Технологические карты производства работ (53-66)

53. Технологические карты производства работ при сооружении и реконструкции земляного полотна.
В комплект технологических карт по сооружению земляного полотна включены следующие виды работ:
1. Возведение насыпи земляного полотна автомобильных дорог из грунта боковых резервов бульдозером.
2. Возведение насыпи земляного полотна автомобильных дорог из грунта притрассовых карьеров скрепером.
3. Возведение насыпи земляного полотна автомобильных дорог высотой до 1,5 м с разработкой грунта вкарьере экскаваторами и транспортировкой автомобилями-самосвалами.
4. Устройство выемки глубиной 1 м с разработкой грунта скрепером.
5. Возведение насыпи земляного полотна автомобильных дорог высотой 9 м с разработкой грунта в карьереэкскаваторами и транспортировкой автомобилями-самосвалами.
6. Возведение земляного полотна типа полувыемка-полунасыпь.
7. Устройство выемки глубиной 5 м с разработкой грунта экскаваторами и транспортировкойавтомобилями-самосвалами.
8. В специальном разделе приведена технология и организация производства геодезических работ приустройстве земляного полотна для различных форм рельефа местности.
В комплект технологических карт по устройству оснований и покрытий дорожных одежд включены следующие виды дорожно-строительных работ:
9. Устройство двухслойного щебеночного основания автомобильных дорог по методу заклинки.
10. Устройство однослойных щебеночных (гравийных) оснований и покрытий автомобильных дорог изплотных смесей.
11. Устройство щебеночного основания, обработанного в верхней части пескоцементной смесью методомпропитки (вдавливания).
12. Устройство основания из «тощего» бетона класса В5 (М75) с использованием бетоноукладчика ДС-111.
13. Устройство щебеночного покрытия (основания) автомобильных дорог по способу пропитки битумом.
14. Устройство верхнего слоя основания дорожных одежд из гравийной смеси по способу смешения на дороге.
54. Современные тенденции в обеспечении требуемой плотности грунтов (параметры грунтоуплотняющей техники, приборы и оборудования для контроля уплотнения, требования к материалам).
К параметрам грунтоуплотняющей техники относят: ширина уплотняющей полосы, толщина уплотняющего слоя, марка трактора, мощность двигателя, масса катка.
При выполнении земляных работ грунт следует укладывать в сооружение с той плотностью, которая принята в проекте.
За качеством работ по укладке и уплотнению грунта должны систематически наблюдать работники грунтовой лаборатории, которые проверяют качество грунтов в выемках, карьерах и резервах с целью возможного их использования на отсыпке насыпей, проводят пробное уплотнение грунтов для уточнения требуемого количества ударов (проходов) грунтоуплотняющих машин и толщины отсыпаемого слоя грунта, участвуют в освидетельствовании скрытых работ и в их приемке. Все данные, характеризующие степень уплотнения грунта и толщину слоев, должны заносить в журнал контроля за уплотнением, который хранится на строительстве.
Наиболее распространенным методом контроля за уплотнением грунта является метод режущих колец, основанный на взятии проб уплотненного грунта для определения массы и влажности его. Новейшим методом определения физических характеристик грунта и в том числе его плотности является радиоизотопный. Измерение плотности грунта этим методом производят на основании "тарировочной зависимости между интенсивностью гамма-излучения и плотностью грунта.
Также исплользуютрадиоизотопную установку «Бузонкар», смонтированную на шасси автомобиля УАЗ-452. Установка обладает высокой производительностью и мобильностью. При ее использовании отпадает необходимость в отборе, перевозке, хранении и обработке проб и рытье шурфов. С помощью установки можно измерять плотность грунта на глубине 10—15 м. Тем же институтом разработаны переносные радиоизотопные приборы РПГ-36 и РВГ-36 для определения плотности и влажности грунтов в скважинах глубиной до 30 м без отбора образцов.
Кроме указанных выше способов исследования свойств грунтов наиболее распространенными являются: зондирование и испытания грунтов методом пробных нагрузок штампами.
Для текущего послойного контроля плотности грунтов на глубину до 2 м применяется легкий пенетрометр ДИИТ-4, а на глубину 5—6 м — пенетрометр ДИИТ-3.
 
55. Снижение затрат при устройстве земляного полотна.
Снижение затрат труда и повышение выработки достигается за счет рационально выбранной схемы движения скрепера, применения трактора-толкача, выполнения работ по грубой планировке земляного полотна.
Скреперы рекомендуется применять для разработки грунтов I и II групп. Плотные слежавшиеся грунты III и IV групп требуют предварительного рыхления.Мощность тракторов-толкачей должна быть в 1,5 - 2 раза больше мощности основного тягача или равна ей. Скорость движения толкача и тягача должна быть одинаковой. Цикл набора грунта включает время резания и наполнения ковша. Коэффициент наполнения принимается 1 - 1,2. Режется грунт обычным, гребенчатым и ребристо-шахматным способами. Землевозные пути для движения скреперов следует устраивать по схемам, принятым в ППР с односторонним движением и радиусами поворотов не менее 50 м.Рекомендуются следующие рациональные схемы движения скреперов. Эллиптическая схеманаиболее проста и применима во всех случаях возведения насыпей из односторонних или двухсторонних резервов. Особенно целесообразна при возведении насыпей высотой не более 2 м, когда не требуется устройство въездов или съездов.Спиральная схема - разновидность эллиптической - применима при возведении широких насыпей из двухсторонних резервов.Схема движения по «восьмерке» применима при тех же условиях, что и эллиптическая. При движении по этой схеме левые и правые повороты чередуются, что вдвое сокращает время на повороты. Производительность скрепера увеличивается на 3 - 5 % по сравнению с движением по эллиптической схеме. Схема движения по зигзагу применяется при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов при длине захватки 200 м и более. При работе скрепера по этой схеме уменьшается число поворотов и дальность транспортировки грунта, вследствие чего производительность скрепера увеличивается на 15 % по сравнению с эллиптической схемой.Челночно-поперечная схема применяется при возведении насыпей высотой менее 1,5 м из двухсторонних резервов. По сравнению с эллиптической схемой движения производительность скрепера выше на 20 - 25 %.Челночно продольная схема применяется при возведении насыпей высотой до 6 м с заложением откосов не круче 1:2 с транспортировкой грунта из двухсторонних резервов. При работе по этой схеме холостой пробег скрепера сокращается до минимума.
Для более рационального использования тракторов-толкачей рекомендуется, чтобы каждый скрепер начинал набирать грунт там, где закончил разгрузку предыдущий, а трактор-толкач перемещался назад на такое расстояние, чтобы не препятствовать подходу следующего скрепера. 
56. Применение геосинтетических материалов при устройстве земляного полотна.
Применяемые технологии строительства земляного полотна с использованием геосинтетических материалов разделяют на следующие группы: устройство армирующих, технологических и разделительных прослоек; устройство ленточных вертикальных дрен для ускорения осадки слабых оснований; устройство армогрунтовых композиций в виде откосов повышенной крутизны; укрепление поверхности откосов и конусов для обеспечения их местной устойчивости; строительство дренажных сооружений
Устройство из рулонных материалов в общем случае состоит из: подготовки естественного основания; раскатки рулонов геосинтетического материала и закрепления полотен на поверхности основания или иной горизонтальной поверхности; устройства вышерасположенной части конструкции земляного полотна. При размещении прослойки в основании насыпи, площадки или временных дорог допускается укладывать геотекстильные полотнища на неподготовленное естественное основание при отсутствии на нём леса, кустарника, ям и других пониженных мест. В противном случае следует проводить подготовительные работы в уровне поверхности основания, включающие срезку деревьев и кустарника, срезку неровностей с засыпкой ям, колей и других пониженных мест. В подтопленных зонах предусматривается предварительная отсыпка выравнивающего слоя из песка, а также отвод воды. При проведении строительства на сильно сжимающихся или очень слабых грунтах особые затруднения могут вызвать операции транспортировки, так как в этом случае необходимо обеспечивать очень низкое давление на грунт в процессе проведения строительства, в частности, при перемещении по строительной площадке транспортных и строительных механизмов. В этих случаях необходимо предусматривать устройство технологических прослоек. На технологию строительства при использовании геосинтетических прослоек в основании существенное влияние оказывает состояние поверхности на строительном участке. Должна приниматься во внимание информация о физико-механических и геотехнических свойствах грунта основания, включая наличие и степень прочности высушенной корки, а также о типе и густоте растительности. В тех случаях, когда стройплощадка располагается на низких участках местности, должно быть выполнено её рекогносцировочное обследование, чтобы определить горизонт расположения воды в зоне предполагаемого участка строительства.
 
57. Особенности работ по перестройке земляного полотна при реконструкции дорог.
Особенности работ по перестройке земляного
Полотна при реконструкции дорог
Реконструкция дороги — перевод дороги в более высокую категорию — вызывает перестройку ее по нормам СНиП 11-Д.5-72. При этих работах наиболее целесообразно сохранить старую дорогу для местного движения, а новую дорогу строить по новому направлению или рядом со старой. Но во многих случаях стремятся совместить 218 новую дорогу со старой. Эти мероприятия обосновывают необходимостью хотя бы частичного использования земляного полотна и дорожной одежды старой дороги. При этом движение переводят на объездные дороги или пропускают по старой со значительным снижением скорости и неудобствами для проезжающих.
Перестройка старой дороги при реконструкции может вызвать следующие варианты. На отдельных участках дорога может проходить по новому направлению и не затрагивать старую дорогу. В этом случае возведение земляного полотна не вызывает осложнений и его выполняют по общим ранее изложенным правилам.
Возможно полное или частичное совпадение новой трассы с осью старой дороги. В этом случае могут быть варианты, когда новая трасса проходит выше оси старой дороги; реже она проходит ниже ее. В зависимости от величины этого возвышения работы могут потребовать только утолщения старой дорожной одежды или использования ее как основания для новой. При значительном повышении необходимо поднятие уровня земляного полотна с проведением необходимых земляных работ.
В большинстве случаев при реконструкции необходимо уширение земляного полотна, так как с повышением категории ширина земляного полотна увеличивается. Если при V категории ширина земляного полотна по нормам СНиП П-Д.5-72 может быть 8 м, то при IV—10, Ш-12 и при II—15 м. В этом случае необходимо уширение земляного полотна соответственно на 2, 3, 4 и 7 м.
В зависимости от величины этого уширения назначают способы работ и машины. На участках, на которых намечено увеличение радиусов закруглений, уширение может быть различным на протяжении этих участков. В ряде случаев при реконструкции дороги учитывают замеченные недостатки при ее эксплуатации — наличие участков, подвергающихся воздействиям пучин, оползней, грунтовых вод и др. Это вызывает в свою очередь изменение земляного полотна, работы по удалению пучинистых грунтов, строительству дренажей и других специальных устройств.
Работы по перестройке земляного полотна при реконструкции дороги могут быть очень разнообразными. Они должны быть предусмотрены в проекте реконструкции дороги и по этому проекту выполнены.
Одна из важных особенностей организации работ при реконструкции дорог — необходимость обеспечения бесперебойного пропуска транспортных средств через участки, где идут работы. Обычно это осуществляют путём устройства временных объездов по грунтовым дорогам, а при интенсивном движении и неблагоприятных условиях устраивают твердые покрытия на объездах, что усложняет и удорожает строительство. Поэтому при реконструкции обычно сокращают фронт работ, ведут строительные работы поочередно на каждой половине дороги, планируют так производство работ, чтобы пропуск транспортных средств по объездам приходился на сухое время года. Для бесперебойного и безопасного проезда предусматривают службу технической помощи, специальную сигнализацию, дорожные знаки и ограждения.
 
58. Уширение земляного полотна.
Уширение земляного полотна
Уширение земляного полотна — наиболее часто встречающийся вид работ при реконструкции дороги. Это уширение составляет от 2 до 7 м. Н дорогах I категории приходится для второй проезжей части строить новое земляное полотно. Теперь чаще дороги 1 категории строят по новым направлениям, не совмещая их со старой дорогой. При реконструкции дорог, построенных по ранее действовавшим нормам, предусматривавшим меньшие ширины проезжей части и обочин, размеры уши рения земляного полотна могут быть разнообразными — от 1 до 10 м. Проведение уширения возможно с двух сторон старого земляного полотна при совпадении новой трассы с осью старой дороги (рие. 117). Прр назначении такого уширения следует учитывать способ производства работ и особенности землеройных машин. В целях наибольшего сохранения аемляиого полотна, если оно из доброкачественных грунтов и нет необходимости в их замене, — это послойная присыпка уширяемой части с применением бульдозеров, автогрейдеров и катков. Машины работают на рабочей полосе шириной не менее 8,0—2,8 м. При необходимости подвозки грунта по уширяемой полосе ширина ее должна быть не менее2,5—3,0 м. При высоких насыпях уплотнение производят катками не ближе чем на 0,5 м or края по условиям техники безопасности. Поэтому ширина уширения в зависимости от типа катка и автомобилей-самосвалов, подвозящих грунт, должна быть не менее 3 м. Уширение на меньшую величину не может быть выполнено качественно с применением машин, серийно выпускаемых промышленностью. При узких полосах грунт придется подвозить по верху старого земляного полотна и ссыпать вниз науширяемую полосу.
Недостатком такого способа является трудность разравнивания и невозможность уплотнения грунта. В этом случае дорожная одежда (если уширяемая ее часть попадает на уширенное земляное полотно), особенно капитального типа, может быть устроена только спустя продолжительное время, за которое произойдет естественное уплотнение грунта. Этот период времени измеряется годами и в ряде случаев может оказать решающее значение при выборе варианта.
Для узких полос уширения необходимы специальные машины, что удорожает и усложняет производство работ. Поэтому при необходимости уширения с каждой стороны менее чем на 2,0—2,5 м пред- Почтительно проведение уширения с одной стороны (рис. 118). Однако в этом случае возникает необходимость переноса оси дороги на новое место и соответственно одностороннее уширение дорожной одежды. При этом желательно, чтобы уширяемая часть новой дорожной одежды была расположена в пределах старого земляного полотна с устоявшимися и уплотнившимися за время эксплуатации дороги грунтами. При небольшом уширении земляного полотна (двустороннем и одностороннем), когда новая дорожная одежда не будет расположена над уширяемыми частями насыпи, может быть допустима отсыпка грунта без устройства уступов и хорошего уплотнения. После его естественной осадки и уплотнения легко можно досыпать грунт до проектных отметок и уплотнить обычным способом, применяя серийные машины. На высоких насыпях с крутыми откосами в целях повышения безопасности работ полосу уширения желательно иметь не менее 3—4 м.
Могут встретиться случаи необходимости уширения меньше чем на 1,5—2 м. При этом уширяемую часть увеличивают до 2—3 м, хотя бы и с превышением ширины земляного полотна против нормы, или отказываются от уширения на незначительную величину — 0,5—1 м. Для проведения такого уширения необходимо снять укрепление старого земляного полотна и срезать его для образования из старого и нового грунтов уширяемой полосы шириной 2,5—3 м для возможности прохода грузовых автомобилей и землеройных машин (рис. 119).
Возникает также необходимость в уширении земляного полотна в выемках и на косогорах. В этих случаях с учетом глубины выемки и объема работ целесообразно проводить уширение с одной стороны (рис. 120). Для этого предварительно снимают растительый грунт с откосов. При глубоких выемках растительный грунт снимает экскаватором драглайн и откладывают в сторону выемки. При неглубоких выемках растительный грунт снимают автодрейдерами или эк-скватором с обратной лопатой. После снятия растительного слоя, срезая грунт с откоса, тщательно засыпают и уплотняют грунт в бо-
Кобой канаве. После такой подготовки выемки начинают разработку уширяемой полосы постепенно с ее начала. Часть грунта откладываю! i для уширения дорожного полотна, остальной грунт грузят экскава. торами в автомобили-самосвалы, которые отвозят его в места уши-, рения насыпей.
Уширяемое земляное полотно должно быть тщательно уплотнено. При устройстве дорожной одежды в тот же год следует уширяемую часть дорожной одежды обязательно располагать на старой части земляного полотна.
Все возможные варианты уширения земляного полотна должны быть рассмотрены при проектировании с учетом способов производства работ, и в проекте принимают только наиболее целесообразный вариант.
Для сопряжения старой насыпи с новой присыпаемой и достижения надежного омоноличивания их сопрягают уступами в виде( ступеней. Размеры ступеней по высоте назначают равными толщине il слоев присылаемой насыпи. Последние назначают в зависимости от! вида грунта и уплотняющих машин. Земляные работы ведут по об-1 щим правилам производства работ, принятым при новом строительстве. Сначала снимают укрепление откосов и удаляют в сторону. Если^ | укреплением являлся растительный грунт, его срезают автогрейдерами и передвигают в сторону бульдозерами. На высоких насыпях, недоступных для работы автогреидеров, растительный грунт срезают экскаваторами-драглайн или с обратной лопатой и грузят в автомобили для отвозки в места возможного их применения или отваливают в сторону для повторного использования на откосах новой насыпи. Растительный грунт также срезают автогрейдерами или бульдозерами с полосы уширения с одновременным устройством примыкания к старой насыпи. Очищенную полосу будущего подстилающего грунта доуплотняют катками. Затем доставляют автомобилями-самосвалами грунт из карьера, разравнивают его автогрейдером и уплотняют катками. По уплотненному первому слою укладывают также второй, предварительно срезав уступ на откосе старой насыпи. Работы ведут поточным способом с последовательным проходом всех машин по сменной захватке. Целесообразно размер захватки назначать по длине равным возможной длине выполняемого участка одного слоя. Для большей устойчивости присыпанных частей насыпи предварительно разрыхляют поверхность откоса старой насыпи экскаватором-драглайном с ковшом с зубьями, а затем после отсыпки грунта уплот-222
Няют поверхность откоса и верхнюю часть. Для уплотнения грунта на откосе можно использовать тот же драглайн, оборудованный вместо ковша прицепным катком допустимой для экскаватора массы. Верхнюю часть можно уплотнять трамбующей плитой или площадочным
Вибратором.
Так же как и при постройке новой автомобильной дороги во время производства земляных работ необходимо обеспечивать отвод воды. Это условие выполняют также с соблюдением общих правил (предварительное устройство канав, разработка грунта, начиная с наиболее низких участков местности, а отсыпка — с наиболее возвышенных).
При сохранении движения по дороге и двухстороннем уширении сначала полностью уширяют земляное полотно на одной стороне, только потом приступают к уширению на другой. Это целесообразно для большей концентрации работ и не вызывает излишних помех для движения, производя сужение обочин с двух сторон проезжей части. При наличии достаточного парка машин работы можно выполнять последовательно идущими звеньями, работающими на различных слоях с одной или с двух сторон уширяемой насыпи. Нежелательно, чтобы работа этих звеньев происходила одновременно в одном поперечном профиле, осложняя этим движение транспорта на дороге.
Обычно стараются перевести движение на другие дороги или объезды. Для обеспечения удобств для движения объезды должны иметь твердую одежду, обеспечивающую круглогодичное движение (если это необходимо) со скоростью не менее 30 км/ч. Ввиду значительного удорожания работ при проектировании необходимо предусматривать сохранение старой дороги для движения, а новую прокладывать вблизи по улучшенной трассе. При невозможности этого организация должна быть такова, чтобы обеспечивать по дороге бесперебойное движение со скоростью не менее 30 км/ч.

 
59. Схемы уширения земляного полотна.
Способ уширения проезжей части обычно определяется способом уширения земляного полотна. Кроме того, способ уширения дорожной одежды зависит также от того, необходимо ли провести одновременно усиление дорожной одежды. В связи с этим возможны следующие варианты:
1. Одностороннее несимметричное уширение дорожной одежды, что вызывает необходимость устройства выравнивающего слоя и новой дорожной одежды на всю ширину уширения проезжей части.
При необходимости уширения дорожной одежды на величину более 2,0 м в сторону обочины, имеющей ширину 2,5 м, срезают все земляное полотно с уширяемой стороны (рис. 11, а). Сначала срезают и удаляют в сторону дерновый покров, затем остальную часть земляного полотна, используя грунт на уширение земляного полотна ниже дорожной одежды. После уширения и укатки земляного полотна до нижней поверхности дополнительного слоя основания отсыпают материал для уширения этого слоя. Затем отсыпают грунт слоями до поверхности дополнительного слоя основания для образования уширяемой части земляного полотна и укатывают.
Технологический процесс устройства дорожной одежды на полосах уширения во всех случаях включает обрезку кромки покрытия с помощью дисковых пил, навешиваемых на трактор.
По поверхности уширенного дополнительного слоя основания отсыпают и укатывают материал для уширения основания и вровень с ним отсыпают и укатывают грунт земляного полотна в пределах обочины. После этого устраивают уширение покрытия — укладывают выравнивающий слой и поверх него новый верхний слой покрытия на всю ширину проезжей части. После окончания работ по устройству покрытия укрепляют обочины, укладывая на них, если это предусмотрено проектом, покрытие более облегченное, чем на проезжей части, и окончательно отделывают земляное полотно, укладывая на откосы ранее снятый дерн.
При уширении проезжей части на меньшую ширину (до 1,0-1,5 м) сохраняют старое земляное полотно, послойно его уширяя. Уширение дорожной одежды устраивают в траншее, прорываемой вдоль старой дорожной одежды (рис. 11, б).
2. Двухстороннее уширение проезжей части, которое также может быть осуществлено двумя способами:
уширение только основания и перекрытие полос уширения и старого покрытия новым покрытием, то есть усиление старого покрытия на уширенном с двух сторон земляном полотне (рис. 12, а);
уширение достаточной по прочности старой дорожной одежды только на величину полос уширения, то есть с каждой стороны на 0,25-0,75 м (рис. 12, б).
При двухстороннем уширении дорог без разделительной полосы (ниже I категории) ось проезжей части после реконструкции совпадает с осью проезжей части до реконструкции. В этом случае поперечный профиль проезжей части обычно сохраняется, но ширина полосы уширения большей частью невелика. Так, например, при реконструкции дороги III категории, имеющей проезжую часть 7,0 м (без краевой полосы), чтобы получить проезжую часть дороги II категории с краевой полосой (ширина укрепленной поверхности 9,0 м), достаточно устроить уширение с каждой стороны по 1,0 м. А если дороги III категории имеют краевую полосу, то ширина полосы уширения уменьшается до 0,5 м.

Рис. 11. Схема одностороннего несимметричного уширения дорожной одежды и земляного полотна:
а) уширение со срезкой земляного полотна; б) уширение в траншее; 0-0 — старая ось дорожной одежды; 1-1 — новая ось; h р.гр. - толщина снимаемого слоя растительного грунта; 1 — верхний слой нового дорожного покрытия; 2 — выравнивающий слой; 3 — верхний слой старого покрытия и продолжение его на уширении; 4 — нижний слой старого покрытия; 5 — основание; 6 — дополнительный слой основания и продолжение его на уширении; 7 — земляное полотно; 8 — присыпная обочина; 9 — слой уширения основания; 10 — слои уширения земляного полотна

Рис. 12. Двухстороннее уширение дорожной одежды:
а — с двухсторонним уширением земляного полотна и перекрытием всей проезжей части новым верхним слоем покрытия; б — устройство краевых полос шириной по 0,25-0,75 м с каждой стороны без уширения земляного полотна
Уширение проезжей части на 0,25 м наиболее сложно, так как подготовка узкого ровика и уплотнение основания механизированным способом затруднительны. Поэтому таких уширений стараются избегать. За рубежом небольшие уширения проезжей части делают в виде полос из двух рядов брусчатки или нескольких рядов мозаиковой шашки. Брусчатку или шашку ставят на песке, щебеночном или гравийном материале.
Технология работ по устройству на полосе уширения дорожного основания и покрытия по существу не отличается от работ, проводимых по устройству новой дорожной одежды. Они лишь усложняются тем, что выполнять их необходимо в узком котловане — траншее. Ширина существующих строительных дорожных машин превосходит уширяемую полосу. В связи с этим необходимо применять специальные машины или использовать навесное оборудование.
Технология работ по уширению требует выполнения ряда рабочих операций.
После разбивки ширины полосы уширения разрыхляют грунт и материал укрепленной обочины на этой полосе. Рыхление на всю ширину будущей траншеи выполняют любой из имеющихся машин — кирковщиками на автогрейдере, на катке или другими прицепными и самоходными машинами. Если траншея глубже, чем могут достать зубья кирковщика, приходится операцию повторять после удаления верхнего разрыхленного слоя материала. Нижние слои одежд, обычно грунтовые, не так уплотнены, как верхние, и поэтому могут и не требовать дополнительной кирковки.
Вдоль кромки дорожной одежды устраивают корыто для полосы уширения шириной 0,75-1,5 м. Эту траншею глубиной до 0,5-0,8 м прорывают несколькими проходами автогрейдера. При этом стенки траншеи получаются неровными и невертикальными. Более целесообразно отрывать траншеи автогрейдером с накладкой, предложенной В.М. Гайдовским. Накладка состоит из двух частей — собственно накладки и режущей части (ножа). Накладку крепят с правой стороны отвала автогрейдера при помощи четырех болтов [ 78].
Применяя накладки разных размеров, можно менять ширину и глубину траншей. Схему и число проходов автогрейдера назначают в зависимости от плотности и влажности грунта, в котором прорезают траншею. Удобство описываемого способа устройства траншеи в том, что вынимаемый из нее грунт или материал отваливается на обочину и не загрязняет проезжей части. Ширину корыта можно в известных пределах менять при одной и той же накладке, устанавливая нож под разными углами в плане. Скорость движения автогрейдера при рытье траншеи в предварительно разрыхленном грунте составляет 10 км/ч.
При отрывке глубоких траншей в зависимости от их ширины применяют скребковые и многоковшовые траншейные экскаваторы (табл. 5). Преимущество экскаваторов заключается в том, что они могут, если это необходимо, погружать материал из траншеи в автомобили-самосвалы, которые их отвозят в другое место.
 
60.Усиление земляного полотна
При длительной эксплуатации земляное полотно настоящей автомобильной дороги подвергается неблагоприятным природным воздействиям (воды, температуры, гравитационных процессов), а также ударно-динамическому воздействию автомобиля. В результате с течением времени в грунтах земляного полотна происходят необратимые процессы — изменяются физико-механические характеристики, влажностный режим, плотность, а следовательно, и напряженно-деформированное состояние земляного полотна в целом. Это нередко приводит к деформациям полотна и невозможности обеспечения требуемых скоростей движения машин. К основным мероприятиям по усилению земляного полотна и обеспечению его эксплуатационной надежности относятся: регулирование поверхностного стока, подземного стока, тепловых и гравитационных процессов; мелиорация грунтов.
Регулирование поверхностного стока осуществляется путем планировки поверхности, а также применением защит от размывов и инфильтрации воды в грунт (в т. ч. водосборно-водоотводных сооружений).
 
61. Требования к грунтам при перестройке земляного полотна.
При реконструкции обычно стремятся в наибольшей степени использовать существующее земляное полотно. Но на многих участках в районах II—III дорожно-климатических зон в теле земляного полотна в пределах рабочей зоны обычно находится оглеенный грунт, способствующий образованию верховодки из-за неблагоприятного расположения фильтрующих и малопроницаемых грунтов. При исправлении десятки лет существующего земляного полотна необходимо прежде всего улучшить его водно-тепловой режим, повышая степень уплотнения грунта и проводя различные инженерные мероприятия (см. гл. 9), гарантируя его влажность не выше оптимального значения. Большей частью существующее земляное полотно не удовлетворяет современным требованиям. Поэтому до переустройства дорожной одежды нужно установить источники переувлажнения земляного полотна и устранить их вредное влияние на его прочностные характеристики. Если выявлено, что грунты в пределах рабочего слоя оглеены, следует провести детальное геолого-грунтовое обследование. Для установления источников увлажнения требуется в зимний период определить на типичных участках характер распределения естественной влажности по глубине земляного полотна. На участках I типа увлажнения максимальное значение влажности глинистых грунтов в зимнее время чаще всего наблюдается во II дорожно-климатической зоне на глубине 0,8—1 м (рис. 7.4).
Рис. 7.4. Схема распределения естественной влажности в земляном полотне по глубине (Z)
а — на участках нормального увлажнения (I тип увлажнения) ; б — избыточного увлажнения; 1 — зона повышенной влажности в пределах рабочего слоя; 2 — влажность по глубине к концу зимнего периода; 3 — влажность в конце летнего периода; 4 — влажность, соответствующая нижней границе текучести; 5 — поверхность менисков; 6 — уровень подземных вод в период схода снегового покрова; 7 — капиллярная зона; 8 — зона подземных вод; 9 — уровень подземных вод в летний период; We — естественная влажность грунта в предосенний период; Z — глубина; hк — высота капиллярного поднятия; W1 и W2—максимальные значения влажности к концу зимнего периода и в начальный период оттаивания земляного полотна (W1<="" td="">
На участках избыточного увлажнения (III тип) увеличение влажности с глубиной указывает на поступление влаги снизу, из залегающих поблизости подземных вод или верховодки. Но под действием температурного градиента перемещение влаги в рабочий слой происходит и на участках, где подземные воды залегают глубоко. Влага перемещается по незамерзающим водным пленкам за счет внутренних запасов, накопленных в осенний период путем инфильтрации. Кроме того, поступление влаги в рабочий слой связано и с перемещением влаги в парообразном состоянии, особенно в районах южнее III дорожно-климатической зоны. Свободная вода движется непосредственно и в конструкции дорожной одежды, и в рабочем слое вдоль продольного уклона, тем самым способствуя дополнительному увлажнению участков, расположенных в местах вогнутых вертикальных кривых.
Для повышения модуля упругости реконструируемого земляного полотна должны быть выполнены следующие мероприятия: замена качественным песком оглеенного грунта или укрепление грунта рабочего слоя минеральными вяжущими материалами, устройство теплоизоляционного или паронепроницаемого слоя и осушение рабочего слоя дренажами и геотекстилем. Мероприятие выбирают в зависимости от вида реконструкции земляного полотна: уширение, исправление его продольного профиля либо повышения устойчивости откосов.
 
62. Определение среднего перемещения грунта
Для определения расстояния перемещения грунта воспользуемся методом балансовых объемов. Для этого на плане площадки подписываются объемы насыпи и выемки по каждой фигуре (см. в графической части), при этом со знаком «+» указываются объемы насыпи, со знаком «-» - выемки. После этого по вертикальным и горизонтальным рядам квадратов, суммируем объемы выемки и насыпи с учетом знаков, получаем балансовые объемы. На основании полученных сумм строим эпюры работ.
Если ординаты имеют один знак, то эпюра расположена по одну сторону от оси, а ее площадь определяем по формулам:
W_x=a∙∑_(i=1)^n▒V_y
W_y=a∙∑_(i=1)^n▒V_x
l_x=W_x/V
l_y=W_y/V
l=√(l_x^2+l_y^2 )
 
63.Принципы гидромеханизации и способы производства земляных работ
В основе гидромеханического способа земляных работ лежит общеизвестное свойство водяной струи —размывать грунт и переносить его частицы по направлению потока. Различают два вида гидромеханической разработки грунтов и намыва земляных сооружений: при помощи гидромониторов и при помощи землесосных установок или снарядов.
Разработка и перемещение грунта гидромониторами состоит в следующем: сильной струей воды грунт размывается в забое;
размытый грунт в виде жидкой массы, которая называется пульпой, по наклонным лоткам или трубам подается к месту укладки; на месте укладки пульпа отстаивается — грунт оседает, а осветленная вода сбрасывается.
При подводной разработке грунта и при добыче песка и гравия со дна рек и озер землесосы устанавливаются на специальных баржах или понтонах вместе с двигателями или моторами. Землесос всасывает грунт вместе с водой со дна реки или озера; грунт предварительно разрыхляется.
Плавучие землесосные снаряды имеют большую производительность — до 500—1000 л3 грунта в час. Такие землесосы работают на больших стройках. Напор, развиваемый такими землесосами, позволяет транспортировать гидромассу по трубам на расстояние до 3 000 м.
 
64. Разработка грунта гидромониторами и землесосными снарядами.
Разработка грунта средствами гидромеханизации выполняется либооткрытым способом в забоях, либо закрытым способом, когда размыв грунтапроизводится под водой. В первом случае используют гидромониторы, вовтором – землесосы (землеснаряды).
При разработке грунтов открытым способом для образования струи водыпод высоким давлением применяют гидромониторы с ручным или
дистанционным управлением. Напор воды должен соответствовать плотности грунта. Иногда приплотных грунтах применяют предварительное их разрыхление взрывами, нагнетанием воды в заранее устроенные скважины и др.
Применяют два основных способа размыва грунта гидромониторами:
встречным или попутным забоем. В первом случае гидромонитор устанавливается у подошвы забоя. Разработка забоя производится следующим образом: сначала пробивается узкаягоризонтальная щель, как бы подрезывающая стенку забоя. Затем вызывается обрушение подрезанного массива. Обрушившийся грунт быстро размывается водой, превращается в пульпу и направляется к месту отвала. После размыва забоя на глубину 6–10 м производится передвижка гидромонитора вперед. Гидромонитор для повышения производительности должен располагатьсявозможно ближе к забою, однако по условиям техникибезопасности – не ближе как на расстояниевысоты забоя в песчаных грунтах и не менееполуторной его высоты в плотных глинистыхгрунтах. Ширину забоя назначают из расчета20–30 м на каждый гидромонитор. Гидромониторы дистанционного действия (так называемые «глухие» мониторы) могут вплотную продвигаться к забою и подрезать грунт в упор. Этигидромониторы наиболее часто используются
совместно с обычными мониторами. Глухие мониторы вызывают обрушение грунта, а обычные его размывают.
При способе размыва встречным забоемснизу вверх обеспечивается наибольшая производительность, так как струя воды встречается с забоем под прямым углом. Однако приэтом способе трудно управлять пульпой: рабочая площадка обычно заливается водой; приходится уделять повышенное внимание технике безопасности работ.
Во втором случае при попутном забое гидромонитор находится на его
поверхности. Работы производятся в две стадии: сначала промывается продольная наклонная траншея, по которой стекает пульпа, затем производитсяуширение траншеи в стороны. Гидромонитор в этом случае находится на сухом месте, что облегчает управление пульпой, однако при этом производительность резко снижается. Поэтому во всех возможных случаях гидромеханизированные работы осуществляют методом встречного забоя.
При разработке грунтов закрытым способом из-под воды используют землесосные снаряды. Для дорожных целей наибольший интерес представляют плавучие землесосные установки производительностью 50–100 м3/ч.
Такие установки (рис. 34) имеют обычно двух роторный рыхлитель и грунтовый насос, при помощи которого грунт засасывается вместе с водой и перекачивается к берегу по трубопроводам, смонтированным на понтонах.
Земснаряд поворачивается в плане (в обе стороны от оси прорези) на угол 2j вокруг опущенной папильонажной (опорной) сваи. После поворота примерно на 70°опускается вторая свая, а первая поднимается. Затем снаряд делает обратныйповорот. В результате двухстороннего движения земснаряда разрабатываетсязабой шириной В. Вторая опорная свая устанавливается от первой на расстояние шагаземлеснаряда.
Опыт показывает, что разработка грунта землесосными снарядами по сравнениюс гидромониторами имеет следующие преимущества:
• снижение удельного расхода электроэнергии в 2,0–2,5 раза;
• отсутствие насосных станций и водопроводных коммуникаций, необходимых для питания гидромониторов;
• большой коэффициент использования рабочего времени.
Поэтому при строительстве автомобильных дорог и регуляционных сооружений в районах мостовых переходов предпочтение отдается разработке грунта землесосными снарядами. Гидромониторы более целесообразно применять в карьерах, в грунтекоторых содержится большой процент крупных включений (песчано-гравелистные грунты и подобные им), а также приневозможности должного обводнения забоев для ввода плавучего земснаряда.
 
65. Транспортирование гидросмеси (пульпы).
Транспортирование пульпы с места разработки грунта до места его укладки может осуществляться самотеком по земляным канавам, открытым лоткам и трубопроводам. При использовании земснарядов транспортирование осуществляется только по трубопроводам (пульпопроводам).
Транспортирование самотеком возможно лишь тогда, когда уклон местности или лотка достаточен для того, чтобы частицы грунта находились во взвешенном состоянии и не оседали.
Деревянные или металлические лотки устанавливаются часто на легких эстакадах.
Если по условию рельефа местности нельзя обеспечить транспортировку пульпы самотеком, то необходимы трубопроводы и подача под давлением.
Следует отметить, что скорость движения пульпы по трубопроводам должна быть выше, чем по открытым лоткам, во избежание заиливания труд. Однако не следует сильно возвышать скорости движения пульпы, так как это увеличивает сопротивление движения и износ труб.
Оптимальные скорости движения гидромассы по трубам:
Песок мелкий – 2-3 м/с;
Песок крупный – 3-4 м/с;
Гравий с песком – 4-6 м/с.
Если разработка грунта производится гидромониторами, а для перекачки пульпы используются насосы, то в непосредственной близости от забоя устанавливается бассейн для сбора пульпы. Горизонт пульпы в бассейне должен быть не менее 1,0 м во избежание засасывания воздуха.
Производственные возможности гидротранспорта грунта по трубопроводам определяются мощностью земляных насосов. Если имеющийся насос не может развить достаточного напора, необходимо дополнительно использовать перекачивающие станции.
 
66. Намыв грунта в насыпь.

Земляное полотно намывают участками протяженностью 150 –200 м, называемыми картами намыва. Ширину карт по основанию берут не больше 50 м. Технологический процесс состоит из трех операций: подачи гидросмеси к карте намыва, выпуска смеси на эту карту, сброса воды с нее. Намыв возможен торцовый, продольно-встречный и с рассекателем струи. Широкое распространение в гидромеханизации получил способ намыва грунта с рассекателем. Сброс воды производят с использованием сбросных колодцев или трубчатого водоотлива.
Эффективно применение гидромеханизации при постройке земляного полотна на торфяных болотах. Размыв на болотах I типа производят гидромониторами, а гидросмесь перекачивают передвижными землесосными установками в отвал. Размывают встречным или попутным способами, но с расположением гидромониторов на верху траншей. На болотах II и III типов разжижение торфяной массы в пределах основания насыпи производят посредством гидромониторов попутным или встречным забоем. Разжиженный торф из траншеи не удаляют, а отжимают грунтом насыпи в боковые прорези, сделанные гидромонитором перед намывом насыпи. Оригинален способ замены торфяных грунтов на болотах песчаными намывными грунтами. При этом используют кран-экскаватор на болотных (уширенных) гусеницах, к стреле которого подвешивают в вертикальном положении трубу, присоединенную верхней частью к трубопроводу для гидросмеси через резиновый шланг на шарнирных стыках. Это позволяет перетаскивать трубопровод вслед за продвижением крана без остановки земснаряда. Намывную трубу постепенно погружают в торфяной грунт, вытесняя торф песком, содержащимся в гидросмеси.