ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 0
П ри строительстве усовершенствованных и переходных по крытий, если плотность грунтов в выемках меньше оптимальной, необходимо уплотнение выполнять т а к ж е и в выемках .
При р а з р а б о т к е выемок и возведении насыпей из боковых резервов следует учитывать плотность грунта в естественном со
стоянии. |
Если плотность р а з р а б а т ы в а е м о г о грунта |
меньше |
опти |
мальной, |
в насыпь требуется у л о ж и т ь больший |
объем |
грунта |
или уменьшить объем вынимаемого грунта в выемках с учетом осадок при искусственном уплотнении; отклонения объемов мо гут доходить до 20%. При естественной плотности грунта боль
шей оптимальной |
может |
оказаться |
излишек грунта |
в |
объеме |
||||||
до |
10%. |
Объем |
р а з р а б а т ы в а е м о г о |
грунта |
можно |
определить |
|||||
с |
помощью |
коэффициента |
уплотнения |
насыпей |
по |
отношению |
|||||
к |
резервам |
Кі (табл. 12), |
который |
представляет |
собой |
отноше |
|||||
ние объема грунта, взятого из резерва или выемки |
Ѵ р е з , к |
объему |
|||||||||
насыпи после уплотнения Ѵпас: |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
» нас |
|
|
|
|
|
(24) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
12 |
|
|
Коэффициент уплотнения насыпей по отношению к резерву |
||||||||||
|
|
при |
послойной отсыпке и искусственном уплотнении |
|
|||||||
|
|
|
|
|
Значения |
К, при |
грунте |
|
|
|
|
|
Требуемый |
|
супесчаном, |
|
|
|
|
|
|||
|
коэффициент |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
суглинистом • |
рыхлом |
тяжелой |
|
||||||
|
оптимального |
песчаном |
|
||||||||
|
уплотнения |
пылеватом |
лессовидном |
глине |
|
||||||
|
|
и суглини |
суглинке |
|
|||||||
|
|
|
|
|
стом |
|
|
|
|
|
|
|
0,98 |
|
1,15 |
1,15 |
|
1,25 |
|
1,00 |
|
||
|
0,95 |
|
1,10 |
1,13 |
|
1,2 |
|
1,00 |
|
||
|
0,90 |
|
1,06 |
1,10 |
|
1,16 |
0,97 |
|
|||
|
0,85 |
|
1,00 |
1,07 |
|
1,10 |
0,95 |
|
|||
|
Выбор |
уплотняющих средств во |
многом |
предопределяет тех |
|||||||
нологию проведения земляных работ (послойное возведение на сыпей или на полную высоту), так к а к толщина уплотняемого слоя зависит от веса уплотняющих машин и принципа их дей ствия.
П р и установлении толщины отсыпки и уплотнения |
грунта |
||
исходят из того, что уменьшение |
толщины слоя |
на 5—10% |
сни |
ж а е т потребное число проходов |
уплотняющих |
машин |
в 2— |
3 раза . Поэтому в производственных условиях принимают не максимальную толщину слоя, а такую, при которой затрачива ется наименьшая работа на достижение требуемой плотности.
Уплотняющие м а ш и н ы р а з д е л я ю т с я |
на две основные |
катего |
|
р и и — статического и динамического |
действия. |
|
|
М а ш и н ы статического действия |
(катки гладкие, кулачковые, |
||
решетчатые, на пневматических шинах) |
обеспечивают |
уплотне- |
|
73
ние только за счет собственного |
веса. Г л а д к и е |
катки |
применяют |
|||||||||
д л я уплотнения как связных |
(суглинков, глин), |
так и |
несвязных |
|||||||||
грунтов. |
О п т и м а л ь н а я |
толщина |
уплотняемого |
слоя |
этими |
кат |
||||||
к а м и h0 |
может |
быть определена по формуле |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
h0 = n |
У qr см, |
|
|
|
|
(25) |
||
где |
п — коэффициент, |
принимаемый |
дл я |
связных грунтов |
||||||||
|
0,25, дл я несвязных |
0,35; |
|
|
|
|
|
|
||||
W, |
Wo — соответственно |
фактическая |
и оптимальная |
в л а ж |
||||||||
|
ность |
грунта, % ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
q — удельное |
линейное |
давление |
катка, |
кГ/см2; |
|
||||||
|
г — радиус |
в а л ь ц а катка, |
см. |
|
|
|
|
|
|
|||
Решетчатые |
и |
кулачковые |
катки |
применимы |
только |
дл я |
||||||
уплотнения гравелистых и комковатых глинистых грунтов. |
|
|||||||||||
Д л я |
уплотнения |
как связных, так |
и несвязных |
грунтов |
при |
|||||||
меняют катки на пневматических шинах. Особенно эффективны
эти катки с независимой подвеской |
колес и механизмом регу |
|
лирования д а в л е н и я в |
шинах. Они |
обеспечивают равномерное |
уплотнение, просты по |
конструкции |
и высокопроизводительны. |
О п т и м а л ь н а я толщина уплотняемого слоя дл я пневмошинных катков подсчитывается по формуле
|
|
/г |
= 0 , 1 8 — |
\ |
[ |
- ^ |
- |
см, |
|
|
|
(26) |
||
|
|
|
|
Wo |
V |
1-1 |
|
|
|
|
к |
' |
||
где |
Q — нагрузка |
на колесо катка, кГ\ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
q — давление |
в шинах кГ/см2; |
|
при уплотнении песков и су |
||||||||||
|
песей 9 = 2-^-4 кГ/см2, глин |
и суглинков |
<7 = 5 ч - 8 |
кГ/см2; |
||||||||||
|
I — к о э ф ф и ц и е н т |
жесткости |
|
шин, принимаемый |
|
р а в н ы м : |
||||||||
|
q |
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
1 |
|
|
0,6 |
0,5 |
|
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,15 |
|
|
||
|
У м а ш и н динамического действия |
(трамбующих, |
вибрацион |
|||||||||||
ных, вибротрамбующих, виброударных) в систему вводятся |
воз |
|||||||||||||
м у щ а ю щ а я сила и |
(или) у д а р н а я |
|
масса . |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Т р а м б у ю щ и е машины, которые уплотняют грунт |
за |
счет |
сво |
||||||||||
бодно п а д а ю щ и х |
масс, |
позволяют |
уплотнять |
р а з н о о б р а з н ы е |
||||||||||
грунты на большую глубину (до |
160 |
см) |
при больших |
колеба |
||||||||||
ниях влажности . О п т и м а л ь н а я толщина уплотнения |
дл я |
этих |
||||||||||||
машин |
|
h 0 ^ J ^ - h m a x |
см, |
|
|
|
|
(27) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где |
hmax — м а к с и м а л ь н а я |
дл я данной |
м а ш и н ы |
глубина |
уплотне |
|||||||||
|
ния грунта, |
см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вибрационные |
машины уплотняют |
грунт за |
счет |
вибрации, |
|||||||||
передаваемой рабочим органом, н а х о д я щ и м с я в контакте с по
верхностью грунта. |
Эти м а ш и н ы целесообразно применять |
только на несвязных |
грунтах. |
74
У вибротрамбующих машин |
в о з м у щ а ю щ а я |
сила |
превосходит |
||||||
вес |
вибромассы |
и |
амплитуда |
ее колебаний |
настолько |
велика, |
|||
что |
вибромасса |
отрывается от |
грунта. |
Уплотнение |
происходит |
||||
как за счет перемещения колеблющихся |
частиц, так и за счет |
||||||||
энергии п а д а ю щ е й |
массы, б л а г о д а р я чему |
машины |
применимы |
||||||
т а к ж е дл я уплотнения связных |
грунтов. О д н а к о эффективность |
||||||||
этих машин еще низка из-за трудности синхронизации |
действия |
||||||||
сил системы по времени и по направлению . |
|
|
|
|
|||||
Перспективными |
являются |
виброударные |
грунтоуплотняю- |
||||||
щие |
машины . Р а б о ч и м органом у них служит |
пружинный виб |
|||||||
ромолот, который при соответствующем подборе ударной массы, жесткости пружин, частоты и амплитуды в о з м у щ а ю щ е й силы позволяет получить предварительно заданный ударный импульс с наибольшей эффективностью и высоким коэффициентом по
лезного |
действия. В и б р о у д а р н а я машина |
на базе трактора Т-130 |
|||
уплотняет связный грунт за один проход |
на 65 см (после |
уплот |
|||
нения) |
при |
коэффициенте уплотнения К = 0,95. |
Производитель |
||
ность м а ш и н ы составляет 300 м3/ч. |
|
|
|
||
Рекомендации по максимальной толщине слоя грунта и ко |
|||||
личеству проходов (ударов) машин приведены |
в табл . 13. При |
||||
веденные значения д о л ж н ы быть уточнены в конкретных |
усло |
||||
виях при пробном уплотнении. И з таблицы видно, что большин |
|||||
ство машин уплотняют грунт толщиной |
25—30 см и при их |
||||
применении |
д о л ж н а предусматриваться |
технология послойного |
|||
возведения насыпей. Связные грунты сначала уплотняют более
легкими м а ш и н а м и (30—40% проходов), а затем более |
т я ж е |
|||
лыми |
м а ш и н а м и доводят плотность до проектной. |
|
||
Следует иметь |
в виду, что при |
послойном отсыпании |
насы |
|
пей |
скреперами, |
автосамосвалами, |
тракторными т е л е ж к а м и и |
|
правильной организации их д в и ж е н и я может быть достигнуто уплотнение более чем 0,9 от оптимального. Пр и работе бульдо зеров коэффициент уплотнения равен 0,75—0,76. Чтобы достичь необходимых значений плотности, проводят дополнительное уплотнение.
П р и выборе уплотнительных средств дл я условий строитель ства лесовозных дорог предпочтение следует отдать статическим пневмошинным к а т к а м массой 12,5; 25 т (приложение 4).
Р а б о т у прицепных катков рекомендуется выполнять по коль цевой схеме на участках длиной 200—300 м. В зависимости от веса катков и мощности тяговых средств к одному трактору можно прицеплять два-три катка . Уплотнение нижних слоев начинают от к р а я насыпи и переходят к середине с перекры тием к а ж д о г о предыдущего прохода на 0,3—0,4 м. Верхние слои насыпей уплотняют за первые проходы, отступая от края на
0,5—2 м, в зависимости от |
высоты насыпи и веса катков, с по |
|||
следующим |
постепенным |
перекрытием |
оставленного |
участка. |
В такой ж е |
последовательности выполняют второй и |
последую |
||
щие проходы до достижения |
проектной |
плотности. |
|
|
75
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 13 |
Количество |
проходов |
(ударов) уплотняющих |
машин |
|
|||
|
|
|
|
Толщина слоя |
Количество проходов |
||
|
|
|
|
(ударов) |
уплотняю |
||
Тип уплотняющих машин |
|
в плотном теле, см |
щих машин |
||||
|
связный |
несвязный |
связный |
несвязный |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
грунт |
грунт |
грунт |
грунт |
Прицепные катки: |
|
|
|
|
|
|
|
с гладкими |
вальцами массой |
5—15 |
5 - 1 5 |
6—12 |
4—10 |
||
|
|
|
|
||||
кулачковый |
массой |
3—5 т . |
• • |
15—20 |
|
6—8 |
|
10—15 |
|
8—12 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Катки на пневмошинах массой, т.
10
25
50
Трамбующая плита массой 2 т при высоте падения 2 м .
Дизель-трамбовочная машина . . .
15—20 |
20—25 |
6 - 8 |
4—6 |
10-15 |
15—20 |
8—12 |
6—8 |
30—35 |
35—40 |
6—8 |
4—6 |
20—25 |
25—30 |
8—10 |
6—8 |
35—40 |
45—50 |
6—8 |
4—6 |
25—30 |
35—45 |
8—10 |
6 - 8 |
80—90 |
100—110 |
4 - 5 |
2—4 |
70—80 |
80—90 |
6 - 8 |
4—6 |
60—70 |
80—100 |
75—85 |
|
П р и м е ч а н и е . В числителе |
приведены |
значения для уплотнения |
||
грунта до плотности не менее 0,95, |
в знаменателе — до плотности не |
менее |
||
0,98 от |
оптимальной. |
|
|
|
Во |
время проведения работ |
д о л ж е н |
быть организован |
систе |
матический контроль плотности земляного полотна. При про
верке |
плотности |
грунта необходимо на к а ж д ы е |
два |
пикета от |
|
сыпаемого слоя |
дл я насыпей высотой до |
3 ж |
брать |
не менее |
|
трех |
образцов (по оси и в 1,5 ж от бровок |
земляного |
п о л о т н а ) . |
||
Уменьшение плотности от наименьшего требуемого значения до пускается не более 10%, а по абсолютному значению не более
0,04. Все данные |
о степени уплотнения грунта и толщине |
слоев |
|||||
заносят в ж у р н а л |
контроля уплотнения насыпей. |
|
|
||||
|
|
УСТРОЙСТВО |
ВОДООТВОДА |
|
|
||
Наиболее вредное влияние на земляное полотно |
дороги |
ока |
|||||
зывает |
вода, ка к поверхностная |
(дождь, от таяния |
снегов), та к |
||||
и грунтовая. |
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
отвода воды от |
земляного полотна у насыпей устраи |
|||||
вают продольные |
канавы |
или используют резервы, у выемок — |
|||||
нагорные канавы |
и кюветы, |
в особых случаях строят специаль |
|||||
ные сооружения |
(перепады, |
быстротоки и д р ) . Д л я |
понижения |
||||
76
или перехвата и отвода грунтовых |
вод |
проектируют |
д р е н а ж н ы е |
||
устройства. Д л я |
надежного функционирования |
водоотвода необ |
|||
ходимо, чтобы |
все водоотводные |
сооружения |
были |
правильно |
|
выполнены и находились в полной |
исправности. |
|
|||
В условиях |
лесной промышленности |
проектирование земля |
|||
ного полотна осуществляется с учетом использования д л я воз ведения насыпей грунта из боковых резервов. Поэтому резервы являются основным видом устройств, по которым вода отво дится от земляного полотна. Резервы д о л ж н ы быть тщательно спланированы и иметь продольный (не менее 3—5%о) и попереч ный (не менее 2% в сторону от дороги при ширине резерва до 10 м, или двусторонний к оси резерва при ширине более 10 м)
уклоны. Н а д е ж н ы й водоотвод может |
быть обеспечен, если по |
дну грубо спланированного резерва |
продолжить водоотводную |
канаву. При неспланированных резервах вода переходит с одной стороны резерва на другую к подошве насыпи, в результате чего
возникают сначала небольшие, а затем |
все большие |
подмывы, |
|
вызывающие обвалы откосов земляного полотна. |
|
||
П р и отсутствии |
резервов, если уклон |
местности более 1 : 25, |
|
с нагорной стороны насыпей устраивают |
продольные |
водоотвод |
|
ные канавы . На участках местности с невыраженным |
направле |
||
нием поперечного |
уклона по отношению |
к оси земляного по |
|
лотна, когда не обеспечено возвышение бровки земляного по лотна над уровнем длительного стояния поверхностных вод, продольные канавы устраивают с обеих сторон насыпей. П р и грунтах (песчаных, щебенистых, гравийных и др.) с коэффици ентом фильтрации более 1 м в сутки и годовых осадках менее 300 мм водоотводные канавы могут не устраиваться . При пере сечении дорогой болот с обеих сторон насыпи на расстоянии 2 м и более от подошвы насыпи устраивают осушительные и отвод ные канавы .
П л о щ а д ь поперечного сечения к а н а в принимают по условию пропуска всей воды, притекающей к участку канавы . Расчетный расход находят по более опасному ливневому стоку, используя
формулу |
полного стока. |
|
|
|
Форма поперечного сечения канав зависит от |
имеющихся |
|||
средств |
механизации |
и |
может быть треугольной, |
полукруглой |
или трапецеидальной . |
В |
отдельных случаях канавы |
выполняют |
|
прямоугольными с устройством креплений во и з б е ж а н и е обру
шения |
стенок. |
|
|
|
При |
установлении |
глубины |
водоотводных к а н а в у |
насыпей |
и выемок необходимо следить за тем, чтобы к а н а в ы не |
пересе |
|||
кали водоносный слой, за исключением случаев, когда |
к а н а в ы |
|||
с л у ж а т |
для перехвата |
грунтовых |
вод. |
|
П р и выборе продольного уклона водоотводных устройств исходят из того, чтобы скорость течения воды была не меньше
0,4—0,5 м/сек, |
так как при малой скорости к а н а в ы заиливаются |
от выпадения |
взвешенных в воде частиц. |
77
