Строительные технологии

ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 4. Возведение насыпей из связных грунтов

            Насыпь представляет собой искусственно сооруженный участок земляного полотна (плотины и т. п.), в пределах которого его основная площадка выше поверхности земли.

            Из связных грунтов возводят земляное полотно автомобильных и железных дорог, земляные плотины и дамбы, перемычки, площадки под некоторые промышленные объекты и т. д.

            При небольших объемах насыпи (земляное полотно при спокойном рельефе местности) грунт отсыпают после доставки его из специальных выемок-кюветов или резервов (уширенных кюветов), расположенных вдоль насыпи. При значительных и больших объемах насыпи (земляное полотно в пересеченной местности, земляные плотины и т. п.) грунт доставляется из выемок больших размеров и грунтовых карьеров.

Насыпи должны удовлетворять определенным требованиям к составу и характеристике грунтов, устойчивости, плотности и водонепроницаемости.

            Земляное полотно служит основанием для верхнего строения автомобильных и железных дорог. Его прочность и устойчивость обеспечиваются соблюдением требуемой крутизны откосов, зависящей от высоты насыпи или глубины выемки, вида грунтов, уровня грунтовых вод и способа укладки грунта.

Технологический процесс возведения земляного полотна дорог состоит из подготовительных и основных работ. К подготовительным относят разбивку земляного полотна, снятие растительного слоя, очистку дорожной полосы от кустарников, деревьев, пней, камней и т. п.; к основным — разработку, перемещение, разравнивание и уплотнение грунта, окончательную отделку насыпи или откосов выемки в соответствии с проектом.

            Способы производства работ зависят от их объемов, заданных сроков выполнения, свойств грунтов и дальности их перемещения, высоты насыпи и глубины выемки, рельефа местности, гидрогеологических и климатических условий.

Наибольшее распространение в качестве ведущей машины получили скреперы, бульдозеры и экскаваторы. При определенных условиях применяют также грейдеры, автогрейдеры, грейдеры-элеваторы, экскаваторы-планировщики, средства гидромеханизации.

            Скреперы используются при перемещении грунта более чем на 100 м. В зависимости от местных условий, расположения мест разработки и выгрузки грунта работы производят по различным схемам.

По эллиптической схеме возводят насыпи высотой до 2 м при фронте работ 50... 100 м.

Схема «восьмерка» применяется для возведения насыпей высотой 4...6 м. По сравнению с эллиптической эта схема требует большого фронта работ, но обеспечивает и более высокую производительность.

Эллиптическая схема и «восьмерка» применимы во всех случаях возведения насыпей из односторонних и двусторонних резервов, а также при устройстве выемок с укладкой грунта в дамбы, насыпи или кавальеры, при планировочных работах.

Зигзагообразная схема рациональна при возведении насыпей высотой 2,5...6 м из грунтов односторонних резервов при длине захватки более 200 м.

По спиральной схеме скрепер движется при возведении насыпей высотой до 2,5 м из двусторонних резервов и укладке грунта в кавальеры, когда ширина насыпи соответствует или превышает длину пути разгрузки скрепера, а ширина резерва недостаточна для наполнения ковша.

Производительность скрепера при зигзагообразной и спиральной схемах работы до 15 % выше, чем при эллиптической.

Поперечно-челночная схема применяется  для   возведения   насыпей и дамб, а также выемок и каналов глубиной до 1,5 м с перемещением грунта в двусторонние отвалы; набор грунта производят перпендикулярно к оси выемки во время движения скрепера как в одну, так и в другую сторону. При этой схеме производительность скрепера на 20...25 % выше, чем при эллиптической.

Продольно-челночная схема служит  для   возведения   насыпей высотой 4...6 м из грунтов двусторонних резервов с заложением откосов не круче 1 : 2. Холостой пробег скрепера в данном случае сокращается до минимума.

            Выбирая схему движения скрепера, стремятся к тому, чтобы путь транспортирования был наименьшим и без крутых поворотов, длина забоя и фронта разгрузки обеспечивала полную загрузку и разгрузку ковша, уклоны съездов и въездов были минимальны.

Продольное перемещение грунта на расстояние более 500 м целесообразно выполнять только самоходными скреперами.

            Бульдозеры применяют для возведения насыпей высотой до 2 м из резервов, разработки выемок с укладкой грунта в односторонние и двусторонние кавальеры (отвалы), для перемещения ранее разработанного грунта, планировки откосов, насыпей и т. д.

Выемки разрабатывают по ярусно-траншейной схеме путем устройства параллельных продольных полос-траншей с разделительными стенками между ними.

            Возведение насыпей бульдозерами при перемещении грунта из резервов ведут двумя смежными захватками: на одной отсыпают и разравнивают грунт, а на другой уплотняют катками за несколько проходов.

            Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, применяют при устройстве земляного полотна, когда глубина выемок не меньше нормальной высоты забоя; экскаваторы, оборудованные драглайн о м,— при разработке выемок с укладкой грунта в кавальеры и отсыпке насыпей из боковых резервов. Нижние слои насыпей отсыпают из отдаленных участков резерва, верхние — из более близких. Резерв разрабатывают полосами сразу на полную глубину.

            Грейдеры и автогрейдеры используют для возведения дорожных насыпей высотой до 0,75 м или нижнего слоя более высоких насыпей из резервов, для устройства корыта и разравнивания песка и щебня и планировки откосов.

В комплект машин входят два автогрейдера и один пневмокаток с трактором. Один автогрейдер нарезает грунт, а другой перемещает его и разравнивает. Работы производят на двух смежных захватках: на одной грунт разрабатывают, перемещают и укладывают в насыпь, а на другой — уплотняют. Длину захватки  принимают 400...500 м.

            Грейдерами-элеваторами возводят преимущественно в равнинной местности насыпи высотой 2...2,5 м из двусторонних резервов. Фронт работ каждой машины устанавливают в пределах 1.2...3 км, длину захватки — не менее 400 м. Работы ведут на двух смежных захватках: на одной отсыпают слой грунта, на другой грунт разравнивают и уплотняют. Грейдерами-элеваторами разрабатывают грунты I—III групп, а также грунты IV группы после предварительного разрыхления. Для лучшего резания грунты увлажняют до оптимальной влажности, используя поливочные машины. Насыпь по всей ширине отсыпают слоями, толщина которых зависит от типа уплотняющих средств

            До начала основных работ на участке с помощью грейдера или автогрейдера удаляют верхний растительный слой и устраивают первичный продольный забой с вертикальной стенкой высотой 0,4...0,5 м. Первичный забой должен быть на 25...35 см шире последующих.

Вынутый грунт перемещают в соответствующие — второй, третий, четвертый и т. д.— валики насыпи. После уплотнения первого слоя насыпи приступают к разработке второго слоя резерва в такой же последовательности.

Средства гидромеханизации применяют для намыва насыпи безэетакадным и эстакадным способами.

            Безэстакадный способ намыва заключается в постепенном наращивании наклонных патрубков (через 20...30 м) по мере возведения насыпи. Патрубки присоединяются к распределительному пульпопроводу, уложенному у подошвы насыпи, и поддерживаются переставными инвентарными козлами. На концах патрубков укрепляют горизонтальные дырчатые, выпускные трубы.

            Эстакадный способ намыва состоит в использовании специальной инвентарной металлической или деревянной эстакады, устанавливаемой обычно по оси насыпи, на которой располагается пульпопровод. Этот способ менее экономичен; его применяют, главным образом, для устройства больших по ширине насыпей.

При производстве работ площадь намываемой насыпи разбивают на участки — карты, длина которых в 3—7 раз превышает ширину насыпи у основания. Намыв производят слоями. Карты намыва по периметру ограждают искусственными валиками (первоначально из местного, а затем из намытого грунта) при помощи бульдозеров или экскаваторов.

            Для обеспечения непрерывности работ устраивают не менее двух карт, на которых чередуют намыв и подготовку к намыву, одновременно обваловывая карты. Посредине каждой карты заранее располагают один или два водоотводных колодца с дренажными трубами.

Экскаваторами-планировщиками производят планировку откосов насыпей и выемок как с нижней стоянки, так и с верхней. Высота насыпи (глубина выемки) при работе экскаваторов-планировщиков изменяется обычно от 1,1 до 4 м при заложении откосов от 1,1 : 1,25 до 1 : 3.

            Земляные плотины и дамбы возводят часто из однородных связных грунтов. Последовательность подготовительных и _ основных работ по отсыпке плотин и дамб та же, что и при возведении земляного полотна.

При подготовке основания насыпи предусматривается снятие растительного и плодородного слоев, удаление непригодных грунтов и уплотнение основания.

            Основные работы при возведении насыпи плотин и дамб — разгрузка, разравнивание, увлажнение (или подсушивание) и уплотнение грунтов. Доставка и выгрузка грунта в тело насыпи обычно осуществляются самосвалами или скреперами.

            Схему движения самосвалов — кольцевую или с поворотом на 180°— выбирают в зависимости от ширины слоев отсыпаемого грунта и принятой технологии работ.

Скреперы обычно работают по эллиптической схеме с отсыпкой грунта в насыпь продольными полосами, начиная от бровок к середине.

            Организация работы по возведению земляных дамб и плотин зависит во многом от параметров и назначения последних. Насыпь по длине обычно разбивается на отдельные участки — карты, на каждой из которых последовательно производят разгрузку транспортных средств, разравнивание грунта и его уплотнение.

Разравнивание, уплотнение и окончательная планировка насыпей выполняются комплектами машин и механизмов, увязанных по производительности с ведущей машиной. Окончательно зачищают земляные насыпи бульдозерами, экскаваторами-планировщиками, грейдерами, автогрейдерами и универсальными бульдозерами с навесным откосным оборудованием. При больших объемах работ земляное полотно или насыпь зачищают драглайном методом поперечного черпания. Выбор типа планировочных и уплотняющих машин зависит в основном от заложения откосов и размеров земляной насыпи и, в конечном счете, определяется технологическим расчетом.

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ. Земляные работы

 Земляные работы. Общая характеристика рабочего процесса ...

 ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ - разработка грунта, его перемещение укладку и ...

 Земснаряд. ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ГРУНТА

 Скреперы. Скрепер является землеройно-транспортной машиной ...

 Земляные работы. ВИДЫ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И СООРУЖЕНИЙ

 ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ. Грунты уплотняют для ...