Страница 3: Методические рекомендации по конструкциям и технологии сооружения земляного полотна автомобильных дорог на участках залегания иольдиевых глин (46146)

53. На освобожденной от растительного покрова поверхности иольдиевой глины отсыпают рабочую платформу. Чтобы обеспечить устройство крайних рядов свай при продольном движении установки, рабочая платформа выводится за оси крайних рядов не менее, чем на 2,5 м (рис. 2). Толщина рабочей платформы должна быть достаточной для работы дорожно-строительных машин и равной 0,5 - 1,5 м. Уплотнения рабочей платформы не требуется, так как оно достигается в процессе работ по устройству свай.

Рабочая платформа может быть выполнена из любого грунта, пригодного для отсыпки в насыпь, исключая рваный камень и моренные грунты с содержанием валунов свыше 10 %. Коэффициент фильтрации грунта не нормируется. Если предусматривается работа сваи как несущей, так и дренирующей конструкции (см. п. 38), то в рабочую платформу должен быть отсыпан грунт с коэффициентом фильтрации не ниже 3 м/сутки. Поверхность рабочей платформы планируют с поперечным уклоном не менее 2 %, затем разбивают ось у свай с выноской и закреплением поперечных осей. На спланированную рабочую платформу самосвалами завозят грунт для заполнения свай и выставляют кучами (рис. 3). Если сваи выполняют из того же грунта, что и рабочую платформу, то грунт для свай и платформы вывозят одновременно, и сваи устраивают непосредственно за планировкой платформы.

Рис. 2. Поперечное сечение насыпи земляного полотна со сваями:

1 - рабочая платформа; 2 - иольдиевая глина; 3 - моренный суглинок

54. В качестве основной машины при устройстве свай используют вибровдавливающий погружатель типа ВВПС 32/19, оборудованный обсадной трубой, конструкция которой аналогична применяемой при устройстве вертикальных дрен. Техническая характеристика установки ВВПС 32/19 приведена в приложении 3.

Устройство свай выполняет механизированное звено, включающее установку ВВПС 32/19 и погрузчик-планировщик Д-442. Последний предназначен для засыпки грунта в обсадную трубу и планировки поверхности рабочей платформы до и после устройства свай.

Рис. 3. Технологическая схема устройства песчаных свай агрегатом ВВПС 32/19:

1 - агрегат ВВПС 32/19; 2 - тракторный погрузчик Д-574; 3 - грунт для заполнения свай

55. Работы по устройству свай ведут по челночной схеме (см. рис. 3). Сваи забивают продольными рядами по 20 - 30 штук, после чего установка разворачивается и забивает соседний ряд, следуя в обратном направлении. При переезде установки от сваи к свае обсадную трубу притягивают тросом или канатом к основанию стрелы во избежание раскачивания.

Обсадную трубу залавливают безвибрационным способом под действием пригруза. Вибропогружение рекомендуется лишь для прокалывания рабочей платформы и для проходки корки иольдиевых глин или встречающихся в толще глин плотных прослоек, т.е. в тех случаях, когда действие пригруза оказывается недостаточным для преодоления сопротивления задавливанию.

Погруженную на заданную глубину обсадную трубу заполняют грунтом, включая и приемный бункер, с тем, чтобы обеспечить в нем запас материала на уплотнение. Загрузку ведут погрузчиком-планировщиком Д-442.

По окончании загрузки обсадную трубу извлекают при включенном вибраторе. В продолжение первых 10 сек скорость извлечения не должна превышать 0,1 м/сек при максимальной интенсивности вибрации. В дальнейшем, если не наблюдается зависания песка в трубе, скорость извлечения может быть увеличена до 0,2 м/сек, а интенсивность вибрации снижена. Затем установка переезжает на новую точку.

56. В состав бригады по устройству свай входят: машинист ВВПС, помощник машиниста и машинист погрузчика. Сменная производительность механизированного отряда составляет около 60 свай диаметром 300 мм и длиной 6 м, время на устройство одной сваи не более 6 мин, включая переезд. При шаге свай 1 м и расположении их по 12 штук в ряд суточный темп потока при двухсменной работе составит 10 пог. м.

При необходимости сокращения сроков строительства работы по устройству свай можно вести одновременно двумя отрядами, которые в этом случае целесообразно размешать на разных захватках.

Приложение 1

Физико-механические свойства иольдиевых глин

Приложение 2

Пример расчета насыпи с песчаными сваями

Исходные данные

1. Автомобильная дорога с асфальтобетонным покрытием, устраиваемым через один год после отсыпки насыпи.

Насыпь: расчетная высота h = 3 м, ширина поверху B = 12 м; откосы 1 : 1,5; объемный вес грунта насыпи ?? = 2 т/м3.

2. Основание насыпи: иольдиевые глины III группы залегают с поверхности и подстилаются моренными суглинками. Мощность глин H = 7 м. Прочностные характеристики глин в условиях природного залегания: Cw = 0,15 кгс/см2, Cc = 0,10 кгс/см2;  = 0; Pстр = 0,4 кгс/см2;  = 0,45; еР = 0,6 = 100 мм/м.

Расчет основания без свай

1) Проверка условия по п. 17, а

Расчетная нагрузка на основание

Р0 = h = 0,6 кгс/см2.

Безопасная нагрузка на основание по графику (рис. 5 «Методических указаний») при  = 0°;

т.е. Рбез < Р0 - устойчивость не обеспечена.

2) Проверка условия по п. 17, б

Расчетная нагрузка на основание Р0 = 0,6 кгс/см2.

Безопасная нагрузка Рбез = Рстр = 0,4 кгс/см2, т.е. условие по п. 17, б не обеспечено, возможна осадка основания S = eP0H = 0,10  0,6  7 = 0,42 м.

Столь значительная осадка не может быть допущена, ибо интенсивность ее к моменту устройства покрытия превысит 10 см/год.

Расчет песчаных свай

Для обеспечения устойчивости (п. 17, а) и недеформируемости (п. 17, б) основания насыпи могут быть устроены песчаные сваи. Диаметр свай D = 0,30 м, коэффициент бокового давления песка  = 0,3.

Условие обеспечения устойчивости при ?? = 0 запишем: σ1 - σ2 = 2Cc, т.е. σ1 - σ2 = 2  0,10 = 0,20 кгс/см2.

В долях от расчетной нагрузки допустимая разность главных напряжений составит

По табл. 4 (см. вклейку настоящих «Методических рекомендаций») при 0 = 0,10 этой величине соответствует сближение .

Для получения недеформируемого основания давление на глину должно быть ограничено пределом структурной прочности грунта, т.е. 0,4 кгс/см2.

В долях от Р0 это составит .

По табл. 4 (см. вклейку) величине ??1 = 0,66 отвечает m  0,2.

Из расчета (по обоим условиям п. 17) принимаем m = 0,2, что отвечает расстоянию между сваями L = 1,5 м и шагу свай 1,8 м.

Приложение 3

Техническая характеристика установки для устройства свай-дрен ВВПС 32/19

Способ погружения обсадной трубы в грунт.............. Комбинированный -

                                                                                          вибрационно-вдавливающий

Наибольшая длина погружаемой обсадной трубы

          без вставки............................................................ 7,0 м

          со вставкой............................................................ 11,0 м

Наибольший вес погружаемого снаряда..................... 2600 кг

Диаметр погружаемой трубы...................................... 300 - 500 мм

Максимальная возмущающая сила.............................. 28000 кгс

Максимальное усилие вдавливания............................. 18000 кгс

Базовая машина.............................................................. Трактор Т-140 или Т-180

Вес агрегата

          общий.................................................................... 26886 кг

          без вибропогружателя.......................................... 22876 кг

Габариты в рабочем положении

          высота.................................................................... 12480 мм

          длина..................................................................... 8500 мм

          ширина.................................................................. 2740 мм

Электрический генератор С-116-6

          мощность на зажимах.......................................... 96 квт

          номинальное напряжение................................... 380 в

Двухбарабанная 4-тонная лебедка

          тяговое усилие каждого барабана...................... 4000 кгс

          мощность электродвигателя............................... 6,5/10 квт

Удельное давление на грунт......................................... 0,53 кгс/см

Обслуживающий персонал........................................... 2 человека

СОДЕРЖАНИЕ