2.3.3. Высотная разбивка насыпей и выемок

Границы насыпи или выемки определяют расчетом. Для этого берут из проекта дороги следующие размеры: ширину

земляного полотна В; Коэффициент заложения откоса т; высоту насыпи и глубину выемки Н; ширину кювета повер­ху К; уклон поверхности местности п.

Пересечение откосов насыпей и выемок с поверхностью земли находят следующими способами.

79

80

Вопросы для самоконтроля

1. Последовательность выполнения детальной разбивки земляного полотна.

2. Какие элементы земляного полотна обозначают при детальной разбивке в плане?

3. Какие параметры земляного полотна обозначают при его высотной разбивке?

4. Что служит исходными документами для разбивки земляного полотна?

5. Простейшее определение перпендикулярного направ- ления к оси дороги.

81

2.4. Разработка, перемещение

и укладка грунтов в земполотно

2.4.1. Общие требования к устройству земполотна. Задел земляных работ

В ходе возведения земляного полотна и строительства грунтовых дорог контролируются следующие строительные процессы: разработка выемок; возведение насыпей; устрой­ ство дополнительных слоев основания и прослоек; плани­ ровка и укрепление откосов выемок и насыпей.

Процесс сооружения земляного полотна должен быть организован, как правило, без разрывов.

Разрывы в возводимом земляном полотне допускаются на участках сосредоточенных работ или расположения ис­кусственных сооружений и на участках с особыми грунто­выми условиями, где работы выполняются по индивидуаль­ному проекту, предусматривающему технологические или сезонные перерывы (глубокие болота, оползневые участки, глубокие скальные выемки и т. п.).

При строительстве насыпей на слабых основаниях, использовании в земляном полотне переувлажненных или заторфованных грунтов, оттаивающих мерзлых грунтов, а также при сооружении земляного полотна полностью в зимнее время до устройства покрытий и оснований должен быть установлен технологический перерыв для стабилиза­ции земляного полотна.

Во время технологического перерыва допускается ор­ганизация движения построечного транспорта с установ­лением необходимых ограничений по скорости и величине нагрузки.

После окончания технологического перерыва поверх­ность земляного полотна должна быть спланирована и при необходимости произведены досыпка и уплотнение.

Земляное полотно следует возводить с заделом, вели­чина которого должна обеспечивать непрерывное и равно­мерное устройство дорожных оснований и покрытий.

На участках задела земляное полотно должно быть вы­полнено до проектной отметки, поверхность его, включая

82

откосы, спланирована, откосы укреплены, обеспечена на­дежная работа водоотводных сооружений.

Не допускается приемка в задел земляного полотна при частичном выполнении поперечного сечения, например в виде площадки под одежду с неполной шириной насыпи или выемки по бровкам и по подошве откосов.

Протяженность задела земляного полотна следует определять в каждом конкретном случае в зависимости от годовых объемов устройства покрытий.

Годовой объем уст- До 20 20—50 Св.50 ройства покрытий, км Степень готовности земляного полотна (задел), % сосредоточенные От 25 до 75 От 50 до 100 От 75 до 100 работы (по объему) линейные работы От 25 до 50 От 25 до 75 От 50 до 100 (по протяженности)

При строительстве дорог необходимо принимать ме­ры по охране природной среды. Технологические решения должны предусматривать недопущение причинения ущер­ба окружающей природной среде. Не допускается повреж­дение дерново-растительного покрова за пределами тер­риторий, отведенных для строительства дороги.

2.4.2. Линейные и сосредоточенные работы.

Понятие о ведущих и вспомогательных машинах

К сосредоточенным работам относятся работы по строительству земляного полотна на отдельных участках с объемом земляных работ на 1 км, превышающим средний объем земляных работ на дороге в 3 и более раз, или резко отличающихся повышенной сложностью производства и трудоемкостью от работ на смежных участках (переходы через болота, оползневые склоны, слабые грунты, мостовые сооружения и др.).

Клинейным работам относятся: сооружение земляного полотна при небольшой высоте насыпей и небольшой глу­бине выемок, постройка оснований, покрытий, устройство

83

ограждений, установка дорожных знаков, постройка желе­зобетонных труб и малых мостов, которые строятся заранее. Объемы линейных работ на каждом километре примерно одинаковы, с небольшими отклонениями от средних зна­чений.

При производстве земляных работ должны применять­ся способы и средства механизации, обеспечивающие вы­полнение заданных объемов работ в установленные сроки с высоким качеством, наименьшей стоимостью и трудоем­костью.

Механизация должна быть комплексной и охватывать все процессы и виды работ.

На вспомогательных операциях в целях сокращения ручного труда необходимо широко применять различное сменное оборудование к основным машинам и средствам малой механизации.

Ведущими машинами для производства земляных ра­бот следует считать машины, осуществляющие разработку грунта и его транспортировку к месту укладки, а вспомо­гательными — выполняющие остальные работы (срезка растительного грунта, разравнивание грунта в насыпи, его уплотнение, отделочные и другие работы.

84

2.4.3. Подготовка основания земполотна

До начала возведения насыпи поверхность основания должна быть выровнена бульдозером. На горизонтальных участках в недренирующих грунтах поверхности основания придается поперечный уклон от оси 20—40%о. Наличие в недренирующих грунтах ям, траншей, котлованов и других понижений, в которых может застаиваться вода, не допуска­ется. Местные понижения заполняют послойно с уплотне­нием до требуемой для основания плотности.

Основания уплотняют непосредственно перед отсып­кой вышележащих слоев земляного полотна или устрой­ством дорожной одежды.

Если требуемая толщина отсыпанного, нижнего, слоя основания превышает толщину эффективно уплотняемого слоя, излишний слой грунта следует удалить бульдозером за пределы подошвы насыпи. После уплотнения и раз­равнивания нижнего слоя удаленный грунт возвращают и уплотняют до требуемой плотности.

До начала возведения насыпи водопропускные и ком­муникационные трубы должны быть засыпаны горизон­тальными слоями шириной не менее 4 м с обеих сторон одновременно с разравниванием бульдозером. Каждый слой уплотняют продольными по отношению к трубе прохода­ми катков или средствами вибрационного, виброударного или ударного действия. Не допускается уплотнять грунт тяжелыми машинами ударного действия на расстоянии от боковых стенок трубы менее 3 м при высоте засыпки над трубой менее 2 м.

При устройстве слоев засыпки над трубой должна со­блюдаться минимальная толщина засыпки, указанная в проекте.

2.4.4. Способы отсыпки насыпей и разработки выемок

Процесс возведения насыпей в основном состоит из последовательной укладки грунта. Доставленный на место строительства насыпи грунт укладывают в определенном i юрядке в зависимости от рельефа местности, конструкции

85

86

земляного полотна и других факторов. Обычно укладку грунта ведут таким образом, чтобы получился ровный слой определенной толщины, который сравнительно легко мож­но уплотнить. Последовательно укладывая слои грунта один на другой, доводят насыпь до нужной высоты (проектной отметки). Такой способ устройства насыпи называется спо­собом послойной отсыпки.

Основное достоинство этого способа — возможность получать насыпи с требуемой плотностью грунта в любой ее части. Также послойная укладка грунта позволяет вести отсыпку насыпи из разных грунтов. При послойном способе отсыпке насыпи основные работы ведут на двух участках одинаковой длины: на одном — создают слой грунта, на втором — уплотняют его. Затем эти операции меняются ме­стами, и так происходит до полной отсыпки насыпи. Длину участков работы принимают такой, чтобы в течение смены полностью закончить насыпь.

В тех случаях, когда возведение земляного полотна необходимо на участках пересечения болота или оврага с крутыми склонами, произвести послойную укладку грунта становится невозможно. Тогда применяют способ отсыпки насыпи с головы.

При этом способе с самого начала насыпь отсыпают до проектной отметки, а наращивание ее происходит непре­рывно в торце до тех пор, пока она не пересечет весь участок болота или оврага. Основной недостаток этого способа — не­возможность уплотнения грунта всей насыпи. Уплотнение происходит в результате постепенной осадки насыпи (в том числе от давления проезжающих автомобилей) и влияния других естественных факторов.

Для того чтобы уменьшить недостатки этого способа, применяют комбинированный способ отсыпки насыпи. Сущность его состоит в сочетании отсыпки с головы и по­слойной.

В условиях равнинной или слабопересеченной местно­сти земляное полотно представляет собой невысокие насы­пи — 0,6—0,8 м. Для устройства таких насыпей требуется ма­ло грунта, получаемого из боковых резервов, закладываемых вдоль дороги. Стоимость этих работ наиболее дешевая, но не рациональная, и впоследствии требуется рекультивация земель, отведенных под временные резервы. Как правило, возведение насыпей из боковых резервов осуществляется бульдозерами или грейдер-элеваторами.

87

90

Разработку выемок и резервов следует начинать с по­ниженных мест рельефа. В процессе строительства должен быть обеспечен постоянный отвод поверхностных вод из всей зоны производства работ. Разработку выемок на ко­согорах круче 1:3 или на оползневых склонах допускается производить только после строительства специальных за­щитных устройств.

Недобор следует ликвидировать при проведении плани­ровочных работ непосредственно перед устройством слоев одежды.

Разработка выемок землеройно-транспортными маши­нами с продольным перемещением грунта в насыпь в едином технологическом процессе позволяет обеспечить высокую производительность машин и рекомендуется во всех случа­ях, когда грунт из выемки пригоден для отсыпки насыпи.

ПОС должно быть предусмотрено распределение земля-ных масс из выемок и насыпи с указанием мест разработки и укладки грунта по пикетам и по слоям выемки и насыпи с учетом характеристик состава и состояния грунта. При от­рицательном грунтовом балансе и неблагоприятных грунтах следует отдавать предпочтение более длинным захваткам укладки грунта из выемки в насыпь с последующей досып­кой насыпи из сосредоточенных резервов.

Разработку выемок с перемещением грунта в насыпь на расстояние до 100 м рационально производить бульдо­зерами. В целях повышения производительности машин разработку (кроме песчаных грунтов с влажностью ни­же оптимальной) выполняют траншейно-ярусным спосо­бом. При этом разработку начинают с ближнего к насыпи конца выемки и перемещают в дальний конец отсыпаемый слой насыпи. Гребни между траншеями срезают, начи­ная с дальнего от насыпи участка, движением бульдозера под углом с перемещением грунта по ранее выработанной траншее.

После окончания разработки и перемещения грунта

91

одного слоя выемки в таком же порядке разрабатывают и перемещают грунт нижележащих слоев.

В целях снижения потерь грунта при его перемещении по насыпи следует применять бульдозеры с открылками на отвале или с отвалами совкового типа.

При разработке нижнего слоя выемки сохраняют стен­ки крайних боковых траншей с целью перемещения по ним грунта, срезаемого с полок на откосах выемки.

Целесообразна спаренная работа бульдозеров, при ко­торой вырезание грунта и его перемещение по двум смеж­ным траншеям в выемке производится одновременно двумя бульдозерами. После перемещения вырезанного грунта на начальный участок насыпи бульдозеры должны сблизиться так, чтобы расстояние между отвалами не превышало 10— 20 см, и в таком же положении они на одной скорости долж­ны производить дальнейшее перемещение грунта общим валом к месту его укладки.

При дальности перемещения грунта бульдозером с отвалом без боковых открылков на расстояние более 25 м резко возрастают потери грунта в пути. В таких случаях рекомендуется последовательное перемещение грунта с образованием промежуточных накопительных валов, в ко­торых бульдозер может осуществить полный набор грунта для дальнейшего перемещения.

Разработку выемок протяжением более 100 м с транс­портированием грунта в смежные с ними насыпи на расстоя­ние до 600 м выполняют прицепными скреперами, работаю­щими с гусеничными тягачами, а при расстояниях от 600 м до 1,5—3 км — полуприцепными скреперами, работающими с колесными тягачами и самоходными скреперами.

92

Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами (прямыми и обратными лопатами или драглайнами) про-изводят проходками (забоями). Направление разработки, количество и параметры проходок по ширине выемки или резерва устанавливают в соответствии с геометрическими размерами выемки или рабочей зоны резерва и с оптималь-ными условиями работы экскаваторов, предназначенных для выполнения работ.

Разработку выемки или резерва экскаватором с обору­дованием «прямая лопата» начинают с отрывки пионерной траншеи до отметки, позволяющей обеспечить нормальный набор грунта экскаватором.

Разработку пионерной траншеи целесообразно осу-ществлять с применением бульдозера и скреперов. Бульдозе­ром также планируют пути подъезда транспортных средств к экскаватору.

93

При разработке экскаватором забоев, высота которых соответствует наибольшей высоте резания при глинистых грунтах, возможно образование нависающих козырьков, которые необходимо немедленно обрушать, принимая все меры, обеспечивающие полную безопасность выполнения этой операции.