РАГС - РОССИЙСКИЙ АРХИВ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ, а также строительных норм и правил (СНиП) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Строительство автомобильных дорог. Пособие для мастеров и производителей работ дорожных организаций.МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ ЦЕНТР МЕТРОЛОГИИ, ИСПЫТАНИЙ И В. Г. ПОПОВ СТРОИТЕЛЬСТВО ПОСОБИЕ ДЛЯ МАСТЕРОВ И Москва 2001 Рецензенты: П. В. Ковалев, А. У. Полторак В пособии изложены основные требования, предъявляемые к элементам дорог в плане и профиле. Рассмотрены вопросы разбивки оси трассы, пересечений и примыканий прямоугольными координатами от тангенса, продолженными хордами и коробовыми кривыми. Даны рациональные схемы бульдозерных, скреперных, автогрейдерных и экскаваторных работ. В пособии описываются технологическая последовательность и организация работ по возведению земляного полотна, устройству конструктивных слоев дорожной одежды, водопропускных труб, установке дорожных знаков, дорожных ограждений, вертикальной и горизонтальной разметке и ограждению мест дорожных работ на различных участках дорог и мостов. Приведены технические показатели по дорожно-строительной технике и показатели по приемке дорог после строительства и ремонта. Отдельный раздел посвящен расчетам по затратам и формированию оптимальных механизированных звеньев при строительстве дорог. Пособие не заменяет СниПы, ГОСТы и другие нормативные документы и предназначено для оказания помощи инженерно-техническому составу при строительстве автомобильных дорог. Пособие подготовлено и издано при содействии и активном участии начальника управления строительства и реконструкции автомобильных дорог и искусственных сооружений Росавтодора Минтранса России И. В. Черкасова, Центра метрологии испытаний и сертификации, а также коллектива кафедры дорожно-строительных материалов МАДИ (ГТУ). Глава 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ1.1. Автомобильные дороги общего пользованияАвтомобильные дороги в зависимости от экономического и социального значения, объема перевозок и расчетной интенсивности движения в соответствии со СНиП 2.05.85 «Автомобильные дороги» и СНиП 2.05.11-83 «Внутрихозяйственные автомобильные дороги в колхозах, совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях» подразделяются на следующие категории: I-a, I-б, II, III, IV, V, I-с, II-с, III-с (рис. 1, табл. 1). По постановлению правительства от 24.12.92 № 61 автомобильные дороги Российской Федерации классифицируются по принадлежности на дороги общего пользования, ведомственные и частные. Дороги общего пользования делятся на дороги федеральной собственности, республиканской, краевой и областной собственности, а также собственности автономных образований (табл. 2). Перспективный период при назначении категорий дороги следует принимать не менее 20 лет, а конструкцию дорожной одежды - с учетом межремонтных сроков службы: для дорог с капитальным покрытием - 15 лет; облегченным - 10 лет и переходным - 8 лет. Автомобильные дороги предназначены для пропуска транспортных средств габаритами: одиночных автомобилей длиной до 12 метров, автопоездов длиной до 20 м, шириной до 2,5 м и высотой до 4 м, а также пропуска колесной сельскохозяйственной техники при соблюдении условий безопасности дорожного движения. При интенсивности движения тракторов и другой сельскохозяйственной техники на гусеничном ходу более 10 единиц в наиболее напряженные среднемесячные сутки необходимо предусматривать строительство тракторных дорог. При выборе основных параметров дорог, обустройстве, пересечений и примыканий в населенных пунктах должны соблюдаться нормы СНиП 2.07.01-89 «Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских поселений» (табл. 12, рис. 2). Основные терминологические понятия об автомобильных дорогах приведены в прил. 1 и на рис. 26. Основные технические нормы Технические нормы на строительство и проектирование автомобильных дорог зависят от расчетной скорости и интенсивности движения транспортных средств. Расчетная скорость движения - это предельная безопасная скорость движения легкового одиночного автомобиля на сухом покрытии при достаточном расстоянии видимости, допускаемая на автомобильной дороге определенной категории. Проезжая часть дороги устраивается с двухскатным поперечным профилем на прямолинейных участках и кривых в плане радиусами более 3000 м на дорогах I категории, более 2000 м - на дорогах II, III, IV и I-c-a категорий, более 600 м - на дорогах I-с, I-с-б (в) и II-с-а (б) категорий, более 400 м - II-с категории, более 300 м - III-с категории. На кривых в плане с меньшими радиусами проезжая часть устраивается с односкатным поперечным профилем (виражом). Переход от двухскатного поперечного профиля дороги к односкатному осуществляется на протяжении переходной кривой. При радиусе кривых в плане 1000 м (600 м по РСН-88) и менее необходимо предусматривать уширение проезжей части с внутренней стороны за счет обочины. Уширение выполняется пропорционально по всей длине переходной кривой так, чтобы полное уширение было достигнуто к началу круговой кривой. Основные параметры дорог изложены в табл. 3...8. Пересечение и примыкание Пересечение и примыкание дорог, как правило, располагаются на прямых участках, насыпях высотой 0,8...1,0 м и при откосах крутизной не более 1:3. Простые пересечения и примыкания следует устраивать при суммарной интенсивности движения менее 2000 авт./сут. Пересечение и примыкание автомобильных дорог IV, I-с, II-с, III-с категорий между собой и с дорогами III категории устраивают, как правило, в одном уровне. Схемы развязки движения на пересечениях и примыканиях следует принимать при суммарной перспективной интенсивности движения от 2000 до 8000 прив. ед./сут. Таблица 1 Категории автомобильных дорог
Примечание. Дополнительные показатели по Региональным нормам по проектированию и строительству автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РСФСР (РСН-88), внутрихозяйственным дорогам (СНиП 2.05.11-83) и другим нормативам приводятся в прил. № 5. Таблица 2 Классификация дорог по принадлежности
Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог
Примечание. Ширину земляного полотна, возводимого на ценных сельскохозяйственных угодьях, допускается принимать: 8 м - для дорог I-с категории; 7 м - II-с категории; 5,5 м - III-c категории. Переходно-скоростные полосы предусматривают на перекрестках и примыканиях в одном уровне; в местах съездов на дорогах I...III категорий, в том числе к зданиям и сооружениям в придорожной зоне: на дорогах I категории при интенсивности 50 авт./сут и более съезжающих или въезжающих на дорогу; на дорогах II и III категорий при интенсивности 200 авт./сут и более. Переходно-скоростные полосы предусматривают на дорогах I...IVa, I-c-a категорий в местах расположения площадок для остановки автобусов и троллейбусов, у автозаправок и площадок отдыха. У постов ГИБДД и контрольно-диспетчерских пунктов предусматривают полосы длиной, отвечающей нормам для разгона и торможения. Таблица 4 Поперечные уклоны элементов автодороги
Таблица 5 Поперечные уклоны проезжей части на виражах, ‰
Примечание. Для Нечерноземной зоны следует пользоваться табл. 2.4. РСН-88 с примечаниями и табл. 3 СНиП 2.05.11-83 (прил. 5). Таблица 6 Наименьшая длина переходной кривой
Таблица 7 Уширение двухполосной проезжей дороги на закруглениях, м
Примечание. Для Нечерноземной зоны следует пользоваться уточненной табл. 2.5 РСН-88 и табл. 6 для СНиП 2.05.11-83. Предельные нормы проектирования плана и продольного профиля
Примечание. Для Нечерноземной зоны следует пользоваться табл. 2.6. РСН 88 и табл. 3 СНиП 2.05.11-83. Устройство пересечений и примыканий на участках выпуклых кривых в продольном профиле и с внутренней стороны закруглений в плане допускается только в исключительных случаях. Пересечение автомобильных дорог с железными следует устраивать вне пределов станций и путей маневрового движения, преимущественно на прямых участках и под углом не менее 60°. При пересечении автомобильных дорог с железными в одном уровне необходимо выполнять требования: ширина проезжей части автомобильных дорог III, IV, I-c-a категорий на переездах принимается равной ширине их на подходах, а II-c, III-c категорий - не менее 6 м на расстоянии 50 м от переездов в обе стороны; на расстоянии 2 м от крайнего рельса автомобильная дорога должна иметь горизонтальную площадку или уклон, равный превышению одного рельса над другим на криволинейных участках железных дорог; подходы автомобильных дорог к пересечению на протяжении 50 м должны иметь уклон не более 30 ‰. Пересечение автомобильных дорог с другими наземными и подземными коммуникациями осуществляется по требованиям соответствующих нормативных документов. Дополнительные сведения по нормам пересечений изложены в табл. 9...12. Допустимые нормы проектирования пересечений и примыканий
Примечания. 1. Места пересечения и примыкания согласовываются с землепользователем. 2. Съезды на вспомогательные полевые дороги должны иметь покрытие основной дороги на протяжении полосы отвода, а при согласовании с землепользователем не менее 25 м при движении одиночных автомобилей и сельскохозяйственных машин и 50 м при движении автопоездов и тракторов с прицепами. На глинистых и тяжелых суглинистых грунтах длина съезда с покрытием принимается не менее 50 м. В конце съезда (переезда) устанавливается щебеночный упор длиной 6,0 м. 3. Пересечения и примыкания на участках выпуклых кривых в продольном профиле и с внутренней стороны закруглений в плане допускаются в исключительных случаях. 4. Минимальный радиус примыкания в местах пересечений дорог I и II категорий - 25 м. Расстояние между пересечениями на дорогах I-a категорий не менее 10 км, I-б и II - 5 км. Таблица 10 Параметры переходно-скоростных полос
Примечание. Устройство отгона полос торможения начинают с уступа в плане на 0,50 м для четкого выделения начала полосы торможения. Таблица 11 Нормы пересечения автомобильной дороги с воздушными линиями связи и электропередач
Примечания. 1. Расстояние между проводами воздушных телефонных и телеграфных линий и проезжей частью в месте пересечения автомобильных дорог не менее 5,5 м (в теплое время года). При пересечении с линиями электропередач оно должно быть не менее при напряжении в кВ: до 1 - 6 м, до 110 - 7 м, до 150 - 7,5 м, до 220 - 8 м, до 330 - 8,5 м, до 500 - 9 м. 2. Вдоль электрокабеля охранная зона по 1 м с каждой стороны. 3. В охранных зонах строительство и реконструкция автомобильных дорог производятся только при наличии письменного разрешения предприятия - владельца энергосетей или линий связи. 1.2. ГОРОДСКИЕ ДОРОГИ И УЛИЦЫКлассификация и основные параметры категорий городских дорог и улиц
Примечания: 1. Радиусы закруглений проезжей части улиц и дорог по кромке тротуаров и разделительных полос следует принимать не менее, м: для магистральных улиц и дорог регулируемого движения - 8, местного значения - 5, на транспортных площадях - 12. В стесненных условиях и при реконструкции радиусы закруглений магистральных улиц и дорог регулируемого движения допускается уменьшать, но принимать не менее 6 м, на транспортных площадях - 8 м. При отсутствии бордюрного ограждения, а так же в случае отсутствия применения минимальных радиусов закруглений ширину проезжей части улиц и дорог следует увеличивать на 1 м на каждую полосу движения за счет боковых разделительных полос или уширения с внешней стороны. 2. Ширина улиц, как правило, в границах красных линий принимается: магистральных дорог - 50-75 м, магистральных улиц - 40-80 м, улиц и дорог местного значения - 15-25 м. 3. Для движения автобусов и троллейбусов на магистральных улицах и дорогах в крупных и крупнейших городах следует крайнюю полосу движения принимать шириной 4,0 м. 4. В конце проезжей части тупиковых улиц и дорог устраивают площадки с островком диаметром не менее 16 м для разворота транспорта и не менее 30 м для организации конечного пункта разворота общественного транспорта. 5. При примыкании тротуаров к зданиям, оградам следует их ширину увеличить на 0,50 м. 6. Расстояние от края основной проезжей части магистральных дорог до линии жилой застройки не менее 50 м, а при применении шумозащитных устройств - 25 м. 7. На магистральных улицах и дорогах регулируемого движения в пределах застроенной территории следует предусматривать пешеходные переходы в одном уровне с интервалом 200-300 м. Пешеходные переходы в разных уровнях, оборудованных лестницами и пандусами, следует предусматривать с интервалом 400-800 м на дорогах скоростного движения, линиях скоростного трамвая и железных дорогах; 300-400 м - на магистральных улицах непрерывного движения. 8. Расстояние между остановочными пунктами на линиях общественного транспорта следует принимать для автобусов, троллейбусов и трамваев 400-600 м, экспресс-автобусов и скоростных трамваев - 800-1200 м, метро - 1000-2000 м. 9. Ширина предохранительной полосы между проезжей частью и бортовым камнем на скоростных дорогах 1,0 м, на магистральных улицах и дорогах непрерывного и регулируемого движения - 0,75 м. 10. Виражи устраивают на кривых радиусами: на скоростных дорогах - менее 2000 м, магистральных улицах - менее 1200 м, улицах и дорогах местного значения - менее 800 м. 11. Автомобильные дороги I, II, III категорий проектируют, как правило, в обход населенных пунктов на расстоянии от бровки земляного полотна до жилой застройки - 100 м, до садоводческого участка - 50 м; для дорог IV категории следует принимать соответственно 50 и 25 м. 12. Срок службы дороги до капитального ремонта для дорог с капитальным покрытием - 15 лет, облегченным - 10 лет, переходным - 8 лет. 13. Условный переход от категорий городских улиц и дорог к категориям автомобильных дорог общего пользования: скоростные дороги, магистральные улицы и дороги общегородского значения, грузового движения - I, II категории; магистральные улицы районного значения - II категория; улицы и дороги местного значения, дороги промышленных и складских районов - III категория; жилые улицы и проезды, поселковые улицы и дороги - IV, V категории. 14. Поперечные профили городских улиц и дорог показаны на рис. 2. 15. Для сведения представлена таблица о классификации городов и населенных пунктов:
В группу малых городов включаются и поселки городского типа. Глава 2. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО2.1. Общие требованияРельеф местности, климатические, гидрологические и гидрогеологические условия оказывают существенное влияние на строительство автомобильных дорог. Насыщение земляного полотна влагой - крайне опасное явление, при котором значительно снижается прочность дорожной одежды, устойчивость земляного полотна и основания насыпей. Источниками увлажнения земляного полотна являются: выпадающие осадки; приток воды от таяния снега; капиллярное поднятие от уровня грунтовых вод (УГВ); конденсация водяных паров из воздуха; перемещение пленочной воды. В годовом цикле изменения влажности в грунтах земляного полотна различают периоды: первоначальное накопление влаги осенью от дождей; промерзание земляного полотна и перераспределение влаги в зимний период; оттаивание земляного полотна и весеннее переувлажнение грунтов; летнее просыхание. Перемещение влаги интенсивно протекает при температуре от 0 до 3 °С. При более низких температурах вода замерзает, образуя ледяные прослойки, которые раздвигают грунтовые частицы и вызывают поднятие (пучение) грунта, приводящее к выпучиванию покрытия. Характеристикой зимнего влагонакопления в грунте служит коэффициент пучения (Кп), который выражает отношение высоты поднятия поверхности покрытия к глубине промерзания. При благоприятных гидрогеологических условиях К„ составляет 2...3 %, а при неблагоприятных (уровень грунтовых вод близок к поверхности грунта) может достигнуть 15...20 %. Первоначальный признак пучин - появление сетки мелких трещин и влажных пятен на покрытии. Для предотвращения пучин проводят мероприятия: летне-осенние - обеспечение стока воды с поверхности покрытия, устранение ям, колей; неровностей вдоль насыпей, исправление и углубление водоотводных канав; зимние - обеспечение минимального влагонакопления в земляном полотне при его быстром промерзании за счет очистки от снега земляного полотна на всю ширину; весенние - полная очистка от снега обочин и откосов земляного полотна, водоотводных канав, выходных частей дренажа, водопропускных труб. Разнообразие климатических, почвенно-грунтовых и гидрологических условий на территории России не позволяет строить земляное полотно и дорожную одежду по единым нормам и правилам. Территория России по общности климата, гидрологическим и геоморфологическим условиям делится на 5 дорожно-климатических зон. Границы между зонами условны, их можно до 150 км переносить к северу или югу при обосновании по грунтово-геологическим условиям. По условиям увлажнения верхней толщи грунтов различают 3 типа местности: 1 тип - сухие участки. Поверхностный сток обеспечен, грунтовые воды не влияют на увлажнение верхней толщины грунтов, почвы подзолистые, без признаков заболачивания; 2 тип - сырые места с избыточным увлажнением в отдельные периоды года. Поверхностный сток не обеспечен, грунтовые воды не влияют на увлажнение верхних толщин грунтов, почвы средне- и сильноподзолистые, полуболотные с признаками заболачивания; 3 тип - мокрые места с постоянным избыточным увлажнением. Грунтовые воды или длительностоящие (более 30 суток) поверхностные воды влияют на увлажнение верхних толщин грунтов, почвы торфяно-болотные и полуболотные. Для надежной работы дорожной одежды необходимо в течение года обеспечить постоянство водно-теплового режима земляного полотна. Для этого требуется поднять бровку земляного полотна над источником увлажнения на высоту, которая обеспечивает равнопрочность земляного полотна на всем участке автомобильной дороги. Земляное полотно как основание дороги возводится из естественных и искусственных грунтов. Грунты для дорожного строительства классифицируются на крупнообломочные, песчаные и глинистые (табл. 13). Наибольшее распространение имеют глинистые грунты, которые по показателю текучести подразделяются на твердые, полутвердые, пластичные и текучие. Грунты по степени увлажнения и допустимой влажности разделяются на недоувлажненные, нормальные и повышенной влажности (табл. 14, 15, 16). При замерзании по степени пучинистости грунты классифицируются на 5 групп (табл. 17). Для определения типов грунтов, их плотности и влажности в полевых условиях необходимо пользоваться табл. 18...21. Для обеспечения устойчивости и прочности рабочего слоя земляного полотна и дорожной одежды необходимо возвышать поверхность покрытия от 0,90 до 2,4 м над расчетным УГВ верховодкой или длительностоящими (более 30 суток) поверхностными водами (табл. 22, 23). При невозможности выполнения этих требований в стесненных местах (путепроводы, населенные пункты и т.д.) верхнюю часть земляного полотна следует устраивать на 2/3 глубины промерзания из непучинистых грунтов. Возвышение бровки насыпи на дорогах, проходящих в открытой местности, назначают над расчетной высотой снегового покрова не менее, м: 1,2 - для дорог I категории; 0,7 - для дорог II категории; 0,6 - для дорог III категории; 0,5 - для дорог IV, I-с категорий; 0,4 - для дорог V, II-с, III-с категорий. Прочность земляного полотна зависит от равномерного послойного уплотнения грунтов. Коэффициент уплотнения зависит от типа покрытий и глубины расположения грунта от его поверхности (табл. 24). Таблица 13 Классификация грунтов по дорожно-строительным свойствам
Таблица 14 Степени увлажнения грунтов
Примечание: W0 - оптимальная влажность; Wдоп - допустимая влажность; Wпр - максимально возможная влажность грунта при коэффициенте уплотнения 0,90. Насыпи Для насыпей разрешается без ограничений применять грунты и отходы промышленности, мало меняющие прочность и устойчивость под воздействием погодно-климатических факторов и имеющие влажность от 0,9 W0 (оптимальной влажности) до Wдоп (допустимой влажности). При использовании в насыпях высотой более 2,0 м грунтов с влажностью, превышающей допустимую, необходимо предусматривать мероприятия: осушение грунтов естественным путем или обработка активными веществами (негашеная известь, золы уноса, цемент, гипс и т.д.); высушивание или обжиг грунта горячим воздухом или газом на особо важных объектах в ограниченных объемах; отжатие избыточной воды путем устройства промежуточных слоев из сухого грунта или зернистого песка; устройство в нижних слоях «обойм» или «полуобойм» из грунтов оптимальной влажности толщиной до 1 м, обернутых геотекстильным материалом. Для просушивания в естественных условиях грунт укладывают в валы и периодически перелопачивают механизмами в благоприятных условиях. В качестве осушителя можно применять сухой грунт в соотношении 1:2...1:4 путем смешения его с переувлажненным грунтом и выдержки до уплотнения 7...14 часов. Введение активных добавок в количестве 0,5...5,0 % от массы грунта требует применения фрез, распределительных или грунтосмесительных машин. Между обработкой грунта добавками и уплотнением необходимо соблюдать перерыв: при обработке цементом и известью - 4...6 ч, золами уноса - 14...18 ч. Таблица 15 Допустимая влажность грунтов
Примечание. При возведении насыпей в зимних условиях влажность песчаных и непылеватых супесчаных грунтов не должна превышать 1,3 W0, супесчаных пылеватых и суглинков легких - 1,2 W0, других связных грунтов - 1,1 W0. Таблица 16 Оптимальная влажность грунтов
Таблица 17 Классификация грунтов по степени пучинистости
Примечание. Над чертой показатели пучения при 1 типе увлажнения рабочего слоя, под чертой - при 2 и 3 типе увлажнения. Типы грунтов, плотность, влажность, консистенцию можно определить в полевых условиях. Полевые способы определения типов грунтов
Таблица 19 Определение плотности связных грунтов
Таблица 20 Определение влажности грунтов
Определение консистенции глинистых грунтов
Таблица 22 Толщина слоя в верхней части земляного полотна из непучинистых грунтов
Примечание. При использовании грунтов с Кф менее 0,5 м/сут. следует под дорожной одеждой устраивать на всю ширину земляного полотна дренирующий слой толщиной не менее 0,20 м из песчаных грунтов с Кф не менее 1 м/сут. или дренирующую прослойку из геотекстильного материала толщиной не менее 4 мм с водопроницаемостью не менее 50 м/сут. с выпуском полотнищ на откосы насыпи. Таблица 23 Возвышение поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод, верховодкой или длительностоящими (более 30 сут.) поверхностными водами
Примечание. Над чертой приведено возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод, верховодкой или длительностоящими (более 30 сут.) водами; под чертой - над поверхностью на участках с необеспеченным водоотводом или над уровнем кратковременно (менее 30 сут.) стоящих поверхностных вод. Таблица 24 Коэффициент уплотнения грунтов
Примечание. Коэффициент уплотнения - это отношение плотности скелета грунта в конструкции к максимальной плотности при стандартном уплотнении по ГОСТ 22733-77. Насыпи следует возводить на прочных основаниях. К слабым следует относить основания, имеющие слой толщиной менее 0,5 м из слабых грунтов (торф, сапропель и т.д.), в пределах активной зоны. Ориентировочно за толщину активной зоны принимается ширина насыпи понизу. При строительстве насыпей на слабых основаниях необходимо предусматривать мероприятия: уменьшение собственного веса насыпи за счет устройства ее из легких материалов (шлак, керамзит и т.д.); увеличение коэффициента заложения откоса от 1:5 до 1:10; отсыпка насыпи на жесткий настил; предварительное осушение основания. Насыпи, как правило, возводят из однородных грунтов, отсыпаемых на всю ширину земляного полотна горизонтальными или слабонаклонными (до 20 ‰) слоями толщиной 0,15...0,5 м. При сооружении насыпей из неоднородных грунтов следует соблюдать следующие правила. 1. Рабочий слой насыпи отсыпается из непучинистых или слабопучинистых грунтов. 2. Дренирующие грунты следует располагать в верхних, а водонепроницаемые - в нижних слоях насыпи. 3. Грунты и промышленные отходы, подверженные изменениям в объеме и теряющие устойчивость при увлажнении, следует располагать в средней по высоте части насыпи, перекрывая их отдельными тонкими (до 10 см) прослоями песка или геотекстильного материала. 4. Возведение насыпи из неоднородных грунтов, состоящих из песка, суглинка и гравия, разрешается в виде естественной карьерной смеси. Запрещается бессистемная отсыпка различных по своим свойствам грунтов в насыпь. Возведение насыпи «в задел» для естественной осадки без уплотнения грунта не допускается, за исключением устройства нижней части ее на болотах с удалением торфа. Возведение насыпей на устойчивых склонах от 1:5 до 1:10 производится с обязательным снятием растительного слоя; на склонах косогора от 1:3 до 1:5 устраивают уступы высотой до 1,0 м; на склонах более 1:3 - полунасыпь-полувыемку или на полке, не ухудшая устойчивости склона. Крутизну откосов насыпи высотой до 2,0 м следует назначать не более 1:3, а высотой более 2,0 м определять по табл. 25. Таблица 25 Крутизна откосов насыпи
Примечание. Под чертой указана крутизна откосов для пылеватых грунтов. Рис. 3 НАСЫПИ
В знаменателе дана крутизна откосов для пылеватых грунтов и одноразмерных мелких песков. Рис. 4 ВЫЕМКИ Примечания: 1. Выемка 7А (7Б), высотой до 1 м, раскрытая (разделанная под насыпь). Применяется в нестесненных условиях. 2. Выемка 8, высотой до 1,0 м, применяется в стесненных условиях и где отсутствуют снежные заносы. Выемки 7 и 8 применяются на начальных участках глубоких выемок длиной не менее 10,0 м. 3. Выемка 9, высотой 1,0-5,0 м, применяется на снегозаносимых участках с шириной полки (обочины) не менее 4,0 м. Для дорог IV-V категорий крутизна внутреннего откоса принимается 1:3. 4. Выемки 10, высотой до 12,0 м применяются на равнинной местности. 5. Выемки 16, высотой до 12,0 м применяются на косогорах от 1:10, 1:3. 6. Крутизна внутренних откосов для дорог IV-V категорий - 1:3. 7. Крутизна внешних откосов принимается: а) песчаные крупно-, среднезернистые, глинистые твердой и полутвердой консистенции грунты - 1:1,5. б) мелкие и пылеватые песчаные, глинистые тугопластичной и мягкопластичной консистенции - 1:2. Выемки Выемки глубиной до 1 м для предохранения от снежных заносов устраивают раскрытыми с крутизной откосов от 1:5 до 1:10 или разделанными под насыпь. Выемки глубиной от 1 до 5 м на снегозаносимых участках сооружают с откосами 1:1,5...1:2 и дополнительной полкой или обочинами шириной не менее 4 м. Типовые насыпи и выемки изображены на рис. 3, 4. В выемках глубиной более 2,0 м, устраиваемых в мелких и пылеватых песках, переувлажненных глинистых грунтах, следует возводить закюветные полки шириной 1,0...2,0 м. Крутизна откосов выемки глубиной до 12 м принимается 1:1,5, а в глинистых пылеватых грунтах - 1:2. Откосы насыпей выемок и водоотводных сооружений должны быть укреплены. Тип укрепления зависит от высоты (глубины) насыпи (выемки), физико-механических свойств грунтов и гидрологического режима подтопления. Типовые конструкции насыпей и выемок приведены на рис. 3, 4. Дорожный водоотвод Водоотвод состоит из ряда сооружений и конструктивных мероприятий (поперечный уклон покрытия, дополнительный слой основания и т.д.), предназначенных для перехвата и отвода воды от земляного полотна. Боковые канавы устраивают в выемках и у насыпи высотой более 2,0 м с продольными уклонами не менее 5 ‰, а в случаях малого естественного уклона - 3 ‰. При явно выраженном уклоне местности боковые канавы устраивают только с нагорной стороны. Глубину канав в равнинной местности назначают 0,7...0,8 м, но не более 1,2...1,5 м с таким расчетом, чтобы низ дренажного слоя (дренажной воронки) возвышался над дном канавы не менее 0,2 м. При продольных уклонах более 10 ‰ необходимо устраивать укрепление откосов и дна канавы (табл. 26). В местах с постоянным избыточным увлажнением дополнительный слой основания устраивается на всю ширину земляного полотна. Таблица 26 Укрепление откосов и дна боковых канав
2.2. Возведение земляного полотнаВ состав работ по сооружению земляного полотна входят подготовительные, основные и отделочные работы. Подготовительные работы 1. Расчистка полосы отвода от кустарника, деревьев, пней. Засыпка подкоренных ям. Снятие растительного, слоя и перемещение его в отвал. Планировка и уплотнение основания насыпи. 2. Вынос, закрепление трассы и элементов земляного полотна на местности. 3. Переустройство коммуникаций (линий связи, электропередач, водопровода и т.д.). 4. Устройство водоотводных сооружений, дренажей и прокладку подземных сооружений. 5. Разрыхление откосов существующих насыпей, а при высоте более 2,0 м - устройство уступов шириной не менее 2,0 м. Заказчик не менее чем за 10 дней до начала строительства обязан передать подрядной строительной организации закрепленную трассу дороги в изыскательском варианте: начало и конец трассы (НТ, КТ); вершину углов поворота и главные точки кривой: начало, середину и конец (НК, СК, КК); створные точки на прямолинейном участке в пределах видимости, но не реже чем через 500 м; реперы, как правило, в начале и конце трассы, а также не реже чем через 2,0 км. Заказчик передает закрепленные на местности месторождения грунта и материала с репером, вынесенным за границы его разработки. Подрядная строительная организация, произведя работы по очистке полосы отвода, выполняет дополнительные разбивочные работы на геодезической основе заказчика: разбивку пикетажа. Закрепление пикетажа колышками (столбами) по оси дороги и вне пределов работы техники; разбивку горизонтальных кривых в плане и закрепление ее колышками по оси через 10...20 м и сторожками по границе полосы отвода; установку дополнительных реперов у искусственных сооружений и насыпей (выемок) высотой (глубиной) более 3...5 м; разбивку подошвы (бровки) насыпей (выемок) колышками через 10...50 м или сплошной пропаханной бороздой; разбивку водоотводных канав, боковых резервов колышками по оси через 20...50 м; закрепление полосы отвода столбами. Пикеты по протяженности могут быть: нормальные - 100 м, «рубленые» - менее 100 до 50 м, неправильные - более 100 до 150 м. Расчистка полосы отвода Расчистка полосы отвода предусматривает удаление препятствий, мешающих разбивке земляного полотна и производству работ техникой. Вырубку леса, кустарника следует выполнять в минимально необходимых объемах. При разработке древесина по твердости пород бывает: мягкая - осина, липа, ель, пихта, береза, ольха, лиственница; твердая - дуб, граб, бук, клен, ясень. Мелколесье и кустарник бывают редкие, средние и густые (табл. 27). Таблица 27 Характеристика мелколесья и кустарника
Для определения объема древесины, получаемой при валке леса, следует пользоваться лесотаксационными данными (табл. 28). Таблица 28 Характеристика леса
Для валки и раскряжевки деревьев применяются кусторезы, корчеватели, бульдозеры, электро-, мотопилы, сучкорезы и т.д. Трелевку леса осуществляют тракторами, тракторными лебедками и лесовозами. Пни диаметром до 50 см удаляют корчевательными машинами, лебедками, бульдозерами, рыхлителями, а диаметром более 50 см - взрывным способом. Снятый растительный слой используется для рекультивации земель. Технология расчистки полосы отвода изложена в табл. 29 и на рис. 5. Таблица 29 Технология очистки полосы отвода 1 км Разбивка горизонтальных кривых на автомобильных дорогах Горизонтальные кривые разбивают: прямоугольными координатами от тангенса; продолженными хордами; кратными кривыми; прямоугольными координатами от хорд; другими способами разбивки. Разбивка кривых прямоугольными координатами от тангенса (рис. 6) Этот способ является основным при разбивке горизонтальных кривых. Методика разбивки кривых прямоугольными координатами от тангенса зависит от величины радиуса кривой. 1. Радиус горизонтальной кривой на дорогах I-а(б) категорий - более 3000 м, II, III, IV, I-с (а) категорий - более 2000 м, I-c, 1-с-б(в), II-с-а(б) категорий - более 600 м, II-с категории - более 400 м, III-с категории - более 300 м. 1.1. По величине радиуса и угла поворота находят длины основных элементов кривой: тангенса (Т), кривой (К), домера (Д) и биссектрисы (Б) (табл. 1 м). 1.2. По величине радиуса определяют значение прямоугольных координат (Xi, Yi) для детальной разбивки кривой от тангенса (табл. 2 м). Нумерация таблиц с индексом «м» указывает на применение таблиц по разбивке горизонтальных кривых Митина Н. А. 2. Радиус горизонтальной кривой на дорогах I-а(б) категорий менее 3000 м, II, III, IV, I-c-a категорий - менее 2000 м, I-c, I-с-б(в), II-с-а(б) категорий - менее 600 м, II-с категории - менее 400 м, III-с категории - менее 300 м. 2.1. По радиусу кривой определяют длину переходной кривой (табл. 6). 2.2. По величине радиуса и угла поворота находят длины основных элементов кривой (Т, К, Д, Б) (табл. 1 м). 2.3. По величине радиуса, переходной кривой и угла поворота определяют дополнение к основным элементам кривой (ΔТ, ΔБ) (табл. 6 м). 2.4. Определяют «суммированные» элементы кривой (Тс, Кс, Дс, Бс). Тc = Т + ΔТ, Кc = К + Iп, Дc = Д + ΔД, Бc = Б + ΔБ. 2.5. По величине радиуса и переходной кривой (Iп) определяют значение прямоугольных координат (Хi, Yi) для детальной разбивки кривой от «суммированного» тангенса (табл. 7 м). Разбивка горизонтальной кривой на местности 1. В обе стороны от вершины угла поворота в створе трассы лентой отмеряют величину тангенса («суммированного» тангенса). Полученные точки закрепляют колышками, обозначающими начало (НК) и конец (КК) кривой. 2. От точки НК (КК) к вершине угла поворота в створе тангенса отмеряют абсциссу (Xi). В полученной точке перпендикулярно к тангенсу отмеряют ординату (Yi) и получают таким образом точки на оси кривой (Ki), которые закрепляют кольями через 10...20 м и сторожками вне границ работы техники. 3. На ось кривой выносят пикеты и «плюсовые» точки, которые закрепляют колышками и сторожками. Разбивка горизонтальных кривых продолженными хордами 1. От вершины угла поворота в створе трассы отмеряют лентой величину тангенса («суммированного» тангенса) и точки закрепляют колышками (НК и КК). 2. От НК (КК) отмеряют по тангенсу Х0 (длина переходной кривой с поправкой на домер), в конце которой по перпендикуляру отмеряют величину Y0 (точка «а0»). 3. На участке Х0 отмеряют от НК (КК) расстояние L (точка «К»). 4. Точку «К» соединяют по прямой с точкой «а0» и на ее продолжении откладывают величину выбранной хорды (5, 10, 20 м), в конце которой перпендикулярно отмеряют величину крайнего перемещения «С» (точка «a1») на кривой. 5. Точку «а0» соединяют по прямой с точкой «a1» и на ее продолжении откладывают величину принятой хорды, в конце которой по перпендикуляру отмеряют величину промежуточного перемещения «C1» (точка «а2» на кривой). 6. Точку «a1» соединяют по прямой с точкой «a2», на продолжении откладывают величину хорды и по перпендикуляру отмеряют величину промежуточного перемещения «C1» (точка «а3» на кривой). Таким образом разбивают полуветви кривой от НК (КК) до середины (рис. 7). Для получения исходных данных (Х0, Y0, С, C1, а) используют табл. 30. Таблица 30 Разбивка горизонтальных и круговых кривых продолжительными хордами
Разбивка пересечений и примыканий на автомобильных дорогах Сопряжение пересечений и примыканий в одном уровне выполняется по кромкам проезжей части прямоугольными координатами от тангенса и коробовыми кривыми. 1. Разбивка коробовыми кривыми (рис. 9, табл. 31, 32). Таблица 31 Тангенсы входных и выходных коробовых кривых при углах поворота
Таблица 32 Прямоугольные координаты коробовых кривых
Сопряжение примыканий коробовыми кривыми производится тремя радиусами разной величины. Дорога III категории примыкает к дороге III категории радиусами R1 = 40 м, R2 = 20 м, R3=60 м. Дороги IV, I-c, II-с, III-с категорий примыкают к дороге III категории радиусами R1 = 40 м, R2 = 20 м, R3 = 45 м. Дороги IV, I-c, II-с, III-с категорий примыкают к дорогам этих же категорий радиусами R1 = 30 м, R2 = 15 м, R3 = 45 м. 2. Разбивка прямоугольными координатами от тангенса выполняется (рис. 8): по величине угла примыкания и минимального радиуса; по величине угла примыкания, минимального радиуса и переходной кривой. Разбивка примыканий коробовыми кривыми 1. На пересечении кромок проезжей части основной и второстепенной дорог определяют точки Т1 и Т2. 2. От точки Т1 по кромке проезжей части отмеряют лентой входные и выходные тангенсы, именуемые главными для транспорта, съезжающего с основной дороги (Тглвх, Тглвых), от точки Т2 - второстепенные тангенсы (Твтвх, Твтвых) для транспорта, выезжающего на основную дорогу. 3. На входных (выходных) тангенсах отмеряют абсциссы (Xi), по перпендикуляру от них откладывают ординаты (Yi) и получают точки на кривой сопряжения, которые закрепляют колышками через 2...5 м. Величину входного и выходного тангенсов определяют по таблицам и внешнему углу примыкания (α1), а второстепенного - по внутреннему углу примыкания (α2 = 180 - α1). Разбивка примыканий и пересечений круговыми кривыми с переходной кривой и без нее по минимальному радиусу прямоугольными координатами от тангенса производится точно так же, как и разбивка углов поворота трассы, но от точек Т1 и Т2, которые находят на пересечении кромок проезжей части основной и второстепенной автомобильных дорог (рис. 8). На местности закрепляют колышками точки Т1 и Т2, начало (НС) и конец (КС) сопряжения, а также промежуточные точки на кривой через 2...5 м. Вираж и уширение проезжей части на кривых в плане Разбивка виража и уширение проезжей части подробно изложены в пособии «Разбивка виражей, уширение проезжей части, горизонтальных кривых, пересечений и примыканий» автора этой книги. Разбивка земляного полотна на местности Разбивка земляного полотна производится через 50 м на прямых участках и через 10...20 м на кривых участках дорог перед началом работ (рис. 10). Разбивка насыпи 1. На равнинной местности. От осевого колышка перпендикулярно к оси дороги в обе стороны отмеряют расстояние, равное . 2. На равномерном косогоре. От осевого колышка перпендикулярно оси дороги в сторону низового (верхового) откоса отмеряют расстояние, равное , , где В - ширина земляного полотна, м; Н - высота насыпи, м; n - крутизна местности; m - крутизна откоса насыпи (выемки). 3. На неравномерном косогоре. Заложение откосов l1 и l2 определяют графически на чертеже поперечного профиля, выполненного в масштабе 1:100. Разбивка заложений откосов l1 и l2 на косогоре выполняется способом ватерпасовки. Разбивка выемок 1. На равнинной местности. От осевого колышка перпендикулярно к оси дороги в обе стороны отмеряют расстояние, равное . 2. На равномерном косогоре. От осевого колышка перпендикулярно оси дороги отмеряют расстояние в сторону верхового откоса, равное , а в сторону низового откоса . 3. На неравномерном косогоре. Расстояние l1 и l2 от оси выемки определяют графически на чертеже поперечного профиля, выполненного в масштабе 1:100. На местности колышками закрепляют ось, бровки земляного полотна и подошвы насыпи. Граница подошвы (бровки) насыпи (выемки) на местности обозначается колышками или пропаханной бороздой плугом. Заложение откосов насыпи l1 и l2 по требованиям технологии строительства разбивают шире на 0,3...0,5 м проектного очертания насыпи (СНиП 3.06.03-85, пункт 4.17). При разбивке насыпей с внешней стороны горизонтальной кривой в плане заложение откоса (l1, l2) увеличивается в соответствии с отгоном виража. 2.3. Основные работы по устройству земляного полотнаЗемляные работы выполняются дорожно-строительными машинами и механизмами, обеспечивающими качество и сроки строительства дорог. В зависимости от трудности разработки землеройными машинами грунты разделяются на 6 групп: I группа. Грунты, легко разрабатываемые, - суглинки легкие, пески, шлаки, торф и т.д.; II группа. Грунты средней трудности разработки - суглинки, с примесью гравия, щебень, галька и т.д.; III группа. Грунты тяжелые для разработки - глина полутвердая, солончаки твердые, мусор строительный и т.д. Грунты особо тяжелые для разработки: IV группа - глина твердая, валунный грунт, лесс твердый и т.д.; V группа - пески, супеси, суглинки, содержащие частицы крупнее 2 мм до 65 %, опока, мергель малопрочный и т.д. VI группа - все скальные, предварительно разрыхленные грунты, галечно-гравийно-песчаные грунты, содержащие зерна более 80 мм до 70 % и т.д. При сооружении земляного полотна используют бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдеры-элеваторы, экскаваторы, автомобильные самосвалы и другую технику. При производстве работ необходимо определять ведущие машины, которые обеспечивают темп строительства, и вспомогательные, участвующие в общем технологическом цикле дорожных работ (табл. 33). Таблица 33 Выбор ведущих машин для возведения насыпей и разработки выемок
Возведение насыпей и выемок В европейской части II дорожно-климатической зоны благоприятным временем выполнения земляных работ является период с конца апреля и до 3 декады октября, когда естественная влажность грунта близка к оптимальной, глинистые грунты не слишком налипают на рабочие органы механизмов. Расчетная продолжительность сезона при двухсменной работе - 240...260 рабочих смен. Земляные работы можно выполнять и в зимнее время, но требуются дополнительные затраты материальных средств, механизмов и труда. Земляное полотно возводится из привозного грунта или грунта, разрабатываемого из боковых резервов и выемок. Возведение насыпи бульдозерами Бульдозеры широко применяются при строительстве дорог для снятия растительного слоя, разработки и перемещения грунта на расстояние 30...50 м, грубой планировки площадей, корчевки пней и возведения насыпей высотой 1,0...1,5 м. При зарезании грунта используются прямая траншейная (а), клиновая (б) и гребенчатая (в) схемы разработки грунтов. Прямая траншейная схема применима при разработке всех видов грунтов; клиновая - легких и маловлажных грунтов. Наиболее производительной схемой разработки бульдозера является клиновая. Перемещение грунта бульдозером под уклон 10 ‰ можно производить на расстояние до 100 м, выработка увеличивается до 150 %, под уклон 20 ‰ - до 200 %. Количество грунта в призме волочения перед отвалом тяжелого бульдозера - 4...6 м3, среднего - 1,50...2,0 м3. Перемещение грунта по горизонтальной площадке на расстояние 30...50 м целесообразно выполнять спаренной работой двух бульдозеров (расстояние между отвалами до 15 см), которая позволяет повысить выработку на 30...35 %. Возведение насыпей и выемок скреперами Скреперы применяют для разработки сравнительно легких грунтов. Плотные грунты предварительно разрыхляют. Скреперы не используются на заболоченных и переувлажненных глинистых грунтах, сыпучих грунтах и грунтах с включением крупных камней. Толщина снимаемой стружки грунта и длина пути набора его скрепером приводятся в табл. 34; 35. В тяжелых грунтовых условиях на период зарезания тягачу скрепера придается трактор-толкач, который обеспечивает работу 4...6 скреперов. Таблица 34 Максимальная толщина стружки, срезаемой скрепером
Таблица 35 Длина пути набора и транспортировка грунта скрепером
Разработка грунта скрепером производится путем равномерного (а) снятия стружки, клинового (6) и гребенчатого (в) зарезания. Равномерное снятие грунта скрепером применимо для зачистки резервов и выемок, клиновая - при разработке грунтов I и II группы, а гребенчатая - II...IV группы грунтов. Грунты разрыхляют на толщину снимаемого слоя, избегая его измельчения, так как это ухудшает наполнение ковша. Разработку выемки ведут в одну или две насыпи. Во втором случае движение скрепера сквозное, без разворота в выемке. Насыпи отсыпают параллельными полосами с толщиной слоя 0,25...0,30 м от краев к середине. Разгрузку скрепера производят при скорости 3...4 км/ч.
Возведение насыпи автогрейдерами Насыпи высотой 0,6...1,0 м могут возводиться автогрейдерами из боковых резервов. Грунт в резерве разрабатывается от наружной (а) или внутренней (б) бровки. При зарезании грунта от наружной бровки стружка получается треугольной, а от внутренней - в основном прямоугольной. В широких выемках грунт лучше разрабатывать от внутренней бровки. Угол ножа автогрейдера по зарезанию, перемещению и разравниванию грунта устанавливается в зависимости от его состояния (табл. 36).
Таблица 36 Углы установки ножа отвала автогрейдера
Зарезание грунта выполняют на первой передаче и на половине длины ножа при наибольшей толщине стружки. Перемещение и разравнивание грунта производятся на второй и третьей передачах по всей длине ножа. Как правило, при возведении насыпи два автогрейдера ведут зарезание грунта из боковых резервов, а один - перемещение и планировку. Автогрейдеры успешно применяются при профилировании земляного полотна, грунтовых и грунтовоулучшенных дорог, устройстве водоотводных канав, планировке площадей и т.д. Для выполнения всего комплекса работ автогрейдер дополнительно укомплектовывается сменным оборудованием: бульдозерным отвалом, откосником, кирковщиком и удлинителем. Разработка выемок экскаваторами Экскаваторы применяются для: устройства выемок глубиной более 3 м с транспортировкой грунта в насыпь или отвал; возведения насыпей с доставкой грунта автотранспортом с карьеров или выемок. Экскаваторами могут разрабатываться любые грунты, в том числе и разрыхленные скальные.
Разработка выемок экскаватором с прямой лопатой производится сквозными (а) или лобовыми (б) проходками. Глубина и ширина отдельных проходок зависит от типа экскаватора, транспортных средств и группы разрабатываемых грунтов (табл. 37). В сыпучих грунтах (песок, рыхлый гравий, ПГС) максимальная высота забоя не ограничивается. При разработке связных грунтов наибольшая высота разработки карьера устанавливается по максимальной высоте резания, так как при большей высоте верхняя часть забоя зависает, образуя козырек, который может привести к обвалам и несчастным случаям. Стрела экскаватора обычно устанавливается под углом 45°...60°, а разворот ее при сквозных проходках осуществляется до 70°...80°. При выборе транспортных средств необходимо учитывать, что емкость кузова должна вмещать 2...4 ковша экскаватора. При погрузке ковш экскаватора должен находиться над кузовом транспорта не выше 0,5...1,0 м. Для зачистки забоя, обваловки грунта, содержания транспортного пути привлекается бульдозер. Таблица 37 Рекомендуемые размеры забоев при работе экскаватора прямой лопатой с погрузкой в транспорт
Уплотнение грунтов земляного полотна Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются равномерным послойным уплотнением грунта различными машинами и механизмами. Для достижения требуемых норм плотности грунты должны иметь при уплотнении влажность от 0,9 W0 до Wдоп. Отсыпку грунта в насыпь производят на всю ширину земляного полотна, включая откосы. В целях качественного уплотнения грунта и во избежание опрокидывания катка под откос допускается отсыпать слои на 0,3...0,5 м шире проектного очертания насыпи. Излишний грунт в дальнейшем используется для отсыпки обочин, устройства съездов и переездов. Каждый слой следует разравнивать, соблюдая поперечный уклон 20...40 %о, от оси к бровкам земляного полотна. Толщина слоев и количество проходов катка по одному следу зависят от вида грунта, требуемого коэффициента уплотнения, применяемых уплотняющих машин и ориентировочно назначаются по табл. 38. Фактически число проходов катка по одному следу определяется по результатам пробного уплотнения. При возведении насыпи скреперами или с помощью транспортных средств достаточно 40...50 % проходов катка от рекомендуемых норм. При уплотнении грунтов следует соблюдать определенные правила. 1. Укатку начинают вслед за отсыпкой и профилированием слоя грунта. 2. Грунт уплотняют равномерно по всей ширине насыпи с перекрытием сопредельных полос укатки на 20...30 см. 3. Первый и второй проходы катка при уплотнении верхних слоев насыпи высотой до 1,5 м выполняют на расстоянии 2 м от бровки, а затем, смещая проходы на 1/3 ширины катка в сторону бровки, постепенно уплотняют до бровки насыпи. 4. Первые и последние два прохода матка при уплотнении насыпи выполняют со скоростью 1,5...2 км/ч, а остальные проходы - 4...8 км/ч. 5. Прекращают работу по отсыпке и уплотнению грунтов при интенсивном кратковременном дожде. При уплотнении грунтов широко применяются самоходные и прицепные катки. Таблица 38 Выбор машин для послойного уплотнения земляного полотна
Примечания: 1. Над чертой указано количество проходов по одному следу, под чертой - толщина уплотняемого слоя. 2. Показатели приведены для катков с полной загрузкой балластом и нормальным давлением в шинах. Катки самоходные пневмоколесные применяют для уплотнения всех видов грунтов. Толщину уплотняемого слоя принимают 0,2...0,25 м при массе катков до 15 т и 0,3...0,4 м - до 25 т. Самоходные и прицепные кулачковые катки используют для уплотнения связных и малосвязных грунтов слоями 0,20...0,30 м. Комбинированные катки, как правило, применяют на окончательной стадии уплотнения грунтов слоями 0,15...0,25 м. Плиты вибрационные, пневматические и электрические трамбовки массой от 20 до 800 кг используют для уплотнения грунтов в стесненных условиях и при малых объемах работ. Для уплотнения насыпей из песчаных грунтов, устраиваемых на болоте, применяют подвесные глубинные вибраторы. При возведении насыпей из отходов промышленности уплотнение следует выполнять тяжелыми виброкатками или трамбующими машинами. Наилучшее сочетание средств уплотнения связных грунтов при больших объемах сосредоточенных работ: 2...3 самоходных кулачковых и 1...2 самоходных пневмоколесных катков. Минимальный фронт работы катков - 100 м. Рациональная величина захвата для уплотнения грунтов: кулачковых катков - 150...300 м; пневмоколесных катков - до 200 м; вибрационных катков - 200...250 м; трамбующих машин - до 50 м. Самоходные катки, как правило, работают челночным способом. Производительность самоходных катков следует определять по формулам: по площади уплотнения П = (1000 · в · v · T · Kис): п, м2/см; по объему П = (1000 · B · v · T · h · Kис): п, м3/см, где в - ширина уплотняемой полосы, м; v - средняя рабочая скорость движения катка, км/ч; Т - продолжительность рабочей смены, ч; h - толщина уплотняемого слоя, м; n - количество проходов катка по одному следу; Кис - коэффициент использования машин в течение смены. На практике следует принимать при уплотнении различных грунтов Кис = 0,75. Плотность грунта следует контролировать на каждом технологическом слое насыпи по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5...2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м и в промежутках между ними. Плотность грунта контролируется на каждой сменной захватке, но не реже чем через 50 м при высоте насыпи более 3,0 м. Контроль плотности верхнего слоя насыпи следует осуществлять не реже чем через 50 м. Плотность грунта проверяется на глубине 1/3 толщины уплотненного слоя, но не менее 8 см. Плотность грунта в полевых условиях проверяется плотномерами ЦСЛ «Ленавтодор», Д-51А, прибором инженера Ковалева и радиометрическими приборами. Приборами ЦСЛ «Ленавтодор» и Д-51А должны уметь пользоваться мастера, прорабы и мотористы катков. Конструкция этих приборов, порядок работы, графики по определению Куп для различных грунтов изложены в прил. 3 (рис. 25). Окончательное заключение по уплотнению грунтов и их естественной, относительной и оптимальной влажности составляет лаборатория предприятия. Наиболее перспективны в применении электронные приборы - плотномеры, устанавливаемые на катке и позволяющие мотористу следить за результатами уплотнения прямо на приборной панели. Такой прибор состоит из аксельрометра, устанавливаемого на вальце катка, процессора и шкалы - указателя плотности, расположенной на панели приборов. Устройство насыпи из привозного грунта показано на рис. 11. Производство земляных работ в зимних условиях В зимний период разрешается выполнять: разработку выемок и резервов в необводненных песках, гравийно-галечных и скальных грунтах; разработку выемок глубиной более 3 м в глинистых грунтах с допустимой влажностью (Wдоп); возведение насыпей из привозного грунта; устройство насыпей на болотах из песчаных грунтов; выторфовывание; укрепление откосов насыпей бетонными плитами и каменной отсыпкой; устройство глубоких (более глубины промерзания) дренажных прорезей. Основание под насыпь готовится летом, а места под карьер, выемки - до начала отрицательных температур. В подготовительный период, кроме общепринятых работ производятся теплоизолирующие мероприятия. Наиболее эффективными мерами теплоизоляции участков выемок и карьеров являются: розлив вспенивающего пенополиуретана толщиной до 10 см; вспашка грунта на глубину 30...40 см и боронование; укрытие валежником, хворостом, торфом, шлаком. При возведении насыпей зимой без ограничения применяются скальные, крупнообломочные грунты и непылеватые пески. Глинистые грунты и пылеватые пески можно использовать при оптимальной влажности. При возведении насыпей из сильнопучинистых грунтов нижний слой высотой 1,2...1,5 м следует устраивать до наступления устойчивых отрицательных температур. В общем объеме насыпи мерзлого грунта не должны превышать 30 % при уплотнении трамбованием и 20 % - укаткой. Мерзлый грунт должен равномерно распределяться в теле насыпи и иметь размер не более 30 см. При средней температуре -5 °С возведение насыпей по высоте не ограничивается. При более низкой температуре воздуха возведение насыпей из связных грунтов допускается высотой более 2 м. В зимних условиях должен соблюдаться определенный температурный режим (табл. 39). Таблица 39
Нельзя разрабатывать несвязный грунт для отсыпки насыпи, если УГВ (в том числе верховодка) располагается от яруса разработки выемки (карьера) на глубине менее 1,0 м и в связных грунтах - менее 2,0 м. При разработке грунта ковш экскаватора следует смазывать раствором хлористого кальция. Кузова автомобилей-самосвалов должны обогреваться выхлопными газами или смазываться 2-процентным раствором хлористого кальция. Для уплотнения грунта следует применять машины, которые приводятся в табл. 40. Таблица 40
Контроль качества работ При операционном контроле качества сооружения земляного полотна следует проверять: 1. Правильность размещения осевой линии в плане и высотные отметки; 2. Толщину снимаемого растительного слоя; 3. Плотность грунта основания насыпи; 4. Влажность используемого грунта; 5. Толщину отсыпаемых слоев и их плотность; 6. Однородность грунта в слоях насыпи; 7. Ровность поверхности; 8. Поперечный профиль отсыпаемых слоев и насыпи в целом, крутизну откосов; 9. Правильность выполнения водоотводных и дренажных сооружений, прослоек, укрепления обочин и откосов. Дополнительный контроль в зимних условиях: 1. Очистка основания и слоев насыпи от снега и льда; 2. Соблюдение температурного режима возведения земляного полотна; 3. Размер и процентное содержание мерзлых комьев в теле насыпи. Влажность используемого грунта в насыпях следует определять в карьере не реже одного раза в смену. Проверку правильности размещения оси земляного полотна, высотных отметок, поперечных профилей и толщины слоев следует производить не реже, чем через 100 м в трех точках поперечника. Поперечный и продольный уклоны, заложение откосов земляного полотна, кюветов, выемок, ровность и толщину слоев следует проверять универсальной линейкой «Ленавтодор». Линейка состоит из четырех частей: 1. Корпус линейки; 2. Измерительная головка; 3. Эклиметр; 4. Шаблон для измерения ровности. Технические данные 1. Тип прибора - переносной. 2. Условия эксплуатации - полевые. 3. Число измерений параметров - 5. 4. Предел измерения уклонов - 0...100 ‰. 5. Цена деления шкалы лимба измерительн |