Способы отсыпки насыпей и разработки выемок
Объемы работ при строительстве земляного полотна на автомобильных дорогах в большой степени зависят от категории дороги и рельефа местности. В зависимости от категории дороги изменяются ширина земляного полотна, требования к максимальному продольному уклону и минимальному возвышению бровки земляного полотна над поверхностью земли. От рельефа местности зависят преобладающие типы поперечных профилей земляного полотна: в равнинной местности невысокие насыпи с высотой малоизменяющейся по длине дороги, в пересеченной и холмистой местности имеют место чередующиеся насыпи и выемки, при этом глубина выемок и высота насыпей изменяются в широком диапазоне.
Выбору способов и технологий строительства земляного полотна предшествует решение задачи о распределении земляных масс. Длительное время было принято считать, что оптимальным вариантом продольного профиля дороги считается такой, при котором объем грунта, полученного при разработке выемок, равен объему грунта, необходимого для отсыпки насыпей. Однако при расположении дороги в равнинной местности на участках большой протяженности может не быть выемок. К тому же в выемках может быть грунт не пригодный для отсыпки насыпей. В этих случаях следует использовать другие источники грунта — боковые резервы или грунтовые карьеры. Баланс земляных масс определяется следующим соотношением:
V H — объем грунта, требуемый для отсыпки насыпей;
V В — объем грунта получаемый при разработке выемок;
V БР — объем грунта из боковых резервов;
V ГК — объем грунта из грунтовых карьеров.
В результате распределения земляных масс работы по строительству земляного полотна распределяют на следующие три группы:
— отсыпка насыпей из грунта выемок;
— отсыпка насыпей из грунта карьеров;
— отсыпка насыпей из боковых резервов.
Каждый из указанных источников грунта имеет присущие ему преимущества и недостатки. Преимущества грунта из выемок состоят в том, что в этом случае минимальный ущерб наносится природе, не требуется дополнительная территория для резервов или карьеров, нет необходимости в специальных площадках (отвалах) для размещения грунта из выемок. Как правило, грунт направляется из выемки в рядом расположенную насыпь, что уменьшает дальность перемещения грунта и сокращает затраты на строительство земляного полотна. Недостатком являются ограничения в выборе грунта, приходится работать с тем грунтом, что оказался в месте расположения выемки, он может быть пылеватым, переувлажненным или засоленным. Недостатком также является сам факт наличия выемки, ее снегозаносимость, более сложный водно-тепловой режим, трудности эксплуатации.
Основное преимущество насыпей из грунта боковых резервов состоит в том, что грунт перемещается на небольшое расстояние и стоимость возведения земляного полотна минимальна. Однако наличие вдоль дороги резерва приводит к тому, что в нем скапливается стекающая с дороги и прилегающей местности вода. Это приводит к заболачиванию резерва, избыточному увлажнению грунта насыпи, что существенно ухудшает условия работы дорожной одежды. Принято считать, что грунт из боковых резервов целесообразно применять для дорог низких технических категорий и в районах с сухим климатом.
При строительстве дорог I-III категорий отдают предпочтение насыпям, отсыпаемым из карьерного грунта. В этом случае представляется возможным при выборе места расположения карьера подобрать тип грунта, при разработке карьера удалять прослойки непригодного грунта. При необходимости возможно обогащение пылеватых глинистых грунтов посредством добавления к ним песчаных грунтов и перемешивания до укладки в насыпь. В этом случае удается достигать более высокого качества земляного полотна и получать насыпи со стабильными свойствами. Однако стоимость строительства насыпей из грунта карьеров, как правило, выше стоимости строительства насыпей из грунта выемок и боковых резервов.
Принято различать два способа отсыпки насыпей:
Послойный способ предполагает разделение насыпи на горизонтальные слои толщиной до 50 см с доставкой грунта, его разравниванием и уплотнением. Толщина слоя устанавливается в зависимости от используемого оборудования для уплотнения.
Основное достоинство этого способа — возможность достижения высокой и одинаковой плотности грунта по всему сечению насыпи от нижних до верхних слоев. Такой способ позволяет вести отсыпку насыпей из различных грунтов (рис. 36, а).
При строительстве земляного полотна на участках пересечения болот, при размещении насыпи на слабых избыточно-увлажненных грунтах, при пересечении оврагов и в других случаях, когда осуществлять послойную укладку грунта становится затруднительно, а иногда невозможно, применяют способ отсыпки насыпи «с головы», то есть весь объем грунта до проектной отметки насыпают сразу, и так на всем протяжении участка (рис. 36, б).
Недостаток этого способа — необходимость уплотнения грунта сразу на всю высоту насыпи, что — труднодостижимо. В этом случае требуется время, чтобы дополнительное уплотнение произошло под действием собственного веса и проезжающих автомобилей.
Возможна и комбинация указанных способов — нижнюю часть насыпи отсыпают «с головы», а несколько верхних слоев — послойно (рис. 36, в).
Разработка выемок в зависимости от их глубины возможна несколькими способами. При глубине до 6 м наиболее часто применяется лобовой способ, когда экскаватор в состоянии разрабатывать грунт сразу по всему сечению. При невозможности лобового способа при выемках глубиной более 6 м сечение выемки разбивают на несколько ярусов. Разработку выемок можно вести в поперечном (при коротких и широких выемках) и продольном направлениях. Это позволяет увеличивать темп ведения работ.
В проекте организации работ по строительству земляного полотна предусматривают разделение дороги на участки с одинаковым видом работ: насыпи из выемок, насыпи из боковых резервов, насыпи из грунта карьеров.
Источник
Последовательность отсыпки насыпей
Насыпь отсыпают слоями, толщину которых назначают с учетом принятых средств уплотнения. Отсыпку начинают с пониженного участка насыпи. Слои лучше всего отсыпать так, чтобы поверхность их была параллельна проектной поверхности. Это обеспечит сток поверхностных вод в процессе производства работ, так как проектную поверхность, как правило, устраивают с учетом обеспечения водоотвода.
Кроме того, такой метод отсыпки облегчает разбивку и контроль производства работ, потому что расстояние от проектной поверхности до поверхности отсыпаемого слоя всегда будет одно и то же.
При уплотнении грунта прицепными катками длина захватки должна быть не менее 150—200 м, иначе производительность катков резко уменьшится, так как много времени будет затрачиваться на повороты катка на концах захватки.
Отсыпать каждый слой можно методами «от себя» и «на себя». По методу «от себя» отсыпку насыпи начинают на захватке, расположенной ближе к выемке. При отсыпке второй захватки землеройные и транспортные машины, подвозящие грунт, проходят по первой, уже отсыпанной захватке. При этом методе производительность машин, перевозящих грунт, несколько уменьшается вследствие движения их по рыхлому грунту, но они предварительно уплотняют его. Поэтому при отсыпке насыпи «от себя» нет необходимости предварительно уплотнять грунт специальными машинами.
По методу «на себя» отсыпку насыпи начинают с наиболее удаленной от выемки захватки. Транспортные средства перемещаются по уже уплотненным участкам и не принимают участия в предварительном уплотнении грунта, поэтому производительность их выше, чем при работе по методу «от себя».
При продольной схеме отсыпки «на себя» пути подвоза грунта и направление движения планировочных и уплотняющих машин не пересекаются. При отсыпке «от себя» к планировке и уплотнению можно приступить только после окончания работ по отсыпке полосы на всем ее протяжении.
Метод отсыпки насыпи следует выбирать на основании технико-экономического расчета. При небольшом объеме грунта, отсыпаемого в насыпь, может оказаться целесообразным предварительное уплотнение транспортными средствами.
При большом объеме для уплотнения грунта лучше применять специальные машины.
Отсыпать грунт на захватке скреперами можно также по методу «от себя» и «на себя». При отсыпке скреперами по методу «от себя» очередной скрепер с опущенным ковшом проходит по полосе грунта, отсыпанной предыдущим скрепером и дополнительно разравнивает эту полосу. После того как скрепер дойдет до конца ранее отсыпанной полосы, он начинает разгрузку грунта слоем заданной толщины. При такой схеме отсыпки нет необходимости в разравнивании грунта специальными машинами, так как этот процесс выполняют скреперы. Кроме тою, скреперы также предварительно уплотняют грунт. Но при этой схеме продолжительность рабочего цикла несколько увеличивается в результате того, что скреперы проходят по разрыхленному грунту.
При отсыпке грунта по методу «на себя» машинисту скрепера трудно определить место начала разгрузки с тем, чтобы закончить ее в начале разгрузки предыдущего скрепера. Поэтому после заполнения захватки грунтом возникает необходимость разравнять грунт на захватке планировочными машинами и предварительно уплотнить его.
При отсыпке насыпи автомобилями-самосвалами и землевозными саморазгружающими тележками целесообразно разгружать их по методу «на себя», т. е. начинать отсыпку с наиболее удаленного от выемки участка захватки.
Источник
18. Способы отсыпки насыпи.
Доставленный на место строительства насыпи грунт укладывают в определенном порядке в зависимости от рельефа местности. Укладку грунта ведут таким образом, чтобы получился слой определенной толщины, который сравнительно легко можно уплотнить , последовательно укладывая слои грунта один на другой, доводят насыпь до нужной высоты.
1) Такой способ укладки называется способом послойной отсыпки.Основное достойнство этого способа- возможность получить насыпь с требуемой плотностью грунта в любой её части.При послойном способе основные работы ведут на 2ух участках одинаковой длины. На одном создают слой грунта, на другом уплотняют его.
2) Если произвести послойную укладку грунта невозможно, то применяют отсыпку насыпи с головы. При этом способе с самого начала насыпь отсыпают до отметки, а наращивание её происходит непрерывно в торце до тех пор, пока он не пересечет весь участок болота или оврага. Отсыпка ведется сразу на всю толщину. Основной недостаток- невозможность уплотнения грунта всей насыпи. Уплотнение происходит в результате постепенной осадки насыпи.
3) Комбинированный способ.Его сущность заключается в сочетании отсыпки с головы и послойно.
19.Возведение з.П. На косогорьях.
Возведение з.п. состоит из:
1)Постройки полки рабочего проезда для автомобилей и строительной техники.
2)Постройки з.п. полного профиля.
Полка рабочего проезда устраивается универсальными бульдозерами, которые зарезают грунт одной стороной ковша.
Схемы разработки грунта:
1)При постоянном размещении полки рабочего проезда в проектных отметках 3.П.
2)С перемещением в полки рабочего проезда из уступа 1 в уступ 3.
3)С перемещением полки рабочего проезда из уступа 1 в уступ 2.
4)Постоянное понижение уровня рабочего проезда из уступа 1 в уступ 4 .
20.Типы болот.Конструкции насыпей.
Болота образуются и развиваются на избыточно увлажненных участках земной поверхности. По происхождению болота разделяют на 2 типа:
1) Сплавильные, образованные при заростании водоемов и рек.
2)Торфяные, появившиеся в следствии заболачивании суши.
По условию питания бывают:
1)Низинные- грунтового, озерного и речного питания.
2)Верховые- атмосферного питания.
21.Возведение насыпи с полным или частичным выторфовыванием.
Удаление торфа – выторфовывание происходит с помощью машины взрывным способом или с помощью гидромизации. Выторфовывание возможно только на болотах 1 и 2ого типа . До начала работы выполняют подготовительные работы: расчистка дорожной полосы от леса, осушительные работы.
Применяют машины спец. болотной модификации и проводят осушение болот путем устройтсва канав, переставных щитов. Подготовительные работы лучше вести в зимний период.
Выторфовывание машинами. При неглубоких осушенных болотах до 2 м при естественном уровне воды применяют бульдозеры, которые разрабатывают грунт послойно , перпендикулярно оси дороги. Для отсыпки нижней части насыпи на болотах допускают только дренирующие грунты, песчаные крупного и среднего размера, крупнообломочные или скальноые, а так же суглинки легкие, крупные с содержанием глинистых частиц не более 6%.
Выторфовывание экскаватором производят с оборудование драглайн, при этом возможны 2 способа разработки торфа: на себя и от себя.
На себя: экскаватор перемещается непосредственно по поверхности болота или по переносным щитам.
Источник
Мы в социальных сетях
Ссылка на VK
Способы отсыпки насыпей и разработки выемок
Объемы работ при строительстве земляного полотна на автомобильных дорогах в большой степени зависят от категории дороги и рельефа местности. В зависимости от категории дороги изменяются ширина земляного полотна, требования к максимальному продольному уклону и минимальному возвышению бровки земляного полотна над поверхностью земли. От рельефа местности зависят преобладающие типы поперечных профилей земляного полотна: в равнинной местности невысокие насыпи с высотой малоизменяющейся по длине дороги, в пересеченной и холмистой местности имеют место чередующиеся насыпи и выемки, при этом глубина выемок и высота насыпей изменяются в широком диапазоне.
Выбору способов и технологий строительства земляного полотна предшествует решение задачи о распределении земляных масс. Длительное время было принято считать, что оптимальным вариантом продольного профиля дороги считается такой, при котором объем грунта, полученного при разработке выемок, равен объему грунта, необходимого для отсыпки насыпей. Однако при расположении дороги в равнинной местности на участках большой протяженности может не быть выемок. К тому же в выемках может быть грунт не пригодный для отсыпки насыпей. В этих случаях следует использовать другие источники грунта — боковые резервы или грунтовые карьеры. Баланс земляных масс определяется следующим соотношением:
V H — объем грунта, требуемый для отсыпки насыпей;
V В — объем грунта получаемый при разработке выемок;
V Б P — объем грунта из боковых резервов;
V ГК — объем грунта из грунтовых карьеров.
Распределение земляных масс осуществляется в следующей последовательности:
на основе попикетной ведомости объемов земляных работ строят линейный график (рис. 1);
График распределения земляных масс (в скобках приведены объемы перемещаемого грунта, без скобок — профильный объем с учетом уплотнения)
проводят анализ геологического разреза в местах расположения выемок и оценивают возможность использования получаемых из выемок грунтов для отсыпки насыпей;
определяют объем грунта из выемки пригодного для отсыпки насыпей V В ;
выделяют участки с невысокой насыпью и оценивают возможность устройства вдоль этих участков боковых резервов с учетом ценности земель, условий водоотвода и пригодности грунтов;
вычисляют объем грунта, который можно получить из боковых резервов, V Б P ;
проводят геологические изыскания и согласование с землепользователями возможных мест расположения грунтовых карьеров;
определяют условия разработки и запасы грунта потенциальных грунтовых карьеров V ГК ;
определяют границы зон действия грунтовых карьеров;
вычисляют объемы требуемого из каждого карьера грунта Vj ГК ;
проверяют баланс земляных масс.
В общем случае при рассмотрении всей дороги баланс земляных масс принимает вид:
V H — общая потребность в насыпном грунте;
Vk B — объем грунта из выемки с номером k;
p — общее число выемок;
Vi БР — объем грунта из бокового резерва с номером i ;
n — общее число боковых резервов;
Vj ГК — объем грунта из грунтового карьера с номером j ;
m — общее число грунтовых карьеров.
При составлении баланса земляных масс необходимо учитывать, что плотность грунта в насыпи больше, чем плотность естественного грунта в выемках, боковых резервах, грунтовых карьерах, то есть объем грунта из каждого источника должен быть увеличен в соответствии с соотношением этих плотностей.
При установлении зон действия грунтовых карьеров следует иметь в виду, что стоимость грунта, доставляемого из грунтовых карьеров, зависит от удаленности данного карьера от трассы автомобильной дороги, наличия и толщины вскрыши, затрат на подготовку подъездных дорог от карьера до трассы и стоимости разработки грунта, связанной с применяемым оборудованием.
Таким образом, стоимость одного кубометра грунта, доставляемого на трассу из карьера, будет определяться формулой:
С = Стр + Ср + Спр,
С — стоимость 1 м3 грунта доставленного на трассу, руб/м3;
С тр — стоимость транспортирования 1 м3 грунта от карьера до места укладки в насыпи, руб/м3;
С р — стоимость разработки 1 м3 грунта в данном карьере, руб/м3;
С пр — примерная стоимость подготовительных работ данного карьера, отнесенная к 1 м3 руб/м3.
Решение задачи по установлению границ зон рационального применения грунта из каждого карьера можно представить графически (рис. 2).
Определение зон действия грунтовых карьеров
В результате распределения земляных масс работы по строительству земляного полотна распределяют на следующие три группы: отсыпка насыпей из грунта выемок; отсыпка насыпей из грунта карьеров и отсыпка насыпей из боковых резервов. В случае если весь или часть грунта из выемок не пригодна для отсыпки, выделяется группа работ по разработке выемок с перемещением грунта в отвал.
Каждый из указанных источников грунта имеет присущие ему преимущества и недостатки. Преимущества грунта из выемок состоят в том, что в этом случае минимальный ущерб наносится природе, не требуется дополнительная территория для резервов или карьеров, нет необходимости в специальных площадках (отвалах) для размещения грунта из выемок. Как правило, грунт направляется из выемки в рядом расположенную насыпь, что уменьшает дальность перемещения грунта и сокращает затраты на строительство земляного полотна. Недостатком являются ограничения в выборе грунта, приходится работать с тем грунтом, что оказался в месте расположения выемки, он может быть пылеватым, переувлажненным или засоленным. Недостатком также является сам факт наличия выемки, ее снегозаносимость, более сложный водно-тепловой режим, трудности эксплуатации.
Основное преимущество насыпей из грунта боковых резервов состоит в том, что грунт перемещается на небольшое расстояние и стоимость возведения земляного полотна минимальна. Однако наличие вдоль дороги резерва приводит к тому, что в нем скапливается стекающая с дороги и прилегающей местности вода. Это приводит к заболачиванию резерва, избыточному увлажнению грунта насыпи, что существенно ухудшает условия работы дорожной одежды. Принято считать, что грунт из боковых резервов целесообразно применять для дорог низких технических категорий и в районах с сухим климатом.
При строительстве дорог I — III категорий отдают предпочтение насыпям, отсыпаемым из карьерного грунта. В этом случае представляется возможным при выборе места расположения карьера подобрать тип грунта, при разработке карьера удалять прослойки непригодного грунта. При необходимости возможно обогащение пылеватых глинистых грунтов посредством добавления к ним песчаных грунтов и перемешивания до укладки в насыпь. В этом случае удается достигать более высокого качества земляного полотна и получать насыпи со стабильными свойствами. Однако стоимость строительства насыпей из грунта карьеров, как правило, выше стоимости строительства насыпей из грунта выемок и боковых резервов.
Принято различать два способа отсыпки насыпей: послойный и с головы. Послойный способ предполагает разделение насыпи на горизонтальные слои толщиной до 50 см с доставкой грунта, его разравниванием и уплотнением. Толщина слоя устанавливается в зависимости от используемого оборудования для уплотнения.
Основное достоинство этого способа — возможность достижения высокой и одинаковой плотности грунта по всему сечению насыпи от нижних до верхних слоев. Такой способ позволяет вести отсыпку насыпей из различных грунтов (рис. 3, а).
При строительстве земляного полотна на участках пересечения болот, при размещении насыпи на слабых избыточно-увлажненных грунтах, при пересечении оврагов и в других случаях, когда осуществлять послойную укладку грунта становится затруднительно, а иногда невозможно, применяют способ отсыпки насыпи «с головы», то есть весь объем грунта до проектной отметки насыпают сразу, и так на всем протяжении участка (рис. 3, б).
Недостаток этого способа — необходимость уплотнения грунта сразу на всю высоту насыпи, что — труднодостижимо. В этом случае требуется время, чтобы дополнительное уплотнение произошло под действием собственного веса и проезжающих автомобилей.
Возможна и комбинация указанных способов — нижнюю часть насыпи отсыпают «с головы», а несколько верхних слоев — послойно (рис. 3, в).
Разработка выемок в зависимости от их глубины возможна несколькими способами. При глубине до 6 м наиболее часто применяется лобовой способ, когда экскаватор в состоянии разрабатывать грунт сразу по всему сечению. При невозможности лобового способа при выемках глубиной более 6 м сечение выемки разбивают на несколько ярусов. Разработку выемок можно вести в поперечном (при коротких и широких выемках) и продольном направлениях. Это позволяет увеличивать темп ведения работ.
В проекте организации работ по строительству земляного полотна предусматривают разделение дороги на участки с одинаковым видом работ: насыпи из выемок, насыпи из боковых резервов, насыпи из грунта карьеров.
Источник
