3. Перемещение грунта на расстояние до 20м бульдозером.

4. Доработка дна котлована вручную после экскаватора на глубину 0,1м.

5. Устройство основания из песчано-гравийной смеси и основания из щебня.

6. Подача и сортировка блоков фундамента и звеньев труб. Блоки фундамента складируются параллельно с одной стороны трубы на расстоянии 8-12м от ее оси, а звенья трубы - с противоположной на таком же расстоянии.

7. Установка лекальных блоков фундамента.

8. Устройство опалубки для монолитных участков фундамента и ее разборка.

9. Устройство монолитных участков фундамента (операции 6-9 выполняются, если осуществляется строительство трубы с фундаментом).

10. Засыпка котлована на высоту фундамента с трамбованием.

11. Монтаж звеньев трубы (длиной 5м) с заделкой стыков (продольный уклон трубы - 0,005 ‰).

12. Установка бетонных блоков упоров У-2 на выходе.

13. Устройство окрасочной и оклеечной гидроизоляции.

14. Разработка и погрузка грунта экскаватором.

15. Засыпка трубы грунтом с перемещением бульдозером на расстояние до 20м.

16. Уплотнение с послойным трамбованием (выполняют по мере отсыпки грунта).

Потребность в ресурсах для строительства труб определяется по укрупненным показателям или ресурсно-сметным нормам (сборник № 30 «Мосты и трубы»). Для строительства труб комплектуется отряд (см. табл. 3.5) исходя из размеров трубы. Потребность в отрядо-сменах и материальных ресурсах определяется на основании исходных данных и расчетных показателей. Необходимое количество отрядов принимается исходя из расчетного количества отрядо-смен для выполнения всего объема работ по строительству труб и продолжительности их строительства. Продолжительность строительства определяется с таким расчетом, чтобы работы по их строительству опережали работы по возведению земляного полотна.

20. Способы возведения насыпей и разработки выемок

Для возведения невысоких насыпей (до 1,5м) из кюветов, резервов целесообразно использовать бульдозер, который перемещает грунт в насыпь по траншейно-полосной схеме, причем временно траншеи располагают поперек оси дороги. Между траншеями оставляют полоски земли шириной до 1м. Работа автогрейдера при возведении насыпи заключается в вырезании грунта из боковых резервов с последовательным перемещением его на з/п.

Возведение насыпей состоит из последовательной укладки грунта. Доставляемый на место строительный материал укладывают таким образом, чтобы образовался полный слой определенной толщины, который сравнительно легко можно было бы уплотнить. Последовательно укладывая слои грунта один на другой, доводят насыпь до нужной высоты проектной отметки. Такой способ называют способом послойной отсыпки. Основные достоинства этого способа - получение требуемой плотности грунта в любой его части.

При послойном способе отсыпки насыпи основные работы ведут на двух участках одинаковой длины - на одном создают слой грунта, на втором его уплотняют. Затем эти операции меняют местами, и так происходит до полной отсыпки насыпи.

При пересечении з/п с болотом произвести послойную укладку грунта сложно. В таких случаях применяют способ отсыпки насыпи с головы.

При этом способе с самого начала насыпь отсыпают до проектной отметки, а наращивание ее происходит непрерывно.

Основным недостатком является трудность уплотнения всей насыпи.

Чтобы уменьшить недостаток этого способа применяют комбинированный способ отсыпки насыпи. Сущность его состоит в сочетании отсыпки насыпи с головы и послойно

Глубокие выемки разрабатывают продольными проходами экскаватора. Сначала прокладывают траншею до движения экскаватора. Такую траншею обычно разрабатывают бульдозером, который перемещает в насыпь грунт из траншеи. Далее экскаватор расширяет траншею, а грунт отгружает в автомобили-самосвалы, которые вывозят его в насыпь или отвал.

Выемки разрабатывают экскаватором с недобором грунта до проектных отметок примерно 0,2 м. Впоследствии размеры выемки доводят до проектных при выполнении планировочных работ другими механизмами.

Выемки небольшого протяжения можно разрабатывать бульдозерами, которые последовательными слоями срезают грунт выемки и перемещают его в насыпь. Разработку грунта ведут траншейным способом, так как по траншее можно перемещать большое количество грунта, чем без траншеи. После перемещения грунта из траншей бульдозер срезает земляные стенки и перемещает срезанный грунт в насыпь. Раскрытие выемки также выполняют бульдозером.

Для разбивки выемок также возможно применение скреперов, которые перемещают грунт выемки в насыпь, совершая движения по эллипсу.

Выемки неглубокие (до 6м) при однородных грунтах разрабатывают экскаваторами сразу до проектных отметок. Такой способ разработки называют лобовым. Если выемку разрабатывают не сразу на полную глубину, а постепенно - по частям, то способ носит название ярусной разработки. Применяется когда максимальная высота забоя для экскаватора меньше глубины выемки, при наличии разных грунтовых слоев. Разработку выемки можно вести в поперечном и продольном направлениях. Первый способ применяют при коротких и широких выемках, второй - при длинных. Это позволяет вести работы на большем фронте, что бывает необходимо при большом количестве работающих.

Грунты, получаемые при разработке выемок, используют для возведения насыпей. При небольших расстояниях перемещения грунта (до 100-150м) используют бульдозеры или фронтальные погрузчики, при больших расстояниях - скреперы.

21. Рыхление грунтов

Плотные связные грунты с влажностью меньше оптимальной для повышения производительности землеройных машин предварительно разрыхляют. В зависимости от плотности, влажности и требуемой глубины разрыхления грунтов применяют различные рыхлители: прицепные и навесные. Прицепные рыхлители в сцепе с трактором мощностью двигателя более 75 кВт применяют для рыхления плотных глинистых, щебенистых, а также гравелистых грунтов. Глубина рыхления в этом случае не превышает 0,20...0,25 м. В особо тяжелых грунтовых условиях в навесном рыхлителе оставляют 1...3 зуба вместо 5. Очень плотные глинистые грунты с включением валунов, а также скальные горные породы ( V группа) рыхлят навесными рыхлителями, смонтированными на базе мощного трактора (типа ДЭТ-250). Глубина рыхления достигает 0,5 м. Рыхлители данного типа можно использовать и при рыхлении мерзлых грунтов, при этом, стоимость рыхления в два раза меньше по сравнению с буровзрывным способом. Чем плотнее грунт и больше содержание включений щебня или валунов, тем целесообразнее применять более мощные навесные рыхлители мощностью до 600 кВт или уменьшить глубину разрыхления. При возведении насыпи автогрейдером целесообразно предварительное полное рыхление грунтов II, III групп, что облегчает процесс зарезания грунта. Производительность автогрейдера зависит, прежде всего, от площади вырезаемой стружки. Если насыпь возводится грейдер-элеватором, то предварительное рыхление грунтов I, II групп не требуется. Для повышения производительности скреперов при разработке грунтов III и IV групп производят частичное рыхление, которое состоит в прорезании зубьями рыхлителя плотного грунта без подъема пластов. Зубья рыхлителя лишь разрезают на полосы верхний слои грунта, разрабатываемого скрепером. В этом случае в ковш скрепера грунт перемещается в виде толстой стружки. В результате, за счет частичного рыхления облегчается процесс зарезания грунта и наполнение ковша скрепера. При возведении насыпи бульдозерами, рыхлению подлежат грунты III и IV групп, а также связные сухие грунты II группы. Длину захватки рыхления устанавливают в зависимости от влажности грунта, а также погодных условий в период производства земляных работ. Если естественная влажность грунта выше оптимальной, то при солнечной погоде грунты рекомендуется рыхлить сельскохозяйственными плугами, переворачивая пласты. При увлажности меньше оптимальной длину захватки уменьшают с целью предотвращения пересыхания грунта. Объем разрыхляемого грунта не должен превышать сменной производительности звена скреперов или бульдозеров, во избежание пересыхания грунта в сухое летнее время и переувлажнения в дождливую погоду. Разрабатывая боковые резервы, первый проход рыхлители делают по полосе, ближайшей к подошве насыпи. Последующие проходы постепенно удаляют к границе дорожной полосы.

Производительность рыхлителя, м3/смену, определяют по формуле

где Т - продолжительность смены, ч;

в - рабочая ширина рыхлителя (в = 1,5...2,2), м; в1 - ширина полосы перекрытия (в1= 0,1), м; h - глубина рыхления грунта, м; l - длина разрыхляемого участка, м; кв - коэффициент использования рабочего времени (0,9...0,95); Vcp - средняя скорость работы трактора, м/мин; tп - время на 1 поворот, мин; п - число проходов по одному следу. При рыхлении структурных грунтов с влажностью, близкой к оптимальной, число проходов рыхлителя по одному следу и принимают равным единице. Рыхление сухих плотных грунтов с включением щебня, гальки требует большего числа проходов по одному следу.

22. Производство работ бульдозерами

Бульдозер представляет собой навесное оборудование на базовом гусеничном или пневмоколесном тракторе, включающее отвал с ножами, толкающее устройство в виде брусьев или рамы и гидравлическую систему управления отвалом.

Бульдозеры применяют для послойной разработки и перемещения грунтов 1-й-4-й категорий. Области применения бульдозера:

1. возведение земляного полотна из выемки в насыпь, из боковых резервов в насыпь высотой до 1-1,5м;

2. землеройно-планировочные работы: планировка площадок, послойное разравнивание привозного грунта, перемещение его к голове насыпи;

3. снятие растительного слоя грунта, перемещение грунта на небольшие расстояния (10-30м);

4. сооружение полувыемки-полунасыпи на косогоре;

5. окучивание материалов при выполнении складских операций;

6. уборка валунов и пней, корчевка и валка мелколесья;

7. вспомогательные работы.

Эксплуатационная (технич) производительность (выработку) бульдозера определяют по зависимости:

Где a,b,h- геометр размеры призмы волочения

n- число циклов в смену(час), опред как

К_п - коэф потерь,=1-1,05

К_н - коэф наполнения призмы волочения без открылков и козырьков =0,9, СА с их наличием =1,2

К_в - коэф использования раб времени =0,85-0,9

К_р - коэф разрыхления грунта, см. табл.

t_ц- продолжительность одного цикла, сек



где L_р , L_п -соотв длина участка зарезания и перемещения грунта к месту укладки

V_р V_п V_х - соотв скорости движения бульдозера при зарезании, перемещ, обратном ходе (холостом)

-время поворота (10-15 сек)

- время переключения передач (6-8 сек)

- время на опускание и подъем отвала (4-5 сек)

23. Производство работ скреперами

Скрепер может быть самоходной, прицепной или полуприцепной землеройно-транспортной машиной, рабочим органом которой служит ковш на пневмоколесах, снабженный в нижней части ножами для срезания грунта. Скреперы предназначены для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотнения грунтов 1-й-4-й категорий.

Рабочий цикл скрепера состоит из следующих последовательно выполняемых операций:

1. резание грунта и наполнение ковша; при этом нож ковша опущен в грунт, а подвижная заслонка находится в приподнятом состоянии (скорость движения скрепера при наполнении ковша - 2-4км/ч);

2. поднятие наполненного грунтом ковша на ходу в транспортное положение; при этом подвижная заслонка опускается, препятствуя высыпанию грунта из ковша (скорость при транспортном передвижении составляет 0,5-0,8 от максимальной скорости трактора или тягача);

3. транспортирование грунта в ковше к месту укладки;

4. выгрузка и укладка грунта; при разгрузке подвижная заслонка вновь поднимается, а грунт вытесняется принудительно из приспущенного ковша выдвигаемой вперед задней стенкой ковша, причем регулируемый зазор между режущей кромкой ковша и поверхностью земли определяет толщину укладываемого слоя грунта;

5. обратный (холостой) ход машины в забой.

Эксплуатационная (технич) производительность (выработку) скрепера определяют по зависимости:

К_п - коэф потерь,=1-1,05

К_н - коэф наполнения ==0,8-1,2

К_в - коэф использования раб времени =0,85-0,9

К_р - коэф разрыхления грунта, см. табл.

t_ц- продолжительность одного цикла, сек

где L_р , L_п , L_у -соотв длина участка зарезания и перемещения грунта к месту укладки, расстояние уложенной полосы

V_к V_пер V_хх V_у - соотв скорости копания и наполнения , перемещ, обратном ходе (холостом) и укладки

2-время поворота (10-15 сек)

- время переключения передач (6-8 сек)

- время на опускание и подъем отвала (4-5 сек)

24. Производство работ автогрейдерами (прицепным грейдерами)

Автогрейдеры представляют собой самоходные планировочно-профилировочные машины, основным рабочим органом которых служит полноповоротный отвал с ножами, размещенный между передним и задним мостами пневмоколесного ходового оборудования. Автогрейдеры применяют для:

1. послойной разработки и перемещения на расстояние до 100м грунтов 1-й-3-й категорий при планировочных и профилировочных работах на строительстве земляного полотна;

2. сооружения невысоких насыпей и профильных выемок;

3. засыпки траншей, канав;

4. очистки дорог от снега в зимнее время года.

Эксплуатационная (технич) производительность (выработка) автогрейдера - по зависимости:

q - оббьем вала грунта (q=fL)

f- вырезаемая борозда

L- длина захватки

К_в - коэф использования раб времени =0,85-0,9

К_р - коэф разрыхления грунта, см. табл.

t_ц- продолжительность одного цикла, сек ==



где L - длина захватки

V₁ V₂ - соотв скорости при зарезании и перемещ

-время поворота (10-15 сек)

- время на одну перестановку отвала

25. Технология работ по уплотнению грунтов укаткой, тромбованием, вибрированием. Уплотнение грунта. Пробное уплотнение.

Уплотнение грунтов, из кот. соруж. з./п. явл. одним из важных технологич. процессов .

Возведение насыпей без послойного уплотнения допускается.:

1.на пересечении болот

2.при возвед насыпей гидронамывом средствами гидромеханмзации

3.при возвед. насыпей или дамб при полном заполнении подводной части

Наиболее распрост. способы уплотнения: укатка, трамбовка, виброуплотнение, комбин. методы.

При укатывании валец под силой тяжести, влияет масса катка площадь раб. органа, давление в шинах, сеч-е решетки, высота кулочка, скорость укатки и число проходов по одному следу.

Трамбование осущ. осущ поднятием какой либо массы раб. органана опред высоту и его свободное падение. Для тромбования харак. большая глубина упл-я и достаточно большие толшины упл-х слоев.

Вибрированиею. Колебл-я масса за счет эксцентриков сообщ. кин-ю эн-ю частицам и зернам в следствии чего контактная зона по глубине сама привод. в колеб состояние.

При этом частицы получ. различ. ускорения и поры между крупными частицами заполн-я мелкими благодаря чему массив уплотняется.

Для вибрирования использ-я самоходные легкие катки с гладкими вальцами.

Укатка

В настоящее время укатка явл. Наиболее распространенной, производит. И экономичным способом уплотнения грунтов зем полотна, как принципами, так и самоходными катками. При уплотнении слой рыхлого грунта рекомендуется уплотнять в две стадии:

3) Во избежание сдвигов и образовании волн грунта перед рабочими органами, следует производить прикатку легкими и средними катками массой 5-6 до 10-12 тонн с последующим окончательным уплотнением;

4) Стадии тяжелыми катками массой 20-25 и более тонн.

Важным моментом при уплотнении укаткой явл назначение толщин слоев надлежащих уплотнению и кол-во проходов по одному следу, а также кол-во проходов по всей ширине слоя с учетом перекрытия каждого следа по следующим на ширину 1/3 вольца или всех пневматиков.

При использовании катков на пневмашинах необходимое кол-во проходов может опред:

Где - 0,28<в<0,33, то 3 не надо;

С_max - max плотность грунта при стандартном уплотнении при относительной влажности

С_n - плотность грунта в начале уплотнения

С_тр - плотность грунта насыпи с учетом минимального значения коэф требуемого уплотнения

Необходимое число проходов по одному следу для всех других видов катков может быть опред:

где А_уд - удельная работа машин для достижения требуемой степени уплотнения и принимаемая для связных грунтов 2 кгсп·см/см³ , при коэф требуемого уплотнения = 0,95; 4 кгсп·см/см³ при коэф = 0,98;

6 кгсп·см/см³ при коэф =1,0. Для несвязных грунтов А_уд следует уменьшать в 1,5 раза.

h₀ - толщина уплотняемого слоя в плотном теле, см

q- линейное давление кг·с/см.

толщина уплотняемого слоя может быть определена по зависимости

уточненная:

W_ф , W_о - фактическая влажность грунта в момент уплотнения

Q- общая масса катка

Е- коэф жесткости шины зависящий от давления в шине (С_ш )

Q- масса приходящегося на 1 пневматик

Вибрационное

Вибрационное уплотнение применяется при уплотнение крупнообломочных, песчаных, всех разновидностей и несвязных и малосвязных грунтов.

Самоходные и реже прицепные вибрационные катки массой 4-5 т позволяют уплотнять слой до 40-50 см при кол-ве проходов 2-3, хотя др виды катков для уплотнения таких толщин слоев требует до 20 проходов и более по одному следу, а катки массой 8-10 т могут уплотнять от 80 до 1,5 м толщины слоя.

Самоходные вибрационные катки работают челночным способом , а прицепные по круговой схеме уплотняя грунт с перекрытием каждого прохода по следующим от краев к середине, от10-20 см от краев к середине.

Трамбование

Универсальный метод, пригодный для уплотнение большенства грунтов за исключением переувлажненных глин и применяется для уплотнения грунтов естеств основании, основание в зем полотна, а также небольших строительных площадок, засыпки траншей и котлованов и в трудно доступных местах

При выборе уплотняющих трамбующих машин предпочтение придают самоходными, по виду их малочислен, отдают предпочтение к экскаваторным кранам на трособлочных системах прямоугольного или крупного сечения массой от 2-3 до 10-15 т с высотой падения 2-6 м, что позволяет уплотнять слои от1-2 и более метров.

Уплотнение грунта. Пробное уплотнение.

При проведении процесса уплотнения необходимо соблюдать:

1. Влажность должна соответствовать оптимальному значению W₀

2. Определить толщину уплотняемого слоя Н₀ и количество проходов уплотняющей техники по одному следу п по вышеприведенным выражениям. Окончательные значения Н и п устанавливаются путем пробной укатки (РД 0219.1.20-2001) (табл. 2.10).

3. Обеспечить равномерное уплотнение по ширине и длине захватки.

Пробное уплотнение грунта

Операции	Состав контроля	Способ, метод контроля	Сроки, периодичность
Выбор площадки для пробного уплотнения	Типичность естественного основания и грунта	визуальный лабораторный	до начала работ
Разбивочные работы	Размеры площадки в плане; высотная разбивка толщин слоев	инструментальный	до начала работ
Контроль плотности естественного основания	Коэффициент уплотнения	лабораторный	до начала работ
Доуплотнение естественного основания (при необходимости)	Коэффициент уплотнения	лабораторный	до начала работ
Отсыпка и планировка грунта	Толщина слоя	инструментальный	в процессе работ
Прикатка легкими катками за 2…4 прохода	Число проходов; скорость движения катка	визуальный	в процессе работ
Уплотнение грунта	Схема укатки; число проходов; скорость катка	визуальный	в процессе работ
Контроль плотности грунта	Физико-механические показатели и коэффициент уплотнения грунта; количество проб; место расположения точек отбора проб	лабораторный визуальный инструментальный	после разравнивания и прикатки, через 4, 8 и п проходов катка по следу

Пробное уплотнение грунтов укаткой следует проводить перед началом и в процессе основных работ по возведению земляного полотна для всех разновидностей грунтов.

Минимальные размеры площадки для пробного уплотнения должны составлять: длина - 20 м, ширина - ЗВ_У, где В_у - ширина уплотняемой полосы, принимаемая по технологической характеристике уплотняющей машины.

Коэффициент уплотнения естественного основания должен быть не ниже коэффициента уплотнения грунта пробного слоя.

Грунт пробного слоя отсыпается на всю ширину площадки и на полную толщину. Контроль толщины слоя производится не менее чем в 6-ти точках.

Грунты, предназначенные для пробного уплотнения, должны иметь влажность, близкую к оптимальной.

Уплотнение отсыпаемого слоя следует выполнять круговыми проходами, начиная с круговых полос.

Пробное уплотнение грунтов катками на пневматических шинах производится при скорости первых двух проходов не более 2 км/ч, промежуточных проходов - 12... 15 км/ч. Скорость передвижения кулачковых, решетчатых и виброкатков - не более 2 км/ч.

Контроль плотности грунтов в процессе пробного уплотнения следует производить перед началом работы основной уплотняющей машины (после разравнивания или прикатки легкими катками связных грунтов), а затем - через 4, 8 и п проходов по одному следу катка.

Глубина контроля плотности грунта должна составлять 10... 15 см при толщине слоя 30 см; при большей толщине слоя контроль плотности производится в трех уровнях (верхней, средней и нижней части слоя).

Гладкие катки наиболее пригодны для связных и малосвязных грунтов. Основной их недостаток в том, что они могут уплотнять только тонкие слои (не более 0,2 м) и требуют сравнительно большого числа проходов на малых скоростях.

Кулачковые катки предназначены, в основном, для связных и малосвязных грунтов. Обладая одинаковой с гладкими катками массой, они дают почти вдвое большую глубину уплотнения и требуют меньшего числа проходов. Кулачковые катки эффективнее работают в рыхлых и комковатых грунтах и совершенно непригодны в переувлажненных.

Катки на пневматических шинах могут уплотнять связные и несвязные грунты. Они значительно эффективнее цилиндрических катков с жестким ободом, поскольку площадь, по которой они опираются на грунт, по мере уплотнения уменьшается, что вызывает уменьшение глубины уплотнения и повышение давления.

Трамбующие плиты применяют в качестве навесного оборудования на кранах или экскаваторах. Они являются одним из наиболее эффективных средств уплотнения насыпей на глубину до 1,5 м и пригодны для работы в связных и несвязных грунтах. Вибрационные машины воздействуют на грунт своей массой, одновременно сообщая грунту колебательные движения.

26. Производство работ экскаваторами

Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта 1-й-4-й категорий.

Рабочий цикл одноковшового экскаватора при разработке грунтов состоит из следующих последовательно выполняемых операций:

1) копание (заполнение ковша грунтом);

2) подъем ковша с грунтом из забоя;

3) поворот ковша к месту разгрузки;

4) разгрузка грунта из ковша в отвал или транспортное средство;

5) поворот порожнего ковша к забою и опускание его в исходное положение для следующей операции копания.

Одноковшовые экскаваторы применяют при производстве сосредоточенных земляных работ для:

1. отсыпки насыпи из отдельных резервов;

2. выторфовывания;

3. разработки глубоких выемок;

4. работы в карьерах;

5. рытья котлована под трубу.

Эксплуатационная (технич) производительность (выработку) экскаватора определяют по зависимости:

q_э - вместимость ковша

К_н - коэф наполнения ==0,8-1,2

К_в - коэф использования раб времени =0,85-0,9

К_р - коэф разрыхления грунта, см. табл.

t_ц- время продолжительности цикла, сек

27.Транспортировка грунта при экскаваторных работах

Основной объем работ 1-ковшовый экскаватор выполняет методом лобового забоя, при этом ТС загружаются позади экскаватора, а при значительной ширине выработок выемок - методом бокового забоя, при этом самосвалы загружаются сбоку. В 1-ом случае подача авто под погрузку осуществляется только ЗХ, во 2-ом разворот осуществляется в ранее выработанной выемке.

Т.к. следующим звеном является ТС, то необходимо определение коол-ва ТС на 1 экскаватор, которое м.б. определено в 1-ом приближении в соответствии с таблицей

Дальность возки, км	Грузоподъемность самосвала, т
	4,5 - 7,0	7 и более	15 и более
	Кол-во ТС при вместимости ковша экскаватора
	0,4 - 0,65	0,65 - 1,0	1,0 и более
0,3	2	3	-
1,0	3	4	5
1,5	4	6	7
2,0	6	7	9

Более точно кол-во самосвалов на 1 экскаватор м.б. определена с учетом производительности самосвалов:

, т/см

где V - скорость движения

Кп - коэф исаользования пробега

Кг - грузоподъемности

Кв - коэф использования по времени

Lпг - дальность возки

b - время простоя

28. Принципы гидромеханизации и способы производства земляных работ гидронамывом

См. вопрос 32

29. Разработка грунта гидромониторами и землесосными снарядами

Гидромониторную разработку грунта применяют в сухих карьерах или выемках с отметками на уровне или выше горизонта воды и водоисточника. В некоторых случаях для разработки верхней, необводненной части выемки применяют гидромониторы, нижней, обводненной -- плавучие землесосные снаряды. Разработку карьера гидромонитором производят двумя способами: с перемещением его по верху забоя и по подошве забоя.

Грунт, обрушенный гидромониторной струей и превращенный в гидросмесь, движется от основания забоя к приямку. Гидросмесь может двигаться самотеком при достаточной разности отметок между карьером и местом укладки грунта или под напором по трубопроводам с помощью землесосной установки.

При гидромониторном способе разработки грунта решающее значение имеет интенсивность размыва, которую определяют количеством воды, расходуемой на 1 м³ разрабатываемого грунта. Интенсивность размыва зависит от характера месторождения, связности и крупности частиц и зерен разрабатываемого грунта, высоты забоя, давления у насадки гидромонитора, расхода воды через насадку в единицу времени. Расход воды зависит от напора, размеров и характеристики насадки:

Для размыва и транспортирования крупных и среднезернистых грунтов расход воды составляет примерно 4--6 м3 воды на 1 м3 грунта при давлении 0,3--0,4 МПа.

Чем ближе к забою расположен гидромонитор, тем эффективнее его работа, однако по условиям безопасности минимальное расстояние допускается 1,2Л (Л -- высота забоя).

Землесосные установки применяют для разработки грунта под водой или для подачи в напорный трубопровод гидросмеси, полученной от размыва грунта гидромониторами.

Глубина подводных забоев достигает 15 м. Плавучий землесосный снаряд, поворачиваясь веерообразно в плане при помощи лебедок и тросов попеременно на одной из па-пильонажных свай, засасывает грунт с водой и перекачивает образовавшуюся гидросмесь к берегу по трубопроводу, смонтированному на плавающих понтонах.

Производительность гидромониторов и землесосов:

Qrp = Q/q;

где Qгр - производительность по грунту, м³/ч;

Q производительность по воде, м³/ч;

q -- удельный расход воды, м³/м3 (в среднем 4--6);

К -- коэффициент использования времени (в среднем 0,85).

30. Транспортирование гидросмеси (пульпы)

Гидросмесь, полученную при разработке грунта гидромониторами, можно транспортировать самотеком по канавам или лоткам непосредственно к месту укладки грунта, если местный рельеф позволяет обеспечить, необходимые уклон и скорость течения, при которой не будет происходить оседание частиц грунта.

Минимальный уклон для песчаных грунтов 35--100 %о, для супесчаных -- 30--50 %о.

При неблагоприятных условиях рельефа и разработке грунта со дна водоемов гидросмесь подают по трубопроводу под напором, который рассчитан исходя из обеспечения минимально необходимой критической скорости течения. Критической скоростью течения гидросмеси в трубопроводе называется такая, которая обеспечивает взвешенное состояние всех частиц грунта в движущемся по трубе потоке.

Расстояние от места разработки грунта до штабеля может измеряться несколькими километрами благодаря применению перекачки пульпы. Песчаный грунт, намытый в штабель, достаточно быстро отдает гравитационную воду и осушается, благодаря чему зимой он находится в сухо-мерзлом (сыпучем) состоянии. Это дает возможность вести отсыпку земляного полотна из такого грунта в зимнее время, что очень важно для рассматриваемых районов, характеризующихся длинными и суровыми зимами.

31. Намыв грунта в насыпь

Насыпи автомобильной дорога намывают участками протяженностью 100--300м, называемыми картами намыва. Карту намыва об разуют путем устройства вала и грунта по контуру намываемою основания насыпи. Обвалование производят бульдозером вначале из грунта естественного основания насыпи, а затем споверхности намыва очередного слоя. Технологический процесс намывных работ состоит из трех операций: подвод гидросмеси к карте намыва; выпуск гидросмеси на карту; отвод воды с карты намыва.

В транспортном строительстве применяют в основном безэстакадный способ. Осветленную воду отводят с карт намыва самотеком в сбросные колодцы, откачивают насосами или используют принцип сифона. Отработанная вода покидает земляное полотно также путем фильтрации через основание насыпи и откосы. Это явление часто вызывает деформацию откосов. Практика показывает, что деформация зависит от водопроницаемости грунта, из которого намывают насыпи, от консистенции гидросмеси, подаваемой на карту намыва, и интенсивности ведения работ.

Намыв насыпей целесообразно начинать от краев карты

Насыпи намывают с запасом на осадку, равным 0,75 % высоты насыпи при намыве из песчаных и 1,5 % при намыве из смешанных грунтов.

Расстояние от места разработки грунта до штабеля может измеряться несколькими километрами благодаря применению перекачки пульпы. Песчаный грунт, намытый в штабель, достаточно быстро отдает гравитационную воду и осушается, благодаря чему зимой он находится в сухо-мерзлом (сыпучем) состоянии. Это дает возможность вести отсыпку земляного полотна из такого грунта в зимнее время, что очень важно для рассматриваемых районов, характеризующихся длинными и суровыми зимами.

32. Область применения гидромеханизации земляных работ в строительстве

Способ гидромеханизации земляных работ основан на размыве грунта водой, перемещении его в виде взвешенных частиц при определенной скорости течения, укладке в необходимом месте путем снижения скорости течения настолько, что частицы грунта начинают оседать. Гидромеханизацию применяют при наличии определенных условий: достаточные объемы воды вблизи объектов работ и благоприятные грунтовые условия -- легкоразмываемые и быстроосушаемые песчаные или супесчаные грунты.

Эффективность гидромеханизации в значительно большей степени, чем экскаваторных работ, зависит от геологических (грунтовых) и климатических условий. Гидромеханизация может быть эффективна в случаях, .когда нет притрассовых карьеров для сухой отсыпки земляного полотна. С помощью гидромеханизации грунт может быть получен в реках или других водоемах и уложен в виде резервов для последующего транспортирования его другими средствами.

Для сооружения земляного полотна автомобильных дорог по способу гидромеханизации применяют песчаные (гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие пески) и глинистые грунты (легкие, тяжелые и пылеватые супеси). Лучшими считают песчаные грунты всех видов, при этом чем они крупнее, тем эффективнее применение гидромеханизации.

Производство земляных работ с помощью гидромеханизации подразделяют на три группы:

разработка грунта в карьерах напорной струей воды из гидромонитора

разработка грунта под водой плавучим землесосным снарядом с применением механических или гидравлических рыхлителей;

разработка грунта сухим способом экскаваторами, а транспортирование--в виде гидросмеси с помощью передвижных землесосных установок.

33. Типы болот и конструкции насыпей на болоте

Болотом называется участок суши, характеризующийся избытком влаги на поверхности или в верхних слоях грунтовой толщи и наличием и геологическом разрезе специфических болотных отложений (болотных грунтов). При наличии слоя торфяных отложений болото называется торфяником или торфяным болотом.

В пределах геологического размета болота различают растительно-корневой слой, слабую толщу и дно болота. Слабая толща включает пласты слабых болотных грунтов, иногда переслаивающихся насосами более прочных грунтов. Слабая толща может включать в себя горизонты с остатками пней, а также слои жидких образований.

Конструкция земляного полотна на болоте выбирается в зависимости от стратиграфии-ческого типа болота, его строительного типа, а также с учетом категории дороги, типа дорожной одежды и условий строительства. Выбор осущест-вляют на основе технико-экономического сравнения вариантов конструктивных решений. При этом в качестве генеральных конкурирующих вариантов рассматривают два принципиальных решения: удаление болотных грунтов из основания насыпи; использование слабой толщи в качестве основания с применением тех или иных конструктивно-технологических способов, обеспечивающих эту возможность.

Рис. Конструкции земляного полотна в поперечном профиле на болотах:

а--насыпь на болотах I типа с полным выторфовыванием; б -- то же с продольными прорезями_; в -- то же с _вертикальными дренами;г -- насыпь на болотах I и II типов с частичным выторфовыванием; d -- то же без выторфовывания; е -- насыпь на болотах II и III типов с погружением на минеральное дно

Удаление болотных грунтов может осуществляться механическими средствами, гидромеханизацией, взрывным способом, а также путем отжатия (выдавливания) болотных грунтов под действием массы отсыпаемой насыпи. Применяют и комбинированные способы. Удаление слабых грунтов снимает ряд проблем, однако оно сопряжено с большими объемами земляных работ и, кроме того, имеет технологические ограничения (например, удаление болотных грунтов механическими средствами практически осуществимо при глубине болот не более 4--5 м).

Использование слабых болотных грунтов в качестве основания насыпи резко снижает объемы земляных работ и, как правило, стоимость строительства. Поэтому данный вариант должен всегда рассматриваться как основной из конкурирующих.

Однако его осуществление требует выполнения дополнительных требований к земляному полотну:

-боковое выдавливание слабою грунта в основании насыпи в период эксплуатации должно быть исключено;

-интенсивная часть осадки основания должна завершиться до устройства покрытия (исключение до пускается при применении сборным покрытий в условиях двухстадийного строительства);

-упругие колебания насыпей на торфяных основаниях при движении транспортных средств не должны превышать значений, допустимых для данного типа дорожной одежды

34. Возведение насыпей с полным или частичным выторфовыванием

Удаление торфа с помощью машин, взрывным способом или с применением гидромеханизации обычно называют выторфовыванием. Выторфовывание возможно только на болотах I и II типов. До начала основных работ на болотах, так же как и на других участках, выполняют подготовительные работы, которые состоят из расчистки дорожной полосы от леса, осушительных работ и устройства подъездов для движения транспортных средств.

Несущая способность болотных грунтов очень низкая

Выторфовывание машинами. Для удаления торфа применяют бульдозеры или экскаваторы. При неглу-оокнх осушенных болотах (до 1 м) или при естественном невысоком уровне воды над минеральным дном выторфовыванне производят бульдозером путем послойной разработки торфа перпендикулярно оси дороги. Выторфовывание бульдозером экономичнее, чем экскаватором, и его применяют всегда приналичии необходимых условий.

Выторфовывание производят экскаватором-драглайном, при этом возможны два способа разработки торфа: экскаватор перемещается непосредственно по поверхности болота или по переносным щитам и производит работу «на себя»; экскаватор перемещается по отсыпаемой насыпи и работает «от себя».

Выторфовывание взрывным способом. Взрывные работы на болотах эффективны, и их применяют во всех случаях, когда позволяют условия обеспечения безопасности.

Взрывами можно производить полное и частичное удаление торфа, рыхление торфа (разрушение структуры) , устройство торфоприемников, канав, выравнивание минерального дна или устройство упорных канав при уклоне дна болота для предотвращения скольжения насыпи.

Выторфовывание взрывным способом выполняют продольными или поперечными траншеями

На глубоких болотах (более 4 м) качественным выторфовыванием считают метод взрывания зарядов под насыпью.

Выторфовывание способом гидромеханизации. Этот способ эффективен при сооружении земляного полотна при определенных условиях: при достаточно больших объемах забот, сосредоточенных на небольшом участке дороги (сосредоточенные работы); наличии достаточного объема воды и дешевой электроэнергии.

Сущность работ состоит в размыве торфа мощной струей воды, в ре зультате чего образуется рыхлая жидкая масса, которая легко отжимается грунтом возводимой насыпи

Работы проводят в такой технологической последовательности: установка насосной станции и прокладка трубопровода; размыв торфа в траншее гидромонитором; отсыпка грунта в траншею с погружением на минеральное дно; возведение верхней части насыпи.

Удаление болотных отложений путем их отжатия массой насыпи.

Этим способом возводят насыпи главным образом на болотах III строительного типа. Массой насыпи в процессе ее сооружения вытесняют болотный грунт, и она опускается до дна.

После посадки насыпи на дно болота лишний грунт снимают и используют для уширения насыпи или возведения земляного полотна на соседних участках. Погружение насыпи ведут быстрыми темпами. На практике стремятся за смену отсыпать на захватке до требуемой для отжатия слабого грунта высоты, потому что по мере уплотнения грунта возрастает и его несущая способность.

35. Возведение насыпей без выторфовывания

В зависимости от строительного типа болот применяются меры, направленные на повышение устойчивости основания насыпи, ускорение его осадки или повышение динамической устойчивости насыпи.

Метод предварительной (опережающей) консолидации. Этот метод представляет собой технологический прием, при котором исключается выдавливание слабых грунтов из-под насыпи при возведении ее на болоте II строительного типа. Способ предусматривает отсыпку насыпи в определенном режиме. Режим назначается по расчету исходя из того, чтобы фактическая нагрузка на основание насыпи в любой момент ее возведения не превышала бы безопасной нагрузки (т. е. максимальной нагрузки, при которой невозможно еще выдавливание слабого грунта из-под насыпи) в тот же момент времени. Нагрузка определяется с учетом достигнутой к этому моменту степени консолидации значений прочностных характеристик слабого грунта (сцепления и угла внутреннего трения)

При этом способе чрезвычайно важно контролировать степень консолидации основания (например, по изменению влажности грунта и путем испытаний на сдвиг крыльчаткой) и следить за тем, чтобы интенсивное п. отсыпки насыпи не превышала допустимой.

Метод временной пригрузки. Такой технологический прием обеспечивает ускорение осадки основания насыпи. Он заключается в том, что насыпь возводится на проектную ширину, но временно большей высоты на толщину слоя временной при грузки. Последняя рассчитывается исходя из условия, чтобы проектная осадка основания насыпи, установленная для насыпи проектной высоты, была бы насыпью увеличенной высоты достигнута к заданному моменту времени. В этот момент слой временной пригрузки должен быть удален, благодаря чему получают практически безосадочное основание

При применении такого метода необходимо следить за тем, чтобы нагрузка от возводимой насыпи с учетом пригрузки не превышала безопасной по условию выдавливания слабого грунта. При необходимости для соблюдения указанного условия способ временной пригрузки комбинируют со способом предварительной консолидации.

При применении этого метода (так же, как и всех способов, связанных с использованием слабой толщи в качестве основания) необходимо контролировать отсыпку насыпи не только по высотным отметкам, но обязательно и по толщине насыпного слоя.

36. Возведение земляного полотна с дренажными прорезями и вертикальными дренами в основании

Эти решения применяют при необходимости ускорить осадку основания на болотах I и II строительных типов. Земляное полотно с дренажными прорезями (иногда эту конструкцию называют земляным полотном с продольными прорезями) устраивают на болотах I типа глубиной до 3 м. При большей глубине применяют конструкцию с вертикальными дренами. Прорези разрабатывают одноковшовыми или многоковшовыми экскаваторами с ходовой частью болотной модификации. Технология работ включает: разработку прорезей экскаваторами; доставку дренирующего грунта (песка) автомобилями или другими транспортными средствами; перемещение песка и засыпку прорезей бульдозером; послойную отсыпку насыпи до необходимой высоты. Разработку прорезей экскаватором производят «на себя», переходя в пределах захватки с одной траншеи на другую. Заполнение траншей ведут одновременно с возведением первого слоя насыпи.

Строительство земляного полотна с вертикальными дренами включает следующие основные технологические процессы: отсыпку песчаной подушки; сооружение вертикальных дрен; возведение насыпи до высоты, обеспечивающей необходимую пригрузку; снятие пригрузочного слоя и выравнивание земляного полотна. Вертикальные дрены делают различными способами: забивкой специального рабочего органа (пуансона), а затем засыпкой образовавшейся скважины песком; забивкой или вибропогружением специальной обсадной трубы, которую заполняют песком, а затем извлекают, оставляя столб из песка в болотной массе; гидробурением скважины, с последующей засыпкой ее песком; погружением дренажных лент из картона, пластмассы или геотекстиля. Наиболее широко применяют способ погружения обсадной трубы. При погружении конец трубы закрывают пробкой из бетона, которая остается на дне каждой дрены, или открывающимся при подъеме наконечником. При сооружении вертикальных дрен путем продавливания торфа происходит его уплотнение вокруг скважины, что ухудшает фильтрацию воды. Применение гидробурения устраняет этот недостаток, кроме того, этот способ считают более экономичным. Оборудование для гидробурения, состоящее из гидробура, в который подают воду под давлением 0,3--0,5 МПа, и обсадной трубы, по которой выводят гидросмесь, монтируют на кране или экскаваторе со стрелой драглайна, а также на тракторе со специальным обустройством.

Песчаный материал, используемый для заполнения дрен и прорезей, должен обладать высокой водопроницаемостью: коэффициент фильтрации заполнения прорезей должен быть не менее 3, а дрен -- 6 м/сут.

Устройство грунтовых свай в основании. Если необходимо повысить устойчивость основания и снизить его осадку, грунтовые сваи устраивают способом продавливания обсадной трубой с раскрывающимся или оставляемым наконечником, т. е. с помощью того же оборудования, что и при устройстве вертикальных песчаных дрен. В данном случае уплотнение толщи вокруг обсадной трубы повышает эффективность конструкции. Кроме того, в отличие от песчаных дрен к материалу грунтовых свай не предъявляются ограничения по водопроницаемости. Вместе с тем рекомендуется использовать песчаные или гравелистые грунты, обладающие достаточной прочностью в воде и легко уплотняющиеся при вибрировании.

37. Применение НСМ при возведении насыпи на болотах и других слабых переувлажненных грунтах

Технологический процесс укладки прослоек из НСМ в общем случае включает следующие операции: подготовка основания; раскатка рулонов НСМ и закрепление полотен на поверхности основания; стыковка полотен; приемочный контроль и засыпка прослойки грунтом.

Рулоны НСМ целесообразно раскатывать в продольном направлении. Укладку производят вручную по выставленным в концах захватки маячным вешкам, которые соответствуют краям раскатанных полотен. Длину захватки назначают из условия обеспечения полной присыпки грунтом полотна на всей захватке к концу рабочей смены. Обычно эта длина составляет 50--60 м.

Раскатанные полотна закрепляют на месте, чтобы их не сдувало ветром. С этой целью края полотен присыпают грунтом или пришпиливают к основанию скобами из проволоки длимой 150 мм.

Рулоны раскатывают в поперечном направлении, когда необходимо обеспечить прочность в поперечном направлении, например на участках армирования. Соединение полотен НСМ производят укладкой внахлестку или сшиванием. Сшивание полотен производят капроновыми нитками с помощью портативных электрических швейных машин. Величина нахлеста в этом случае составляет 5--7 см.

Полотна из НСМ, допускающие соединение сваркой. Нахлест при сварке равен 15 см.

Уложенную готовую прослойку из НСМ в, течение рабочей смены необходимо засыпать грунтом. Засыпку ведут слоями. Минимальная толщина слоя грунта поверх прослойки 20 см при условии разового пропуска транспортных средств. Засыпку прослоек ведут по методу «от себя». Проезд машин непосредственно по прослойке не разрешается. После распределения грунта поверх прослойки производят его уплотнение. Особенно тщательно необходимо производить уплотнение грунта, помещаемого в обойму из НСМ. В практике дорожного строительства сравнительно часто приходится иметь дело с грунтами, влажность которых слишком большая

38. Возведение земляного полотна в зимнее время

Зимой ведут разработку выемок и резервов в сухих песках, гравийно-галечных и скальных породах, возведение насыпей из сосредоточенных резервов, разработку сухих выемок глубиной более 3 м из глинистых грунтов, устройство насыпей из песчаных грунтов на болотах, выторфовывание, устройство дренажных прорезей; можно выполнять и другие земляные работы, но по индивидуальным проектам производства работ.

Основными особенностями зимних земляных работ являются отрицательная температура воздуха, снег и лед. К достоинствам зимнего сезона следует отнести существенно улучшающиеся условия проездам. Зимой значительно технологичнее вести работы по выторфовыванию и отсыпке насыпей на болотах, особенно без выторфовывания, удобно строить временные дороги и обеспечивать временный проезд к карьерам и любым объектам, действующим в зимний период.

Основными недостатками работы в зимних условиях являются: промерзание грунта, которое осложняет его разработку, включения мерзлых комьев в составе грунта; необходимость очистки оснований земляных сооружений от снега и льда; необходимость в зимней одежде для рабочих; необходимость создавать особые условия для нормальной работы людей и техники

Выполнение земляных работ зимний период позволяет: продлить строительный сезон; полнее и равномернее использовать дорожно-строительные машины в течение всего года; закрепить на стройке постоянные кадры квалифицированных рабочих; ускорить строительство и уменьшить накладные расходы.

В летнее время должны (подготовлены основания под насыпями, предназначенными к строительству в зимнее время: производится расчистка полосы от леса с корчевкой пней, уборка валунов, планировка и уплотнение естественного основания. В последующем перед началом отсыпки насыпи эти основания тщательно очищают от снега и льда на протяжении сменной захватки. Если насыпи но ним на сильнопучинистых грунтах в районах с глубиной промерзания 1,5 м, нижние слои (1,2-1,5 м) устраивают до наступления зимы.

39. Состав и назначение работ по планировке и укреплению земляного полотна

Откосы земляного полотна под влиянием ветра, воды, перепада температур, вследствие изменения физических свойств грунтов могут разрушаться. Конструкции укрепления откосов земляного полотна различны. Их выбирают с учетом размеров и уклона откосов, погодно-климатических и гидрогеологических условий района, свойств грунтов и других факторов.

Простейшим укреплением является создание на поверхности откосов растительного травяного покрова. В отдельных случаях откосы укрепляют посадкой деревьев и кустарника. Применяют укрепления из слоев грунта, обработанного вяжущим, из отдельных железобетонных элементов, сплошных цементо- или асфальтобетонных покрытий. Наиболее распространенным и экономичным типом укрепления является создание дернового покрова путем посева трав. Этот вид укрепления часто сочетается с устройством решетчатого укрепления из сборных железобетонных элементов. Такую конструкцию обычно применяют для укрепления откосов глубоких выемок и высоких насыпей. Создание сплошных защитных слоев из сборного или монолитного железобетона применяют обычно на пойменных участках, на подходах к мостам. В горных условиях укрепление откосов из скальных выветривающихся грунтов производят с помощью бетона по методу пневмонабрызга. Откосы насыпей и выемок при глинистых или песчаных грунтах в горных условиях часто укрепляют укладкой на них каменного материала слоями различной толщины или мощением штучным камнем. Укрепление откосов созданием дернового покрова может быть осуществлено двумя способами: механизированным или гидропосевом трав по слою растительного грунта, уложенного на откосах; гидропосевом трав без предварительного создания растительного слоя на откосах.

Для предотвращения разрушения откосов з/п под влиянием ветра и воды применяют укрепление откосов - засев трав или гравирование.

Укрепление откосов созданием дернового покрова может быть произведено двумя способами: механизированным или гидропосевом трав по слою растительного грунта, уложенного на откосах; гидропосевом трав без предварительного создания растительного слоя на откосах;

При первом способе на откос укладывают растительный грунт слоем 10-15см, а затем производят посев трав.

Во втором случае применяют смесь, состоящую из семян трав, минеральных удобрений, пленкообразующего компонента и воды.

40. Отделочные работы

К отделочным работам относятся:

планирование откосов насыпей и выемок;

выравнивание бровок;

зачистка дна канав и резервов;

Отделочные работы следует начинать сразу после возведения насыпи и разработки выемок. Для отделочных работ применяют автогрейдеры, бульдозеры; планирование откосов экскаваторами

Для предотвращения разрушения откосов з/п под влиянием ветра и воды применяют укрепление откосов - засев трав или гравирование.