Поверхностная обработка на покрытиях усовершенствованных облегченных выполняет роль временного защитного слоя В этом случае временный защитный слой обеспечивает повышение устойчивости ещё не полностью сформировавшейся поверхности покрытия и основания в период формирования. Защитный слой можно устраивать из менее прочных материалов в сравнении с материалами, используемыми для устройства слоя износа. Если защитный слой периодически возобновляется, то он переходит в слой износа.
Работа содержит 1 файл
- Этапы строительства земляного полотн а
Состав дорожно-строительных работ
Все работы, связанные со строительством автомобильных дорог, можно разделить на три группы:
Строительно-монтажные — направлены на создание конечной продукции. При возведении земляного полотна к ним относят:
1. Подготовительные работы:
— восстановление и закрепление трассы;
— расчистка дорожной полосы от леса, кустарника, пней, камней и др.;
— разбивка земляного полотна;
§34 «Учимся с «Полярной звездой»(5), География 9 класс, Полярная звезда
— удаление растительного слоя;
2. Основные работы:
— разработка, перемещение и укладка грунта;
3. Отделочные работы:
— планировка земляного полотна;
— укрепление откосов земляного полотна;
Строительно-монтажные работы при возведении земляного полотна подразделяют на линейные и сосредоточенные. Линейными называют работы, объемы которых равномерно распределены по всей строящейся дороге и повторяются на каждом километре лишь с небольшим отклонением. Сосредоточенными называют работы, которые резко отличаются по объему, технологии выполнения от работ, выполняемых на смежных участках.
Заготовительными называют работы по заготовке дорожно-строительных материалов, приготовлению смесей, по производству плит, блоков и др. изделий. Эти работы выполняют на производственных предприятиях; они имеют некоторые преимущества в сравнении с строительно-монтажными работами, а именно:
— постоянство места работы и технологии;
— лучшие условия труда;
— меньшая зависимость от погодно-климатических условий.
Транспортными называют работы по перемещению грунтов, дорожно-строительных материалов.
Складские работы неразрывно связаны со всеми видами работ. Они включают прием, разгрузку, сортировку, хранение в пределах складской территории. Складские работы создают гарантию ритмичной работы строительной организации, но в то же время увеличивают накладные расходы.
Строительно-монтажные, заготовительные, транспортные и складские работы должны быть тесно связаны между собой.
Технологический процесс по устройству дорожной одежды включает:
— предварительную заготовку каменных материалов;
— транспортирование и хранение материалов на складах;
— приготовление различных смесей, изделий и их транспортировку;
— распределение каменных материалов, полуфабрикатов и их уплотнение.
Строители автомобильных дорог кроме земляного полотна и дорожной одежды сооружают водопропускные трубы, мосты, здания дорожно-эксплуатационной службы, производят обустройство автомобильных дорог.
2 1 Подготовка земляного полотна
Соотношение между отдельными видами работ в процентах примерно следующее:
— подготовительные работы 1. ..3
— земляное полотно 15. 40
— мосты и другие искусственные сооружения 8. 12
— дорожная одежда 40. 60
— обстановка пути 3. 5
— здания дорожно- эксплуатационной службы 1. 2
2. Планировочные и укрепительные работы
Планировка земляного полотна
Планировку земляного полотна производят для придания полотну правильной формы, отвечающей техническим и эстетическим требованиям, улучшению водоотвода и для обеспечения устойчивости.
Планировочные работы ведут вслед за основными работами по возведению насыпей или разработке выемок. Чтобы при планировке приходилось только срезать лишний грунт, а не присыпать недостающий, рекомендуется отсыпать насыпи с запасом грунта на откосах 5. 10 см, а откосы выемок устраивать с недобором 10. 15 см. Присыпка недостающего грунта нежелательна, так как его трудно уплотнить до требуемой плотности и обеспечить устойчивое объединение свежеприсыпанного грунта с уложенным и уплотненным ранее или с естественным грунтом откоса выемки. В тех случаях, когда намечено распределение по откосу растительного грунта для посева трав, запаса на планировку не делают.
Основными машинами для планировочных работ служат автогрейдеры с дополнительным навесным оборудованием: удлинителями и уширителями отвала и специальными откосниками, прикрепляемыми к отвалу с помощью болтов. Автогрейдерами планируют верхнюю часть земляного полотна, откосы насыпей высотой до 2,0 м и выемок глубиной до 2,0 м. Пологие откосы насыпей с заложением 1:3 и более планируют автогрейдером при непосредственном движении по ним.
Планировочные работы выполняют в следующей последовательности: вначале планируют поверхность земляного полотна и откосы, затем внешние откосы резервов, а в последнюю очередь — дно резервов, на котором разравнивают грунт, срезанный при планировке откосов. Планировку земляного полотна и откосов следует производить автогрейдерами, оборудованными системой автоматического управления отвалом, принцип работы которого основан на функционировании автоматической системы от датчиков, перемещающихся по специально установленной копирной струне, спланированной поверхности земляного полотна или работающим по лазерным направляющим.
Пологие откосы с заложением 1:3 и более можно планировать бульдозером при движении непосредственно по откосу перпендикулярно оси дороги сверху вниз. Крутые откосы с заложением менее 1:2 планируют автогрейдером или бульдозером, оборудованным удлинителем ножа с выносом его в сторону.
Откосы высоких насыпей и глубоких выемок планируют с помощью экскаваторов. При насыпях до 5. 7 м целесообразно применять экскаватор — планировщик с телескопической стрелой, при большей высоте насыпей (до 14 м) — экскаватор с двухотвальным планировщиком или драглайн с обычным ковшом. Планировку экскаваторами- планировщиками производят с верхней и нижней стоянок экскаватора, планировку экскаватором-драглайном — только с верхней стоянки. При планировке откосов глубоких выемок срезаемый грунт должен быть вывезен за пределы выемки. При планировке резервов с разравниванием грунта, срезаемого с поверхности откосов, необходимо следить за тем, чтобы были точно выдержаны продольный и поперечный уклоны дна резерва и тем самым обеспечен водоотвод.
В процессе планировочных работ тщательно контролируют высотные отметки и крутизну откосов на всех пикетах, переломных и промежуточных точках, закрепленных при разбивке земляного полотна.
Укрепление земляного полотна
Откосы земляного полотна, а также дно и откосы кюветов и канав укрепляют для предохранения от размыва текущими поверхностными водами, а также во избежание повреждения откосов дождями и выдуванием грунтов ветром (особенно при мелкозернистых песках). Конструкцию укрепления выбирают в зависимости от рода грунта и сил воздействия природно- климатических факторов на земляное полотно с учетом технико-экономической эффективности различных укрепительных конструкций. При этом предпочтение отдают таким конструкциям укреплений, устройство которых возможно индустриальными способами.
Способ укрепления предусматривается проектом с учетом условий сооружения земляного полотна и возможного воздействия на него природных факторов в процессе эксплуатации дороги. При выборе типа укрепления исходят из необходимости надежного обеспечения устойчивости земляного полотна. Основным методом укрепления откосов насыпей, неподтопляемых водой, и откосов выемок является посев многолетних трав, обеспечивающий быстрое создание на откосе дернового покрова и надежное закрепление грунта корневой системой трав. Посев может быть осуществлен двумя способами: механизированным посевом трав по слою растительного грунта, уложенного на откосах; гидропосевом трав без предварительного создания растительного слоя на откосах.
При первом способе на откос укладывают растительный грунт слоем 10. 15 см, а затем производят посев трав. Смесь семян многолетних трав, например, тимофеевка луговая, костер безосный, люцерна, высевают агрегатом АДТС-2, который перемещается по откосам драглайном или тракторным краном. Этот агрегат одновременно вносит минеральные удобрения, рыхлит комья растительного грунта, прикатывает засеянную поверхность. Производительность агрегата от 4000 до 9000 м 2 в смену в зависимости от высоты насыпи и глубины выемки.
Второй способ (гидропосев) предпочтителен, так как при этом отпадает трудоемкий процесс по созданию растительного слоя грунта на откосах. При гидропосеве применяют смесь, состоящую из семян трав, минеральных удобрений, мульчирующего материала, пленкообразующего компонента и воды. Мульчирующий материал (измельченная солома, опилки) и пленкообразующий материал (битумная эмульсия или латекс) создают на откосе благоприятные условия для роста и развития трав и предохраняют откос от водной и ветровой эрозии.
Для гидропосева применяют специальные машины типа ДЭ-16, состоящие из цистерны с лопастной мешалкой, насоса, шлангов и гидромонитора для разбрызгивания смеси по откосу. Производительность гидросеялки в среднем составляет около 4000 м 2 в смену.
Гидропосев многолетних трав следует производить на предварительно увлажненную поверхность откосов.
Когда требуется ускорить получение укрепительного слоя, производят одерновку откосов, т.е. поверхность грунта покрывают готовым дерном, срезанным с применением машины дернореза-дерноукладчика (сменное оборудование к гидравлическому экскаватору). При одерновке в клетку на откос укладывают дерновые ленты в двух взаимно перпендикулярных направлениях с последующей засыпкой клеток между лентами растительным грунтом. При сплошной одерновке плашмя дернины укладывают горизонтальными рядами от подошвы насыпи к бровкам с размещением швов между дернинами в перевязку. Дерн на откосах закрепляют деревянными спицами.
Способ укрепления откосов одерновкой в настоящее время применяется крайне редко ввиду его большой трудоемкости.
В районах, где климатические и почвенные условия не позволяют укреплять неподтопляемые откосы посевом трав, их укрепляют укладкой слоя гравия или щебня толщиной 10. 15 см. В засушливых районах для защиты песчаных насыпей от развевания ветром на откосы укладывают слой связного грунта (глина с добавлением песка). В этом случае по низу откосов устраивают дренажные выпуски для выхода воды из тела насыпи.
Для укрепления песчаных грунтов применяют органические вяжущие материалы: битум, деготь, нефтяные остатки и отходы промышленности. Откосы обрабатывают путем розлива вяжущих или распределения по откосу предварительно приготовленной смеси из обработанного грунта.
Одно из перспективных направлений укрепительных работ — использование в откосах или на их поверхности прослоек из геотекстиля. Для укрепления откосов земляного полотна используют как сплошной геотекстиль, так и мелкоячеистый, при использовании которого предусматривается покрытие откоса растительным грунтом с последующим посевом трав.
Конструкции укрепления из геотекстиля могут быть защитными и несущими. Их использование предполагает широкую комбинацию с применением естественных материалов (засыпка грунтом, посев трав, каменная наброска и др.) и искусственных (сборные плиты, решетчатые конструкции и др.).
Применение геотекстиля для укрепления откосов основано на использовании их в качестве армирующего грунт поверхностного слоя (или более глубокой части откоса) элемента или фильтра. При этом в зависимости от вида, назначения и условий работы конструкции укрепления прослойки из геотекстиля выполняют роль покрытия (сплошного или мелкоячеистого), защищающего откос от водной или ветровой эрозии, армирующего элемента, повышающего устойчивость откосов, а также роль обратного фильтра и фильтра, предотвращающего вынос частиц грунтовыми водами.
Для защиты неподтапливаемых откосов от водной и ветровой эрозии геотекстиль расстилают по всей поверхности откоса в виде сплошного покрытия. Верхний край выводят на обочину и далее до укрепительной полосы. Нижний край закрепляют у подошвы насыпи.
В тех случаях, когда необходимо повысить устойчивость откосов или увеличить крутизну, геотекстиль располагают в пределах откосной части насыпи в виде многослойного армирующего элемента. Такую конструкцию целесообразно сочетать с поверхностной защитой от размыва путем вывода свободных концов полотна на откос с последующим засевом их поверхности гидропосевом или устройством засыпки. Глубина закладки полотен в тело насыпи определяется расчетом в зависимости от необходимой степени обеспечения устойчивости.
Укрепление откосов высоких насыпей с заложением откосов от 1:2 до 1:3 нередко осуществляют с использованием сборных железобетонных элементов решетчатой конструкции. Работы по укреплению откосов производят в следующей технологической последовательности: подготовка откосов — планировка и уплотнение; устройство бетонного упора у подошвы откоса; монтаж железобетонных элементов решетчатой конструкции; заполнение клеток растительным грунтом с посевом трав (клетки могут быть заполнены также щебнем или гравием).
Монтаж решетчатой конструкции укрепления из сборных элементов осуществляют снизу вверх. Подачу деталей производят краном; места стыковки омоноличивают; грунт, гравий или щебень для заполнения ячеек подают также краном.
Источник: www.stud24.ru
Технология работ по сооружению земляного полотна
Строительство земляного полотна включает следующие технологические процессы:
— разбивку земляного полотна;
— строительство временных дорог;
— расчистку территории в пределах дорожной полосы;
— снятие растительного грунта и укладку его в штабели;
— строительство дренажных и водоотводных канав;
— разработку грунта в выемках и карьерах;
— перемещение грунта в насыпь или отвал;
— послойное разравнивание грунта в насыпи, уплотнение грунта;
— планировку поверхности земляного полотна;
— перемещение и разравнивание растительного грунта на поверхности откосов;
— укрепление откосов земляного полотна.
Для выполнения указанных технологических процессов используют специальные дорожно-строительные машины, предназначаемые для земляных работ.
В их число входят: автогрейдеры, бульдозеры, экскаваторы, скреперы, одноковшовые погрузчики, катки, трамбующие машины, планировщики откосов, кусторезы, корчеватели, канавокопатели. Для транспортирования грунта на значительные расстояния применяют автомобили-самосвалы.
В зависимости от рельефа местности изменяется конструкция земляного полотна, насыпи чередуются с выемками, изменяется направление и поперечная крутизна косогорных участков, постоянно изменяется высота насыпей и глубина выемок. В связи с этим изменяются объемы работ и трудоемкости отдельных технологических процессов. Все это определяет различия в выполнении отдельных технологических процессов или технологии в целом.
Совокупность технологических процессов по строительству земляного полотна разделяют на следующие три группы: подготовительные работы, основные работы и отделочные работы.
Подготовительные работы — восстановление трассы, отвод и закрепление земель в постоянное пользование, расчистка полосы отвода, разбивка земляных сооружений, устройство водоотводных канав и дренажей.
Основные работы — разработка выемок и отсыпка насыпей. В состав этих работ входят такие технологические процессы, как рыхление и планировка грунта, уплотнение основания насыпей, разработка и транспортирование грунта в места отсыпки насыпей и отвалов, послойное разравнивание и уплотнение грунта в насыпи.
Отделочные работы — планировка поверхности земляного полотна, укрепление откосов насыпей и выемок, восстановление растительного слоя на территориях, отведенных во временное пользование.
Для всех технологических процессов следует разработать или подобрать типовые технологические карты, в которых предусматривают машины соответствующей производительности для каждой операции и указывают схемы перемещения машин в процессе работы. Количество машин должно обеспечивать заданный темп работ при минимальных расходах на их выполнение.
При выборе типов и марок машин необходимо учитывать следующие условия: вид работ и технологического процесса; тип, разновидность и состояние грунта; дальность его транспортирования; сроки выполнения работ, требуемый темп работы и рельеф местности.
Источник: studopedia.ru
ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Процесс возведения земляного полотна состоит из следующих операций:
- • устройство дренажей, водоотводных сооружений;
- • разработка грунта в резерве, выемке или карьере и перемещение его в тело насыпи;
- • разравнивание грунта в насыпи слоями требуемой толщины;
- • послойное уплотнение разравненного грунта;
- • профилирование, планировка, укатка и отделка поверхности земляного полотна, откосов, резервов;
- • укрепительные работы.
Грунты для земляного полотна должны быть доброкачественными. Малопригодными являются пылеватые грунты всех видов и глины тяжелые.
Различают три способа возведения насыпей: послойный, отсыпка насыпей «с головы» и комбинированный. Наиболее целесообразен послойный способ отсыпки, дающий возможность хорошо уплотнить грунт (рис. 5.8, а). Толщину слоя грунта при послойной отсыпке насыпей назначают с учетом возможности его уплотнения до требуемой плотности имеющимися уплотняющими машинами.
В сильно пересеченной местности при разработке выемок и отсыпке насыпей в местах перехода из выемки в насыпь иногда ведут отсыпку насыпей «с головы» наклонными слоями на всю высоту поперечного профиля (рис. 5.8, б). Этот способ применяют на пересечении узких и глубоких долин, оврагов, болот, где проезд транспортных средств затруднен. При этом качество насыпи ниже, так как уплотнить можно только верхние части насыпи и трудно послойно уложить разнородные грунты. Обычно отсыпанный грунт в этом случае оставляют на самоуплотнение.
Рис. 5.8. Схемы отсыпки насыпей:
а — послойная; б — отсыпка насыпи «с головы»; в — комбинированный способ; Нпр — проектная отметка; 1-3 — последовательность отсыпки слоев «с головы»
При комбинированном способе грунт из боковых резервов путем поперечного перемещения сосредоточивается в определенном месте насыпи, а затем путем продольной транспортировки доставляется на место укладки (рис. 5.8, в).
Этот способ часто применяется на подступах к мостам и трубам, при возведении земляного полотна на заболоченных участках, при III типе местности по степени увлажнения.
При наличии разнородных грунтов важно обеспечить правильное расположение их в насыпи. Бессистемная отсыпка таких грунтов может привести к образованию в насыпи прослоек и чашек из водонепроницаемых грунтов, в которых скапливается вода. Могут образоваться и косые слои, по которым после переувлажнения их поверхности может сползти вышележащая масса грунта.
Разнородные грунты в насыпи следует отсыпать послойно, с укладкой в нижние слои менее дренирующих грунтов. Исключение из этого правила делают в неблагоприятных гидрогеологических условиях (при Ш типе местности по степени увлажнения), когда нижний слой имеет назначение водопрерывающей прослойки и устраивается из хорошо дренирующих грунтов (крупного или гравелистого песка, гравия).
Верхние слои насыпи во всех случаях рекомендуется отсыпать из дренирующих грунтов. Для обеспечения отвода воды из насыпи слои водонепроницаемых грунтов укладывают с поперечным уклоном 4—5%о в стороны от оси насыпи.
Грунты, обладающие большим сцеплением (глины и тяжелые суглинки, каменистые грунты), следует перед разработкой разрыхлять рыхлителями. Предварительно разрыхлять следует также грунты в лесной местности, в которых находятся корни и мелкие пни, удаляемые в процессе рыхления.
Разработка выемок производится двумя основными способами: поперечным и продольным. Поперечный метод предусматривает разработку выемки сразу на полную ширину экскаватором. Этот способ обеспечивает большую высоту забоя, что необходимо для работы экскаватора.
Однако он не позволяет вести работы широким фронтом, и поэтому его можно рекомендовать при разработке глубоких, но небольших по протяжению выемок. Продольным способом разработку выемок можно вести слоями небольшой толщины или продольными траншеями (рис. 5.9). Слои небольшой толщины целесообразно разрабатывать скреперами и бульдозерами, а продольные траншеи — экскаватором с погрузкой грунта в самосвалы.
Разработку выемок в мягких грунтах производят с недобором грунта в пределах установленных допусков с последующей срезкой недобора при планировочных работах.
Установлено, что уплотнение — самый дешевый способ повышения прочности и водостойкости земляного полотна. Хорошо уплотненное
земляное полотно не дает неравномерных осадок под действием нагрузок, имеет более высокий модуль упругости, позволяющий уменьшить необходимую толщину дорожной одежды, обладает большей водоустойчивостью.
Рис. 5.9. Разработки выемки бульдозером с перемещением грунта в насыпь:
1 — траншеи для перемещения грунта; 2 — перемычки; 3 — полки откосов; 4-8 — порядок укладки слоев грунта в насыпь; I—IV слои укладываемого грунта
В практике строительства лесных дорог довольно широко применяется метод естественного уплотнения грунтов. Для этого земляное полотно возводится за 1 — 1,5 года до устройства покрытия. С течением времени происходит некоторое самоуплотнение грунта, но все- таки недостаточное.
Основным методом является искусственное уплотнение грунтоуплотняющими машинами. Требуемую степень уплотнения грунта определяют из соотношения
где 8гр — требуемая объемная масса скелета грунта; 8тах — максимальная плотность сухого грунта при стандартном уплотнении; к — коэффициент уплотнения.
Степень уплотнения грунта зависит от типа машины, числа ее проходов, вида и влажности грунта. Рекомендуются следующие машины для уплотнения земляного полотна:
- • катки на пневмошинах массой 25 т или кулачковый каток массой 9—18 т — для уплотнения связных грунтов толщиной 20—40 см;
- • каток на пневмошинах 25 т или вибрационный каток 6—8 т — для несвязных грунтов;
- • каток на пневмошинах 40—50 т или трамбующая машина — для уплотнения связных грунтов толщиной 40—50 см;
- • тот же каток или вибрационный 8— 18 т — для несвязных.
При необходимости уплотнения грунтов в стесненных условиях рекомендуются виброударная машина или трамбующая плита. Уплотнение грунтов в пазухах у малых искусственных сооружений и опор мостов следует проводить ручными мото- или электротрамбовками массой 60-150 кг.
Примерное число проходов по одному следу при уплотнении связных грунтов катками на пневмошинах и кулачковыми — 8—12; для несвязных грунтов при уплотнении катками на пневмашинах — 6—8, виброкатками — 2—8.
Грунт должен уплотняться при влажности, близкой к оптимальной. Поэтому при работе в сухое время года каждый слой отсыпаемого в насыпь грунта необходимо быстро разровнять и уплотнить, не допуская его просыхания. Пересохший грунт следует поливать до достижения им оптимальной влажности. При избыточной влажности грунты предварительно разрыхляют и просушивают. Катки должны делать проходы от края к середине с перекрытием проходов на 0,3—0,4 м. Чтобы предупредить сползание катка и разрушение откоса во время укатки край вальца у катка должен проходить не ближе 0,3 м от бровки насыпи.
Во избежание образования волн грунта перед катками начинать уплотнять рыхлый грунт необходимо более легкими катками, а затем переходить к более тяжелым. Первый проход каток совершает на малой скорости, чем обеспечивается ровность поверхности, которая сохраняется и при последующих проходах на большой скорости. Два последних прохода, как правило, производят на малой скорости (не выше 2—2,5 км/ч).
Вслед за окончанием основных земляных работ выполняют планировочные работы. Для планировки откосов насыпей и выемок при рабочих отметках до 2 м используют автогрейдеры, а также гусеничные тракторы с откосниками навесного типа и бульдозеры с дополнительными откосопланировщиками. Планировку откосов насыпей высотой 2,5—4 м производят в 2 приема — вначале верхнюю часть откоса с помощью опущенного вниз откосопланировщика, затем нижнюю часть поднятым откосопланировшиком. Откосы высоких насыпей и глубоких выемок планируют специальным планировочным отвалом, смонтированным на стреле экскаватора.
Источник: studref.com