площадь грунта на которую отсыпают насыпь

Видео:...ять правил строительства на насыпном грунтеСкачать

Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий (к СНиП 2.05.07-85). Часть 2

Видео:Как вычислить объем грунта за 2 минуты?? Простой и быстрый способ!Скачать

Насыпи индивидуального проектирования

2.46. Конструкции земляного полотна индивидуального проектирования применяются при сложных инженерно-геологических условиях оснований и грунтов, из которых оно возводится, а поперечный профиль должен быть проверен расчетом по программам автоматизированного проектирования, приведенным в прил. 6.

2.47. Индивидуальному проектированию подлежат:

насыпи высотой более 12 м из крупнообломочных и глинистых твердых и полутвердых грунтов;

насыпи высотой более 6 м из глинистых тугопластичных грунтов;

насыпи высотой более 20 м из скальных материалов;

насыпи в пределах болот I и III типа глубиной более 4 м и болот II типа глубиной более 3 м;

насыпи, сооружаемые на болотах I типа при поперечном уклоне дна круче 1:10, II типа — 1:15, III типа — 1:20, а также в пределах болот с торфом различной консистенции, не поддающихся классификации;

насыпи в пределах участков со слабыми естественными основаниями, в том числе в местах размещения водопропускных сооружений, а также при выходе ключей в пределах основания; на участках временного подтопления, а также на участках пересечения водоемов и водотоков; на косогорах круче 1:5, сложенных скальными породами;

выемки в нескальных грунтах глубиной более 12 м и в скальных более 16 м при благоприятных инженерно-геологических условиях;

выемки глубиной менее 16 м в скальных породах при неблагоприятных инженерно-геологических условиях, в том числе при залегании пластов горных пород с уклоном более 1:3 в сторону полотна;

выемки в глинистых переувлажненных грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5;

выемки, пересекающие водоносные горизонты;

выемки глубиной более 6 м в глинистых пылеватых грунтах в районах с избыточным увлажнением, а также в глинистых грунтах, резко снижающих прочность и устойчивость в откосах при воздействии климатических факторов;

насыпи, полунасыпи и выемки, проектируемые на участках развития оползней, осыпей, каменных россыпей (курумов), снежных лавин, селей и отвалов горных предприятий, а также карстовых воронок, провалов, наледей на склонах, подземного льда, в случае залегания в основании земляного полотна сильнонабухающих, просадочных и засоленных грунтов;

если земляное полотно (насыпи) сооружается методами гидромеханизации или взрывным способом.

2.48. В районах распространения вечномерзлых грунтов индивидуальному проектированию подлежат участки: производства земляных работ с использованием твердомерзлых песчаных грунтов (см. прил. 5); способом гидромеханизации; периодического подтопления и пересечения трассой водотоков; на косогорах крутизной до 1:3, сложенных грунтами III и IV категории термопросадочности, подверженных солифлюкционным процессам и оврагообразованию, из скальных, крупнообломочных и песчаных сыпучемерзлых грунтов III и IV категории термопросадочности; близкого залегания подземных вод; выемок, проектируемых в грунтах III и IV категории термопросадочности; выемок с переносом снега объемом более 200 м на 1 м пути; трасс, пересекающих бугры пучения; пересечения трассой дороги нефтегазопроводов, дорог и других сооружений.

Видео:Подпорная стена и силы действующиеСкачать

Уплотнение грунтов в насыпи

2.49. В проектах земляного полотна следует предусматривать работы по уплотнению насыпей, сооружаемых из всех видов грунтов, кроме слабовыветривающихся скальных. Для верхней части насыпи, возводимой из скальных слабовыветривающихся грунтов, следует применять щебень.

Уплотнение скальных грунтов в насыпях из легковыветривающихся грунтов (аргиллитов, алевролитов, глинистых сланцев и т.п.), а также крупнообломочных грунтов, в том числе с глинистым заполнителем, производится: необходимым числом проходов уплотняющихся катков, определяемых по данным предварительного пробного уплотнения; ограничением толщины отсыпаемых слоев и размеров отдельных камней.

2.50. Необходимо предусматривать в проекте, насыпей запас высоты на осадку грунтов за счет их уплотнения в эксплуатационный период согласно табл. 9.

Грунты насыпей и условия их уплотнения

(Запас высоты насыпи от проектной, %

Насыпи из скальных и крупнообломочных грунтов при послойной отсыпке с применением уплотняющих машин

Насыпи из песчаных и глинистых грунтов, возводимые с коэффициентом уплотнения 0,9

Насыпи из глинистых переувлажненных грунтов

Насыпи, отсыпаемые из скальных и галечно-гравийных грунтов в зимнее время

Примечание. Большие значения относятся к насыпям, сооружаемым в сроки до 6 мес из грунтов с влажностью, близкой к предельно допустимой.

2.51. Требуемую плотность песчаных и глинистых грунтов в теле насыпи , г/см 3 , определяют по формуле

= К у 1 dmax , (5)

где 1 dmax — максимальная плотность грунта при оптимальной влажности, определяемая по методу стандартного уплотнения; К у — минимальный коэффициент уплотнения, принимаемый 0,9 по всей высоте насыпи.

2.52. Уменьшение коэффициента уплотнения песчаных и глинистых грунтов по сравнению с нормативным допускается для насыпей в случаях, когда невозможно достижение этих значений по физическим свойствам грунтов с малой влажностью, в том числе сухих барханных песков или переувлажненных глинистых грунтов.

Уменьшение значения коэффициента уплотнения следует принимать на основе данных стандартного уплотнения, а также предусматривать дополнительные меры, обеспечивающие общую устойчивость земляного полотна и прочность его основной площадки с обоснованием решений технико-экономическими расчетами.

2.53. Фактический объем грунта, необходимого для насыпей, V н.ф в случаях, когда требуемая плотность грунта в теле насыпи больше естественной плотности грунта в резерве (карьере), определяется по формуле (6)

V н.ф = V н К 1 , (6)

где V н — объем проектируемой насыпи, м 3 ; K 1 — коэффициент относительного уплотнения грунта в теле насыпи, определяемый по формуле

k 1 = , (7)

где 1 ск , 1 ск.р — плотность грунта, г/см 3 , требуемая в насыпи, и естественная в резерве или карьере.

Видео:Обвал на Героев Севастополя: рухнул грунт с деревомСкачать

Нормы влажности грунтов насыпей

2.54. Для насыпей следует применять преимущественно грунты, имеющие оптимальную влажность w о .

Если природная влажность используемых глинистых грунтов ниже 0,9 W о , а песков менее 4%, необходимо искусственное увлажнение их до получения оптимальной влажности.

2.55. Максимальная влажность W пp , при которой будет обеспечена требуемая плотность грунта в насыпях, устанавливается графически по кривой стандартного уплотнения данного грунта или определяется по формуле

W p + 0,25 I p 1 W пp = 1 w ()100% (8)

где I р — число пластичности, равное: I р = w l — W p , %; — требуемая плотность грунта в теле насыпи, г/см 3 ; Q — содержание воздуха в порах грунта (в супесях — 5%, в суглинках и глинах 3 — 4%); 1 w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см 3 ; 1 sb — плотность грунта (при отсутствии лабораторных данных его значение можно принимать для супесей — 2,68, суглинков — 2,7, глин — 1,74 г/см 3 ).

Видео:Уплотнение грунтов 1967Скачать

Насыпи на сыром и мокром основаниях

2.56. Насыпи на сыром и мокром основаниях в I — III дорожно-климатических зонах следует проектировать преимущественно из дренирующих грунтов.

При использовании дренирующих грунтов для возведения насыпи на всю высоту или нижней ее части специальных мероприятий по обеспечению ее устойчивости не требуется.

2.57. Глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески, а также другие недренирующие грунты допускается применять для возведения насыпей на сыром и мокром основаниях только при соблюдении следующих условий:

влажность грунта должна удовлетворять требованиям п. 2.55 настоящего Пособия и обеспечить устойчивость и прочность грунтов земляного основания, в том числе осушение грунтов основания посредством устройства углубленных водоотводных канав, берм.

2.58. Возвышение бровки земляного полотна над поверхностью земли, расчетным уровнем поверхностных вод, стоящих более 20 суток, или над уровнем подземных грунтовых вод следует назначать по табл. 3 настоящего Пособия с учетом минимальной высоты насыпей, устанавливаемых по условиям незаносимости снегом или песком, предохранения от перелива воды на участках подтопления.

2.59. Величину возвышения бровки насыпи допускается уменьшать по сравнению с данными табл. 3 на основе опыта эксплуатации в районе строительства, но не более чем в 1,5 раза.

Величина возвышения бровки земляного полотна для насыпей, проектируемых из крупных песков или других грунтов, сохраняющих устойчивость во влажном состоянии не нормируется.

За расчетный уровень грунтовых вод надлежит принимать расчетный осенний уровень, а при отсутствии необходимых исходных данных — наивысший возможный уровень, определяемый по табл. 3.

Когда выполнение требований по возвышению бровки земляного полотна над уровнем поверхностных или грунтовых вод экономически нецелесообразно, следует предусматривать дренажи для понижения уровня грунтовых вод или их перехвата, замену грунтов, устройство изолирующих прослоек из суглинистого слоя (рис. 6) или гидроизоляционных песчаных слоев на основной площадке (рис. 7).

Рис. 6. Конструкции насыпи с гидроизоляционным покрытием

1 — канава; 2 — полка; 3, 4 — верхний и нижний песчаные слои; 5 — суглинистый слой; б — балластный слой; ГГВ — горизонт грунтовых вод

Рис. 7. Конструкция насыпи с гидроизоляционными песчаными слоями на основной площадке земляного полотна

1 — грунт насыпи; 2, 3 — нижний и верхний слои песка; 4 — балластный слой; 5 — грунт основания насыпи

2.60. Изолирующие прослойки следует предусматривать преимущественно в пределах IV и V дорожно-климатических зон, а капилляропрерывающие прослойки — в пределах II и III зон.

В качестве изолирующих прослоек применяют изоляцию из шлакогрунтобетона, асфальтовое покрытие, толь, рубероид. Гидроизоляционная защита может быть создана путем укладки 2 слоев геотекстиля, разделенных пленкой из полимерных материалов, или 2 слоев песка толщиной по 5 — 10 см с полимерной пленкой между ними.

Гидроизоляционный слой укладывают на глубину 0,4 — 0,5 м от верха балластной призмы, что целесообразно в комплексе с устройством поддерживающих сооружений.

Применяемый в качестве гидроизоляции асфальтобетон на основе грубозернистых заполнителей и песка должен иметь толщину 10 — 15 см.

Расстояние между нижней гранью гидроизоляции и наивысшим уровнем грунтовых вод или расчетным уровнем длительно стоящих поверхностных вод следует назначать не менее 0,2 м.

Видео:УЧАСТОК ВЫРОВНЯТЬ БУДУТ ПРОБЛЕМЫ / PLOT LEVEL WILL BE PROBLEMS / ДОМ НА СКЛОНЕСкачать

Насыпи из переувлажненных глинистых грунтов

2.61. Глинистые грунты тугопластичной консистенции 0,25 L 1 0,5 допускается применять для насыпей на естественном сухом или осушенном основании. Допускается применять грунт с влажностью, при которой может быть достигнута плотность грунта в теле насыпи с коэффициентом уплотнения не менее 0,9. Наибольшее значение влажности W, удовлетворяющее этому условию, определяется по формуле

W = — 37. (9)

2.62. Насыпи из переувлажненных глинистых грунтов следует проектировать согласно рис. 8. Толщина верхнего слоя дренирующего грунта должна быть определена с учетом местных природных грунтов.

Рис. 8. Конструкция насыпи высотой до 6 м из глинистых переувлажненных грунтов

1 — грунт насыпи; 2 — балластный слой; 3 — обочина

2.63. В проектах насыпей из переувлажненных глинистых грунтов необходимо предусматривать осадку по высоте или ширине.

Верх земляного полотна из переувлажненных глинистых грунтов в местах сопряжения с земляным полотном из непереувлажненного глинистого или дренирующего грунта следует проектировать с продольным уклоном не круче 0,05. При необходимости во всех дорожно-климатических зонах в основании насыпи назначается слой дренирующего грунта толщиной 0,3 — 0,4 м.

При технико-экономическом обосновании можно предусматривать мелиоративные мероприятия по осушению грунтов в резервах или карьерах посредством обработки негашеной известью или другими осушающими добавками, например золой ТЭЦ.

Видео:4 способа борьбы с пучением грунта Как избежать пучения грунта чтобы дом не поднялоСкачать

Насыпи на болотах

2.64. Насыпи на болотах следует проектировать с учетом: глубин и типа болот, категории железнодорожного пути, вида используемого грунта, высоты насыпи по проектному профилю, уклона минерального дна болота, рельефа местности.

Классификация болот приведена в п. 2.6 настоящего Пособия, а разновидности торфа и физико-механические характеристики болотных отложений определяются по данным инженерно-геологических изысканий.

2.65. При проектировании насыпей на болотах необходимо соблюдать следующие правила:

пересечение болота трассой должно быть в наиболее узких местах преимущественно на участках с меньшей глубиной и минимальным поперечным уклоном минерального дна;

время стабилизации осадок насыпей должно ограничиваться строительным периодом;

предусматривать осушение болота до начала производства земляных работ в случаях, когда это технически возможно и экономически целесообразно;

сооружать насыпи преимущественно из дренирующих грунтов на всю ее высоту, нижнюю часть насыпи проектировать только по расчету.

2.66. При отсутствии дренирующих грунтов для насыпей на болотах I и II типа допускается применять пылеватый песок или супесь легкую. Применение этих грунтов для насыпей на болотах III типа, а также других глинистых грунтов на болотах всех типов допускается только для верхней подземной части насыпей при соблюдении следующих условий:

для нижней части насыпей необходимо использовать дренирующие грунты;

величину возвышения бровки нижней части насыпи из дренирующих грунтов над поверхностью болота или над уровнем горизонта воды следует назначать не менее 0,5 м;

поперечный профиль надземной части насыпи и очертание ее верха следует проектировать соответственно составу, состоянию и свойствам применяемого глинистого грунта или пылеватого песка.

2.67. Величину возвышения бровки насыпей над поверхностью болот следует назначать по табл. 10.

Величина возвышения бровки над поверхностью, м

уровня грунтовой воды

Песок мелкий, супесь легкая

Песок пылеватый, супесь легкая

* При полном или частичном удалении торфа в основании насыпи.

Насыпи из пылеватого песка и легкой супеси, сооружаемые в пределах уже осушенных или осушаемых болот, допускается проектировать высотой 2 м и более, считая от уровня грунтовых или поверхностных вод, наблюдаемых в водоотводных канавах.

2.68. Насыпи на болотах могут устраиваться с полным удалением торфа и с посадкой их на минеральное дно.

При глубине болота до 2 м насыпи опускаются за счет выторфовывания на минеральное дно болота (рис. 9, 10), при глубине болота от 2 до 4 м насыпи могут сооружаться с частичным выторфовыванием (рис. 12, 13) или без выторфовывания болота (рис. 11). Толщину отсыпаемого слоя насыпи на болотах I типа принимают не менее 2,5 м.

Рис. 9. Конструкция насыпи высотой до 3 м на болоте I типа, глубиной до 2 м, из дренирующих грунтов

1 — дренирующий грунт; 2 — минеральное дно болота; 3 — торф; 4 — канава; Н — высота насыпи

Рис. 10. Конструкция насыпи на болоте II типа из дренирующих грунтов

1 — дренирующий грунт; 2 — минеральное дно болота; 3 — торф; 4 — канава; Н — высота насыпи

Рис. 11. Конструкция насыпи на болоте III типа со сплавиной, глубиной более 4 м, из дренирующих грунтов высотой более 0,8 м

1 — дренирующий грунт; 2 — минеральное дно болота; 3 — сплавина из торфа; 4 — берма; Н — высота насыпи

Рис. 12. Конструкции насыпей высотой до 3 м, на болоте I типа, глубиной 2 — 4 м

а — из дренирующих грунтов; б — из песков мелких и супесей пылеватых; 1 — поверхность болота; 2 — минеральное дно болота; 3 — торф; 4 — канава; 5 — грунт насыпи; h з — глубина замены грунта на дренирующий; h 0 — мощность торфа под основанием насыпи; S — осадка основания насыпи, назначаемая по расчету; h в — глубина выторфовки; Н р — высота насыпи по расчету

Рис. 13. Конструкции насыпей высотой более 3 м на болоте I типа, глубиной до 2 м

а — из мелких песков и пылеватых; б — из супесей легких с поперечным уклоном минерального дна болота не круче 1:10; 1 — поверхность болота; 2 — поверхность минерального дна болота; 3 — торф; 4 — канава; 5 — дренирующий грунт; 6 — грунт насыпи; h з — глубина замены торфа на дренирующий грунт; Н р — расчетная высота насыпи

При всех вариантах выторфовывания необходимо производить технико-экономические сравнения их с вариантами возведения насыпи высотой 3 м и более без выторфовывания.

Насыпи на болотах II и III типа опускаются на минеральное дно (рис. 10, 11).

2.69. На болоте I типа насыпь высотой до 3 м следует проектировать с расчетом на полное или частичное удаление торфа из основания с заменой торфа минеральным грунтом в зависимости от глубины болота. Частичное удаление торфа допускается под насыпями из дренирующих грунтов высотой до 3 м, на болоте I типа, глубиной 2 — 4 м. Глубину траншей, сооружаемых для замены торфа на дренирующий грунт, назначают исходя из суммы высоты насыпи над поверхностью болота и глубины траншеи выторфовывания, которая должна быть не менее 3 м. Отношение общей высоты насыпи Н, включающей часть, расположенную ниже поверхности болота, и величину расчетной осадки S к толщине уплотненного слоя торфа в основании насыпи h б должно быть не менее 2:1. Крутизну откоса траншеи выторфовывания 1:m следует устанавливать в зависимости от способа производства работ — от 1:0 дo 1:0,5.

2.70. Насыпи высотой более 3 м, сооружаемые на болотах I типа глубиной более 4 м, проектируют в соответствии с поперечным профилем (рис. 14) с расчетом использования торфа в качестве естественного основания земляного полотна.

Рис. 14. Конструкции насыпей высотой более 3 м на болоте I типа с толщиной торфа более 4 м

а — из дренирующих грунтов; б — из песка мелкого и супеси пылеватой; 1 — поверхность болота; 2 — поверхность минерального дна болота; 3 — торф; 4 — канава; 5 — дренирующий грунт; 6 — песок мелкий пылеватый; 7 — супесь пылеватая; S — осадка основания насыпи; Нр — расчетная высота насыпи; h — толщина слоя торфа под насыпью

В этом случае, а также при частичном выторфовывании объемы земляных работ необходимо определять с учетом осадки насыпи вследствие сжимаемости торфа в основании земляного полотна.

2.71. Величину осадки насыпей высотой до 4 м разрешается определять на стадии разработки проекта согласно табл. 11; величину осадки у краев траншей выторфовывания S при проектировании насыпей из пылеватых песков и легких супесей (рис. 14) допускается принимать равной 10% толщины обжимаемого слоя торфа.

Осадки основания насыпей S, % от h o при высотах насыпей, м

обжимаемого слоя торфа h 0 , м

1,2 — 3 (при частичном выторфовывании)

3 — 4 (без выторфовывания)

2.72. Осадку основания насыпей высотой более 4 м при необходимости уточнения объемов земляных работ рассчитывают по формуле

s = , (10)

где Н — высота насыпи; 1 н — плотность грунта насыпи, г/см 3 ; h б — суммарная мощность сжимаемых слоев болотных отложений; Е ср — средний модуль деформации сжимаемых слоев, КПа, определяемый по формуле

, (11)

где H i — мощность отдельных слоев торфа, ила, см; E i — модуль деформации отдельных слоев торфа, устанавливаемый в зависимости от показателей состава и состояния торфяных отложений.

Уточненный расчет осадки основания насыпи на торфяном основании следует выполнять по результатам компрессионных испытаний болотных отложений.

Насыпи, сооружаемые на болотах II типа, необходимо проектировать независимо от их высоты, при полном удалении торфа устойчивой консистенции и посадки насыпи на минеральное дно болота (рис. 15).

Рис. 15. Конструкции насыпи на болоте II типа глубиной более 3 м

а — из песков мелких и пылеватых; 1 — поверхность болота; 2 — поверхность минерального дна болота; 3 — торф; 4 — канава-торфоприемник; 5 — песок мелкий пылеватый; 6 — супесь легкая; Н р — расчетная высота насыпи

Глубину торфоприемников следует назначать равной толщине почвенно-растительного покрова, но не менее 1 м.

2.73. В лесных районах взамен выторфовывания допускается устройство насыпей на сланях при технико-экономическом обосновании проектного решения и соблюдении следующих условий: общая высота насыпей под поверхностью сланей с учетом ее просевшей части должна быть не менее 3 м; в период эксплуатации дороги слани должны находиться постоянно ниже уровня грунтовых вод.

2.74. Осадка основания насыпи S на болотах III типа определяется по формуле

S = S сж + S выд , (12)

где S сж — осадка за счет сжатия более прочных слоев болотных отложений; S выд — осадка за счет выдавливаемой части болотных отложений, не обладающих несущей способностью, равная суммарной мощности этих отложений.

2.75. Устойчивость основания и необходимость ограничения режима ее отсыпки устанавливаются по данным расчетов. При быстрой отсыпке насыпи устойчивость основания определяется по величине коэффициента безопасности , по формулам:

= Е б /F v ; (13)

F б = А о 1 кр , (15)

где F v — расчетное значение вертикальной силы, кПа; F б — безопасное значение вертикальной сипы, кПа; 1 кр — расчетная величина полной сопротивляемости грунта основания сдвигу в кПа, определяемая при инженерно-геологических изысканиях с помощью лопастного прибора (крыльчатки, СК-8, СК-10); А о — параметр, зависящий от очертания насыпи и относительной глубины расположения расчетного слоя, определяемый по табл. 12; 1 н — плотность грунта насыпи, г/см 3 .

Относительная глубина залегания кровли слоя грунта с минимальной сопротивляемостью сдвигу (в долях от полуширины насыпи по подошве L/2)

Устойчивость основания считается полностью обеспеченной независимо от интенсивности возведения насыпи при условии

> 1. (16)

При меньшем значении K без типовая конструкция насыпи допускается к применению при условии обеспечения необходимого режима отсыпки, устанавливаемого расчетом.

2.76. Насыпи высотой до 3 м на болотах III типа следует проектировать с полным удалением торфа и посадкой на минеральное дно или без выторфовывания. В обоих случаях необходимо проводить технико-экономические сравнения. Величину осадки насыпи за счет сжатия торфяной корки следует определять согласно табл. 11.

2.77. Для нижней части насыпи необходимо предусматривать применение дренирующего грунта. Крутизну откосов насыпи ниже поверхности болота следует назначать по табл. 13.

Крутизна откосов котлована под замену дренирующим грунтом

Песок мелкий и пылеватый

Песок крупный и средней крупности

Гравий, галька, щебень, камень слабовыветривающихся пород

2.78. Насыпи высотой до 4 м можно проектировать без выторфовки или с частичной выторфовкой, но необходимо предусматривать статическое и динамическое испытание готового земляного полотна.

При сооружении насыпей на болотах всех типов должны быть соблюдены требования по снегонезаносимости, недопустимости осадок и пучения грунтов; для обеспечения устойчивости и уменьшения упругих деформаций и осадок под поездами сооружаются бермы, определяемые расчетом.

Видео:Проект фундамента | чем опасна подсыпка из гравия под фундаментом, если ее неправильно сделать?Скачать

Насыпи на засоленных грунтах

2.79. По степени засоленности все грунты подразделяются на незасоленные и засоленные, ГОСТ 25100-82 (табл. 14).

Содержание легко- и среднерастворимых солей, % от массы сухого грунта

метаморфические и магматические

Менее 2 (при содержании песчаного заполнителя менее 40% или пылеватого и глинистого заполнителя менее 30%).

Менее 0,5 (при содержании песчаного заполнителя 40% и более)

Менее 5 (при содержании пылеватого и глинистого заполнителя 30% и более, чем у незасоленных грунтов)

Песчаные грунты в мерзлом состоянии

Супеси и суглинки

Супеси, суглинки и глины в мерзлом состоянии

Для супесей более 0,15

2.80. Земляное полотно на участках засоленных грунтов следует проектировать с учетом степени засоленности и вида засоления (хлоридное и сульфатно-хлоридное; сульфатное, хлоридно-сульфатное и содовое), а также пригодности засоленных грунтов для сооружения земляного полотна (прил. 1).

Химические анализы проб засоленных грунтов должны характеризовать грунт с наибольшей концентрацией солей, которая обычно наблюдается в июле-августе, а на орошаемых землях — осенью. При химическом анализе водной вытяжки из грунта определяются следующие компоненты: Cl 1 , SO 4 11 , НСО 3 1 , Na + + К + , Са 11 , Mg 11 , сухой остаток и рН. Пробы грунта отбираются из основания насыпей на каждом засоленном участке трассы не менее 3, из резервов местных грунтов и карьеров по 3 — 4 пробы.

2.81. Слабо- и среднезасоленные грунты допускаются использовать для насыпей типовой конструкции в следующих случаях: при сильнозасоленных грунтах только на участках с сухим или осушаемым основанием и глубоким залеганием грунтовых вод при обязательном применении мер, направленных на предохранение верхней части земляного полотна от большего засоления; при дренирующих грунтах для возведения всей насыпи или нижней части на высоту не менее 0,7 м при наличии грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность; насыпей из мелких и пылеватых песков, глинистых и других недренирующих песков назначать не менее величины, приведенной в табл. 13; при удалении рыхлого поверхностного слоя грунта толщиной 0,5 м с засоленностью более 10 % с заменой его качественным грунтом, применительно к рис. 16, а, а под насыпями высотой до 6 м, на участках с сухим естественным основанием и глубоким залеганием грунтовых вод применительно к рис. 16, б — на участках с неглубоким залеганием грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность, рекомендуется применение дренажных и водоотводных устройств, понижающих уровень грунтовых вод.

2.82. При сильнозасоленных глинистых грунтах и нецелесообразности возвышения бровки насыпи над уровнем грунтовых вод до величин, указанных в табл. 10, необходимо предусматривать устройство капилляропрерывающих или гидроизолирующих прослоек.

2.83. Насыпи с резервами следует проектировать на участках с залеганием уровня грунтовых вод на глубине не менее 1 м. При этом расстояние от дна резерва до наивысшего уровня грунтовых вод должно быть не менее 0,3 м.

Насыпи без резервов применяются на участках с высоким уровнем залегания грунтовых вод и сооружаются, как правило, из привозного грунта. В случаях использования местного грунта его заготовку необходимо предусматривать посредством равномерной срезки поверхностного слоя толщиной 0,2 — 0,3 м в пределах полосы шириной 25 — 30 м в каждую сторону от оси земляного полотна.

Рис. 16. Конструкция насыпи высотой более 0,6 м на засоленных грунтах

а — на сухом основании из дренирующих грунтов; б — на участках с неглубоким залеганием уровня грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность; 1 — поверхность земли; 2 — канава; 3 — дренирующий грунт; h з — глубина замены засоленного грунта на дренирующий грунт; Н — высота насыпи

Для лучшего отвода воды вдоль краев резервов следует устраивать продольные канавы. На солончаках и солонцах, где отвод воды из резервов будет затруднен, необходимо проектировать бермы.

При одновременном проектировании земляного полотна и ирригационной сети разрешается совмещать резервы с открытыми дренами и коллекторами глубиной до 3 м.

2.84. На участках мокрых солончаков, где уровень грунтовых вод залегает на глубине менее 0,6 м в течение всего года, насыпи следует проектировать из привозных, преимущественно песчаных грунтов или супесей; в пределах распространения такыров насыпи проектируют высотой не менее 0,5 м, а вдоль полевой стороны резервов предусматриваются валики высотой 0,3 — 0,4 м из местного грунта.

Видео:Расчёт устойчивости откосов пойменной насыпиСкачать

Выемки

2.85. Выемки проектируют в зависимости от: их глубины, определяемой по профилю; инженерно-геологических и гидрогеологических условий; снегонезаносимости; пучинистости грунтов и их устойчивости в откосах и основной площадки. Крутизна откосов назначается по табл. 13.

2.86. Конструкцию выемок глубиной до 12 м в глинистых грунтах (непылеватых и непереувлажненных) следует проектировать в соответствии с поперечным профилем, приведенным на рис. 17.

Рис. 17. Конструкция выемки глубиной до 12 м в глинистых грунтах

Выемки глубиной до 6 м, сооружаемые в районах с засушливым климатом, в дренирующих грунтах проектируются по профилю, приведенному на рис. 18.

Рис. 18. Конструкция выемки глубиной до 6 м в дренирующих грунтах в районах с засушливым климатом

Выемки глубиной от 2 — 12 м с закюветными полками в мелких и пылеватых песках, а также в глинах следует проектировать по профилю, приведенному на рис. 19.

Рис. 19. Конструкция выемки глубиной от 2 до 12 м с закюветными полками

а — в песках пылеватых; б — в глинах

Конструкции выемок в скальных легковыветривающихся неразмягченных грунтах с треугольными кюветами и кювет-траншеями приведены на рис. 20.

Рис. 20. Конструкции выемок в скальных грунтах

а — легковыветривающихся; б — легковыветривающихся неразмягчаемых; в — легковыветривающихся неразмягчаемых с кювет-траншеями; 1 — грунт в естественном залегании или подготовка из крупнообломочного грунта; 2 — кювет-траншея; 3 — элювиально-делювиальные грунты; L — ширина траншеи

Выемки глубиной по расчету, в переувлажненных глинистых грунтах, с закюветными полками проектируют по поперечному профилю, приведенному на рис. 21.

Рис. 21. Конструкция выемки в переувлажненных глинистых грунтах с закюветными полками глубиной по расчету

1 — переувлажненный глинистый грунт; 2 — дренирующий грунт; 3 — закюветная полка; 4 — канава; Н р — расчетная глубина выемки; h з — глубина замены на дренирующий грунт

Конструкции выемок в районах с засушливым климатом глубиной до 12 м, на местности с уклоном не более 1:3 в песках мелких и пылеватых, глинистых пылеватых, в том числе лессовидных грунтах, в лессах сухих приведены на рис. 22.

Рис. 22. Конструкция выемки глубиной до 12 м на местности с уклоном круче 1:3

а — в песках мелких, пылеватых, глинистых пылеватых, в том числе лессовидных; б — в лессах сухих, в районах с засушливым климатом; 1 — песок мелкий; 2 — глина пылеватая; 3 — нагорная канава; 4 — лесс сухой; 5 — полка; 6 — кювет

2.87. Верхнюю часть откосов скальных выемок в пределах элювиальных и делювиальных отложений следует проектировать крутизной от 1:1 до 1:1,5 в зависимости от мощности слоя отложений, вида породы и степени ее разрушенности.

Если мощность рыхлых отложений превышает 3 м, необходимо в особых случаях предусматривать устройство полки шириной не менее 3 м, разделяющей откосы рыхлых отложений и скальные породы.

Ширину закюветных полок необходимо устанавливать по табл. 15.

Глубина выемки, м

Ширина закюветных полок, м

Скальные породы легковыветривающиеся

Глинистые грунты переувлажненные, а также пылеватые и лессовидные, лесс

Песок мелкий и пылеватый

2.88. Поверхность закюветных полок следует проектировать с уклоном 0,02 — 0,04 в сторону кюветов; уклон можно не предусматривать для полок в скальных породах, а также в песчаных грунтах в районах с засушливым климатом.

Видео:Как просто проверить уплотнение грунтаСкачать

Выемки в переувлажненных глинистых грунтах

2.89. В выемках, сооружаемых в глинистых грунтах тугопластичной консистенции (0,25 L 1 0,5), следует предусматривать замену глинистого грунта основания (см. рис. 21).

2.90. Продольный уклон дна траншеи, предназначенной для замены дренирующим грунтом, следует назначать не менее 5%.

Крутизну откосов выемок в переувлажненных глинистых грунтах следует принимать по табл. 13, а ширину закюветных полок — по табл. 15. Для глинистых грунтов, имеющих коэффициент консистенции более 0,5, толщину слоя замены следует назначать по расчету в зависимости от прочностных характеристик грунта и его подверженности морозному пучению, но не менее 0,5 м.

Необходимость замены глинистого грунта основания дренирующим, а также толщина слоя замены в выемках должны быть обоснованы в проектах технико-экономическими расчетами.

Видео:Плодородный слой. Обязательно убирать! Почему?Скачать

Выемки в скальных грунтах

2.91. Выемки в скальных грунтах с простыми инженерно-геологическими условиями допускается проектировать без проверки на устойчивость откосов на участках: с простыми условиями залегания скальных грунтов; при слоистом сложении скальных пород; при вертикальном и наклонном залегании пород.

2.92. Выемки в слабовыветривающихся скальных породах следует устраивать по поперечным профилям, приведенным на рис. 20.

2.93. Ширину выемок понизу глубиной до 6 м следует назначать равной 9 м, а выемок глубиной от 6 до 16 м — 10 м. Эти размеры разрешается уменьшать при наличии подпорных стен, при этом расстояние от оси крайнего пути до откосов в уровне подошвы шпал или до подпорной стенки определяют в зависимости от намечаемых способов разработки, но не менее 3,7 м в одну сторону и 3 м в другую.

2.94. В откосах выемок необходимо проектировать камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м, располагая их в шахматном порядке через 300 м. В промежутках между камерами через каждые 50 м следует размещать ниши шириной 3 м, глубиной 1 м, высотой 2 м (рис. 25, б).

2.95. Для отвода воды из выемок необходимо устраивать по обеим сторонам основной площадки полотна бордюры из местного камня или бетонных блоков или кюветы, глубина которых определяется расчетом (рис. 25, а, б, в).

Разрешается проектировать основание земляного полотна с подготовкой из крупнообломочного или песчаного грунта (рис. 25, г).

Рис. 25. Конструкция выемки в слабовыветривающихся скальных грунтах

а — без кюветов с камерами и нишами; б, в — с кюветами, заглубленными в скальные грунты; г — с кюветами, получаемыми за счет основной площадки земляного полотна; 1 — бордюрный блок; 2 — камера; 3 — скальный грунт; 4 — делювий и элювий; 5 — ниша; 6 — кювет; 7 — песчаный или обломочно-щебеночный грунт

2.96. Выемки в легковыветривающихся скальных породах следует проектировать с закюветными полками, а также с кювет-траншеями (рис. 20) или с поддерживающими ограждениями стенками для защиты пути и полотна от материала выветривания, осыпающегося с откосов. Ширину закюветной полки следует принимать по табл. 15.

2.97. Ширину и глубину кювет-траншей в выемках в пределах участков, где возможны вывалы отдельных камней из откосов выемок, и со склонов косогоров следует назначать по расчету. Целесообразность устройства траншей и их размеры должны быть обоснованы в проектах.

2.98. В легковыветривающихся размягчаемых скальных породах выемки следует проектировать согласно рис. 17, 19 с откосами крутизной, назначаемой по табл. 13, и закюветными полками шириной, принимаемой по табл. 15.

Видео:Строительство площадки под автомобильСкачать

Выемки в засушливых районах и песчаных пустынях

2.99. Выемки в районах с жарким и засушливым климатом на песках при полном впитывании атмосферных осадков проектируются без сливной призмы и кюветов (рис. 23, 24). Крутизна откосов выемок устанавливается в зависимости от угла естественного откоса песков и должна быть не более 1:2 для районов с незаросшими и слабозаросшими песками и 1:1,5 и положе для районов с полузаросшими и заросшими песками.

Рис. 23. Конструкция выемки глубиной до 12 м в песках мелких, сухих рыхлого сложения

Рис. 24. Конструкция выемки глубиной до 2 м в песках мелких, сухих рыхлого сложения

При сильной заносимости песком кавальеры не устраиваются. Песок из выемки удаляют за пределы откосов и складывают слоем до 1 м, защищая от выдувания.

2.100. Откосы, бермы, бровки, обочины выемок и кавальеры закрепляют для защиты от выдувания песка. Укрепление откосов осуществляется минеральными грунтами, полуявными щитами из пучков, щитами и матами из прямостебельных растений, сплошным покрытием. При закреплении откосов выемок с обеих сторон должны быть укреплены от выдувания также торцовые части откосов и нулевые места с помощью покрытия гравелистым, щебенистым грунтом.

Для защиты выемок от заносов песком должна быть закреплена полоса, прилегающая к выемке, на ширину не менее 50 — 150 м с каждой стороны.

2.101. Для укрепления откосов следует использовать геотекстиль сплошной, мелкоячеистый с заполнителем в виде посева трав.

Конструкции укрепления синтетическими неткаными материалами (СНМ) могут быть защитными и несущими. Для защиты откосов от ветровой эрозии применяют мелкоячеистый СНМ. Его укладывают по всей поверхности откоса в виде сплошного покрытия с заводом верхнего края под слои грунта толщиной 10 — 15 см и с закреплением нижнего края у подошвы. Для засыпки используется слой растительного грунта или торфо-песчаной смеси. В условиях барханных песков посев трав соответствующих сортов производится перед укладкой геотекстиля в грунт откоса на глубину 2 — 3 см с помощью ручных грабель или другими способами. Полотна геотекстиля укрепляются на откосе металлическими штырями П-образной формы из проволоки диаметром 6 мм, длиной 300 мм (рис. 26).

Рис. 26. Конструкция насыпи высотой 2 — 6 м из песка мелкозернистого в условиях засушливого климата скреплением откосов геотекстилем

1 — грунт насыпи; 2 — геотекстиль; 3 — штыри для закрепления геотекстиля; 4 — песчано-суглинистая смесь

Видео:ОТСЫПКА УЧАСТКА ГРУНТОМ,ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ?! 5 ПРАВИЛСкачать

Земляное полотно в районах подвижных песков

2.102. В подавляющем большинстве пески пустынь относятся к мелкозернистым пылеватым пескам, содержащим до 80 — 90% частиц размером 0,25 — 0,05 мм, с углом естественного откоса 30 — 40 1 и перемещающимся при скорости ветра около 3,1 м/с на высоте 1 м.

Конструкция насыпей из барханного песка, а также мероприятия по их защите от песчаных заносов и выдувания зависят от степени заносимости в данном районе, степени закрепленности растительностью площадей, прилегающих к пути, от почвенных условий для растительности — пескозакрепителя (влажность, засоленность и др.).

Откосы, обочины, бровки, бермы и резервы таких насыпей также закрепляют от выдувания.

2.103. При полном впитывании атмосферных осадков насыпью она сооружается без сливной призмы и водоотводов. Устойчивость откосов обеспечивается при крутизне 1:2. При хорошо дренирующих грунтах иногда устраивают «глухие» резервы без детальной планировки откосов и дна, но при этом в них через каждые 100 м оставляются земляные перемычки, предотвращающие образование большой волны при внезапных ливнях с ветром. Форма и величина резервов не должна увеличивать пескозаносимость.

2.104. Степень естественного закрепления поверхности и подвижности песка на местности, прилегающей к пути, оценивается по характеристике поверхности: при слабозаросших песках — менее 15 %, полузаросших — 15 — 35%, заросших — более 35%.

2.105. В районах распространения барханных незаросших и слабозаросших песков земляное полотно следует проектировать в виде насыпей высотой 0,5 — 0,6 м, возводимых, как правило, из резервов глубиной до 0,2 м. В пределах равнин и межбарханных понижений в проектах земляного полотна, кроме того, необходимо предусматривать: планировку прилегающей к полотну полосы шириной 15 — 40 м с каждой стороны полотна с разравниванием на ней подвижных форм рельефа; закрепление подвижных форм рельефа механической защитой, растительностью или другими способами на ширину 200 м от проектируемого пути; откосы и бровки необходимо укреплять независимо от степени естественной закрепленности поверхности песка на местности, прилегающей к земляному полотну.

2.106. Насыпи следует проектировать с использованием грунта из узких и глубоких резервов, а крутизну откосов принимать 1:1,5 в зависимости от устойчивости грунтов и от размыва их атмосферными водами.

Выемки глубиной до 2 м следует проектировать раскрытыми с откосами крутизной 1:10 и более пологими.

2.107. На участках с полузаросшей и заросшей поверхностью прилегающих площадей земляное полотно следует проектировать с расчетом максимального сохранения растительности и естественного рельефа прилегающей местности. Крутизну откосов насыпей в данном случае необходимо принимать по табл. 13. Выемки на этих участках следует проектировать с откосами крутизной 1:1,5 и положе в зависимости от угла внутреннего трения песков; выемки глубиной до 2 м проектировать раскрытыми не рекомендуется.

Видео:🔴 УЧАСТОК С УКЛОНОМ 🔴 Как построить дом на участке с перепадом высот 1,5 метра и избежать проблем ?Скачать

Земляное полотно в районах искусственного орошения

2.108. В районах искусственного орошения земляное полотно следует проектировать с учетом неблагоприятного водного режима, возникающего вследствие: общего повышения уровня грунтовых вод при поливе и промывке грунтов; местного повышения уровня грунтовых вод вследствие размещения земляного полотна вблизи сооружений оросительной и водосборно-сбросной системы затопления резервов, водоотводных нагорных канав и кюветов промывными и поливными водами.

2.109. Проектировать земляное полотно следует с учетом минимального использования площади орошаемых земель. При этом использование ирригационных дамб и сооружений для прохождения по ним пути следует согласовывать с местными организациями, а также с проектно-изыскательской организацией, разработавшей проект ирригационной системы и ее развития.

2.110. Земляное полотно, проходящее на расстоянии менее 60 м от магистральных и распределительных каналов и других сооружений ирригационной сети, необходимо проектировать с учетом рельефа местности, конструкции канала и расхода в нем воды, условий отвода поверхностной воды от земляного полотна, наличия и расположения подъездных автодорог к населенным пунктам, необходимости устройства водопропускных сооружений, возможности увеличения высоты насыпи при приближении к каналу, условий эксплуатации пути и канала, возможности сельскохозяйственного использования площадей между земляным полотном и каналом.

2.111. Расстояние между бровками канала водосборно-сбросной сети и резерва или водоотводной канавы следует принимать не менее 4,5 м. Использование кюветов, нагорных и водоотводных канав в качестве распределителей воды не допускается.

2.112. Расчетный горизонт грунтовых вод следует принимать по данным многолетних стационарных гидрологических наблюдений в районе проектирования. При отсутствии таких данных расчетный горизонт грунтовых вод следует устанавливать при инженерно-геологическом обследовании района с учетом сезонных многолетних колебаний уровня грунтовых вод в других районах с аналогичными условиями, а также возможных последующих изменений этого уровня, связанных с освоением и орошением земель. Во всех случаях в качестве расчетного следует принимать наивысший многолетний уровень грунтовых вод.

2.113. На территориях, подлежащих освоению в период эксплуатации пути, расчетный горизонт грунтовых вод необходимо принимать по перспективным данным органов водного хозяйства с учетом прогноза изменений естественного уровня грунтовых вод, связанных как с орошением, так и с дренажными мероприятиями.

2.114. При расположении земляного полотна в непосредственной близости от ирригационных сооружений необходимо учитывать, что фильтрационный максимум уровня грунтовых вод возникает в период работы канала с наибольшей нагрузкой.

Фильтрационный максимум уровня грунтовых вод следует принимать в качестве расчетного в случаях, когда он будет выше естественного уровня.

2.115. В районах искусственного орошения земляное полотно следует проектировать, как правило, насыпями с применением поперечных профилей, приведенных на рис. 27. Высоту насыпей необходимо определять с учетом предохранения верхней части земляного полотна от увлажнения грунтовыми и поверхностными водами (в зависимости от вида используемого грунта, степени его засоления и условий водоотвода).

Рис. 27. Конструкция насыпи вблизи ирригационных сооружений

а — насыпь вдоль закрытых трубчатых дрен или коллекторов; б — то же, вдоль каналов из железобетонных лотков; в — то же, вдоль каналов за пределами фильтрационного максимума горизонта грунтовых вод; г — то же, вдоль открытых коллекторов; 1 — трубчатая дрена; 2 — лоток; 3 — расчетный уровень воды в канаве; 4 — канава; 5 — горизонт грунтовых вод (ГГВ), пониженный дреной или коллектором; 6 — естественный максимум ГГВ; 7 — фильтрационный максимум ГГВ; 8 — расчетное возвышение бровки земляного полотна над ГГВ; L — расстояние по расчету

2.116. Типовые конструкции выемок в лессовых грунтах для засушливого (рис. 28) и влажного (рис. 29) климатов разработаны применительно к участкам, расположенным в относительно благоприятных инженерно-геологических условиях на местности с поперечным уклоном менее 1:3.

Рис. 28. Конструкция выемки глубиной до 12 м в лессовых грунтах в районах с засушливым климатом

Рис. 29. Конструкция выемки глубиной до 2 — 12 м в лессовых грунтах в районах с влажным климатом

При высоте откоса более 2 м устраиваются закюветные полки для сбора и очистки осыпавшегося грунта. Для механизированной уборки требуется ширина полок 3 — 4 м.

2.117. Для предупреждения просадок в толще лесса, вызываемых инфильтрацией воды, дно и откосы водоотводов должны быть покрыты слоем гидроизоляции — битумом, асфальтовой мастикой, гидрофобным цементогрунтом с учетом допускаемых скоростей течения (см. прил. 10 настоящего Пособия).

Для защиты от размыва земляного полотна устраивают монолитные бетонные или сборные железобетонные покрытия с заделкой швов между сборными плитами битумом или асфальтовой мастикой.

Видео:Отличное решение. Участок со склоном не проблема . Укрепляем склоны.🏗❗⭐Скачать

Земляное полотно на вечномерзлых грунтах

2.118. Особенность проектирования земляного полотна, возводимого в районах распространения вечномерзлых грунтов, заключается в выборе принципов строительства (ВСН 200-85 и СНиП 2.05.02-85). При этом различают три принципа:

I — обеспечение поднятия верхнего горизонта вечной мерзлоты (ВГВМ) не ниже подошвы насыпи и сохранение его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации;

II — допущение частичного оттаивания грунта в основании насыпи и возможности нахождения его в талом состоянии в период эксплуатации при условии ограничения осадок допустимыми пределами;

III — обеспечение предварительного оттаивания вечномерзлых грунтов и осушения дорожной полосы до возведения земляного полотна.

2.119. Первый принцип применяется при низкотемпературных грунтах зоны I — I вечной мерзлоты, приведенной на картах дорожно-климатического районирования (см. прил. 17 и 18), при наличии термопросадочных грунтов III — V категории согласно классификаций для железных и автомобильных дорог, помещенных в прил. 4, и глинистых грунтов с суммарной влажностью в сезонооттаивающем слое выше границы текучести (в случае проектирования дорог с капитальным покрытием).

Второй принцип может быть применен во всех случаях в качестве основного из конкурирующих вариантов проектирования, оцениваемых технико-экономическими расчетами.

Третий принцип может быть применен в случае высокотемпературной вечной мерзлоты островного распространения, когда возможно заблаговременное оттаивание вечномерзлых грунтов и осушение дорожной полосы.

2.120. При проектировании земляного полотна железных и автомобильных дорог промышленных предприятий по I принципу необходимо обеспечивать сохранение ВГВМ или ее «новообразование» с помощью применения термоизоляции из торфа, пенопласта и геотекстилей. Характеристики последних и методика их применения приведены в прил. 15.

2.121. При проектировании земляного полотна необходимо предусматривать полную механизацию строительных работ.

2.122. Земляное полотно следует проектировать:

с минимальным использованием выемок;

исходя из условий снегонезаносимости;

обеспечения естественного водоотвода с сохранением мохово-растительного покрова в основании насыпей и на прилегающей территории;

с максимальным использованием песчаных грунтов в талом, сыпучемерзлом и сухомерзлом состоянии (см. прил. 5);

не допуская сооружения насыпей из резервов;

прогнозировать «новообразования» вечной мерзлоты в теле и в основании насыпей;

применять инженерные способы управления температурным режимом грунтовых массивов;

применять армирующие и дренирующие прослойки из геотекстиля и других способов управления напряженно-деформированным состоянием земляного полотна на участках использования переувлажненных и пылеватых грунтов, а также другие способы управления напряженно-деформированным состоянием земляного полотна на участках использования переувлажненных и пылеватых грунтов.

2.123. Конструкции земляного полотна разрабатывают по типовым или индивидуальным проектам исходя из учета следующих природных и других условий:

типа местности, определяемого по данным мерзлотной инженерно-геологической съемки, с выделением по трассе тундровых ландшафтов со сливающейся вечной мерзлотой, лесотундровых, луговых и болотных с несливающейся вечной мерзлотой, для определения осадок основания земляного полотна (см. прил. 5);

температуры вечномерзлых грунтов основания земляного полотна, определяемой по данным инженерно-геологических изысканий;

дорожно-климатических зон (см. прил. 23, 24);

состава и состояния грунтов в карьерах и их технологической пригодности для сооружения земляного полотна, определяемых по прил. 5.

Насыпи и выемки на тундровых ландшафтах со сливающейся мерзлотой в дорожно-климатической зоне I — I следует проектировать преимущественно по 1 принципу с сохранением или «новообразованием» мерзлоты исходя из прогноза, основанного на теплотехнических расчетах на ЭВМ, с применением теплоизоляционных слоев из торфа, пенопласта и геотекстилей, а также с учетом состава и состояния грунтов в карьерах и технологии производства работ.

Насыпи и выемки на лесотундровых, болотных и луговых ландшафтах с несливающейся мерзлотой или с залеганием верхней границы вечной мерзлоты (ВГВМ) на глубине более 3 м, чаще встречающиеся в дорожно-климатической зоне 1 — 3, следует проектировать с допущением оттаивания высокотемпературных грунтов под земляным полотном в процессе эксплуатации и учетом его осадки по расчету.

2.124. Выбор конструкций земляного полотна, а также устройств, обеспечивающих управление тепловым режимом в грунтовых массивах, с целью обеспечения его устойчивости должен осуществляться на основе комплексного изучения и анализа природных условий и технико-экономических расчетов.

Для предупреждения неравномерных деформаций подрельсового основания в проектах железнодорожных путей и дорожных покрытий должны быть разработаны комплексные технические мероприятия по обеспечению сохранения (стабилизации) земляного полотна в вечномерзлом состоянии, с этой целью конструкции сооружаются с теплоизоляцией из торфа, пенопласта и геотекстиля согласно теплотехническому расчету.

2.125. По типовым поперечным профилям следует проектировать: насыпи на грунтах I и II категории термопросадочности на скальных, крупнообломочных, песчаных талых и сыпучемерзлых грунтах; выемки глубиной до 12 м в скальных и крупнообломочных грунтах и песках крупной и средней крупности.

2.126. По индивидуальным проектам возводят земляное полотно на участках:

производства земляных работ с использованием твердомерзлых песчаных грунтов с характеристиками, приведенными в прил. 5;

производства работ способом гидромеханизации;

периодического подтопления и пересечения озер;

интенсивного снегонакопления и его переноса;

развития термоэрозионного оврагообразования;

насыпей из скальных, крупнообломочных, песчаных и сыпучемерзлых грунтов на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности и на участках залегания подземных льдов;

выемок в грунтах III и IV категории термопросадочности;

выемок на сильнозаносимых участках;

миграционных бугров пучения, термокарстовых впадин с залеганием погребенного лада;

на косогорах крутизной 3 — 15 1 , подверженных солифлюкционным процессам и наледообразованиям;

пересечений нефтегазопроводов и других сооружений.

2.127. Для сооружения насыпей должны максимально использоваться песчаные грунты из сосредоточенных карьеров, разрабатываемых в поймах и на террасах рек.

Сухомерзлые грунты пригодны для сооружения земляного полотна по технологическим схемам с послойным их уплотнением решетчатыми и вибрационными катками с учетом осадки и доуплотнения при оттаивании (см. прил. 5).

Твердомерзлые песчаные грунты допускается укладывать в насыпи, если их содержание в массе талого грунта не превышает 30% по объему в сезонноталом слое и 50% в пределах прогнозируемого вечномерзлого ядра насыпи с тщательным послойным уплотнением.

Не допускается укладывать льдонасыщенные мерзлые грунты в земляное полотно без предварительной подготовки. Льдонасыщенные песчаные грунты можно использовать для заготовки талого грунта в карьерах методом послойного радиационного оттаивания с гидромониторной или гидромониторно-бульдозерной периодической срезкой оттаивающего грунта, с последующей укладкой в насыпи.

Видео:Про бюджетный способ укрепления крутых откосов, склонов на участкеСкачать

Насыпи с применением термоизолирующих прослоек

2.128. Типовые конструкции насыпей, сооружаемых на вечномерзлых грунтах, приводятся на рис. 30 — 36, выемок — на рис. 37, 38.

2.129. Бермы шириной 1 — 3 м сооружаются из торфа или пенопласта и прикрываются слоем суглинка 0,2 м, а откосы — торфопесчаной смесью толщиной 0,2 м с засевом семенами дикорастущих трав (рис. 30).

Рис. 30. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах I и II категории термопросадочности

1 — пенопласт; 2 — суглинок толщиной 0,2 м; 3 — торфопесчаная смесь толщиной 0,2 м с засевом семенами дикорастущих трав; 4 — талые и сухомерзлые песчаные грунты; 5 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 — новообразованная поверхность мерзлоты под насыпью; Н р — высота насыпи по расчету

2.130. Насыпи высотой более 1,5 м проектируются по I принципу строительства на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности на тундровых ландшафтах со сливающейся мерзлотой из талых, сыпуче- или сухомерзлых грунтов с укладкой геотекстиля под балластной призмой на выравнивающий слой песка толщиной 0,1 м с содержанием в нем пылеватых фракций не более 30% и устройством бермы шириной 1 — 3 м с покрытием торфопесчаной смесью слоем 0,2 м (рис. 31). Высота насыпи определяется по расчету.

Рис. 31. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах III — IV категории термопросадочности с бермами и укладкой геотекстиля

1 — торфопесчаная смесь толщиной 0,2 м; 2 — берма; 3 — геотекстиль; 4 — грунт насыпи; 3 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки; 7 — новообразованная поверхность мерзлоты; H р — высота насыпи по расчету; h т — глубина сезонного протаивания грунтов

2.131. Насыпи высотой 2 — 3 м проектируются по I принципу строительства на вечномерзлых грунтах IV категории термопросадочности и более, на бугристых торфяниках (миграционных буграх пучения), со сливающейся мерзлотой и сезонно-талым слоем толщиной до 0,6 м. Сооружаются такие насыпи из талых, сыпуче- или сухомерзлых грунтов с заменой дренирующим грунтом (по расчету) и покрытием откосов торфом или торфогрунтовой смесью с засевом семенами дикорастущих трав (рис. 32).

Рис. 32. Конструкция насыпи высотой 2 — 3 м на вечномерзлых грунтах IV и более категорий термопросадочности (торфяных буграх пучения) с заменой торфа в основании на дренирующий грунт и устройством теплоизоляции из торфа на откосах

1 — торф; 2 — грунт насыпи; 3 — поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 4 — новообразованная поверхность мерзлоты; h з — толщина замены дренирующим грунтом; Н р — высота насыпи по расчету

2.132. Конструкции насыпей высотой 1,5 — 3 м проектируются по I принципу строительства на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности, а также на участках с залеганием от поверхности кровли подземных льдов на глубине более 1,5 м. Сооружаются такие насыпи из талых сыпуче- или сухомерзлых грунтов. Теплоизоляционный слой устраивается в обойме из геотекстиля и сыпучемерзлого глинистого грунта, песка или обломочного грунта толщиной 0,5 — 1 м. Откосы покрываются торфом или торфогрунтовой смесью мощностью 0,3 — 0,5 м (рис. 33).

Рис. 33. Конструкция насыпи высотой 1,5 — 3 м на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности или на участках с близким от поверхности залеганием подземных льдов, с термоизоляционным слоем из геотекстиля в обойме и утепленными откосами из торфа

1 — лед; 2 — мохово-растительный слой; 3 — торф; 4 — торфопесчаная смесь; 5 — геотекстиль; 6 — сыпучемерзлый песок; 7 — грунт насыпи; 8 — поверхность вечной мерзлоты до постройки насыпи; 9 — новообразованная поверхность мерзлоты; Н р — высота насыпи по расчету

2.133. Конструкции насыпей высотой более 3 м проектируется по II принципу строительства на талых грунтах, на пойменно-луговых и болотных ландшафтах с отсутствием вечной мерзлоты или глубоким ее залеганием. Сооружаются такие насыпи из талых сухо- или сыпучемерзлых грунтов с применением для армирования геотекстиля в полуобойме. Под балластной призмой укладывается геотекстиль. Откосы покрываются торфогрунтовой смесью и засеиваются семенами дикорастущих трав.

Геотекстиль укладывается на выровненный песчаный слой, который в процессе отсыпки погружается в слабые грунты основания и дает осадку 0,2 — 0,4 м (рис. 34).

Рис. 34. Конструкция насыпи высотой более 3 м на талых грунтах, залегающих на участках с отсутствием вечной мерзлоты или ее глубоким залеганием из талых сухо- или сыпучемерзлых грунтов

1 — мохово-растительный покров; 2 — торфогрунтовая смесь; 3 — геотекстиль; 4 — грунт насыпи; Н р — высота насыпи по расчету; S — осадка насыпи

2.134. Насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах I и II категории термопросадочности проектируются на застроенных территориях промышленных предприятий, станциях и погрузочно-разгрузочных пунктах по II принципу строительства. Сооружаются такие насыпи из талых сухо- или сыпучемерзлых песчаных грунтов. Водоотводы устраиваются в виде канав, укрепленных железобетонными плитами. На обводненных территориях возможно устройство железобетонных лотков, утепленных торфом или пенопластом (рис. 35). Следует предусматривать осадку основания насыпи по расчету или по табл. 70.

Рис. 35. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах I и II категории термопросадочности, проектируется по II принципу строительства на застроенных территориях, из талых, сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов

1 — мохово-растительный слой; 2 — пенопласт или торф; 3 — железобетонный лоток; 4 — грунт насыпи; 5 — укрепление канавы железобетонными плитами; 6 — поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 — новообразованная поверхность мерзлоты; S — осадка основания насыпи; Н р — расчетная высота насыпи

2.135. Насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности, на тундровых ландшафтах со сливающейся мерзлотой сооружаются из талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов, на застроенных территориях, станциях и погрузочно-разгрузочных пунктах с заменой на дренирующий грунт на глубину по расчету и с применением геотекстиля под откосами и основной площадкой земляного полотна (см. рис. 36).

Рис. 36. Конструкция насыпи высотой менее 1,5 м на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности из талых, сыпуче- и сухомерзлых песчаных грунтов, проектируемой на станции и погрузочно-разгрузочных пунктах, с заменой грунтов в основании насыпи на дренирующий грунт и применением геотекстиля

1 — мохово-растительный слой; 2 — геотекстиль; 3 — грунт насыпи; 4 — дренирующий грунт; 5 — торфопесчаная смесь толщиной 0,15 м; 6 — дрена или трубо-фильтр; 7 — поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 8 — новообразованная поверхность мерзлоты; h з — глубина замены групп основания насыпи на дренирующий; 9 — граница отвода земель; Н р — высота насыпи по расчету

2.136. Геотекстили, характеристики которых приведены в прил. 15, применяют в целях:

повышения несущей способности, уменьшения деформации основной площадки земляного полотна;

повышения надежности работы прослоек из влагоемких грунтов в конструкциях земляного полотна, рассчитанных на сохранение и новообразование мерзлоты (рис. 32, 33);

повышения устойчивости сопряжений насыпей с искусственными сооружениями, а также участков земляного полотна, испытывающих повышенные динамические нагрузки (под стыками, стрелочными переводами, переездами);

укрепления откосов, водоотводов и обочин (рис. 36);

повышения долговечности и надежности работы балластной призмы и основной площадки, а также дренажных устройств (рис. 31);

противопучинной защиты земляного полотна (рис. 31, 36);

расширения области целесообразного применения местных пылеватых и связных грунтов;

ускорения обезвоживания штабелей намывного грунта, подготавливаемых к разработке в зимнее время;

ускорения стабилизации слабых и оттаивающих грунтов основания;

повышения темпов строительства и укладки верхнего строения пути в условиях дефицита балластных материалов.

2.137. Схемы размещения армирующих полотнищ геотекстилей выбирают по направлению наибольших растягивающих напряжений. На линейно-промежуточных участках земляного полотна, характеризуемых плоским напряженно-деформированным состоянием, рекомендуется поперечная схема размещения полотнищ без их скрепления друг с другом, внахлестку полотнищ на 0,2 м.

На участках с повышенной деформативностью грунтов оснований применяются схемы с защемлением краев полотнищ в мерзлом грунте.

2.138. При возведении насыпей высотой 1,5 — 3 м на слабых грунтах используют полотнища геотекстилей с разрывной прочностью не менее 3 МПа, определяемой по схеме испытаний на разрыв, защемленной в грунте мембраны (Бидим И-44, Дорнит Ф-2). При сооружении насыпей высотой более 4 м требуемые параметры прослоек геотекстиля следует определять с использованием алгоритмов ГФАП, например П-006591. Кроме того, можно применять поярусное размещение прослоек геотекстиля через 2 — 4 м по высоте насыпи (см. прил. 15).

2.139. Подтопляемые участки насыпи следует отсыпать из скальных, дресвяных или песчаных грунтов с содержанием фракций размером менее 0,1 мм и не более 30% или из талых глинистых грунтов с преобладанием каолинитовых и гидрослядистых минералов над монтмориллонитовыми.

2.140. В качестве волнозащитных устройств для насыпей при скоростях продольных течений не более размывающих допускается применять свободные пляжевые откосы с волнообразными продольными профилями, образующимися при свободном растекании гидросмеси при продольно-торцовых схемах намыва, а также с устройством баров с пологими откосами.

2.141. При проектировании волнозащитных откосов расчетные параметры волновых воздействий, определяемых по СНиП 2.08.04-82, допускается, определять за расчетный интервал времени, равный времени естественного зарастания пляжевых откосов растительностью, которой для районов кочковато-ерниковой тундры составляет 10 — 15 лет, для мохово-лишайниковой тундры — 25 — 30 лет, для арктического побережья — 100 лет.

2.142. Для ускорения зарастания пляжевых откосов необходимо выполнить работы по их биологическому закреплению с известкованием почв, внесением удобрений с засевом откосов дикорастущими травами. Ширину регуляционных дамб назначают не менее 3 м поверху.

2.143. У водопропускных труб и малых мостов бровка земляного полотна должна возвышаться над расчетным горизонтом воды с учетом подпора и высоты волны с набегом ее на откос не менее 1 м.

При высоте подтопления насыпей более 2 м следует применять бермы с откосами 1:3 — 1:4, укрепленными матами из геотекстиля или железобетонными плитами, уложенными по слою геотекстиля. Допускается устройство берм из привозного скального или валунно-галечного грунта.

Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!

Видео:Своими силами обустроили чумовую парковку. Такого вы вряд ли когда-нибудь видели.Скачать

Укладка и уплотнение грунтов

Видео:Как отсыпать заболоченный участок. Уровень отсыпки участка.Скачать

1. Методы укладки грунта в насыпи и основания

Укладка и уплотнение грунта выполняются при планировочных работах, возведении различных насыпей, обратной засыпке траншей и пазух фундаментов и т.д.

Для устойчивости насыпи необходимо предотвратить образование плоскостей скольжения. Для этого применяют однородные водонепроницаемые грунты с естественным или искусственным уплотнением. Если грунты неоднородные, то необходимо обеспечить сток атмосферной воды, поступающей в насыпь.

Поверхность слоев из менее дренирующих грунтов, располагаемых под более дренирующими, должна иметь от оси насыпи уклон к краям не менее 0,04. Поверхность слоев из более дренирующих грунтов, покрытых менее дренирующими, должна быть горизонтальной.

Не допускается покрывать откосы насыпей грунтами, менее дренирующими по сравнению с основным грунтом насыпи (за исключением покрытия песчаных откосов, в целях защиты от выдувания грунта тела насыпи).

Для отсыпки насыпей допускается применять: скальные предварительно разрыхленные, крупнообломочные и песчаные грунты, содержащие глинистые частицы крупнее 0,25 мм более 50 % и диаметром менее 0,005 мм не более 6 %; тяжелые и пылеватые супеси, содержащие частицы крупнее 0,25 мм менее 50 %, а также суглинки в твердом и тугопластичном состоянии. Неоднородные грунты, состоящие из песка, суглинка и гравия, можно применять только в виде естественной карьерной смеси.

Нельзя применять пылеватые пески и легкие супеси, жирные глины, меловые, тальковые, трепельные грунты, торф, ил, песок с примесью ила, илистые суглинки и засоленные грунты, содержащие более 8 % легкорастворимых солей при хлоридном и сульфатно-хлоридном засолении, а также включающие более 5 % таких солей при сульфатном, хлоридносульфатном и содовом засолении.

Для обеспечения устойчивости насыпей большое значение имеет уплотнение грунтов. Насыпи, отсыпаемые без искусственного уплотнения, возводят с запасом, так как с течением времени они дают осадку, величина которой зависит от вида грунтов, способов устройства и высоты насыпи. При наличии надежного основания запас на осадку насыпей, возводимых без искусственного уплотнения из скальных грунтов, принимают до 6 %, из нескальных – до 9 %; при ненадежных основаниях запас на осадку принимают согласно проекту. Осадка искусственно уплотненных грунтов составляет около 1 % и практически не учитывается.

Отсыпку слоев грунта ведут от краев насыпи к середине, а на переувлажнённых слабых основаниях и на болотах – от середины насыпи к краям до достижения высоты 3 м, а далее – от краев к середине (рис. 1).

Рис. 1 — Способы отсыпки насыпей (размеры в м): а) отсыпка насыпи горизонтальными слоями; б) то же, при переувлажненных и слабых основаниях и на болотах; в) веерный способ; г) эстакадный способ; д) способ отсыпки «с головы»

Различают следующие способы отсыпки грунта в насыпи:

• продольный (горизонтальными, наклонными слоями) — рис. 2, рис. 3;
• поперечный («с головы») рис. 4.

При сооружении насыпей производится послойная отсыпка грунта с разравниванием и уплотнением. На рис. 5 показана технологическая схема отсыпки площадки.

Рис. 2 — Схема отсыпки насыпи горизонтальными слоями

Рис. 3 — Схема отсыпки насыпи наклонными слоями поперечный («с головы»)

Рис. 4 — Схема отсыпки насыпи «с головы»

Рис. 5 — Технологическая схема отсыпки площадки

В ряде случаев земляные сооружения приходится возводить в неблагоприятных условиях – косогоры со слабыми грунтами, карстовые породы, наклонно расположенные слои, чередование водонепроницаемых и водопроницаемых пород или наличие водоносных прослоек, грунты, сильно деформирующиеся от давления при доступе влаги. Поэтому для предотвращения таких явлений, как обвалы полужидких масс, оползни частей насыпей и выемок, требуются специальные мероприятия, которые надо осуществлять как в подготовительный период, так и в процессе производства основных работ.

На косогорах, сложенных из не дренирующих и покрытых растительностью грунтов с крутизной от 1:5 до 1:3 в основании насыпи, нарезают уступы не уже 1 м (в зависимости от ширины ходовой части машины, разрабатывающей их), которым придается уклон 0,01…0,02. При поперечном уклоне косогора от 1:10 до 1:5 и высоте насыпи до 1 м дерн срезается; при большей высоте насыпи, отсыпаемой из глинистых грунтов, основание вспахивается. Если насыпи высотой до 2 м из глинистых грунтов возводятся на переувлажнённых основаниях, необходимо до начала отсыпки отвести поверхностные воды или удалить слой слабого грунта либо отсыпать нижний слой насыпи из дренирующих грунтов.

Насыпи часто возводят из грунтов, разрабатываемых в боковых резервах и в выемках или специальных резервах (карьерах), из которых грунт перемещается в продольном направлении.

В первом случае, в зависимости от высоты насыпи и дальности перемещения грунта следует применять следующие машины: грейдерэлеваторы и автогрейдеры – для укладки в нижние слои насыпи грунта, перемещаемого с расстояния 8…15 м; бульдозеры – при высоте насыпи до 1 м и дальности перемещения до 50 м; скреперы – при высоте до 1…2 м и дальности доставки от 50 до 100 м; экскаваторы-драглайны – для укладки грунта в насыпи высотой 2,5…3 м.

Во втором случае, в зависимости от дальности перемещения применяют: до 100 м мощные бульдозеры; от 100 до 300 м – скреперы емкостью 6…8 м3; свыше 300 м – самоходные скреперы емкостью 9…15 м3, экскаваторы одноковшовые и многоковшовые с погрузкой грунта в самосвалы, самосвальные прицепы и поезда железной дороги широкой и узкой колеи.

Насыпь, возводимая из грунтов, доставляемых автомобильными поездами, разбивается по ширине и длине на участки – карты – длиной

100 м, на одной грунт разгружают, на другой – разравнивают бульдозерами и уплотняют. Землевозные пути для железнодорожных поездов устраивают на пионерных насыпях высотой до 3 м в пределах профиля возводимой насыпи сначала у одной из подошв насыпи, затем – вдоль откосов и последнюю – по оси насыпи, последовательно укладывая на них верхнее строение пути. Выгруженный грунт разравнивают бульдозерами по всей ширине насыпи слоями 30…40 см.

Видео:Моделирование гофрированных обсыпных металлоконструкцийСкачать

2. Способы уплотнения грунтов. Контроль качества уплотнения грунтов

В ответственных сооружениях каждый слой грунта должен уплотняться. При уплотнении происходит взаимное перемещение твердой и жидкой фаз, а также воздуха, находящегося в промежутках между зернами грунта, чем достигается увеличение плотности, то есть объемного веса по сравнению с объемным весом его в карьере.

Коэффициент уплотнения грунта, равный 0,95…0,98 оптимальной плотности, является нормативным для верхних слоев при возведении ответственных насыпей, в том числе для автомобильных дорог с покрытиями капитального типа. В этом случае осадка насыпи исключается или будет весьма незначительной, не оказывающей влияния на прочность сооружения.

Наибольший эффект при уплотнении грунтов достигается при влажности, близкой к оптимальной. Для песчаных грунтов она составляет 8…12 %, глинистых – 19…23 %. Перед уплотнением грунта в сухую погоду требуется его поливка.

Определить влажность грунта в полевых условиях позволяют приборы-влагомеры (рис. 6)

Рис. 6 – Влагомер для определения влажности грунта

Сделать вывод о том, как влияет влажность на плотность грунта можно по графику — рис. 7

Рис. 7 — Влияние влажности на плотность грунта

Уплотнение грунта производится с целью увеличения несущей способности грунта, уменьшения его сжимаемости и снижения водопроницаемости. Уплотнение может быть поверхностным и глубинным. И в том, и в другом случае, оно осуществляется механизмами.

Существует три способа уплотнения грунтов: укаткой, трамбованием и вибрированием. Перспективным является в настоящее время комбинированный метод уплотнения, заключающийся в одновременной передаче на грунт различных воздействий (например, вибрирование и укатка) или объединением уплотнения с другим рабочим процессом (например, укатка и движение транспортных средств и др.).

Способ уплотнения грунта и тип грунтоуплотняющей машины выбирают на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом свойств уплотняемого грунта (гранулометрического состава, влажности, степени однородности), требуемой плотности, объема, сроков и разнообразных условий производства работ.

Для уплотнения связных и малосвязных грунтов (суглинков, супесей) применяется способ укатки. Несвязные грунты (песчаные, гравелистые, галечные) рекомендуется уплотнять трамбованием и вибрацией.

Способ укатки заключается в том, что каток, имеющий большую массу многократно проезжает по поверхности грунта и под его давлением происходит уплотнение (рис. 8).

Рис. 8 — Каток для уплотнения грунтов

Способ вибрирования основан на создании вибрации, которая передаётся частицам грунта, тем самым приводит их в движение. Вибрация располагает частицы грунта в пространстве более плотно. Для уплотнения этим способом используются вибротрамбовки (рис. 9), виброплиты (рис. 10). Виброкатки сочетают в себе способы укатки и вибрирования.

Способ трамбования заключается в передаче на поверхность грунта ударного воздействия.

Трамбовочными плитами массой 2… …7 т, подвешенными к кранам или экскаваторам, уплотняют песчаные и глинистые грунты при толщине отсыпаемого слоя 0,4…1 м.

Рис. 9 уплотнение грунта с использованием вибротрамбовки

Рис. 10 Уплотнение грунта с использованием виброплиты

Машины для уплотнения грунтов подразделяют на следующие группы:

• катки статического действия с гладкими (для любых грунтов), кулачковыми — рис. 11 (для глинистых) и вибровальцами, с пневматическими шинами;
• трамбующие машины с вальцами, с падающим грузом, с трамбующими плитами, с виброплитами.

Рис. 11 – Кулачковый каток для уплотнения глинистых грунтов

Наибольшее распространение получило уплотнение грунта катками статического действия: гладкими, кулачковыми, катками на пневмошинах (рис. 12). Это обусловлено простотой и надежностью механизмов, высокой производительностью и сравнительно низкой стоимостью. Однако в построечных условиях используют и машины динамического действия – катки с вибрационными механизмами.

На уплотняемость грунта влияют многие факторы: гранулометрический состав, связность, начальная плотность, влажность, толщина укладываемых и уплотняемых слоев, принятые способы уплотнения, характеристики применяемых машин, число проходок уплотняющим механизмом по одному месту.

Рис. 12 — Схема уплотнения грунта катками: а) последовательность проходок катка и полос укатки грунта; б) уплотнение катком крайней полосы; 1 – трактор со сцепом из двух кулачковых катков; 2 – полосы укатки; 3 – направление движения катков; 4 – направление укатки полос; 5 – рыхлый слой фунта; I…XIII – порядок движения катков

Процессу уплотнения грунта в планировочной насыпи предшествуют его доставка и разравнивание, которое осуществляют бульдозерами и реже грейдерами. Разравнивание производят горизонтальными слоями при продольном перемещении бульдозера по площадке.

Оптимальная толщина слоев укладываемого и разравниваемого грунта в рыхлом состоянии 0,2…0,4 м. Последовательность и число проходок бульдозера устанавливают в зависимости от свойств грунта и ширины насыпи. Разравнивание производят от краев насыпи с перекрытием предыдущей проходки на 0,3…0,4 м.

Уплотнение грунта на насыпи ведут в той же последовательности, что и его отсыпку. Грунт уплотняют путем последовательных круговых проходок катка по всей площади насыпи, причем каждая последующая проходка должна перекрывать предыдущую на 0,2…0,3 м. После завершения цикла укатки грунта на всей насыпи, в такой же последовательности выполняют укатку и в последующих циклах.

Kaтки гладкие и с ребристыми вальцами уплотняют грунт на глубину до 10 см. Кулачковые катки применяют для уплотнения суглинистых и глинистых грунтов на глубину до 30 см, в песчаных грунтах уплотнение захватывает грунт на глубину 35…50 см. Масса таких катков различна – от 5 до 30 т.

Главный параметр грунтоуплотняющих машин – масса вместе с балластом. Основные технологические параметры: ширина полосы уплотнения, толщина уплотняемого слоя. Катки на пневматических шинах выпускают массой вместе с балластом от 10 до 100 т. Самоходные вибрационные катки имеют массу до 8 т. Катками с гладкими вальцами на пневмоколесном ходу можно уплотнять грунты слоями по 0,4 м. Число проходов катков по одному месту при уплотнении связных грунтов колеблется от 8 до 12.

Грунтоуплотняющие машины способны выполнять лишь одну операцию в составе комплексного процесса – послойное уплотнение укладываемого грунта. Для уплотнения грунта в стесненных условиях используют различного рода трамбовки, а также подвешенное к стреле экскаватора оборудование для уплотнения (рис. 13).

Рис. 13 — Засыпка грунта в откосы бульдозером: а) в траншеи поперечными и косопоперечными проходками; б) в пазухи траншеи подземного коллектора по челночной схеме; в) в пазухи котлована при движении бульдозера с наклонным отвалом; 1 – отвал грунта; 2 – зона засыпки грунта вручную; 3 – направления движения бульдозера; 4 – электроили пневмотрамбовка

Окончательное уплотнение насыпей выполняют при 6…8 проходках по одному месту самоходными и прицепными катками с гладкой поверхностью, катками ребристыми и кулачковыми. В пазухах котлованов и траншей – вибраторами ручными, вибро- и пневмоплощадками на глубину до 40 см.

После отсыпки и уплотнения насыпи планируют и укрепляют ее откосы. В зависимости от высоты и крутизны откосов для планировки применяются бульдозеры, оборудованные специальными откосниками, автогрейдеры. Планировку и уплотнение откосов высоких насыпей выполняют драглайном со сменным специальным оборудованием в виде режущей балки и катка.

Для гидровиброуплотнения песчаных и супесчаных грунтов их насыщают водой и применяют глубинные вибраторы, которые легко погружаются под действием собственного веса. Образовавшуюся после вибрирования скважину засыпают песком, который затем подвергают повторному вибрированию до появления на поверхности воды. Для насыщения грунта водой в грунт забивают трубы, перфорированные в нижней части. Верхние концы труб резиновыми шлангами присоединяют к водопроводу. Перестановка труб и вибратора производится на уплотняемой площади в шахматном порядке. Этим способом пористость грунта снижается до 20 %.

Контроль качества уплотнения грунтов. В процессе грунтоуплотнительных работ ведется контроль качества уплотнения грунта в соответствии с инструкциями путем взятия проб или специальными приборами непосредственно в теле насыпи.

Контроль качества земляных работ заключается в систематическом наблюдении за их выполнением, проверке соответствия их проектной документации, требованиям нормативной документации и инструктивным указаниям. Постоянный контроль качества осуществляют линейные инженерно-технические работники. Для этого организуют повседневный операционный контроль, который осуществляют производители работ и мастера с привлечением представителей геодезической службы и строительной (грунтовой) лаборатории. В общем случае проверяют:

• положение выемок и насыпей в пространстве (в плане и высотное);
• геометрические размеры земляных сооружений;
• свойства грунтов, залегающих в основании сооружений;
• свойства грунтов, используемых для устройства насыпных сооружений;
• качество укладки грунта в насыпи и обратные засыпки (характеристики уложенных и уплотненных грунтов).

При контроле положения в пространстве и размеров сооружений проверяют расположение на плане земляных сооружений и их размеры; отметки бровок и дна выемок; отметки верха насыпей с учетом запаса на осадку; отметки спланированных поверхностей; уклоны откосов выемок и насыпей. Данный контроль осуществляют с помощью геодезических приборов (гониометров, теодолитов и нивелиров), а также простейших инструментов и приспособлений – рулеток, метров, строительных уровней, отвесов, шаблонов, откосников, реек длиной 2 и 3 м с мерительными клиньями для установления величины просветов под ними, наборов визирок и вешек. Полученные измерениями данные не должны превышать допустимых нормативными документами отклонений геометрических размеров.

Оценку свойств грунтов в основаниях сооружений, карьерах (резервах), насыпях и обратных засыпках проводят для установления соответствия их ранее принятым при проектировании. Для этого определяют основные характеристики – плотность и влажность, являющиеся критериями качества. Кроме того, для сооружений I и II классов капитальности проверяют (при необходимости) гранулометрический состав, коэффициент сдвига, фильтрационные свойства.

Оценку основных свойств проводят, как правило, на пробах, взятых из массивов грунтов естественного залегания или уложенных и уплотненных (рис. 14).

Отбор образцов для оценки качества грунта в основаниях, карьерах и резервах производят из шурфов на глубине 0,5 м и более. Отбор производят по сетке при однородных грунтах – с каждого угла всех квадратов со стороной 50…100 м, а при неоднородных – дополнительно со всех участков с различными грунтами.

Отбор проб в насыпях и обратных засыпках производят в связных и песчаных без крупных включений грунтах – методом режущих колец, а при гравелисто-песчаных и мелкозернистых с включением крупных фракций – методом лунок. На насыпях вертикальной планировки контрольные пробы грунта отбирают в шахматном порядке через 20…40 м, а в обратных засыпках пазух возле граней сооружений – на расстоянии не более 0,3 м от них.

При операционном контроле плотности грунта проверяют всю площадь основания по разбивочной сетке 10х10 м, но не менее чем в трех точках на участке площадью менее 100 м2. Результаты измерений заносятся в журнал.

При отборе проб методом режущих колец структура и плотность грунта сохраняются и в образцах. Отбор производят грунтоотборником, состоящим из режущего кольца, приспособлений для отбора проб и ударника с подвижным грузом. Для взятия пробы на выровненную поверхность ставят грунтоотборник и ударником погружают режущее кольцо до тех пор, пока поверхность грунта не окажется на 3…5 мм выше края кольца. Затем кольцо вынимают и срезают выступающий из него грунт.

Рис. 14 — Определение характеристик и качества уплотнения грунта: а) отбор проб методом колец (схема грунтосборника); б) то же, методом лунок; в) определение плотности грунта методом пенетрации (схема прибора); г) ординарная схема определения плотности и влажности грунта радиоизотопным методом; д) то же, двойная схема; 1 – подвижной груз; 2 – съемное кольцо; 3 – режущее кольцо; 4 – поддон; 5 – лунка; 6 – наковальня; 7 – зонд с конусным наконечником; 8 – измерительный пульт; 9 – детектор; 10 – источник питания

При методе лунок грунт отбирают из шурфов диаметром 20…30 см и глубиной 15…20 см. В образовавшуюся лунку дозированно засыпают сухой песок, по количеству которого судят об объеме извлеченного грунта. Методы режущих колец и лунок не позволяют определить плотность скелета грунта непосредственно в процессе работ и тем самым оперативно реагировать на изменение условий уплотнения грунта. Поэтому на практике применяют менее точные, но достаточные для принятия первоначального решения различные экспрессные методы: пенетрации, радиоизотопный и др.

Метод пенетрации основан на измерении глубины погружения в уплотненный грунт зонда с конусным наконечником в зависимости от количества ударов груза фиксированной массы, падающего с определенной высоты. Применяют динамический плотномер Д-51М — для оценки уплотнения песчаных и глинистых грунтов с электронным блоком (контролируемый слой грунта до 30 см). Принцип работы электронного блока заключается в подсчете числа ударов груза динамического плотномера и определении значения коэффициента уплотнения грунта в зависимости от заданного диапазона контролируемого грунта. Подсчет ударов груза осуществляется бесконтактным способом с помощью датчика, установленного в верхней части электронного блока (рис. 15).

Рис. 15 — Динамический плотномер Д-51М

Радиоизотопный метод базируется на различной интенсивности проникновения гамма-излучения в зависимости от плотности и влажности грунта при фиксированном расстоянии между источником и приемником излучения. Плотность и влажность грунта определяют по градуированным графикам, выражающим зависимость показаний приборов от характеристики грунта.

Геотехнический контроль на строительной площадке осуществляют контрольные посты и полевые лаборатории. Контрольные посты ведут контроль на строительстве с суточным объемом работ менее 3500 м3 перерабатываемого грунта, а полевые лаборатории – с суточным объемом более 3500 м3.

Работники контрольного поста (полевой лаборатории) на строительстве земляных сооружений выполняют следующие обязанности: следят за соответствием грунта проекту, толщиной укладываемого слоя и технологией работ по укладке и уплотнению грунта, установленной проектом производства работ, отсутствием в отсыпаемом слое растительных и некачественных грунтов, числом проходов (ударов) грунтоуплотняющих машин по одному следу. Проверяют подготовку поверхности ранее уплотненного слоя для отсыпки на него последующего слоя и влажность грунта в слое перед уплотнением; выполняют своевременный и в необходимом количестве отбор проб и образцов грунта из основания, тела насыпи и карьеров; определяют плотность скелета в каждом слое грунта в процессе его уплотнения, а на участке опытного уплотнения – рациональный режим работы грунтоуплотняющих средств, оптимальную толщину и необходимую оптимальную влажность уплотняемого слоя грунта.

Работники контрольного поста (лаборатории) доводят до сведения технического персонала, выполняющего работы по возведению данного сооружения, о полученных результатах лабораторных испытаний и контрольных измерений, а также о фактах несоответствия проекту и установленной технологии работ.

В своей деятельности работники контрольных постов подчиняются производителю работ (начальнику участка), а полевых лабораторий – главному инженеру строительной организации.

Видео:Маяки под бетонную стяжку. Бетонная стяжка быстро и просто.Скачать

3. Комплексно-механизированные процессы разработки, планировки, транспортирования, отсыпки грунтов

При комплексной механизации земляных работ все технологически связанные операции данного производственного процесса – основные и вспомогательные – выполняют механизированным способом при помощи взаимодополняющих друг друга машин, работающих на оптимальных режимах.

Машины комплекта работают как единый агрегат, в котором отдельные машины выполняют операции в последовательном порядке непрерывным потоком. Кроме ведущей машины, предназначенной для разработки грунта, в комплект включают машины для предварительного разрыхления, транспортирования и уплотнения грунта, профилирования поверхностей и др. Основные параметры ведущей и вспомогательных машин увязывают, исходя из наиболее полного использования всех машин и, прежде всего, ведущей.

Рис. 16 — Комплексная механизация земляных работ

При выборе наиболее целесообразного метода производства земляных работ по планировке площадок, устройству котлованов, траншей, земляного полотна дорог и других земляных сооружений необходимо учитывать объемы работ, характеристики грунта по трудности разработки, рельеф местности, распределение земляных масс на участках разработки, дальность перемещения грунта, метеорологические и климатические условия, наличие всех необходимых ресурсов и другие условия производства работ.

Данные результатов подсчета объемов по планировке площадки и план насыпей и выемок дают возможность распределить земляные массы, наметить направления и определить расстояния их перемещения.

Если объемы работ в выемках и насыпях компенсируют друг друга, необходимо стремиться к минимальным перемещениям грунта, то есть чтобы сумма произведений объемов выемок на средние расстояния перемещения была бы наименьшей.

На незастроенных площадках средним расстоянием перемещения грунта принято считать расстояние между центрами тяжести выемки и насыпи. Даже при отсутствии влияния местных условий расстояние между центрами тяжести участков является, как правило, лишь приближенным значением среднего расстояния перемещения грунта, и, тем не менее, достаточным для расчета комплекта машин.

При сложных площадках и значительных расстояниях перевозки грунта оптимальный вариант выбирают методом линейного программирования с применением вычислительных машин.

Когда возводят линейные земляные сооружения (земляное полотно дорог, каналы и др.), где чередуются по трассе участки выемок и насыпей, назначают участки насыпей, которые следует возводить, перемещая грунт из выемок в продольном направлении; одновременно выбирают на трассе места для закладки резервов или отсыпки кавальеров, необходимых при поперечном перемещении грунта. Это учитывают при выборе комплектов машин.

Для выбора ведущей машины при разработке котлованов и траншей в первую очередь учитывают основные технические параметры машины, обеспечивающие ширину и глубину разработок, способы выгрузки грунта и необходимую производительность, соответствующую объему работ.

При комплексно-механизированных процессах разработки грунта с предварительным рыхлением, погрузкой и транспортированием грунта, разравниванием его в насыпях, уплотнением, окончательной зачисткой и планировкой, выполняемых непрерывным потоком, производительность ведущей машины — экскаватора принимается

где Np, Na, Nб, Ny – количество рыхлителей, автосамосвалов, бульдозеров, уплотняющих машин и т. д.;

Пр, Па, Пб, Пу – производительность указанных машин, м3. Завершающие процессы при возведении земляного сооружения,

относящиеся ко всему объему, такие, как окончательная планировка дна выемки, отделка откосов и поверхности насыпи, могут быть выполнены отдельным независимым потоком либо их включают в состав специализированного потока.

При небольшом объеме работ тягач прицепного рыхлителя можно использовать попеременно в разные смены: например, на подготовке разрыхленного участка для работы одного скрепера в одну смену и укатке грунта в насыпи прицепными катками – в две смены.

Для разработки одного и того же участка по условиям производства работ могут быть применены различные комплекты машин. Окончательно комплект выбирают, сравнивая технико-экономические показатели: суммарную стоимость 1 м3 земляных работ, трудоемкость разработки 1 м3 грунта и продолжительность работ.

Организация процесса. В промышленном и жилищном строительстве земляные работы начинают с устройства земляного полотна дорог.

Работы по вертикальной планировке площадок на участках выемок выполняют до устройства котлованов и траншей. Насыпи отсыпают после укладки коммуникаций и возведения фундаментов зданий. Если фундаменты и подземные сооружения невозможно устроить до возведения насыпи, то участки, занимаемые сооружением, оставляют временно незасыпанными.

Последовательность выполнения земляных работ устанавливают в соответствии с принятой очередностью строительства.

Участок, на котором будет работать выбранный комплект машин, разбивают на захватки, последовательно занимаемые отдельными машинами или группами машин, работающими непрерывным потоком.

Минимальное количество захваток должно соответствовать количеству одновременно выполняемых процессов. Так, при разработке выемок с предварительным рыхлением грунта для одновременной работы землеройной машины и рыхлителя требуется минимум две захватки.

При одновременном выполнении дополнительных процессов по очистке территории от пней и кустарника, подготовке и отогреву грунта (в зимних условиях), понижению уровня грунтовых вод, профилированию насыпи и других работ минимальное число захваток в выемках и насыпях соответственно увеличивают.

Размеры захваток определяются необходимым фронтом работ для ведущих землеройных и землеройно-транспортных машин. Например, при подготовке фронта работ для скреперов площадь захватки выемки

где к – продолжительность работы скрепера на одной захватке (модуль цикличности), принимаемый равным одной смене;

∑П – суммарная производительность комплекта скреперов, м3;

h – толщина разрыхляемого слоя, м.

При устройстве линейных земляных сооружений (полотна дорог и др.) с продольным перемещением грунта длина захватки выемки

где В – средняя ширина выемки или насыпи, м.

Размер захватки экскаватора в котлованах и других выемках зависит от рельефа местности, рабочих параметров оборудования экскаватора, сменной его производительности, принятой схемы передвижки экскаватора, а также характеристики грунта. Объем одной захватки при разработке котлованов принимают равным сменной производительности экскаватора.

В зависимости от размера захватки, принятой для ведущей машины, определяют объемы работ для остальных предшествующих и последующих процессов, подбирают машины и составы бригад для них. Если производительность вспомогательной машины смежного процесса очень высока, и она полностью не может быть использована в комплекте с установленным количеством ведущих машин, применяют в качестве вспомогательной универсальную машину, выполняющую несколько процессов.

Например, непрерывность процесса рыхления грунта возможна только при значительном сменном потоке грунта, так как производительность рыхлителя очень высока (5200…8900 м3 в смену). Пользуясь в качестве универсальной машины бульдозером с прицепными снарядами, можно периодически выполнять процессы рыхления грунта и уплотнения насыпи, сохраняя при этом размеры захваток соответствующими сменной производительности ведущей машины.

При большом фронте работ размеры захватки для вспомогательной машины можно увеличить до размеров, кратных величине захваток ведущей машины. Так, планировку насыпи высокопроизводительным автогрейдером можно выполнять в одну смену сразу на двух-трех захватках, установленных для отсыпки насыпи. Непрерывность работы высокопроизводительной вспомогательной машины в этом случае обеспечивает некоторое опережение основных ведущих работ во времени, иначе приходится использовать вспомогательную машину на нескольких самостоятельных участках.

В организации производства земляных работ предусматривается максимальное совмещение процессов, выполняемых различными комплектами машин и бригадами рабочих. Включение в поток отдельных процессов, выполняемых машинами или бригадами рабочих, производится через интервал времени, зависящий от способов и условий производства работ.

Устанавливая интервалы времени между отдельными процессами, учитывают условия техники безопасности, принятую технологию устройства того или иного земляного сооружения, а также темпы работы следующих друг за другом отдельных машин.

Так, при разработке выемок экскаваторами по условиям техники безопасности все последующие процессы можно выполнять на захватках, расположенных вне радиуса действия экскаватора.

Это обстоятельство и определяет разрыв во времени между процессом разработки грунта и зачисткой откосов или планировкой дна выемки. Поточное производство земляных работ предусматривает максимальное совмещение производственных процессов с учетом соблюдения правил техники безопасности и принятой общей технологии производства строительных работ.

Методические рекомендации Методические рекомендации по сооружению насыпей земляного полотна автомобильных дорог из крупнообломочных грунтов

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО СООРУЖЕНИЮ НАСЫПЕЙ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ИЗ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ ГРУНТОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СООРУЖЕНИЮ НАСЫПЕЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ИЗ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ ГРУНТОВ. Союз дорнии. М., 1977.

Даны определение и классификация крупнообломочных грунтов. Изложены особенности физико-механических свойств крупнообломочных грунтов различной степени водостойкости. Предложены конструктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие необходимую устойчивость насыпей автомобильных дорог из указанных грунтов. Приведены методы оценки степени уплотнения насыпей из крупнообломочных грунтов.

Предисловие

Строительство автомобильных дорог в горных и предгорных районах (Восточная Сибирь, Южный Урал, Дальний Восток, Карпаты, Кавказ, Крым и т.п.) связано с широким использованием крупнообломочных грунтов для сооружения земляного полотна.

Вместе с тем в действующих нормативных документах по проектированию и сооружению земляного полотна фактически отсутствуют нормы и требования, относящиеся к возведению насыпей из указанных грунтов, которые согласно СНиП II -Д.5-72 и «Указаниям по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог» СН 449-72 допускаются для этой цели без каких-либо ограничений.

Многие разновидности крупнообломочных грунтов, например грунты, содержащие существенное количество глинистого мелкозема или неводостойкую скелетную часть, характеризуются значительным снижением прочностных свойств при увлажнении, что отрицательно сказывается на условиях их работы в дорожных насыпях.

Опыт строительства насыпей из крупнообломочных грунтов свидетельствует о том, что недостаточное знание или недоучет их особенностей в ряде случаев приводили к значительным деформациям и разрушениям земляного полотна и дорожных одежд, включая одежды капитального типа. Кроме того, значительные трудности возникают при сооружении земляного полотна ввиду отсутствия рациональной технологии уплотнения крупнообломочных грунтов в теле насыпи.

Выполненные Союздорнии в последние годы полевые и лабораторные исследования, а также анализ отече ственного и зарубежного опыта строительства автомобильных дорог позволили разработать настоящие «Методические рекомендации по сооружению насыпей земляного полотна автомобильных дорог из крупнообломочных грунтов».

В «Методических рекомендациях» дана оценка строительных свойств крупнообломочных грунтов в зависимости от их гранулометрического состава, степени увлажнения, плотности, а также водостойкости обломочной фракции. Установлены требования к рассматриваемым грунтам, и определен комплекс мероприятий по рациональному их использованию в конструкциях насыпей автомобильных дорог.

Настоящие «Методические рекомендации» дополняют «Методические рекомендации по обеспечению устойчивости насыпей автомобильных дорог из неводостойких сланцевых отложений Карпат» (Союздорнии. М., 1975).

«Методические рекомендации» составили кандидаты технических наук Э.М. Добров и Л.Б. Каменецкая.

Замечания и пожелания просьба направлять по адресу, 143900 Московская обл., Балашиха-6, Союздорнии.

Общие положения

1. Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для выбора и назначения конструкций, а также технологии производства работ по сооружению насыпей из крупнообломочных грунтов различной степени водостойкости.

2. Грунты, укладываемые в насыпь, могут содержать различное количество заполнителя, состоящего из глинистых или песчаных грунтов, а также обломочной фракции (крупнее 2 мм), представленной скальным материалом. Обломки скального грунта могут быть водостойкими (коэффициент размягчаемости выше 0,75) или неводостойкими (коэффициент размягчаемости ниже 0,75). К неводостойким, размягчаемым разновидностям обломков относятся такие легковыветривающиеся породы, как мергель, опока, аргиллит, алевролит, сланцевые глины и др. (приложение 1).

3. При проектировании и сооружении земляного полотна из крупнообломочных грунтов надлежит руководствоваться настоящими «Методическими рекомендациями», а также общими правилами, предусмотренными СНиП II -Д.5-72 и СН 449-72.

Классификация крупнообломочных грунтов

4. Крупнообломочные грунты, представляющие собой несцементированные продукты искусственного или естественного смешения исходных горных пород различного генезиса и минералогического состава и отличающиеся повышенным (более 10 %) содержанием обломочных (скелетных) частиц крупнее 2 мм, делятся на три класса в соответствии с классификацией Союздорнии (рис. 1).

1 класс — грунты бескаркасные, содержащие обломочных частиц до 10 % (по массе).

Дресва (гравий), если фракции 2 — 10 мм > 50 %;

щебень (галька), если фракции 10 — 200 мм > 50 %;

глыбы (валуны), если фракции > 200 мм > 50 %

Рис. 1. График-треугольник для определения класса крупнообломочного грунта

Свойства грунтов 1 класса определяются свойствами мелкоземной части (песка, глины, пыли).

II класс — грунты с несовершенным каркасом, содержащие обломочных частиц от 10 до 65 %.

Свойства крупнообломочных грунтов II класса определяются как свойствами содержащегося в них мелкозема, так и свойствами обломочных частиц. В таких грунтах влияние обломочных частиц тем больше, чем выше их содержание. При небольшом количестве обломков последние не соприкасаются и «плавают» в мелкоземе, а при увеличении их содержания обломочные частицы, соприкасаясь друг с другом, образуют структуры, приближающиеся к контактным.

III класс — грунты каркасные, содержащие обломочных частиц более 65 %.

Грунты этого класса характеризуются наличием контактов между обломочными частицами, что предопределяет их доминирующее влияние на физико-механические свойства грунтов.

Каркасность структуры грунтов этого класса в значительной степени зависит от состояния глинистого мелкозема.

5. Крупнообломочные грунты II класса следует подразделять (см. рис. 1) на две категории: связные, если заполнитель (размером мельче 2 мм) — глинистая или суглинистая порода, и сыпучие, если заполнитель — песчаный грунт.

6. Рассматриваемые грунты классифицируются также по свойствам скелетных фракций:

грунты с водостойкой скелетной частью (коэффициент размягчаемости выше 0,78), которая может быть представлена обломками изверженных и метаморфических пород, не изменяющих свои прочностные свойства при увлажнении, — гранит, базальт, диорит и др.;

грунты с неводостойкой скелетной частью (коэффициент размягчаемости ниже 0,75), включающей обломки легковыветривающихся, размягчающихся при увлажнении горных пород, — мел, опока, мергель, алевролит, аргиллит и др.

Свойства крупнообломочных грунтов

7. Физико-механические свойства крупнообломочных грунтов определяются их гранулометрическим составом и показателями плотности-влажности.

8. Повышение содержания глинистого заполнителя в составе крупнообломочного грунта приводит к снижению его прочностных (угол внутреннего трения j , сцепление С) и деформативных (модуль упругости Е) характеристик (табл. 1, 2).

9. Модуль упругости исследуемых грунтов, содержащих более 25 % глинистого мелкозема, практически не зависит от прочности обломочной составляющей и определяется их гранулометрическим составом и кон систенцией мелкозема, находящегося в контакте с обломочными частицами.

Свойства грунта при консистенции глинистого мелкозема В

Модуль упругости грунта Е, кгс/см 2

не содержащего мелкозема

при относительной влажности мелкозема, доли границы текучести

Крупнообломочный грунт с глинистым заполнителем

х) В числителе — статический модуль упругости, в знаменателе — динамический.

10. Высокие значения модуля упругости крупнообломочных грунтов, получаемые при относительно низкой влажности содержащегося в них мелкозема, снижаются при повышении влажности и увеличении количества мелкозема и не могут вследствие этого служить надежной характеристикой для рассматриваемых грунтов.

11. Динамические модули упругости для крупнообломочных грунтов превосходят по величине статические — Е_ст. Однако с увеличением влажности грунта разница в значениях указанных модулей упругости уменьшается и при влажности глинистой составляющей 0,7 — 0,8 W _т отношение приближается к 1 (см. табл. 2).

12. Крупнообломочные грунты обладают высокой водопоглощающей способностью, интенсивность которой уменьшается с увеличением начальной влажности глинистого заполнителя. Наибольшей скоростью водопоглощения обладают крупнообломочные грунты с каркасной структурой и с несовершенным каркасом, содержащие менее 40 — 50 % мелкозема.

13. Крупнообломочные грунты II и III классов, содержащие при уплотнении глинистый мелкозем (размером мельче 0,05 мм) в твердой и полутвердой консистенции, обнаруживают склонность к просадочным явлениям и снижению первоначальной прочности при увлажнении.

14. Степень снижения прочностных свойств крупнообломочных грунтов оценивается коэффициентом сдвигоустойчивости, определяемым по отношению сопротивляемости грунта сдвигу после увлажнения и его начальной (до увлажнения) сдвиговой прочности (приложение 2).

Крупнообломочные грунты, содержащие глинистый мелкозем в твердой или полутвердой консистенции, характеризуются наименьшим коэффициентом сдвигоустойчивости, причем его величина снижается в процессе водонасыщения по мере увеличения в смеси содержания глинистого мелкозема (рис. 2).

15. Наибольшей просадочностью характеризуются крупнообломочные грунты, содержащие от 15 до 40 % глинистого мелкозема в твердой или полутвердой консистенции (рис. 3).

Просадочность крупнообломочного грунта выражается через модуль просадки l _пр (мм/м) (приложение 3).

16. Снижение просадочных деформаций насыпей, сооружаемых из крупнообломочных грунтов с каркасной или несовершенной каркасной структурой, достигается путем эффективного уплотнения грунтов при повышенных нагрузках и влажности глинистого мелкозема.

Рис. 2. Коэффициент сдвигоустойчивости крупнообломочного грунта при различной консистенции глинистого мелкозема:

а ) полутвердой (В = 0); б) тугопластичной (В = 0,3)

Рис. 3. Модуль просадки крупнообломочного грунта l _пр (мм/м) при различной консистенции глинистого мелкозема:

а ) полутвердой (В = 0); б) тугопластичной (В = 0,3)

17. Дополнительное увлажнение в процессе предварительного уплотнения исследуемых грунтов способствует отжатию глинистого мелкозема из контактных зон и образованию устойчивых во времени каркасных структур.

18. Особой разновидностью крупнообломочных грунтов являются грунты, скелетная часть которых представлена неводостойкими породами (аргиллитами). Последние подвержены интенсивному разрушению при увлажнении, а также при циклически повторяющихся увлажнении и просыхании, промерзании и оттаивании.

19. Максимальное снижение сдвигоустойчивости при увлажнении происходит в обломочных аргиллитовых грунтах, не содержащих мелкозема. Сдвигоустойчивость аргиллитовых грунтов повышается при содержании в них 25 — 30 % глинистого мелкозема тугопластичной консистенции (рис. 4).

20. Крупнообломочные грунты, содержащие более 50 % обломочных частиц, представленных аргиллитами, при увлажнении обнаруживают под действием нагрузок значительные просадочные деформации.

Величина просадочной деформации достигает максимального значения (220 — 250 мм/м) в аргиллитовых грунтах, не содержащих глинистого или суглинистого материала (рис. 6).

Отмеченные недостатки указанных грунтов (большая склонность к просадочным деформациям, значительное снижение сопротивляемости сдвигу при увлажнении уплотненного грунта) обусловлены тем, что в процессе уплотнений не удается создать в них плотную и устойчивую структуру.

21. Снижение просадочности крупнообломочных грунтов, содержащих обломки аргиллита, достигается их уплотнением при повышенной влажности. Наиболее оптимальной для этой цели является влажность, при которой мелкозернистая фракция приобретает тугопластичную консистенцию.

Рис. 4. Коэффициент сдвигоустойчивости аргиллитовых крупнообломочных грунтов при различной консистенции глинистого заполнителя:

а ) полутвердой (В = 0); б) тугопластичной (В = 0,3); в) мягкопластичной (В = 0,8)

Рис. 5. Модуль просадки аргиллитовых крупнообломочных грунтов l _пр (мм/м) при различной консистенции глинистого заполнителя:

а ) полутвердой (В = 0); б) тугопластичной (В = 0,3); в) мягкопластичной (В = 0,8)

22. Для наиболее устойчивой структуры уплотненного крупнообломочного аргиллитового грунта характерно наличие равномерно распределенных мелких пор. Пустоты, образующиеся в грунте вследствие недостаточного количества мелких фракций, неправильной отсыпки и режима уплотнения, при заполнении водой становятся очагами быстрого размокания грунта, что может привести к неравномерным осадкам и потере устойчивости насыпи.

Требования к крупнообломочным грунтам

23. Выполнение основных требований, предъявляемых к крупнообломочным грунтам как материалам для сооружения насыпей автомобильных дорог, должно обеспечить создание в них однородной плотной (монолитной) структуры, устойчивой к воздействию атмосферных агентов в условиях эксплуатации.

24. Условиями формирования оптимальной структуры крупнообломочных грунтов, способствующими повышению устойчивости возводимых насыпей в изменяющемся влажностном режиме, являются: гранулометрический состав, обеспечивающий получение плотной грунтовой смеси; возможно большее количество контактов между скелетными частицами; оптимальная (или близкая к ней) влажность мелкозема в процессе уплотнения; надлежащая степень уплотнения грунта при возведении насыпей.

25. Плотность и устойчивость исследуемого грунта повышаются при содержании мелкозема в количестве, достаточном для заполнения пространств между более крупными обломками. Оптимальным является состав крупнообломочного грунта с содержанием 65 — 70 % обломочной составляющей.

26. Условием создания плотной и однородной струк туры крупнообломочного грунта является равномерное распределение обломочной составляющей во всем объеме материала. Максимальный размер фракции не должен превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя. Это предотвращает образование крупных пустот в теле насыпи и создает условия для образования необходимых контактов между скелетными частицами.

27. Устойчивость насыпей, сооружаемых из крупнообломочных грунтов с каркасной структурой, содержащих менее 30 % суглинка, достигается путем эффективного уплотнения грунтов при влажности глинистого мелкозема, равной 1,3 оптимальной ( W _опт ). Грунты, уплотненные при влажности мелкозема ниже этих значений (твердая консистенция), склонны к проявлению просадочных деформаций.

28. Крупнообломочные грунты, содержащие более 30 % суглинка, следует уплотнять при влажности мелкозема не выше W _опт . В противном случае они не поддаются эффективному уплотнению.

29. Наиболее неблагоприятными, с точки зрения обеспечения длительной устойчивости насыпей автомобильных дорог (в условиях возможного увлажнения атмосферными водами), являются крупнообломочные грунты, содержащие обломки легковыветривающихся размягчаемых скальных пород (например, аргиллитов).

30. При устройстве насыпей из аргиллитовых крупнообломочных грунтов предпочтение следует отдавать грунтам, содержащим 30 — 40 % (по массе) мелких фракций (размером мельче 2 мм).

Образование достаточного количества мелкозема достигается уплотнением предварительно увлажненного и размягченного аргиллитового грунта.

31. Степень увлажнения следует считать достаточной, если мелкозернистая фракция аргиллитового крупнообломочного грунта находится в тугопластичной консистенции. Ориентировочно влажность мелкозема в ар гиллитовых грунтах до уплотнения должна составлять от 18 до 20 %. Укладка в насыпь переувлажненнего аргиллитового грунта не допускается.

Особенности конструкции насыпей из крупнообломочных грунтов

32. Конструкция насыпей земляного полотна из скальных и крупнообломочных грунтов зависит от свойств этих грунтов.

33. Для возведения дорожных насыпей без ограничения допускаются морозо- и водостойкие крупнообломочные грунты. В случае применения пород, не обладающих морозо- и водостойкостью, необходимо предусматривать специальные защитные мероприятия, предохраняющие грунт от воздействия отрицательных температур и воды.

34. Верхняя часть насыпей (переходный слой) должна отсыпаться высотой до 1 м из крупнообломочных грунтов, включающих фракции не крупнее 250 мм. Если при устройстве переходного слоя не обеспечивается необходимая ровность земляного полотна, следует предусмотреть выравнивающий слой из щебенисто-дресвяных грунтов толщиной 15 — 20 см.

При отсутствии крупнообломочного грунта требуемой фракции для переходного слоя его целесообразно отсыпать целиком из щебенисто-дресвяных или гравийно-песчаных грунтов толщиной не менее 0,5 м. Такой слой одновременно будет служить в качестве выравнивающего.

35. Максимальная фракция грунта, используемого для сооружения остальной части насыпи, не должна превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя. В связи с тем, что максимальная толщина слоя грунта, уплотняемого катками на пневматических шинах, составляет 40 — 50 см, крупнообломочный грунт не должен содержать обломки крупнее 350 мм.

36. При уплотнении крупнообломочных грунтов тяжелыми вибрационными катками массой 10 — 15 т в теле насыпи попускаются включения по 500 — 600 мм. При необходимости в верхней части насыпи следует предусмотреть отсыпку слоя крупнообломочного грунта с включениями меньшего размера (толщиной 30 — 40 см), позволяющими обеспечить необходимую ровность поверхности земляного полотна (рис. 6).

Рис. 6. Конструкция насыпи из крупнообломочных грунтов с водостойкой скелетной частью:

1 — выравнивающий слой; 2 — переходный слой; 3 — земляное полотно из крупнообломочных грунтов; 4 — выравнивающий слой на откосе

37. Крутизна откосов насыпей из крупнообломочных грунтов высотой до 12 м назначается по табл. 3, при высоте насыпей более 12 м — по расчету.

38. Для защиты насыпей из материалов, не обладающих морозо- и водостойкостью, необходимо предусматривать защитные слои на откосах. В верхней части на сыпи из неморозостойких грунтов устраивается морозозащитный слой, функцию которого может выполнять переходный слой. В этом случае материал переходного слоя должен обладать достаточной морозостойкостью.

Тип крупнообломочного грунта

Максимальная крутизна откосов при высоте насыпи,

Слабовыветривающийся с водостойкой скелетной частью

В верхней части (высотой 6 м) 1:1,5

В нижней части (высотой до 6 м)

Легковыветривающийся с неводостойкой скелетной частью

В верхней части (высотой 6 м) 1:1,75

В нижней части (высотой до 6 м)

х) При содержании пылеватых частиц в мелкоземе более 30 %.

Толщина морозозащитного слоя (включая слои дорожной одежды) должна соответствовать расчетной глубине промерзания грунта.

39. При наличии «рваной» поверхности откоса насыпи из крупнообломочных грунтов следует устраивать на откосах выравнивающий слой из связных грунтов с последующей плакировкой его поверхности растительным грунтом или засевом трав.

40. Насыпи из легковыветривающихся размягчаемых пород (аргиллитов) проектируют в соответствии с требованиями СНиП II -Д.5-72 с учетом особенностей, изложенных ниже.

Рис. 7. Конструкция насыпи из аргиллитовых грунтов:

а — с защитными элементами из глинистых грунтов;

б — с защитными элементами из грунтов, укрепленных органическими вяжущими

1 — капилляропрерывающий слой; 2 — ядро насыпи из аргиллитового грунта; 3 — защитный слой на откосе; 4 — морозозащитный слой; 5 — слой укрепления на поверхности откоса; 6 — выравнивающая присыпка из глинистого грунта

41. Из аргиллитового крупнообломочного грунта сооружается лишь ядро насыпи, охватывающее ее нижнюю и среднюю части.

42. Верхняя часть насыпи толщиной 1,0 — 1,2 м является защитным слоем по отношению к ядру насыпи; ее устраивают из глинистых или несвязных грунтов слоем 0,15 — 0,20 м, обработанных органическими вяжущими материалами (3 — 6 %).

43. На поверхности откосов основного ядра насыпи (из аргиллитового грунта) устраивают защитные слои (см. п. 42), предохраняющие ядро насыпи от увлажнения (рис. 7).

44. Откосы ядра насыпи при использовании в качестве защитного элемента глинистых грунтов выполняют в виде уступов. Крутизна откосов всей насыпи принимается 1:2 (см. рис. 7).

45. В целях предотвращения увлажнения ядра насыпи за счет капиллярного поднятия при близком залегании уровня грунтовых вод (или возможного застоя поверхностных вод) в основании возводимой насыпи устраивают капилляропрерывающие или водоизолирующие слои. Последние представляют собой нижние слои насыпи, устраиваемые из крупнозернистых песков, или гравийно-песчаных и гравелистых грунтов (толщиной не менее 0,5 м), или связных грунтов, укрепленных вяжущими материалами (толщиной 0,2 м). Ширина капилляропрерывающих слоев принимается на 1 м больше основания земляного полотна.

Технология сооружения насыпей из крупнообломочных грунтов

46. Работы по сооружению насыпей из крупнообломочных грунтов организовывают с учетом природных условий, а также степени выветрелости и склонности пород к дальнейшему выветриванию.

47. При использовании неводостойких размягчаемых крупнообломочных грунтов, склонных к быстрому размоканию, работы следует проводить только в сухую погоду с минимальными разрывами во времени между отдельными технологическими операциями. Особое внимание должно быть уделено сокращению периода времени между отсыпкой очередного слоя насыпи и его уплотнением с тем, чтобы в дождливую погоду избежать переувлажнения грунта.

48. При разработке выемок размельчение крупнообломочных грунтов должно проводиться по технологии буровзрывных работ. Дробление крупных негабаритных обломков до требуемых размеров осуществляется накладными зарядами. Буровзрывные работы должны выполниться в соответствии с «Техническими указаниями по проектированию и производству буровзрывных работ при сооружении земляного полотна» ВСН 178-74.

49. Разработку крупнообломочных грунтов после взрывных работ целесообразно производить экскаватором с ковшом емкостью 0,65 — 1 м 3 для погрузки на транспортные средства. При необходимости для окучивания грунта и отвала негабаритов применяют бульдозеры.

50. Отсыпку крупнообломочного грунта на подготовленное основание (или уложенный ранее слой) осуществляют по схеме «от себя».

51. Для получения слоя насыпи толщиной 0,4 — 0,5 м в рыхлом теле отсыпанный грунт разравнивают бульдозерами, втапливая негабаритные обломки в толщу уплотняемого слоя.

52. Уплотнение крупнообломочных грунтов, содержащих более 30 % суглинка, следует осуществлять при влажности мелкозема не выше оптимальной ( W _опт ), а при содержании мелкозема менее 30 %, его влажность должна составлять 1,2 — 1,3 W _опт .

53. Крупнообломочные грунты, содержащие мелкозем с влажностью выше 1,3 W _опт , не поддаются эффективному уплотнению, вследствие чего вопрос их использования для возведения насыпей следует рассматривать особо.

54. При уплотнении аргиллитовых крупнообломочных грунтов влажность раздробленной мелкоземной части аргиллита должна соответствовать тугопластичной консистенции (В = 0,3).

55. Уплотнение малопрочных и частично раздавливающихся под воздействием транспортных и уплотняющих средств крупнообломочных грунтов следует осуществлять в два этапа: на первом этапе (непосредственно после разравнивания и увлажнения) применяют решетчатые катки, при этом происходит дополнительное дробление грунта; на втором этапе — тяжелые катки на пневматических шинах. Толщина уплотняемых слоев не должна превышать 0,3 — 0,4 м.

56. Уплотнение более прочных крупнообломочных грунтов целесообразно проводить трамбующими машинами. Применение трамбующих машин позволяет вести работы при толщине слоев 0,6 — 0,8 м.

57. Для уплотнения насыпей из крупнообломочных грунтов применяют тяжелые катки на пневматических шинах. Требуемая степень уплотнения крупнообломочных грунтов, содержащих менее 40 % глинистого мелкозема (при влажности 0,9 — 1,3 W _опт ), достигается при 10 — 12 проходах по одному следу катка массой 25 — 30 т.

58. При уплотнении несвязных крупнообломочных грунтов наиболее эффективно применение вибрационных и вибротрамбующих машин, а также вибрационных катков массой 10 — 15 т.

59. При ступенчатой конструкции ядра насыпи, сооружаемой из неводостойкой разновидности крупнообломочных грунтов (рис. 8), защитный слой из глинистого грунта на откосах устраивают в процессе сооружения основной части насыпи. В этом случае по мере возведения каждой ступени ядра насыпи из неводостойких крупнообломочных грунтов досыпается слой глинистого грунта со стороны откоса с приданием его поверхности крутизны 1:2. Глинистый грунт следует разравнивать бульдозером с последующим уплотнением катками на пневматических шинах.

60. Уплотняют защитные слои на откосах (после планировки) одновальцовыми вибрационными катками, подвесными к стреле экскаватора-драглайна.

61. При укреплении откосов насыпи растительным грунтом следует руководствоваться правилами, изложенными в «Инструкции по сооружению земляного полотна автомобильных дорог» ВСН 97-63. Для засева трав можно использовать посевной агрегат, подвесной к стреле экскаватора-драглайна.

62. При устройстве защитного слоя (толщиной 15 — 20 см) из грунтов, укрепленных органическими вяжущими, грунт предварительно смешивают с вяжущим материалом в стационарных или передвижных установках типа Д-370 и вывозят самосвалами к месту укладки.

Для распределения смеси на уплотненной и спланированной поверхности откосов рекомендуется применять бульдозеры или экскаваторы-планировщики типа Э-4010. В качестве уплотняющих средств могут быть применены площадочные вибраторы типа Э-414 или виброрейки, перемещаемые по откосу сверху вниз и обратно.

Уход за уложенными смесями на поверхности откосов может осуществляться путем распределения битумной эмульсии автогудронатором с выносной трубой — распределителем или выносными форсунками на гибких шлангах.

63. Капилляропрерывающие слои, сооружаемые из дренирующих грунтов, устраивают после подготовительных работ, предусмотренных ВСН 97-63. Грунт перево зят на подготовленное основание будущего земляного полотна, разравнивают бульдозерами и уплотняют.

64. При устройстве водоизолирующих слоев из связных грунтов, укрепленных вяжущими материалами, рекомендуется соблюдать следующую технологию. Бульдозером снимают растительный слой грунта на 0,6 м больше ширины земляного полотна в каждую сторону. На глубину 0,15 — 0,20 м грунт рыхлят и размельчают с помощью фрезы Д-530, после чего разливают жидкий битум из расчета 3 — 5 % по массе грунта и производится перемешивание до получения однородной массы. После окончания перемешивания поверхность слоя планируется с уклоном 2 % от оси дороги и уплотняется.

Рис. 8. Технологическая схема возведения насыпей из аргиллитов с устройством на откосах защитного слоя их глинистых грунтов:

а — отсыпка слоя ядра насыпи их аргиллита и планировка бульдозером; б — уплотнение аргиллитового грунта ядра насыпи с поливкой водой (первый этап — решетчатыми 25-тонными катками; второй этап — 25-тонным катком на пневматических шинах); в — отсыпка, планировка и уплотнение глинистого грунта, замыкающего ядро насыпи их аргиллита

1 — автомобиль-самосвал; 2 — бульдозер; 3 — поливомоечная машина; 4 — решетчатый каток; 5 — самоходый каток на пневматических шинах

Оценка степени уплотнения крупнообломочных грунтов х)

х) В основу раздела положены «Методические рекомендации по оценке степени уплотнения насыпей, возведенных из крупнообломочных грунтов» (Союздорнии. М., 1972).

65. При выборе способа оценки степени уплотнения крупнообломочных грунтов следует учитывать класс и разновидность грунта (см. рис. 1).

66. Степень уплотнения крупнообломочных грунтов II и III классов всех разновидностей следует оценивать методом пробного динамического нагружения через жесткий штамп путем сравнения полученной остаточной деформации осадки с допустимой.

67. Степень уплотнения грунтов II класса дресвяных (или гравийных), а также щебенистых (или галечниковых) до максимального размера частиц 60 мм можно оценивать по объемному весу скелета грунта, отнесенному к максимальной плотности при стандартном уплотнении.

68. При отсутствии штампового оборудования (см. пп. 66, 67) степень уплотнения крупнообломочных грунтов II и III классов следует устанавливать методом пробной укатки, регистрируя при этом либо величину осадки поверхности уплотняемого слоя грунта после каждого прохода уплотняющего механизма, либо объемный вес скелета грунта.

69. Степень уплотнения крупнообломочного грунта оценивают по величине осадки h штампа диаметром 40 — 50 см, полученной при его 20-кратном нагружении динамической нагрузкой интенсивностью 0,5 кгс/см 2 путем сравнения ее с допустимой осадкой h _доп .

70. Уплотнение считается достаточным, если в процессе динамических многократных нагружений остаточная деформация осадки штампа для верхнего слоя насыпи не превышает 0,004Д_шт (где Д_шт — диаметр штампа) и 0,006Д_шт — для остальной части насыпи. При этом толщина уплотняемого слоя грунта не должна превышать диаметра штампа.

71. Среднее значение осадки штампа, полученное по результатам всех пробных многократных динамических нагружений по всему участку, не должно превосходить попускаемых величин в соответствии с требованиями п. 70.

72. Общее количество пробных штамповых испытаний на участке следует назначать из расчета три испытания на поперечник. При этом расстояния между поперечниками следует назначать не более 100 м, а количество поперечников на участке должно быть не менее трех.

73. Качество уплотнения крупнообломочного грунта следует считать:

отличным , если полная осадка штампа у 90 % всех пробных динамических нагружении по участку не отличается от средней величины более чем на 10 %;

хорошим , если полная осадка штампа у 90 % всех пробных динамических нагружений по участку не отличается от средней величины более чем на 15 %;

удовлетворительным , если полная осадка штампа у 90 % пробных динамических нагружений не отличается от средней величины более чем на 20 %.

74. Оборудование для оценки степени уплотнения крупнообломочных грунтов методом динамического нагружения состоит из нагружающего и контрольно-измерительного устройства (рис. 8).

Нагружающее устройство служит для создания многократной динамической нагрузки на поверхности и глубине контролируемого слоя грунта с заданными значениями по величине и времени действия.

Нагружающее устройство состоит из штампа диаметром 40 — 50 см, падающего груза массой 35 — 45 кг, направляющих штанг и подъемно-сбрасывающего механизма.

Контрольно-измерительное устройство служит для регистрации вертикальной деформации испытываемого грунта в процессе многократного его нагружения.

75. Оборудование применяется следующим образом. Штамп нагружающего устройства устанавливают на поверхность слоя грунта с помощью быстро твердеющего раствора.

Груз, скользящий по направляющим, поднимается вместе с траверсой до упора, обеспечивающего падение с заданной высоты. Подъем производится с помощью ручного воротка, закрепленного на направляющих штампах. Груз сбрасывается на оголовник штампа, который передает возникающее усилие на испытываемую поверхность.

Конструкция нагружающего устройства позволяет получить необходимую величину и длительность динамического воздействия без применения упругого амортизатора, что способствует более полной передаче энергии удара штампу и практически исключает подскок и повторные удары.

Рис. 9. Прибор для оценки степени уплотнения крупнообломочных грунтов:

1 — штамп; 2 — оголовник; 3 — штанги; 4 — падающий груз; 5 — подвижная траверса; 6 — вороток; 7 — опорная рейка; 8 — регистрирующий прибор; 9 — двуплечий рычаг

Достигается это за счет того, что падающий груз состоит из отдельных элементов, установленных относительно друг друга с зазором и соединенных между собой с возможностью взаимного перемещения.

76. Степень уплотнения грунта методом лунок оценивают с помощью баллонного плотномера, состоящего из собственно баллонного плотномера и устройства для стандартного уплотнения (см. рис. 8). Баллонный плотномер предназначен для определения плотности крупнообломочных грунтов по методу замещения вынутого из лунки грунта резиновым баллоном, наполненным жидкостью.

Плотномер представляет собой заполненный жидкостью цилиндр, внутри которого смонтирован поршень со штоком, а к нижней части крепится резиновый баллон.

77. Для оценки степени уплотнения грунта методом лунок используют также мембранный плотномер. Плотномер устанавливают на отрытую в теле насыпи лунку и опускают в нее резиновый баллон. Заполнение лунки жидкостью осуществляется за счет перемещения поршня в цилиндре. Объем лунки измеряется по положению градуированного штока поршня. Масса вынутого из лунки грунта определяется взвешиванием на технических весах.

78. Требуемую плотность крупнообломочного грунта g _ск назначают по максимальной плотности, устанавливаемой методом стандартного уплотнения и по заданному коэффициенту уплотнения К.

79. Стандартное уплотнение производится в разборной форме увеличенных (по сравнению с прибором стандартного уплотнения Союздорнии) размеров с таким расчетом, чтобы диаметр цилиндра превышал не менее чем в 4 — 5 раз размер крупной фракции.

Частицы крупнее 50 мм отсеивают, и в значения максимальной плотности и оптимальной влажности вводят поправки через экспериментально найденные коэффициенты, как это делается с обычным грунтом, содержащим до 30 % частиц крупнее 5 мм.

80. Для оценки степени уплотнения крупнообломочных грунтов методом пробной укатки могут быть использованы любые тяжелые уплотняющие машины, имеющиеся в распоряжении строительной организации (катки на пневматических шинах, вибрационные катки, трамбующие и вибротрамбующие машины).

81. Степень уплотнения каркасного грунта следует считать достаточной, если полная величина осадки поверхности слоя грунта, накопленная в результате действия уплотняющего механизма, составляет 10 — 12 % его первоначальной мощности для переходного слоя и 8 — 10 % — для остальной части насыпи.

82. Пробную укатку выполняют следующим образом. После отсыпки и разравнивания некоторого слоя крупнообломочного грунта нивелируют его поверхность по металлическим маркам или по отдельным обломкам. После этого грунт укатывают уплотняющим механизмом. Нивелирование поверхности осуществляют после каждого прохода машины. Полученные данные обрабатывают и рассчитывают величину полной осадки поверхности слоя грунта.

Число требуемых проходов уплотняющей машины устанавливают из условия достижения требуемой средней осадки поверхности слоя грунта в соответствии с положениями п. 81.

В случае, если требуемая величина осадки поверхности не достигается при уплотнении данным механизмом, его заменяют более эффективным.

Приложение 1

Определение размягчаемости и устойчивости пород в условиях изменяющегося влажностного режима

1. Способность пород с твердыми кристаллизационными связями снижать свою прочность под действием воды обычно оценивается коэффициентом размягчаемости

где — временное сопротивление сжатию после насыщения водой;

— временное сопротивление сжатию в сухом состоянии.

2. При высокой степени выветрелости пород, когда изготовление образцов правильной формы практически невозможно, прочность пород на одноосное сжатие не определяется. Для характеристики изменения прочностных свойств аргиллита при сжатии в цилиндре до и после его водонасыщения. Подобное испытание применяется для оценки прочностных свойств щебня и гравия (ГОСТ 8269-76). Методика проведения испытания заключается в следующем. Отбирается проба аргиллита (фракция 5 — 10 мм) массой 400 г и высыпается в цилиндр диаметром 75 мм с высотой 5 см. Затем в цилиндр вставляется плунжер и цилиндр помещается на нижнюю плиту гидравлического пресса. Повышая давление пресса на 100 — 200 кгс в секунду, доводят его при испытании материала в цилиндре до 5 тс. Раздробленная проба просеивается сквозь сито размером 1,25 мм.

При испытании аргиллита в насыщенном водой состоянии пробу грунта погружают на 2 час в воду и затем тщательно промывают водой.

Остаток щебня на сите после сухого и мокрого просеивания и определяет показатель дробимости Д_р по формуле

где q ₁ — испытываемая навеска щебня, г;

q ₂ — масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы, г.

3. Устойчивость аргиллитовых пород следует оценивать по способности выдерживать то или иное количество циклов высушивания-увлажнения. Для этого проба грунта подвергается увлажнению от 16 до 24 час и высушиванию в течение 6 — 12 час.

Приложение 2

Оценка сдвигоустойчивости крупнообломочных грунтов

Образцы для оценки изменяемости прочностных свойств крупнооблооомочных грунтов в условиях водонасыщения готовят путем прессования в кольце при заданной удельной нагрузке и влажности мелкозема в период возведения насыпи. Сопротивляемость крупнообломочных грунтов сдвигу до и после водонасыщения определяется в зависимости от размера обломочной фракции на приборе Маслова-Лурье (максимальный размер фракции не превышает 7 — 10 мм) или на сдвиговых приборах больших размеров. Водонасыщение образцов грунта осуществляется при ограничении возможности набухания в процессе увлажнения.

Сдвиговые испытания образцов крупнообломочного грунта производят после того, как их водопоглощающая способность в процессе увлажнения полностью исчерпана. Полученные данные сравниваются с данными по сопротивляемости сдвигу грунтов до увлажнения.

В качестве характеристики сдвигоустойчивости крупнообломочных грунтов используют коэффициент сдвигоустойчивости, определяемый по соотношению сопротивляемости грунта сдвигу после увлажнения и его начальной сдвиговой прочности.

Приложение 3

Испытание крупнообломочных грунтов на просадочность

Под просадкой понимают существенное уменьшение объема грунтов при замачивании их водой при определенном давлении. Для оценки стабильности деформативных свойств крупнообломочных грунтов кольцо с образцом грунта, уплотненного при определенной вертикальной нагрузке, помещается в ванну прибора предварительного уплотнения и к грунту прикладывается нагрузка, равная (или меньшая) по величине уплотняющей. Образцы выдерживают до стабилизации деформаций осадки. Затем ванну заполняют водой, которая поступает в образец грунта с его нижнего торца. Возникающие при увлажнении грунтов деформации фиксируются индикаторами часового типа.

Величину просадки выражают через модуль просадки l _пр (мм/м), который характеризует просадку в миллиметрах метрового пласта породы под действием на него дополнительной нагрузки Р (кгс/см 2 ).

Общие положения . 2

Классификация крупнообломочных грунтов . 2

Свойства крупнообломочных грунтов . 3

Требования к крупнообломочным грунтам .. 8

Особенности конструкции насыпей из крупнообломочных грунтов . 8

Технология сооружения насыпей из крупнообломочных грунтов . 11

Оценка степени уплотнения крупнообломочных грунтов . 14

Приложение 1. Определение размягчаемости и устойчивости пород в условиях изменяющегося влажностного режима . 16

Приложение 2. Оценка сдвигоустойчивости крупнообломочных грунтов . 17

Приложение 3. Испытание крупнообломочных грунтов на просадочность . 17