных районах страны можно использовать метод промораживания бо­лотной массы с сохранением мерзлоты в летний период. Слабые болотные грунты можно использовать в качестве основания, что резко снижает объёмы земляных работ. Чаще болотные грунты (торф) удаляются. Выторфовывание (удаление торфа) на болотах I и II типов производится: механическим способом, взрывным, гидромеханическим. Выторфовывание механическим способом можно производить с использованием бульдозеров или экскаваторов. При выторфовывании взрывным способом производится полное или частичное удаление торфа, рыхление торфа, устройство торфоприемников, канав, выравнивание минерального дна или устройство упорных канав при уклоне болота для предотвращения скольжения насыпи. С целью уменьшения объёмов работ по выторфовыванию, уменьшения транспортных расходов по транспортировке грунта на болотах I и II типов (болота, заполненные слабым торфом неустойчивой консистенции) и глубиной до 3,0 м устраивают прорези-траншеи, которые впоследствии заполняют песком. При большой глубине применяют конструкцию с вертикальными дренами. Вертикальные дрены можно устраивать различными способами: забивкой специального рабочего органа, а затем засыпкой образовавшейся скважины песком, забивкой или вибропогружением специальной обсадной трубы, которую заполняют песком, а затем извлекают, оставляя столб из песка в болотной массе, гидробурением скважины с последующей засыпкой её песком, погружением картонных фитилей или лент из геотекстиля.

 

2.10.4. Сооружение земляного полотна автомо­бильных дорог в зимний период

При сооружении земляного полотна автомо­бильных дорог в зимний период рекомендовано выпол­нять следующие работы: возведение насыпей из крупнообло­мочных и песчаных грунтов; разработку выемок и резервов в необводненных песках, гравийно-галечных и скальных грун­тах; возведение насыпей из глинистых грунтов при влажности близкой к оптимальной, на устойчивых основаниях; разработ­ку в непереувлажненных глинистых грунтах выемок глубиной более 3 м; устройство насыпей на болотах; выторфовывание.

Для успешного выполнения земляных работ в зимний пе­риод необходимо до наступления холодов выполнить следу­ющие работы:

- построить вспомогательные помещения;

- подготовить подъездные дороги;

- произвести снятие плодородного слоя почвы с основа-
ния насыпи;

- обеспечить водоотвод;

- заготовить необходимые материалы и оборудование;

- подготовить к зимней эксплуатации технику;

- предохранить грунты от промерзания.

Минимальный объем сосредоточенных земляных работ, меньше которого неэкономично вести работы в зимних усло­виях, составляет более 50 тыс. м³. В первую очередь, исходя из этих условий, и необходимо планировать и производить земляные работы в зимний период.

При возведении насыпей в зимний период не допуска­ются к укладке без предварительного измельчения мерз­лые комья грунта размером более 30 см при уплотнении трамбующими машинами и 20 см при уплотнении грунтов катками массой более 25 т. Укладку комьев мерзлого грун­та допускают на расстоянии более 1,0 м от поверхности от­косов насыпи. Количество мерзлого грунта не должно пре­вышать 70% общего объема грунта, укладываемого в на­сыпь.

Мерзлый грунт должен быть равномерно распределен по отсыпаемому слою, нельзя допускать скопление мерзлых ко­мьев в теле насыпи и особенно снега или льда.

Для дорог с усовершенствованными типами покрытий вер­хнюю часть насыпи на высоту не менее 1,0 м следует возво­дить из талого грунта с послойной отсыпкой и уплотнением, как правило, в летнее время года..

Для обеспечения необходимого уплотнения грунта до его смерзания промежуток времени от выемки грунта в карьере до момента окончания его уплотнения в насыпи не должен превышать:

2...3 ч при температуре воздуха до -10°С;

1...2 ч при температуре воздуха от -10 до -20°С;

1 ч при температуре воздуха ниже -20°С.

При скорости ветра 15...20 м/с эти промежутки времени должны быть уменьшены в 2 раза. При расчете предельной дальности возки грунта необходимо учитывать время начала смерзания вынутого из забоя влажного грунта в зависимости от температуры наружного воздуха.

В соответствии с этим заблаговременно определяют учас­тки возведения земляного полотна в зимний период, состав дорожно-строительного отряда, скорость потока и другие па­раметры.

Разработка грунтов в зимнее время осложняется их про­мерзанием и резким повышением сопротивляемости резанию, что влечет за собой удорожание работ, а зачастую и невоз­можность их разработки имеющимся парком машин. В связи с этим грунты, подлежащие разработке в зимний период, дол­жны быть соответствующим образом подготовлены. Подго­товка грунтов может быть произведена одним из трех спосо­бов: предохранением грунтов от промерзания, рыхлением или их оттаиванием.

 

2.10.5. Строительство дорожных одежд низших типов

 

Строительство дорожных одежд низших типов допускается на дорогах V категории при интенсивности движения до 100 автомобилей в сутки.

 

2.10.6. Строительство дорожных одежд с покрытиями переходных типов

 

При строительство дорожных одежд с покрытиями переходных типов используются гравийные или щебеночные основания и покрытия, мостовые.

Гравий - обломочная порода с окатанными частицами раз­мером от 5(3) до 70 мм. Гравий является одним из самых распространенных местных дорожно-строительных материалов. Основным недостатком гра­вийных материалов является повышенное содержание глинис­тых частиц и частиц крупнее 70 мм. Большое содержание гли­нистых частиц приводит к потере прочности при увлажнении.

Технологическая последовательность устройства однослой­ного покрытия или основания включает:

1. Профилирование земляного полотна автогрейдером с приданием полотну поперечного уклона 10...20%_о.

2. Улучшение грунтового основания.

1. Уплотнение основания катками на пневматических ши­нах.

2. Вывозка гравийного материала автомобилями-самосва­лами.

3. Разравнивание и планирование автогрейдером (буль­дозером).

4. Уплотнение с поливкой водой.

5. Окончательное профилирование.

6. Прикатка с поливкой водой.

При устройстве гравийного основания или покрытия в зим­нее время земляное полотно должно быть подготовлено ле­том. Основание очищают от снега, льда, подвозят гравий­ный материал, разравнивают, профилируют и уплотняют до замерзания.

Щебеночное основание и покрытие часто устраивают на песчаном подстилающем слое, которое должно быть тщатель­но спланировано и уплотнено. Перед укладкой щебня подсти­лающий слой увлажняют.

Надлежащее качество щебеночного основания или покры­тия может быть достигнуто при условии:

- применения каменных материалов, обладающих хоро­шей цементирующей способностью;

качественного уплотнения.

Форма частиц щебня должна быть близка к кубовидной. Содержание лещадки в смеси не должно превышать 15 %. Наилучшим исходным материалом для получения щебня яв­ляются карбонатные породы прочностью 60...70 МПа. Нежела­тельно применять каменные породы, не обладающие доста­точной цементирующей способностью, со стекловатой струк­турой: кварциты, граниты, песчаники и др.

Технологическая последовательность работ при устройстве покрытия из фракционированного щебня заключается в сле­дующем:

1. Вывозка щебня фракции 40...70 мм из расчета около 70 % от общей

потребности.

2. Разравнивание щебня бульдозером или автогрейдером.

3. Прикатка щебня легким или средним катком в зависи­мости от

прочности щебня.

4. Вывозка щебня фракции 15...25 мм из расчета около 20 % от общей

потребности.

5. Распределение щебня щебнераспределителем.

6. Уплотнение щебня средним или тяжелым катком с по­ливом водой.

7. Вывозка и распределение щебня фракции 5... 10 мм из расчета около

10 %.

8. Уплотнение щебня тяжелым катком с поливкой водой.
Мостовой называется дорожное покрытие, состоящее из небольших элементов различных форм и размеров, уклады­ваемых вплотную друг к другу. По материалу они подразделя­ются на мостовые из естественного камня и из искусственных материалов. Мостовые требуют больших затрат ручного тру­да, поэтому применять их следует лишь в редких случаях пос­ле тщательного технико-экономического сравнения с други­ми возможными вариантами. Основными типами мостовых являются: мостовые из булыжного камня, из колотого камня, из литой шлаковой брусчатки, из мозаиковой шашки, из колотой брусчатки.

 

2.10.7. Устройство дорожных одежд из укрепленных грунтов и местных малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими

 

Устройство дорожных одежд из укрепленных грунтов и местных малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими применяют для дорожных оснований под усовершенствованные капитальные и облегченные по­крытия, а также для устройства покрытий облегченных и пе­реходных типов со слоем износа в виде поверхностной обра­ботки с использованием прочных каменных материалов.

Для устройства дорожных оснований и покрытий можно применять все виды и разновидности крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов. При этом крупнообломоч­ные грунты не должны иметь частиц крупнее 40 мм, суммар­ное количество частиц от 2 до 25 мм не должно быть более 70 % по массе, для частиц мельче 0,5 мм число пластичности должно быть не более 12.

Жирные глины с числом пластичности более 27 непригодны для укрепления любыми видами вяжущих. Непригодны также грунты с содержанием гумусовых веществ более 2 % для дорожных одежд во II дорожно-климатической зоне и 4 % - в III…V климатических зонах.

В качестве минерального вяжущего рекомендуется применять портландцементы М-400 для покрытий и М-300 для оснований дорог во II и III зонах, портландцемент, шлакопорландцемент, пуццолановый портландцемент М-200 для нижнего слоя основания во II…V зонах, для основания и покрытия в IV…V зонах. Известь можно применять I и II сортов как гашеную, так и негашеную. Предпочтение отдают негашеной извести. К основному вяжущему назначаются активные добавки.

Независимо от применяемых машин, последовательность работ при укреплении грунта минеральными вяжущими на дороге будет сле­дующей:

1.Вывозка на дорогу грунта, подлежащего укреплению или добавок к грунту земляного полотна.

2.Разрыхление и измельчение грунта. Для предвари­тельного разрыхления грунта применяют рыхлители. Из­мельчение осуществляют последовательными проходами специальных фрез. Проходы повторяют до тех пор, пока в грунте останется комочков крупнее 5 мм не более 15 %.

3.Добавление в измельченный грунт скелетных добавок или 1...2 % извести для кислых или засоленных грунтов. До­бавку минерального материала в грунт вносят либо для умень­шения расхода цемента, либо для повышения устойчивости смеси или с целью облегчения операций по измельчению.

4.Разравнивание и прикатка смеси. Прикатку производят с целью обеспечения одинаковой толщины укрепляемого слоя, который обычно составляет от 8 до 20 см.

5.Введение цемента. Цемент распределяют цементораспределителем из расчета, в зависи­мости от укрепляемого грунта и требований, предъявляемых к грунтоцементу.

6.Перемешивание грунта с цементом. Данную рабочую операцию осуществляют на всю толщину слоя последова­тельными проходами специальных фрез. Если влажность смеси менее оптимальной, то производят увлажнение.

7.Профилирование смеси. После окончания пере­мешивания вся масса грунтоцемента распределяется рав­номерным слоем заданной толщины по всей ширине уст­раиваемой полосы.

8. Уплотнение. Производство работ по уплотнению дол­жно обеспечить равномерную плотность не менее 0,98 от установленной стандартным уплотнением. Для уплотне­ния наиболее эффективны катки на пневматических ши­нах. Общее число проходов катка по одному следу от 15 до 20. Укатка должна быть начата через 2...4 ч после вне­сения цемента и закончена в течение 4...6 ч после оконча­ния перемешивания.

9. Устройство защитного слоя с применением эмульсии