10,18 Типы болот. Осадка земполотна на болотах и методы ее устранения

Различают верховые, низинные и переходные болота. По преобладающей растительности различают лесные, кустарничковые, травяные, моховые болота; по микрорельефу различают бугристые, плоские и выпуклые болота.

Рабочий проект на сооружение земляного полотна на переходах через болота и другие участки слабых грунтов должен содержать наряду с конструктивными и технологические решения, обеспечивающие в своем комплексе устойчивость (исключения выдавливание слабого слоя), стабильность (отсутствие осадки) в период эксплуатации, жесткость (ограничение; упругих колебаний).

Рис. 12.1. Типовая схема земляного полотна, возведенного на поверхности слабой толщи

В качестве критерия стабильности насыпи на слабом основании принимают степень консолидации основания U, которая должна завершиться до устройства покрытия

(1)

где S(t) - осадка основания в момент времени t; S(∞) - конечная (стабилизированная) осадка.

Замена слабого грунта в основании насыпи выполняется на болотах I и IIа типа путем механического, взрывного или гидравлического выторфофывания, а на болотах IIб и III типа - путем отжатия болотных грунтов весом насыпи.

При сооружении насыпей с использованием в их основании слабых грунтов, в целях повышения устойчивости, ускорения осадки и снижения влияния динамической нагрузки предусматриваются следующие конструктивно-технологические мероприятия: отсыпка насыпи с заданным режимом, армирование грунта, частичное выторфовывание грунта, временная пригрузка, устройство вертикальных песчаных дрен или песчаных свай, дренажных прорезей, увеличение толщины насыпи.

На насыпях, в основаниях которых используются слабые грунты, капитальные покрытия можно устраивать после завершения не менее 90% расчетной осадки или при условии, что средняя интенсивность осадки за месяц, предшествующий устройству покрытия, не превышает 1,5-2 см/год. Для устройства усовершенствованных облегченных покрытий требуется достижение не менее 80% расчетной осадки или интенсивности осадки не более 3-5 см/год.

При динамической нагрузке осадка ускоряется, поэтому на переходах через болото целесообразно пропускать движение автомобилей в период до устройства покрытий по поверхности земляного полотна или слоя основания или по сборным железобетонным плитам с выравниванием и устройством монолитных слоев после достижения требуемой стабильности.

При использовании в основании земляного полотна слабых грунтов насыпь следует возводить сразу на полную проектную толщину (сумма рабочей отметки и расчетной величины осадки). Постепенная досыпка насыпи по мере ее осадки не допускается.

В случае если слабое основание не обладает необходимой устойчивостью, проектом предусматривается метод постепенного загружения.

При определении требуемого объема грунта для устройства насыпи сечение погружаемой части Fпогр принимают в виде трапеции с высотой, равной расчетной величине осадки S и меньшим основанием, равным ширине земляного полотна между бровками В (рис. 12.1):

Fпогр=SB+(h-S)m,

где m - уклон откоса насыпи.

В целях повышения устойчивости насыпи, снижения неравномерности ее осадки, а также для улучшения условий производства работ при устройстве нижних слоев в основании насыпи рекомендуется укладывать армирующий слой нетканого синтетического материала тина «Дорнит».

Слой нетканого материала укладывают на всю ширину насыпи понизу с выводом краев полотнищ на 1,0-1,5 м за ее границы. Полотнища материала следует сшивать или склеивать. Допускается соединение способом «внахлест» с перекрытием на 30 см. Для обеспечения пропуска строительных машин слой нетканого синтетического материала должен быть перекрыт слоем грунта насыпи толщиной 40-60 см.

При замене слабых грунтов требования к расчистке полосы отвода устанавливаются с учетом метода выторфовывания и типов машин. Проектом должно быть предусмотрено место отвала вынутого грунта и способ его вывозки (при невозможности устройства боковых кавальеров).

При использовании слабых грунтов дерновый слой на торфяном болоте целесообразно не удалять; допускается при толщине насыпного слоя 1,5 м и более оставлять пни, срезанные на уровне поверхности земли, а также срезанное мелколесье и порубочные остатки с укладкой стволов поперек оси дороги.

Выторфовывание, устройство траншей, прорезей, водоотводных канав, рыхление дернового покрова экскаваторами, канавокопателями и взрывным способом целесообразно в зимнее время после образования мерзлой коры, обеспечивающей проходимость машин.

В зависимости от массы и вида ходовой части машин толщина мерзлого слоя, обеспечивающая проходимость, должна быть 15-30 см. Промерзание ускоряется примерно в 2 раза при систематической очистке поверхности грунта от снега.

Для работы на болотах следует использовать землеройные машины повышенной проходимости. При работе экскаваторов на болотах с недостаточной несущей способностью грунта возможно использование инвентарных деревянных щитов. ПОС должен содержать конкретные решения по размещению и конструкции землевозных дорог.

При использовании в основании насыпи слабых грунтов, а также при наличии уклонов дна болота в процессе строительства должны быть установлены постоянные наблюдения за смещениями насыпи по высоте и в плане. В случаях нарушения устойчивости основания или недопустимых отклонений от расчетной осадки следует вносить соответствующие изменения в конструктивные параметры и технологические схемы.