2296

Как при двухстороннем, так и одностороннем уширении существующая обочина обрезается, а грунт земляного полотна на полосе уширения отсыпается послойно до низа дорожной одежды.

В случае, если уширение земляного полотна производится на ширину, не обеспечивающую проход дорожных машин, при заложении откосов 1:3 и более возможно производство работ с послойной отсыпкой грунта не горизонтальными слоями, как показано на рис. 4 при продольной относительно оси дороги схемой работы дорожных машин, а наклонными с поперечной схемой (рис. 5).

Рис. 5. Порядок послойной отсыпки грунта наклонными слоями:

1 – существующее земляное полотно;

2 – существующая дорожная одежда;

3 – обочина; 4 – отсыпаемые слои земляного полотна

Подобная схема уширения приемлема и при крутизне откосов до 1:3, если произвести предварительное уполаживание откосов до заложения 1:3 и более (рис. 6).

Рис. 6. Уполаживание откосов при уширении земляного полотна на насыпях с крутизной откосов до 1:3: 1 – существующее земляное полотно; 2 – существующая дорожная одежда; 3 – обочина; 4 – срезанный грунт;

5 – отсыпанный грунт

До послойной отсыпки грунта необходимо уплотнение откоса до коэффициента уплотнения не менее Ку = 1.

Схема работы дорожных машин при горизонтальной отсыпке грунта на полосах уширения представлена на рис. 7.

Вышележащие слои грунта отсыпаются по аналогичной схеме работы дорожных машин.

Схема работы дорожных машин при наклонной отсыпке грунта на уширяемой части земляного полотна представлена на рис. 8.

21

Транспортирование грунта для отсыпки первого слоя автосамосвалами

Разравнивание грунта первого слоя бульдозером

Уплотнение грунта первого слоя пневмокатком

Рис. 7. Схема работы дорожных машин при горизонтальной отсыпке грунта на полосе уширения: 1 – существующее земляное полотно; 2 – дорожная одежда; 3 – обочина, подлежащая срезке до начала выполнения работ

22

Транспортирование грунта для отсыпки первого слоя

Разравнивание грунта первого слоя

Уплотнение грунта первого слоя

Рис. 8. Схема работы дорожных машин при наклонной отсыпке грунта на полосе уширения: 1 – существующее земляное полотно; 2 – дорожная одежда;

3 – обочина, подлежащая срезке до начала уширения земляного полотна; 4 – отсыпаемый слой грунта

23

При уширении земляного полотна необходимо уплотнять грунт до коэффициента уплотнения не менее 1,0, что позволяет избежать просадок.

При уширении выемок разработка грунта производится после снятия растительного слоя и засыпки боковых кюветов. Боковые кюветы или лотки засыпаются послойно до низа дорожной о0дежды с уплотнением.

В выемках глубиной более 1 м рекомендуется устраивать укрепленные лотки, предназначенные только для отвода поверхностной воды.

Разработка грунта на уширяемой части откоса производится экскаваторами «обратная лопата», или экскаватором-драглайном, при этом они располагаются у верхней бровки выемки (рис. 9). Возможно применение экскаватора «прямая лопата», при этом он располагается внизу (рис. 10).

Рис. 9. Уширение выемки экскаватором-драглайном: 1 – существующая дорожная одежда; 2 – снимаемый слой грунта; 3 – экскаватор драглайн; 4 - автосамосвал

Рис. 10. Уширение выемки экскаватором «прямая лопата»: 1 – снимаемый слой грунта; 2 – экскаватор «прямая лопата»; 3 – автосамосвал; 4 – откос выемки;

5 – грунтовое основание

Разработанный грунт перемещается в насыпь с использованием автосамосвалов. В неглубоких выемках с крутизной откосов более 1:3 разработка грунта может осуществляться бульдозерами с перемещением грунта в отвал за верхней бровкой выемки, собиранием его в кучи, с последующей погрузкой экскаватором в автосамосвалы и транспортированием в насыпь (рис. 11).

24

Рис. 11. Уширение выемки бульдозером: 1 – выемка; 2 – бульдозер на разработке и перемещении грунта; 3 – грунт, собранный в кучи; 4 – экскаватор или фронтальный погрузчик; 5 – автосамосвал

Технология производства работ по уширению выемок выбирается исходя из её глубины, ширины уширения, заложения откосов, типа грунта и т.д.

2.3. Исправление продольного профиля

При реконструкции автомобильных дорог исправление продольного профиля производится путем увеличения высоты насыпи и глубины выемки.

Увеличение высоты насыпи производится на снегозаносимых участках с целью поднятия бровки земляного полотна до отметки снегонезаносимой насыпи; на пучинистых участках с высоким уровнем грунтовых или стоячих поверхностных вод до отметки, превышающей капиллярное поднятие воды, и на участках смягчения продольного уклона. Существующие насыпи высотой более 3 м повышаются в исключительных случаях.

Увеличение глубины выемки обычно связано с необходимостью смягчения продольного уклона для увеличения видимости в продольном профиле с целью обеспечения безопасности движения, а также при строительстве путепроводов над существующей дорогой.

При увеличении высоты насыпи неизбежно её уширение по подошве, в том числе и за счет уменьшения крутизны откосов (рис. 12).

На автомобильных дорогах, находящихся в эксплуатации, заложение откосов насыпей до 3 м составляет 1:1, 1:1,5. Согласно СНиП 2.05.02-85 крутизна откосов насыпей до 3 м на дорогах I–III технических категорий из условий безопасности движения должна быть не круче 1:4, для дорог IV и V технических категорий – не круче 1:3. На ценных землях, на болотах, поймах рек и т.д. допускается увеличение крутизны откосов с разработкой мероприятий по обеспечению безопасности движения и укреплению откосов, на основе технико-экономического обоснования.

25

Рис. 12. Схема определения геометрических размеров земляного полотна при увеличении высоты насыпи

Величина уширения а, м, на уровне отметки бровки земляного полотна существующей дороги может быть определена по формуле

где h1 – высота насыпи до реконструкции, м; h2 – общая высота насыпи после реконструкции, м; m1 и m2 – заложение откоса насыпи до и после реконструкции. Увеличение высоты насыпи может быть без изменения положения оси дороги и с изменением (смещением) оси дороги в плане.

Выбор порядка и технологии производства работ при увеличении высоты насыпей зависит от большого количества факторов: высоты старой насыпи и крутизны ее откосов, величины увеличения высоты насыпи и крутизны новых откосов, положения оси дороги до и после увеличения высоты насыпи, толщины дорожной одежды, вида грунтов, системы водоотвода и т.д.

При увеличении высоты насыпи возможны следующие варианты реконструкции существующей дорожной одежды:

-послойная разборка существующей дорожной одежды, переработка

иобогащение материалов с последующим их использованием при строительстве новой дорожной одежды;

-разборка существующей дорожной одежды и использование материалов без обогащения и переработки на других объектах (строительство объездных дорог, укрепление обочин, укрепление грунтовых дорог и т.д.);

26

-использование существующей дорожной одежды в качестве основания новой дорожной одежды при увеличении высоты насыпи до 0,3 м, в некоторых случаях до 0,5 м;

-засыпка грунтом дорожных одежд переходного типа в случае, если материал (щебень или гравий) измельчен, слабопрочен, загрязнен, а затраты на переработку и обогащение превышают затраты на новое строительство.

Окончательное решение принимается в результате техникоэкономического сравнения вариантов.

При увеличении высоты насыпей необходимо выполнение требования к грунтам, их взаиморасположению и степени уплотнения.

Увеличение глубины существующих выемок производится значительно реже, чем увеличение высоты насыпей, что объясняется более сложными условиями осуществления таких работ, так как изменение проектной линии в выемке влечет за собой изменение проектной линии и на подходах к ней (рис. 13).

Рис. 13. Схема расположения смежных участков изменения глубины выемки и высоты насыпи при смягчении продольного уклона: I – участок увеличения глубины выемки; II – участок уменьшения глубины выемки; III – участок, где выемка заменяется насыпью; IV – участок увеличения высоты насыпи; 1 – линия поверхности земли; 2 – положение красной линии до реконструкции; 3 – то же, после реконструкции; i1, i2 – максимальный продольный уклон до и после реконструкции

В реальных условиях некоторые из этих участков могут отсутствовать, однако организация работ по реконструкции выемок является сложной. При увеличении глубины выемок неизбежны увеличение ее ширины по верху, снятие существующей дорожной одежды, перестройка системы водоотвода и дренажа (рис. 14).

27

Рис. 14. Схема определения геометрических размеров углубляемой выемки

В ряде случаев одновременно с углублением выемки для повышения устойчивости или обеспечения снегонезаносимости откосы уполаживаются. Увеличение ширины выемки по верху с одной стороны в этом случае составит

Если крутизна откоса после реконструкции остается такой же, как и до реконструкции, увеличение ширины выемки по верху с одной стороны

где m – заложение откоса.

Углубление выемок производится с использованием скреперов и бульдозеров. Технология производства работ аналогична уширению насыпей и выемок.

Работы по углублению выемок начинаются, как правило, с устройства объезда, снятия растительного слоя с откосов выемки и поверхности земли на полосе уширения.

После этого производится уширение выемки до отметки бровки существующей дороги сначала с одной, а затем с другой стороны или с обеих сторон одновременно.

Движение автомобилей в этот период может осуществляться по обеим полосам проезжей части без перерыва.

При величине уширения более 2 м разработку откосов выемки можно выполнять бульдозером с продольным перемещением грунта. При меньшей величине уширения разработка грунта откосов выемки выполняется экскаватором-драглайном или экскаватором «обратная лопата», который устанавливается наверху выемки с погрузкой грунта в транспортные средства или в отвал.

28

Экскаватор может быть использован и для разработки откосов при большой величине уширения и большой глубине выемки. В этом случае может быть использован экскаватор «прямая лопата», с разработкой грунта на откосе ярусами с погрузкой грунта в транспортные средства.

После разработки грунта на откосах выемки на проектную ширину производится углубление выемки до проектных отметок.

До выполнения работ движение по основной дороге должно быть перенесено на объезд или организовано движение по одной стороне проезжей части и снята дорожная одежда.

Работы по углублению выполняются скреперами или бульдозерами. Технология работ практически не отличается от производства работ по новому строительству дорог.

Завершающим этапом работ по углублению выемок являются планировка и укрепление откосов, нарезка и укрепление кюветов и водоотводных канав.

2.4. Перестройка пучинистых участков

Пучинистыми называют деформации дорожных одежд и земляного полотна, проявляющиеся зимой во взбугривании, растрескивании и потере ровности покрытия, а в период оттаивания в проломах дорожной одежды при проезде автомобилей, вызванных снижением прочности переувлажненных грунтов.

Пучины на дорогах возникают при одновременном сочетании трех факторов:

-наличие пучинистых грунтов;

-интенсивное влагонакопление до относительной влажности более 0,75 от влажности на границе текучести грунта в период морозного влагонакопления;

-медленное и глубокое промерзание грунтов под дорожной одеждой на глубину более 0,5 м.

При отсутствии любого из этих факторов пучины не возникают. Мероприятия, направленные на устранение возможности образования пучин, разделяются на три группы (рис. 15):

-изменение или регулирование пучинистых свойств грунта путем замены пучинистого грунта непучинистым, введения добавок, термообработки или укрепления грунта вяжущими;

-регулирование водного режима земляного полотна путем обеспечения поверхностного водоотвода и исключения увлажнения грунтовыми водами;

-регулирование теплового режима земляного полотна устройством морозозащитных и теплоизолирующих слоев и др.

29

Мероприятия

Рис. 15. Мероприятия по устранению причин пучинообразования, применяемые при реконструкции дорог

Одной из основных причин возникновения пучин является наличие пучинистых грунтов в теле земляного полотна под дорожной одеждой.

Все грунты по степени пучинистости разделяются на 5 групп:

I – непучинистые грунты, относительное морозное пучение которых меньше или равно 1 % (Кпуч < 1). К ним относится песок гравелистый крупный и средней крупности с содержанием частиц мельче

0,05 мм до 2 %;

II – слабопучинистые, относительное морозное пучение от 1 до 4 %; (Кпуч= 1÷4). К ним относятся песок гравелистый крупный, средней крупности и мелкий с содержанием частиц мельче 0,05 до 15 %, супесь легкая крупная;

30