Возведение земляных насыпей. Примеры и схемы

Грунты, применяемые при возведении насыпей, должны обеспечить их прочность, устойчивость, неизменяемость долговечность; они выбираются с учётом их физических, механических и химических свойств, определяемых в необходимых случаях лабораторным путём.

Ориентировочная характеристика грунтов приведена в приложении к «Техническим указаниям по сооружению железнодорожного земляного полотна» 1947 г.

Дренирующие грунты - камень, галька, гравий, крупно и среднезернистые пески, мелкозернистые пески, содержащие фракции крупнее 0,1 мм более 90% (по весу) и фракции 0,25 мм не менее 50%, — допускаются для отсыпки насыпи без ограничения.

Грунты недренирующие и слабодренирующие могут быть допущены в насыпь, если естественная влажность их меньше или равна среднему арифметическому из процентов влажности, соответствующих нижним пределам пластичности (раскатывания) и текучести.

Возведение насыпей из жирных глин запрещается. В исключительных случаях жирные глины могут быть допущены для возведения насыпей высотой до 4 м, отсыпаемых слоями толщиной не более 0,30 м с обязательным уплотнением слоёв.

Меловые, тальковые и трепельные грунты допускаются лишь для отсыпки ядра насыпи высотой до 5 м при сухом основании и в незатопляемых местах, причём эти грунты должны быть обязательно прикрыты со всех сторон другими недренирующими грунтами слоем толщиной не менее 1,5 м.

Верхний слой почвы с растительным покровом (дёрн) укладывать в тело насыпи при высоте её до 1 л запрещается. При высоте насыпи более 1 л на местности с поперечным уклоном менее 1/5 дёрн допускается в нижний слой насыпи, но лишь в раздробленном виде.

Для отсыпки насыпи не допускаются грунты:
а) илистые, ил, мелкий песок с примесью ила, илистые глины,
б) солончаковые,
в) грунты, содержащие гипс и другие растворяющиеся в воде соли в количестве более 5%.

Насыпи из разнородных грунтов должны отсыпаться так, чтобы однородный грунт отсыпался слоем на всю ширину насыпи. При чередовании грунтов дренирующих с недренирующими необходимо обеспечить выход из тела насыпи появившейся там воды и не прикрывать эти выходы недренирующими грунтами.

Схемы допускаемого расположения грунтов в теле насыпи приведены на фиг. 26.

Основание насыпей устраивается по индивидуальным проектам, разработанным по данным детальных геологических и гидрогеологических обследований, в следующих случаях:

а) при высоте насыпи более 12 м;
б) при пересечении пойм рек, староречий, озёр, болот, а также при наличии в основании насыпи выходов ключей и грунтовых вод;

в) при пересечении крупных балок и оврагов, а также на участках оползневых и неустойчивых косогоров;
г) при других неблагоприятных геологических и гидрогеологических условиях (наличие карстовых явлений, трещин по поверхности земли и т. п.).

На всех косогорах круче 1/10 должны быть проведены геологические и гидрогеологические обследования для выявления надёжности грунтов и устойчивости косогоров.

При плотных, надёжных грунтах в основании и при незначительном поперечном уклоне (менее 1/10 местности насыпь отсыпается непосредственно на естественную поверхность грунта. Дёрн в этом случае удалять необязательно, за исключением нулевых мест и насыпей ниже 0,5 м.

На устойчивых косогорах делается следующая подготовка основания:
а) при поперечном уклоне от 1/10 до 1/5 поверхность очищается от дёрна или перепахивается;
б) на косогоре круче 1/5 в основании устраиваются уступы с шириной полки 1 м; па песчаных, не покрытых растительностью косогорах уступы не устраиваются;
в) на крутых косогорах (круче 1/5) устраиваются контрбанкеты, подпорные стенки или другие сооружения по индивидуальным проектам.

Насыпи (за исключением случаев отсыпки с головы) должны возводиться горизонтальными слоями на полную ширину поперечного профиля. Толщина слоя зависит от грунта и способа отсыпки грунта (табл. 41).

Таб. 41. Допускаемая наибольшая толщина слоёв грунта, отсыпаемых при возведении насыпи, в м

При возведении насыпи из скальных грунтов (камня и гальки) допускается отсыпка на всю высоту насыпи (без ограничения толщины слоя), с обязательным тщательным разравниванием камня по мере отсыпки.

При отсыпке насыпей поездами (широкой и узкой колеи) с локомотивной тягой, а также при возке тракторами, автомобилями и тракторными скреперами с разравниванием грунта тракторными механизмами при обязательном движении всех этих механизмов вдоль насыпи по всей её ширине, насыпь достаточно уплотняется без применения дополнительных мер.

При перемещении грунта транспортёрами бульдозерами, конными подводами и скреперами, тачками или перекидкой вручную, а также при отсыпке насыпей грейдер-элеваторами или драглайнами из резерва, необходимо искусственное уплотнение грунта укаткой катками или трамбованием; при этом особо тщательному уплотнению подлежат лёссовидные суглинки. Уплотнение насыпей в этих случаях делается послойное от краёв насыпи к её середине.

Для уплотнения грунта применяются кулачковые катки, взрывные ручные трамбовки, трамбовочные машины, трамбовочные плиты, подвешенные к стреле экскаватора, и др. Наиболее эффективным способом уплотнения являются кулачковые катки, производящие укатку слоёв толщиной до 60 см; применяются они для уплотнения насыпей из вязких глин, из плотных высохших глыб земли, сыпучих песков и небольших камней неодинаковой формы.

Наибольшее уплотнение (при одном и том же количестве проходок катка) достигается при влажности грунта, близкой к пределу его раскатывания.

Катки с гладкой поверхностью барабана применять не рекомендуется; их уплотняющее действие распространяется только до глубины 10—15 см.

Укатку катками следует производить вдоль насыпи с перекрытием одной проходки последующей на 20 см.

Число проходок по одному месту: для песчаных грунтов не менее 4, для суглинистых грунтов не менее 5, для глин и тяжёлых суглинков не менее 6.

Взрывные трамбовки при весе до 500 кг дают уплотнение на глубину до 40 см, а в песках — до 50 см.

Эти трамбовки могут применяться как в мягких грунтах — в песках, супесках, суглинках, так и в каменной отсыпи при размере отдельных камней в 10—12 см. Эти трамбовки особенно эффективны там, где применение катков затруднительно: при уплотнении обочины насыпи, при засыпке устоев мостов, конусов, засыпке над трубами, засыпке въездов на насыпь при автомобильной и грабарской возке.

Трамбовочные плиты экскаватора являются его сменным оборудованием и применяются для уплотнения насыпей; особенно продуктивны они в стеснённых местах, где применение катков затруднительно.

Эффективность и область применения уплотнительных механизмов приводятся в табл. 42.

Таб. 42. Уплотнительные машины, их производительность и область применения