Справочная энциклопедия дорожника (том I) Строительство и реконструкция автомобильных дорог. Под ред. Васильева А.П

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 7.6. Обеспечение устойчивости земляного полотна в средней (а) и верхней (б) частях оползневого

склона с помощью противооползневых конструкций и буронабивных свай:

1 - ростверк; 2 - низовая подпорная стенка; 3 - анкерные сваи; 4 - дренирующая отсыпка; 5 - оползневый

грунт; 6 - верховая подпорная стенка; 7 - буронабивные сваи; 8 - глубокий совершенный дренаж; 9 -

застенный дренаж; 10 - коренные породы

Рис. 7.7. План строительной площадки:

1 - армокаркасы; 2 - скважины; 3 - буровая установка; 4 - автомобиль-самосвал; 5 - бадья для бетонной

смеси; 6 - кран; 7 - склады обсадных труб; 8 - временный объезд; 9 - временное ограждение; 10 -

армокаркас в скважине; 11 - слой щебня толщиной 10 см

До начала работ площадку выравнивают для работы крана и буровых станков. Поперечный уклон площадки

не должен превышать 20 ‰. Для облегчения проезда строительной техники на площадке отсыпают слой щебня

толщиной 10-15 см. Минимальная ширина площадки, обеспечивающая нормальную работу машин и

механизмов, составляет 12 м. При необходимости устраивается временный водоотвод.

Основной операцией является бурение свай, а применяющиеся при этом механизмы можно разделить на две

группы: станки вращательного бурения и станки ударного бурения. Первая группа станков применяется в

основном в относительно мягких грунтах, не имеющих скальных включений. В остальных случаях

предпочтение отдается станкам ударного бурения.

К отечественным станкам вращательного бурения относятся: УРБ-3АМ (диаметр скважины 600 мм, глубина

бурения до 30 м); УГБХ-150 (диаметр скважины 800 мм, глубина бурения до 16 м); СО-1200 (диаметр

скважины до 1000-1200 мм, глубина бурения до 22 м), работает на базе крана; МПС-1,7, МПС-1,2, МПУ-1,7 и

другие станки, применяемые в мостостроении, помимо оснастки для вращательного бурения имеют оснастку

для ударно-канатного бурения.

Отечественные станки ударно-канатного бурения помимо указанных выше представлены агрегатами УКС-

10, УКС-30, УКС-30М, БУ-10-2М, БС-1М, позволяющими погружать сваи диаметром 450-1200 мм, глубиной до

30 м.

Бурение ведется долотом с опережением установки обсадных труб, которые вводятся в уже готовую

скважину. Очередность бурения скважин на оползневых склонах зависит от их активности. Если смешение

оползня не превышает 1-2 см/сут, бурение скважин целесообразно начинать на устойчивых участках.

Временный разрыв между концом бурения и началом бетонирования не должен превышать 16 ч во избежание

обрушения стенок скважин. Обсадные трубы при бурении на активных оползнях, как правило, не извлекают из

скважин, и бетонирование осуществляют вместе с ними.

Арматурные каркасы для буронабивных свай доставляют на стройплощадку отдельными секциями длиной 8

м, где и производится их монтажная сборка.

Сваи бетонируют литым бетоном марки 250 через бетонолитные трубы методом восходящего потока (ВПТ).

Для защиты бетона от вымывания грунтовыми водами бетонирование свай ведется в чехлах из полиэтиленовой

пленки, надеваемой на арматурные каркасы до погружения их в скважины. В тех случаях, когда отсутствуют

грунтовые воды, бетонирование осуществляют методом свободного сброса бетонной смеси. Процесс

бетонирования методом ВПТ после установки в скважину арматурного каркаса включает: первоначальное

заполнение бетонолитной трубы бетонной смесью; непрерывную укладку бетонной смеси; освобождение

бетонолитной трубы от смеси после окончания бетонирования. Максимальная скорость движения смеси в трубе

не должна превышать 120 мм/с, а перерыв в бетонировании должен быть не больше времени начала

схватывания смеси. Прекращение подачи бетона в скважину осуществляется только после полного вытеснения

из нее шлама, воды, слабого бетона.

Головную часть сваи бетонируют в инвентарном кондукторе, превышая при этом на 30 см проектную

отметку. В процессе строительства буроналивных свай ведется тщательный контроль за бурением скважин,

изготовлением и установкой арматурных каркасов, приготовлением бетонной смеси и т.д.

Для сооружения подпорных стенок неглубокого залегания на естественном основании, а также стенок на

свайном фундаменте устраивается котлован в виде сплошной продольной выемки. Ширина котлована

определяется шириной подошвы сборной конструкции в плане, а для монолитных стенок должен быть

обеспечен некоторый запас, необходимый для установки подмостей и опалубки.

Следует отметить, что длина котлована должна быть ограничена по длине небольшими захватками (до 10

м), что позволит избежать подрезки оползневых склонов. Для монтажа подпорных стенок из сборного

железобетона используют самоходные стреловые краны на пневмоколесном и гусеничном ходу, а также

экскаваторы, снабженные сменным крановым оборудованием. Монтаж стенок небольшой массы (до 5 т) может

быть произведен автопогрузчиками. При строительстве монолитных подпорных стенок применяют для подачи

бетона краны с бадьями или ленточные транспортеры.

Обратная засыпка котлована за подпорной стенкой производится бульдозером с тщательным уплотнением.

Уплотнение производят трамбовками, катками или вибраторами. Выемка грунта из котлована производится

механизированным способом, и только зачистку котлована и устройство небольших выемок в стесненных

местах производят вручную. Для разработки грунта применяют одноковшовые экскаваторы с прямой или

обратной лопатой, драглайны и гидромониторы. При наличии слабых грунтов в основании подпорные стенки

возводят на свайном фундаменте.

Перспективным типом укрепления является анкерная конструкция (рис. 7.8). Технология устройства

анкерных конструкций включает подготовку строительной площадки, бурение скважин, включая ее уширение

для заделки нижнего анкера, установку анкерной тяги, инъецирование раствора в уширенную для заделки

анкера нижнюю часть скважины, устройство железобетонной плиты и верхнего анкера, натягивание анкерной

тяги. Бурение скважины осуществляют буровыми станками любого типа, обеспечивающими заданный угол

наклона скважин и необходимый для производства работ диаметр скважины.

Буровые станки подразделяются на три группы: станки вращательного (шнекового) бурения, станки

вращательного (шарошечного) бурения, станки пневмоударного действия. Все эти станки имеют глубину

бурения в зависимости от их марки 18-50 м, производительность 10-40 м/смену.

К станкам вращательного (шнекового) бурения относятся: станки на гусеничном ходу СВБ-2, СБР-160 с

диаметром скважины 150 и 160-200 мм, с максимальной глубиной бурения до 25 м; ВС-110/25 с диаметром

скважины 10 мм и глубиной бурения до 25 м. К станкам вращательного (шарошечного) бурения относятся

станки П-20, БТС-2, СБШ-250 с диаметром скважин 230-250 мм и глубиной бурения 18-20 м.

Станки пневмоударного бурения - это станки на гусеничном ходу НСБ-2, СБУ-200 с диаметром скважин от

100-200 мм и глубиной 18-36 м, переносные БНК-4.

Изготовление анкерных тяг предусматривает обрезку арматуры и сборку ее в отдельные пряди, а также

установку на конце анкерной тяги нижнего анкера. Сразу после окончания работ по бурению скважины и

устройству уширения (если грунты, расположенные ниже поверхности скольжения, не обладают достаточной

прочностью), в скважины вводят анкерную тягу. После ее установки нижнюю часть скважин до поверхности

скольжения заполняют цементопесчаным раствором путем использования передвижных цементационных

установок или способом свободной заливки раствора (для нисходящих скважин диаметром не менее 150 мм и

длиной до 20 м). Наиболее перспективными для дорожного строительства являются цементационные установки

на базе автомобиля ЦА-150 с растворонасосом Е-11-250, ЦА-151 с насосом НЦП-2, ЦА-1/150 с

растворонасосом 1T и т.д.

Рис. 7.8. Конструкция анкерной затяжки:

1 - анкерная плита; 2 - распределительная плита; 3 - верхний анкер; 4 - высокопрочная проволока; 5 -

опалубка; 6 - цементнопесчаный раствор; 7 - щебеночная подушка; 8 - поверхность грунта; 9 - битум; 10 -

скважина; 11 -резиновый или полихлорвиниловый шланг; 12 - направляющие; 13 - поверхность

скольжения; 14 - инъекционный раствор; 15 - нижний анкер; 16 - направляющий конус

Натяжение анкерных тяг производится с помощью натяжного оборудования и в соответствии с

Техническими указаниями по изготовлению предварительно напряженных элементов железобетонных мостов

со стержневой напрягаемой арматурой. Для закрепления анкерной тяги в анкерной плите разрешается

использовать любые типы анкеров, обеспечивающих передачу на анкерную плиту требуемого усилия

предварительного напряжения арматуры анкерных тяг. Для напряжения используют домкраты Дорнии

Главстроймеханизации грузоподъемностью 30, 60, 90, 125 т, домкраты ЦНИИСа грузоподъемностью 60, 90 т.

Конструкции из армогрунта - сравнительно новый тип противооползневых сооружений, однако они нашли

уже достаточно широкое применение в транспортном строительстве во Франции, Германии, Японии, Англии.

Армированный грунт создается путем конструктивного и технологического объединения грунтовых слоев и

арматуры в виде металлических полос, расположенных горизонтально, способных выдержать по сравнению с

грунтом растягивающие усилия. Схема конструкции армогрунта приведена на рис. 7.9. Вместо металлических

полос можно использовать слои из геотекстиля, жестких полиэтиленовых сеток и т. п.

Конструкция из армогрунта возводится путем последовательных этапов, в каждый из которых входят

монтаж элементов наружной оболочки, засыпка грунта с его уплотнением и укладка полос арматуры. Общая

технологическая схема по устройству армогрунтовых конструкций включает последовательно следующие

технологические операции: подготовка основания, укладка арматуры, установка первого ряда внешних

облицовочных панелей и их монтаж; транспортирование, разравнивание и уплотнение нижнего слоя грунта

засыпки с последующей планировкой.

Основные механизмы: бульдозеры и автогрейдеры для планировки, автомобили-самосвалы для

транспортирования грунта, пневмоколесные и вибрационные катки для укатки.

Монтаж внешних железобетонных элементов осуществляют при помощи самоходного кранового

оборудования, желательно с гидравлическим приводом и складывающейся стрелой. Элементы подаются при

помощи специальной траверсы. При этом кран перемещается по спланированной засыпке. После монтажа

соответствующего ряда осуществляют тщательную планировку, укладку арматурных элементов и

прикрепление их к внешним панелям. Устойчивость при засыпке грунтом первых рядов металлической

оболочки или первого ряда шпунтованных бетонных плит обеспечивается временными подпорками, которые

удаляют после засыпки нижнего слоя. Далее блокируют стыки наружных оболочек, чтобы создать

вертикальную поверхность. Арматура закрепляется перпендикулярно к наружной поверхности

высокопрочными болтами и укладывается плашмя.

Рис. 7.9. Конструктивные элементы армогрунта: 1 - стержневая арматура; 2 - полосовая арматура; 3 -

грунт

Для предотвращения смещения лицевых панелей в процессе укатки не следует снимать временных

креплений облицовочных элементов, при этом не рекомендуется допускать проход тяжелых катков ближе 1 м

от стенки. При уплотнении армированного грунта необходимо придерживаться следующих правил: при

расстоянии до наружной стенки 12 м уплотнение производят четырьмя проходами вибрационного катка с

нагрузкой на виброгенератор 250-350 МПа или восемью проходами пневмоколесного катка с нагрузкой на

колесо 40-60 кН. При расстоянии до наружной стенки 1,5-2 м уплотнение производят шестью проходами

вибрационного катка с нагрузкой на виброгенератор 150-250 МПа и общим весом на вибрирующую плиту

менее 20 кН или тремя проходами виброплиты весом 1-3 кН.

ГЛАВА 8. Гидромеханизация земляных работ

8.1. Условия и эффективность применения гидромеханизации земляных работ

Способ гидромеханизации земляных работ основан на размыве грунта водой, перемещении его в виде

взвешенных частиц при определенной скорости течения, укладке в необходимом месте путем снижения

скорости течения настолько, что частицы грунта начинают оседать. Гидромеханизацию применяют при

наличии определенных условий: достаточные объемы воды вблизи объектов работ и благоприятные грунтовые

условия - легкоразмываемые и быстроосушаемые песчаные или супесчаные грунты. Стоимость земляных работ

по способу гидромеханизации может быть значительно меньше, чем при применении бульдозеров, скреперов

или экскаваторов, а выработка на одного рабочего намного больше, чем при ведении земляных работ этими

машинами. Однако ее целесообразно применять лишь на крупных объектах земляных работ (годовой объем

больше 100 тыс. м

) в связи с применением специального оборудования, которое не может быть использовано

на других видах работ [97].

Эффективность гидромеханизации в значительно большей степени, чем экскаваторных работ, зависит от

геологических (грунтовых) и климатических условий. Так, увеличение содержания гравия в песке с 5 до 40 %

снижает эффективность экскаваторных работ не более чем на 5 %, а гидромеханизированных - вдвое.

Экономическая эффективность гидромеханизации определяется также наличием в районе производства работ

дешевой электроэнергии, расход которой составляет 5-10 кВт·ч на 1 м

. Гидромеханизация может быть

эффективна в случаях, когда нет притрассовых карьеров для сухой отсыпки земляного полотна. С помощью

гидромеханизации грунт может быть получен в реках или других водоемах и уложен в виде резервов для

последующего транспортирования его другими средствами.

Для сооружения земляного полотна автомобильных дорог по способу гидромеханизации применяют

песчаные (гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие пески) и глинистые грунты (легкие, тяжелые и

пылеватые супеси). Лучшими считают песчаные грунты всех видов, при этом чем они крупнее, тем

эффективнее применение гидромеханизации.

Производство земляных работ с помощью гидромеханизации подразделяют на три группы:

разработка грунта в карьерах напорной струей воды из гидромонитора (рис. 8.1);

разработка грунта под водой плавучим землесосным снарядом с применением механических или

гидравлических рыхлителей (рис. 8.2);

разработка грунта сухим способом экскаваторами, а транспортирование - в виде гидросмеси с помощью

передвижных землесосных установок.

Рис. 8.1. Схема производства гидромониторных работ:

1 - гидромониторная установка, 2 - задвижка с дистанционным управлением; 3 - водоводы; 4 - кабель

дистанционного управления; 5 - приямок; 6 - гидроэлеватор; 7 - трубы напорного водовода; 8 -

всасывающие трубы землесоса; 9 - всасывающая линия с пульповодом и водоводом, расположенными на

понтонах; 10 - землесосная установка; 11 - пульт дистанционного управления

Рис. 8.2. Землесосный снаряд:

а - разрез; б - план; 1 - стрела подъема рамы рыхлителя; 2 - будка; 3 - надстройка; 4 - понтоны для

плавучего трубопровода; 5 - папильонажные сваи; 6 - рамы рыхлительных устройств; 7- фреза-

рыхлитель; 8 - откос; 9 - папильонажные тросы

Гидромониторную разработку грунта применяют в сухих карьерах или выемках с отметками на уровне или

выше горизонта воды и водоисточника. В некоторых случаях для разработки верхней, необводненной части

выемки применяют гидромониторы, для нижней, обводненной - плавучие землесосные снаряды. Разработку

карьера гидромонитором производят двумя способами: с перемещением его по верху забоя и по подошве забоя

(рис. 8.3).

Рис. 8.3. Схема установки гидромонитора: а - перемещение по верху забоя; б - перемещение по подошве

забоя

Грунт, обрушенный гидромониторной струей и превращенный в гидросмесь, движется от основания забоя к

приямку. Гидросмесь может двигаться самотеком при достаточной разности отметок между карьером и местом

укладки грунта или под напором по трубопроводам с помощью землесосной установки.

При гидромониторном способе разработки грунта решающее значение имеет интенсивность размыва,

которую определяют количеством воды, расходуемой на 1 м

разрабатываемого грунта. Интенсивность размыва

зависит от характера месторождения, связности и крупности частиц и зерен разрабатываемого грунта, высоты

забоя, давления у насадки гидромонитора, расхода воды через насадку в единицу времени. Расход воды зависит

от напора, размеров и характеристики насадки:

,2gHQ





где (8.1)

μ - коэффициент расхода, равный 0,92-0,96;

ω - площадь поперечного сечения насадки, м

;

g - ускорение силы тяжести, м/с

;

Н - напор перед насадкой, м.

Для размыва и транспортирования крупных и среднезернистых грунтов расход воды составляет примерно 4-

6 м

воды на 1 м

грунта при давлении 0,3-0,4 МПа. Чем ближе к забою расположен гидромонитор, тем

эффективнее его работа, однако по условиям безопасности минимальное расстояние допускается 1,2 h (h -

высота забоя).

Землесосные установки применяют для разработки грунта под водой или для подачи в напорный

трубопровод гидросмеси, полученной от размыва грунта гидромониторами.

Глубина подводных забоев достигает 15 м. Плавучий землесосный снаряд, поворачиваясь веерообразно в

плане при помощи лебедок и тросов попеременно на одной из папильонажных свай, засасывает грунт с водой и

перекачивает образовавшуюся гидросмесь к берегу по трубопроводу, смонтированному на плавающих

понтонах. Производительность гидромониторов и землесосов:

qгр

Q 

(8.2)

П = Q

гр

tК, где (8.3)

гр

- производительность по грунту, м

/ч;

Q - производительность по воде, м

/ч;

q - удельный расход воды, м

/м

(в среднем 4-6);

П - производительность по грунту, м

/смену;

t - продолжительность смены, ч;

К - коэффициент использования времени (в среднем 0,85).

8.2. Транспортирование и укладка грунта. Общая организация работ

Разработку грунта при помощи гидромониторов производят преимущественно встречными забоями. В забое

устанавливают два гидромонитора: один разрабатывает грунт, а другой в это время перемещается на новую

позицию. Расстояние между гидромониторами должно быть равно половине ширины забоя (примерно 10-15 м).

Шаг передвижения гидромониторов составляет в среднем 6 м. Разработку выемок начинают с той стороны, с

которой можно обеспечить свободный сток гидросмеси.

Гидросмесь, полученную при разработке грунта гидромониторами, можно транспортировать самотеком по

канавам или лоткам непосредственно к месту укладки грунта, если местный рельеф позволяет обеспечить

необходимые уклон и скорость течения, при которой не будет происходить оседание частиц грунта.

Минимальный уклон для песчаных грунтов - 35-100 ‰, для супесчаных - 30-50 ‰.

При неблагоприятных условиях рельефа и разработке грунта со дна водоемов гидросмесь подают по

трубопроводу под напором, который рассчитан исходя из обеспечения минимально необходимой критической

скорости течения. Критической скоростью течения гидросмеси в трубопроводе называется такая, которая

обеспечивает взвешенное состояние всех частиц грунта в движущемся по трубе потоке.

Значение критической скорости находится в прямой зависимости от крупности и плотности

транспортируемых частиц грунта. Для обеспечения необходимой скорости землесос и насосная

перекачивающая станция должны создавать соответствующий напор. Считают, что напор, развиваемый

землесосным снарядом, должен на 5 % превышать все потери напора в трубопроводах.

Насыпи автомобильной дороги намывают участками протяженностью 100-300 м, называемыми картами

намыва. Карту намыва образуют путем устройства вала из грунта по контуру намываемого основания насыпи.

Обвалование производят бульдозером вначале из грунта естественного основания насыпи, а затем с

поверхности намыва очередного слоя. Технологический процесс намывных работ состоит из трех операций:

подвод гидросмеси к карте намыва; выпуск гидросмеси на карту; отвод воды с карты намыва. Намыв насыпей

производят эстакадным, низкоопорным или безэстакадным способами (рис. 8.4, 8.5,8.6).

В транспортном строительстве применяют в основном безэстакадный способ. Осветленную воду отводят с

карт намыва самотеком в сбросные колодцы, откачивают насосами или используют принцип сифона.

Отработанная вода покидает земляное полотно также путем фильтрации через основание насыпи и откосы. Это

явление часто вызывает деформацию откосов. Практика показывает, что деформация зависит от

водопроницаемости грунта, из которого намывают насыпи, от консистенции гидросмеси, подаваемой на карту

намыва, и интенсивности ведения работ.

Рис. 8.4. Схема намыва насыпи при эстакадном способе:

1 - лоток; 2 - грунтовые валики; 3 - намытый грунт; 4 - отводные устройства; 5 - колодец; 6 – гидросмесь

Рис. 8.5. Схема организации работ при низкоопорном способе намыва с рассредоточенным выпуском

гидросмеси:

1 - валики обвалования; 2 - распределительные трубы; 3 - проектная линяя откоса; 4 - низкие опоры

Рис. 8.6. Схема организации работ при двустороннем безэстакадном намыве насыпи:

1 - плавучий трубопровод; 2 - землесосный снаряд; 3 - устройство для подключения плавучего

трубопровода к береговому; 4 - береговой трубопровод; 5 - переключатель; 6 - распределительный

трубопровод; 7 - боковые призмы; 8 - ядро насыпи; 9 - отстойник; 10 - кран; 11 - движение гидросмеси; 12

- водосбросные трубы; 13 - водосбросный колодец; 14 - трубы для наращивания; 15 - бульдозер

При намыве насыпи из крупнозернистых песков, которые более водопроницаемы, чем мелкозернистые,

происходит большая фильтрация через откосы, что вызывает и большее их оплывание. Подача на карту намыва

чистой воды или гидросмеси пониженной консистенции способствует этому явлению.

Деформацию откосов объясняют также высокими темпами намыва по высоте. В связи с этим ежесуточный

темп намыва по высоте более чем на 40 см запрещен. При намыве узкопрофильных сооружений, к которым

относят насыпи автомобильных дорог, стремятся создать возможно больший фронт работ. На каждый

землесосный снаряд имеют не менее трех карт намыва, из которых одна находится под намывом, на другой в

это время выполняют обвалование, а третья является резервной на случай отсутствия по тем или иным

причинам возможности продолжать намыв на основных картах.

Намыв насыпей целесообразно начинать от краев карты. Для этого пульпу следует направлять к краям.

Глубину отстойного прудка на карте намыва регулируют шандорами колодца. Водоотводные колодцы

располагают в центре карт. Для отвода воды из колодцев устраивают штольни с уклоном дна не менее 50 ‰ в

низовую сторону. Штольню и колодец устраивают из водонепроницаемых материалов. На намытых участках

насыпи водоотводные колодцы разбирают на глубину 1 м от верха насыпи, а оставляемые в теле насыпи

нижние части колодцев замывают дренирующим грунтом.

Насыпи намывают с запасом на осадку, равным 0,75 % высоты насыпи при намыве из песчаных и 1,5 % при

намыве из смешанных грунтов. Недомыв насыпей по ширине не допускают, поэтому их сооружают несколько

шире проектной ширины (на 0,2-0,4 м в каждую сторону). Излишек грунта, намытый за пределы проектного

очертания, снимают бульдозером или экскаватором для досыпки верхней части или перемещают бульдозером

на соседние намывные участки насыпей. Элементы деревянных эстакад, поддерживающих трубы и лотки, по

мере роста насыпи разбирают (за исключением стоек, которые оставляют в теле сооружения). Верхнюю часть

стоек и раскосов эстакад после окончания намыва насыпи откапывают и срезают на глубину не менее 1 м от

проектной отметки намываемого сооружения. Стойки инвентарных эстакад извлекают полностью из тела

сооружения.

В последние годы при строительстве дорог в Западной Сибири на сильно заболоченных территориях, а

также на Севере широкое распространение получила технология земляных работ с применением

гидромеханизации, предусматривающая предварительную заготовку гидронамывного грунта в штабель с

последующей разработкой его экскаваторами или погрузчиками и транспортированием автомобилями к месту

укладки в насыпь. В этом случае намыв в штабель осуществляют в летнее время.

Расстояние от места разработки грунта до штабеля может измеряться несколькими километрами благодаря

применению перекачки пульпы. Песчаный грунт, намытый в штабель, достаточно быстро отдает

гравитационную воду и осушается, благодаря чему зимой он находится в сухо-мерзлом (сыпучем) состоянии.

Это дает возможность вести отсыпку земляного полотна из такого грунта в зимнее время, что очень важно для

рассматриваемых районов, характеризующихся длинными и суровыми зимами.

ГЛАВА 9.

Сооружение земляного полотна в сложных инженерно-геологических условиях

9.1. Сооружение земляного полотна на слабых основаниях

Проект на переход дороги через болото и другие участки слабых грунтов должен содержать наряду с

конструктивными решениями земляного полотна технологические решения, обеспечивающие в своём

комплексе устойчивость (исключение выдавливания слабого слоя), стабильность (отсутствие существенных

осадок в период эксплуатации, жёсткость (ограничение упругих колебаний).

К слабым относятся основания, в которых в пределах активной зоны имеются слои слабых грунтов

мощностью не менее 0,5 м. Мощность активной зоны принимается ориентировочно равной ширине насыпи

понизу. В случае если слои слабых грунтов располагаются на глубинах, больших ширины насыпи понизу, а

также при насыпях более 12 м высотой, мощность активной зоны устанавливается расчётом. К слабым

относятся также связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075

МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки которых более 50 мм/м при нагрузке

0,25 МПа (модуль деформации ниже 5,0 МПа). При отсутствии данных испытаний к слабым грунтам относят

торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с коэффициентом консистенции свыше 0,5,

иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.

К насыпям на слабых основаниях предъявляются следующие требования: боковое выдавливание слабого

грунта в основании насыпи в период эксплуатации должно быть исключено; интенсивная часть осадки

основания должна завершиться до устройства покрытия (исключение допускается при применении сборных

покрытий в условиях двухстадийного строительства); упругие колебания насыпей на торфяных основаниях при

движении транспортных средств не должны превышать величины, допустимой для данного типа дорожной

одежды.

Прогноз устойчивости и осадки основания насыпи, а также её упругих колебаний следует осуществлять на

основе расчётов. Для насыпей на слабых основаниях крутизна откосов назначается на основе расчётов

устойчивости или проверяется расчётом возможность применения типового поперечного профиля.

За завершение интенсивной части осадки допускается принимать время достижения 90 %-ной консолидации

основания или интенсивности осадки не более 2 см/год при дорожных одеждах капитального типа и 80 %-ной

консолидации или интенсивности осадки не более 5 см/год при дорожных одеждах облегчённого типа. При

этом допустимую интенсивность осадки разрешается уточнять на основе опыта эксплуатации в тех или иных

природных условиях.

Частным, но весьма распространённым видом слабых оснований являются болота. Различают 3 типа болот:

1 тип - заполненные болотными грунтами, прочность которых в природном состоянии обеспечивает

возможность возведения насыпи высотой до 3 м без возникновения процесса бокового выдавливания слабого

грунта;

2 тип - содержащие в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который может выдавливаться при

некоторой интенсивности возведения земляного полотна насыпей до 3 м, но не выдавливается при меньшей

интенсивности её возведения;

3 тип - содержащие в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который при возведении насыпи

высотой до 3 м выдавливается независимо от интенсивности её возведения.

Конструкции земляного полотна на слабых основаниях назначают на основе технико-экономического

обоснования и сравнения вариантов, предусматривающих частичное или полное удаление слабых грунтов, или

их использование в качестве основания насыпи с разработкой конструктивных и технологических мероприятий

по обеспечению устойчивости, снижению общей величины осадки, ускорению сроков её завершения,

исключению упругих колебаний. В зависимости от директивных сроков устройства монолитных слоев

дорожной одежды при использовании слабых грунтов в качестве основания насыпей рекомендуются

безосадочные конструкции земляного полотна с использованием свайных элементов.

Конструкция земляного полотна на слабых основаниях, её выбор зависит от типа слабого основания,

наличия вида грунта и его мощности, относимых к слабым, высоты насыпи, типа дорожной одежды, сроков её

устройства.

При глубине (мощности) слабых оснований, в том числе состоящих из болотных грунтов, до 6 м и высоте

насыпей до 3 м конструкцию земляного полотна допускается разрабатывать на основе привязки типовых

решений к конкретным условиям. При наличии болот - с учётом их типа.

В случаях когда расчётами устойчивости и осадки (или иными обстоятельствами) обосновывается

необходимость полного или частичного удаления слабых грунтов перед сооружением насыпи, нижнюю часть

насыпи ниже уровня дневной поверхности слабого основания на 0,2-0,5 м следует предусматривать из

дренирующих или крупнообломочных грунтов. Применение других грунтов должно быть обосновано

расчётами.

Частичное удаление слабых грунтов основания с заменой их дренирующими включает также

конструктивные решения с использованием дренажных прорезей. Их глубина, ширина и расстояние между

ними в плане устанавливается расчётами устойчивости и осадки.

При сооружении насыпей с использованием в их основании слабых грунтов в целях повышения

устойчивости, ускорения осадки и снижения влияния динамической нагрузки предусматриваются следующие

конструктивно-технологические мероприятия:

сооружение насыпи на слабом основании с расчётным режимом отсыпки, обеспечивающим устойчивость

конструкции в процессе строительства и эксплуатации;

применение разделительных прослоек из геосинтетических материалов для исключения перемешивания

отсыпаемых грунтов и грунтов слабого основания;

применение армоэлементов из тканых геосинтетических материалов для обеспечения устойчивости;

устройство временной пригрузки для ускорения процесса консолидации грунтов слабого основания;

вертикальные дрены из песка, специальные (объёмные) геосинтетические материалы с целью ускорения

осадки слабого основания;

использование свайных элементов из песка, щебня, цементогрунта, железобетона (забивные сваи) с

ростверком из геосинтетических решетчатых или тканых материалов с целью создания устойчивых или

безосадочных конструкций.

Состав и порядок выполнения мероприятий устанавливаются проектом на основе соответствующих

расчётов.

Проход машин по болоту, выторфовывание, устройство траншей, прорезей, водоотводных канав

допускается в зимнее время после образования мёрзлой коры достаточной несущей способности.

Для обеспечения безопасной работы экскаваторов и бульдозеров толщина промёрзшего слоя торфа должна

быть не менее величин, приведенных в табл. 9.1.

Т а б л и ц а 9 . 1

Параметр Значение параметра

Масса машины, т 10 15 25 40

Торф I типа, см 20 24 30 45

Торф II типа, см 24 35 48 60

Болотные грунты III типа, лёд, см 31 40 50 65

П р и м е ч а н и е . Приведённые толщины даны для температуры  10°С. При температуре близкой к 0°С

требуемую толщину следует увеличить в 1,3 раза.