25.Обследование болот при трассировании дорог. Конструкции земляного полотна на болотах, определение дополнительного объёма грунта при возведении насыпи

Постройка дорожного полотна на болотах связана с значительными объемами земляных работ. Слои торфа, оставшиеся под насыпью, с течением времени сжимаются, следствием чего может явиться неравномерная осадка и деформации дорожного полотна. Дорожное полотно на болоте обычно находится в неблагоприятных гидрологических условиях, что также может вызвать деформации и разрушения проезжей части. Поэтому при изысканиях всегда следует рассмотреть возможность обхода болота, и только в случаях, когда обход болота невозможен, затруднен или же вызывает значительное удлинение или искривление трассы, допустимо пересекать дорогой болото. Болота следует пересекать в тех местах, где они наиболее узки, имеют наименьшую глубину и до самого дна заполнены наиболее плотными торфами. Наиболее узкое место болота определяется по карте или по плану болота, заснятому в районе места перехода. Глубина болота и свойства торфа (плотность, степень разложенности и влажность) определяются при помощи зондировки или бурения и взятия образцов торфа с разных глубин. Мелкие болота можно зондировать шестом диаметром 5 см, погружаемым в торф усилиями двух рабочих. Мощность слоя торфа определяют по глубине погружения шеста. Однако зондировка шестом не дает надежных результатов, так как погружению шеста могут препятствовать случайные включения в слой торфа — пни, остатки стволов дерева и т. п. Кроме того, зондировка шестом не дает возможности судить о плотности и свойствах торфа, заполняющего болото. Более совершенными являются болотный бур Гиллера и зонд Сытина. По образцам торфа, взятым с разных глубин (через 0,5 м), составляется разрез торфяных отложений. Зондировку болота ведут по намеченным вариантам трасс через 100 м и по поперечникам на протяжении 100—200 м в каждую сторону от трассы. Окончательное направление трассы намечают по местам, в которых условия пересечения болота наиболее благоприятны. При сравнении вариантов перехода учитывают: а) длину участка трассы по болоту; б) устойчивость дорожного полотна; в) объемы работ на постройке дорожного полотна. При проектировании магистральных дорог с усовершенствованными покрытиями капитального типа земляное полотно на болотах проектируют опирающимся на минеральное дно. На болотах первой группы перед отсыпкой насыпи производят предварительное выторфовывание. Дорожное полотно дорог с усовершенствованными покрытиями облегченного типа и переходных типов при глубоких болотах может быть построено методом перегрузки с выторфовыванием верхних, слабо разложившихся торфов и удалением мохового покрова. Местные дороги можно строить без выторфовывания с осадкой за счет сжатия торфов весом насыпи. Величина осадки торфа может быть вычислена по формуле. При глубоких болотах с наслоением неоднородных торфов осадку определяют как сумму сжатий отдельных слоев. При постройке дорог на болотах второй и третьей групп насыпь должна быть опущена на минеральное дно; на болотах второй группы может потребоваться предварительное выторфовывание или рыхление (удаление) верхних слоев торфа взрывами под насыпью. Крутизна откосов в болоте до 1:1/2. В болотах третьей группы насыпь обычно отсыпают на сплавину, которая под весом насыпи погружается в болото. Предварительно сплавину прорезают канавами вдоль насыпи; поперечный профиль насыпи с откосами 1 : 2. Дороги низших категорий устраивают на деревянных жердевых или фашинных настилах.

Рекомендуемые конструкции земляного полотна в зависимости

от типа болота, категории дороги и глубины залегания торфяной толщи

Тип болота	Глубина болота, м	Рекомендуемая конструкция земляного полотна по категории дороги
		I	II и III	IV и V
I-A	<2	Полное выторфовывание	Полное выторфовывание, торф в нижней части насыпи	Массивная насыпь, отсыпаемая на поверхность залежи
	2-4	То же	То же	То же
I-Б	3	-	Полное выторфовывание или дренажные прорези ( для плотных торфов); торф в нижней части насыпи	-
	4	Вертикальные дрены		-
II-А	<2	Полное выторфвывание	Полное выторфовывание, торф в нижней части насыпи	Облегчённая плавающая насыпь
	2-6	Посадка на минеральное дно болота		То же
II-Б	<6		Вертикальные дрены(для плотных торфов);торф в нижней части насыпи	Земляное полотно на промороженном основании
	6	Свайная эстакада	Вертикальные дрены(для плотных торфов)	Облегчённая плавающая насыпь
III-А	<6	Посадка насыпи на минеральное дно болота		Плавающие жёсткие конструкции, усиленные насыпи
III-Б	6	Свайная эстакада	Прокладка трассы по болоту экономически нецелесообразна

Рис. 9. Конструкция насыпи высотой до 3 м на болоте I типа, глубиной до 2 м, из дренирующих грунтов

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; Н - высота насыпи

Рис. 10. Конструкция насыпи на болоте II типа из дренирующих грунтов

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; Н - высота насыпи

Рис. 11. Конструкция насыпи на болоте III типа со сплавиной, глубиной более 4 м, из дренирующих грунтов высотой более 0,8 м

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - сплавина из торфа; 4 - берма; Н - высота насыпи

26. Классификация дорожных одежд. Поперечные профили покрытия. Коэффициенты надежности, прочности.

	Слой износа
	Верхний слой покрытия
	Нижний слой покрытия
	Верхний слой основания
	Нижний слой основания
	Дополнительный слой основания

Грунт земполотна(рабочий слой)

1. Поверхностная обработка

2. Мелкозернистый а/б

3. Крупнозернистый а/б

4. Щебень обработанный вяжущим

5. Щебень

6. Песок

Д/о – конструкция проезжей части дороги, которая рассчитывается на нагрузку от движущегося автомобиля и передает ее на земполотно.

Основные типы д/о:

Жесткие – не изменяют своих свойств при изменении t и влажности (ц/б покрытия – обладают высоким сопротивлением от нагрузки, устраиваются плиты, недостаток – наличие швов, через которые попадает вода в основание)

Нежесткие – меняют свои св-ва при изменении t и влажности, могут обладать небольшим сопротивлением на изгиб. (наличие битума – 3,5-9%, а/б горячие холодные, типы А – Щ>50%, Б – Щ<50%, В –Щ 30-40%, Ги Д – песчаный а/б)

- Усовершенствованные:капитальные, облегченные

Капитальные ц/б,ж/б, горячие плотные а/б – I…IV категория

Облегченые а/б не входящие в капит., щебеночные, гравийные, песчаные обработанные органич. Вяжущим – II…IV категория

- Переходные щебеночные по методу заклинки, ГПС обработанные битумной эмульсией, не связные грунты обработан. Битумной эмульсией и цементом – IV…V

- Низшие из грунтов местных улучшенных добавками Щ иГ – V

Под прочностью дорожной одежды понимают способность сопротивляться процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием касательных и нормальных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от расчетной нагрузки (кратковременной, многократной или длительно действующей однократной), приложенной к поверхности покрытия.

Дорожную одежду следует проектировать с требуемым уровнем надежности, под которой понимают вероятность безотказной работы в течение межремонтного периода. Отказ конструкции по прочности физически может характеризоваться образованием продольной и поперечной неровности поверхности дорожной одежды, связанной с прочностью конструкции (поперечные неровности, колея, усталостные трещины), с последующим развитием других видов деформаций и разрушений (частые трещины, сетка трещин, выбоины, просадки, проломы и т.д.).

Прочность конструкции количественно оценивается величиной коэффициента прочности.

Коэффициент прочности вновь проектируемой конструкции должен быть таким, чтобы в заданный межремонтный период не наступил отказ по прочности с вероятностью более заданной, т.е. чтобы была обеспечена заданная (требуемая) надежность.

Критерии прочности:

1. Сопротивление упругому прогибу всей конструкции

2. Сопротивление сдвигу грунта земполотна и слабосвяз.грунтах д/о

3. Сопротивление растяжению при изгибе в монолитных слоях

27) конструктивные слои д.о. и их основные функции. Понятие рабочего слоя зем.полотна. укрепление обочин и кромки проезжей части.

1 -поверхностная обработка

2-мелкозернистый а/б

3-крупнозернистый а/б

4-щебень обработанный вяжущим(черный щебень) 5-щебень

6-песок

Дорожная одежда – конструкция проезжей части дороги, которая рассчитыв на нагрузку от движущего автомобиля и передает эту нагрузку на зем.полотно.

Напряжение, которое возникает в верхнем слое с глубиной постепенно затухает, это позволяет проектировать д.о. многослойной применяя материалы различной прочности.

Покрытие – верхняя часть д.о., которая обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги (ровность поверхности, высокий коэффициент сцепления).

Покрытия устраивают из наиболее прочных и дорогих материалов, поэтому его толщина принимается минимальной. Для того, чтобы покрытие не изнашивалось устраивается слой износа. Слой износа устраивается путем розлива органических вяжущих с засыпкой мелким щебнем. Он повышает ровность, шероховатость и гидрофобность(водоотталкивание).

Основание – несущая прочная часть д.о., устраивается из каменных материалов и грунтов обработанных вяжущим. Предназначено для передачи и распределения давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт зем.полотна. Может состоять из одного или нескольких слоев.

Дополнительный слой основания – устраивается из материалов, устойчивых при увлажнении, укладывается между основанием покрытия и подстилающим грунтом земляного полотна для снижения требуемой толщины основания и покрытия. На участках с неприятными климатическими и грунтовыми геологическими условиями – для отвода и устранения избытка воды.

Грунт зем.полотна – тщательно уплотненные и спланированные верхние слои зем.полотна, на которые укладывают слои д.о. Прочность дорожной одежды может быть обеспечена лишь на однородном, хорошо уплотненном зем.полотне при обеспеченном водоотводе, в земляном полотне которое не подвержено пучению. Прочность д.о. не будет обеспечена при плохом состоянии зем.полотна.

Рабочий слой - верхняя часть земляного полотна, расположенная от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности проезжей части.

Укрепление обочин — способ обеспечения устойчивости обочин от разрушения колесами автомобилей и от размыва, путем укрепления их щебнем, асфальтобетонной смесью, укрепленным грунтом, травосеянием, одерновкой и др.

Укрепление кромок - технологическая операция ремонта покрытия, выполняемая путем укладки ленты или бордюра из бетона или камня вдоль кромки проезжей части.

Рис. 12. Конструкции насыпей высотой до 3 м, на болоте I типа, глубиной 2 - 4 м

а - из дренирующих грунтов; б - из песков мелких и супесей пылеватых; 1 - поверхность болота; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; 5 - грунт насыпи; h_з - глубина замены грунта на дренирующий; h₀ - мощность торфа под основанием насыпи; S - осадка основания насыпи, назначаемая по расчету; h_в - глубина выторфовки; Н_р - высота насыпи по расчету

дополнительного объёма грунта при возведении насыпи