Страница 29: ВСН 61-89. Изыскания, проектирование и строительство железных дорог в районах вечной мерзлоты (46699)

2.7. Способы подготовки основания и его сопряжения с ФЧ сооружения необходимо назначать в зависимости от вида грунта основания, наличия и вида растительно-дернового покрова, состояния поверхности русла, а также расчетной скорости течения водотока на выходе из сооружения (рекомендуемое приложение 11).

Рис. 4. План размещения ФН:

а, б - в случае возведения сооружения соответственно до и после возведения прилегающих участков насыпи: 1 - дорожная насыпь; 2 - контур ФН в плане; 3 - входной оголовок ФЧ, выступающий за плоскость откосов дорожной насыпи в виде берм шириной l

2.8. В пределах марей, тундры и на других равнинных участках местности (см. п. 1.4, д.) сопряжение ФЧ сооружения с основанием целесообразно выполнять посредством отсыпки на поверхность растительно-мохового покрова подушки трапецеидальной формы из песчаного или галечно-гравийного грунта (см. рис. 2, а, б) с целью минимального нарушения естественного гидрологического режима поверхностной и грунтовой вод, а также теплового режима вечномерзлых грунтов основания ФН.

Высоту подушки необходимо назначать в зависимости от деформативности растительно-мохового покрова и грунтов деятельного слоя с расчетом на полную или частичную компенсацию материалом подушки осадки нижней части сооружения, но не более 0,5 м при производстве работ по возведению ФН в летне-осеннее время и не более 5 см над уровнем кочек при производстве работ в зимне-весеннее время.

2.9. При большой деформативности грунтов основания необходимо предусматривать запас на осадку за счет соответствующего увеличения длины и высоты ФЧ сооружения сверх требуемой по данным гидравлического расчета.

2.10. Входной и выходной оголовки ФН необходимо выносить за пределы откосов прилегающих участков дорожной насыпи в виде берм шириной не менее 1 м (рис. 4).

В случаях, предусмотренных пп. 1.4, г и 2.8, ширину оголовков l рекомендуется назначать по формуле

l = 1,0 + 0,75(S - h),                                                         (1)

где 1,0 - минимальный размер оголовка, м; S - расчетная осадка прилегающих участков насыпи за счет деформирования грунтов основания, м; h - толщина подушки, м.

2.11. Запас по высоте ФЧ сооружения ??hф можно определять по формуле

hф = S - h + 0,5,                                                         (2)

где 0,5 - запас, м, учитывающий увеличенную осадку ФН по сравнению с осадкой прилегающих участков насыпи.

2.12. Участки откосов насыпей, прилегающих к оголовкам ФН, рекомендуется укреплять по нормам укрепления конусов и откосов насыпей у малых мостов и труб. Укрепление русла водотоков перед входным и выходным оголовками рекомендуется предусматривать в виде наброски камней толщиной слоя 0,5 - 0,6 м.

Для сооружений с расчетным расходом водотока 0,5 м3/с и менее указанное укрепление можно не предусматривать.

2.13. С нагорной стороны фильтрующих насыпей при необходимости следует предусматривать специальные ограждения1, например, в виде наброски из камня с целью задержания ила, мусора и т.п.

1 В пределах марей и других участков трассы с хорошо развитым растительно-моховым покровом такие ограждения не требуются.

2.14. Поверхность подушки, верх и бока ФЧ сооружения необходимо покрывать изоляцией (см. рис. 1 и 2) из синтетического материала (геотекстиля) промышленного изготовления типа дорнит, ватин и т, п.

2.15. Для возведения ФЧ сооружения необходимо предусматривать использование крепких, неразмокаемых, морозоустойчивых пород размером 0,20 - 0,40 м.

2.16. Для контроля за тепловым и гидравлическим режимом ФН, а также за процессом стабилизации грунтов основания на участках со сложными мерзлотно-грунтовыми условиями рекомендуется предусматривать в проекте оснащение сооружения термометрическими и пьезометрическими скважинами, а также осадкомерами, устанавливаемыми по осям пути и водопропускного сооружения.

3. Строительство

3.1. Заготовку камня для ФЧ сооружений следует выполнять в карьерах или при разработке скальных выемок, предусматривая использование:

а) специальных взрывов на рыхление горной породы с расчетом получения оптимального количества камня размером 0,2 - 0,4 м;

б) экскаваторов со сменным рабочим органом или корчевателей (например, корчевателя-собирателя Д-695, техническая характеристика которого дана в табл. 1) - для отбора камня с требуемыми размерами и укладки его в штабеля;

в) экскаваторов или погрузчиков - для погрузки камня в автосамосвалы из штабелей.

Таблица 1

Примечание. Корчеватель-собиратель Д-695 оснащен двумя дополнительными гидроцилиндрами поворота отвала в продольной плоскости вокруг точек крепления его к толкающим брусьям, что позволяет вырывать камни, а также вывешивать их на зубьях при поднятии и установке отвала в горизонтальное положение.

3.2. В случае отсыпки прилегающих к водопропускному сооружению участков насыпи из горной массы (крупнообломочного грунта с глинистым или песчаным заполнителем) может быть применен способ послойного отбора камня требуемых размеров и укладки его в штабеля или непосредственно в тело ФН с использованием, например, корчевателя-собирателл Д-695 [1].

3.3. Укладывать камень в ФЧ сооружения следует методом свободной наброски сортированного камня драглайном или выгрузкой из самосвалов с последующим профилированием поверхности ФЧ бульдозером.

3.4. Работы по возведению ФН можно выполнять круглогодично. При этом на участках с наличием вечномерзлых грунтов III и IV категорий просадочности, а также с залеганием подземного льда доставлять камень и другие строительные материалы к месту строительства необходимо повременным дорогам или по отсыпаемой дорожной насыпи без нарушения растительно-мохового покрова в местах размещения ФН и на подходах к ней.

Земляное полотно временной дороги следует размещать с расчетом на минимальное нарушение условий естественного стока поверхностной воды. После завершения работ по возведению ФН необходимо сделать соответствующие проходы в теле временной дороги и удалить другие препятствия, затрудняющие подход поверхностной воды к ФН.

3.5. Необходимый для строительства ФН комплект машин, механизмов и оборудования приведен ниже.

Комплект машин:                                                                                 Количество

Буровая машина БТС-150............................................................................. 1

Компрессор ДК-9М...................................................................................... 1

Электростанция мощностью 7 - 9 кВт........................................................ 2

Корчеватель-собиратель Д-965................................................................... 1

Фронтальный погрузчик с ковшом вместимостью 1,5 - 2,0 м3................ 1

Автосамосвалы грузоподъемностью 12 - 14,5 т при дальности возки, км:

1...................................................................................................................... 1

3...................................................................................................................... 1

5...................................................................................................................... 2

10.................................................................................................................... 3

Бульдозер на тракторе Т-100 МГС.............................................................. 1

3.6. Состав комплексной бригады обслуживающего персонала, а также показатели производительности работ приведены в табл. 2 и 3.

3.7. Для заготовки камня требуемого размера в притрассовом карьере или в выемке в соответствии с технологической схемой (рис. 5) буровой машиной 1 бурят скважины 2 глубиной 3 - 5 м с шагом 2 м, заряжают их взрывчатым веществом, тип и количество которого назначают по расчету на рыхление взрываемого массива. Из разрыхленного взрывом скального массива корчевателем-собирателем 3 послойно отбирают кондиционный камень и укладывают его в штабель 4 высотой 2,5 - 4 м. Из штабеля камень фронтальным тракторным погрузчиком 5 загружают в автосамосвал 6 по челночной схеме.

Таблица 2

Таблица 3

Примечание. Машинисты электростанций не учтены.

3.8. Автосамосвалами камень из штабеля транспортируют и выгружают в прогал дорожной насыпи 7 на предварительно подготовленную подушку из песка или гравийно-галечного грунта (см. рис. 2), бульдозером формируют фильтрующую часть 8 сооружения.

3.9. Изоляцию 9 поверхности подушки и фильтрующей части сооружения укладывает бригада из двух рабочих.

3.10. После покрытия поверхности фильтрующей части сооружения изоляцией отсыпают верхнюю часть дорожной насыпи грунтом с основной площадки прилегающих участков насыпи с помощью бульдозера 10, который использовался при возведении фильтрующей части сооружения.

3.11. В пределах участков трассы с наличием подземного льда и просадочных при оттаивании вечномерзлых грунтов, а также других участков трассы, где проезд транспортных и строительных машин и механизмов вне дорог не допускается или практически невозможен, когда насыпи возводят способом «с головы», ФН следует возводить с применением специальной технологии производства работ.

Рис. 5. Технологическая схема заготовки камня и отсыпки его в возводимую фильтрующую насыпь (обозначения см. в тексте пп. 3.7 - 3.10)

Технология рассчитана на случаи опережающего и одновременного с земляным полотном строительства водопропускных сооружений. Она заключается в последовательном выполнении следующих операций (рис. 6):

а) по нижнему уплотненному слою грунта 1 возводимой дорожной насыпи подвозят самосвалами песок или галечно-гравийный материал и отсыпают «с головы» на естественную поверхность основания 2 без специального уплотнения подушку 3, планируют ее поверхность, создавая форму, предусмотренную проектом;

б) на спланированную поверхность песчаной подушки 2 укладывают изоляцию 4 из полотен тканевидного синтетического материала типа дорнит. Полотна изоляции 4 укладывают поперек продольной оси сооружения и водотока, начиная с низового конца сооружения, с перекрытием на 10 - 15 см каждого предыдущего полотна последующим;

в) на поверхность подушки 3, покрытую изоляцией 4, отсыпают из камня фильтрующую часть сооружения, образуя одновременно с двух ее сторон, начиная от подошвы откосов, продольную по отношению к оси сооружения первую пару (I - I) валов, высота которых обусловлена объемом камней, доставляемых одной саморазгружающейся машиной, а длина - шириной дорожной насыпи на уровне подошвы ее откосов;

Рис. 6. Технологическая схема возведения фильтрующих насыпей на слабых основаниях (марях, болотах и т.п.) - разрез по оси пути:

а - при возведении фильтрующей насыпи, опережающем возведении дорожной насыпи; б - то же при одновременном возведении земляного полотна и водопропускного сооружения

г) наружные откосы валов при необходимости планируют, затем покрывают изоляцией 4 их, а также верх и верхнюю часть внутренних откосов, начиная укладку полотен изоляции со стороны входного оголовка сооружения и обеспечивая перекрытие смежных полотен на 10 - 15 см;

д) отсыпают с одновременным уплотнением слои 5 грунта возводимой дорожной насыпи до уровня, равного высоте первой пары валов;

е) удлиняют за пределы поверхности откосов возводимой дорожной насыпи первую пару (I - I) валов на величины, равные проектной длине входного и выходного оголовков водопропускного сооружения, посредством выгрузки камня из автосамосвалов на торцы каждого вала I - I, не допуская заезд боковых колес автомашин за его ось А, и покрывают изоляцией 4 наружный откос, верх и верхнюю часть удлиненной части вала (оголовка сооружения);

ж) отсыпают вторую пару (II - II) валов посредством выгрузки камня из автосамосвалов, не допуская продвижения задних колес разгружаемой автомашины за ось А каждого из валов.