Возведение насыпи в зимних условиях - Анализ затрат зимнего строительства земляного полотна автомобильной дороги в Омской области

Требования по технологии работ (послойная укладка и уплотнение) в зимних условиях сохраняются те же, что и для работ, производимых летом. Насыпи следует отсыпать из талых грунтов с влажностью, близкой к оптимальной.

Технологическая схема производства работ по устройству насыпей автомобильных дорог в зимних условиях состоит из следующих операций:

Подготовка основания насыпи;

Подготовка грунта в резерве к разработке;

Рыхление грунта в резерве;

Погрузка грунта в транспортные средства, перевозка и разгрузка его на месте укладки в насыпь;

Разравнивание;

Уплотнение.

Под подготовкой основания насыпи понимают:

Расчистку полосы местности, предназначенной для возведения насыпи, от камней, пней, кустарников и других предметов, препятствующих производству земляных работ;

Снятие растительного слоя, если эти работы предусмотрены проектом;

Устройство постоянных и временных водоотводных устройств, обеспечивающих направленный сток дождевых, грунтовых и талых снеговых вод и защищающих грунты насыпи от избыточного увлажнения.

Все перечисленные подготовительные работы необходимо выполнять заблаговременно до наступления периода осенних дождей и, во всяком случае, до наступления морозов.

Следующую технологическую операцию - подготовку грунта в резерве к разработке осуществляют одним из вышеописанных способов предохранения от промерзания. В отдельных случаях, обычно при разработке глубоких карьеров начале зимы, допускают промерзание грунта на небольшую глубину и в последующем рыхлят в мерзлом состоянии. Конкретный способ производства работ выбирают на основании технико-экономического сравнения различных вариантов с учетом всех местных особенностей данного строительства.

Работы по подготовке основания насыпи и грунтов резерва в большинстве случаев не связаны во времени с последующими технологическими операциями. Между этими операциями и последующими могут быть различные по длительности технологические разрывы, определяемые в основном календарными планами работ. Текущей подготовительной работой является также очистка резервов и основания насыпи от снега. Эту работу выполняют в течение всего зимнего периода непосредственно перед рыхлением грунта в резерве и отсыпкой каждого слоя насыпи на площади, достаточной для производства работ в течении смены.

Рыхление грунта в резерве выполняют в зависимости от метода проведения подготовительных работ как в мерзлых, так и в талых грунтах. Технология рыхления талого грунта в зимних условиях отличается от технологии летних работ в основном необходимостью соблюдать быстрый темп работ, чтобы не произошло промерзания талого грунта с поверхности. В подавляющем большинстве случаев операция рыхления талых грунтов совмещается с погрузкой их в транспортные средства (например, экскаватором). При использовании бульдозеров операции рыхления, погрузки, транспортировки и разгрузки сливаются в единый неразрывный процесс.

Разработку талых грунтов в зимних условиях необходимо производить с учетом непрерывного воздействия на них холодного окружающего воздуха. Основная особенность технологии земляных работ в зимних условиях заключается в том, что талые грунты после снятие утепляющего слоя нельзя подвергать длительному охлаждению.

Все следующие за рыхлением операции (погрузка, транспортировка, разгрузка, разравнивание и уплотнение) выполняют в основном с талыми грунтами. Содержание в них мерзлых комьев не меняет существенно технологии этих операций, за исключением последней - уплотнения.

Допускаемая длительность технологического процесса в талых грунтах определяется временем сохранения их удобообрабатываемости, т. е. временем от начала рыхления до начала смерзания.

Последнюю технологическую операцию - уплотнение - необходимо заканчивать раньше, чем температура талого связного грунта упадет ниже + 2 0C.

Наибольшие потери тепла грунтом происходят в процессе его разравнивания и уплотнения. Поэтому эти операции в зимних условиях рекомендуется выполнять на захватках минимальной длины. Для каждого механизированного отряда минимальную длину захватки устанавливают исходя из возможностей нормального размещения и использования на ней применяемых машин.

Время остывания грунта в значительной степени определяется местными метеорологическими условиями - температурой воздуха, скоростью и направлением ветра, а также влажностью грунта и его начальной температурой. Ориентировочно считается, что при температуре воздуха выше - 10 0C талый грунт, взятый из резерва, сохраняет положительную температуру в течение 1,5 - 2,0 ч. При температуре воздуха в пределах от - 10 0C до - 20 0C этот период сокращается до 1 ч, при сильных ветрах он еще меньше. Продолжительность сохранения тепла перевозимым грунтом увеличивается при применении большегрузных автомобилей, укрытии грунтов в кузовах утепленными крышками и устройства обогреваемых кузовов.

Отсыпку грунта в насыпь производят сразу на всю ширину слоями, толщина которых определяется мощностью используемых уплотняющих средств. При возможности выбора предпочтение следует отдавать более толстым слоям. Они лучше сохраняют тепло и медленнее промерзают, благодаря чему увеличивается допускаемая длительность периода их уплотнения. Для обеспечения стока воды (в период оттепелей, весной) поверхности каждого слоя придают уклон 20 - 30 О /Оо от середины насыпи к ее краям.

В производственных условиях трудно полностью исключить попадание мерзлых грунтов в тело насыпи. Несмотря на мероприятия по защите от промерзания грунтов резервов и удаление верхнего промерзшего слоя, в общую массу разрабатываемого талого грунта все же попадают отдельные мерзлые комья. Мелкие мерзлые комья образуются также за счет замерзания в отдельных местах верхнего слоя открытого талого грунта под воздействием холодного наружного воздуха в ходе технологического процесса (в периоды его разработки, транспортировки, разравнивания и уплотнения).

Все работы по рыхлению, погрузке, транспортировке, разгрузке и разравниванию грунта необходимо производить таким образом, чтобы исключить смешение со снегом. Снег затрудняет уплотнение грунта, а весной в период таяния будет способствовать переувлажнению. При снегопадах и метелях работы по устройству насыпей прекращают. Перед возобновлением работ тщательно очищают от снега забой в резерве и незавершенные участки насыпи.

Наиболее сложной и ответственной операцией при возведении насыпей в зимних условиях является послойное уплотнение грунта. Без уплотнения каждого предыдущего слоя до требуемой плотности нельзя отсыпать последующий слой.

Продолжительность производства работ по уплотнению ограничена периодом сохранения грунта в талом состоянии. Ориентировочное время уплотнения грунта в насыпи в зависимости от температуры воздуха приведено в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Время уплотнения грунта в насыпи в зависимости от температуры воздуха

Температура наружного воздуха в град.

-5

-10

-20

-30

Время начала смерзания грунта в мин.

90-120

60-90

40-60

20-30

В зимних условиях для уплотнения грунта в насыпи применяют решетчатые катки, тяжелые катки на пневмошинах, а также различные уплотняющие машины ударного действия. Работы по уплотнению проводят на коротких захватках, сосредоточив на них уплотняющие машины таким образом, чтобы уплотнить весь слой до его замерзания. Режим уплотнения определяют методом пробной укатки. Катки должны иметь высокую производительность, кроме того машина или каток должны иметь возможность вести уплотнение челночным способом, т. е. без разворотов в конце захватки, на которые затрачивается определенное время.

Требование к коэффициенту уплотнения предъявляется такое же как и производстве работ в летнее период (до 0,98 - 1,00 стандартной плотности в верхних слоях насыпи и до 0,95 - в нижних).

Размер мерзлых комьев при возведении насыпей не должен превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя, но не более 30 см при уплотнении грунтов решетчатыми катками или трамбующими машинами и 15 см при уплотнении грунтов катками на пневматических шинах и вибрационными.

Мерзлый грунт в насыпи следует размещать равномерно, не допуская его концентрацию и укладку в виде гнезд. Не допускается наличие мерзлых комьев в откосной части насыпи ближе 1 м от поверхности откосов. Общее количество мерзлого грунта не должно превышать 30 % общего объема грунта, укладываемого в насыпь, при уплотнении трамбованием и 20 % - при уплотнении укаткой.

Для насыпей, возводимых на полную высоту из глинистых, а также мелкозернистых песчаных грунтов с включением мерзлых комьев необходимо предусмотреть осадку до 3% высоты насыпи.

В зимних условиях необходимо осуществлять тщательный технологический контроль качества производства работ. Наиболее детально проверяют влажность грунтов в резерве и в насыпи, содержание и размеры мерзлых комьев, качество уплотнения грунтов, уложенных в насыпь.

Весной после оттаивания земляного полотна проводят вторичную проверку качества земляного полотна, построенного зимой. Проверке подлежат геометрические параметры, влажность грунтов и их плотность в различных слоях по высоте насыпи. В случае необходимости после оттаивания выполняют дополнительные работы по доуплотнению и окончательной планировке насыпи.

Можно выделить следующие основные причины неудовлетворительных результатов возведения насыпей в зимних условиях:

    - отсутствие или плохое качество разработки проекта производства земляных работ; - плохая подготовка естественного основания под насыпь, недостаточно тщательная очистка земляного полотна и карьера от снега и льда; - использование для сооружения насыпи грунтов с повышенной влажностью; - укладка в насыпь значительного количества и недопустимых размеров мерзлых комьев; - недоуплотнение грунта из-за его быстрого смерзания, наличия мерзлых комьев и малой эффективности грунтоуплотняющих средств; - неудовлетворительный и малооперативный контроль за качеством работ, прежде всего за уплотнением, приводящий к отступлениям от норм и правил сооружения земляного полотна зимой.

Похожие статьи




Возведение насыпи в зимних условиях - Анализ затрат зимнего строительства земляного полотна автомобильной дороги в Омской области

Предыдущая | Следующая