Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Строительство лесовозных дорог

..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
26.11 Mб
Скачать

П р

и сооружении земляного полотна на болоте предусматри ­

вают

пересечение

его

в наиболее узком и неглубоком

месте с ми­

н и м а л

ь н ы м и поперечными у к л о н а м и минерального дна, сокра ­

щение

сроков стабилизации осадки

насыпей, а т а к ж е

при эконо­

мической целесообразности, осушение болота.

 

В ы т о р ф о в ы в а н и е

на болотах

I типа выполняют

механиче­

ским,

в з р ы в н ы м

или г и д р о м е х а н и з и р о в а н н ы м способом. П р и уда ­

лении торфа механическим способом используют, как правило,

одноковшовые

экскаваторы,

оборудованные

обратной

лопатой

или

д р а г л а й н о м , в

болотном или обычном исполнении. При

низ­

кой

несущей

способности т о р ф а

э к с к а в а т о р

у с т а н а в л и в а ю т

на

переносные щиты,

осуществляя во время работы их

перекладку .

Т о р ф из

т р а н ш е и

под насыпь

в ы г р у ж а ю т

в боковые

продольные

о т в а л ы по одну или обе стороны дороги, оставляя

в

них

раз ­

рывы д л я прохода

воды. Грунт в

насыпь

подвозят

автосамосва ­

л а м и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строительство

дорог на болотах по этой

технологии в

лет­

нее время с в я з а н о с определенными трудностями,

з а к л ю ч а ю ­

щимися

в том, что

р а з р а б а т ы в а е м а я

э к с к а в а т о р о м

т р а н ш е я

быстро заполняется

водой и ж и д к и м торфом;

в о з м о ж н а

отсыпка

грунта только на всю глубину траншеи без послойного уплотне­ ния; требуются специальные болотоходные машины и у к л а д к а щитов .

Опыт показывает, что выторфовывание болот и возведение

насыпей

целесообразно проводить в зимнее время . В этом слу­

чае работы м о ж н о осуществлять

в следующей последователь ­

ности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

р а з р у б к е

трассы дороги, выполняемой,

к а к правило, на

ширину

40 м, по оси будущей дороги на полосе 14—18

м

со­

х р а н я ю т

снежный

покров, кустарник, подрост,

у с т р а и в а я

треле­

вочные

волоки и простейшие зимние дороги по

обеим

сторонам

от этой

полосы

(рис. 3 5 , а ) .

П р и устройстве

волоков

и

времен ­

ных дорог используют бульдозер на тракторе

с м а л ы м

удель ­

ным давлением

(Т - 100Б), который

расчищает

 

снег, срезает

ку­

старник

и у д а л я е т

к

стенке

леса.

Очищенные

полосы

быстро

промерзают, б л а г о д а р я

чему

обеспечивается

возможность

про­

хода трелевочных и транспортных средств. После вывозки дре ­

весины боковые полосы я в л я ю т с я

п л а т ф о р м а м и д л я

р а з м е щ е н и я

экскаваторов

(Э-652,

КМ-602

и

д р . ) ,

 

д в и ж е н и е

которых

воз­

м о ж н о

при глубине п р о м о р а ж и в а н и я

торфа 0,3—0,35

м.

 

 

П е р е д разработкой

торфа со средней

полосы,

где

предусмот­

рено устройство траншеи, бульдозером счищают

снег,

порубоч­

ные

остатки,

мелколесье на

участке,

 

который

будет

освоен

в предстоящую смену или сутки.

 

 

 

 

 

 

 

 

В

зависимости

от

ширины

р а з р а б о т к и и глубины

 

з а л е г а н и я

торфа

 

э к с к а в а т о р ы

оборудуют

обратной

лопатой

или

д р а г л а й ­

ном (рис. 35, б ) . Если

с одной

стороны

р а з р а б о т а т ь т р а н ш е ю

на

полную

ширину невозможно,

необходимо у с т а н а в л и в а т ь

экска -

60

в а т о ры

с обеих

сторон траншеи,

чтобы исключить з а м е р з а н и е

торфа

н е р а з р а б а т ы в а е м о й

части

поперечного

сечения траншеи .

После

расчистки полосы

торф

р а з р а б а т ы в а ю т

непосредственно

э к с к а в а т о р а м и

или предварительно рыхлят его. Вынутый торф

у к л а д ы в а ю т по обеим сторонам

дороги.

 

Г

V

в-10 м

П- IS м

в-m м

y V

Рис. 35. Схемы производства работ по

выторфовыванию болот

зимой

На болотах I типа откосы стенок траншеи быстро промора ­

живаются,

они не

оплывают,

исключается т а к ж е

поступление

воды в траншею . Н а

болотах

I I типа

при глубине болота

до 2 м

оплывание

боковых

стенок т р а н ш е и

не н а б л ю д а е т с я

при

промо ­

р а ж и в а н и и боковых полос толщиной около 1 м, при большей глубине болота с целью ограничения доступа вод к траншее на расстоянии 1,5—2 м от нее с обеих сторон устраивают продоль-

61

ные боковые траншеи шириной 0,5—0,7 м (рис. 35,6) . П р и обильном притоке воды в боковые траншеи откачивают воду и жидкий торф .

После устройства траншеи дно болота з а ч и щ а ю т и начинают

подвозку грунта

а в т о с а м о с в а л а м и

и

отспыку подводной части

насыпи. Н а с ы п ь

возводят послойно

с

одновременным уплотне­

нием грунта.

 

 

 

Проведение работ в зимнее время

способствует повышению

производительности и годовой выработки экскаваторов за счет

исключения

операций

по перекладке щитов,

большему

времени

их работы в течение года. Выполненные зимой работы

являются

заделом

на летний

период — профилирование

земляного

полотна,

укрепление откосов, устройство д о р о ж н ы х

покрытий

и

др .

 

П р и возведении насыпей с посадкой на минеральное дно бо­

лота грунт в тело насыпи подвозят автосамосвалами .

Отсыпку

грунта

выполняют

«с

головы» или продольным способом,

т. е.

на всю длину болота, при достаточной

несущей

способности

верхнего болотного покрова. При достижении проектных

отме­

ток посадку

насыпи

на дно выполняют

при

помощи

взрывов .

В необходимых случаях д е л а ю т продольные и поперечные про­

рези,

предусматривают

т а к ж е

места выхода

жидкого

т о р ф а и

сапропелей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В последнее время все большее применение находит способ

возведения

насыпей

без

удаления

(выторфовывания)

с л а б ы х

грунтов

с

использованием

их

в

качестве

основания

 

насыпей.

П р и проектировании земляного полотна

выполняют

 

расчет

устойчивости насыпей заданной высоты д л я

конкретных

условий.

Р а с ч е т а м

 

предшествуют детальные инженерно-геологические

обследования, при которых определяют влажность,

плотность

грунтов,

их

сопротивление

сдвигу

и

другие

показатели

состава

и состояния

грунтов

естественного

з а л е г а н и я .

 

 

 

 

При строительстве дорог через болота

успешно

применяют

метод

предварительной

консолидации,

а д л я

ускорения

осад­

ки — временную пригрузку.

Метод

предварительной

консолида­

ции заключается в возведении насыпей с определенной

интен­

сивностью,

соответствующей

росту

несущей

способности

осно­

вания в результате его уплотнения под

весом

возводимой

насыпи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а с ы п ь

отсыпают

бульдозерами

с

продольным

перемеще ­

нием

грунта или

вывозкой

 

автомобилями - самосвалами,

раз ­

грузку которых производят на отсыпанной части насыпи, не за­

ходя

на болото, р а з р а в н и в а н и е и

подачу грунта

на болото

вы­

полняют бульдозерами . Н а с ы п ь возводят до проектных

отметок

или

с превышением на толщину

пригрузочного

слоя,

если

д л я

ускорения осадки используют метод временной пригрузки. После з а в е р ш е н и я срока консолидации (окончания осадок) пригрузочный слой срезают . В некоторых случаях д л я предупреждения бокового выпирания выполняют боковую пригрузку.

62

Н а

слабых заболоченных

грунтах

д л я ускорения осадки на­

сыпей

и снижения в л а ж н о с т и

грунтов

устраивают вертикальные

песчаные дрены или дренирующие прорези, обеспечивающие со­ кращение пути фильтрации воды уплотняемого слоя. Кроме этого, сами сваи и заполненные песком прорези воспринимают часть нагрузки от веса насыпей. Величина их несущей способ­ ности зависит от материала, д и а м е т р а и р а з м е щ е н и я свай, ха­ рактеристик грунта основания. Обычно песчаные дрены диамет ­ ром 300—400 мм устраивают в ш а х м а т н о м порядке при рассто­

яниях

м е ж д у

ними

1,5—3

м.

 

 

 

 

 

Д л я

устройства

песчаных

дрен

в грунт

погружают стальную

трубу — лидер

и засыпают

в нее

песок.

П р и

вытаскивании

трубы

песок

через

с а м о р а с к р ы в а ю щ и й с я

б а ш м а к высыпается

из трубы

и заполняет

освобождающееся

пространство.

Ч а щ е

д л я погружения свай используют специальные

виброустановки

типа В В П С

32/19 на базе трактора

Т-140. Эта установка

состоит

из стрелы длиной 12 м, крепящейся к раме трактора, электроге­

нератора, двухбарабанной электролебедки

и

вибропогружателя .

В и б р о п о г р у ж а т е л ь

подвешивается

на

тросе

и

перемещается по

н а п р а в л я ю щ и м

стрелы.

Он

имеет

специальный

захват,

обеспе­

чивающий жесткое соединение с лидером . Л и д е р ,

выполненный

из трубы

д и а м е т р о м 300

мм, длиной

7,5 м,

имеет

загрузочный

бункер,

оголовок

и с а м о р а с к р ы в а ю щ и й с я

б а ш м а к . З а

смену

установка устраивает 40 свай.

 

 

 

 

 

 

 

Поперечные

д р е н а ж н ы е

прорези

при мощности

торфа

менее

3 м устраивают экскаватором, оборудованным

обратной

лопа­

той с выбросом торфа в отвал. Песок

подвозят

а в т о с а м о с в а л а м и

и з а с ы п а ю т им

траншеи - прорези при

помощи

бульдозера .

Особенно эффективен д л я возведения насыпей на болотах

гидромеханический

способ,

который

позволяет

 

р а з р а б а т ы в а т ь

местные

находящиеся

под

слоем

 

торфа

подводные

з а л е ж и

песка и гравийных материалов . Кроме того, при намыве земля ­ ного полотна происходит отмыв пылеватых и илистых частиц, следовательно, м о ж н о использовать находящиеся на месте стро­

ительства

грунты,

б л а г о д а р я

чему

с о к р а щ а ю т с я

транспортные

расходы.

 

 

 

 

 

 

П р и возведении

насыпей

гидромеханическим

способом воз­

м о ж н ы следующие варианты

конструкции земляного полотна

(рис. 36) :

 

 

 

 

 

 

полное

выторфовывание;

 

 

м;

 

вертикальные дрены диаметром

0,8—1

 

выторфовывание на Ѵз вертикальными

колодцами;

горизонтальное выторфовывание на Уз глубины болота в со­

четании с вертикальными дренами .

 

 

 

П р и полном выторфовывании слой торфа измельчается и всплывает вместе с илистыми частицами, растворенными в воде;

более крупные

частицы оседают

на дно и

стенки образующейся

воронки (рис.

37). Очертания

земляного

полотна з а в и с я т от

63

п о л о ж е н ия трубы-иглы. В н а ч а л е р а з м ы в а е т с я верхний слой, затем игла опускается на полную глубину. Заполнение песком начина­ ется при погруженной игле и заканчивается при подъеме ее над

Рис. 36. Варианты конструкции земляного полотна, сооружаемого гидро­ намывом на болотах:

а — полное

выторфовывание;

б — вертикальные дрены; в — вертикальные

колодцы; г —

 

 

 

выторфовывание в сочетании с вертикальными дренами

 

 

 

поверхностью. Д л я

повышения

устойчивости н и ж н ю ю

часть

на­

сыпи следует

уширить .

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

Вертикальные песчаные дрены д и а м е т р о м 0,8—1

устраи­

вают

в

вершинах к в а д р а т а 3,5x3,5

м.

Частичное

выторфовыва ­

 

 

 

J

 

 

 

 

 

ние

(Ѵз

т о р ф а )

 

осуществляют

 

 

 

 

 

 

 

 

вертикальными

колодцами

диа­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метром

до

2 м, р а с п о л а г а я их

т а к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж е ,

к а к

и

вертикальные

дрены .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Массивные песчаные столбы вос­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

принимают

значительную

часть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нагрузки

и с н и ж а ю т

величину

 

 

 

 

 

 

 

 

 

упругих

деформаций .

Частичное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выторфовывание

 

верхнего

слоя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

торфа сочетается с вертикаль ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ными

дренами,

 

устраиваемыми

Рис.

37.

Схема

движения

частиц

в нижней

части

т о р ф а .

Верхний

слой

песка

пригружает

торф

ме­

 

при

гидронамыве:

 

 

ж д у

д р е н а м и

 

и

с о к р а щ а е т

/ — корка

торфа со

степенью

разложе­

 

время его

консолидации.

 

 

ния до 15%;

2 —то

же и до 50%;

3 —

 

 

пульпопровод;

4 — зерна

песка;

5 —

Положительными

качествами

 

 

мелкие

частицы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этого

способа являются: возмож ­

ность во всех в а р и а н т а х конструктивные элементы

опирать на

ми­

неральное дно, ровность которого не оказывает влияния на устой­ чивость, к тому ж е при необходимости оно может быть выров-

64

нено; чистота и плотность (1,64—1,76 г/см3) намываемого песка обеспечивают устойчивость земляного полотна; выторфовывание, производимое закрытым подводным способом, не нару­ шает установившегося равновесия торфяной з а л е ж и , отпадает

необходимость в длительном

и трудоемком исследовании болот,

а т а к ж е

его предварительном

осушении.

Опыт

прибалтийских советских республик, Белоруссии, Ле ­

нинградской и Новгородской областей показал, что строитель­ ство лесовозных дорог целесообразно сочетать с мелиорацией

лесных площадей .

 

 

Сочетание д о р о ж н ы х

и мелиоративных работ

заключается

в том, что при осушении

заболоченных площадей

направление

магистральных и осушительных канав выбирается с учетом воз­ можного направления лесовозных дорог, а при дорожном стро­ ительстве глубина и направление водоотводных сооружений принимаются с учетом возможного их включения в общую ме­ лиоративную сеть.

В

этом

случае грунт

из

осушительных

каналов

используют

д л я постройки

земляного

полотна, при этом

понижается

уро­

вень грунтовых вод, за счет

чего повышается устойчивость зем­

ляного полотна. Такое сочетание

в о з м о ж н о

в основном

на

посто­

янно переувлажненных участках местности и болотах I кате­

гории. Н а

болотах I I и I I I категорий сочетание мелиоративных

и дорожно - строительных работ нецелесообразно, хотя

на от­

дельных участках возможно .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Совмещение

д о р о ж н ы х

и

осушительных

работ

приводит

к сокращению

суммарной

стоимости

работ.

З а т р а т ы

на

про­

рубку

трассы,

устройство

гравийного

покрытия,

сооружение

искусственных

сооружений,

а т а к ж е на

осушительную

мелиора­

цию примерно одинаковы как при раздельном

проведении

стро­

ительных

и осушительных

работ, та к

и

при

их

совмещении.

Стоимость сооружения насыпи при сочетании д о р о ж н ы х и ме­ лиоративных работ уменьшается за счет:

понижения уровня грунтовых вод осушительными к а н а л а м и ,

б л а г о д а р я чему

может быть уменьшена о б щ а я высота

насыпи;

использования дл я сооружения насыпей грунта, вынутого из

мелиоративных

каналов; поскольку дно каналов, как

правило,

опускается ниже горизонта минерального дна болота не менее 0,5 м, местный минеральный грунт почти всегда может быть использован дл я постройки д о р о ж н ы х насыпей;

использования на осушенных болотах

недренирующих

грун­

тов, которые в том случае, если грунта из

к а н а л а недостаточно

для возведения насыпей, могут быть взяты

из б л и ж а й ш и х

сухих

резервов, в то время как на неосушенных

необходима подвозка

дренирующих грунтов, как правило, на большое расстояние;

уменьшения глубины промерзания и снижения опасности пу­

чения, так как осушенный торф является

хорошим теплоизоли­

рующим материалом .

 

 

65

П ри

д о р о ж н о - м е л и о -

ративных

р а б о т а х воз­

м о ж н ы следующие вари ­

анты возведения

насыпей.

Н а и б о л е е

распростра ­

ненным я в л

я е т с я

строи­

тельство дорог на заболо ­

ченной местности

и не­

больших т о р ф я н ы х

боло­

тах, когда грунта,

выну­

того при устройстве осу­

шительных

каналов,

хва­

тает

д л я

возведения до­

р о ж н ы х

насыпей

 

(рис.

38, / ) .

П р и д о р о ж н ы е

осу­

шительные

к а н а л ы

отры­

вают

э к с к а в а т о р о м ,

поэ­

тому исключается

дорого ­

с т о я щ а я подвозка

грунта

на болота

автотранспор ­

том.

Если

д л я сооруже ­

ния

земляного

полотна

достаточно грунта из од­

ного к а н а л а и нет

опас­

ности

подтопления

до­

р о ж н ы х

насыпей, с

дру ­

гой стороны дороги устра ­ ивают к а н а в у с перепу­ ском воды в осушитель ­ ный к а н а л в пониженных

местах

з а к р ы т ы м и

лотка ­

ми или

д р е н а ж н ы м и

уст­

ройствами .

 

 

 

П р и

пересечении

до­

рогой

глубокого

болота

шириной до

200 м

 

(рис.

3 8 , / / ) ,

когда

слой

т о р ф а

на болоте велик, осуши­

тельные

к а н а л ы

м а л о за ­

г л у б л я ю т с я

в

минераль ­

ное

дно

и

грунта,

полу­

чаемого

из

к а н а л о в ,

недо­

статочно

д л я

постройки

д о р о ж н ы х

насыпей,

м о ж ­

но использовать

местные

грунты,

которые

могут

быть

доставлены

про­

дольным

 

перемещением

бульдозера. К а к и в

первом случае,

при

возведении

насыпей

м о ж н о обойтись без подвозки грунта

автотранспортом.

При

пересечении

глубоких

болот

большой

протяженности

(рис. 3 8 , / / / ) ,

когда

вынимаемого

из

каналов

минерального

грунта

(примерно 500 ж 3

на 1 км

к а н а л а )

не хватает дл я устрой­

ства земляного полотна, грунт подвозят

а в т о с а м о с в а л а м и или

скреперами . Однако объем перевозок

при совмещении осуши­

тельных работ со строительством дорог

значительно

с о к р а щ а ­

ется, так как, во-первых,

дл я насыпей могут быть

использованы

недренирующие

грунты

из б л и ж а й ш и х

притрассовых

карьеров,

а во-вторых, уменьшается о б щ а я высота насыпи, обусловленная понижением капиллярного поднятия влаги.

Выбор участков, на которых возможно сочетание д о р о ж н ы х и мелиоративных работ, следует проводить при изысканиях и проектировании дорожной и мелиоративной сетей. Строитель­ ство дорог следует начинать за 1—2 года до начала разработки лесосек. Прорубку просек следует проводить в зимнее время (при этом можно вывезти всю заготовленную древесину) . При достаточной ширине просек (30—40 м) эти работы м о ж н о вы­ полнять в порядке обычных лесозаготовок. В качестве покрытия временной дороги следует использовать порубочные остатки — вершины, ветки.

Н а болотах при толщине торфа 0,5—1 м, в зависимости от высоты насыпи, грунт отсыпается либо непосредственно на нераскорчеванное основание, либо с укреплением выстилкой (из

сучьев, кустарника, м о л о д н я к а ) .

При толщине торфа от

1 до

2 ж под хворостяную

выстилку

у к л а д ы в а ю т продольные

лаги

(из деревьев

диаметром

14—16 см) через 0,5—1 м,

при толщине

торфа более

2 м поверх

ла г устраивают сплошной

косой настил

(елань) из неделового долготья диаметром 8—20 см (рис. 39). Укрепленное основание обеспечивает более равномерную пере­

дачу нагрузок

на

слой

торфа и позволяет

уменьшить

 

объем

грунта, погружающегося в торф .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хворостяную

выстилку

уплотняют

продольными

ходами

трактора

(3—4 р а з а ) ,

толщина ее

после

уплотнения

составляет

20—30

см. Сверху

выстилки

у к л а д ы в а ю т

слой

плохо

р а з л о ж и в ­

шегося

торфа

или очеса

толщиной

15—20 см.

 

Грунт в этом слу­

чае не проникает в основание, а выстилка в

меньшей

степени

подвержена разложению .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Торф из магистральных или осушительных

каналов,

проры­

ваемых,

как

правило,

болотными

э к с к а в а т о р а м и

типа

ТЭ-3

с удельным давлением на грунт 0,18—0,2 кг/см2,

убирают

в от­

вал, а

минеральный грунт — в полосу

возведения

дорожной на­

сыпи. Д л я стока воды

из осушаемого

болота

в к а н а л

торф

укла ­

д ы в а ю т не сплошным

валом, а с р а з р ы в а м и .

З и м о й

трассу ка­

нала и место,

куда будет у к л а д ы в а т ь с я грунт,

очищают от

снега,

чтобы предотвратить попадание его в тело насыпи и обеспечить быстрейшее просыхание земляного полотна в летнее время. Пр и

67

П о сле просыхания насыпи грунт предварительно разравнивают, а через некоторый период времени проводят планировку универ­ сальным бульдозером или грейдером, укатывание катками или

Рис. 40. Поперечные профили земляного полотна в сочетании с осушитель­ ными каналами

транспортными средствами . Выбор уплотнительных средств за­ висит от сроков сооружения земляного полотна.

Н а основании исследований Ц Н И И М Э , Гипролестранса и Латгипроводхоза по совмещению дорожно - строительных и ме­

лиоративных

работ р а з р а б о т а н ы поперечные профили земля ­

ного полотна

(рис. 40).

69

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ