Сооружение земляного полотна в сложных условиях (стр. 22 )

Применение технологии намыва пляжных откосов позволило значительно упростить решение проблемы защиты земляного полотна от разрушавшего волнового воздействия в период паводка. Ранее на таких участках земляное полотно сооружали с крутыми (обжатыми) откосами крутизной от 1:2 до 1:3, которые защищали от действия волн железобетонными плитами, монолитным железобетоном. Свободные (пляжные) откосы не требуют никакого укрепления, так как они устойчивы к волновому воздействию и не подвержены размыву в паводок.

На основании обобщения опыта работ объединения «Трансгидромеханизация» в районах Западной Сибири было предложено намывать земляное полотно со свободными откосами (рис. 7.2). При таких пологих откосах уменьшается высота набега волны, что позволяет снизить высоту насыпи почти на 1 м. Откосы укрепляют посадкой ивового кустарника и посевом трав. Крутизна пляжных откосов зависит преимущественно от гранулометрического состава грунта, способа разработки, консистенции пульпы, дальности ее подачи. Например, мелко - и среднезернистые пески при густой консистенции пульпы дают откосы не круче 1:25. При использовании более мелких песков откосы будут более пологими (до 1:35...1:50).

Рис. 7.2. Поперечный профиль насыпи с пляжными откосами

Применение прогрессивной технологии намыва насыпей с пляж­ными откосами в поймах рек по сравнению с обжатым профилем и креплением откосов железобетоном дает высокую экономическую эффективность. Несмотря на увеличение объема гидромеханизированных земляных работ в 1,5... 2,5 раза, общие трудовые затраты и сметная стоимость строительства при этом варианте существенно (до 2,5 раз) меньше за счет исключения работ по укреплению откосов насыпей железобетонными плитами.

Опыт применения гидромеханизации в железнодорожном строительстве широко используется при сооружении автомобильных дорог и площадок для бурения скважин при освоении нефтяных месторождений Западной Сибири. Автомобильные дороги, построенные первоначально путем «сухой» отсыпки грунта в озеро на торфяное дно, оказались неустойчивыми и легко разрушились водой. Возведение земляного полотна способом гидромеханизации оказалось значительно более эффективным. При гидронамыве увеличилась плотность грунта, пляжные откосы придали земляному полотну устойчивость от волнового воздействия, позволили расположить на них нефтепроводы, линии электропередачи и использовать их для перемещения гусеничной техники и буровых вышек без демонтажа.

Средствами гидромеханизации обустроены Ямбургское и Уренгойское газовые месторождения, где отсутствуют местные качественные грунты для возведения насыпей дорог и площадок. Этот район находится севернее Полярного круга на 140 км. Талые грунты (находящиеся под слоем воды) в озерах глубиной 1... 5 м разрабатывались земснарядами марки 180-60 и 300-40 и намывались в штабеля. В результате произошел отмыв глинистых и пылеватых частиц (до 40 %), что обогатило грунт и сделало его пригодным для отсыпки насыпей промысловых автомобильных дорог и площадок для бурения скважин. Для перемещения грунта также использовались средства гидромеханизации. При этом дальность перемещения грунта достигала 20 км и более.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите характерные особенности для строительства дорог в затопляемых поймах рек?

2. Благодаря каким преимуществам гидромеханизированный способ сооружения земляного полотна широко применяется в железнодорожном строительстве?

3. Изложите кратко технологию намыва насыпей на слабых основаниях без первичного обвалования участка намыва.

4. Опишите: а) технологию возведения насыпей со свободными (пляжными) откосами; б) область и экономическую целесообразность применения насыпей с пляжными откосами в железнодорожном строительстве; в) опыт применения пляжных конструкций земляных сооружений в нефте - и газоносных районах Сибири.

8. СООРУЖЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ИЛАХ

Строительство при освоении морских побережий довольно часто осуществляется на территориях с залеганием слоя ила. Об этом свидетельствует опыт строительства в западных бассейнах (Балтийском и Черноморском) и в Дальневосточном. В частности в бухтах Японского моря (порты Владивосток, Находка, Восточный, Ванино) повсеместно встречаются отложения ила мощностью до 10 м и более (до 20...30 м). Илы относятся к сильносжимаемым грунтам. Это приводит к большим осадкам сооружений, возводимых на этих грунтах.

Другая особенность поведения илов в основаниях сооружений заключается в том, что уплотнение их под нагрузкой происходит лишь до определенного предела величины нагрузки, при превышении которого илы ведут себя как пластичное вязкое тело. Благодаря этим особенностям при отсыпке земляного полотна на основание, сложенное илом может происходить выдавливание грунта за пределы подошвы насыпи (рис. 8.1).

За счет этого образуются так называемые бугры выпирания, которые могут прослеживаться на расстоянии 10...20 м от подошвы насыпи. Поэтому технология сооружения земляного полотна при традиционном подходе предусматривает возведение «плавающих» конструкций на песчаной подушке, с устройством пригрузочных берм для того, чтобы не допустить возможности выдавливания грунта.

Вместе с тем многолетние исследования и опыт строительства на морских илах, накопленный , позволили разработать технологию возведения земляного полотна с использованием принципа частичного выдавливания грунта весом насыпи. Эта технология способствует снижению трудоемкости и стоимости работ за счет отказа от устройства песчаной подушки и, главное, ускорению процесса стабилизации земляного полотна.

Суть рассматриваемой технологии заключается в том, что насыпь отсыпается выше проектных отметок на высоту, эквивалентную пригрузке, назначение которой – ускорить протекание процесса вдавливания насыпи в ил и тем самым сократить сроки стабилизации земляного по­лотна. При этом допускается образование бугров выпирания у подошвы насыпи. Высота, эквивалентная пригрузке, определяется расчетом и уточняется в процессе производства работ.

Сооружение насыпи с погружением ее в ил производится сразу на полную строительную высоту методом отсыпки с головы. При этом используются обычные способы разработки, укладки и уплотнения грунтов. По мере осадки насыпи производится ее досыпка. Перед укладкой рельсошпальной решетки верхняя часть экви­валентной пригрузки до отметок бровки полотна срезается.

Срезанный грунт укладывается к подошве откоса насыпи в виде берм, что способствует повышению устойчивости земляного полотна. Эта технология, разработанная , успешно использована на многих транспортных объектах в различных районах Дальнего Востока и доказала свою высокую эффективность.

Контрольные вопросы И ЗАДАНИЯ

1. Назовите особые строительные свойства территории с залеганием мощных слоев морских илов.

2. Какими недостатками обладает традиционная технология сооружения земляного полотна на илах?

3. В чем состоит суть интенсивной технологии сооружения земляного полотна на морских илах, предложенная ?

9. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ
МАЛЫХ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ В Северной
строительно-климатической зоне

При выборе рациональной технологии и организации работ по возведению малых искусственных сооружений в земляном полотне необходимо предусматривать:

– применение поточной организации строительства, выбор машин и комплектов, обеспечивающих высокую производительность и требуемое качество работ;

– обеспечение принятого в проекте температурного состояния вечномерзлых грунтов оснований;

– заводское изготовление сборных конструкций сооружений. В тех случаях, когда изготовление конструкций на специализированных предприятиях не представляется возможным или когда доставка их на места строительства экономически не оправдана, следует рассмотреть вариант изготовления конструкций на собственной производственной базе.

При организации строительных площадок, на которых размещаются стоянки машин, склады конструкций и материалов, производственные и бытовые здания и т. д., необходимо соблюдать следующие требования:

·  строительные площадки необходимо размещать на возвышенных сухих местах с низовой стороны труб и мостов на расстоянии не менее 100 м от них, а отапливаемые помещения – на расстоянии не менее 150…200 м;

·  не допускать с верховой стороны сооружения движения транспорта и проведения каких-либо строительных и хозяйственных работ;

·  устраивать стоянки машин, сооружать временные здания на грунтовых подсыпках толщиной не менее 0,5 м;

·  устраивать подъезды к месту сооружения труб и мостов на насыпях из дренирующего грунта высотой не менее 0,5 м, предусматривая временные водоперепуски.

При производстве работ должны быть приняты меры по обеспечению сохранности мохорастительного покрова на всем участке расположения искусственного сооружения. Машины и оборудование для производства всех видов работ следует выбирать с учетом их применимости в данных природно-климатических, грунтово-геологических условиях, а также с учетом особенностей технологии работ и на основе технико-экономи­ческих расчетов.

Способы производства земляных работ, устройства оснований и фундаментов сооружений принимают в соответствии с принципом использования вечномерзлых грунтов, временем года выполнения работ, мерзлотными условиями площадки строительства и физико-механичес­кими свойствами грунтов, наличием и характером грунтовых вод и другими требованиями, предусмотренными проектом.

В зимний период котлованы под фундаменты труб на вечномерзлых грунтах устраивают без применения ограждений. Для сохранения грунтов в мерзлом состоянии котлован необходимо разрабатывать при установившейся отрицательной температуре наружного воздуха. Разработку котлована в летний период разрешается производить в исключительных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании, не допуская перерыва между отрывкой котлована и устройством в нем фундаментов. Котлован должен быть надежно защищен от возможного поступления грунтовой и поверхностной вод.