Материал: 2284

ной одежды над уровнем поверхностной или грунтовой воды на болоте, рассматривая его как участок 3-го типа местности (мокрые места).

На болотах III типа обычно механическое выторфовывание не производят, а предусматривают посадку насыпи на минеральное дно болота путем выдавливания слоев текучей консистенции (рис. 1.2).

С Р с. 1.2. Поперечный профиль насыпи на болотах III типа:

1 – м неральный грунт; 2 – торф (сплавина); 3 – жидкие образования; 4 – минеральное дно болота

1.4.3. Конструкции с использованием торфа в основании и в теле насыпи

Эти конструкции нашли широкое применение и производственную проверку при освоении сильно заболоченных нефтегазоносных районов Западной Сибири.

При использовании торфа в дорожном строительстве применяют конструкции земляного полотна трех типов:

массивная песчаная насыпь, возводимая на поверхность болота

(часто называют плавающей насыпью);

земляное полотно с использованием торфа в основании и в теле насыпи;

11

насыпь из минеральных грунтов, возводимая на предварительно намороженное торфяное основание.

Первый тип – плавающая насыпь известна давно, два последних типа разработаны в Омском филиале СоюзДорНИИ в начале семидесятых годов Г.Г. Тришиным, Н.М. Голяковым, Н.Ф. Савко, Н.М. Тупицыным.

СПлавающую насыпь (насыпь с торфом в основании) обычно широко

используют на болотах I, II и III-А типов в районах с высокой заболоченностью большой дальностью возки минеральных грунтов (рис. 1.3).

Общая толщ на насыпного грунта Н = hН + S0, гдеиhН – проектная высота насыпи; S0 – осадка торфяного основания по осевому сечен ю.

Рис. бА1.3. Поперечный профиль насыпи на болотах I, II, III-А типов:

1 – минеральный грунт; 2 – торфяная залежь; 3 – торфоприемник глубиной до 1 м; S0 – осадка насыпи

Использование торфа в основанииДнасыпи позволяет достигнуть снижения грунтоемкости и стоимости до 40% и повысить темпы строительства почти в два раза, одновременно обеспечив необходимое качество земляного полотна, если оно запроектировано и сооружено с учетом прочностных и деформативных свойств торфяных оснований.

Если обратиться к плавающей насыпи (см. рис. 1.3), можно сказать, что часть насыпи, которая ниже поверхности болота, кроме компенсации осадки другой роли не играет. Более того, она увеличивает расчетную нагрузку на торфяное основание. Через этот слой (толщиной S0)

лиал СоюзДорНИИ (Н.М. Голяков, М.И. Шалыгин, Г.Г. Тришин) предложил конструкцию земляного полотна с использованием торфа

12

в основании и в нижней части насыпи (рис. 1.4) для строительства на болотах I и II типов.

Замена минеральных грунтов в нижней части насыпи торфом уменьшает потребность в привозных грунтах, снижает стоимость возве-

ного грунта толщиной hГP и нижней – из торфа слоем hТ.

Величину hГP назначают не менее требуемого возвышения низа дорожной одежды от границы торфяной насыпи и принимают:

где hВОЗ – требуемое возвышение торфяной части насыпи над уровнем воды на болоте, hВОЗ = 0,2...0,3 м; hГВ – расчетный уровень (слой) воды на болоте; при отсутствии длительно стоящих (более 30 суток) вод за уровень принимается поверхность болота, а hГВ = 0; S0 – осадка торфяного основания; SТH – сжатие торфяной части насыпи под нагрузкой.

Обычно нижнюю часть насыпи устраивают из торфа боковых резервов (на болотах I и II типов) или из сосредоточенных торфяных карьеров, используя торф устойчивой консистенции (W < 800%, R < 40%,

СКР > 10 кПа (0,1 кгс/см2); γCК = 0,1 г/см3).

13

Насыпь из минерального грунта, возводимая на предварительно намороженное торфяное основание, рекомендуется на болотах всех типов глубиной более 1 м в северных районах страны со среднегодовой температурой воздуха ниже 0 ºС. К таким районам относится вся I ДКЗ и примыкающие к ней с юга районы, входящие во II ДКЗ (в Западной ибири – районы севернее 56 градусов с. ш.).

Идея создания такой конструкции основана на возможности использовании как бы слоя "вечной мерзлоты" (а. с. СССР № 540477. Кл Е 02 D17/00. Способ возведения насыпи на слабом основании /

1 – минеральный грунт; 2 – намороженнаяДторфяная плита; 3 – боковая теплоизоляционная призма из торфа; 4 – промороженный слой торфяной залежи;

5торфяной И

рис.

торфяное основание, состоящее из талого и промороженного слоев;намороженную плиту из торфа в нижней части насыпи;верхнюю часть насыпи из минерального грунта.

Результаты опытного строительства и многолетних наблюдений за работой различных конструкций дорог на промороженных основаниях позволили установить условия, при соблюдении которых гарантируется прочность и устойчивость конструкций в процессе строительства и эксплуатации дороги. Эти условия могут быть выражены следующими соотношениями из инструкции [1] и учебника [3]:

14

С гдеприHH – толщ на намораживаемой плиты из торфа, м; S0 – осадка тало-

го слоя торфяной залежи под действием веса дорожной конструкции и подвижной нагрузки, м; ST – осадка намороженного слоя торфа при максимальном отта вании его в период строительства, м; hВОЗ – требуемое возвышенболотее верха торфяной плиты над расчетным уровнем воды на болоте, пр н маемое равным 0,2–0,3 м; hГВ – расчетный уровень воды на , м ( отсутствии длительно стоящих (более 30 сут) поверхностных вод за расчетный уровень принимается поверхность болота, hГВ = 0); НД – минимальная толщина мерзлого основания из условий обеспечения деформационной устойчивости дорожной конструкции в период ее строительства и ста илизации осадок, м; НПР – толщина

промороженного слоя торфяной залежи, м; h – допустимая глубина оттаивания намороженной плиты из условия обеспечения требуемой

полотна по бровке, м; НУП – высота насыпи, при которой исключаются недопустимые по величине деформации, м; t0 – среднегодовая температура мерзлого основания (на подошве сезонного оттаивания), рассчитанная по средним многолетним климатическим данным, 0С; hОТ – глу-

15