Материал: 2284

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

одеждой, м; hОТ – глубина оттаивания многослойной дорожной конструкции сверху в наиболее теплый (расчетный) год, м; hПРЕД – предельная толщина мерзлой торфяной плиты, устанавливаемая из условий обеспечения прочности, устойчивости и усталости конструкции в период ее эксплуатации (после полной стабилизации осадок и уплотнения торфа в

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

залежи), м; hПР – глубина промерзания многослойной дорожной конст-

рукции сверху, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для реализации условий (1.3–1.9) необходимо предварительно оп-

ределить по [1, 3] вел ч ны S0, S

Т

, Н

Д

, hП ,

В

УС

, t

O

, h

, h

, h .

 

 

H

 

 

ОТ

ОТ

ПР

дорогиТолщ на м неральной части насыпи hГР назначается по теплотехническому расчету [1, 3] должна быть не менее величин, рекомендованных выше для конструкции на рис. 1.4.

Толщ на намораж ваемой плиты из торфа в нижней части насыпи НН определяетсяобходрасчетом по формуле (1.2), и в процессе эксплуатации

должно со людаться условие (1.9).

В нефтегазоносных районах Западной Сибири значительные площади зан мают мелководные озера, расположенные на заболоченных

территориях,

А

которых во многих случаях оказывается экономиче-

ски и технически нецелесоо разен. Поэтому широко применяют пересечение таких озер дорогой.

Традиционный метод – завоз грунта автовозкой и устройство насыпи с пляжными откосами (1:10–1:25).

В последние годы используютДгидронамыв для возведения насыпей непосредственно на озере (1:50), по опыту строительства на оз. Самотлор: пульпа 1:10, объем Y = 1 млн м3, в результате чего уровень озера подымается на 4 см после возведения 1 км насыпи.

дуется использовать торфяные грунты, дальность транспортировки которых не превышает полуширины озера.

Конструкцию земляного полотна при прохождении мелководных озер глубиной до 1,5–2 м (типа оз. Самотлор) назначают в зависимости от несущей способности донных отложений, предусматривая устройство торфяной части насыпи в сухом котловане в зимнее время (рис. 1.6).

Учитывая большую дальность транспортировки грунтов, рекомен- И

Конструкция земляного полотна на мелководных озерах включает элементы, используемые в конструкциях дорог на болотах (cм. рис. 1.4

и 1.5):

слабые донные отложения – в качестве несущего основания;

торф – в нижней части насыпи.

Поэтому параметры насыпи на переходах через озера могут быть рассчитаны с учетом климатических условий района проектирования:

16

в районах с отрицательными среднегодовыми температурами воздуха как конструкции на промороженных торфяных основаниях (см.рис. 1.5);

в остальных районах как конструкции с торфом в основании и в нижней части насыпи (см. рис. 1.4).

 

а

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

отложения

 

 

 

 

 

Р с. 1.6. Поперечный профиль насыпи на озерах:

 

 

 

а – конструкция в период строительства;

 

 

слабые

 

 

б – в процессе эксплуатации на конец теплого периода года:

 

 

1 – м неральный грунт; 2 – намороженная торфяная плита;

 

3

 

донные

 

; 4 – вода; 5 – мерзлое торфяное ядро

В последн

годы при строительстве земляного полотна на болотах

стали широко

А

применять

геотекстильные нетканые материалы

(НСМ), с помощью которых можно: повысить устойчивость насыпей; улучшить условия отсыпки и уплотнения грунта в насыпи; разделить слои различных грунтов в насыпи; ускорить консолидацию осадок и

 

Д

уменьшить неравномерность осадок насыпи; получить эффект армиро-

вания, т.е. перераспределения возникающих в торфяном грунте напря-

жений и частичного восприятия растягивающих напряжений.

 

Обычно прослойки из НСМ одновременно выполняют несколько

функций. Конструкции прослоек представлены на (рис. 1.7).

 

 

 

И

а

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.7. Поперечные профили насыпей с использованием прослоек из НСМ: а – в основании насыпи; б – над нижней частью насыпи из местных грунтов (торфа, глинистых грунтов):

1 – песчаный грунт; 2 – прослойка из НСМ; 3 – торфяной грунт болота; 4 – нижняя часть насыпи из местных материалов (торфа, глинистых грунтов)

17

На подобные конструкции насыпей имеются технологические карты, разработанные бывшим Главдорстроем.

При строительстве автомобильных дорог на болотах с использованием торфяных грунтов в основании насыпей возникают затруднения, обусловленные длительной консолидацией слабого основания, что не позволяет сразу после возведения земляного полотна устраивать дорожную одежду с капитальными и облегченными типами покрытия.

При использовании торфа в основании насыпи осадка его под действием нагрузки не збежна и складывается из мгновенной упругой осадки Sмг, осадки за счет бокового смещения Sбк, длительной фильтра-

ционной осадки Sф, за счет отжатия поровой воды и замедленной вто-

ричной осадки Sвт, за счет объемной ползучести, то есть полная осадка

С

 

 

слоя торфа S0 = Sмг + S к + Sф + Sвт. Если осадки Sмг и Sбк протекают бы-

стро завершаются о ычно в период строительства, то осадки Sф и Sвт

консол д руются дл тельно, что и затягивает срок ввода дороги в экс-

плуатац ю с заданными транспортно-эксплуатационными качествами.

возведен

плавающих насыпей на болотах I и II типов реко-

При

 

мендуется пр менен е нетканых синтетических материалов при строи-

тельстве автомо

льных дорог на

грунтах. В соответствии с [4]

нужно укладывать прослойки из нетканого синтетического материала

(НСМ) с цельюслабыхускорения сроков устройства покрытия путем улучше-

ния условий консолидации насыпи. Наибольшее практическое приме-

нение получила конструкция земляного полотна, включающая насыпь

из минерального грунта, возводимую на торфяном основании, с распо-

ложенной на ней прослойкойАиз НСМ. Эта конструкция выполнена по

типу «замкнутой обоймы» на ширину насыпи понизу (Технологическая

карта. Возведение земляного полотна с прокладкой в основании насыпи

из синтетических нетканых материалов / Вельск: ВПТ Трансстрой,

1985). В качестве материала прослойки можно использовать любые об-

разцы рулонных НСМ.

Д

 

Основные недостатки такого решения, на наш взгляд, заключаются

в следующем: устройство прослойки по типу сплошной обоймы связано

с расходом 2 м2 НСМ на 1 м2 площади слабогоИоснования, независимо от несущей способности торфяного основания; не исключаются осадки

Sф и Sвт, протекающие длительно.

Известно, что свойства торфяных грунтов изменяются в большом диапазоне, разнообразны состав и размещение пластов, различны и расчетные нагрузки, передаваемые на торфяное основание. Все это создает множество сочетаний исходных условий для решения конкретных задач. Поэтому устройство во всех случаях сплошной обоймы с удельным расходом НСМ на единицу площади слабого основания f 2 м22 представляется недостаточно технически и экономически обоснованным.

18

Однако существуют проектные и технические решения, позволяющие устранить указанный недостаток [1, 3] путем устройства основных и промежуточных прорезей, которые заполняются глинистым (недренирующим) грунтом. В результате чего можно снизить расход Н М при обеспечении требуемой несущей способности торфяного основания согласно [5].

С1.5. Особенности организации и технологии строительства

земляного полотна

Рассмотренные конструктивные решения для переходов через бо- строительствалота отл чаются довольно широким разнообразием, каждое из них требует особой технолог и; подчас идея, заложенная в конструктивном

решен , может ыть реализована только при соблюдении определенного технолог ческого режима. Поэтому конструкции и технологию бАземляного полотна на болотах следует рассматривать со-

вместно как конструкт вно-технологическое решение.

Анал з опыта стро тельства дорог в Западной Сибири [1], совместные разработки Омского филиала СоюзДорНИИ [6], трестов Тюмендорстрой и Нижневартовскдорстрой позволили уточнить существующие и рекомендовать новые технологические приемы (табл. 1.3), основанные на широком использовании торфяных грунтов и холода в строительных целях для возведения земляного полотна в течение всего года. При этом основной объем земляных работ выполняется в зимний период, когда болота промерзают и возможен проездДпо ним строительной техники.

Строительство земляного полотна на болотах и озерах выполняется обычно механизированными отрядами, укомплектованными высокопроизводительными машинами и механизмами, с учетом объемов и видов работ. Учитывая, что при сооружении земляногоИполотна на болотах в зимнее время предусматриваются технологические перерывы между отдельными видами работ, целесообразно механизированному отряду планировать выполнение работ на ряде болот с различными конструкциями земляного полотна, например, с полным выторфовыванием, на промороженных основаниях, плавающие насыпи. Участки работ, обслуживаемые механизированным отрядом, должны быть расположены так, чтобы свести до минимума потери времени на переброску строительной техники в периоды технологических перерывов.

Составление проекта производства работ для механизированных отрядов с учетом объемов и видов работ по ряду участков позволяет обеспечить ведение работ высокими темпами с равномерным и максимальным использованием дорожно-строительной техники.

19

Технологические приемы и схемы организации работ по отсыпке верхней части земляного полотна из минеральных грунтов на болотах общеизвестны [7] и не отличаются от применяемых при возведении насыпей в обычных условиях из грунтов сосредоточенных резервов. По-

 

этому ниже рассмотрены в основном особенности организации и произ-

 

водства работ первого этапа (стадии) строительства по подготовке по-

С

 

 

 

 

 

лосы отвода и основания насыпей зимой, а также отсыпки и уплотнения

 

нижней части насыпей на болотах.

Таблица 1.3

 

Тип

Рекомендуемые

Рекомендуемые организации работ и технологические

 

 

и

 

 

болот

конструкц

 

 

приемы

 

 

земляного полотна

 

 

 

I II

Полное вытор-

Производство работ в зимнее время с устройством су-

 

 

 

фовыван е

 

хих траншей выторфовывания; начало работ с наступ-

 

 

 

 

 

лением отрицательных температур. Отсыпка насыпей в

 

 

 

 

 

две стадии: на первой стадии (зимой) заполняется

 

 

 

 

 

траншея на 0,5 м выше поверхности болота; на второй

 

 

 

 

 

– (летом) производится досыпка до проектной отметки

 

 

I и II

Плавающая

на-

Производство работ в зимнее время с устройством

 

 

 

сыпь

 

технологического мерзлого торфяного основания; на-

 

 

 

 

 

чало ра от с наступлением отрицательных темпера-

 

 

 

 

 

тур. Отсыпка насыпи в две стадии: на первой стадии

 

 

 

 

 

(зимой) отсыпается насыпь на 0,5 м больше расчетной

 

 

 

 

 

величины осадки; летом (вторая стадия) производится

 

 

 

 

 

досыпка до проектной отметки (толщины)

 

 

I и II

Использование

Д

 

 

Производство работ в зимнее время с устройством

 

 

 

торфабАс нижней технологического мерзлого основания в нижней тор-

 

 

 

части насыпи

фяной части насыпи. Отсыпка верхней (минеральной)

 

 

 

 

 

части насыпи в две стадии: на первой стадии (зимой)

 

 

 

 

 

отсыпается насыпь на высоту не менее 0,6 м. Досыпка

 

 

 

 

 

минеральной часты насыпи до проектной высоты

 

 

 

 

 

производится летом в расчетные сроки

 

 

I – III

Земляное по-

 

Производство работ в зимнее время: промораживание

 

 

 

лотно на про-

естественного торфяного основания; намораживание

 

 

 

мороженных

 

торфяной плиты требуемых размеров; отсыпка верх-

 

 

 

торфяных осно-

ней (минеральной) части насыпи на высоту не менее

 

 

 

ваниях

 

0,6 м. Досыпка минеральной часты насыпи до проект-

 

 

 

 

 

ной высоты производитсяИлетом в расчетные сроки

 

 

Озера

Торфяная

на-

Производство работ в зимнее время после замерзания

 

 

глуби-

сыпь с мерзлым

водоема на 0,2–0,3 м. Устройство нижней части из

 

 

ной до

ядром

 

торфа в сухом котловане. Отсыпка верхней (мине-

 

 

1,5–3 м

 

 

ральной) части насыпи в две стадии: на первой (зи-

 

 

 

 

 

мой) отсыпается на высоту не менее 0,6 м: летом

 

 

 

 

 

(вторая стадия) насыпь досыпается до проектной вы-

 

 

 

 

 

соты

 

 

20