4.3.6. Особенность возведения земляного полотна в зимнее время

Высота насыпей, возводимых в зимнее время, не должна превышать величин, приведенных в табл. 4.3.13.

При необходимости возведения в зимнее время насыпей, указанных в табл. 4.3.13, следует использовать дренирующий грунт, а при его отсутствии - разрабатывать индивидуальный проект насыпи из глинистого грунта [21].

Таблица 4.3.13

Наибольшая высота насыпи из глинистых грунтов, возводимая в зимнее время

Климат района строительства	Среднегодовая температура воздуха, °С	Максимальная высота насыпи, м
Суровый Холодный Умеренный Теплый	ниже -2 от -2 до 1 от 1 до 6 более 6	2,5 3,5 4,5 без ограничения

Высоту насыпей, возводимых из глинистых грунтов, ограничивают исходя из требований обеспечения оттаивания их в первый летний сезон.

Возведение земляного полотна в зимнее время организуют различными способами в зависимости от поставленных задач и местных условий.

Наиболее часто встречаются две задачи. Первая - устройство выемок с удалением грунта в отвал или в насыпь. Вторая - разработка грунтового карьера с укладкой грунта в насыпь. В общем виде технологическая схема работ по разработке выемок или отсыпке насыпей в зимних условиях состоит из следующих операций: подготовка выемки или основания насыпи; подготовка грунта в выемке или карьере к разработке; разработка грунта; погрузка грунта в транспортные средства, перевозка и разгрузка его на месте укладки; разравнивание; уплотнение.

Под подготовкой основания насыпи понимают:

1) расчистку полосы отвода от всех предметов, мешающих нормальному производству работ зимой;

2) снятие растительного слоя;

3) устройство постоянных и временных водоотводных устройств;

4) доуплотнение основания насыпи.

Недоуплотненное основание насыпи после оттаивания может дать неравномерные осадки, что приведет к деформациям насыпи.

Все перечисленные операции необходимо выполнять до наступления морозов.

Разработку грунта в выемке или карьере следует вести в 2...3 смены, что уменьшает глубину промерзания забоя.

Утепляющий материал убирают с площади, соответствующей сменному объему работ (рис. 4.3.3).

Рис. 4.3.3. Схема разработки выемки: 1 - разрыхленный мерзлый грунт; 2 - теплоизоляционный материал; 3 - слой неразрыхленного мерзлого грунта толщиной 0,4 м; 4 - опасная зона для работы рыхлителя; 0,2- недобор грунта в выемке

Для уменьшения намерзания грунта ковши экскаваторов, скреперов и кузова автосамосвалов рекомендуется смазывать

несколько раз в смену концентрированным раствором технического хлористого кальция или водным раствором хлористого натрия.

Транспортирование, разравнивание и уплотнение грунта должно производиться в максимально короткие сроки. Это связано с потерями тепла грунтом и ухудшением уплотнения талого грунта. Уплотнение необходимо заканчивать раньше, чем температура связанного талого грунта упадет ниже +2С, а несвязанного - ниже 1С (табл. 4.3.14).

Таблица 4.3.14

Время, в течение которого грунт обладает способностью к уплотнению

Температура воздуха, °С	Содержание комьев, % общего объема грунта	Время, мин, при скорости ветра, м/с
		3	7	10	Более 10
выше -10	до 10 10...20 20...30	240 180 120	180 130 90	140 130 75	120 90 60
-10...-17	до 10 10...20 20...30	150 110 90	120 90 80	100 75 50	80 60 40
-17...-25	до 10 10...20 20...30	120 70 60	90 60 45	70 50 30	60 45 20

Наибольшие потери тепла грунтом происходят при разравнивании и уплотнении грунта. Поэтому рекомендуется эти операции проводить на минимально небольшом участке работ высокопроизводительными машинами.

В целях уменьшения теплопотерь необходимо отсыпать насыпь слоями возможно большей толщины. Наилучшие результаты при уплотнении дают катки с большеразмерными пневматическими шинами, поскольку глубина уплотнения пропорциональна площади контакта рабочего органа уплотнителя с грунтом.

Важное значение имеет вопрос использование мерзлого грунта при возведении насыпей в зимнее время.

Для обеспечения высокого качества уплотнения грунтов и уменьшения их последующей осадки отсыпку насыпи следует производить из талых грунтов (грунты, имеющие к моменту уплотнения температуру 0,5°С и выше). Однако в производственных условиях трудно полностью исключить попадание мерзлого грунта в насыпь (табл. 4.3.15).

Таблица 4.3.15

Допускаемые размер и содержание мерзлого грунта в насыпи

Тип уплотняющей машины	Предельное содержание мерзлого грунта, %	Максимальный размер комьев, см
Трамбующая плита или машина	25...30	25...30
Каток на пневматических шинах:
массой 50 т массой 25 т	20...25 15...20	20...25 15...20

Если в тело насыпи уложено более 30 % мерзлого грунта, то в процессе оттаивания осадка насыпи может достигнуть 10 % и более полной высоты. При высокой влажности мерзлых комьев грунта возможно расползание насыпи.

Насыпи в зимних условиях необходимо отсыпать с некоторым запасом на их осадку после оттаивания. Дополнительная высота насыпи определяется по методике, предложенной Ю.М. Васильевым.

Насыпи, возводимые в зимнее время, должны иметь такую же устойчивость, как и насыпи, возводимые в теплый период года. Для достижения требуемого качества возведения земляного полотна необходимо выполнять ряд требований [17]:

1. Насыпи необходимо возводить только из талого грунта, ограничивая количество и размер мерзлых комьев грунта в насыпи (табл. 4.3.15).

2. Наличие снега и льда в насыпи не допускается. Укладка грунта во время сильных снегопадов и метелей должна прекращаться.

3. Основания под насыпи, возводимые в зимнее время, следует подготовить заблаговременно при положительной температуре воздуха.

4. Верхнюю часть насыпи на толщину 0,8...1,2 м следует отсыпать только из талого грунта. Укладка мерзлого грунта допускается на расстоянии не ближе 1 м от поверхности откосов насыпи.

5. Несвязанные грунты допускается укладывать в насыпь при влажности, превышающей оптимальную не более чем в 1,2...1,3 раза, а связанные грунты - при влажности, не более чем в 1,1 раза превышающей оптимальную.

6. После прекращения снегопадов и метелей необходимо полностью удалить снег и лед с насыпи.

7. Основание под насыпь тщательно очищать от снега и льда

8. Отдельные участки насыпи должны сопрягаться между собой уступами шириной не менее 1 м по каждому слою.

9. Земляное полотно должно быть par бито на местности до начала заморозков.

10. Технический контроль работ по возведению земляного полотна непрерывно проводится лабораторией, для чего на месте работ организуют контрольные посты.

Контрольные посты выполняют следующие задачи:

1. Обследование выемок и резервов осенью и перед началом разработки грунта зимой. В задачу обследования входит определение влажности и плотности грунтов.

2. Контроль за соблюдением установленных требований по очистке поверхности насыпи и ее основания от снега и льда, а также за прекращением работ при снегопадах и метелях.

3. Определение режима работ уплотняющих машин на месте опытным путем.

4. Контроль качества уплотнения грунтов согласно действующим инструкциям.

5. Контроль за содержанием мерзлых комьев в грунте. Контрольные пробы отбираются до уплотнения грунта на каждые 300...500 м³, уложенных в тело насыпи.