Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Укрепление грунтов в дорожном строительстве. Учебное пособие
.pdf
применяют песок с коэффициентом фильтрации согласно проекту или гравийно-песчаную смесь с диаметром частиц до 60 мм. Нижнюю часть насыпи (рабочую платформу) отсыпают из дренирующего грунта с коэффициентом фильтрации более 3 м/сут.
Песчаные сваи устраивают из песков, пригодных для отсыпки насыпи без дополнительных ограничений. В случае, если песчаные сваи предполагается
использовать и как дрены, требования к материалу для
их заполнения такие же, как и при устройстве вертикальных дрен.
Осушающий и уплотняющий эффект дрен и свай
повышается при введении в состав заполнения негашеной извести.
Диаметр вертикальных песчаных дрен и песчаных свай, в зависимости от оборудования и длины,
может быть в пределах 300 – 800 мм, минимальное
поперечное сечение ленточных дрен – 4×100 мм.
Перед устройством вертикальных дрен и пес-
чаных свай на поверхности болота производят отсыпку
рабочей платформы из песка. Толщина ее, в зависимости от несущей способности грунта основания и веса
применяемых механизмов, составляет не менее 0,75 м.
Толщина рабочей платформы может быть снижена в
1,5 раза при укладке под нее геотекстильной прослойки на всю ширину рабочей платформы.
Поверхность рабочей платформы планируют,
после чего намечают центры скважин с закреплением
осей поперечных рядов. На спланированную рабочую
платформу автомобилями-самосвалами завозят песок
для заполнения скважин.
При сооружении песчаных свай следует отда-
вать предпочтение методам, предусматривающим
вдавливание обсадной трубы с уплотнением массива
101
слабого грунта, а при устройстве вертикальных дрен
более предпочтительны методы, позволяющие создать вертикальный песчаный столб без уплотнения
грунта вокруг дрен, т.е. путем выбуривания.
Для вертикальных дрен и песчаных свай применяют специализированную машину для вибропогружения
или кран с вибропогружателем, дополнительно укомплектованным рабочим органом в виде полой обсадной
трубы с самораскрывающимся наконечником, а также
рекомендуют применение методов гидроподмыва.
Технологический процесс устройства свай и дрен
состоит из следующих операций: погружение обсадной
трубы, заполнение ее песком, виброизвлечение трубы и
уплотнение песка в свае.
Обсадную трубу погружают в слабый грунт с по-
мощью вибрации, безвибрационным задавливанием (в
грунтах, размораживающихся под действием вибрации)
или комбинированным способом. Для прохождения рабочей платформы и прослоек плотного грунта целесообразно использовать отдельную машину типа ямобура.
Достигшую заданной глубины обсадную трубу заполняют песком с помощью погрузчика, оборудованного
двухчелюстным ковшом.
Извлекают обсадную трубу при выключенном
вибраторе. Комплект машин по устройству песчаных
свай и дрен состоит из вибропогружателя, электростанции, буровой машины, погрузчика или экскаватора.
Технологический процесс устройства ленточных
дрен из геотекстильных материалов включает заправку
дрены в обсадную трубу, погружение обсадной трубы в
грунт, извлечение ее, обрезку дрены на высоте от 20 до
25 см от поверхности грунта и переезд установки на новое место погружения дрен. Для погружения плоских
дрен используют то же оборудование, что и для песчаных
102
дрен, дополнительно снабженное катушкой с рулоном
ленты геотекстиля.
Устройство свай из цементогрунта, щебня, мо-
нолитного бетона включает следующие технологиче-
ские операции: подготовку поверхности основания (без
удаления растительного грунта), разбивочные работы,
отсыпку рабочей платформы из песка (в случае необходимости), бурение скважин заданного диаметра и
глубины, заполнение скважин строительными смесями,
их уплотнение. Сваи устраивают заподлицо с поверхностью рабочей платформы или с небольшим превышением над ней. Забивные железобетонные сваи забивают при помощи стандартного оборудования до отказа. Над забивными сваями устраивают наголовники
проектной конфигурации из бетона. Поверх голов свай
(или наголовников) отсыпают выравнивающий слой
песка не более 0,2 м с последующим устройством гибкого ростверка из геосинтетических сеток. Поверх ростверка осуществляют послойную отсыпку земляного
полотна c послойным уплотнением.
Грунтоцементные сваи могут быть устроены с
применением струйной технологии, осуществляемой
с помощью специальной механизации и по специальному технологическому регламенту.
9.2.Замена слабого грунта
Замена слабого грунта в основании насыпи может
осуществляться механическим способом, т.е. экскавацией и транспортировкой слабого грунта, либо взрывным.
В случае удаления слабого грунта методом
экскавации работы осуществляют двумя отрядами:
один удаляет слабый грунт, второй выполняет замену
103
и последующее сооружение насыпи до проектной отметки.
Экскаваторы могут разрабатывать траншеи шириной до
12 м (по верху).
Траншеи глубиной до 1 м на осушенных болотах I
типа с подстилающим слоем из грунтов нормальной
влажности и плотности при ширине основания насыпи 12 м и более целесообразно разрабатывать бульдозером. Уклон откосов траншей не должен превышать 1:3,5.
Технологический процесс включает разработку
траншеи, перемещение торфа или другого слабого
грунта в кавальер и разравнивание его слоем толщиной до 0,5 м. Для производства работ следует применять бульдозеры на уширенных гусеницах.
Взрывным способом замену слабого грунта в
основании осуществляют по специальным нормам и
применяют для отсыпки насыпей на болотах всех типов в следующих случаях:
- разработка «на выброс» траншей на болотах I
типа при выторфовывании до минерального дна;
- удаление торфа из-под отсыпанной ранее насыпи;
- рыхление дерново-корневого покрова;
- устройство канав-торфоприемников на болотах
I и II типов при посадке насыпи на дно болота;
- разрыхление сплавины на болотах III типа.
Рационально применение взрывного способа в
зимнее время.
Контрольные вопросы
1. Какие два принципа возведения земляного полотна на
слабых грунтах вы знаете?
2. Основной метод возведения земляного полотна на сла-
бых грунтах.
3. При каких условиях применяется метод постепенного
нагружения и в чём он заключается?
104
10. Конструктивные армирующие материалы
из пластмасс для дорожного строительства
Полимерные материалы прочно вошли в современное строительство автомобильных дорог. Их применение в
земляном полотне, основании, конструктивных слоях дорожной одежды, на откосах позволяет оптимизировать
конструктивные решения, повысить эксплуатационную
надёжность и сроки службы дорожной конструкции,
улучшить технологию и качество дорожных работ.
Широкое применение находят полимерные плёнки,
различные геосинтетики (геокомпозиты), которые выполняют следующие функции:
- армирование - усиление дорожных конструкций в результате перераспределения напряжений, возникающих
в грунтовом массиве и дорожной одежде при действии
нагрузок от транспортных средств и собственного веса;
- разделение - предотвращение взаимопроникновения
частиц контактирующих материалов в технологических
слоях дорожной одежды;
- защиту - предотвращение или замедление процесса
эрозии частиц грунта или других частиц по поверхности откоса;
- фильтрацию - предотвращение процесса проникновения грунтовых частиц в дренажи или их выноса (обратная фильтрация);
- дренирование - ускорение отвода воды из слоёв дорожной одежды и грунтовых массивов.
Полимерные плёнки (пленки из полиэтилена, полиизобутилена, полиамида и др.) находят широкое применение при строительстве дорожных одежд, особенно с цементобетонными покрытиями. Они не пропускают влагу и
поэтому пригодны для гидроизоляции. Чаще других используется полиэтиленовая плёнка (рис. 10.1).
105
Плёнка расстилается по
Рис.10.1. Армированная
полиэтиленовая плёнка
Рис. 10.2. Геотекстиль
спланированному основанию и
препятствует отсосу воды из
бетонной смеси в процессе его
твердения, а в дальнейшем является преградой для капиллярного подсоса влаги из грунта. Благодаря своей эластичности полиэтиленовая пленка
выдерживает удары при выгрузке бетонной смеси из ав-
томобилей-самосвалов. Под слоем бетона пленка многие
годы служит надежной защитой от агрессивных грунтовых
вод. Обычно применяют пленку толщиной 0,1…12 мм.
Геотекстиль - плоский водопроницаемый синтетиче-
ский материал (рис. 10.2). Нетканый геотекстиль состоит
из синтетических волокон, беспорядочно скреплённых
между собой механическим способом (иглопробиванием),
термической или адгезивной обработкой. В зависимости от
длины волокон нетканые геотекстили могут быть длинноволокнистыми или коротковолокнистыми.
Тканые геотексти-
ли изготовлены путём
переплетения двух или
более групп синтетических нитей во взаимно
перпендикулярном направлении. Геотекстиль,
как правило, производится из полипропилена, по-
лиэфира, полиамида и других полимеров. Геотекстиль различается по плотности - от 60 г/м2; поставляется обычно в
виде рулонов (см. рис.), компактных блоков или плит.
106
Основное назначение геотекстиля - создание допол-
Щебень утопает в
грунте
Слой щебня
стабилен
Рис. 10.3. Применение геотекстиля
в конструкции насыпи
Рис. 10.4. Укладка дорнита
нительных слоев (прослоек) (рис. 10.3) для повышения армирующих, дренирующих, защитных, фильтрующих, гидроизолирующих, теплоизолирующих параметров в строительстве (транспортном, гражданском, гидротехническом).
Иглопробивное полотно (например, «Дорнит»)
получается из отходов синтетических волокон и вторичного текстильного сырья. Различается по плотности и толщине нетканого
полотна; обладает высокими
фильтрующими и армиру-
ющими способностями. Длина полотнища в рулоне составляет 75…100 м, ширина – 85, 170 и 250 см, толщина –
4 мм. Используют для устройства конструктивной и филь-
трующей прослойки при строительстве автомобильных
дорог на участках слабых грунтов, а также для укрепления
откосов и устройства дренажа (рис. 10.4).
107
Георешётка - сотовая конструкция из полимерных
а
б
в
г
Рис. 10.5. Георешётка:
а, б – объёмная (геосоты), в – двуосная, г - одноосная
или синтетических лент, скрепленных между собой в шахматном порядке (рис. 10.5 а, б, 10.8). В рабочем состоянии
георешётка представляет собой модуль с ячейками, которые заполняются грунтом, гравием, щебнем, песком, образуя единую конструкцию. Основное применение георешетки - укрепление слабых оснований, крутых склонов,
усиление несущих оснований дорожной одежды, строительство на слабых грунтах, применение в конструкциях,
воспринимающих высокие динамические или статистические нагрузки, ландшафтный дизайн. Широко применяется
вместе с геотекстилем, образуя защитный барьер от эрозии
почвы и вымывания плодородного грунта.
Одноосноориентированные георешетки - представ-
ляют собой георешётки с длинными и узкими ребрами,
ориентированными в одном направлении для создания высокой прочности на растяжение. Они широко применяются
108
для укрепления и устройства откосов любой крутизны: армируя конструкцию таким образом, можно расходовать
полезную площадь с максимальной эффективностью. Одноосноориентированные решётки значительно увеличивают эксплуатационную надёжность сооружения.
Геосетки (рис. 10.6) – плоский рулонный сетчатый
материал из полимерных или синтетических нитей с одинаковыми отверстиями размером от 2,5 до 40 мм. Элементы, образующие сетку, скреплены узлами, переплетены,
отлиты или спрессованы.
Геосетка широко применяется в основном для обеспе-
чения устойчивости, армирования и разделения слоев дорожного полотна (рис. 10. 7), а также для создания устой-
чивого растительного
покрова на откосах с целью предотвращения
эрозионных процессов.
Рис. 10.6. Геосетки в
дорожном строительстве
Рис. 10.7. Слой щебня в дорожной одежде с геосеткой
и без
109
Рис. 10.8. Объёмные георе-
шётки (геосоты) в дорожном
строительстве
Рис. 10.9. Противоэрозион-
ные маты (геоматы)
По области применения они подразделяются на гео-
сетки для грунта (для армирования слабых оснований) и на
геосетки для асфальтобетона.
Гибкие армирующие геосетки, изготовляемые из
высокомодульного полиэстера, полиэфира, поливинилалкоголя или стекловолокна, скреплённые с подложкой из
нетканого материала или без неё, который, как и сама армирующая сетка, пропитан битумной массой. Их использование позволяет замедлить и даже предотвратить появление повреждений и отражённых трещин в асфальтобетонных покрытиях.
Противоэрозионные маты (геоматы) (рис.10.10) материал трехмерной структуры - производятся из синтетических волокон (полиэтилена высокой прочности, полиамида, полипропилена и др.), спутанных между собой для
образования слоя, принимающего любую форму. Геоматы
выпускаются в модификациях разной толщины с разной
способностью насыщения грунтом. Характерной чертой
геоматов является высокая пористость (в среднем более 90
%).
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]