25.Обследование болот при трассировании дорог. Конструкции земляного полотна на болотах, определение дополнительного объёма грунта при возведении насыпи

Постройка дорожного полотна на болотах связана с значительными объемами земляных работ. Слои торфа, оставшиеся под насыпью, с течением времени сжимаются, следствием чего может явиться неравномерная осадка и деформации дорожного полотна. Дорожное полотно на болоте обычно находится в неблагоприятных гидрологических условиях, что также может вызвать деформации и разрушения проезжей части. Поэтому при изысканиях всегда следует рассмотреть возможность обхода болота, и только в случаях, когда обход болота невозможен, затруднен или же вызывает значительное удлинение или искривление трассы, допустимо пересекать дорогой болото. Болота следует пересекать в тех местах, где они наиболее узки, имеют наименьшую глубину и до самого дна заполнены наиболее плотными торфами. Наиболее узкое место болота определяется по карте или по плану болота, заснятому в районе места перехода. Глубина болота и свойства торфа (плотность, степень разложенности и влажность) определяются при помощи зондировки или бурения и взятия образцов торфа с разных глубин. Мелкие болота можно зондировать шестом диаметром 5 см, погружаемым в торф усилиями двух рабочих. Мощность слоя торфа определяют по глубине погружения шеста. Однако зондировка шестом не дает надежных результатов, так как погружению шеста могут препятствовать случайные включения в слой торфа — пни, остатки стволов дерева и т. п. Кроме того, зондировка шестом не дает возможности судить о плотности и свойствах торфа, заполняющего болото. Более совершенными являются болотный бур Гиллера и зонд Сытина. По образцам торфа, взятым с разных глубин (через 0,5 м), составляется разрез торфяных отложений. Зондировку болота ведут по намеченным вариантам трасс через 100 м и по поперечникам на протяжении 100—200 м в каждую сторону от трассы. Окончательное направление трассы намечают по местам, в которых условия пересечения болота наиболее благоприятны. При сравнении вариантов перехода учитывают: а) длину участка трассы по болоту; б) устойчивость дорожного полотна; в) объемы работ на постройке дорожного полотна. При проектировании магистральных дорог с усовершенствованными покрытиями капитального типа земляное полотно на болотах проектируют опирающимся на минеральное дно. На болотах первой группы перед отсыпкой насыпи производят предварительное выторфовывание. Дорожное полотно дорог с усовершенствованными покрытиями облегченного типа и переходных типов при глубоких болотах может быть построено методом перегрузки с выторфовыванием верхних, слабо разложившихся торфов и удалением мохового покрова. Местные дороги можно строить без выторфовывания с осадкой за счет сжатия торфов весом насыпи. Величина осадки торфа может быть вычислена по формуле. При глубоких болотах с наслоением неоднородных торфов осадку определяют как сумму сжатий отдельных слоев. При постройке дорог на болотах второй и третьей групп насыпь должна быть опущена на минеральное дно; на болотах второй группы может потребоваться предварительное выторфовывание или рыхление (удаление) верхних слоев торфа взрывами под насыпью. Крутизна откосов в болоте до 1:1/2. В болотах третьей группы насыпь обычно отсыпают на сплавину, которая под весом насыпи погружается в болото. Предварительно сплавину прорезают канавами вдоль насыпи; поперечный профиль насыпи с откосами 1 : 2. Дороги низших категорий устраивают на деревянных жердевых или фашинных настилах.

Рекомендуемые конструкции земляного полотна в зависимости

от типа болота, категории дороги и глубины залегания торфяной толщи

Рис. 9. Конструкция насыпи высотой до 3 м на болоте I типа, глубиной до 2 м, из дренирующих грунтов

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; Н - высота насыпи

Рис. 10. Конструкция насыпи на болоте II типа из дренирующих грунтов

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; Н - высота насыпи

Рис. 11. Конструкция насыпи на болоте III типа со сплавиной, глубиной более 4 м, из дренирующих грунтов высотой более 0,8 м

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - сплавина из торфа; 4 - берма; Н - высота насыпи

26. Классификация дорожных одежд. Поперечные профили покрытия. Коэффициенты надежности, прочности.

Грунт земполотна(рабочий слой)

1. Поверхностная обработка

2. Мелкозернистый а/б

3. Крупнозернистый а/б

4. Щебень обработанный вяжущим

5. Щебень

6. Песок

Д/о – конструкция проезжей части дороги, которая рассчитывается на нагрузку от движущегося автомобиля и передает ее на земполотно.

Основные типы д/о:

Жесткие – не изменяют своих свойств при изменении t и влажности (ц/б покрытия – обладают высоким сопротивлением от нагрузки, устраиваются плиты, недостаток – наличие швов, через которые попадает вода в основание)

Нежесткие – меняют свои св-ва при изменении t и влажности, могут обладать небольшим сопротивлением на изгиб. (наличие битума – 3,5-9%, а/б горячие холодные, типы А – Щ>50%, Б – Щ<50%, В –Щ 30-40%, Ги Д – песчаный а/б)

- Усовершенствованные:капитальные, облегченные

Капитальные ц/б,ж/б, горячие плотные а/б – I…IV категория

Облегченые а/б не входящие в капит., щебеночные, гравийные, песчаные обработанные органич. Вяжущим – II…IV категория

- Переходные щебеночные по методу заклинки, ГПС обработанные битумной эмульсией, не связные грунты обработан. Битумной эмульсией и цементом – IV…V

- Низшие из грунтов местных улучшенных добавками Щ иГ – V

Под прочностью дорожной одежды понимают способность сопротивляться процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием касательных и нормальных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от расчетной нагрузки (кратковременной, многократной или длительно действующей однократной), приложенной к поверхности покрытия.

Дорожную одежду следует проектировать с требуемым уровнем надежности, под которой понимают вероятность безотказной работы в течение межремонтного периода. Отказ конструкции по прочности физически может характеризоваться образованием продольной и поперечной неровности поверхности дорожной одежды, связанной с прочностью конструкции (поперечные неровности, колея, усталостные трещины), с последующим развитием других видов деформаций и разрушений (частые трещины, сетка трещин, выбоины, просадки, проломы и т.д.).

Прочность конструкции количественно оценивается величиной коэффициента прочности.

Коэффициент прочности вновь проектируемой конструкции должен быть таким, чтобы в заданный межремонтный период не наступил отказ по прочности с вероятностью более заданной, т.е. чтобы была обеспечена заданная (требуемая) надежность.

Критерии прочности:

1. Сопротивление упругому прогибу всей конструкции

2. Сопротивление сдвигу грунта земполотна и слабосвяз.грунтах д/о

3. Сопротивление растяжению при изгибе в монолитных слоях

27) конструктивные слои д.о. и их основные функции. Понятие рабочего слоя зем.полотна. укрепление обочин и кромки проезжей части.

1 -поверхностная обработка

2-мелкозернистый а/б

3-крупнозернистый а/б

4-щебень обработанный вяжущим(черный щебень) 5-щебень

6-песок

Дорожная одежда – конструкция проезжей части дороги, которая рассчитыв на нагрузку от движущего автомобиля и передает эту нагрузку на зем.полотно.

Напряжение, которое возникает в верхнем слое с глубиной постепенно затухает, это позволяет проектировать д.о. многослойной применяя материалы различной прочности.

Покрытие – верхняя часть д.о., которая обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги (ровность поверхности, высокий коэффициент сцепления).

Покрытия устраивают из наиболее прочных и дорогих материалов, поэтому его толщина принимается минимальной. Для того, чтобы покрытие не изнашивалось устраивается слой износа. Слой износа устраивается путем розлива органических вяжущих с засыпкой мелким щебнем. Он повышает ровность, шероховатость и гидрофобность(водоотталкивание).

Основание – несущая прочная часть д.о., устраивается из каменных материалов и грунтов обработанных вяжущим. Предназначено для передачи и распределения давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт зем.полотна. Может состоять из одного или нескольких слоев.

Дополнительный слой основания – устраивается из материалов, устойчивых при увлажнении, укладывается между основанием покрытия и подстилающим грунтом земляного полотна для снижения требуемой толщины основания и покрытия. На участках с неприятными климатическими и грунтовыми геологическими условиями – для отвода и устранения избытка воды.

Грунт зем.полотна – тщательно уплотненные и спланированные верхние слои зем.полотна, на которые укладывают слои д.о. Прочность дорожной одежды может быть обеспечена лишь на однородном, хорошо уплотненном зем.полотне при обеспеченном водоотводе, в земляном полотне которое не подвержено пучению. Прочность д.о. не будет обеспечена при плохом состоянии зем.полотна.

Рабочий слой - верхняя часть земляного полотна, расположенная от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности проезжей части.

Укрепление обочин — способ обеспечения устойчивости обочин от разрушения колесами автомобилей и от размыва, путем укрепления их щебнем, асфальтобетонной смесью, укрепленным грунтом, травосеянием, одерновкой и др.

Укрепление кромок - технологическая операция ремонта покрытия, выполняемая путем укладки ленты или бордюра из бетона или камня вдоль кромки проезжей части.

Рис. 12. Конструкции насыпей высотой до 3 м, на болоте I типа, глубиной 2 - 4 м

а - из дренирующих грунтов; б - из песков мелких и супесей пылеватых; 1 - поверхность болота; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; 5 - грунт насыпи; h_з - глубина замены грунта на дренирующий; h₀ - мощность торфа под основанием насыпи; S - осадка основания насыпи, назначаемая по расчету; h_в - глубина выторфовки; Н_р - высота насыпи по расчету

дополнительного объёма грунта при возведении насыпи