Сооружение земляного полотна в сложных условиях (стр. 7 )

Количество поездов и думпкаров в поезде, а также число авто­самосвалов определяют расчетом в зависимости от дальности возки грунта, типоразмеров экскаваторов, грузоподъемности землевозного транспорта, дорожных условий и других факторов. Для возведения насыпей на втором этапе при двухэтапной схеме используют те же машины, что и при одноэтапной схеме, исключая драглайн и автосамосвалы. Дополнительно для подъемки пути необ­ходим консольный электробалластер или ползучий путеподъемник с тракторным дозировщиком или путевым стругом.

Разработка грунта при использовании ширококолейного транспор­та осуществляется в карьерах, имеющих путевое развитие, состоя­щее из соединительного пути и путей обменного пункта. На обменном пункте укладываются 2–3 пути: главный, приемоотправочный и путь технического осмотра подвижного состава. Длина обменного пункта рассчитывается по формуле

, (3.2)

где Ln – длина поезда, м; Lр – резерв на неточность установки поезда (15 м); Lo – расстояние от начала стрелочного перево­да до предельного столбика, м; d – расстояние между остряками стрелочных переводов (не менее 4,5 м).

Забойный путь укладывается на специально подготовленную площадку. Передвижку забойного пути производит путевая бригада с помощью бульдозера, крана или путепередвигателя. Разработка карьера ведется проходками с боковым забоем в соот­ветствии с технологией разработки выемок и карьеров экскаватором прямая лопата. Для сокращения затрат на передвижки забойного пу­ти размер забоя следует принимать наибольшим, а стоянку экска­ватора целесообразнее располагать на уровне забойного пути. При переходе на более низкий рабочий горизонт стоянка экскаватора может быть ниже уровня головки рельса забойного пути на величину, не превышающую

, (3.3)

где Нв – наибольшая высота выгрузки экскаватора, м; Нд – высота думпкара, м; 0,5 м – запас высоты над бортом думпкара. Временные перегрузочные карьеры устраивают на сухих участках с одной стороны насыпи высотой 1,5...2 м. Длину их назначают так, чтобы могли разместиться машины, находящиеся на выгрузке и погрузке грунта. Ориентировочно длину карьера принимают 1,5...2 длины землевозного поезда. Первый перегрузочный карьер устраивают в начале отсыпаемого участка насыпи, а последующие – через расстояние L, которое определяют по формуле

, (3.4)

где Пэ – сменная производительность экскаватора, занятого на погрузке грунта в перегрузочном карьере, м3/см.; v – сред­няя скорость движе­ния автомобиля при перевозке грунта из пере­грузочного карьера в насыпь, м/мин; tп – время погрузки одного автосамосвала в перегрузочном
карьере, мин; Ск – затраты на организацию перегрузочного карьера с учетом потерь привозного дренирующего грунта, р.; Сп – сумма затрат на передислокацию машин из одного перегрузочного карьера в другой, р.; Са – стоимость машино-смены автосамосвала, р./см.; S – средневзвешенный объем 1 пог. м отсыпаемой насыпи, м3.

Грунт, выгруженный в перегрузочный карьер, перемещают бульдозером в вал высотой 1,5...3,5 м и грубо планируют. Драглайн устанавливают наверху спланированного вала, он разрабатывает грунт торцовым забоем и грузит его в автосамосвалы, которые рас­полагаются внизу забоя. Производительность экскаваторов, занятых в перегрузочном карьере, должна быть согласована с производительностью экскаваторов, занятых в основном карьере.

Отсыпка насыпи из грунта перегрузочного карьера производится с соблюдением технологических требований возведения насыпей автоса­мосвалами. Вслед за окончанием возведения земляного полотна на участке от перегрузочного карьера до места закладки очередного перегрузочного карьера на нем производят укладку пути и бал­ластировку на первый слой.

Подушку из дренирующего грунта отсыпают сразу на всю ее ширину с разворотом автосамосвалов на отсыпаемом слое в местах временного специального уширения (рис. 3.9).

В случае отсыпки подушки в два этапа верхний слой отсыпают по кольцевой схеме или в направлении к перегрузочному карьеру с разворотом автосамосвалов на насыпи. В этом случае слой отсыпают двумя захватками по длине насыпи: на первой отсыпают и разравнивают грунт, на второй – уплот­няют отсыпанный слой.

До проектной отметки насыпь досыпают поездной возкой с уложен­ного пути захватками, кратными длине землевозных поездов, послой­но, поднимая путь машинами. Грунт из думпкаров или хопперов-доза­торов выгружают на обе стороны пути. Часть его дозируют в путь электробалластером или тракторным дозировщиком, остальной разравнивают бульдозером или стругом.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите признаки, на основе которых устанавливают типы болот.

2. Укажите основные различия между болотами I, II и III типов.

3. Объясните, в каких случаях производится полное, а в каких частичное удаление торфа из основания насыпи.

4. Сравните по трудоемкости, стоимости и условиям применения две возможные схемы выторфовывания экскаватором-драглайном.

5. Определите количество взрывчатого вещества для выторфовывания участка насыпи длиной 100 м при следующих данных: ширина основной площадки насыпи 7,1 м; толщина слоя торфа 2 м; удельный расход ВВ 1,5 кг/м3.

6.В какой последовательности выполняется выторфовывание и возведение насыпи на болоте средствами гидромеханизации?

7. Как производится сооружение насыпей на болотах без выторфовывания?

8. Рассчитайте длину обменного пункта в грунтовом карьере при возведении насыпи поездной возкой, если в составе рабочего поезда используется тепловоз ТЭ3 и 30 хоппер-дозаторов.

9. Укажите основные принципы, лежащие в основе формирования механизированных комплексов для производства работ по возведению земляного полотна железных дорог.

10. Какие технико-экономические показатели учитываются при выборе вариантов комплексной механизации земляных работ (при сооружении земляного полотна)?

4. ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА
В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

4.1. Факторы, осложняющие строительство
в сейсмических районах

Сейсмическими называют районы, в которых возможны землетрясения, т. е. колебания земной поверхности, вызванные тектоническими внутриземными процессами, обладающими огромной кинетической энергией. Наука, изучающая землетрясения называется сейсмологией. Вопросами изучения взаимодействия грунтов и сооружений при землетрясениях занимается инженерная сейсмология. Очаг землетрясения располагается в 20…30 км от поверхности земли (в редких случаях глубже, до 700…800 км). Центральную точку очага называют гипоцентром или фокусом, а проекцию этой точки на поверхность земли – эпицентром землетрясения.

По причинам возникновения землетрясения могут быть разделены на провальные, тектонические и вулканические. Провальные землетрясения – обрушение пород в каверны и пещеры, появившиеся в земной толще вследствие растворения пород водой. Это землетрясения небольшой силы. Вулканические землетрясения возникают в результате внезапного освобождения (взрыва) сжатых в жерле вулкана газов при его закупорке. Это также слабые землетрясения.

Наиболее опасны тектонические землетрясения. Они происходят за счет тектонических движений, т. е. разнообразных по направлению и интенсивности движений земной коры, вызывающих ее деформации или разрывы слоев: колебательные движения, складчатые движения, разрывные движения, приводящие к образованию разломов, сбросов, надвигов и т. п.

Очаг землетрясения излучает сейсмические волны широкого спектра частот. Проходя различные по плотности среды, волны многократно преломляются и отражаются. От гипоцентра распространяются упругие колебания (сейсмические волны) в виде глубинных продольных волн (скорость их равна скорости звука в соответствующей среде) и поперечных волн (примерно в 1,7 раза меньше скорости). От эпицентра распространяются поверхностные волны, их скорость примерно равна скорости поперечных волн, исходящих из гипоцентра.

В результате при землетрясении каждая точка поверхности земли испытывает воздействие толчка в очаге в виде серии колебаний волн различной частоты, пришедших разновременно с различными скоростями и амплитудой. Таким образом, объект испытывает не один толчок, а целые серии толчков. К этому следует добавить, что кроме основного толчка, существуют предшествующие толчки (форшоки) и последующие (афтершоки).

В целом продолжительность разрушений во время землетрясений весьма незначительна. Так землетрясение в г. Ашхабаде (1948) длилось всего 8…10 с, но почти полностью был разрушен город. Оценку и сравнение землетрясений производят по силе – количеству высвобожденной кинетической энергии в очаге или по интенсивности, т. е. по степени вызванных землетрясением локальных изменений.

Мерой высвобожденной энергии в очаге является магнитуда, обозначаемая М, при этом энергия землетрясения, принятого за единицу, равна примерно 1012 эрг. Излучаемая энергия самого сильного землетрясения, магнитуда которого М=9,5, равна приблизительно 5∙1025 эрг. Однако значение М хорошо характеризует лишь очаг землетрясения. В некоторых случаях более удобна оценка землетрясений по интенсивности. Оценку интенсивности землетрясений обычно производят по степени повреждения искусственных сооружений и другим косвенным признакам. Несмотря на субъективный характер оценок по шкалам интенсивности, они нашли широкое применение. В разных странах используют различные шкалы интенсивности.

В СССР первой официальной сейсмической шкалой является­
12-бал­ль­ная шкала Института физики Земли АН СССР (шкала ИФЗ). Часть этой шкалы, которая представляет практический интерес для строителей и охватывает зоны от 6 до 9 баллов, утверждена Госстроем СССР в качестве государственного стандарта для обязательного применения.

Описание последствий землетрясений дифференцировано в сейс­ми­ческой шкале по трем разделам: 1) здания и сооружения; 2) остаточные явления в грунтах и изменение режима грунтовых и наземных вод; 3) прочие признаки. Сейсмичность ниже 6 баллов для зданий и сооружений не опасна, и ее при проектировании и строительстве обычно не учитывают. При большей сейсмичности необходимо предусматривать специальные меры, обеспечивающие требуемую сейсмичность зданий и сооружений.