Сооружение земляного полотна в сложных условиях (стр. 2 )

-  постройка поселков строителей с необходимыми объектами культурно-бытового обслуживания, медицинской помощи и т. д.;

-  специальные работы, связанные с особенностями строительства на вечномерзлых грунтах: утепление грунтов полимерной пеной; засоление грунтов; рыхление прочных грунтов; замораживание талых и оттаивающих грунтов; покрытие грунтов полимерной пленкой; оттаивание грунтов холодной или теплой водой; электроосмотическое просушивание грунтов забивными перфорированными электродами; штабелирование дренирующих гравийно-галечниковых грунтов и многократное окучивание обычных грунтов, следующее за оттаиванием и первоначальным просушиванием; уплотнение и закрепление грунтов.

Возведение земляного полотна следует вести круглогодично с соблюдением принятого принципа проектирования, норм и правил организации работ в летнее и зимнее время. Для большей эффективности строительства в летнее время следует выполнять только те работы, проведение которых в зимнее время невозможно.

Расчетное годовое количество рабочих смен по возведению земляного полотна определяют по формуле

(1.1)

где – коэффициент сменности работы машин и бригад; – календарная продолжительность года, дн.; – количество праздничных и выходных дней, дн.; – количество нерабочих по метеорологическим условиям дней, дн.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите факторы, учитываемые при оценке сложности условий строительства в северной строительно-климатической зоне (ССКЗ).

2. Перечислите основные характеристики холодного климата.

3. Назовите природно-климатические факторы холодного климата, усложняющие производство строительно-монтажных работ.

4. Какими исходными данными необходимо пользоваться при составлении проектов организации строительства в северной строительно-климатической зоне?

5. Какие проектные документы должны использоваться при разработке проектов производства работ по возведению железнодорожного земляного полотна в северной строительно-климатической зоне?

6. Какие виды работ при строительстве железных дорог в северной строительно-климатической зоне целесообразно выполнять в зимнее время?

7. Назовите специальные организационно-технологические мероприятия, которые необходимо проводить в строительных организациях с целью снижения отрицательного влияния холодного климата на производство строительно-монтажных работ.

2. СООРУЖЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В ГОРНЫХ РАЙОНАХ

2.1. Влияние горного рельефа
на возведение земляного полотна

К горным относятся районы, в которых отдельные возвышенности, хребты или массивы приподняты над окружающей местностью на 500 м и более и характеризуются резкими колебаниями высоты. Для горных районов характерно чередование хребтов или иных мас­сивов с долинами и межгорными впадинами. Склоны имеют различ­ную крутизну и форму, пересекаясь образуют гребни. Во многих местах высока опасность каменных обвалов, осыпей, селей и снежных лавин.

Земляное полотно горных дорог существенно отличается конст­рукцией и условиями производства работ: дорога на многих участ­ках проходит по крутым склонам; прижимам рек; высокие насы­пи чередуются с глубокими выемками и полувыемками; в конструк­цию земляного полотна входят нередко в больших объемах сложные защитные сооружения: противообвальные (поддерживающие и подпор­ные стены, контрфорсы), улавливающие (полки, траншеи, рвы, сет­чатые ограждения, надолбные поля, барражные и улавливающие сте­ны), противолавинные и противоселевые (галереи, селеспуски и др.).

Производство работ при строительстве железных дорог в горной местности характеризуется некоторыми общими особенностями.

1. Строительство, как правило, развертывается в районах со слаборазвитой сетью железных и автомобильных дорог. Это приво­дит к необходимости иметь чаще всего одну базу снабжения строительства с удалением ее на 60...80 км и более от фронта земляных работ.

2. При производстве земляных работ требуется в больших масштабах применять буровзрывные работы, относящиеся к наиболее трудоемким и дорогостоящим. Стоимость сооружения земляного полотна достигает в этих районах 55... 60 % (вместо 15...20 % в равнинной местности) общей стоимости дороги.

3. В ряде горных районов возможна резкая перемена погоды, например, оттепели, способствующие образованию снежных лавин; ливни, следствием которых могут быть разрушения откосов строящихся насыпей и выемок; катастрофическое повышение уровня горных потоков и выхода селей. Необходимо сокращать раскрытие котлованов под сооружения и выемок и сосредоточить эти работы в благоприятные периоды года, не располагать рабочих, технику и материалы в опасных местах, например, в районах возможного выхода снежных лавин.

4. Даже на коротких участках земляного полотна важнейшие в строительном отношении факторы имеют разные значения. Некоторые, а иногда и многие из этих факторов не могут быть учтены на ста­дии составления проектной документации и поэтому в последующем должны учитываться в процессе производства работ.

5. При наличии на линии преградных сооружений (барьерных мест) возникает необходимость сооружения временных обходов этих соору­жений, проектируемых по облегченным техническим условиям, с тем, чтобы устройство обходов не снижало бы пропускную и провозную способность строящейся дороги в период ее временной эксплуатации.

2.2. Виды буровзрывных работ при сооружении
земляного полотна из скальных грунтов

При сооружении скальных выемок и полувыемок под железные и авто­мобильные дороги могут использоваться следующие виды взрывов: взрывное рыхление скальных массивов; взрывание скальных пород на выброс; направленное взрывание; взрывание на сброс; взрывание на обрушение; дробление валунов, негабаритов и т. д.

Рыхление скальной породы в массиве производят при разработке вы­емок, резервов или притрассовых карьеров и других объектов. При боль­шом объеме скальных работ взрывание ведут методом скважинных заря­дов в массовом масштабе с тем, чтобы обеспе­чить длительную непрерывную работу породоуборочных комплектов.

Взрывание на выброс применяют для образования выемок (вчерне), траншей в каменных карьерах, траншей, канав и т. д. Такое взрывание выполняют методом скважинных или камерных зарядов. Метод камерных зарядов в настоящее время используется редко, так как его примене­ние вызывает большие нарушения в откосах и бортах выемок и увеличе­ние объема земляных работ.

Направленное взрывание с выбросом породы применяют при образовании выемок в особых местных условиях, когда с одной стороны выемки расположены сохраняемые сооружения или поверхность участка выемки имеет косогорный характер. Такой способ применяется при уширении выемок под второй путь для избежания или уменьшения завала пути, достижения определенной формы навала взорванной породы в забое, а также в целях ослабления разрушительного действия взрыва на защищаемый объект или его часть.

Взрывание на сброс является разновидностью направленного взрывания. Применение этого способа возможно при образовании полувыемок на достаточно крутых косогорах, а также насыпей, дамб, защитных берм в непосредственной близости от косогоров, у их основания. Для выполнения взрывов на сброс применяют методы скважинных и камерных зарядов.

Взрывание на обрушение производят при образовании полувыемок в условиях высоких крутых косогоров с углами склонов более 60°,а также при возведении насыпей и защитных берм у основания таких косогоров. При этом используются методы скважинных и камерных заря­дов. Дробление валунов и негабаритов производят взрыванием шпуровых зарядов, а при незначительном числе негабаритов и вдали от строе­ний и сооружений – методом наружных (накладных) зарядов.

2.3. Технология разработки скальных выемок

Опыт железнодорожного строительства и теоретические разработки в области технологии сооружения земляного полотна позволяют, устано­вить следующие технологические схемы разработки выемок экскаватора­ми с предварительным разрыхлением породы взрыванием:

– лобовую разработку экскаваторами с торцов выемки по всему ее поперечному сечению;

– лобовую разработку экскаваторами с торцов выемки с предваритель­ным взрыванием и уборкой разрыхленной породы верхнего слоя,

– многоярусную лобовую разработку выемки экскаваторами;

– лобовую разработку экскаваторами с торцов выемки с предваритель­ным взрыванием на разрушающее сотрясение (вспучивание).

Опыт показал, что взрывание выемки следует производить ярусами высотой до 5,5...7,5 м. Проходка выемок ярусами небольшой высоты облегчает ведение буровых работ и уменьшает износ бурового инструмента, а при пологих откосах облегчает выполнение доделочных работ. При крутых откосах разработка выемок высокими ярусами или на всю глубину может вызывать значительные нарушения откосов. Кроме того, при глубоком бурении требуется тщательная установка бурового става, так как даже небольшое (в 2...300) отклонение от заданного угла буре­ния может привести к значительному изменению расстояния между скважинами (до 1,5...2 м и более).

Основной землеройной машиной на разработке разрыхленного скального грунта при сооружении земляного полотна является экскаватор прямая лопата с ковшом емкостью 1,0... 1,6 м3. На крутых выемках (объемом более 100 тыс. м3) экономичны экскаваторы с ковшом емкос­тью 2,0...2,5 м3, но в сложных топографических условиях горной мест­ности передислокация тяжелых экскаваторов с ковшами вместимостью 2,5 м3 затруднительна. Кроме экскаваторов, на разработке породы с высокой степенью разрыхления возможно применение погрузчиков и скреперов. На вспомогательных работах широко применяют бульдозеры.

Рыхление грунта взрыванием в выемках производят скважинными зарядами. Объем взрываемого за один прием грунта должен обеспечивать непрерывную одно - или двухнедельную работу экскаватора. В массивах, не содержащих воды, и в периоды отсутствия дождей взрывать породу рацио­нально по всей длине выемок в один прием, если позволяют местные условия и имеющиеся средства взрывания.