Рубрика: Без рубрики

При наличии грунтов повышенной влажности выполняют следующие работы по сооружению такого элемента, как основание дорожного покрытия:

• устройство сооружений для дренажа и водоотвода;
• разработку грунтов в выемках и резервах с перемещением их в насыпь;
• сооружение насыпей, в том числе с устройством осушающих прослоек и с осушением добавками;
• складирование грунта в насыпных бермах, банкетах, отвалах;
• укрепление откосов;
• устройство противооползневых и других защитных сооружений.

В ППР следует предусматривать специальные мероприятия, обеспечивающие наиболее эффективную и качественную реализацию принятых в проектной документации конструктивных решений и бесперебойную работу машин. То же самое подразумевает укладка тротуарной плитки под ключ.

При работе с грунтами повышенной влажности во избежание дополнительного увлажнения необходимо обеспечивать своевременный и постоянный отвод поверхностных ливневых и талых вод. Не допускается выполнять работы, затрудняющие сток влаги и ее испарение (рыхление, подготовка забоев, устройство котлованов и бессточных заглублений). Мощение дорожек тротуарной плиткой придерживается этих же правил.

Для обеспечения водоотвода в максимальной степени должны быть использованы постоянные сооружения, предусмотренные проектной документацией. В случае невозможности их сохранения в процессе строительства на период производства работ устраивают временные сооружения.

Места устройства водоотводных канав и отсыпки банкетов должны быть увязаны с размещением в плане забоев, дорог для перевозки грунта, проездов и линий коммуникаций.

В ППР следует предусматривать мероприятия по уменьшению влияния атмосферных осадков на свойства поверхностных слоев грунта в забое, на транспортных путях, в зоне уплотнения. Планировку, обеспечение стабильности уклонов поверхности, своевременное уплотнение и выравнивание грунта. В случае выпадения дождя до окончания уплотнения продолжать укатку связного грунта можно после срезки и удаления во временный отвал верхнего переувлажненного слоя толщиной 10-15 см.

При соответствующем экономическом обосновании для защиты забоя или насыпи от увлажнения осадками можно применять набрызг гидрофобизирующих веществ или пленочные покрытия из полимерных материалов.

При использовании в насыпях грунтов допустимой степени переувлажнения возможно применение типовой технологии разработки.

Машины, которые выполняют строительство дорожных оснований в зимний период, должны иметь утепленные кабины и капоты для двигателей, усиленное осветительное оборудование, а также дополнительное оборудование для очистки рабочих органов от смерзшегося грунта, устройства, повышающие проходимость машин зимой. Фронт работ и подъездные пути должны быть ограничены хорошо видимыми и не заносимыми снегом знаками.

Проект строительства дороги должен предусматривать организацию систематической очистки от снега рабочих площадей и транспортных путей специализированными машинами.

До начала земляных работ на объектах, намеченных к строительству в зимних условиях, кроме общих подготовительных работ должны быть проведены специальные подготовительные работы:

• установлены снегонезаносимые разбивочные знаки;

• обеспечен водоотвод на участках производства работ на трассе;

• подготовлены подъездные пути и средства их защиты от снежных заносов;

• защищены от промерзания участки, намеченные к разработке, а также участки с пучинистыми основаниями;

• обеспечено освещение мест разработки и укладки грунта;

• подготовлены помещения для обогрева рабочих.

Основание дорожного полотна должно быть подготовлено (включая снятие плодородного слоя почвы) в летнее время, а перед началом работ тщательно очищено от снега и льда. В случае возведения насыпи на сильно и чрезмерно пучинистых грунтах в районах с глубиной промерзания более 1,5 м нижние слои насыпей (1,2-1,5 м) следует устраивать до наступления устойчивых отрицательных температур.

В летний период необходимо подготовить поверхность сосредоточенных резервов и грунтовых карьеров к разработке зимой. Подготовка заключается в устройстве подъездных дорог, расчистке поверхности, устройстве входных забоев и пионерных траншей, а также утепляющих слоев или использовании химических реагентов для предотвращения промерзания грунта. Способы защиты от промерзания должны быть указаны в ППР.

Грунт предохраняют от промерзания предварительным рыхлением поверхности до наступления зимнего периода, засолением реагентами, снижающими температуру смерзания, укрытием поверхности грунта теплоизоляционными материалами, удержанием снежного покрова. Можно использовать в качестве утепляющих и снегоудерживающих средств густой кустарник, мощный слой дерна, высокий травостой, имеющийся на поверхности.

Строительство и ремонт дорог учитывает, что болотный мергель представляет собой рыхлую осадочную породу, образовавшуюся в озерно-болотных условиях при поступлении в водоемы воды, содержащей в растворенном виде кислый углекислый кальций. По мере испарения воды и удаления из нее кальция из раствора выпадает углекислый кальций.

Болотный мергель может подстилать торфяную толщу или переслаиваться с торфяными пластами. Он содержит от 25 до 50 % карбоната кальция. Остальная часть состоит из песчаных, глинистых, илистых частиц и растительных остатков различной степени разложения.

Болотный ил по свойствам близок к пылевато-глинистым грунтам. Для него характерны наличие различных по крупности минеральных зерен, более высокая плотность, цвет обычно серый с различными оттенками. Проект мощения тротуарной плиткой берет во внимание этот факт.

Наряду с перечисленными выше специфичными категориями к числу слабых могут относиться и обычные глинистые грунты различного возраста, имеющие в природном состоянии повышенную влажность.

Анализ зависимости механических характеристик глинистых грунтов от показателей их состава (число пластичности) и состояния (коэффициент консистенции) показывает, что при влажности, соответствующей мягкопластичной консистенции и выше (JL> 0,5), глинистые грунты в соответствии с принятыми выше условиями должны быть отнесены к слабым грунтам.

Болотом называется участок суши, характеризующийся избытком влаги на поверхности или в верхних слоях грунтовой толщи и наличием специфических болотных отложений (болотных грунтов). При наличии слоя торфяных отложений болото называется торфяником или торфяным болотом. В практике, которая подразумевает такие работы, как подготовка дорожного основания, принято очерчивать границу болота начиная с глубины 0,5 м.

В пределах геологического разреза болота различают растительно-корневой слой, слабую толщу и дно. Слабая толща включает пласты слабых болотных грунтов, иногда переслаивающихся наносами более прочных грунтов. Слабая толща может включать горизонты с остатками пней, а также слои жидких образований.

Принято выделять три основных типа болот. Первый тип представляют болота, сплошь заполненные торфом. Второй — болота, включающие слой (слои) торфа, подстилаемый слоем сапропеля или ила. Третий тип — болота с торфяным слоем, плавающим на поверхности воды.

Когда идет строительство дорог в России с капитальными или облегченными дорожными одеждами применяют конструкции, при которых исключается осадка земляного полотна после устройства дорожной одежды.

На болотах I типа небольшой глубины устраивают насыпи, опирающиеся на минеральное дно или с продольными прорезями, на глубоких болотах — с вертикальными дренами.

При строительстве дорог с переходными и низшими типами покрытий на болотах I и II типа глубиной до 4 м возводят насыпи с частичным выторфовыванием или без выторфовывания.

На болотах III типа дороги с любым типом покрытия устраивают в насыпи, опирающейся на минеральное дно болота. Такую конструкцию применяют и на болотах II типа при сооружении дорог с усовершенствованными покрытиями. Кроме приведенных конструкций иногда земляное полотно устраивают опирающимся на сваи, железобетонные оболочки, взвешенные в болотной массе, или проводят строительство автомобильных дорог на эстакаде.

Наиболее простым и экономичным решением является возведение земляного полотна непосредственно на поверхности болота. Возможность осуществления таких конструкций рассматривают в первую очередь.

Следует отметить, что почти все дороги, построенные до 1917 г. на переходах через болота, имели в основании насыпи деревянный настил (слани).

Устойчивость такой конструкции обеспечивают горизонтальные элементы, которые воспринимают растягивающие напряжения. Элементы сланей служат арматурой грунтовой конструкции. Сейчас в качестве такой арматуры применяют стержни и полосы из металла или пластмасс, покрытие из синтетической ткани (стеклоткань).

Арматуру укладывают в нижнюю часть насыпи на предварительно отсыпанный рабочий слой толщиной 15-20 см. Стержни укладывают в виде решетки. Поперечная арматура является рабочей, продольная служит для распределения усилия и анкеровки. Уложенную арматуру или ткань засыпают слоем грунта, который выравнивают и уплотняют, после чего насыпь возводят обычным способом.

При выборе конструкции земляного полотна на болоте учитывают расходы на строительство и последующую эксплуатацию дороги. Существенное значение имеет время консолидации земляного полотна, особенно при необходимости устройства такой конструкции, как основание дорожной одежды.

Конструкция земляного полотна на болоте выбирается в зависимости от типа болота, а также с учетом категории дороги, типа дорожной одежды и условий строительства.

К грунтам повышенной влажности следует относить грунты, которые в период укладки их в насыпь или разработки в выемке имеют влажность выше оптимальной, определенной по ГОСТ. Строительство промышленных территорий часто имеет дело с такими грунтами.

В ППР и ПОС должны быть учтены специфические особенности грунтов повышенной влажности, влияющие на выбор землеройных, транспортных и уплотняющих машин, которые использует строительство дорог в России. А также их производительность и проходимость по построечным дорогам, эксплуатацию временных сооружений и т.п.

При выборе мест получения грунтов для земляного полотна и определении способов производства земляных работ следует учитывать влажность грунта в предусмотренный ПОС сезонный период земляных работ. Прогноз влажности выполняют с учетом количества осадков, условий влагонакопления, глубины промерзания, расчетного уровня грунтовых вод, средней температуры воздуха. Расчетные уровень грунтовых вод и количество осадков принимают с повторяемостью 1 раз в 10 лет. Укладка тротуарной плитки также не обходится без прогноза влажности.

Во всех случаях применения для возведения земляного полотна грунтов повышенной влажности (кроме песчаных грунтов допустимой степени переувлажнения) следует учитывать снижение производительности машин при разработке, перемещении и уплотнении.

Выбор машин осуществляется на основании технико-экономического сравнения с учетом ограничений по проходимости.

С учетом комплекса физико-механических свойств, определяющих выбор конструкции и технологии сооружения земляного полотна, глинистые грунты по степени переувлажнения делятся на четыре категории.

Грунты допустимой степени переувлажнения применяют в насыпях автомобильных дорог без специальных ограничений, но с учетом конструктивных и технологических особенностей в части их недостаточной прочности и снижения производительности машин.

Грунты средней степени переувлажнения допускаются для насыпей автомобильных дорог при условии получения в процессе укатки коэффициента уплотнения Ку не менее 0,9 и возможности последующего уплотнения в процессе консолидации до требуемой плотности.

Грунты высокой и избыточной степени переувлажнения можно укладывать в насыпь при условии их естественного просушивания, либо осушения активными добавками до влажности, отвечающей допустимой или средней степени переувлажнения.

Когда идет строительство автомобильных дорог, подготовка основания взрывным способом может применяться для отсыпки насыпи на болотах всех типов в следующих случаях:

•        устройство траншей на болотах I типа при выторфовывании до минерального дна (удаление торфа из-под насыпи; рыхление дерново-корневого покрова и устройство канавторфоприемников на болотах I и II типа при посадке насыпи на дно болота);

•        разрыхление сплавины на болотах III типа.

Наиболее эффективен взрывной способ при работах в зимнее время, на пнистых и обводненных болотах, на болотах с мощным и прочным дерново-корневым покровом. Он применяется, когда идет строительство промышленных территорий.

Взрывание торфяных пластов можно вести методом скважинных и непрерывных горизонтальных зарядов направленного выброса.

Направленный выброс при устройстве траншей и канав-торфоприемников осуществляется при расположении скважин в один ряд наклонно под углом 60° к горизонту или в несколько рядов с использованием короткозамедленного взрывания. Количество рядов скважинных или горизонтальных зарядов определяется в зависимости от размеров траншей и свойств торфяной залежи так, чтобы был обеспечен наиболее полный выброс торфа.

Для лучшего выброса торфа при устройстве траншей на болотах I типа скважинные заряды рекомендуется закладывать до минерального дна болота. Скважины нужно заряжать для предотвращения их заплывания непосредственно вслед за бурением.

На болотах I и II типа глубиной свыше 4 м, где взрывание на выброс затруднено, для ускорения посадки на дно плавающих насыпей в процессе строительства или реконструкции дороги целесообразно применять поднасыпные взрывы. Строительство оснований дорожной одежды учитывает этот факт.

Эффективность взрывной посадки насыпи возрастает, если до отсыпки насыпи или непосредственно перед взрывами разрыхлить верхний слой с каждой стороны насыпи на 3-5 м механическим либо взрывным способом. Толщина насыпного слоя при поднасыпном взрыве удлиненными зарядами должна быть не менее удвоенной мощности находящегося под ней торфа, но не менее 2 м. При ширине насыпе более 20 м рекомендуется сначала осаживать осевыми взрывами ее среднюю часть, а затем крайние.

Скважины для взрывания бурят через тело насыпи самоходными буровыми установками. Проходку и зарядку скважин ведут в обсадных трубах. Полноту удаления торфа из-под насыпи выявляют бурением.

Когда идет строительство дорожных оснований, выемки на пологих косогорах при крутизне менее 20° следует разрабатывать бульдозерами с поворотным отвалом проходами под углом 45° к оси дороги. При этом грунт перемещается в насыпь начиная с ее нижней части и обеспечивается его послойное разравнивание и уплотнение.

На косогорах крутизной более 20° разработку выемки и отсыпку грунта в насыпь выполняют бульдозерами с универсальными отвалами проходами параллельно или под углом менее 45° к оси дороги. Укладка тротуарной плитки на песок требует похожих действий.

При разбивке невысоких насыпей или неглубоких выемок на косогорах целесообразно также пользоваться переносным шаблоном. При разбивке насыпи откосный шаблон, поднятый на стойке, устанавливают в створе поперечника в такой точке, откуда взгляд наблюдателя, направленный по визиру, совпадает с верхним обрезом заранее выставленной на бровке насыпи высотной вешки.

После этого визированием в обратном направлении определяют искомую точку подошвы на земле. Наклон визира должен соответствовать принятому откосу насыпи. Мощение тротуарной плиткой под ключ это также учитывает.

Разбивку выемок на косогорной местности выполняют следующим образом. Для определения внешних бровок выемок предварительно выставляют вспомогательные колышки 1 и 1′ для обозначения границы земляного полотна, включая сюда и ширину канав поверху. Считается, что поверхность на уровне оси земляного полотна горизонтальная.

После забивки колышков определяют высотное положение относительно осевой линии (осевой точки на поперечнике), а именно: величину понижения h для колышка, забитого с низовой стороны, и превышения h1 для колышка, забитого на верховой стороне. Затем подготавливают две вехи длиной, равной проектной глубине выемки у, с поправками для одной (укороченной) на величину найденного понижения местности h и для другой (удлиненной) на величину превышения h1. Первая длиной у — h потребуется для разбивки с низовой стороны косогора, вторая длиной у + h1 — с верховой.

Для нахождения искомой точки х внешней бровки выемки с низовой стороны приспособление ставят в створе поперечника за пределами колышка 1, откуда взгляд техника, обращенный в сторону дороги, по визиру попадает на основание вспомогательного колышка, после чего второй техник, находящийся также в створе поперечника, переставляет веху.

Дорожные основания автомобильных дорог с усовершенствованными типами покрытий должны иметь верхнюю часть насыпи высотой не менее 1 м. Верхнюю часть насыпи следует возводить из талого грунта с отсыпкой и уплотнением его до установленных норм, как правило, в теплое время года. Отсыпка грунта должна производиться только после оттаивания той части насыпи, которая была возведена зимой. Для устройства насыпей за задними гранями устоев и конусов, а также при засыпке водопропускных труб применяют только талый грунт.

В часть насыпи, расположенную ниже уровня грунтовых вод, на болотах с полным или частичным выторфовыванием разрешается укладывать песчаные мерзлые грунты. При условии, что верхняя часть насыпи будет возведена из таких же, но талых грунтов. Мощение тротуарной плиткой под ключ также учитывает это условие.

Кавальеры, отсыпанные в зимних условиях, по сравнению с обычными нормами их расположения должны быть отодвинуты от бровки выемки не менее чем на 1,5 м при высоте кавальера до 2 м и на 2,5 м при высоте кавальера более 2 м.

Когда идет мощение территории, для наиболее эффективного использования землеройно-транспортного оборудования и исключения дополнительного рыхления грунта, замерзающего во время перерывов в работе, следует организовать круглосуточную работу машин на сравнительно узком фронте. При вынужденных перерывах в работе вскрытые резервы и выемки должны быть утеплены рыхлением, что позволяет предохранить верхний слой от промерзания на 1—3 суток (в зависимости от температуры воздуха).

Уплотнять грунты в зимних условиях следует тяжелыми катками или машинами ударного действия. Режим уплотнения необходимо определять методом пробной укатки.

В качестве основных средств уплотнения свежеотсыпанного грунта в зимних условиях следует применять самоходные или прицепные трамбующие машины, решетчатые прицепные катки, прицепные и полуприцепные катки на пневматических шинах массой более 20-25 т.

Для насыпей, возводимых на полную высоту из глинистых, а также мелкозернистых песчаных грунтов с включением мерзлых комьев, необходимо предусмотреть осадку до 3% высоты насыпи.

Более дифференцированно запас на осадку насыпи при оттаивании можно определить расчетом в соответствии с соответствующей методикой. При возведении зимой на поймах рек больших насыпей из обводненного песка рекомендуется организовать его добычу и хранение в отвалах до наступления морозов.

Когда ведется строительство дорог в России, при выборе уплотняющих машин для крупнообломочных сыпучих грунтов (заполнитель крупных обломков — песчаный грунт) предпочтение следует отдавать вибрационным каткам, трамбующим и вибротрамбующим машинам. Крупнообломочные грунты со связным (глинистым и суглинистым) заполнителем лучше уплотняются катками на пневматических шинах, решетчатыми катками и трамбующими машинами.

Количество требуемых проходов (ударов) устанавливают по величине суммарной осадки поверхности уплотняемого слоя. Условием достижения плотности может служить осадка 8.10%, а верхнего слоя — 10.12% от первоначальной толщины слоя. Если требуемая осадка поверхности не достигается выбранным механизмом, то его заменяют более эффективным.

Возведение насыпей из одноразмерных песков (показатель максимальной неоднородности гранулометрического состава Umax <4), а также мелких песков, содержащих не менее 90% (по массе) частиц фракции 0,10-0,25 мм, рационально вести в зимних условиях, а также в периоды наибольшего естественного увлажнения грунта или при интенсивном поливе в летних условиях. Песок уплотняют виброкатками, виброударными и трамбующими машинами. Их использует и укладка тротуарной плитки на песок.

Для обеспечения проходимости автотранспорта при возведении насыпи из одноразмерных песков, глинистых грунтов, а также при разработке выемок в глинистых грунтах необходимо предусмотреть устройство по верхнему слою земляного полотна технологического слоя (технологической прослойки) из песчано-гравийной смеси, гравелистого или крупного песка, супеси легкой крупной или шлака (золошлака) оптимального состава. Строительство оснований дорожной одежды это учитывает.

При строительстве земляного полотна на косогорах технологию работ определяют его конструктивные особенности и грунтово-гидрологические условия местности. Наиболее удобной для строительства является раскрытая выемка или полувыемка. При крутых и высоких склонах и откосах для удержания осыпающегося грунта со склона и верхнего откоса устанавливают верховые бермы или берму с подпорной стенкой.

При недостаточной устойчивости верховой части склона либо откоса может потребоваться верховая подпорная или одевающая стенка. Подпорные стенки, как верховые, так и низовые, строят отдельными секциями и в наиболее сухой период года.

Перед перерывом в работе поверхность и откосы насыпей должны быть уплотнены и спланированы так, чтобы не допускать переувлажнение грунтов от застоя воды на поверхности незаконченной насыпи. Строительство и ремонт дорог придерживается этого правила. При переувлажнении в отдельных местах грунт должен быть просушен до возобновления работ или заменен грунтом оптимальной влажности.

Когда строится основание дорожного покрытия, при уширении земляного полотна существующих автомобильных дорог путем примыкания вновь возводимой части насыпи к старой необходимо предварительно снять с откоса и подошвы растительный грунт. А также засыпать старые кюветы и послойно уплотнить свежеотсыпанный грунт во избежание в последующем просадок проезжей части из-за неравномерности земляного полотна по плотности. Степень уплотнения обратной засыпки старых кюветов и других выработок должна быть не меньше степени уплотнения уширяемой части насыпи на данном уровне от поверхности.

Толщину слоя отсыпки назначают в соответствии с техническими параметрами уплотняющих машин исходя из требования неизменной плотности грунта по глубине слоя с последующим уточнением по результатам пробного уплотнения грунтов. Результаты пробного уплотнения включаются в технологические карты на сооружение земляного полотна, которое представляет собой основание дорожной одежды.

Применение пробной укатки позволяет в некоторых случаях заменить операционный контроль путем инструментальных измерений плотности и влажности технологическим контролем, в который входят определение соответствия показателей состава и состояния грунтов и контроль за соблюдением толщины слоя, числом проходов и равномерностью распределения проходов.

Слой рыхлого грунта рекомендуется уплотнять в две стадии. Сначала во избежание сдвигов и образования волн грунта перед рабочими органами уплотняющей машины следует выполнить прикатку легким катком массой от 6 до 12 т, а затем основную укатку — более тяжелым катком массой 25 т и более. 

Предварительная прикатка не требуется, когда слой грунта отсыпается с регулированием движения транспортных и землеройно-транспортных машин по всей ширине насыпи. Землевозный транспорт выполняет первую стадию укатки до плотности около 0,9 от ее максимального значения по стандартному уплотнению. В этом случае сразу применяют уплотняющие машины тяжелого типа.