УСТРОЙСТВО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Земляное полотно, являющееся основанием верхнего строения автомобильных и железных дорог, состоит из насыпей и выемок. Крутизну откосов принимают в зависимости от рода грунта и высоты насыпи. Для несвязных грунтов при высоте насыпи до 6 м рекомендуется крутизна откосов 1 : 1,5; насыпи от 6 м и выше должны иметь откосы ломаного профиля более пологие и нижней части (рис. III.16, а).

При спокойном рельефе местности земляное полотно в насыпях отсыпают из грунтов, вынутых из кюветов. Этот наиболее распространенный вид земляного полотна с профилем, имеющим нулевой баланс, отсыпают высотой 0,25-0,4 м поперечным перемещением грунта. В случае недостатка грунта устраивают резервы (рис. III.16, б), глубину которых назначают в зависимости от потребности в грунте для насыпи и обеспечения достаточного уклона для стока воды (в равнинной местности глубина резерва не должна превышать 1 м).

В пересеченной местности для насыпей используют грунт выемок, который перемещают в продольном направлении. По сравнению с насыпями выемки имеют более крутые откосы - в обычных грунтах 1:1,25 - 1:1,5. В глубоких выемках, прорезающих неоднородные по физическим свойствам грунты, устраивают ломаные откосы, Разрабатываемый при этом грунт укладывают в ближайшую насыпь земляного полотна.

Если по каким-либо причинам грунт нерационально использовать для насыпи или имеется его избыток, тогда его укладывают в кавальеры, устраиваемые на расстоянии не менее 3-5 м от бровки выемки (рис, III. 16, в).

При возведении земляного полотна на косогорах, имеющих крутизну склона 1:5 и более (рис. III. 16, г) под будущей насыпью предварительно отрывают ступени шириной не менее 1 м с.уклоном для отвода воды. Для поддержания откосов насыпей и выемок в слабых грунтах устраивают подпорные стенки.

Грунты, применяемые для устройства земляного полотна, должны обеспечивать его прочность и устойчивость. При устройстве насъши из неоднородных грунтов их укладывают слоями, при этом поверхность слоев дренирующих грунтов должна быть горизонтальной, а менее дренирующих - иметь уклон от оси насыпи к краям не менее 4%. Допускается укладка в насыпь песка, суглинка и гравия. Слои отсыпки из грунтов, доставляемых железнодорожным транспортом, не должны превышать 1 м, а из доставляемых автомобилями и скреперами,- 0,7 м. Каменные и песчаные грунты можно отсыпать под откос с головы насыпи, укладывая их наклонными слоями на всю высоту и ширину.

При возведении насыпей без искусственного уплотнения учитывается последующая осадка грунта на 1,5-10% высоты насыпи в зависимости от рода грунта, высоты насыпи и способа отсыпки. При механизированном послойном уплотнении грунта до плотности, гарантирующей насыпь от последующих осадок, запас по высоте не дается. Процесс устройства земляного полотна состоит из подготовительных и основных работ.

К подготовительным относится очистка дорожной полосы от леса, кустарника, валунов, а также разбивка земляного полотна, проводимая в соответствии с проектом; к основным - разработка и перемещение грунта в продольном или поперечном направлении; разравнивание и придание отсыпаемым массам грунта формы близкой к проектной; уплотнение грунта; окончательная отделка земляного полотна, крепление откосов насыпей и выемок. Способы разработки и транспортирования грунта на участках земляного полотна зависят от объемов работ, заданных сроков, характера грунта и дальности его перемещения, высоты насыпи и глубины выемки, рельефа местности, гидрогеологических и климатических условий.

На каждом участке земляного полотна грунт разрабатывают машинами одного или нескольких типов, которые выбирают с учетом условий их применения и обеспечения наибольшей производительности.

Бульдозеры применяют при устройстве выемок глубиной до 2 м и насыпей высотой до 1-1,5 м из грунтов боковых резервов с перемещением грунта в насыпь или в отвал на небольшие расстояния (80-100 м).

Из боковых резервов насыпи возводят поперечным перемещением грунта. Первые проходки бульдозера в поперечном направлении начинают на расстоянии средней длины пути резания от подошвы насыпи. Если ширина резания недостаточна для образования насыпи при первых проходках бульдозера, назначают второй ряд проходок, начало которых располагают на расстоянии 2Lp от подошвы насыпи. Если нужно, назначают большее число проходок. При большой глубине резерва его ширину увеличивают на величину, кратную Lp, или устраивают резервы с двух сторон.

Из разрабатываемых выемок насыпи возводят продольным перемещением грунта. Первые проходки бульдозера в продольном направлении следует делать по всей длине выемки с соблюдением уклона в сторону насыпи. Грунт уплотняют катками за несколько проходок.

Скреперы применяют для продольного перемещения грунта из выемок в насыпь при расстоянии перемещения больше 100 м, а также когда устраивают насыпи из боковых резервов. В последнем случае возможны различные схемы движения скреперов. Выбор схемы зависит от размеров земляного полотна, взаимного расположения мест разработки и выгрузки грунта и других факторов.

Разработка грунта по эллипсу (рис. III.17, а) применяется для возведения насыпей высотой 1-1,5 м при фронте работ в пределах 50-100 м. Таким же образом ведут работы, если разрабатывают выемки с укладкой грунта в кавальеры (длина фронта работ та же).

Схема работ по восьмерке (рис. III.17, б) требует большего фронта работ по сравнению со схемой по эллипсу; ее применяют при возведении насыпи высотой 4-6 м. По этой схеме сокращается число поворотов скрепера на 180° и, кроме того, в течение одного цикла движения он дважды, нагружается и дважды разгружается, что способствует повышению производительности.

Зигзагообразная схема движения (рис. III.17, в) наиболее экономична. Ее применяют, если нужно возвести насыпь высотой 2,5-6 м. Скреперы движутся по зигзагу один за другим вдоль отсылаемой насыпи, заходя попеременно в резерв для набора грунта и на насыпь - для разгрузки. Поворот скрепера на 180° происходит лишь в конце участка.

Спиральную кольцевую схему движения (рис. III.17, г) применяют для возведения насыпей высотой 2-2,5 м из двусторонних резервов либо при укладке грунта в кавальеры. Эта схема целесообразна, если ширина насыпи равна длине пути разгрузки ковша или превышает ее, а также если ширина резерва недостаточна для наполнения ковша.

Поперечно-челночная схема движения (рис. III. 17, д) применяется нри разработке выемок на глубину до 1,5 м с перемещением грунта в двусторонние отвалы. Набор грунта происходит перпендикулярно оси выемки во время движения скрепера как в одну, так и в другую сторону.

Продольно-челночная схема (рис. III.17, е) наиболее рациональна для устройства насыпей высотой 4-5 м из двусторонних резервов. При этой схеме ось земляного полотна является границей между двумя частями насыпи и прилегающих резервов. Скрепер, двигаясь по такой схеме, за один ход делает две отсыпки; сокращается до минимума длина его порожнего хода и число поворотов.

Перемещение грунта из выемки в насыпь при движении скрепера в продольном направлении в зависимости от местных условий может осуществляться из одной выемки в одну насыпь, из одной выемки в две насыпи или из двух выемок в одну насыпь. В таких случаях при расстоянии транспортирования грунта более 300-500 м целесообразно применять самоходные скреперы. Передвигаясь на больших скоростях, самоходные скреперы обеспечивают в 2-2,5 раза большую производительность, чем прицепные тракторные скреперы.

В начало страницы

Еще статьи по теме

• Устройство котлованов

• Устройство траншей

• Устройство земляного полотна

• Крепление откосов земляных сооружений и берегов