Методические рекомендации по конструкциям и технологии сооружения земляного полотна при прохождении обводненных болот, озер и грядово-озерковых болотных комплексов в условиях севера Западной Сибири

Время промерзания торфяного основания на требуемую глубину назначают расчетом согласно п. 64.

47. Земляное полотно отсыпают обычными способами, применяемыми при возведении насыпей из грунтов сосредоточенных резервов, с соблюдением требований к сооружению насыпей в зимних условиях.

Таблица 6

Толщину слоя отсыпки зимой назначают из условия обеспечения осадки и возвышения насыпи над болотом на 0,5 м. Земляное полотно досыпают летом после оттаивания промороженного торфяного основания.

Такой двухстадийный метод сооружения насыпей обеспечивает равномерность осадки и качественное послойное уплотнение грунта. Особенно это важно в случае возведения насыпи из глинистых грунтов.

48. Для ускорения хода осадки торфяного основания в весенний период осуществляют пропилы мерзлого слоя торфа с двух сторон насыпи установками «Бара».

49. Основой для назначения сроков сооружения покрытия является прогноз хода осадки основания во времени. Действующие нормативы рекомендуют устраивать покрытие после достижения 80-90 %-ной консолидации основания.

Для ориентировочных расчетов времени стабилизации торфяных оснований рекомендуется пользоваться графиком (рис. 7), полученным на основе обработки данных наблюдений за ходом осадки плавающих насыпей в Западной Сибири на болотах I-III-А типов.

Рис. 7. Изменение степени консолидации (и, %) торфяных оснований во времени

Наблюдения на автомобильных дорогах с покрытием из сборных железобетонных плит показали, что первую стадию строительства покрытия (укладка плит без омоноличивания стыков) можно начинать при интенсивности осадки не более 7 см/месяц, а вторую стадию (демонтаж покрытия, устройство основания и покрытия с омоноличиванием стыков) - при интенсивности осадки не более 2 см в месяц. Указанные интенсивности осадок будут соответствовать (по осредненным данным) 60 и 85 %-ной консолидации основания.

Технология сооружения земляного полотна с торфом в основании и в нижней части насыпи

50. Технология сооружения земляного полотна с использованием торфа в основании и в нижней части насыпи (см. рис. 2) включает следующие процессы:

а) подготовку полосы отвода и основания;

б) отсыпку нижней части насыпи из торфа;

в) отсыпку верхней части насыпи из минерального грунта.

51. Подготовку полосы отвода и основания следует начинать с наступлением отрицательных температур воздуха, когда возможен проезд по болоту.

Состав работ по подготовке полосы отвода и основания зависит от способа заготовки торфа для нижней части насыпи: из боковых резервов (на болотах I и II типов) или из сосредоточенных резервов (на болотах II типа).

52. На болотах I и II типов, где предусмотрено возводить нижнюю часть насыпи из торфа боковых резервов, по полосам движения экскаватора с внешних сторон от подошвы насыпи удаляют с помощью бульдозера снег, кустарник, мелколесье и кочки на ширину 4 - 5 м и на длину фронта работы экскаватора (рис. 8, а).

После промерзания очищенных полос на глубину, обеспечивающую безопасную работу экскаватора (0,35 - 0,40 м), бульдозерами удаляют снег с основания насыпи и с полосы одного бокового резерва на длину фронта работ. Полосу другого резерва оставляют под снегом (см. рис. 8, б).

53. Торф в резерве разрабатывают экскаватором-драглайном, который движется вдоль бровки траншеи и разрабатывает ее за один проход (см. рис. 8, в), заготавливая и перемещая в вал количество торфа, необходимое для устройства одного слоя на всю ширину нижней части насыпи. Исходя из этого определяют ширину и глубину боковых резервов.

Заготовленный из бокового резерва и уложенный в вал торф выдерживают в течение 2-3 суток, что позволяет снизить влажность торфа. Затем приступают к разравниванию вала, перемещая торф бульдозером в насыпь под углом к оси дороги.

Торф, уложенный в насыпь на всю ширину, разравнивают бульдозером и уплотняют гусеничным трактором Т-100МБ за 5 - 6 проходов по одному следу при средней скорости движения 2 - 2,5 км/час.

Объемный вес скелета торфа после уплотнения должен быть не менее 0,16 г/см3; дальнейшее уплотнение торфяного слоя происходит под действием вышележащих слоев насыпи и подвижной нагрузки.

54. Второй слой торфяной насыпи устраивают сразу после уплотнения первого в такой же технологической последовательности, предварительно очистив от снега боковой резерв (см. рис. 8, г).

Усредненные данные потребности в машинах для устройства 1 км торфяной части насыпи приведены в табл. 7.

Рис. 8. Проведение работ по устройству нижнее части насыпи на болотах I и II типов:

а - расчистка и промораживание боковых полос; б - расчистка основания насыпи и бокового резерва; в - разработка резерва и заготовка торфа для нижнего слоя насыпи; г - расчистка второго бокового резерва; д - разработка бокового резерва и заготовка торфа для верхнего слоя насыпи; 1 - валы снега, кустарника и мелколесья; 2 - промораживаемые полосы; 3 - снег на дорожном полотне; 4 - торфяная залежь; 5 - контур боковых резервов; 6 - валы торфа; 7 - нижний слой торфяной части насыпи.

55. После устройства торфяной части насыпи и промерзания ее сверху на 10-15 см производят послойную отсыпку и уплотнение минеральной части насыпи.

Земляное полотно отсыпают автовозкой обычными способами; в зимнее время насыпь отсыпают на высоту не менее 0,6 - 0,7 м в целях обеспечения нормальных условий работы по досыпке насыпи до проектных отметок в летний период.

56. Подготовка основания на болотах II типа, где предусмотрено устройство нижней части насыпи из торфа сосредоточенных резервов, осуществляется так же, как для плавающей насыпи (пп. 43 - 47).

57. Торф для устройства нижней части насыпи заготавливают в карьерах, закладываемых на болотах I типа, и транспортируют на дорогу автомобилями-самосвалами. Для увеличения производительности автомобилей-самосвалов обычно наращивают кузова.

Подвозимый на дорогу торф разгружают равномерно на всю ширину насыпи, разравнивают бульдозером и уплотняют гусеничным трактором (см. п. 53).

Нижнюю часть насыпи устраивают слоями по 0,4 - 0,5 м в плотном теле. Второй и последующие слои насыпи устраивают после промерзания предыдущих на 10 - 15 см (рис. 9).

Верхнюю (минеральную) часть насыпи на болотах II типа отсыпают так же, как на болотах I типа (см. п. 55).

58. Боковые резервы на болотах I и II типов разделывают под водоотводные канавы. Для ускорения хода осадок торфяных оснований на болотах II и III типов, где нижнюю часть насыпи устраивают из торфа с использованием автовозки (безрезервный профиль), целесообразно в весенний период вдоль земляного полотна с двух сторон делать пропилы мерзлого слоя торфа установкой «Бара». Отсыпка торфа в нижнюю часть насыпи не задерживает сроки устройства дорожной одежды, поскольку время консолидации такой конструкции определяется временем стабилизации естественного торфяного основания

Таблица 7

Рис. 9. Технологическая схема устройства торфяной насыпи (второго слоя) на болотах II и III типов:

1 - валы снега и валежника; 2 - первый слой торфяной насыпи; 3 - вывезенный на дорогу торф; 4 - второй слой торфяной насыпи; а - вывозка торфа на дорогу для отсыпки слоя торфяной насыпи автомобилями-самосвалами; б - разравнивание торфа по всей ширине насыпи бульдозером; в - уплотнение слоя торфа в насыпи проходами трактора.

Технология сооружения земляного полотна на промороженных основаниях

59. Технология сооружения земляного полотна дорог на промороженных основаниях (см. рис. 3) предусматривает:

а) подготовительные работы;

б) намораживание торфяной плиты и устройство боковых теплоизолирующих призм из торфа;

в) отсыпку земляного полотна из минеральных грунтов.

60. Весь технологический процесс можно разделить на три этапа. На первом этапе (осенне-зимний период) выполняют подготовительные работы и намораживают торфяную плиту; на втором (зимне-весенний период) - отсыпают земляное полотно из минеральных грунтов на часть высоты и устраивают теплоизолирующие призмы из торфа. На третьем этапе (летний период) досыпают земляное полотно из минеральных грунтов до проектной высоты.

61. Успешное строительство дорог на промороженных основаниях и эффективность дальнейшей их эксплуатации зависят от полноты использования естественного холода при выполнении работ первого этапа строительства и своевременной отсыпки земляного полотна, чтобы не допустить протаивания торфяной плиты сверху более величины hg= 0,3??0,4 м. В связи с этим необходимо составлять проект производства работ, в котором указывают сроки начала и окончания того или иного технологического процесса, рассчитывают потребность в машинах и механизмах.

Сроки начала и окончания работ устанавливают ориентировочно согласно п. 64, используя средние метеорологические за многолетний период данные. В процессе строительства сроки корректируют с учетом климатических особенностей конкретного зимнего периода.

62. Подготовительные работы, осуществляемые в плановом порядке для быстрейшего промораживания болот по трассе дорог, выполняют согласно пп. 43-47.

Дорожную полосу расчищают на ширину промораживаемой полосы плюс 5 м.

63. После расчистки полосы дороги оконтуривают мочажины и озерки-блюдца на промораживаемой полосе, расклинивают их, удаляют торф неустойчивой консистенции и заменяют торфом устойчивой консистенции. Клиновку и разработку мочажин производят экскаваторами-драглайнами; вынутый торф перемещают бульдозерами за пределы промораживаемой полосы. Торф для заполнения мочажин доставляют к месту укладки самосвалами, а перемещают его в мочажины и уплотняют бульдозерами.

После заполнения мочажин и озерков торфом устойчивой консистенции его промораживают.

Рис. 10. Определение сроков устройства промороженного основания при начале производства работ по проминке и расчистке болота с наступлением зимнего периода:

1 - толщина намораживаемых слоев торфа 0,3 м; 2 - то же, 0,4 м; 3 - то же, 0,6 м.

64. Сроки окончания работ по промораживанию торфяной залежи на требуемую глубину (0,35 - 0,40 м) и намораживанию торфяной плиты слоями сверху ориентировочно устанавливают по графикам рис. 10 и 11, составленным для условий Нижневартовска.

По графикам (см. рис. 10 и 11) определяют продолжительность промораживания торфяной залежи на требуемую глубину (Нпр= 0,4 м), время намораживания торфяных слоев и ориентировочные даты окончания работ по устройству промороженного основания. Используя эти данные, устанавливают протяженность участков и последовательность выполнения работ на них.

65. Промораживаемую полосу периодически очищают от снега (если толщина его превышает 10 см после обильных снегопадов или метелей) с помощью бульдозеров, автогрейдеров или прицепных грейдеров, сдвигая снег от оси дороги в обе стороны к обочинам за несколько проходов по ширине дороги.

Рис. 11 Графики по определению сроков устройства промороженного основания при намораживании плиты слоями 0,4 м и начале производства работ по расчистке болота:

1 - с 1 декабря; 2 - с 1 января; 3 - с 1 февраля; 4 - код промерзания болота в естественных условиях.

Рис. 12. Технологическая схема устройства торфяной плиты в нижней части земляного полотна на болотах I типа:

1 - валы снега и валежника; 2 - вал торфа; 3 - нижний слой намораживаемой торфяной плиты; а - уборка снежного вала бульдозером с поверхности бокового резерва; б - разработка бокового резерва экскаватором-драглайном с перемещением торфа в вал; в - разравнивание вала торфа на ширину намораживаемой плиты; г - уплотнение торфа в намораживаемой плите проходами трактора.

66. Торфяную плиту устраивают после промерзания торфяного основания на заданную глубину Нпр. Торфяную плиту намораживают сверху слоями по 0,3-0,5 м в плотном теле. Плита толщиной до 0,6 м может быть отсыпана сразу на полную высоту.

67. При строительстве на болотах I и II типа (см. рис. 3, тип I) плиту намораживают обычно в два приема, разрабатывая торф из двухсторонних боковых резервов. Вначале разрабатывают один боковой резерв, предварительно удалив бульдозерами вал снега и валежника с поверхности резерва на длину требуемого фронта работ. Полосу второго резерва оставляют под снегом.

Торф в резерве разрабатывают экскаваторами-драглайнами с предварительным рыхлением промерзшего слоя торфа клин-молотами.