Файл: Полосин-Никитин, С. М. Механизация дорожных работ учебник.pdf

лесосеке. Между звеньями, бригадами по валке леса, трелевке, корчевке пней должны быть безопасные, границы в пределах 25— 50 м.

После удаления пней приступают к расчистке дорожной полосы от корней. Для хорошей очистки требуется двойной проход рыхли­ теля по всей ширине и длине расчищаемой площади с таким рас­ четом, чтобы проходы располагались под углом один к другому по зигзагообразной схеме. Рыхлители двигаются на второй передаче трактора, при которой обеспечивается достаточное заглубление зубьев и хорошее вычесывание корней.

Рыхлитель является навесным оборудованием к гусеничному трактору или колесному тягачу. Рабочим органом рыхлителя слу­ жат 3—О, реже 7, зубьев.

При ширине участка рыхления B ^ 4 R a (Ra — радиус поворота на 180°) выработка рыхлителя с заглубленными зубьями составит

/7э ~ Т (10vbhkB) : п.

§35. МЕХАНИЗАЦИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Встоимости постройки дороги стоимость земляного полотна составляет 20—30%' (не в горной местности), но это наиболее тру­ доемкий вид работ.

До сооружения земляного полотна восстанавливают и закрепля­ ют трассу; расчищают полосу отвода, размечают элементы земля­ ного полотна, строят временные дороги, съезды и въезды, времен­ ные сооружения, линии связи, электроосвещения, выполняют водо­ отводные и осушительные работы, подготавливают основание насыпи.

Земляное полотно служит основанием дорожной одежды — важ ­ ного и наиболее дорогостоящего сооружения. От прочности грунто­ вого основания, устойчивости и неизменяемости земляного полотна во многом зависит прочность и устойчивость дорожной одежды. Даже незначительные просадки земляного полотна вызывают по­ вреждение дорожной одежды, нарушают ровность покрытия, тем самым ухудшая условия движения транспорта по дороге. Конст­ рукцию и размеры^ земляного полотна назначают с учетом местных природных условий в районе строительства дороги.

198

У У Ш Ш У ------------

h не Оолее 1м г; / .

Рис. 8.3. Типовые поперечные профили земляного полотна

На рис. 8.3 показаны примеры типовых поперечных профилей: а — в небольшой насыпи высотой, равной или меньшей 1 м с кюветами-резервами, превышение бровки насыпи над дном резер­ ва (сумма высоты насыпи и глубины резерва) не должно быть бо­ лее 4 м. Ширина резерва назначается из расчета получения необ­

ходимого количества грунта; б — в нулевых местах насыпь невысокая, и для ее устройства

достаточно грунта из боковых несколько уширенных канав — доро­ га проходит в нулевых отметках. Канавы устраивают трехугольного или трапециевидного профиля;

в — земляное полотно в высокой насыпи, уклоны откосов разные для большей устойчивости. Такие откосы уменьшают скорость сте­ нания воды и опасность размыва;

г-— раскрытая мелкая выемка в снегозаносимом месте; д — мелкая выемка, разделанная под насыпь.

19Э

Рис. 8.4. Разметка линии первого про хода машин и пробивка первой борозды при возведении земляного по­ лотна:

1 — к о л ы ш к и ; 2 — л и н и я п р о б и в к и ; В —

а — у г о л з а х в а т а о т в а л а в п л а н е пр и з а -

р е з а н и и

В выемках во избежание затопления дождевой и талой водой, необходимо устраивать водоотводные канавы (кюветы). Боковые канавы устраивают и у насыпей высотой до 1,2 м, чтобы собрать и отвести в сторону воду, стекающую с земляного полотна и приле­ гающей земли.

Земляное полотно перед его сооружением размечают в соответ­ ствии с требованиями проекта и СНиП. Если используют автогрей­ дер или прицепной грейдер (рис. 8.4), вначале закрепляют наме­ ченную линию первого зарезания, забивая колья через 20—50 м. Затем кольями закрепляют бровки наружные и кювет-резерва. Для того чтобы при работе дорожных машин колья не сбивались, за пределами резервов через 50— 100 м закрепляют высотные от­ метки насыпи и глубины резервов. Расстояние от оси насыпи до ли­ нии первого зарезания для автогрейдеров.

А = В : 2 + т Н + /: 2 sin а.

Так же делают при работе грейдер-элеваторов.

Для разработки грунта бульдозерами и скреперами в боковых резервах производят разметку на всех пикетах через 25— 50 м. При отсыпке высоких насыпей скреперами или автомобилями-самосва­ лами по оси и бровкам насыпи устанавливают колья или вехи че­ рез 50— 100 м, затем закрепляют подошву насыпи. На каждом раз­ меченном поперечнике устанавливают откосные лекала после от­ сыпки насыпи на 0,5— 1 м.

При устройстве выемок экскаватором размечают ширину и дли­ ну каждой проходки.

Вместо разметки кольями и вехами целесообразно применять оптико-электронные системы, обеспечивающие непрерывность гео­ дезического контроля. Эти системы включают источник излучения, задающий опорную линию или плоскость и приемник, устанавли­ ваемые на землеройных машинах [8,6; 8,5].

200

§ 36. ГРУНТЫ, ИХ СВОЙСТВА И ПРИГОДНОСТЬ для ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Грунтом называют горную породу, слагающую верхние гори­ зонты земной коры, затронутые физико-химическими процессами выветривания. Грунт состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газо­ образной. Жидкой фазой служит вода с растворами различных со­ лей, газообразной — смесь воздуха, некоторых газов и водяного пара. Характерная особенность твердой фазы в ее дисперсности—■ раздробленности. Твердая фаза состоит из мелких частиц, суммар­ ная поверхность которых в единице объема велика, вследствие че­ го большое значение имеют процессы, происходящие на границах между твердой и жидкой фазами. Жидкая фаза покрывает мине­ ральные частицы и разделяет их в зоне контакта. Пленки и про­ слойки воды на минеральных частицах находятся в зоне действия межмолекулярных сил притяжения со стороны поверхности мине­ ральных частиц. Эти силы изменяют структуру в тонких пленках,

иее свойства приближаются к свойствам твердых тел. Такая вода называется связанной. При увеличении содержания жидкой фазы в грунтах толщина пленок возрастает, влияние сил межмолекуляр­ ного взаимодействия уменьшается Вода, не испытывающая влия­ ния таких сил, называется свободной. Соотношение между жидкой

итвердой фазами определяет основные свойства грунта. Важное

значение имеет гранулометрический состав грунта — относитель­ ное содержание частиц (фракций) разной крупности по массе.

В результате взаимодействия частиц друг с другом и с водой грунты приобретают связность, что увеличивает усилия, необходи­ мые для их деформирования или разрушения. Ввиду этого мелкие частицы образуют достаточно прочные грунтовые агрегаты. Связ­ ность грунта главным образом зависит от гранулометрического со­ става и влажности. В песках, если они и влажные, связность недо­ статочна, поэтому их относят к несвязным грунтам, супеси — к ма­ лосвязным грунтам, глины и суглинки к связным. Влажностью называют отношение массы, содержащейся в грунте воды gB, к мас­ се сухого грунта g T, выраженное в процентах;

W = (£в: gr) Ю0%.

Грунты считаются сухими, если водой заполнено не более 7 з объема пор, и мокрыми при большем их заполнении. Объемная мас­ са грунта — отношение его массы при естественной влажности g v к

но пользуются при определении степени уплотнения грунта. Удель­ ная масса грунта (плотность) — отношение массы твердых частиц грунта к объему вытесненной ими воды.

Влажность оказывает большое влияние на связные грунты, ко­ торые могут находиться в твердом, пластичном или текучем состоя­

201

грунт находится в пластичном состоянии в определенном, харак­ терном для каждого грунта интервале влажностей. Верхний пре­ дел этого интервала ограничен пределом текучести, нижний — пре­ делом пластичности. Предел текучести определяют на стандартном приборе с балансирным конусом. Предел текучести соответствует такой влажности грунта, при которой балансирный конус под дав­ лением собственной массы за 5 с погружается на 10 см. Предел пластичности (граница раскатывания) соответствует такой влаж­ ности (в %'), при которой изготовленное из грунта и воды тесто, раскатанное в шнур толщиной 3 мм, начинает крошиться. Разность между пределами текучести и пластичности называется числом пластичности:

/ п = W-t— W„.

Предел пластичности в ряде случаев является критерием для разделения грунтов на виды. При влажности, большей предела те­ кучести, грунт представляет собой вязкую жидкость. Если влаж­ ность находится между пределами текучести и пластичности, грунт пастообразен. При влажности, меньшей предела пластичности, грунт находится в твердом состоянии. Если число пластичности 1 — 7, грунт называют супесью, при 7— 17 — суглинком, более 17 — глиной.

Песок мало изменяет свою устойчивость и пригоден в насыпях и в дополнительных слоях основания. Супесь, суглинок и тяжелые суглинки — устойчивые грунты, пригодные для всех земляных со­ оружений. Супесь мелкая и пылеватая, суглинок пылеватый мало­ пригодны для сооружения земляного полотна. Глина ограниченно годна, ее используют обычно для возведения высоких насыпей в сухих местах. Без ограничения допускаются камень, щебенистые и гравелистые грунты, непылеватые пески, водоустойчивые местные материалы и отходы промышленности — металлургические шлаки, хорошо обожженные горелые породы отвалов каменноугольных шахт. Не допускаются для возведения насыпей ил, мелкий песок с примесью торфа или ила, жирные глины с примесью ила, недрени­ рующие грунты, содержащие водорастворимые соли более 8%' при хлоридном и более 5% при сульфатном засолении, торф, жирные глины, меловые и тальковые грунты и трепелы при наличии грун­ товых вод на глубине не более 1 мм на поймах рек.

Как было отмечено, большое влияние на физико-механические свойства и возможность использования суглинков и глин оказыва­ ет влажность. При относительной влажности, равной или меньшей 0,4, грунты трудно разрабатываются, требуют рыхления, сильно пылят, не уплотняются. При W0, равном 0,5, грунты разрабатывают­ ся легче, без предварительного рыхления, слабо пылят, слабо уплот­ няются. При W0, равном 0,6, хорошо разрабатываются, не пылят очень хорошо уплотняются. При Wo, равном 0,7, легко режутся, но налипают на рабочие органы землеройных машин, уплотняются хуже. При дальнейшем увеличении влажности грунт нельзя при­

202