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

книги из ГПНТБ / Медведев, Павел Михайлович. Основы строительного дела учебное пособие для речных училищ и техникумов

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
13.57 Mб
Скачать

§ 26] Насыпи; их виды 59

лончаковые; грунты, содержащие гипс и другие растворяющиеся

в воде соли в количестве более 5°/о; лесс и лессовидные грунты на мокром основании.

Насыпи из разнородных грунтов должны отсыпаться так,

чтобы однородный грунт располагался слоем на всю ширину насыпи.

При чередовании дренирующих с недренирующими грунтами

необходимо обеспечить выход из тела насыпи появившейся там воды и не прикрывать эти выходы недренирующими грунтами.

Схема допускаемого расположения грунтов в насыпи приведена

на рис. 33.

 

грунтов вперемешку

Не допускается отсыпка дренирующих

(не слоями)

с недренирующими во избежание образования

в теле насыпи водяных мешков.

 

Насыпи (за исключением случаев отсыпки с головы и из ка­

менистых и

песчаных грунтов) должны

возводиться горизон­

тальными слоями на полную ширину поперечного профиля. Тол­

щина слоя отсыпки в м приведена в табл.

2 и зависит от рода

грунта, способа отсыпки насыпи и

вида транспортных средств,

перемещающихся по

отсыпаемому слою.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Способ возведения

насыпей

 

Наименование грунта

и применяемые транспортные -

суглинки

супеси

пески

средства

 

 

и

глина

 

 

 

 

 

Поезда узкой и широкой колеи,

 

0,7

1,0

1.5

тракторные повозки

и прочие

 

 

 

 

способы отсыпки с разравнива­

 

 

 

 

нием грунта

машинами

 

 

 

 

Автомобили и

колесные скреперы

 

0,5

0,8

1,2

При отсыпке насыпей драглайнами, транспортерами или руч­

ным способом уплотнение производится гладкими

или кулачко­

выми прицепными катками, слоями 0,10—0,3 м, за 6—9 прохо­ док, в зависимости от рода грунта.

Когда насыпь возводится без искусственного уплотнения, то

необходимо увеличивать высоту отсыпки на последующую

осадку в зависимости от рода грунта, способа возведения и вы­

соты насыпи. Величина запаса приведена в ТУ на производство и приемку строительных и монтажных работ.

Устойчивость насыпей зависит также от прочности основания и достаточности его сцепления с телом насыпи. Это обеспечи­

60

Земляные работы

[Гл. III

вается рядом правил

устройства оснований

под насыпи, сво­

дящихся к следующему.

При плотных и надежных грунтах в основании и при уклоне местности менее 1/io, насыпи отсыпаются непосредственно на

естественную поверхность без удаления слоя дерна, который удаляется лишь в нулевых местах и при насыпях ниже

0,5 м.

На устойчивых косогорах

основания под насыпи с попе­ речным уклоном от '/ю до 7з должны быть при высоте на­

сыпи до 0,5 м очищены от дерна, а при большей высоте — вспаханы. При уклоне косо­ гора от 7s До 7з основания насыпи обрабатываются усту­ пами шириной 1 м с уклоном

0,01—0,02 в сторону падения косогора, за исключением пес­ чаных косогоров, не покрытых растительностью.

На крутых косогорах (круче

Рис. 34. Схема укрепления насыпей на косогорах: а) устройством контрбан­ кет; б) устройством подпорной стены.

лезных дорог высотою до 1 м и

7е) устраиваются контрбан­ кеты, подпорные стенки или

другие сооружения по индиви­ дуальным проектам (рис. 34).

Корчевка пней должна про­

изводиться под насыпями же­ под насыпями автомобильных

дорог высотою до 1,5 м. При большей высоте пни срезаются не более чем на 20 см от уровня земли.

Планировочные насыпи высотою до 0,5 м отсыпаются только

лишь после корчевки пней под всей площадью отсыпки.

Ямы из-под пней, во избежание просадок насыпи, должны

быть засыпаны грунтом, однородным с грунтами оснований на­ сыпи, с тщательным уплотнением.

§ 27. Способы возведения насыпей

Способы возведения насыпей разделяют на головные, про­ дольные и поперечные.

Выбор способов производства работ зависит от конфигура­

ции, размеров, расположения выемок и насыпей, объема работ,

качества грунта и наличия грунтовых вод. На выбор способов

£ 27] Способы возведения насыпей 61

работ также влияют: распределение земляных масс, дальность возки грунта, наличие типов машин и др.

1. Головной

способ возведения

насыпей

заключается

в отсыпке их слоями Г, 2', 3' и т. д.

(рис.

31) на всю высоту по­

перечного профиля.

Он применяется

при лобовом

способе раз­

работки выемок в насыпь. Головной способ обычно применяется при разработке выемок и отсыпке насыпей около «нулевых» мест, при переходах выемок в насыпь, а также при устройстве съездов на крутых уклонах местности, т. е. при непосредствен­ ном перемещении грунта из выемок в насыпь, при стесненном фронте работ.

2. Продольный способ возведения насыпи заклю­ чается в перевозке грунта из выемки или карьера вдоль ее оси и отсыпке по всей длине насыпи (рис. 35, а). Постоянные на­ сыпи обычно отсыпаются слоями 1, 2, 3, 4 и т. д. на всю ширину толщиной 10—30 см. Для лучшего уплотнения песчаные грунты увлажняются, другие грунты уплотняются землевозным транс­ портом, катками и другими механизированными средствами.

При возведении насыпей большой длины и объема в поймен­ ных местах, например дамб, отсыпаемых из карьеров, распо­ ложенных на значительных, до нескольких километров, расстоя­ ниях, применяют железнодорожную возку грунта. Для этой цели

внутри профиля на расстоянии 4 м от полевой бровки проект­ ного откоса укладывается временный железнодорожный путь,

по которому в первую очередь подвозят грунт к пониженным местам. Выгруженный грунт подбивают под шпалы, тем самым поднимая путь и придавая ему равномерный уклон. В последу­ ющем по всей длине уложенного пути разгружают с платформ грунт в одну сторону, разравнивают его по всей ширине насыпи бульдозерами или даже развозят скреперами на большое рас­ стояние. Толщина насыпаемого слоя для песчаных грунтов со­ ставляет 1,5 м. Затем землевозный путь сдвигают в сторону

внутрь профиля и с нового положения пути продолжают вести отсыпку в том же порядке в одну сторону.

Дополнительного уплотнения насыпи в этом случае не тре­ буется, так как уплотнение грунта в насыпи совершается весом проходящих поездов и тракторов (бульдозеров).

3. Продольная

отсыпка с эстакад

производится

в случае пересечения

насыпью больших оврагов,

суходолов и

тому подобных препятствий. Это связано с отсыпкой больших масс грунта путем устройства коротких, но высоких насыпей,

исключающих применение каких-либо землеройно-транспортных машин или транспортных средств из-за большой крутизны скло­ нов.

С этой целью обычно устраивается по всей длине отсыпки деревянная эстакада, по которой в случае подачи грунта по­

62

Земляные работы

[Гл. III

ездами укладывается

железнодорожный путь,

или звеньевой

транспорт, по которому подается грунт. Разгружаемый под

эстакаду грунт разравнивается по ширине насыпи слоями, с од­ новременным уплотнением бульдозерами.

4. Поперечный способ возведения насыпей из ре­ зервов.

Поперечный способ отсыпки насыпей состоит в доставке

грунта в насыпь в направлении, перпендикулярном ее оси, пу­

тем отсыпки грунта из боковых резервов, располагаемых с од­

П1

Рис. 35. Способы отсыпки насыпей: а)

продольный;

б) поперечный

I и Ш — продольный профиль насыпи;

II и

IV — поперечный профиль насыпи:

А — приборы транспорта;

Р — резервы.

 

ной или с двух сторон насыпи

(рис.

35, б).

Резервы служат

также водоотводными сооружениями,

поэтому

они закладыва­

ются, как правило, с нагорной стороны, а если это экономиче­

ски выгодно, то дополнительно могут закладываться и с под­ горной. Устройство резервов с обеих сторон насыпи допускается

в равнинной местности с поперечным уклоном не более 1/ю» а также при недостатке объема грунта для отсыпки насыпи из одного резерва.

Дно резерва должно быть расположено выше уровня грун­ товых вод и иметь продольный уклон от 0,001 до 0,008, а при размываемых грунтах — ступенчатый профиль с шагом ступени не менее 10 м. Для обеспечения отвода воды резервы должны соединяться с оврагами или другими пониженными местами, а между собой — канавами. Поперечные уклоны дна — не менее

0,02 в сторону насыпи, а при ширине более Юм — к середине.

Поперечное возведение насыпей из резервов производится при помощи экскаватора-драглайна, скреперной возкой или ав­ томобилями с нагрузкой их грунтом в резервах.

§ 27]

Способы возведения насыпей

63

Отсыпка драглайнами непосредственно из резервов

опреде­

ляется высотою

насыпи и расстоянием между осями

резерва

и насыпи, которые должны соответствовать высоте разгрузки грунта ковшом драглайна, а также радиусу резания и выгрузки грунта экскаватором. Эти данные должны соответствовать ра­ бочим параметрам экскаватора, находящимся в зависимости от емкости ковша; данные по параметрам экскаваторов помеща­

ются в справочниках.

При разработке и перевозке грунта скреперами дальность возки зависит, главным образом, от расположения въездов и выездов из выемки или резерва. Эти въезды и выезды устраива­

ются при высоте насыпи и

глубине выемки до 2 м через

50 —

60 м, при высоте насыпи и

глубине

выемки

более

2

м

через

100—120 м. Соответственно

средняя

дальность

возки

в

метрах

в этих случаях может быть определена с достаточной для прак­ тических целей точностью:

Zcp = (50 н-60) + I

(при

Н до 2 м);

/ср= (100 н- 120) + /

(при

Н более 2 м),

где / — расстояние между осями насыпи и резерва или выемки и кавальера.

При перевозке грунта автомобилями с погрузкой его в ре­ зерве дальность возки также обусловливается расстоянием между въездами на насыпь и выездами из выемки. Оно может быть принято при высоте насыпи или глубине выемки до 3 м

равным 50 м, при высоте насыпи или глубине выемки до 5 м

равным 100 м. Соответственно дальность возки в метрах в пер­ вом случае /ср = 50 —Z (при Н до 3 м) и во втором /ср = 100 -j-

+I (при Н до 5 м).

Взависимости от дальности возки, на скреперах работают щеньями из нескольких поездов, выбирая грунт в одном и том же месте выемки или резерва, называемом забоем. Продолгова­ тые и прямолинейные выемки забоев имеют длину, кратную длине пути, на котором ковш скрепера наполняется грунтом.

Скреперы перемещаются по схемам в виде эллипса или вось­ мерки (рис. 36), зигзагов, спирали и двусторонней петли в плане.

Эллиптическая схема характеризуется тем, что движение тракторных поездов из выемки или резерва в насыпь и обратно совершается по замкнутой эллиптической кривой. Работа по этой схеме производится преимущественно при коротком фронте

работ — от 50 до 100 м и невысоких насыпях — от 0,1

до

1,5 м.

* При движении поездов по восьмерке (рис. 36, а и

б)

умень­

шается количество поворотов, особенно в случае большой глу­ бины выемки и высоты насыпей. В течение одного оборота по восьмерке поезд дважды нагружается и разгружается. Однако

64 Земляные работы [Гл. Ill

для работы по восьмерке требуется большой фронт работ и об­

разуются недоборы.

Зигзагообразная схема движения скреперов наиболее эф­ фективна при устройстве длинных насыпей. При работе по этой

Рис. 36. Схема работы скреперов при возведении насыпи (//) из резер­ вов (Р): а и б) общий вид и план при работе по «восьмерке»; виг) про­

дольный разрез разработка по схеме

«двусторонняя петля»; 3 и В —

места забора и выгрузки грунта;

М — места недобора -грунта.

схеме скреперы следуют вдоль возводимой насыпи один за дру­ гим, попеременно спускаясь в выемку для набора грунта, и за­ ходят на насыпь для его разгрузки.

Двусторонняя петля (рис. 36, виг) осуществляется при дальности отвозки грунта свыше 200 м. Петля позволяет трак­

§ 28]

Разработка грунтов

способом гидромеханизации

65

тору с

груженым скрепером

выходить на подготовленный путь

и двигаться по плотной одежде дороги с относительно большой скоростью.

§ 28. Разработка и намыв грунтов способом гидромеханизации

Гидромеханический способ производства земляных работ по образованию выемок или устройству насыпей основан на спо­ собности струи воды размывать грунт, на способности движу­

щейся воды перемещать твердые тела, находящиеся в ней во

взвешенном состоянии, и перекатывать более тяжелые частицы

по дну русла, а также на способности взвешенных частиц грунта выпадать из воды в тех местах, где скорость течения падает.

Технологический процесс построен применительно к перечис­ ленным выше свойствам. Мощная струя воды ударным дей­ ствием разрушает и размывает породу, которая при этом сме­ шивается с водой. Получаемая смесь (пульпа) направляется самотеком по лоткам или, при помощи землесосов, гидроэлева­ торов и других средств,— по трубам к месту возведения насыпи. Здесь пульпа, вытекая на широкую поверхность, теряет ско­ рость и из нее отлагается грунт.

Гидромеханизация земляных работ применяется при добыва­ нии песка, возведении насыпей, земляных плотин, дамб и раз­ работке выемок, а также при опускании кессонов и погружении опускных колодцев для возведения мостовых опор и гидротех­

нических сооружений.

Гидромеханический способ разработки, транспортирования

и укладки грунтов является наиболее дешевым, наименее тру­ доемким и весьма производительным, в силу чего нашел широ­ кое применение в гидротехническом строительстве.

Основными условиями целесообразности применения гидро­

механизации являются:

а) наличие вблизи места работ источников воды мощностью,

достаточной для

выполнения предполагаемого объема работ;

б) наличие на

месте работ подходящих грунтов — песка, су­

песи, глин и суглинка; необходимо учесть, что для намыва насы­ пей допускаются лишь песчаные грунты;

в) наличие достаточной мощности источников электро­ энергии.

Гидромеханизация, в зависимости от местных условий и ха­ рактера работ, осуществляется следующими способами: откры­ тым, самотечным, открытым с перекачками, закрытым и комби­ нированным.

Открытый самотечный способ (рис. 37) разработки приме­ няется в тех случаях, когда разность отметки карьера и места укладки грунта, а также направление следования грунта обес-

5 П. М. Медведев

66 Земляные работы [Гл. Ш

печивают необходимый для перемещения пульпы уклон: для движения по лоткам от 0,035 до 0,3, а по земляным канавам —

от 0,02 до 0,06.

Разработка грунта ведется гидромонитором — машиной для выброса струи воды в желаемом направлении под высоким дав-

лением с большой скоростью. Он представляет собой вращаю­

 

щийся

конический

ствол

а/

с

наконечником,

снабжен­

ный

противовесом и

соеди­

 

ненный шаровым шарниром

>*; »/}>»}

с нижним

изогнутым

коле­

5)

ном трубы, к которому под­

веден

 

напорный

трубопро­

 

вод чистой воды. Скорость

 

вылета

струи

от

20 до

 

90 м/сек, рабочий напор от

 

2,5

до

30

атм.

выбирается

 

в зависимости от плотно­

 

сти размываемого грунта. В

 

табл.

3 указаны величины

Рис. 37. Открытый самотечный способ размывом снизу вверх с рыхлением грун­

та водой: а)

подбой; б) обрушение;

в)

подгон грунта.

1 — гидромонитор; Н — высота забоя.

напора воды И и расход во­ ды, которые могут быть ис­

пользованы для ориентиро­

вочных подсчетов.

Гидромонитор может размывать грунт снизу

вверх (рис. 37) или сверху вниз; в этом случае гидромонитор на­ ходится на поверхности забоя.

Закрытый способ применяется при затопленном карьере (до­ быча грунта со дна реки или со дна затопленной котловины и пр.). Разрыхление грунта в этом случае производится за счет

размывающей скорости всасываемой землесосом воды или при помощи специальных механизмов — рыхлителей. Перемещение грунта осуществляется по трубам насосами.

Открытый способ с перекачкой пульпы применяется при не­

достаточной разности отметок

карьера и места

укладки грунта

 

 

Г а б л и ц а 3

Род грунта

Напор воды Н.

Расход воды

на

в м вод. ст.

1 м3 грунта,

м3

 

Лесс и песок, мелкий—крупный

30—60

4—9

 

Суглинок, легкий—тяжелый

50—80

4—7

 

Глина, тощая—жирная, плотная

60—200

6—20

 

Гравелистый грунт

70—150

9—12

 

§ 29] Возведение насыпей намывным способом 67

для самотечного транспорта. В этом случае пульпа направ­ ляется к месту укладки по трубам под напором центробеж­ ных помп.

Комбинированный способ заключается в том, что размыв и перемещение грунта производят после предварительного раз­ рыхления его каким-либо механическим способом. Например, разработку производят экскаватором в отвал, из которого грунт перемещают размывом, или же экскаватор грузит грунт в бун­ кер, в нижнюю часть которого подается вода, и образующаяся пульпа транспортируется по трубопроводу к месту укладки

грунта.

§ 29. Возведение насыпей намывным способом

При намыве профильной насыпи площадь ее намыва разби­ вают на участки — карты — длиною, превышающей ширину на­ сыпи в основании в 3—7 раз, обычно от 100 до 300 м. По линии откосов и по границам между картами устраиваются огражде­ ния валами из дренирующего грунта, для возможности фильт­

рации воды из пульпы. В случае намыва насыпей под водой, обвалование карт производится банкетами из камня во избежа­

ние уноса грунта течением.

В настоящее время применяются эстакадный и безэстакадный способы намыва насыпей.-Второй, как наиболее экономич­ ный и производительный, находит преимущественное приме­ нение.

Эстакадный или эстакадно-ярусный способ намыва заклю­ чается в том, что по границам участка намыва — карте — уста­ навливаются деревянные эстакады высотой 3—6 м. На них укладываются трубопроводы, окаймляющие карту, а из многих отверстий (выпусков) в этих трубопроводах пульпа стекает по

специальным металлическим или деревянным лоткам на поверх­ ность намыва. После намыва слоя плотины, равного высоте

эстакад, на следующем ярусе вновь строятся эстакады, прокла­ дываются трубы, устанавливаются лотки и намывается следую­ щий слой.

Для удаления воды из тела насыпи по оси карты устанавли­ ваются шандорные (дренажные) колодцы размером 1,5 XI >5 м

с горизонтальной трубой для выпуска воды за пределы насыпи.

По мере намыва колодцы наращиваются, а по окончании они засыпаются тем же грунтом, из которого возводится насыпь.

Обвалование по границе намыва производится бульдозером.

К недостаткам этого способа относится: большой расход леса, затруднительность или даже невозможность работы буль­ дозеров, перерывы в работе по намыву на время постройки эстакад и монтажа труб.

5*

68 Земляные работы [Гл. III

Безэстакадный способ заключается в том, что намыв грунта

в этом случае производится из торцовых отверстий трубопро­

водов, укладываемых по обеим продольным границам карты вдоль обвалования, непосредственно на намываемый грунт. На­ мыв ведется тонкими слоями в 20—30 см. Пульпа стекает к оси плотины, намывая слой в зоне торца трубы. Как только этот слой достигает толщины 20—30 см, наращивается следующее

Звено трубопровода длиною 4—6 м, и так — до конца участка

намыва. Последующий процесс — движение в обратном направ­ лении, при котором намыв ведется с разборкой звеньев трубо­

провода, по одному, снова такими же слоями в 20—30 см. При наращивании и разборке секций трубопровода подача пульпы не прекращается, так как трубы имеют раструбное соединение.

Сборка и разборка звеньев производятся с помощью кранов на гусеничном ходу, а при применении фанерных труб — вручную.

Тело насыпи, благодаря ее послойному возведению, получается хорошо уплотненным. Намыв может производиться крупнозер­ нистыми грунтами, содержащими до 40% гравия, что невоз­ можно при эстакадном способе благодаря боковому выпуску пульпы из трубопроводов.

§ 30. Возведение насыпей в воде

Возведение насыпей в воде производится различными спо­

собами.

Пионерный способ — отсыпка камня или грунта с обоих бе­ регов автосамосвалами или транспортерами, с постепенным

сужением русла. При большой скорости течения воды, унося­ щей грунт, необходимо сначала отсыпать банкет из камня, а за

него отсыпать грунт.

Отсыпка с наплавного моста из барж или понтонов с уло­

женными между ними деревянными или металлическими про­ летными строениями.

Отсыпка грунта и камня производится автосамосвалами в одну или обе стороны. Одновременно с отсыпкой камня может производиться намыв грунта земснарядом. При разборках на­ плавного моста дальнейшая Отсыпка до заданной отметки про­ изводится пионерным способом, с берегов или намывом.

Способ отсыпки с наплавного моста наиболее эффективный, он ускоряет оборачиваемость транспортных средств и обеспе­ чивает широкий фронт для разгрузки. Этим способом перекры­ ваются при сооружении плотин прораны, образующиеся при от­ сыпке с берегов, так как при сужении русла отсыпкой с берегов

в проране возникают скорости, размывающие грунты, и даль­ нейшая пионерная отсыпка становится невозможной.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ