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 полотнослужит 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 (рис. II 1.20, а) возводят насыпи высотой до 2 м при фронте работ 50... 100 м.

Схема «восьмерка» (рис. III.20, б) 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 (рис. II 1.20, б) рациональна при возведении насыпей высотой 2,5...6 м из грунтов односторон­них резервов при длине захватки более 200 м.

По спиральной схеме (рис. II 1.20, г) 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 (рис. III. 20,

д) 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 (рис. III. 20,

е) 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 (рис. III.20, ж), 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 (рис. III. 20, з). 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-элева т о ра-м и возводят преимущественно в равнин­ной местности насыпи высотой 2...2,5 м из двусторонних резервов (рис. 111.20, и). 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

Рис. III.20. Схемы возведения земляного полотна:

а •— эллиптическая с помощью скреперов; 6 — то же, «восьмеркой»; в — то же, зигзагообразная; г — то же, спиральная; д — то же, поперечно-челночная; е — то же, продольно-челночная; ж— бульдозером из односто­роннего резерва; з — экскаватором-драглайном из одностороннего резерва (/, // — проходки экскаватора; 1', 2' — слои отсыпки насыпи); и — грейдером-элеватором (1'...8' — последовательность выемки и укладки грунта); к — гидромеханизацией безэстакадным способом: л — то же, эстакадным; м — при доставке грунта самосвалами по кольцевой схеме; / — пульповоды; 2 — дамбы обвалования; 3 — выпускные патрубки; 4 — го­ризонтальные дырчатые трубы; 5 — переносные козлы; 6 — дренажный колодец; 7 — труба для выпуска воды; 8 — инвентарная эстакада; 9 — направление движения груженых самосвалов; 10 — подача под раз­грузку; 11 в» отсыпка грунта; 12 — бульдозер, разравнивающий грунт; 13 — экскаватор; 14 — вешка (указа­тель места погрузки грунтов); 15 — пионерная траншея

.

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 (рис. III. 20, и) 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 (рис. III. 20, к) 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 (рис. II 1.20, л). 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-п л а н и -ровщиками производят планиров­ку откосов насыпей и выемок как с ниж­ней стоянки (рис. III. 15, г), так и с верх­ней (рис. III.15, д). Высота насыпи (глубина выемки) при работе экскава­торов-планировщиков изменяется обыч-

но 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 (рис. II 1.20, м) 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.

Глава в