4.2.2. Возведение земляного полотна на поверхности болота

На поверхности болота I типа глубиной до 4,0 м допускается возведение земляного полотна 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 опробован метод промораживания болотной массы с сохранением мерзлоты в летний период.

Для повышения устойчивости насыпи, возводимой на поверхности болота, необходимо соблюдать следующее условие:

198

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

1 l\

_{к<\ —}

2 3

H,

(4.2.2)

где h_б - глубина болота под насыпью;

Н - высота насыпи, устраиваемая на слое торфа.

Конструкция поперечного профиля земляного полотна на поверхности болота I типа показана на рис. 4.2.1.

Рис. 4.2.1. Схема конструкции земляного полотна на болоте I типа без выторфовывания

Использование слабых болотных грунтов в качестве основания насыпи резко снижает объёмы земляных работ и, как правило, стоимость возведения земляного полотна. Поэтому данный вариант должен всегда рассматриваться как основной из конкурирующих [1].

Однако его осуществление требует выполнения дополнительных требований к земляному полотну:

• боковое выдавливание слабого грунта в основании насыпи в период эксплуатации должно быть исключено;

• интенсивная часть осадки основания должна завершаться до устройства покрытия (исключение допускается при применении сборных покрытий в условиях двухстадийного строительства);

- упругие колебания насыпей на торфяных основаниях при движении транспортных средств не должны превышать значений, допустимых для данного типа дорожной одежды.

199

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

4.2.3. Возведение земляного полотна на болоте с полным или частичным выторфовыванием

Выторфовывание (удаление торфа) на болотах I и II типов можно производить:

• механическим способом;

• взрывным;

• гидромеханическим.

В зависимости от принятого способа выторфовывания до начала основных работ выполняют подготовительные работы (расчистка дорожной полосы от леса, кустарника, устройство подъездов, осушение и др.).

Несущая способность болотных грунтов очень низкая, поэтому для выторфовывания применяют машины специальной болотной модернизации, давление которых на грунт не превышает 20...25 кПа, что также часто превышает допустимую нагрузку

р

2Р/

(4.2.3)

где s - давление на единицу площади;

Р - масса экскаватора, кг;

F_г - площадь гусеницы экскаватора, см .

При недостаточной устойчивости экскаватора на поверхности диаметро по м^Д1 статочн смили работы ют ып щинты ю и в зимн г ий г период са

дорожные машины.

Площадь щита, обеспечивающего устойчивость экскаватора на поверхности болота, можно определить по формуле

200

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

р

F = —

^щ 2а

(4.2.4)

где s - несущая способность болотного грунта (14...18 кПа).

Выторфовывание механическим способом можно производить с использованием бульдозеров или экскаваторов. При неглубоких осушенных болотах (до 1 м) или при естественном невысоком

оси ьд дороги. О путе ал осл торфа располагают орф краям вы о отки.

к грун пнообло п ем очные ные ли круп ал ые ые, или такж редн супеси круп киГс

др одерж ирующего глинисты олжна бытьна более м больше То лу щи™ выторфовывания и осадки основания.

При выторфовывании экскаватором-драглайном возможны два

непосре зв ст=^^^^^от^

перемещаетс ит я по отсыпаемой насыпи и работает Z cэкcкаватор

201

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 4.2.2. Схема организации работ при выторфовывании: а - экскаватор перемещается по поверхности болота; б -экскаватор перемещается по отсыпаемой насыпи; 1 - разработка торфа экскаватором; 2 - подвозка грунта автомобилями-самосвалами; 3 - послойное разравнивание грунта бульдозером; 4 - надвижка грунта в траншею бульдозером; 5 -разравнивание торфа, вынутого из траншеи бульдозером. Римскими цифрами обозначен порядок разработки захваток

Второй способ применяют, когда несущая способность торфа недостаточна для безопасной работы техники. Торф вывозят автомобилями- самосвалами или складывают в отвалы. Одновременно с разработкой траншей для насыпи тем же экскаватором роют боковые канавы.

Траншею, образующуюся после выторфовывания немедленно засыпают грунтом, так как откосы ее оплывают и незаполненная грунтом траншея заполняется водой или жидкой болотной массой.

202

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Отсыпку земляного полотна вначале ведут способом "с головы" до уровня выше поверхности болота на 50...60 см. Остальную часть насыпи отсыпают послойно.

Для уплотнения нижней части насыпи применяют метод временной пригрузки, механическое уплотнение трамбующими плитами и глубинное виброуплотнение. Грунт верхней части насыпи уплотняют послойно катками. Схемы организации работ при выторфовывании экскаваторами показана на рис. 4.2.2.

Выторфовывание взрывным способом эффективно, и его применяют во всех случаях, когда позволяют условия обеспечения безопасности. Взрывами можно производить полное или частичное удаление торфа, рыхление торфа (разрушение структуры), устройство торфоприемников, канав, выравнивание минерального дна или устройство упорных канав при уклоне дна болота для предотвращения скольжения насыпи.

Глубину выторфовывания взрывным способом на болотах I типа назначают в зависимости от высоты насыпи, но не менее указанной в табл. 4.2.1.

Таблица 4.2.1

Минимальная глубина выторфовывания

Высота насыпи над поверхностью болота, м	Глубина выторфовывания, м
От 1,2 до 1,5 Св. 1,5 до 2,0 Св. 2,0 до 2,5	2,0 1,5 1,0

На болотах II и III типов производят полное выторфовывание. Его можно осуществлять продольными или поперечными траншеями. При удалении торфа продольными траншеями по оси трассы устраивают ряд буровых скважин, в которые закладывают заряды и одновременно взрывают. Образовавшуюся траншею немедленно засыпают грунтом. Затем взрывают направленными зарядами две боковые траншеи. Скважины для удаления торфа взрывом из

203

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

боковых траншей закладывают под углом a = 50°. Осевую траншею засыпают выше уровня болот на 0,5...1,0 м. Способ продольных траншей применяют при использовании узкоколейного железнодорожного транспорта (рис. 4.2.3.)

Рис. 4.2.3. Схема выторфовывания продольными траншеями:

а - последовательность выторфовывания взрывом:

I - осевая, II - боковая траншея;

б - схема размещения заряда при взрыве боковых траншей

Способ поперечных траншей применяют, когда проезд по болоту невозможен или затруднителен. Для образования поперечных траншей в толще торфа пробуривают ряд наклонных скважин, образующих клин (рис. 4.2.4).

Рис. 4.2.4. Схема выторфовывания поперечными траншеями

Заряды размещают в наклонных удлиненных скважинах под углом 50° к горизонту.

Середину болота, протяжённостью около 20 м, где накапливается много торфа при взрыве, выторфовывают по способу продольных траншей или механическим путём.

Величину зарядов и их размещение производят в следующей последовательности:

204

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

1. Определяют глубину заложения заряда W по формуле W = 0,9H, (4.2.5)

где Н - глубина выторфовывания, м.

2. Рассчитывают длину скважин L, м

L =

W

sin a:

(4.2.6)

3. Определяют показатель выброса при взрывании поперечных и продольных траншей

^Пкех

Л0Л

isib.

2W

(4.2.7)

(4.2.8)

где п_поп, п_пр - показатель выброса при взрыве поперечных и продольных траншей;

b_поп, b_пр - ширина поперечной и продольной траншеи, м.

4. Рассчитывают массу заряда

205

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Q = gw³f(n), (4.2.9)

где g - расчетный удельный расход ВВ, зависящий от зольности торфа (табл. 4.2.2), кг/м³;

f(n) - функция, зависящая от показателя выброса п (табл. 4.2.3).

Таблица 4.2.2

Удельный расход ВВ

Удельный расход ВВ, кг/м	% зольности торфа
0,68 0,72 0,83 0,95	20 40 60 70

Таблица 4.2.3 Значение f(n)

Показатель выброса п	Функция, зависящая от n, f(n)
1,0 1,5 2,0 2,5	1,0 1,2 2,1 3,6

206

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

5. Устанавливают длину заряда l l = 0,75L, (4.2.10)

где L - длина скважины в дм.

6. Определяют диаметр заряда d

(4.2.11)

где Q - масса заряда, кг,

l - длина заряда, дм;

D - плотность заряда ВВ кг/дм³

7. Определяют расстояние между скважинами в ряду и между рядами:

- при взрывании поперечных и боковых продольных траншей

a = №wljf№

(4.2.12)

- при взрывании продольной осевой траншеи

207

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

(4.2.13)

земля о н об пЗнГв ех с а ле ни д_УТ_Щи их эффективен мен при сооружении

- достаточно больших объемах работ, сосредоточенных на небольшом участке дороги;

- наличия достаточного объема воды и дешевой электроэнергии. рыхлая жидкая масса, которая легко отжимается грунтом

Образовавшуюся траншею заполняют грунтом насыпи при отсыпке ее "с головы" или комбинированным способом.

На болотах II и III типов производят только размыв верхнего плотного слоя торфа гидромониторами. Разжиженный торф не удаляют, а отжимают грунтом насыпи в боковые прорези,

грунта, подаваемого по пульпопроводу непосредственно в разжиженную торфяную массу, где песок выдавливает