Грунт може розроблятися трьома основними способами: різанням-землерійними (одноківшовим екскаватором зі змінним обладнанням «прямої» та «зворотної» лопатами та багатоківшовим роторним або ланцюговим екскаватором) та землерийно-транспортними (скрепером, бульдозером, грейдером) машинами; гідромеханічним- за допомогою гідромоніторів та землесосних снарядів за наявності потужних джерел водопостачання, при цьому розмив ґрунту та подача його до місця укладання відбуваються за рахунок кінетичної енергії струменя води; вибухомз використанням різних вибухових речовин. Крім перерахованих вище існують спеціальні способи руйнування грунту - ультразвуком, струмами високої частоти, термічними установками, комбінованими способами.

Розробка ґрунту різанням

Розробка ґрунту землерийними механізмами (одно- та багатоковшовими екскаваторами).Екскаватори бувають одноковшові циклічної дії на пневмоколісному або гусеничному ходу та багатоковшові безперервної дії. Одноковшові екскаватори комплектуються різним змінним обладнанням (рис. 1.7).

Вибоємназивається робоче місце екскаватора, включаючи місце його стояння та забору ґрунту. Проходка – це виїмка, утворена одним ходом екскаватора. Проходки бувають: лобовими(торцевими), при яких технологія ведеться на крутих схилах по осі виїмки і попереду себе і по обидва боки від осі, і бічними, При яких розробка ґрунту відбувається з одного боку по ходу руху Виїмки значної глибини розробляють ярусами-уступами, що влаштовуються у різних рівнях. Транспортні засоби розташовуються на одному рівні з екскаватором або вище за його рівень. Схеми лобових проходок екскаватора з «прямою» та «зворотною» лопатами наводяться на рис. 1.8: поздовжня симетрична, поздовжня з поперечним переміщенням, по зигзагу.

Рис. 1.7.Типи будівельних екскаваторів з різним змінним обладнанням: а – пряма лопата; б -зворотна лопата; в -грейфер; г-драглайн; д-копер для забивання паль; е, і -кран для виконання монтажних та вантажорозвантажувальних робіт; до -дизель-молот для розпушування мерзлого ґрунту; ж -пристосування для корчування пнів

Розробку щільних ґрунтів у площині вибою ведуть у шаховому порядку, тобто. з відступом від попередньої смуги різання на величину менше за ширину ковша. При повороті стріли у зворотному напрямку знімають смуги незрізаного ґрунту, що забезпечує швидке заповнення ковша ґрунтом, так як бічний опір різання при цьому зменшується. Піщані ґрунти розробляють послідовними смугами (стружками) із невеликим перекриттям попередніх смуг.

Багатоківшові екскаватори поділяються за типом основного робочого обладнання на ланцюгові, що застосовуються при розробці м'яких ґрунтів 1-3 категорії на глибині менше 4 м, та роторні, що використовуються для ґрунтів підвищеної міцності, у тому числі мерзлих, на глибині менше 2,5 м. Розробку ґрунту роторними та ланцюговими екскаваторами у зв'язкових ґрунтах (глинах, суглинках) виробляють на глибину до 3 м без додаткового кріплення.

Рис. 1.8.Розробка ґрунту одноковшовими екскаваторами при уривку котлованів: а - лобовою проходкою екскаватора, обладнаного прямою лопатою, з одностороннім навантаженням у транспортну машину; б - те саме, з двостороннім навантаженням; в -розширеною лобовою проходкою із зигзагоподібним переміщенням екскаватора; г - те саме з переміщенням екскаватора поперек котловану; д -бічною проходкою екскаватора, обладнаного прямою лопатою; е, ж, з -торцевою проходкою вздовж котловану екскаватором, обладнаним зворотною лопатою; і, до -те ж, при проходках упоперек котловану; л- бічною проходкою; м- Поперечно-човниковою проходкою

екскаватором-драглайном

!^ " IЧ " I Ч Ч N (111

^ У

іЕЕПЕШДЩцц!

Розробка ґрунту землерийно-транспортними машинами.Залежно від типу взаємозв'язку робочого обладнання з тягачом застосовують причіпні, напівпричіпні та самохідні скріпери. Скрепери використовують при плануванні площі та влаштуванні лінійно-протяжних земляних споруд (рис. 1.9).

Можливість та умови розробки ґрунту скрепером визначають консистенцією ґрунту (В): В= (IV-Н/р)/(IV, - Щ,),де IV-природна вологість ґрунту, %; Щ,-вологість ґрунту на межі розкочування, %; IV,- вологість ґрунту на межі плинності, %. При твердій консистенції ґрунту (0) і напівтвердої ( В= 0-0,25) грунт слід попередньо розпушувати. При тугопластичній консистенції (В- 0,25-0,5) та м'якопластичної консистенції (5= 0,5-0,75) ґрунт можна розробляти без розпушування. При тягучепластичній ( В- 0,75-1) і тягучої (?>1) консистенції скрепери застосовувати не можна.

Рис. 1.9. Послідовність технологічних операцій, що виконуються скрепером: а - завантаження ковша ґрунтом з штовхачем;

б - вивантаження ґрунту з ковша

Повний робочий цикл розробки ґрунту включає: різання та наповнення ковша, переміщення, вивантаження, укладання рівним шаром та ущільнення колесами скрепера. Заповнення ковша відбувається у процесі руху скрепера з опущеним ножем. Різання може виконуватися за такими профілями: рівною стружкою (рис. 1.10, в) (застосовується під час планувальних робіт); стружкою змінного перерізу від 20 до 36 мм гребінчастим профілем (рис. 1.10 б); клиновим профілем (рис. 1.10, а).

Рис. 1.10.Профілі різання грунту скрепером: а-клиноподібна стружка; б - гребінчаста стружка; в- тонка стружка постійної величини

Залежно від напряму забору ґрунту по відношенню до осі виробітку може бути обрана поперечна або поздовжня схема візка ґрунту. Поперечнасхема візка приймається при близькому взаємному розташуванні виїмки та насипу. За цієї схеми слід влаштовувати в'їзди на насип і з'їзди з нього. При поздовжнійсхемою візки навантажені скрепери рухаються по насипу, що відсипається, що має два торцеві з'їзди. Основну частину робочого циклу скрепера становить його рух до місця розвантаження і назад. Найбільш поширеними схемами руху скріпера є: по еліпсу,застосовується при плануванні майданчиків та відсипанні насипів із резервів при обмеженій кількості захваток (рис. 1.11 , а); по вісімці -при фронті робіт, що дозволяє протягом циклу двічі робити забір ґрунту в резерві та його розвантаженні в насип (рис. 1.11, б); по спіралі -при низьких насипах, якщо не потрібні великі обсяги робіт із влаштування з'їздів (рис. 1.11, г); по зигзагу -при колонній розробці ґрунту в резервах великої протяжності (рис. 1.11, в) поперечно-човникова -при концентрованому переміщенні ґрунтових мас та великому віддаленні один від одного (рис. 1.11,5); поздовжньо-човникова(Рис. 1.11, с); з одного кінця насипу і насипів, що чергуються.(Рис. 1.11 , ж, з).

Технологічні схеми розробки ґрунту бульдозером. Бульдозери застосовують для розробки неглибоких виїмок до 2 м або насипу висотою менше 1,5 м із переміщенням ґрунту у відвал на відстань до 200 м; для грубого планування майданчиків; зворотного засипання траншей, пазух котлованів; підгортання ґрунту в зоні роботи навантажувачів, а також як додатковий тягач при розробці ґрунту скреперами. Найбільша глибина різання становить 20-60 см. Робочим органом бульдозера є прямий навісний відвал, що жорстко закріплений і повертається у вертикальній (90-54°) та горизонтальній площинах (3-8°).

Профілі різання бульдозера аналогічні профілям різання скрепера. Найбільш раціональними є клиноподібна та гребінчаста схеми різання. При розробці ґрунту в широких виїмках та на майданчиках можуть бути використані декілька технологічних схем(рис. 1.12), що забезпечують найбільшу продуктивність: поперечна з ярусно-траншейною розробкою; траншейна за човниковою схемою (під час розробки котлованів); суцільним шаром; ступінчасто-ярусним; смугами; траншейно-смугова та ін. При траншейному способі розробки ґрунту між паралельними проходками бульдозера залишають недоторкані ґрунтові вали, що оздоблюють траншеї і перешкоджають втратам ґрунту.

Вали зрізають бульдозером в останню чергу. При переміщенні на відстань більше 40 м застосовують спосіб розробки з проміжним валом або спарену роботу бульдозерів, що рухаються поряд з однаковою швидкістю на відстані 0,5 м один від одного. При човниковій схемі (у дрібних і широких виїмках) в котловані зрізають і переміщують ґрунт уздовж осі котловану, починаючи з середини,

в обидва кінці. Спочатку розробляють котлован на першій захватці на глибину до 1 м, а потім другий на ту ж глибину і т.д. Між суміжними траншеями залишають перемички незайманого ґрунту та вали шириною 0,5-1,2 м, які зрізають після розробки кількох траншів. При влаштуванні лінійних споруд невеликої ширини ґрунт розробляють за схемою еліпсабо вісімка.

р езерВ ^

набір ґрунту розвантаження ґрунту

напрямок руху скрепера

Рис. 1.11. Схема розробки ґрунту скреперами: а - по еліпсу; б -з вісімки; в -по зигзагу; г – по спіралі; д- Поперечно-човникова; е-подовжньо-човникова; ж - при розташуванні резервів або виїмок з одного кінця насипу; з - під час розробки

виїмок, що чергуються з насипами

ють для влаштування корита земляного полотна; планування ґрунту, що відсипається в насип заввишки не більше 1,2 м; зрізання та планування укосів виїмок та насипів; профільування земляного корита піщаного шару; розрівнювання щебеневої основи; перемішування дорожньо-будівельних матеріалів із в'яжучими; пристрої відвідних кюветів та нагірних канав глибиною до 0,7 м. Основний орган грейдера - відвал з ножем для різання та переміщення ґрунту та допоміжний орган-кирківник, що використовується для видалення невеликих пнів, коріння, розпушування ґрунтів та дорожніх покриттів (рис. 1.13).

Проектна поверхня

////// У// /// /7/ 7/7

м. ..о, 6

Рис. 1.12.Способи та схеми розробки ґрунту бульдозерами: а - спарена робота; б- човникова схема; в - пошарова технологія;

г - пошарова відсипка; д, е- купами без пошарового ущільнення; ж – розробка ґрунту «з голови»; 1-7 - послідовність руху бульдозера; 8- ґрунт, що переміщається поодиноким бульдозером;

9- додатковий обсяг ґрунту, що переміщується двома бульдозерами; I-VII- послідовність розробки ґрунту при плануванні

Рис. 1.13.Положення відвалу автогрейдера: а – транспортне; б -установка відвалу під кутом (3; в, г -те саме під різними кутами

до горизонтальної площини

Розробку ґрунту автогрейдером виконують зняттям прямокутної та трикутної стружки, що залежить від прийнятої схеми роботи в резерві. При зведенні насипу найбільш раціональним є пошарове зрізання ґрунту прямокутної стружки, а при розробці ґрунту від зовнішньої брівки резерву до внутрішньої різання виконують зняттям стружки трикутної форми. Під час роботи автогрейдерів використовують різні способиукладання ґрунту - впритиск, напів-рижим, вразбежку, шаром із заданим ухилом і т.д. (Рис. 1.14). Укладання ґрунту впритисквиробляють валиками, притиснутими один до одного без проміжку (при насипу заввишки до 0,7 м).

При способі напівпритискґрунт відсипають у вали з частковим притисканням до раніше покладеного, перекриваючи його основу на/4 ширини (при насипу висотою до 0,5 м). вразбежкуґрунт відсипають валами, які стикаються лише основою (при насипу заввишки до 0,25 м). При веденні профільних робіт укладання ґрунту роблять шарамитовщиною 10-15 см, а відсипання ґрунту ведуть від брівки до осі дороги із заданим поперечним ухилом. Недобір ґрунту в 5-7 см до проектної позначки в котлованах та траншеях підчищають ручним способом. Іноді замість ручних способівзастосовують ущільнення ґрунту механічним вібротрамбуванням.

Засипання пазух траншей ґрунтом виробляють бульдозерами за човниковою або поперечно-човниковою схемою, а також вручну. Засипання пазух обов'язково супроводжується ущільненням ґрунту, яке виробляють пошарово. Товщина першого ущільнення шару становить 1 м, а наступних шарів - 0,4-0,6 м. При неможливості доступу робітника у вузьку пазуху (прокладений колектор) грунт розрівнюють мікробульдозером, а потім малогабаритним бульдозером, ущільнюють трамбовкою, що самопересувається. Грунт у пазухах колектора ущільнюють паралельними проходами малогабаритних вібротрамбів.

кой. Зворотне засипання виконують відразу після укладання труб, щоб уникнути обвалення стінок траншеї від опадів, пересушування або зволоження ґрунту у відвалах.

Рис. 1.14.Способи укладання грунту в тіло насипу грейдером (розміри м): а - впритиск; б-напівпритиск; в -вразбежку; г-шарами; д- схема роботи колони автогрейдерів при пошаровому розрівнюванні ґрунту в насипі; е-планування укосів насипу крутістю 1:3 автогрейдером; 1 - перший прохід із зарізування валика № 1; 2- проходи переміщення валика № 1 до місця укладання; 3 - другий прохід із зарізування валика № 2; 4 – проходи по переміщенню валика № 2 до місця укладання;

С – довжина робочої захватки; /1 – ширина резерву; / 2 – ширина насипу;

/ 3 – ширина земляного полотна

V. Підготовка основ під насипом

1. Зрізання рослинного ґрунту та нарізка уступів на косогорах

На горизонтальній місцевості, а також на косогорах крутістю до 1:10 насипу висотою понад 0,5 м на сухій і міцній підставі відсипають безпосередньо на природну поверхню, а в основі насипів висотою до 0,5 м видаляють рослинний покрив (дерни).

При крутизні косогора від 1:10 до 1:5 в основі насипів заввишки до 1,0 м і на нульових місцях також видаляють дерен, а в основі насипів заввишки більше 1 м дерен не зрізають, але перед відсипанням насипу з глинистих грунтів розпушують поверхню основи .

У межах косогорів крутістю від 1:5 до 1:3 незалежно від висоти насипу влаштовують уступи шириною від 2 до 4 м, але не менше 1 м і висотою до 2 м з поперечним ухилом у низову сторону 0,01-0,02.

Видалення рослинного покриву та нарізування уступів виконують бульдозерами або автогрейдерами.

На косогорі рослинний ґрунт доцільно зрізати під час робочого руху бульдозера або автогрейдера зверху вниз. При цьому ґрунт укладають з низового боку насипу в берму або вивозять.

Нарізку уступів можна проводити до зведення насипів зверху вниз (рис. 29, а), починаючи від нагірної межі укосу насипу або в процесі зведення насипу знизу вгору (рис. 29 б), починаючи від підгірної межі укосу насипу. У першому випадку ширина уступів повинна бути не менше 3 м (з розрахунку установки бульдозера), а в другому вона може бути зменшена до 1 м. нижній уступ в обох випадках необхідно робити шириною не менше 4 м з метою розміщення вивантажуваного з автомобілів-самоскидів ґрунту та ґрунтоущільнюючої машини при зведенні насипу.

Уступи нарізають за допомогою бульдозера чи автогрейдера. Найбільш ефективним є універсальний бульдозер з відвалом, що встановлюється під кутом для його поздовжньої осі.

При нарізанні уступів зверху вниз до зведення насипу ґрунт переміщають бульдозером у поздовжньому або поперечному напрямку. В останньому випадку його укладають у берму.

Нарізку уступів знизу вгору роблять у міру зведення насипу. Спочатку нарізають нижній уступ, на місці якого відсипають шари насипу. Після відсипання шару грунту рівня верху уступу нарізають наступний уступ і т. д. Грунт уступу розрівнюють по ширині відсипаного шару, якщо він придатний для укладання в насип, або видаляють за межі насипу.

Для надання уступів поперечного нахилу доцільно використовувати автогрейдер.

2. Влаштування траншей та дренажних прорізів на болотах

Ґрунти слабких підстав при висоті насипів до 2 м попередньо осушують або вирізають. На болотах передбачають часткове або повне видалення торфу з основи насипів із засипкою траншей, що утворюються, ґрунтами, придатними для зведення насипів.

Траншеї глибиною до 4 м, як правило, розробляють екскаваторами-драглайнами типу Е-652 з ковшем ЦНДІС ємністю 0,8 м3.

На болотах з недостатньою несучою здатністю роботи з підготовки основи доцільно виконувати у зимовий час. Влітку екскаватори переміщуються переносними щитами. Доцільно використати екскаватори та бульдозери з розширеними гусеницями.

Торф, вийнятий з траншеї екскаватором, переміщується потім бульдозером і розрівнюється шаром товщиною 0,5 м. при неможливості використання бульдозера через недостатню несучу здатність поверхні болота торф перекидають екскаватором або залишають нерозрівненим в зиму, розрівнюють його бульдозером.

Розробку траншеї екскаватором залежно від її ширини проводять торцевим (рис. 30 а) або бічним (рис. 30 б) вибоєм за одну або кілька проходок.

Продуктивність екскаватора в торцевому вибої вище, ніж у бічному.

Схему розробки траншеї з торцевим вибоєм застосовують у випадках, що не вимагають попереднього влаштування водовідвідних канав.

За схемою розробки з бічним вибою одночасно з розробкою траншеї можна влаштовувати водовідвідну канаву з боку ходу екскаватора.

В обох схемах екскаватором-драглайном типу Е-652 зі стрілою довжиною 13м влаштовують траншеї шириною до 12м та глибиною 2,5м.

Розробку траншей завширшки до 25м (рис.30, в) здійснюють бічним вибоєм двома проходками. Екскаватор, що пересувається збоку від траншеї, розробляє її на половину ширини, а потім на зворотному шляху розробляє другу половину. При кожному проході екскаватора можна влаштовувати водовідвідну канаву.

Траншеї шириною понад 25м (рис.30, г) влаштовують трьома проходками екскаватора. Одночасно з розробкою частин траншеї можна влаштовувати водовідвідні канави.

Траншеї глибиною до 1м на сухих болотах з щільними грунтами, що підстилають, при ширині основи насипу більше 12м ефективно розробляти бульдозерами. При цьому доцільно застосовувати бульдозери на гусеничному ходу, а також з відвалами совкового типу.

Виторфування грунту бульдозерами виконують поперечними проходками. Торф переміщують за межі розміщення водовідвідних канав і розрівнюють шаром завтовшки до 0,5м. Водовідвідні канави влаштовують за виторфовыванием.

На болотах для забезпечення вертикального дренування основи насипів, а також для прискорення консолідації (зміцнення) ґрунтів основи та підвищення їх стійкості іноді влаштовують подовжні дренажні прорізи.

Для влаштування дренажних прорізів використовують екскаватори-драглайни, екскаватори-зворотні лопати, а також траншейні багатоковшеві екскаватори.

Драглайни застосовують у літню пору при глибині болота до 4м. Траншейні багатоківшеві екскаватори використовують на болотах глибиною не більше 3м як у літній, так і в зимовий час, причому в літній час - на гусеничному ходу, а взимку - зі спеціальним змінним робочим обладнанням, призначеним для розробки мерзлих грунтів.

Екскаватори-зворотні лопати типу Е-652 можна застосовувати для влаштування дренажних прорізів у зимовий час на болотах глибиною до 4 м та при товщині промерзання не більше 0,3 м.

Вийнятий із прорізу торф переміщають бульдозером і розрівнюють шаром завтовшки до 0,5 м.

Слідом за уривком прорізи засипають дренуючим грунтом (одночасно зі зведенням насипу).

3. Підготовка підстав під насипи на марях, ділянках з підземними льодами, курумах та кам'яними розсипами.

Підготовка підстав під насипи на марях полягає у забезпеченні відведення поверхневої води, виключення можливості її скупчення у підошви укосу, засипки знижених місць, а також озер термокарстового походження, що знаходяться біля насипу.

Засипку виробляють місцевим глинистим ґрунтом у міру відсипання нижнього шару насипу. Глинистий грунт, доставлений автомобілями0=самоскидами по відсипаному шару насипу, вивантажують біля зниженого мета і потім насувають бульдозером.

Верх насипу оформляють у вигляді берми висотою над поверхнею марі 0,2-0,3 м із поперечним ухилом 0,02-0,04 у бік від насипу.

У межах марей виторфування, як правило, не передбачають.

У зоні вічної мерзлоти на ділянках насипів вистій до 1 м, а також на нульових місцях, в підставі яких залягають перезволожені глинисті ґрунти, передбачають вирізку цих ґрунтів на глибину не менше половини товщини Дієвого шару з наданням дну траншеї поздовжнього ухилу не менше.

Вирізку ґрунтів у талому стані виробляють бульдозерами. Мерзлі ґрунти попередньо розпушують навісними розпушувачами на бульдозерах потужністю 300 л. с. та більш або вибуховим способом. Розпушений ґрунт зрушують бульдозерами у вали, з яких занурюють його екскаватором в автомобілі-самоскиди та відвозять за межі насипу.

Роботи з розпушування вічномерзлих ґрунтів за високої позитивної температури повітря доцільно виконувати з деяким інтервалом (за часом) між розпушуваннями окремих шарів ґрунту. За час між збиранням розпушеного шару ґрунту та розпушуванням наступного шару міцність мерзлого ґрунту зменшується та його розпушування вимагає менших зусиль.

За наявності просадних підстав на ділянках підземних льодів як підготовчий період, так і в процесі зведення насипів слід вживати заходів до максимального збереження природних умов смуги відведення, щоб не допускати протаювання льоду та пов'язаних з ним просадок насипів. Для цього необхідно:

не порушувати рослинно-моховий покрив у підставі насипів та у смузі відведення;

валку дерев робити у мінімально необхідному кількості;

не допускати осушення заболоченої місцевості та влаштування поздовжніх та поперечних прорізів на підставі та біля підошви укосу насипу;

зводити насипи після промерзання діяльного шару та до настання позитивних температур відсипати його на висоту не менше 1,2 м;

систематично видаляти сніг з усієї площі основи, що сприяє збільшенню глибини промерзання ґрунту основи;

виділяти ділянки з підземними льодами в заборонену зону та у процесі будівництва та експлуатації не допускати у цій зоні рух транспорту поза дорогами, зведення різних споруд, сінокосіння тощо.

На ділянках залягання підземного льоду безпосередньо під діяльним шаром у деяких випадках передбачають повне або часткове видалення цього льоду із підстави насипів на певну ширину. При повному видаленні льоду траншею заповнюю дренуючим ґрунтом, а при частковому видаленні льоду – глинистим ґрунтом. В останньому випадку товщина насипного грунту разом з насипом над льодом, що залишився, повинна бути не менше 4 м. укосом траншеї надають ухил 1:0,2.

Процес видалення ґрунту діяльного шару зазначений вище. Лід розпушують вибуховим способом, а окремі прошарки та лінзи льоду – навісними розпушувачами на бульдозерах потужністю 300 л. с. и більше. Розпушений лід зрушують бульдозером у вали та занурюють екскаватором у автомобілі-самоскиди. У зимовий час розпушування ґрунту діяльного шару та льоду підриванням слід проводити одночасно.

Засипання траншеї здійснюють з доставкою ґрунту автомобілями-самоскидами. Влітку перший шар ґрунту необхідно відсипати без заїзду автомобілів-самоскидів на поверхню льоду або вічномерзлого ґрунту траншеї. Для цього вивантажений автомобілями-самоскидами ґрунт насувають уперед бульдозером. Автомобілі-самоскиди розгортаються під розвантаження на раніше спланованому грунті біля місця розвантаження. Відсипаний ґрунт пошарово ущільнюють ґрунтоущільнювальними машинами до встановленої норми щільності.

(Документ)

Федотов Г.А. (ред.) Проектування автомобільних шляхів. Довідник інженера-шляховика (Документ)

Канаєв А.В., Черкасов В.А. Мінавтодор. Еталон проекту виконання робіт на будівництво автомобільної дороги (Документ)

Некрасов В.К. (ред.) Будівництво автомобільних доріг (Том 1) (Документ)

Некрасов В.К. (ред.) Будівництво автомобільних доріг (Том 2) (Документ)

Бойков В.М., Федотов Г.А., Пуркін В.І. Автоматизоване проектування автомобільних доріг (на прикладі IndorCAD/Road) (Документ)

Васильєв А.П. Експлуатація автомобільних доріг: 2 т. - Том 2 (Документ)

n1.doc

Глава 6. Зведення земляного полотна на косогорах. Планування та зміцнення укосів

6.1. Основні типи конструкцій земляного полотна на косогорах та зсувних схилах

Прокладання траси дороги в сильнопересіченій гірській місцевості з урахуванням відмови від різкого перерізу рельєфу як основний тип земляного полотна включає насипи на схилах, а також земляне полотно в полиці. Розташування земляного полотна на схилах у багатьох випадках пов'язане з перетином зсувних ділянок і влаштовується відповідно до вимог БНіП 2.05.02-85.

Конструкції земляного полотна на косогорах доводять розрахунками з урахуванням стійкості косогора (схилу) як у природному стані, і після закінчення будівництва.

На стійких гірських схилах крутістю понад 1:3 земляне полотно, як правило, розташовують у полиці, врізаній у косогор. За певних умов, що залежать від інженерно-геологічних особливостей косогору (схилу) та комплексу інженерних рішень самої траси автомобільної дороги (підходи до штучних споруд, спеціальні конструкції тощо), насип розташовують на схилі під захистом утримуючих споруд.

На схилах крутістю 1:10-1:5 земляне полотно проектують у вигляді насипу без влаштування уступів у підставі. При крутості схилів від 1:5 до 1:3 земляне полотно рекомендується споруджувати в залежності від конкретних умов прокладання траси у вигляді насипу, напівнасипу-напіввиїмки або в полиці. В основі насипу та напівнасипу-напіввиїмки слід влаштовувати уступи шириною 3-4 м і висотою до 1 м.

Комплекс загальних вимог при цьому включає узгодження з ландшафтом та естетичні вимоги; збереження та захист навколишнього геологічного середовища; забезпечення стійкості укосів і особливо схилів, які, власне, визначають можливість та характер розміщення насипів на них.

На стабільних схилах насип не повинен знижувати їхню стійкість як у процесі будівництва, так і в період експлуатації. Ця вимога може бути забезпечена лише на основі інженерно-геологічної оцінки системи насип-схил. Конструкцію земляного полотна необхідно запроектувати таким чином, щоб запобігти руйнуванням низових укосів; можливості усунення насипу по поверхні схилу; руйнівної дії поверхневих та підземних вод з верхової сторони насипу на її загальний водний режим та режим самого схилу. З погляду естетичних вимог доцільно, передбачаючи узгоджений з конкретним ландшафтом архітектурний вигляд усієї дороги, розташовувати земляне полотно (за наявності розділової смуги) у різних рівнях (ступінчасте розташування проїжджих частин). Подібне раціональне та економічне рішення забезпечує не тільки естетично сприйманий вид дороги, але й дозволяє значною мірою підвищити стійкість земляного полотна проти сповзання схилами та косогірними ділянками; знизити схильність до розмиву укосів земляного полотна; зменшити загальний обсяг земляних робіт.

У гірській місцевості, де основним типом стає земляне полотно, розташоване в полиці, зростають вимоги до стійкості укосів, оскільки при їх руйнуванні можливі не тільки традиційні випадки зниження безпеки руху (наприклад, зменшення ширини проїжджої частини, обмеження швидкості), але аварійні і навіть катастрофічні ситуації. Тут мають бути вирішені такі завдання: розміщення земляного полотна на найбільш сприятливих по напластуванню та падінню корінних порід елементів рельєфу та з мінімальною потужністю делювіальних та елювіальних відкладень на них; забезпечення довговічності верхових та низових укосів; надійне зчленування насипної та природної частин всієї конструкції земляного полотна. У разі широкого земляного полотна на багатосмугових автомагістралях доцільно роздільне їхнє розміщення в межах одного або декількох елементів рельєфу. При цьому можливе значне усунення по висоті. Задоволення вимог, що висуваються до стійкості та надійності земляного полотна автомобільних дорігу гірській місцевості практично неможливо без розгляду принципів вибору раціональних типів протизсувних конструкцій (підпірних і одягаючих стін, композицій з армогрунту, буронабивних паль та інших типів). Естетичні вимоги полягають у відповідності гірських доріг з ландшафтом, в оформленні оголених скельних і ґрунтових укосів та елементів утримують протизсувних конструкцій, що забезпечують стійкість земляного полотна та геологічного середовища.

Найскладніший випадок – розташування земляного полотна, коли траса автомобільної дороги неминуче перетинає зсувні схили. У практиці зустрічаються три можливі варіанти перетину зсувів: біля підошви (мовної частини) зсуву; його середньої та верхньої частин. Конкуруючим варіантом по відношенню до конструкцій земляного полотна на зсувному схилі тут доцільно розглядати естакадні рішення, особливо в тих випадках, коли автомобільна дорога перетинає зсув невеликого протяжності перпендикулярно його осі за можливості заглиблення опор у стійкі корінні породи. Перетин зсувів естакадами є дуже зручним способом проходження активних зсувів, але не передбачає (практично виключає) захисні заходи щодо стабілізації самого схилу та розташованих на ньому або поблизу нього дорожніх об'єктів. З цієї причини часом естакадний варіант не знаходить широкого застосування.

Вказане не виключає використання естакадного варіанта перетину зсувів, стабілізація яких відомими методами недоцільна та неефективна (наприклад, великих зсувів-потоків).

Принципи та характер розташування земляного полотна на зсувних схилах насамперед залежать від типу зсуву, його механізму, динаміки та розрахункової сфери взаємодії за участю автомобільної дороги. Основна вимога полягає в тому, щоб земляне полотно на зсувному схилі в період будівництва та експлуатації не викликало активних рухів схилу, сприяло його стабільності та стійкості. Крім того, від раціонального розташування земляного полотна та його типу (насип, виїмка) на зсувному схилі багато в чому залежать склад і обсяг найбільш дорогих утримують протизсувних конструкцій, без яких практично неможливо забезпечити стійкість ні дороги, ні зсуву схилу. Загальних рекомендацій для різноманітних зсувних умов тут немає, проте доцільно керуватися такими основними вимогами.

Неприпустимо розміщувати високі насипи у верхній та середній частинах зсувного схилу, оскільки це пов'язано зі значним його навантаженням, зниженням стійкості та подальшою активізацією. Проектування та влаштування насипу в підошві зіграють позитивну роль у стабілізації зсуву - стійкість схилу різко зростає. При цьому необхідно враховувати характер поверхні зміщення у зоні її виходу у підошви (крутизну, глибину) та характеристики міцності у цій зоні, особливо значення кута внутрішнього тертя. Слід зазначити, що саме у тих випадках, коли неможливо уникнути розташування насипу у верхній та середній частинах зсувного схилу, доцільно передбачати естакади або віадуки (якщо можна забезпечити стійкість їх опор).

Виїмки небажані в будь-якій частині зсувного схилу, але найбільшу небезпеку вони становлять у його нижній та середній частинах, оскільки неминуче викличуть активізацію зсуву. Пристрій виїмок у верхній частині зсувного схилу меншою мірою відбивається на зниженні його стійкості, але вимагає підвищеної уваги до забезпечення стійкості укосів та низової частини схилу.

Принципи забезпечення стійкостівизначаються типом та характером розташування земляного полотна на місцевості, його плановою та висотною взаємодією з елементами рельєфу в районі прокладання траси та стійкістю цих елементів.

Розмаїття варіантів розташування земляного полотна на елементах рельєфу чи їхньому середовищі, і навіть ступеня їх стійкості вимагає певного підходи до призначення принципу забезпечення стійкості аналізованої системи загалом та її окремих елементів. Доцільно виділити такі основні принципи забезпечення стійкості:

Стійкість системи «земляне полотно – елемент рельєфу» не потребує забезпечення стійкості елементів рельєфу як у процесі будівництва, так і за подальшої експлуатації дороги;

Стійкість системи може бути забезпечена тільки у разі забезпечення стійкості елементів рельєфу, що взаємодіють з нею;

Для необхідної стабільності та експлуатаційної надійності системи необхідно забезпечити стійкість конструктивних елементівземляного полотна та взаємодіючих з ним елементів рельєфу.

У практиці проектування та будівництва автомобільних доріг у зсувних районах може бути використаний один із зазначених принципів або їх комплекс.

Вибір принципу забезпечення стійкості системи «земляне полотно-елемент рельєфу» повинен базуватися на аналізі результатів оцінки стійкості, коли виявлено основні причини та фактори, які вже викликали зсувні процеси або можуть сприяти їхньому прояву, визначено значення зсувного тиску.

Роль кожного з факторів, виявлених у процесі інженерно-геологічних вишукувань та оцінки стійкості, може бути встановлена ​​шляхом знаходження залежності K = f(a i). До- Коефіцієнт стійкості системи «земляне полотно – елемент рельєфу»; а i - досліджуваний фактор, наприклад, рівень підземних вод, вологість у зоні зсуву ґрунтів на передбачуваній поверхні зміщення, сейсмічний фактор, відстань розташування насипу від брівки зриву зсуву. На основі аналізу графічної залежності K = f(a i) і при необхідності інтерполяції її до значень а i коли загальний коефіцієнт стійкості системи стає рівним 1 визначають критичне значення досліджуваного фактора і таке його значення, коли До = Довимагати.

При цьому встановлюється окремо у кількісному вираженні роль силових, кліматичних та геологічних факторів у стійкості системи «земляне полотно – елемент рельєфу» та у виборі принципу її забезпечення.

При виборі принципу забезпечення стійкості необхідно насамперед врахувати конкретний тип конструкції земляного полотна і його розташування на елементах рельєфу. Виходячи з основних особливостей розташування земляного полотна на елементах рельєфу або в їхньому середовищі доцільно диференціювати розглянуті принципи забезпечення стійкості. При будівництві автомобільних доріг трапляються такі випадки розташування земляного полотна на місцевості: високий насип на горизонтальній основі; насип на стійкому схилі; глибока виїмка в масиві ґрунту з горизонтальною денною поверхнею; глибока виїмка, що врізається у схилі; полиця у стійкому або зсувному схилі; насипу на зсувному схилі з різним розташуванням їх на поверхні схилу (по довжині його утворює). У кожному разі необхідний комплексний підхід до проектування протизсувних конструкцій для забезпечення стійкості земляного полотна на основі системного аналізу та результатів загальної оцінки.

Вибір протизсувних конструкцій доцільно здійснювати у межах основних груп заходів із забезпечення стійкості аналізованих систем. Можна виділити три групи таких заходів: - попереджувальні; спрямовані на зменшення зсувних сил; пов'язані зі збільшенням утримуючих сил.

Запобіжні заходи,дороги, що призначаються в процесі проектування, повинні базуватися на рекомендаціях, отриманих в результаті інженерно-геологічного аналізу і відображати можливість забезпечення стійкості укосів і схилів досить простими рішеннями і конструкціями, що гарантують у той же час стійкість всієї системи протягом тривалого періоду. До таких рішень відносяться також пропозиції про доцільність перетину трасою зсувних ділянок або відмову від будівництва на них або можливість їх проходження за допомогою естакад та віадуків. Захисні та попереджувальні заходи в ряді випадків можуть виявитися технічно та економічно більш прийнятними, ніж конструктивні рішення, проте за умови, якщо вони повністю задовольняють необхідний принцип забезпечення стійкості системи в цілому. Використання запобіжних заходів багато в чому визначається мистецтвом та досвідом проектувальника та інженера-геолога, які повинні бути добре обізнані про конкретні умови району будівництва, знати природу та причини розвитку зсувів у ньому або можливі форми порушення стійкості укосів, а також мати дані про ефективність запропонованих рішень на експлуатованих дорогах за аналогічних умов.

Зменшення зсувних силв більшості випадків як у вітчизняній, так і зарубіжній практиці засновано на зниженні крутості схилів та укосів земляного полотна; застосування дренажу; зменшенні ваги ґрунту як матеріалу для спорудження насипів; раціональному розташуванні насипу на схиловому ділянці, зокрема і зсувному. Такі рішення базуються на переважно гравітаційному характері зсувних сил, оскільки вони залежать від ваги ґрунту та ув'язненої у ньому води. Зазначені рішення конкретизуються як індивідуальних проектів кожного окремого випадку залежно від типу земляного полотна, ступеня стійкості схилу (як елемента рельєфу), загальної зсувної обстановки. Не зупиняючись докладно на характері рішень, пов'язаних зі зміною крутизни схилів і укосів (укладання, розвантаження зсувного тіла, влаштування берм тощо) та влаштуванням дренажу, вкажемо на використання в зарубіжній практиці будівництва доріг методів, заснованих на зменшенні ваги ґрунту (для зниження зсувних сил шляхом застосування легких матеріалів.

Встановлено, наприклад, доцільність пристрою насипів на зсувних схилах і нестійких основах з котельних шлаків, різних зол, капсульованих тирси, вивітріли сланців, черепашника. Останнім часом для зниження ваги насипів і зменшення напруги в їх основах використовують полістиролові плити, що запобігає розвитку зсувних рухів у схилах і забезпечує стійкість основи.

Збільшення утримуючих силвикористовується як основна група заходів, особливо в тих випадках, коли система «земляне полотно - елемент рельєфу» представлена ​​у вигляді системи «насип - зсувний схил». У вітчизняних та зарубіжних джерелах вказується, що розвиток зсувів, що призводять до порушень стійкості схилів та укосів, може бути обумовлено: збільшенням активних зсувних сил; зменшенням сил опору (у тому числі міцнісних та реологічних характеристик ґрунту); одночасним впливом зазначених факторів. У зв'язку з цим у рамках третьої групи заходів існують два варіанти, які можуть бути використані для принципового вирішення завдань, що виникають у процесі проектування та будівництва: використання зовнішніх утримуючих сил для компенсації та збалансування зсувних напруг у схилах та укосах, а також для активної їм протидії; збільшення міцності ґрунтів.

Вибір одного з них або розумне та доцільне комбінування конструктивних рішень здійснюються на основі розгляду, аналізу та техніко-економічного порівняння варіантів. Такі варіанти включають незалежно від конкретних способів збільшення утримуючих сил два основних напрямки: додаток утримують зовнішніх сил у пасивних зонах схилу або укосу та підвищення міцності ґрунту в активних зонах, у тому числі й у зоні фактичного активного змішування зсувних ґрунтів. У першому випадку використовують протизсувні конструкції утримуючого типу, а в другому – дренаж, хімічне закріплення, електроосмос, термічну обробку та інші рішення.

Як приклад комбінування конструктивних рішень із зазначених способів можна навести варіанти протизсувних утримуючих споруд у поєднанні з дренажем, термічною обробкою, поверхневим зміцненням.

6.2. Особливості зведення земляного полотна на косогорах та зсувних схилах

Загальні положення.Будівництво земляного полотна автомобільних доріг у гірській місцевості ускладнюється, як правило, тим, що в місцях прокладання траси існують круті схили з інтенсивним проявом екзогенних процесів (зсуви, обвали, вивали, осипи) на певній ділянці малої протяжності. виконання робіт (ППР) враховувати інженерно-геологічні особливості ділянки або групи ділянок, що різняться за зазначеними ознаками. Рекомендується призначати технологію виконання робіт зі спорудження земляного полотна, враховуючи особливості конструкції насипу або виїмки, регіону будівництва в цілому, будову схилу (косогора) та властивості порід, що складаються.

У ППР необхідно передбачити комплекс технологічних заходів, що забезпечують стійкість природних схилів та укосів виїмок у процесі будівництва та подальшої експлуатації дороги.

При розробці ППР, виборі технології, машин і методу буропідривних робіт враховують наявність тріщин у масиві, що розробляється, і характер шаруватості осадових порід.

Наявність тріщину скельних вивержених породах знижує стійкість схилів та укосів виїмок. Падіння тріщин під кутом більше 35° у бік дороги сприяє виникненню зсувів, обвалів, вивалів у процесі виконання робіт. Безпечним є падіння тріщин у бік масиву.

Шаруватістьпризводить до ослаблення масиву в схилах і укосах, особливо при їх підрізанні або підробітку.

Зі збільшенням кута зустрічі простягання шаруватості з поздовжньою віссю дороги стійкість укосів та схилів різко зростає. Найбільш стійке положення кута зустрічі напластування до осі дороги буде 90°. При збігу азимуту простягання шаруватості з напрямком осі дороги схили, що підрізаються або підробляють, і укоси виїмок руйнуються тільки по площинах напластування.

При будівництві доріг у гірських умовах основні труднощі пов'язані з розробкою скельних порід, скороченням фронту робіт, обмеженою транспортною доступністю робочої зони, переміщенням, розрівнюванням, ущільненням великоуламкових ґрунтів, обробними роботами.

При недоступності робочої зони для безпосередньої роботи машин перший етап будівництва повинен включати прокладання піонерної дороги проектованою трасою. Якщо прокладання піонерної дороги запроектованою трасою неможливе, її влаштовують у максимальному наближенні до неї з підходами до зони робіт окремих споруд. І тут по самій трасі прокладається пішохідна стежка.

Розпушування та розробка скельних порід, що відносяться за складом розробки до V групи і вище, виконується вибуховим способом. Вибуховий метод рекомендується використовувати для утворення глибоких виїмок масовими вибухами на викид або цілеспрямованими вибухами для спорудження насипів у важкодоступних місцях гірського рельєфу.

На всіх етапах виконання робіт повинні постійно вживатися заходи на укосах та схилах для попередження геодинамічних явищ (зсуви, осипи, лавини тощо), які можуть становити небезпеку для працюючих людей, техніки, споруд. З цією метою до початку робіт, а також у процесі розробки гірських схилів має бути організовано постійне спостереження за стійкістю як окремих скельних уламків, так і всього схилу з верхової сторони. У разі виявлення ознак нестійкості повинні бути негайно вжиті заходи безпеки, наприклад, підривання та видалення нависаючих кам'яних брил. За наявності зсувів, інтенсивних обвалів, великих вивалів буропідривні роботи виконуються тільки для розпушування дрібношпуровими зарядами.

Роботи зі спорудження земляного полотна на косогорах, стійких та зсувних схилах включають: підготовчий комплекс, пов'язаний з розбивними роботами, зняттям рослинного ґрунту; будову будовного водовідведення, стоянок для розміщення техніки, спеціальних протизсувних споруд; основні роботи зі спорудження земляного полотна, що розташовується на різних елементах схилового рельєфу або в його середовищі та комплекс протизсувних заходів.

Слід мати на увазі, що вибір технології пов'язаний також із необхідністю розробки делювіальних, скельних або напівскельних порід, а також їх використання у вигляді великоуламкових ґрунтів для відсипання насипів. Останнє залежить від проходження траси за умов сильнопересіченої місцевості.

Спорудження насипів та виїмок.Спорудження земляного полотна в гірській місцевості включає влаштування наступних конструкцій залежно від умов прокладання траси в конкретному регіоні та районі гірської місцевості, їх гіпсометричних, геоморфологічних та інженерно-геологічних особливостей: земляне полотно в полиці, напівнасип-напіввиїмка, виїмка в скельному масиві, насип скельних або великоуламкових ґрунтів.

Вибір технології розробки виїмок та спорудження насипів визначається конструктивними особливостямиземляного полотна, категорією скельних порід за складністю їх розробки, джерелами отримання скельного або великоуламкового ґрунту для земляного полотна насипів.

Спорудження земляного полотна в полицяхна притискних ділянках з крутістю схилу більше 1:3 у скельних породах виконують шляхом підривання з подальшою екскавацією підірваної маси, її транспортуванням на ділянки насипу. За наявності на схилах делювіальних відкладень земляне полотно в полиці розробляють шляхом первісної підрізки схилу потужними бульдозерами класу 250-300 тс з подальшим доопрацюванням екскаваторами і транспортуванням великоуламкових грунтів автосамоскидами.

Спорудження насипів та виїмок на косогорахкрутизною 1:3 і більше виконується методом послідовного нарізування полиць для виїмок або напіввиїмок або уступів на підставі насипу. Нарізання уступів (полиць) виконується, як правило, починаючи з верхнього ярусу. При забезпеченій стійкості укосу та необхідності створення проїзду для ведення бурових робіт перша полиця виробляється на рівні нижньої брівки виїмки (полиці).

Розробку виїмок у скельних породахведуть відразу з невеликим перебором, щоб уникнути подальшої важкої та дорогої роботи зі зняття недообраного тонкого шару скельних ґрунтів. Вирівнюють земляне полотно до проектних позначок дрібним рваним каменем та щебенем.

Розробку виїмок у делювіальних ґрунтах, розм'якшуваних і сильно вивітрілих розбірних, тріщинуватих породах рекомендується виконувати за схемою «ковзної полиці», коли після здійснення піонерної траншеї-забою, необхідної для розміщення та безпечної роботиекскаватора, до нього зверху вниз ґрунт розробляється та переміщається потужними бульдозерами класу 250-300 тс. За допомогою екскаватора відбувається подальша доробка ґрунту та його навантаження у транспортні засоби з переміщенням на ділянки споруди насипів.

Для утворення рівних поверхонь укосів при влаштуванні виїмок і напіввиїмок у сприятливих інженерно-геологічних умовах (слабка тріщиностійкість порід, роздільність на прямокутні окремо з вертикальним напрямом площин розділу, здатність порід до крихкої сколи тощо) застосовують контурне підривання.

Вибір методу та параметрів розпушування скального та великоуламкового ґрунту слід здійснювати відповідно до групи ґрунту за труднощами розробки, з областю та умовами його застосування. При перевищенні розрахункової кількості негабаритів у розпушеному ґрунті та їх максимального розміру необхідно вносити відповідні зміни до схеми та параметрів розпушування.

До виконання буропідривних робіт проводять зняття та видалення рослинного покриву, родючого шару ґрунту та розкривних порід. При потужності розкривних порід трохи більше 1/3 глибини вироблення розпушування скального грунту допускається проводити їх видалення.

Буропідривні роботиі навантаження розпушеної скельної породи екскаваторами можна проводити паралельно. У цьому перші роботи мають виконуватися з випередженням. Якщо для розпушування у виїмках або уступах глибиною до 5 м застосовують метод шпурових зарядів, буровибухові роботи слід виконувати з випередженням, що забезпечує не менш ніж змінний запас підірваної породи. При цьому має бути витримана мінімальна відстань випередження відповідно до Єдиних правил безпеки під час вибухових робіт (М.: Надра, 1985).

Перед початком роботи екскаватора негабарити, розташовані у верхньому шарі підірваного ґрунту, подрібнюються додатковими вибухами. У процесі розробки виїмки негабарити відвалюють убік і потім дроблять вибухами, переміщуючи підірвану породу бульдозером до екскаваторного забою.

При розробці напіввиїмокна скельних косогорах спочатку влаштовують полицю для робочого проїзду шириною 3,5 м, що забезпечує можливість проходу основних машин (бурових верстатів, екскаваторів, бульдозерів, автомобілів-самоскидів та ін.). Потім полицю заширюють, доводячи земляне полотно до проектного контуру.

При розробці виїмокрозпушування скельних порід до необхідних розмірів частинок повинно забезпечуватись належною технологією буропідривних робіт та виходити з необхідних умов ущільнення, передбачених БНіП 2.05.02-85. Подрібнення великих негабаритних уламків здійснюється накладними зарядами. Цей метод застосовують при обмеженій продуктивності компресорів або за відсутності бурильних молотків та незначній кількості негабариту. Виїмки, що залишилися на укосах і основному майданчику, виступи скального грунту також дробляться.

При вибухових методах розробки та розпушування недобори на підставі виїмок не допускаються. Недобори по поверхні укосів не повинні перевищувати 0,2 м за умови забезпечення їхньої стійкості. Величина переборів після остаточного зачистки дна та укосів виїмок не повинна бути більшою за значення, зазначені в табл. 6.1.

При доопрацюванні виїмок у скельних ґрунтах після вибухів на викид слід дотримуватися наступного порядку робіт:

Дроблення розташованих на поверхні негабаритів, що утворилися під час вибуху траншеї;

Розрівнювання навалів розпушеного ґрунту бульдозером;

Видалення екскаватором підірваного ґрунту з укосів (оборка укосів);

Зняття незалежних каменів та козирків екскаватором та дрібними вибухами;

Доопрацювання виїмки до проектного контуру вибухами; вирівнювання основного майданчика.

Таблиця 6.1

Примітка. При бурових роботах під водою та на морських акваторіях та рейдах розміри переборів встановлюються проектом організації будівництва.

При ярусній розробці виїмок кожен ярус повинен бути доопрацьований до проектного контуру та очищений до початку робіт на наступному ярусі.

При спорудженні насипів з великоуламкових ґрунтів,максимальний розмір частинок глибинної фракції, що є продуктом розпушування або вивітрювання скельних порід, повинен призначатися залежно від товщини ущільнюваного шару, типу та технічних параметрів ущільнюючих засобів та фізико-механічних характеристик ґрунту, але не повинен перевищувати 2/3 товщини ущільнюваного шару.

Негабаритні уламки, розміри яких не задовольняють зазначеним вимогам, допускається укладати в бічних (укосних) частинах та в нижньому шарі насипу в один ряд таким чином, щоб вони не потрапляли до робочого шару насипу.

При укладанні в основу насипу негабаритних уламків для виключення нерівномірних осад внаслідок прокидання дрібнозернистого заповнювача з вищележачих шарів у нижчележачі слід влаштовувати прошарки, що переривають, з щебенистих (галечникових), піщаних або глинистих грунтів.

Відсипання насипу з великоуламкових ґрунтів виробляють бульдозером способом «від себе» таким чином, щоб найбільші уламки розташовувалися в нижніх частинах насипу. Найбільш раціонально застосування бульдозера з універсальним відвалом, який дозволяє в процесі розподілу проводити відбраковування негабаритів з подальшим укладанням їх у бічну частину насипу.

Розрізняють дві схеми розподілу великоуламкового ґрунту: поздовжню та діагональну. Залежно від способу відсипання ґрунту поздовжня та діагональна схеми розподілу можуть бути односторонньою або двосторонньою.

При осьовому відсипанні застосовується двостороння схема розподілу, при бічній відсипці - одностороння.

Раціонально для відбраковування негабаритів застосовувати спеціально обладнані відвали зі змішаним пристроєм сортування за типом розпушувача.

Перед ущільненням бічні частини насипу, включаючи укоси, виконані з негабариту, вирівнюють ґрунтом дрібніших фракцій. При влаштуванні земляного полотна на косогорах з крутістю понад 1:3 вирівнювання доцільно влаштовувати з ґрунтів із піщаним заповнювачем за способом розклинцювання.

Розробку великоуламкових ґрунтів після вибухових робіт доцільно проводити екскаватором із місткістю ковша 0,65-1 м 3 із завантаженням у транспортні засоби. При необхідності підгортання ґрунту відвалу негабаритів на горизонтальних поверхнях та схилах крутістю до 1:3 застосовують бульдозери.

При шаруватому заляганні розм'якшуваних порід, що легко вивітрюються, перемежуються з шарами глинистих грунтів, розробку ведуть на всю товщину вибою з урахуванням того, щоб у розроблюваних грунтах містилося 30-40 % (по масі) глинистого дрібнозему. Інакше розробку проводять окремими шарами.

Укладання та ущільнення великоуламкових ґрунтів.Крупноуламкові ґрунти каркасної та недосконало-каркасної структури із міцних водостійких порід слід ущільнювати, як правило, вібраційним способом. Крупноуламкові грунти, що містять більше 30% глинистого заповнювача, ущільнюють при вологості, що не перевищує допустимих значень для важких супісків і легких суглинків, а при вмісті глинистого заповнювача менше 30% - при вологості, що не перевищує допустимих значень для легень і

Ущільнення великоуламкових грунтів, міцність яких не перевищує 5,0 МПа (50 кг/см 2 ), слід здійснювати у два етапи: на першому - решітчастими котками; на другому - котками на пневматичних шинах масою не менше 25-30 т. При використанні розм'якшуваних великоуламкових грунтів роботи повинні проводитися в суху погоду з мінімальними розривами в часі між окремими технологічними операціями.

Способи і технічні засоби ущільнення неводостійких великообломочних грунтів, що легко вивітрюються, призначають з умови забезпечення руйнування агрегатів до заповнення пір мілкоземом. Для підвищення ефективності руйнування агрегатів виробляють їх періодичне зволоження.

Хороші результати дає технологічна схема ущільнення у два етапи: на першому (безпосередньо після розрівнювання та зволоження) – решітчастими котками, які здійснюють додаткове дроблення ґрунту, на другому – важкими катками на пневматичних шинах. Необхідна ступінь ущільнення ґрунтів досягається після 10-12 проходів по одному сліду ковзанок на пневматичних шинах масою 25-30 т. Для великоуламкових ґрунтів малої міцності ефективне ущільнення трамбуванням.

У разі неможливості забезпечення руйнування агрегатів неводостійких порід слід передбачати їх захист у насипі від впливу погодно-кліматичних факторів. При влаштуванні захисних шарів із глинистих або суглинистих ґрунтів останні досипаються на задану товщину пошарово врівень із шаром уламкового ґрунту та ущільнюються разом із ним.

При влаштуванні захисного шару товщиною 15-20 см з ґрунтів, укріплених органічними в'яжучими, ґрунт попередньо змішується з в'яжучими матеріалами в стаціонарних або пересувних установках і вивозиться автомобілями-самоскидами до місця укладання. Для розподілу суміші на поверхні укосів рекомендуються бульдозери або екскаватори-планувальники. Як ущільнюючі засоби можуть бути застосовані майданчикові вібратори або віброрейки, що переміщуються по укосу зверху-вниз або знизу-вгору.

Контроль якості робітпри спорудженні земляного полотна на косогорах, стійких та зсувних схилах, крім загальних вимог, передбачених БНіП 3.06.03-85, включає: контроль за відновленням, закріпленням та розбивкою земляного полотна на зазначених елементах рельєфу; контроль якості нарізки уступів (з дотриманням проектних геометричних параметрів), за дотриманням технології розробки косогорів та схилів при влаштуванні земляного полотна в полиці та послідовністю комплексу протизсувних заходів (водовідведення, дренажних та утримувальних конструкцій).

Організація робіт з будівництва автомобільних дорігза наявності зсувів включає два самостійні питання: спорудження земляного полотна та будівництво комплексу протизсувних конструкцій, встановлених проектом. Послідовність цих робіт визначається конкретними умовами території, розташуванням земляного полотна, складом та типами протизсувних конструкцій і має бути обумовлена ​​у проектній та розрахунковій документації. У практиці зустрічається кілька варіантів організації послідовності виконання земляних робіт та влаштування протизсувних конструкцій: будівництво комплексу протизсувних конструкцій до спорудження земляного полотна; виконання протизсувних конструкцій у процесі його спорудження; будівництво протизсувних конструкцій після зведення насипів або розробки виїмок.

Як правило, перша схема найбільш доцільна при будівництві дороги на зсувних схилах, коли спорудження земляного полотна можливе лише під безпосереднім захистом підтримуючих споруд або після проведення заходів щодо регулювання поверхневого та підземного стоку. Друга схема застосовується при розташуванні земляного полотна у глибоких виїмках та високих насипах. Наприклад, у міру розробки кожного ярусу виїмки здійснюють зміцнення укосів та спорудження дренажних конструкцій. Третя схема використовується в багатьох випадках при будівництві доріг у гірських умовах, коли, зокрема, після влаштування земляного полотна в полиці споруджують верхові підпірні стінки або анкерні конструкції.

Безумовно, різноманіття складних умов будівництва автомобільних доріг у зсувних чи потенційно зсувних районах потребує творчого застосування зазначених схем із подальшою розробкою до конкретних технологічних та організаційних рішень у проектах виконання робіт. У цьому розділі розглядаються лише загальні питання організації будівництва в зсувних районах і не висвітлюється специфіка будівництва конкретних видів зсувних конструкцій, яка відображена в інших розділах.

Крім особливостей, пов'язаних з послідовністю виконання земляних робіт та будівництва протизсувних конструкцій, необхідно відзначити, що технологія виконання земляних робіт багато в чому залежить від принципів проектування (стосовно рельєфу) автомобільних доріг. Розрізняють наступні видиіндивідуальних технологічних схем організації виробництва земляних робіт: розробку глибоких виїмок та спорудження високих насипів; спорудження насипів на схилах із перетином зсувних ділянок; влаштування земляного полотна в полицях. Одним із найскладніших випадків виконання робіт є їх проведення на аварійних об'єктах, коли зсувами зруйновані ділянки експлуатованих доріг.

Встановлений неодноразовими обстеженнями факт порушення стійкості природних схилів та укосів земляного полотна у процесі будівництва автомобільних доріг у різних регіонах нашої країни переконливо показує, що вплив технологічних факторів може мати суттєве, а в деяких випадках переважне значення.

До технологічних факторів у цьому випадку відносяться: спосіб і час розробки виїмок або спорудження насипів, спосіб та час будівництва протизсувних конструкцій. Зазначені фактори можна об'єднати в загальну технологічну систему будівництва індивідуальних конструкцій земляного полотна, яка буде при її реалізації ті чи інші впливи на стійкість укосів земляного полотна і схилів, що прилягають до нього, особливо зсувних.

Аналіз будівництва автомобільних доріг у зсувних районах показав, що вплив технологічної системи на стійкість схилів та укосів проявляється у наступному.

Невдало обраний напрямок ведення робіт при розробці глибоких виїмок може призвести до розвитку у схилах зсувів. Ступінь інтенсивності виробництва земляних робіт впливає параметри стійкості укосів у процесі будівництва. Так при короткому фронті ведення робіт і високої швидкості розробки виїмки у схилах (при робочій глибині розробки) не встигають виникати деформації, що призводять до зсувів, що дозволяє надавати укосів робочих ярусів крутіші кути. Спорудження ж високих насипів і насипів на схилах (у тому числі і на зсувних) навпаки вимагає більш повільного режиму відсипання ґрунту, обумовленого необхідністю ретельного ущільнення ґрунту, а також поступовою передачею навантаження від ваги насипу на схилову основу, що забезпечує його стійкість та подальшу стабільність.

Істотний вплив в розвитку зсувів у схилах і схилах надають лад і терміни виконання їх проектної зміни. Найбільш поширена помилка в цьому плані пов'язана з улаштуванням берм, ярусів, дренажних конструкцій та укріплювальних робіт на укосах не в процесі розробки виїмок та спорудження насипів, а після їх завершення. Особливого значення має технологічна послідовність спорудження насипів на схилах. У проектах виконання робіт має бути закладено такий принцип ведення робіт, який би гарантував стійкість похилої основи при спорудженні земляного полотна. Зокрема, наприклад, у багатьох випадках стійкість насипів на схилах була порушена через неправильний спосіб виконання робіт: замість послідовної споруди насипу з низової сторони схилу роботи виконувались з верхової сторони, що призводило до розвитку неущільнених зон у відкосних частинах, перенапрузі схилової основи, розвитку зсувів як і схилах, і у схилах насипів.

Дуже важливого значення набувають технологічні фактори при веденні земляних робіт на зсувних схилах або в їхньому середовищі. Правильне розміщення землерийно-транспортної техніки, визначення необхідного темпу, витримування необхідної глибини розробки або крутості укосу забезпечують як можливість виконання проектних рішень, а й їх подальшу надійність під час експлуатації ділянки дороги, і навіть ступінь збереження у стабільному стані зсувного схилу.

6.3. Планування земляного полотна насипів та виїмок, конусів та укосів

Планування площ.Склад та види робіт із планування ґрунтових поверхонь за заданими відмітками встановлюється проектом залежно від призначення запланованих площ у загальних геометричних параметрах автомобільних доріг та аеродромів, їхньої інфраструктури.

При плануванні ґрунтових площ для конструктивних елементів, що безпосередньо працюють під навантаженнями (ґрунтові покриття аеродромів, ґрунтові елементи дорожнього комплексу, ґрунтові частини льотного поля), до складу планувальних робіт включають такі технологічні операції: вирівнювання бульдозером з допустимим відхиленням від проектних позначок ±10 см (попередній етап планування), ущільнення котками з одночасним вирівнюванням автогрейдером (остаточне планування). При необхідності влаштування дерново-трав'яних покриттів по спланованій поверхні нанесення та обробка ґрунтового шару провадиться з урахуванням агротехнічних вимог до запланованого посадкового матеріалу.

При плануванні ґрунтових поверхонь для цілей благоустрою, поліпшення стоку (рекультивовані вироблення, території між спорудами, резервні площі) до складу робіт включаються: вирівнювання бульдозером або грейдером з нанесенням при необхідності ґрунтового шару заданої товщини, передбаченої проектом.

Планувальні роботи при спорудженні земляного полотна включають: планування основи перед початком відсипки; планування шарів, що відсипаються до ущільнення і після ущільнення з наданням поперечних ухилів; планування обочин, конусів та укосів.

На попередньому етапі плануваннявикористовуються бульдозери класу тяги 100-150 кН. Робочі позначки попереднього планування повинні призначатися з урахуванням запасу обсягів ґрунту на осадку за ущільнення, величина якого призначається за результатами пробного ущільнення. На ділянках, де ґрунти за складністю розробки не відповідають бульдозерним роботам, попередньо здійснюють розпушування ґрунту за допомогою розпушувачів.

Остаточне плануванняпроводиться після завершення всіх земляних робіт та устрою комунікацій. Планування виконується грейдерами або довгобазовими планувальниками в єдиному потоці з ущільненням котками. Допустимі відхилення від проектних позначок встановлюються відповідно до вимог БНіП 3.06.03-85залежно від призначення планованих поверхонь та майданчиків.

Планування укосів.Основним дієвим заходом, спрямованим забезпечення місцевої стійкості схилів і укосів, є зміцнення їх поверхні. Вибрані конструкції повинні запобігти або не допустити (а в деяких випадках забезпечувати послідовно спільний ефект) розвиток деформацій локального ковзання, спливів, ерозії.

Тип конструкції зміцнення необхідно вибирати насамперед залежно від загальних завдань, що вирішуються для реалізації наміченого принципу забезпечення сталості геотехнічної системи «земляне полотно – елемент рельєфу». Вибір конструкції обумовлений робочою відміткою земляного полотна, крутістю схилу або укосу, показниками фізико-механічних властивостей грунтів, найбільш небезпечними погодно-кліматичними впливами, а також гідрологічним режимом підтоплення у разі схилів і укосів, що підтоплюються.

Всі конструкції зміцнення укосів та схилів залежно від їх функції захисту грунту від зовнішніх силових та погодно-кліматичних впливів можуть бути розділені на три групи:

біологічні типи, призначені для захисту відкосів та схилів від ерозії, спливів, опливин у районах зі сприятливими ґрунтовими та кліматичними умовами;

несучі конструкції, призначені для компенсації зсувних зусиль, що виникають у ґрунті поверхневих шарів укосів та схилів, а також силових впливів паводкових та поверхневих вод;

захисні та ізолюючі конструкції, які повинні ізолювати поверхневі шари ґрунту схилу або укосу від температурних впливів, вбирання атмосферних опадів, відводити ґрунтові води.

Для захисту схилів і укосів непідтоплюваних насипів, сухих (нескальних) виїмок у сприятливих кліматичних і ґрунтових умовах, а також насипів, що підтоплюються, при швидкості перебігу менше 0,6 м/сек і за відсутності хвиль в якості основного типу зміцнення рекомендуються конструкції першої групи. Дерновий покрив слід використовувати для зміцнення укосів тільки за його наявності у безпосередній близькості від будівельного об'єкта та у разі економічної доцільності.

Для зміцнення схилів і укосів непідтоплюваних насипів, складених глинистими ґрунтами, легко вивітрюються скельними породами, ґрунтами особливих різновидів, перезволоженими ґрунтами, укосів підтоплюваних насипів, а також виїмок і схилів з водоносними горизонтами можна застосовувати конструкції трьох. Їх комбінують між собою залежно від інженерно-геологічних умов будівництва на основі техніко-економічного порівняння варіантів з урахуванням часу дії захисту.

Основний принцип використання всіх конструкцій зміцнення - забезпечити стійкість та стабільність ґрунту в межах активної зони шляхом регулювання інтенсивності її утворення та кінцевого значення за допомогою захисних або ізолюючих конструкцій, що несуть типів конструкцій, що компенсують зменшення міцності ґрунту в межах активної зони; комбінацією цих способів.

Кожен із зазначених типів конструкцій має свою область застосування залежно від типу схилу, його передісторії, укосу земляного полотна та ефекту захисту. Коли йдеться про зміцнення укосів, особливо високих насипів, глибоких виїмок або виїмок, утворених в результаті підрізання схилу, то на їх поверхні необхідно в найкоротші терміни створити трав'яний покрив, використовуючи комплексні та комбіновані рішення, наприклад, ґратчасті конструкції з гідропосівом трав при одночасному висадженні чагарників, синтетичні сітчасті матеріали та ін.

Гратчасті конструкції є дуже дієвим типом зміцнення, що забезпечує негайний ефект захисту. При цьому слід мати на увазі, що вибір конструкцій та технології їх будівництва має бути спрямований на створення умов, що перешкоджають ерозії та вивітрюванню.

Остаточне планування поверхні земляного полотна на відмітках робочого шару (низу дорожнього одягу) з наданням поперечних ухилів та доущільненням поверхневого шару, а також планування та зміцнення укосів насипів проводиться після повного виконання проектного контуру насипу або виїмки.

Залежно від робочої позначки планування ведеться шляхом зрізання ґрунту бульдозером класу тяги 100 кН або автогрейдером важкого типу з відкосником та подовжувачем відвалу, відкосопланувальником або екскаватором із двовідвальним скребком (планувальною рамою, ковшем). Вибір машин для планування та ущільнення поверхні проводиться згідно з табл. 6.2. Планування підсипанням на розпушену поверхню проводять як виняток на малих площах та за умови подальшого ущільнення цих місць.

При плануванні з одночасним зрізанням ґрунту і переміщенням його вниз на першому етапі вирівнюють надкосові майданчики, оформляють берми відповідно до розбивки. Поєднання поверхні укосу з верхнім майданчиком земляного полотна виконують на заключному етапі.

Планування укосів насипів або виїмок до 1,5 м здійснюють 2-4 проходами важкого автогрейдера або бульдозера з укісниками та подовжувачами відвалу. Зрізаний з укосу грунт використовується для рекультивації бічних резервів або його збирають у штабелі для переміщення на узбіччі насипу, на з'їздах та інших цілей. При цьому грунт, що зрізається, не повинен заважати водовідводу.

Таблиця 6.2

Машини	Висота укосу, м	Крутизна укосу	Продуктивність за зміну, м 2
Планування укосів
Бульдозер універсальний	1-3,5	1:1,5 (1:2)	7000	0,14
Бульдозер універсальний класу тяги 100 кН	6-12	1:2 (1:3)	8900-10000	0,10
Автогрейдер важкого типу з укосником та подовжувачем відвалу	3,5	1:1,5 (1:2)	5000	0,20
Екскаватор-планувальник	до 12	1:1,5	2400	0,42
	6-10	1:1,5	3200	0,31
Ущільнення ґрунту
Віброкаток або віброплита, навішані на стрілу екскаватора	до 6	1:1,5 (1:3)	4250-5000	0,20
Те саме	12	1:1,5 (1:2)	5000-5300	0,20

Планування укосів насипів або виїмок до 6 м здійснюють відкосопланувальником з нижньої стоянки, а укосів до 12 м з верхньої та нижньої стоянок. Ширина запланованої ділянки укосу з однієї стоянки має бути не більше 2 м, а перекриття – 0,5 м. Планування укосів від 6 м до 12 м ведеться з використанням екскаватора-планувальника. Планування укосів висотою понад 12 м виконується у процесі влаштування кожного ярусу.

Пологі укоси (крутизною 1:2 і покладніше) планують за допомогою бульдозерів, що переміщаються по укосу зверху вниз з примусово опущеним відвалом (при гідравлічному управлінні) або заднім ходом знизу-вгору з відвалом, вільно опущеним на ґрунт (при канатному управлінні). При цьому його відвал не повинен наповнюватись ґрунтом більш ніж на 2/3 висоти.

Для забезпечення ущільнення укосної частини насипів висотою більше 6 м рекомендується в процесі її спорудження збільшувати ширину ущільнюваних технологічних шарів на 0,3-0,5 м з кожного боку з подальшим у процесі планування зрізанням зайвого ґрунту з укосу та переміщенням його на наступні захватки.

6.4. Зміцнення конусів та укосів земляних споруд

Організація зміцнення укосів насипів, конусів та виїмок повинна забезпечувати можливість механізації робіт та мінімальні витрати праці. Рекомендується виконувати укріплювальні роботи з використанням загону машин (табл. 6.3). Показники трудомісткості типових конструкцій зміцнення укосів наведено у табл. 6.4.

Таблиця 6.3

Машини	Операції, що виконуються	Потреба в машинах на 1000 м 2 укосу, маш.-змін
Екскаватор-планувальник або бульдозер класу тяги 100 кН	попереднє планування укосу	0,4
	розподіл рослинного шару	0,3
	риття траншеї під наполегливу призму (при зміцненні збірними гратами)	0,1
Машина для гідропосіву трав	гідропосів трав	0,2
Автомобільний кран вантажопідйомністю 6 т	Навантаження та вивантаження. Установка елементів решітки та залізобетонних блоків. Подача на укос матеріалів для заповнення осередків	2,9
Автомобільний транспорт (бортові машини - для залізобетонних виробів, самоскиди - для ґрунту та будівельних матеріалів)	Транспортування матеріалів (рослинного або укріпленого ґрунту, щебеню), залізобетонних блоків, елементів решітки	10

Для створення на укосах трав'яного покриву, який є основним способом зміцнення ґрунтових поверхонь, рекомендується застосовувати метод гідропосіву, посів по рослинному ґрунту вручну або механізованим способом, а також укладання дернових стрічок.

Основні технологічні процеси пристрою зміцнення укосів гідропосівом включають: заготівлю (при необхідності) ґрунтового ґрунту; його розподіл та планування на поверхні укосів; приготування робочої суміші з насіння трав та в'яжучого добрива; нанесення її на укіс; полив після нанесення суміші та в наступні періоди.

Таблиця 6.4

Робочу суміш (мульчу) для гідропосіву готують на спеціально організованій базі, де повинні бути складські приміщення для зберігання насіння і добрив, ємності для зберігання плівкоутворювальних матеріалів, вібросита з осередками 10Ч10 мм для просіювання тирси або установка для подрібнення соломи, ваг вантажопідйомні засоби для заправки робочою сумішшю гідросівалки. Заправка сумішшю гідросіялки здійснюється при включеній системі перемішування.

Ґрунтовий ґрунт розподіляють на встановлену проектом товщину відразу після планування поверхні укосів, як правило, за допомогою машин та обладнання, що використовуються під час планувальних робіт. Застосовується також схема робіт, за якою ґрунтовий (рослинний) ґрунт завозиться на узбіччя та розподіляється зверху вниз.

Сухі укоси перед розподілом грунтового ґрунту необхідно попередньо зволожувати з використанням поливомийних машин.

У разі передбачуваних розмивів укосів земляного полотна в період формування дернового покриву перед розподілом рослинного ґрунту на поверхню укосів рекомендується укладати мішковину або сітки з геосинтетичних матеріалів. Укладання рулонів сітки здійснюють шляхом їх розкочування зверху вниз по укосу з перекриттям на 10-20 см і закріпленням їх кілочками в межах узбіччя. Закріплення кінців полотен у ґрунті виконують шляхом нарізки автогрейдером на відстані 0,3-0,5 м від брівки укосів канавки глибиною 0,2-0,3 м, укладання кінців полотен у канавку та заповнення її ґрунтом при повторному проході автогрейдера або іншими способами, обумовленими у проекті.

Гідроспів трав машиною типу ДЕ-16 (або іншого типу) виробляють двома проходами машини вздовж підошви укосу або берми.

Швидкість руху машини підбирають досвідченим шляхом залежно від довжини утворює укосу. На укосах заввишки 10-12 м суміш розподіляють при короткочасних зупинках машини через 20-25 м; на укосах висотою 12-24 м - з верхньої та нижньої стоянок машини, повертаючи гідромонітор у горизонтальній площині по дузі 80° - 100°; а у вертикальній площині - в межах ±40° від горизонталі, забезпечуючи гідропосів по всій довжині укосу на ширину 10-12 м. Слід уникати стікання суміші з укосу та утворення струмкових розмивів. Місця заправок машини сумішшю доцільно розташовувати на середині ділянки, що зміцнюється, з радіусом дії машини не більше 10 км.

При необхідності зашиті від проникнення через поверхню укосів атмосферних опадів гідропосів, що здійснюється без використання у складі суміші плівкоутворюючих, що наноситься, рекомендується здійснювати по захисному шару, попередньо покладеному на поверхню укосу, наприклад, по геотекстильному матеріалу у вигляді сіток, або подальшим нанесенням в'яжучого.

Основні технологічні процеси зміцнення укосів штучними матеріалами включають: приготування робочих сумішей (цементобетон, грунт, оброблений в'язким, дрібнозерниста суха бетонна суміш тощо); вивезення на укоси робочих сумішей, щебеню, залізобетонних блоків для наполегливої ​​призми, пластикових георешіток, збірних бетонних, залізобетонних та асфальтобетонних плит, елементів ґратчастих конструкцій, біоматів; укладання та ущільнення робочих сумішей або щебеню; монтаж блоків плит, георешіток та збірних гратчастих конструкцій; заповнення осередків, пластикових георешіток, гратчастих конструкцій робочими сумішами, рослинним ґрунтом, щебенем, гідропосівом трав тощо.

До початку зміцнення укосів земляних споруд бетонними плитами або збірними гратчастими конструкціями індустріального виготовлення біля підошви укосу влаштовують монолітний або збірний бетонний упор. Збірний упор влаштовують, укладаючи блоки прийнятого розміру траншею на щебеневу основу.

Бетонні блоки завзятої призми наперед розподіляють уздовж траншеї краном відповідної вантажопідйомності на відстані 1,5 м від неї. Щебінь для пристрою основи під блоки вивантажують із транспортних засобів на відстані 1,0-1,5 м від брівки траншеї через кожні 12-13 м.

Щебінь розподіляють у траншеї вручну шаром 11-12 см і планують по візирній рейці, контролюючи шаблоном товщину шару, а потім ущільнюють пошарово ручними трамбовками типу З-4502.

Встановлення блоків на кожній ділянці довжиною 10-15 м слід остаточно вивіряти в плані по шнуру та у профілі за допомогою візирок, поміщених з обох кінців блоку.

Шви в стиках між блоками заповнюють цементопіщаним розчином складу 1:2. Через кожні 10-15 м необхідно влаштовувати шви розширення, які закладають стругані дошки товщиною 15-20 мм. Монтажні петлі на блоках відгинають чи зрізають.

Після встановлення збірних залізобетонних блоків пазухи завзятої призми засипають щебенем фракції 40-70 мм шарами завтовшки 10 см з пошаровим ущільненням ручними трамбовками.

При влаштуванні наполегливої ​​призми дотримуються наступних допусків щодо проектних розмірів: глибина траншеї ±10 %, ширина її ±5 см; товщина шару щебеневої підготовки ±10%; положення блоків у плані після встановлення, перевищення одного блоку над іншим на стиках та величина зазору між блоками ±5 мм.

Після установки бетонного упору на нього необхідно нанести розміри збірних елементів конструкції, що укладається, і перенести їх на поверхню укосу по утворюючим, перпендикулярним до опорної лінії з позначенням осьових ліній розбивними кілочками. Для гратчастих конструкцій з діагональним розташуванням елементів розбивку здійснюють по діагоналі осередків. Елементи конструкцій слід укладати знизу вгору. Змінна захватка повинна відповідати ділянці укосу, укріпленого на повну висоту.

При монтажі гратчастих конструкцій трикутної конфігурації елементи нарощують рядами. Необхідне подовження верхніх рядів на криволінійних ділянках (конусах шляхопроводів) компенсують шляхом збільшення зазорів у стиках. Ромбічну конструкцію монтують у діагональному напрямку знизу-вгору.

Після укладання елементів решітчастих конструкцій їх поєднують у вузлах покритими бітумом металевими штирями діаметром не менше 10 мм і довжиною не менше 0,5 м або скобами, що забиваються вручну. Для залізобетонних свак попередньо бурять отвори заданого діаметра та глибини мотобуром типу Д-10 або іншим буровим інструментом. Стики необхідно омонолічувати цементним розчином (склад 1:2) після закінчення монтажних робіт. Бетонні поверхні в стиках попередньо змочують водою, потім ущільнюють багнетом і поверхні загладжують кельмою. Після монтажу гратчастих конструкцій осередку необхідно заповнити передбаченим проектом матеріалом, який подають автомобільним краном.

Ґрунтовий ґрунт, щебінь та цементогрунт на укосах заввишки до 6 м і крутизною 1:1,5 слід зрушувати з узбіччя та розрівнювати відкосопланувальником, потім досипати потрібний матеріал або вибрати зайвий вручну. Товщина шару з цементогрунту та щебеню в осередку має на 2-3 см перевищувати висоту збірного елемента (запас на ущільнення). Після планування цементогрунт та щебінь необхідно ущільнити ручними трамбовками або вібромайданчиками.

При гідропосіві трав безпосередньо на грунт укосу збірні елементи решітчастої конструкції повинні бути втоплені попередньо розпушену поверхню укосу на глибину, рівну 0,9-1,0 товщини елемента.

Плити укладають на прошарок з геотекстильного нетканого матеріалу або щебеневу основу в залежності від особливостей конструкції, обумовленої проектом, яке влаштовують шляхом розподілу та ущільнення на поверхні укосу шару щебеню, попередньо заготовленого у бровок насипів та виїмок. За допомогою бульдозерів щебінь зіштовхують униз і рівномірно розподіляють.

Ущільнюють шар щебеню котками, площадковими вібраторами або механічними трамбуваннями. Укладання щебеню при негативних температурах дозволяється тільки на укосі з незмерзлих незв'язних ґрунтів. При цьому щебінь необхідно укладати у сипучому стані.

Для підйому плит автомобільні крани обладнають траверсами з попарно різноплечими монтажними тросами або ланцюгами зі сталевими гаками.

Монтаж плит ведуть рядами знизу-вгору по поверхні укосу у певній послідовності. Краном плиту знімають з автомобіля або беруть зі штабеля та стрілою грубо наводять на місце укладання. Потім опускають її вниз таким чином, щоб підошва виявилася на 3-5 см нижче від верху укладених суміжних плит. Рухом стріли плиту спрямовують так, щоб її поперечна грань стикалася з поперечною гранню укладеної плити. Рухом стріли «на себе» зменшують до мінімуму зазор у поздовжньому шві між укладеною та укладеною плитами. Потім плиту опускають на прошарок з геотекстилю або щебеневу основу так, щоб вона торкнулася їх одночасно всією підошвою.

При використанні геотекстильних матеріалів замість щебеневої основи або пристрою зворотного фільтра із зернистого матеріалу під бетонними плитами на підтоплюваних укосах полотна з геотекстильних матеріалів укладають паралельно бровці укосу знизу-вгору, причому нижнє полотно геотекстилю укладають під бетонні блоки наполегливої ​​призми з виведенням кінця полотна. 0,2 м. Полотна геотекстилю на поверхні укосу укладають із закріпленням його кромок дерев'яними або металевими штирями. При укладанні геотекстилю під решітчастими покриттями на ділянках тимчасового підтоплення суміжні полотна з'єднують бітумною мастикою, зварюванням або зшивкою.

Зміцнення укосів монолітними бетонними покриттями проводять за щебеневою або піщаною підготовкою. Для подачі бетонної суміші на поверхню укосу використовують крани, обладнані бункерами із затворами. Розподіляють суміш по поверхні укосу укосопланувальниками, що працюють з верхньої та нижньої стоянок.

Суміші ущільнюють двома-трьома проходами віброрейки, що просувається напрямними, виставленими за допомогою геодезичних приладів.

Робочі суміші для зміцнення укосів методом пневмонабризгу готують із цементу, піску, щебеню або гравію. Сухі суміші повинні бути використані протягом 2-4 годин із моменту їх приготування. Суміші вивантажують з автомобілів-самоскидів в накопичувальні бункери або на металеві листи (щоб уникнути попадання грунту або скельної породи) з подальшим перевантаженням в бункери бетоншприцмашини, що забезпечує їх змішування з водою, що подається від насосної станції, укладання і ущільнення. Добавки-прискорювачі схоплювання та твердіння цементу в робочі суміші для пневмонабризгу слід вводити разом із водою замішування.

У зв'язку з лінійним характером укріплювальних робіт на об'єктах дорожнього будівництва комплект машин та механізмів для пневмонабризгу рекомендується розміщувати на автопричепі, передбачивши можливість отримання електроенергії та повітря від електростанцій та пересувних компресорних установок.

Основні операції на поверхні скального або ґрунтового укосу робітники виконують, перебуваючи у спеціальній підвісній люльці на виносній стрілі шарнірних автогідропідйомників. Робочий керує соплом, шарнірно закріпленим у колисці.

Процес пневмонабризга необхідно починати з зволоження через сітку підготовленої скельної поверхні за допомогою повітряно-водяного струменя. Відстань від зрізу сопла до поверхні, що зміцнюється, повинна становити 0,9-1,1 м, а струмінь бетону слід направляти перпендикулярно до поверхні укосу. Для рівномірного розподілу шару захисного покриття оператор у процесі набризку повинен переміщувати сопло одночасно вкругову та в горизонтальному напрямку. Товщина шару, що утворюється, зворотно пропорційна швидкості таких переміщень. Насамперед заповнюють поглиблення на поверхні та вирівнюють «рваний» профіль виїмки.

Зміцнення поверхні укосів із скельних легко вивітрюваних, вивітрілих порід, великоуламкових розм'якшуваних порід (наприклад, аргілітів, алевролітів, сланців тощо) необхідно здійснювати за металевою монтажною сіткою, сортамент якої встановлюється проектом. Монтажна сітка кріпиться поза межами брівки укосу несучими анкерами, але в поверхні укосу - монтажними штирями.

Після нанесення матеріалу монтажна сітка має бути утоплена в набризку-матеріалі. Товщина шару облицювання над сіткою – не менше 20 мм. Пневмонабризг слід здійснювати наскільки можна безперервно.

Піщані укоси та придорожні смуги в районах піщаних пустель зміцнюють розливом рідких в'яжучих матеріалів у такому порядку: приготування на стаціонарній базі рідких в'яжучих матеріалів; доставка в'яжучих матеріалів до місця робіт; приготування робочого складу; розподіл робочого складу (повільно розпадається бітумна емульсія) по поверхні, що закріплюється.

Агрегат для розливу емульсії складається з тягача, розміщеного на ньому розбризкувача у вигляді дощувального апарату та мотопомпи (пожежного автомобіля зі змінними шлангами довжиною до 250 м і брандспойтом), приймальної цистерни місткістю 10-15 м 3 , встановленої на пневмо. Площа розливу з однієї стоянки становить близько 3 га.

7.8.1 До початку земляних робіт на косогорі вище верхньої кромки розроблюваної виїмки повинні бути влаштовані нагірні водовідвідні канави, що запобігають можливості стоку води по косогору в виїмку, що розробляється.

7.8.2 Для забезпечення стійкості насипу, що відсипається на косогорі, на площі підошви насипу до її відсипки повинні бути нарізані уступи шириною 2-3 м бульдозером з поворотним відвалом, що рухається поздовжніми ходами паралельно осі дороги, починаючи з нижнього уступу.

Після нарізки нижнього уступу ґрунт з нарізаного вищележачого уступу, переміщений на нижній готовий уступ, розподіляють рівномірним шаром і ущільнюють до початку відсипки наступного шару насипу. При можливості обвалення ґрунту укосу розробку можна розпочинати з верхнього уступу з переміщенням ґрунту під укіс.

На пологих косогорах крутістю менше 20° замість нарізки уступів допускається розпушування багатокорпусним плугом.

7.8.3 Виїмки на пологих косогорах при крутості менше 20 ° слід розробляти бульдозерами з поворотним відвалом, проходами під кутом 45 ° до осі дороги. При цьому грунт переміщається в насип, починаючи з нижньої частини, і забезпечується його пошарове розрівнювання і ущільнення.

На косогорах крутістю понад 20° розробку виїмки та відсипання ґрунту в насип виконують бульдозерами з універсальними відвалами проходами паралельно або під кутом менше 45° до осі.

Виробництво земляних робіт із застосуванням гідромеханізації

7.9.1 Застосування гідромеханізації ефективно при досить великих концентрованих обсягах земляних робіт (не менше 50000 м 3 на кілометр насипу), зручно розташованих кар'єрах піщаних та супіщаних ґрунтів, можливості використання промислової електроенергії для живлення землі сосних та гідромоніторних установок.

7.9.2 Роботи з гідронамиву земляного полотна автомобільних доріг слід виконувати спеціалізованою виробничою організацією. Підготовчі роботи з гідронамиву насипу можуть виконуватися дорожньо-будівельною організацією. До таких робіт відносяться корчування лісу та інші.

Інтенсивність намиву ґрунту в насип має забезпечити віддачу води із ґрунту. Залежно від виду грунту, що намивається, вона повинна бути в межі значень, наведених у таблиці 7.7.

Таблиця 7.7- Інтенсивність намиву ґрунту в насип

7.9.3 Водовідвідний колодязь слід влаштовувати в центрі карти. Перетин колодязя повинен бути розрахований на максимальну витрату пульпи, що подається на карту.

Для відведення води з колодязя влаштовують штольню з нахилом дна не менше 5% у низову сторону; штольня та водовідвідна криниця повинні мати стінки з водонепроникних матеріалів, а також не повинні пропускати воду в місця сполучення.

Насипу необхідно намивати із запасом на осадку, що приймається в 1,5% висоти насипу при намиванні зі змішаних ґрунтів та в 0,75% - при намиванні з піщаних ґрунтів.

7.9.4 Для скорочення трудових витрат на підготовчі роботи, укладання пульпопроводів, обвалування, а також для зменшення витрат лісоматеріалів рекомендується при намиванні насипу заввишки більше 2 м застосовувати безестакадний торцевий спосіб намиву (рисунок 7.10). Застосування цієї технології намиву земляного полотна можна здійснити при обов'язковому застосуванні машин для виконання всіх допоміжних робіт. насамперед, для влаштування обвалування та перекладання труб.

1 - робочий пульпровід; 2- крем вантажопідйомністю 2.5 т (питомий тиск на ґрунт 0,017 МПа); 3 – водозбірні колодязі; 4 - перемикач 5 - наступні положення пульпопроводу; 6 - положення пульпопроводу під час руху «вперед»; 7 - положення пульпопроводу під час руху «назад». Q - напрямок руху пуппи

а-план, б-поперечний розріз

Рисунок 7.10 -Схема безестакадного торцевого методу намивання земляного полотна

Застосування естакадного чи безестакадного способів намиву ґрунту має бути обґрунтовано у проекті організації робіт відповідними техніко-економічними розрахунками.

При намиванні безестакадним способом підходів до великих мостових споруд необхідно запобігти можливості розтікання пульпи по затяжному ухилу в місцях примикання до берегових підвалин, для чого біля берегового підвалини слід створити різні затримувальні пристрої (бічні та торцеві відкрилки-стінки, обвалування тощо).

7.9.5 Гідронамив земляного полотна має бути пов'язаний з процесом будівництва штучної споруди через водну перешкоду.

7.9.6 Якщо за місцевими умовами неможливо розробити піонерну траншею або піонерний котлован із заповненням водою з водотоку і наступним введенням у забій ґрунтового кар'єру земснаряду на плаву, то розробка кар'єра доцільна із застосуванням гідромоніторів.

Якщо в місці переходу траси через водну перешкоду піщаний берег і його необхідно зрізати або влаштувати струєнаправляюче обвалування, то для розмиву берега слід також застосовувати гідромонітори з перекачуванням пульпи з приймального зумпфу землесосними установками.

За своїми розмірами зумпф повинен забезпечувати безперебійну роботу землесосної установки протягом 1-2 хв у разі перерви надходження пульпи.

7.9.7 Для розробки виїмок гідромоніторами воду подають під тиском.

Під час роботи гідромоніторів слід застосовувати:

Пряме водопостачання - у випадках, коли джерело має дебіт, рівний чи більше, ніж витрата води гидромониторами;

Водопостачання з повторним використанням - у тих випадках, коли води потрібно більше, ніж може дати джерело; відпрацьована вода для можливості повторного використаннямає бути освітлена у відстійному басейні.

Ущільнення грунтів

загальні положення

8.1.1 Ущільнення ґрунтів, з яких споруджується земляне полотно, є технологічним процесом, в результаті якого досягаються розрахункова міцність, стійкість та стабільність дорожньої конструкції.

Зведення насипів без пошарового ущільнення ґрунтів (котками, трамбуваннями та ін.) допускається в особливих випадках: на болотах (нижче за поверхню болота), у водоймах (підводна частина); методом гідронамиву. У випадках у проекті має бути зазначено, яким методом замість пошарового ущільнення забезпечується необхідна стабільність насипного грунту.

8.1.2 Щільність ґрунту оцінюється коефіцієнтом ущільнення ( Доу).Вземляному полотні автомобільних доріг коефіцієнт ущільнення ґрунтів не повинен бути нижчим від значень, наведених у ТКП 45-3.03-19 (додаток Л).

Відсипання грунту на насип проводиться, як правило, від країв до середини всю ширину полотна, включаючи відкосні частини. З метою ущільнення ґрунту в крайових частинах, прилеглих до укосу, ширина шару, що відсипається, може бути більше проектного обрису насипу на 0,3-0,5 м з кожного боку. Безпосередньо перед початком робіт із зміцнення укосу зайвий грунт знімають при плануванні укосів і переміщують для досипання узбіччя, влаштування з'їздів, рекультивації дорожньої смуги. Якщо після зняття зайвого ґрунту виявлено недоущільнення ґрунту на укосі, то виробляють додаткове ущільнення відповідно до 8.5.3-8.5.5. достатність якого визначають повторними вимірами.

Насип не уширюють при відсипанні з великоуламкових і піщаних грунтів, що не змінюють істотно обсягу при ущільненні, а також при спорудженні високих насипів або насипів з укосами 1:2 і більше пологих. Для цих випадків ущільнення укосів має бути передбачене як окрема операція.

8.1.3 Кожен шар розрівнюють з урахуванням поздовжнього ухилу поверхні насипу. У поперечному перерізі поверхня шару планується під односхилий або двосхилий профіль з ухилом до брівки 20% для піщаних грунтів. 40% про - для глинистих. Поверхня кожного шару повинна бути вирівняна так, щоб після ущільнення на ній не було заглиблень або висот більше 50 мм і щоб під час дощу не утворювалися калюжі. Рівність поверхні шарів перевіряють візирками чи нівелюванням.

8.1.4 Кожен наступний прохід машини, що ущільнює, по одному сліду не слід робити доти. поки вся ширина земляного полотна не буде перекрита слідами попереднього проходу ущільнюючої машини (на насипах шириною понад 20 м допускається поздовжнє поділ захваток). Особлива увага має бути приділена ущільненню ґрунту на ділянках з'їздів та в'їздів на дорогу (на довжині 15 - 20 м по обидва боки) та на кінцевих ділянках, у місцях їх примикання до ділянок, відсипаних при зосереджених роботах.

8.1.5 Для ущільнення зв'язних ґрунтів доцільно застосовувати котки на пневматичних шинах, кулачкові та гратчасті причіпні котки; для ущільнення незв'язних ґрунтів слід використовувати вібраційні та віброударні машини, ковзанки на пневматичних шинах.

Ущільнення пухких, особливо глинистих, грунтів слід проводити двома видами котків: попереднє ущільнення (накочування) - масою 6-12 т і остаточне ущільнення - масою понад 25 т.

У процесі попереднього ущільнення легшими котками слід виконувати до 30-40% від загальної потрібної кількості проходів.

8.1.6 Найбільша щільність ґрунту може бути досягнута при застосуванні котків, що забезпечують максимальний, допустимий за умовами міцності даного ґрунту контактний тиск на поверхню шару (таблиця 8.1). Контактний тиск протягом усього процесу ущільнення має бути близьким до межі міцності ґрунту. При перевищенні межі міцності ґрунту можуть виникнути явища місцевого розміцнення (хвиляння перед колесами котків, видавлювання ґрунту в сторони при трамбуванні). При недостатньому контактному тиску висока щільність також не може бути досягнута ні зменшенням товщини шару, ні збільшенням числа навантажень, що повторно додаються.

Таблиця 8.1 - Межі міцності ґрунтів

8.1.7 Необхідна щільність грунтів може бути досягнута при вологості, що відрізняється від оптимальної, не більше ніж зазначено в таблиці 8.2.

8.1.8 При вологості менш допустимої (див. таблицю 8.2) незв'язні та малозв'язні ґрунти рекомендується зволожувати у відсипаному шарі незадовго перед ущільненням. Зв'язкові грунти, у яких перерозподіл вологи йде повільніше, рекомендується зволожувати дома розробки (в кар'єрі, виїмці, резерві) після їх розпушення.

Таблиця 8.2 – Допустима вологість ґрунтів при ущільненні

Грунти	Допустима вологість (W доп) у частках від оптимальної (W 0) при необхідному коефіцієнті ущільнення ґрунту
св. 1,0	1,0 – 0,98	0,95	0,90
Піски пилуваті; супіски легкі великі Супесі легкі та пилуваті Супесі важкі пилуваті; суглинки легкі та легкі пилуваті Суглинки важкі та важкі пилуваті, глини	0,85 – 1,30 0,85 – 1,20 0,90 – 1,10 0,90 – 1,00	0,80 – 1,35 0,80 – 1,25 0,85 – 1,15 0,90 – 1,05	0,75 – 1,60 0,75 – 1,35 0,80 – 1,30 0,85 – 1,20	0,75 – 1,60 0,70 – 1,60 0,75 – 1,50 0,80 – 1,30
Примітки 1 При зведенні насипів з непилуватих пісків у літніх умовах допустима вологість не обмежується. 2 Ці обмеження не поширюються на насипи, що зводяться гідронамивом. 3 При зведенні насипів у зимових умовах вологість ґрунтів не повинна, як правило, бути більше 1,3W 0 для піщаних та непиловитих супіщаних, 1,2W 0 – для супіщаних пилуватих та суглинках легень та 1,1W 0 – для інших зв'язних ґрунтів. 4 Величина допустимої вологості ґрунту може уточнюватися з урахуванням технологічних можливостей наявних конкретних ущільнюючих засобів відповідно до ТКП 059.

Для зволоження ґрунту можна застосовувати поливомийні машини, розливаючи воду в кілька прийомів. При поливанні на місці верхній шар, що зволожується, до ущільнення слід перемішати розпушуванням або перевалкою автогрейдером або бульдозером.

8.1.9 При інтенсивних короткочасних дощах, що призводять до перезволоження ґрунтів. відсипання та ущільнення зв'язкових ґрунтів слід припиняти до їх просихання. В цьому випадку вживають заходів для прискорення просушування ґрунтів (розпушування, перевалка грейдерами, бульдозерами тощо). Допускається видаляти верхній перезволожений після дощу шар ґрунту у відвал з подальшим його використанням в інших місцях.

Перед перервою в роботі поверхня та укоси насипів повинні бути ущільнені і сплановані так, щоб не допускати перезволоження ґрунтів від застою води на поверхні незакінченого насипу. При перезволоженні в окремих місцях ґрунт повинен бути просушений до відновлення робіт або замінений ґрунтом оптимальної вологості.

8.1.10 При розширенні земляного полотна існуючих автомобільних доріг шляхом примикання нової частини насипу до старої необхідно попередньо зняти з відкосу і підошви рослинний грунт, засипати старі кювети і пошарово ущільнити свіжовідсипаний грунт, щоб уникнути в подальшому просідання проїзної частини через нерівномір. Ступінь ущільнення зворотного засипання старих кюветів та інших виробок повинна бути не менше ступеня ущільнення частини насипу, що розширюється, на даному рівні від поверхні.

8.1.11 Товщину шару відсипки слід призначати відповідно до технічними параметрамиущільнюючих машин, виходячи з вимоги постійної щільності грунту по глибині шару. Товщина шару може бути попередньо призначена за таблицею 8.3 з наступним уточненням за результатами пробного ущільнення ґрунтів відповідно до додатка М.

8.1.12 Результати пробного укатки (додаток М) включаються в технологічні картина спорудження земляного полотна.

Застосування пробної укатки дозволяє в деяких випадках замінити операційний контроль шляхом інструментальних вимірювань щільності та вологості технологічним контролем, який включає визначення відповідності показників складу і стану грунтів і контроль за дотриманням товщини шару, числом проходів і рівномірністю розподілу проходів. Приймання ущільненого шару має проводитися інструментальними методами відповідно до 13.

Укатка

8.2.1 Шар пухкого ґрунту рекомендується ущільнювати у дві стадії. Спочатку, щоб уникнути зрушень і утворення хвиль ґрунту перед робочими органами ущільнюючої машини слід виконати прикочування легким катком масою від 6 до 12 т, а потім основне укочення - більш важким котком масою 25 т і більше.

8.2.2 Попереднє накочування не потрібно, коли шар грунту відсипається з регулюванням руху транспортних і еемлеройно-транспортних машин по всій ширині насипу. Землевозний транспорт виконує першу стадію укатки до густини близько 0.9 від її максимального значення стандартного ущільнення. У цьому випадку відразу застосовують ущільнюючі машини важкого типу. Чітка організація спільної роботи еемлерійно-транспортних та ґрунтоущільнюючих машин дозволяє забезпечити повне та рівномірне ущільнення ґрунту по всій ширині земляного полотна з мінімальними витратами.

Таблиця 8.3 - Дані для призначення товщини шарів, що відсипаються

Товщина шару ґрунту в щільному тілі, см	Спосіб відсипання земляного полотна	Найменування ущільнюючої машини	Кількість проходів (ударів) ущільнюючої машини	Поєднання ущільнюючих машин, що рекомендується
Попереднє ущільнення	Остаточне ущільнення
Ущільнюючий засіб	Нескладні ґрунти	Зв'язкові ґрунти	Ущільнюючий засіб	Необхідний коефіцієнт ущільнення	Нескладні ґрунти	Зв'язкові ґрунти
Маса, т	Тип	Маса, т	Тип	Нескладні ґрунти	Зв'язкові ґрунти
0,95	0,98	1,00	1,02	0,95	0,98	1,00	1,02
20-40	Автомобілями-самоскидами		12-15	А	2-3	1-2		I	3-5	5-7	7-9	10-12	5-7	7-9	9-11	12-14	А та I Б та I	А та I Б та I
	-	-	-	-	9-18	II	-	-	-	-	6-8	8-10	10-12	13-15	-	II
	-	-	-	-	6-18	III	1-2	2-4	4-6	7-9	-	-	-	-	III	-
Каток гратчастий причіпний	14-15	Б	2-3	2-3	25-30	IV	3-5	5-7	7-9	-	5-7	7-9	9-11	-	IV	IV
20-40	Скріперами	Ковзанка на пневматичних шинах причіпної або напівпричіпної	-	-	-	-		I	3-5	5-7	7-9	10-12	5-7	7-9	9-11	12-14	I	I
Ковзанка кулачкова причіпна або комбінована.	-	-	-	-	9-18	II	-	-	-	-	5-7	7-9	9-11	12-14	-	II
Каток вібраційний причіпний або комбінований	-	-	-	-	6-18	III	1-2	2-4	4-6	7-9	-	-	-	-	III	-
40-50	Автомобілями-самоскидами		12-15	А	3-4	2-3	40-50	V	4-6	6-8	8-10	11-13	6-8	8-10	10-12	14-16	А і V Б і V	A і V Б і V
40-50	Автомобілями-самоскидами	Каток кулачковий	5-9	В	-	3-4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Ковзанка гратчаста	14-15	Б	3-4	2-3	25-30	IV	4-6	-	-	-	6-8	-	-	-	IV	IV
Каток вібраційний	-	-	-	-	8-18	VI	3-4	4-6	6-8	9-11	-	-	-		IV	-
Трамбуюча машина	-	-	-	-		VII	1-2	2-3	3-4	4-6	1-2	2-3	3-4	4-6	VII	VII
70-80	Автомобілями-самоскидами	Ковзанка на пневматичних шинах	12-15	А	4-5	3-4	40-50	V	6-8	8-10	10-12	-	-	-	-	-	А і V Б і V	-
Ковзанка гратчаста	14-15	Б	3-4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Каток вібраційний причіпний	-	-	-	-	10-18	VIII	4-6	6-8	8-10	-	-	-	-	-	VIII	-
100-120	Автомобілями-самоскидами	Каток вібраційний причіпний (напівпричіпний)	3-6	Г	2-3	-	15-18	IX	6-8	8-10	10-12	-	-	-	-	-	Б та IX	-

8.2.3 Ковзанки на пневматичних шинах - найбільш універсальні засоби ущільнення ґрунтів. Поступове підвищення питомого тиску - одна з основних вимог при ущільненні зв'язних ґрунтів, що забезпечує отримання щільної та міцної структури ґрунту по всій товщині шару. Тиск у шинах катка на початковому етапі ущільнення зв'язних ґрунтів не повинен перевищувати 0.2-0,3 МПа Тиск у шинах на заключному етапі ущільнення має відповідати при ущільненні супісків 0,3 – 0.4 МПа, суглинків – 0,6 – 0,8. При ущільненні пісків тиск у шинах всіх стадіях ущільнення має бути більше 0.2-0,3 МПа.

8.2.4 При попередньому ущільненні ґрунту легшим катком навантаження на кожне колесо має бути приблизно в 2 рази менше навантаження на колесо основної, більш важкої ковзанки.

Перший і останній проходи смугою катки слід проводити на малій швидкості пересування катка (2-2,5 км/год); проміжні проходи – на великій швидкості (8-12 км/год).

8.2.5 Для досягнення рівномірності ущільнення ґрунту тиск у всіх шинах коліс котка має бути однаковим. Найбільш рівномірну щільність шару насипу, що ущільнюється, забезпечують секційні ковзанки, у яких пневматичні колеса з окремими секціями для баласту мають незалежну підвіску.

8.2.6 Ущільнення кулачковими котками ефективно для зв'язних ґрунтів, коли ґрунти на початку ущільнення пухкі або комкуваті.

Супеси важкі пилуваті, легкі суглинки – від 0.7 до 1,5;

Суглинки легкі пилуваті, суглинки важкі - від 1.5 до 4,0;

Тяжкі пилуваті суглинки, глини - від 4,0 до 6,0.

Зазначені значення питомих тисків відносяться до ґрунтів оптимальної вологості.

8.2.7 Причіпні гратчасті ковзанки найбільш ефективні при ущільненні великоуламкових і гравілистих грунтів з мерзлими грудками, оскільки вони забезпечують подрібнення і однорідну щільність по всій товщині шару, що ущільнюється. Однак для остаточного ущільнення слід застосовувати важкі котки на пневматичних шинах та вібраційні котки.

8.2.8 Ущільнення ґрунту причіпними кулачковими та решітчастими котками виконується круговими проходами по робочій захватці. Укатка проводиться від країв насипу до її середини (рисунок 8.1) з перекриттям смуг ущільнення на 0,15-0,23 м. 0,3м.

1-8 – послідовність проходів;

h – товщина шару ґрунту; b - ширина смуги, що котиться

а – схема руху трактора з кулачковими котками; б – поперечний розріз;

в – перекриття смуг укатки

Рисунок 8.1 – Схема роботи причіпних кулачкових котків

При укочуванні верхніх шарів насипу висотою понад 1,5 м причіпними котками на пневмоколісному ходу перший і другий проходи слід виконувати на відстані 2 м від брівки насипу, а потім, зміщуючи ходи на 1/3 ширини катка у бік брівки, ущільнювати краї насипу ( 8.2). Після цього укатку продовжують круговими проходами від краю до середини насипу.

1-10 – послідовність проходів

Рисунок 8.2 – Схема роботи причіпної ковзанки на пневматичних шинах

Наближення робочих органів ущільнюючих машин до брівки насипу ближче 0,3 м (рисунок 8.3) не допускається з умов безпеки за будь-яких методів ущільнення (крім навісних трамбовок).

Рисунок 8.3 - Схема ущільнення насипу з урахуванням правил техніки безпеки

8.2.9 Для роботи причіпних котків оптимальні розміри захватки повинні бути не менше ніж 200 м по всій ширині насипу. Збільшення фронту укочування підвищує продуктивність роботи причіпних котків. Однак при збільшенні довжини ділянки, що готується під укатку, слід враховувати, що в суху та спекотну погоду відбувається інтенсивна втрата вологості ґрунту.

8.2.10 При інтенсифікації та збільшенні темпів зведення земляного полотна ущільнення ґрунтів можна здійснювати тими самими катками, але такими, що переміщуються зі швидкістю 10-15 км/год. Це вимагає більш потужних (на 50%-70%) базових або тягових засобів, зниження товщини шарів, що відсипаються, на 30%-40% і збільшення числа проходів по одному сліду не менше ніж на 1/3.

Трамбування

8.3.1 Трамбування застосовують для ущільнення ґрунтів природних основ при доущільненні існуючих насипів без їх розбирання, у обмежених місцях. Цим способом можна ущільнювати ґрунти шарами великої товщини за один – два проходи машини. Метод трамбування дозволяє отримати щільність грунтів значно вище максимальної стандартної щільності, ущільнювати грунти при вологості вище та нижче допустимих меж. Трамбування можна використовувати для ущільнення міцних комуватих ґрунтів, у тому числі і великоуламкових.

8.3.2 При виборі ущільнюючої машини слід віддавати перевагу самохідним механізмам безперервної дії. Підвісні до екскаватора-крана плити, що трамбують, можуть бути застосовані, якщо відсутні інші машини (рисунок 8.4).

При ущільненні шарів великої товщини від 1 до 2 м для ущільнення грунтів зниженої вологості, а також для досягнення щільності грунтів вище стандартної максимальної щільності використовуються плити, що вільно падають з висоти від 2-3 до 5-6 м, масою від 2-3 до 12-. 15 т, які підвішуються до стріли екскаватора-крана відповідної вантажопідйомності. Для плити масою 2-3 т необхідний екскаватор з місткістю ковша не менше 0,5-0,7 м3, для плити 12-15 г - не менше 1,25 м3. При цьому товщина шару грунту, що ущільнюється, дорівнює приблизно діаметру підошви плити.

Уточнення технологічних параметрів трамбування провадиться за даними пробного ущільнення.

1 – пружинний амортизатор; 2 - трамбування; 3-ущільнені шари ґрунту; 4-ущільнювальна смуга;

Ш- крок пересування екскаватора (стрілкою показано напрямок робочого ходу екскаватора

Малюнок 8.4 - Схема роботи важкої (масою 12-15 т) плити, що трамбує, підвішеної до стріли екскаватора

З метою зниження динамічних навантажень на екскаватор і запобігання передчасному зносу його основних механізмів між трамбуючої плитою та підйомним канатом-тросом встановлюють пружинну підвіску.

8.3.3 Робоча швидкість переміщення трамбуючої машини з вільно падаючими плитами на екскаваторі-крані залежить від виду та вологості грунту, а також від товщини шару, що ущільнюється. Грунт при оптимальній вологості та товщині шару, що дорівнює приблизно діаметру підошви плити, рекомендується ущільнювати за один прохід машини при швидкості близько 150 м/год.

8.3.4 При використанні трамбуючих плит на екскаваторах-кранах ширину смуги ущільнення слід приймати в межах не більше 1,5 радіусу дії стріли.

Трамбування пухкого глинистого грунту ведеться у два прийоми: попереднє і основне ущільнення. Попереднє ущільнення доцільно виконувати зменшенням у 2 рази маси трамбування або зі зниженням висоти падіння у 4 рази. Попереднє ущільнення грунту, при якому по одному сліду наноситься не більше двох-трьох ударів, виконується одночасно на трьох-чотирьох смугах на всю їх ширину. до тих пір, поки на кожній смузі не буде зроблено задану кількість ударів. Під час трамбування необхідно зберігати постійну висоту підйому трамбування в момент скидання. На нову смугу ущільнення можна переходити тільки після ущільнення попередньої смуги.

При виборі режиму роботи трамбуючих плит слід віддавати перевагу скиданню плит більшої маси з меншою висоти. Для екскаваторів із ковшами місткістю від 0,5 до 1 м 3 ця висота, як правило, становить від 2 до 4 м.

8.3.5 Після закінчення ущільнення верхній шар грунту товщиною 10-15 см, розпушений трамбуванням, слід ущільнювати легкими ударами трамбування з висоти 0,5 милі котками.

Частина 1

Бульдозеривиконують операції в такий спосіб. Пошарову розробку та переміщення матеріаліввиробляють на відстані транспортування 50...150 м. Великі відстані переміщення економічно вигідні для важких бульдозерів. При поверхневій розробці ґрунтів та корисних копалин характерні човникові рухи машини, що чергують робочий хід та від'їзд назад порожняком. Грунт доцільно набирати та перевозити по одному проходу з утворенням бічних валиків, траншейним способом, спареною роботою бульдозерів, утворенням кількох призм. У легких ґрунтових умовах застосовують додаткове змінне обладнання бульдозера (відкрилки, розширювачі, подовжувачі).

Зведення насипівздійснюють двома способами: поперечними проходами з резерву (рис. 137, I) та поздовжніми односторонніми рухами машини (рис. 137, II).

Рис. 137. Основні земляні бульдозерні роботи

При поперечному переміщенні ґрунту із резервів доцільно використовувати траншейний спосіб розробки матеріалів та спарену роботу кількох машин. Перші призми подають у центр насипу, наступні - ближче до країв.

Призми волочіння укладають упритиск. Підйоми укосів насипу, якими подається грунт, повинні перевищувати 30%. При високих підйомах насипу робота неефективна.

Поздовжніми рухами бульдозера у напрямі поздовжньої осі насипу доцільно подавати ґрунт під ухил. Висота насипу у разі може бути до 4...5 м.

Розробку виїмоквиробляють поздовжніми двосторонніми проходами (рис. 137, III) та поперечними ходами (рис. 137, IV). Поздовжній двосторонній спосіб забезпечує більшу продуктивність бульдозерів. Його застосовують при невеликій протяжності виїмок і у випадках, коли ґрунт, вийнятий з виїмки, повністю укладають у прилеглі насипи. Поперечний спосіб розробки виїмки застосовують, коли надлишки ґрунту укладають у кавальєри вздовж майбутнього полотна дороги.

Уривок каналів, іригаційних споруд, траншей, котлованіввиробляють поперечними ходами бульдозера з поступовим усуненням машини вздовж споруд (мал. 137, V). Ґрунт укладають у кавальєри по всій протяжності каналів, створюючи з обох боків вали землі. Розробляють грунт у паралельних траншеях глибиною трохи більше габаритної висоти машини. Відстань між траншеями до 0,4...0,6 м. Після уривки руйнують міжтраншейну перемичку. І тут ефективна групова робота машин спареними паралельними ходами.

Планувальні роботипроводять на рівній поверхні, зрізуючи невеликі пагорби та засинаючи западини, ями, яри. Великі западини засипають із сусідніх косогорів поздовжніми проходами (мал. 137, VI). Останні проходи роблять зі зміщенням на 3/4 ширини відвалу, щоб унеможливити появу бічних валиків. Після грубого переднього планування (див. рис. 130, г) доцільно провести обробку поверхні при задньому ході бульдозера (див. рис. 130, в) та «плаваючому» положенні відвалу. Для більшої точності доцільно використовувати взаємно перпендикулярні проходи бульдозерів.

Рис. 130. Основні види робіт, що виконуються бульдозерами: а- розробка траншей, котлованів, каналів з відсипанням ґрунту в кавальєрі, насипи, б- зрізання косогорів та засипання виїмок, в- зняття родючого шару чи порожньої породи, г- планування переднім ходом, д- розрівнювання переднім ходом, е- планування заднім ходом, ж- засипання траншів, з- штовхання скреперів при наповненні ковша ґрунтом, і- навантаження ґрунту в транспорт з естакади, до- завантаження матеріалів у транспорт з лотка, л- валка дерев, м- корчування пнів, н- зрізання чагарників та дрібнолісся, про- Снігоочисні роботи; 1 - вихідне положення бульдозера, 2 - різання та транспортування ґрунту, 3 - бульдозер на насипу, 4 - насип або кавальєр, 5 - траншея, 6 - косогор, 7 - виїмка, 8 - родючий шар або порожня порода, 9 - корисні копалини будівельні матеріали, 10 - скрепер, 11 - естакада, 12 - автотранспорт, 13 - вантажний лоток

Пробивання терас і полиць на косогорахздійснюють бульдозерами з неповоротними та поворотними відвалами. Найбільш ефективний і безпечний спосіб переміщення ґрунту з косогора в напівнасип поперечними проходами машини під ухил (мал. 138, I). Його застосовують при пологих схилах косогорів. При великих кутах нахилу косогорів використовують поздовжній спосіб (мал. 138, II). У цьому випадку відвал бульдозера, встановлений з перекосом, пробиває спочатку прохід 1, потім 2, 3, 4 і 5. Робота поздовжніми проходами більш продуктивна, проте необхідно виявляти особливу обережність, оскільки можливе поперечне сповзання або перекидання машини схилом. Тому для безпеки проведення робіт враховують поперечну стійкість бульдозера.

Рис. 138. Розробка косогорів бульдозером

Засипання траншейвиробляють бульдозерами з неповоротним (рис. 139, а) або поворотним відвалом (рис. 139, б). Цю операцію виконують прямими проходами, перпендикулярними до осі траншеї, або косими рухами під деяким кутом до неї.

Рис. 139. Засипання траншів бульдозерами: а- з неповоротним відвалом, б- з поворотним відвалом; 1 - насип ґрунту, 2 - траншея

Бульдозер із неповоротним відвалом краєм захоплює частину ґрунту з насипу та переміщає його в траншею. Якщо глибина траншеї 1,5 м і більше, то ґрунт зсипають через одну або дві призми, щоб не допускати обвалу стінок траншеї та сповзання до неї бульдозера. Після першого проходу бульдозер зміщується при задньому ході операція повторюється.

У бульдозера з поворотним (ширшим) відвалом його встановлюють під кутом направо до поздовжньої осі машини та косими ходами під кутом 30...40° зіштовхують ґрунт у траншею. Застосування бульдозерів з поворотним відвалом на цій роботі є більш ефективним, оскільки грунт частково зміщується убік при зіштовхуванні.

Токання скреперів(див. рис. 130, з) здійснюють бульдозери при наборі ґрунту та виході навантаженого скрепера із вибою з великим ухилом під'їзних шляхів.

Навантаження ґрунту в транспорт з естакади(див. рис. 130, і) виробляють переважно у піщаних кар'єрах. Естакаду влаштовують у траншеї, відкритій бульдозером. Поздовжніми ходами бульдозер посуває матеріал до бункера естакади та завантажує самоскиди. Бульдозер працює через одну чи дві призми, щоби не викликати обвалу естакади. Навантаження ґрунту в транспорт з лотка показано на рис. 130, до.

Валку дерев(див. рис. 130, л) здійснюють упором максимально піднятого відвалу в стовбур.

Корчування пнів(див. рис. 130, м) можна здійснювати прямим відвалом або відвалом із перекосом. Спочатку найбільшим заглибленням відвалу середніми або кутовими ножами підрізають коріння пня та розгойдують його повторними включеннями муфти зчеплення. Потім одночасним поступальним рухом машини та підйомом робочого обладнання викорчовують пень. Аналогічним чином видаляють із землі велике каміння і валуни, що частково перебувають на поверхні.

Зрізання чагарника та дрібнолісся(див. рис. 130, н) виробляють прямим відвалом, опущеним у ґрунт на глибину 10...20 см, за поступального руху вперед всього бульдозера. У міру накопичення купи чагарників, коренів, дрібних дерев поворотним рухом переміщують у бік від траси, що очищається.

Снігоочищення(див. рис. 130, про) виконують для утримання автомобільних доріг у хорошому стані. Найбільш ефективний у цьому випадку бульдозер з поворотним відвалом з косопоставленим робочим органом.