- •Кафедра автомобільних шляхів Конспект лекцій з дисципліни
- •Частина 1. Положення та принципи технології будівництва земляного полотна Тема №1. Лекція 1. Основні положення технології будівництва доріг
- •1.1. Визначення технології дорожньо-будівельних робіт.
- •1.2. Організація робіт по зведенню земляного полотна
- •1.3. Технологічні карти
- •1.4. Класифікація дорожньо–будівельних робіт
- •Тема № 2. Лекція 2. Принципи технології будівництва земляного полотна
- •2.1. Визначення дорожньої конструкції і земляного полотна
- •2.2. Типові проекти та індивідуальні рішення
- •2.3. Основні принципи спорудження насипів
- •2.4. Основні принципи спорудження виїмок
- •Тема № 2. Лекція 3. Принципи технології будівництва земляного полотна
- •3.1. Дії (впливи) на земляне полотно.
- •3.2. Розташування ґрунтів в тілі насипу
- •3.3. Деформації земляного полотна. (див. Конспект лекцій)
- •3.4. Головні принципи спорудження земляного полотна
- •Порядок організації виконання робіт із спорудження земляного полотна
- •Лекція № 4. Будівельні властивості ґрунтів і їх використання для спорудження земляного полотна
- •4.1. Загальна класифікація ґрунтів.
- •4.2. Класифікація ґрунтів по дбн та дсту
- •2. Класифікація ґрунтів
- •4.3. Основні властивості і використання ґрунтів при земляних роботах
- •4.3.1. Класифікація за гранулометричним складом ( крупністю зерен)
- •Принципи визначення гранулометричного складу ґрунтів.
- •4.3.3. Визначення типу ґрунту
- •4.4. Визначення характеристик ґрунту
- •4.4.2. Водні властивості ґрунтів
- •4.5. Умови і обмеження застосування ґрунтів в дорожньому будівництві
- •Лекція 5. Машини для спорудження земляного полотна
- •5.1. Класифікацій будівельних машин
- •5.2. Класифікація земляних робіт та машини для земляних робіт
- •5.3. Вибір машин для влаштування земляних робіт в залежності від ґрунту земляного полотна,
- •Лекція № 6. Основи теорії різання ґрунтів.
- •6.1. Теоретичні основи різання ґрунту
- •Література.
- •6.2. Машини для різання та переміщення ґрунту. Скрепери, грейдери та бульдозери.
- •Тема 3. Лекція № 7. Ущільнення ґрунтів.
- •7.1. Процес ущільнення з фізичної точки зору.
- •7.2. Стандартна щільність та оптимальна вологість
- •Ступінь ущільнення ґрунту.
- •7.3. Особливості ущільнення ґрунтів при спорудженні земляного полотна
- •7.4. Методи ущільнення ґрунтів.
- •Тема 3. Лекція 8. Технологія ущільнення ґрунту земляного полотна.
- •8.1 Загальні положення технології ущільнення ґрунту
- •8.2 Технологічні операції при ущільненні ґрунту
- •8.3 Технологія укочування ґрунту
- •8.4. Технологія трамбування ґрунту
- •8.5. Технологія вібраційного ущільнення (вібрування)
- •Складні умови та інші особливі випадки ущільнення
- •Тема 4. Підготовчі роботи Лекція № 9. Технологія підготовчих робіт
- •9.1. Підготовчі роботи. Загальні положення
- •9.2 Геодезичне забезпечення будівництва
- •9.3 Розчищення дорожньої смуги
- •Тема 4. Технологія підготовчих робіт. Лекція № 10. РозроБлення, переміщення і укладання ґрунтів у земляне полотно
- •10.1 Загальні положення спорудження земляного полотна
- •10.2 Зняття і складування рослинного шару ґрунту
- •10.3. Улаштування тимчасових доріг
- •Тема 5. Лекція № 11. Спорудження насипів і розробка виїмок у нескельних ґрунтах і звичайних умовах.
- •11.1. Класифікація ґрунтів за трудністю їх розробки та типом машин
- •11.2. Розпушення ґрунтів.
- •Спорудження земляного полотна у нескельних ґрунтах і звичайних умовах (бульдозер, автогрейдер) Лекція № 12. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою бульдозерів.
- •2. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою бульдозерів.
- •Лекція №8. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою автогрейдерів.
- •3.6 Грейдерні роботи
- •4. Сфера використання автогрейдерів при будівництві земляного полотна.
- •3.5 Спорудження насипу з ґрунтів бічних резервів
- •Спорудження земляного полотна у нескельних ґрунтах і звичайних умовах (скрепер, екскаватор) Лекція №9. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою скреперів.
- •3. Використання скреперів для влаштування земляного полотна.
- •Схеми руху скреперів та технологія їх роботи:
- •3.8 Скреперні роботи
- •Лекція №10. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою екскаваторів.
- •3.9 Розроблення ґрунтів екскаватором
- •5. Використання екскаваторів для спорудження земляного полотна.
- •6. Технологія спорудження зп на болотах. Попередня консолідації, двостадійний метод улаштування «плаваючих насипів», метод керованої консолідації.
- •7. Технологія спорудження зп на болотах. Технологія зведення насипів на поверхні болота («плаваючих насипів»).
- •8. Технологія спорудження земляного полотна на болотах. Улаштування насипів з повним або частковим виторфовуванням.
- •9. Технологія спорудження зп на болотах. Посадка насипу на мінеральне дно. Спорудження легких насипів. Застосування геосинтетичних матеріалів.
- •Спорудження земляного полотна в особливих умовах, використання геотекстильних матеріалів
- •Лекція №14. Спорудження земляного полотна у скельних ґрунтах
- •9 Спорудження земляного полотна у скельних ґрунтах
- •9.2 Бурові роботи.
- •9.3 Підривні роботи.
- •9.4 Улаштування земляного полотна.
- •Земляне полотно в складних інженерно-геологічних умовах
- •Лекція №15. Спорудження земляного полотна в особливих умовах
- •10.Улаштування земляного полотна із перезволожених ґрунтів.
- •Спорудження земляного полотна в умовах /підвищеної вологості ґрунтів
- •7.1 Загальні положення
- •7.2 Технологія виконання робіт
- •Технологія заключних робіт Лекція №16. Технологія заключних робіт
- •11.Технологія заключних робіт. Опоряджувальні і планувальні роботи.
- •12.Технологія заключних робіт. Укріплювальні роботи.
- •Будівництво покриттів найпростішого типу Лекція №23. Улаштування шарів із ґрунтів, укріплених скелетними добавками, піску та ґрунтощебеню.
- •Лекція №24. Улаштування шарів із ґрунтів, укріплених скелетними добавками, піску та ґрунтощебеню.
- •Будівництво покриттів перехідного типу Лекція №25. Улаштування щебеневих, гравійних та шлакових шарів.
- •Лекція №26. Улаштування щебеневих, гравійних та шлакових шарів
- •13.Технологія влаштування щебеневих шарів: тип структури, міцність, принцип заклинювання, вплив навантажень на такі шари.
- •8.1 Загальні положення
- •До з ґрунтів укріплених в’яжучими Лекція №27. Будівництво шарів дорожніх одягів з ґрунтів укріплених органічними в¢яжучими та синтетичними смолами.
- •8 Спорудження земляного полотна із застосуванням синтетичних матеріалів
- •8.2 Виконання робіт при посиленні тіла земляного полотна і його основи
- •8.3 Виконання робіт при укріпленні укосів
- •8.4 Виконання робіт при влаштуванні дренажів
- •8.5 Вимоги безпеки при застосуванні синтетичних матеріалів
8. Технологія спорудження земляного полотна на болотах. Улаштування насипів з повним або частковим виторфовуванням.
Болото – це надмірно зволожена ділянка земної поверхні, що складена торф’яними ґрунтами, що являють собою органо-мінеральну масу, яка має високу стисливість і низьку щільність.
Органічна речовина – це з’єднання, що входять до складу ґрунту у вигляді залишків рослинних та тваринних організмів, що не розклалися, а також продукти їх розкладу та перетворення.
Влаштування насипів з повним або частковим виторфовуванням виконується трьома способами: механічний, підривний, гідро механізований.
Механічний: використовуються бульдозери на осушених болотах глибиною до 2м. Торф розробляється пошарово і транспортується перпендикулярно до осі насипу. на більш глибоких та обводнених болотах при товщині шару виторфовування до 4м.
гідро механізований: торф розмивається потужним струменем води. Розмив – на всю ширину насипу. Метод ін’єкції піщаного ґрунту – розмив відбувається гідросумішшю з водою. Торф видаляється разом з водою, а пісок щільно укладається. Після виторфовування ґрунт пошарово відсипають, нижню частину відсипають із дренуючих ґрунтів на 0,5м і більше рівня болота.
Механічний спосіб – екскаватор-драглайн з розширеними гусеницями.
1. Улаштування поперечних траншей – застосовують на болотах з малою несучою здатністю. Технологія:
- траншею розробляють на всю ширину земляного полотна з двох зупинок екскаватора з кожного боку від осі дороги, на краю готової частини насипу;
- видалений торф укладають у відвали по бокам насипу або вивозять самоскидами, або вивозять самоскидами після розвантаження ними ґрунту з кар’єру4
- при переході екскаватора на другу розроблену частину траншеї засипають привізним ґрунтом. Ґрунт розвантажують на відстані 5-10м від краю траншеї, бульдозером насувають у траншею.
9. Технологія спорудження зп на болотах. Посадка насипу на мінеральне дно. Спорудження легких насипів. Застосування геосинтетичних матеріалів.
1. Довільне занурення насипу, відсипка його «з голови».
Ґрунт для насипу відсипають автомобілями самоскидами, починаючи з мінерального берега на повну висоту насипу, поступово витискаючи рідкі болотні ґрунти. Якщо торф накопичується попереду насипу у вигляді валу, то його треба постійно вибирати ковшем екскаватора.
2. Використання торфоприйомників (траншеї вздовж підошви насипу).
3. Спосіб перевантаження. Насип одразу споруджують вище проектної висоти, але меншої ширини. після осідання ґрунт видаляють і використовують для розширення насипу, уположування укосів та інших заходів.
4. Метод підривання. В таких випадках насип споруджують одразу до проектної відмітки з деяким запасом на товщину шару торфу, який витиснений на ущільнення насипу. на поверхні насипу у шаховому порядку пробурюють свердловини діаметром 130-200 мм. Заряди вибухових речовин розміщують в обсадних трубах, потім у труби подають ґрунт, ретельно його ущільнюють і одночасно витягають труби. після зарядки і забивки свердловин монтують електричну мережу і підривають.
Заряди підривають секціями по 50-100м спочатку по осі насипу. Під дією вибуху центральна частина насипу підіймається і під дією власної маси опускається донизу. Вибух порушує структуру торфу, розріджує його, що полегшує витиснення торфу. Під час опускання центральної частини насипу підривають бічні свердловини. Витиснення торфу триває при опусканні після вибуху бічних частин насипу.
Спорудження легких насипів.
2. Влаштування поздовжніх траншей. Використовують при достатній несучій здатності при можливості встановлення екскаватора безпосередньо по поверхні болота. Використовують декілька екскаваторів. Технологія:
- розробляють дві поздовжні траншеї шириною, що дорівнює половині ширини насипу двома екскаваторами паралельно;
- торф укладається у відвали збоку від земляного полотна, залишаючи розриви для відведення води. Може переміщуватися бульдозером у кавальєр або розрівнюватися рівним шаром;
- засипка траншей здійснюється у ту ж зміну.
Підривний спосіб. Використовується при недостатній несучій здатності верхнього шару ґрунту та глибині болота більше 4м.
1) утворення поперечних траншей;
2) утворення поздовжніх траншей.
Виторфовування ведеться підриванням зарядів, розміщених у нахилених свердловинах на викид. Ущільнення робочого шару здійснюється за допомогою трамбуючи плит.
Використовують кран з віброзанурювачем або машину для віброзанурення, додатково укомплектованими обсадною трубою з само відкидним наконечником. Обсадну трубу занурюють в ґрунт за допомогою вібратора. Після її занурення на необхідну глибину, трубу заповнюють піском за допомогою навантажувача. Після цього трубу витягують при ввімкненому вібраторі. Лопаті наконечника розкриваються і пісок заповнює порожнину у торфі, утворюючи тим самим вертикальну дрену. Комплект машин – віброзанурювач, електростанція, бурова машина, навантажувач.
Улаштування вертикальних дрен
Використовуються для полегшення обтискання порової води з шару водонасиченого слабкого ґрунту, який стискається (зменшення шляху фільтрації води – зменшення часу консолідації). А також для підвищення стійкості основ.
Вертикальні дрени доцільні в водонасичених органічних та мінеральних сильно стискуваних ґрунтах з шаром, потужністю не менше 4м. Споруджують у вигляді свердловин, які заповнені піском або іншим дренуючим матеріалом.
Дрени – діаметр 0,30-0,6м, відстань 2-4м. (палі, дрени, дренажні прорізи – ширина 0,6-0,7м відстань 2,5м (потужність шару до 4м).
Дренажні прорізи
Літо – екскаватор-драглайн; зима – екскаватор із зворотною лопатою або багатоківшевий.
Розробка прорізів одноківшевим екскаватором ведеться захватками по 8-10м (взимку 5-6м) з однієї зупинки. На іншу зупинку екскаватор переходить під кутом 45-60о до осі дороги.
І захватка – екскаватор відкриває прорізи на проектну глибину.
ІІ захватка – бульдозер з поширеним відвалом або з відкрилками заповнює відкриті траншеї піском з раніше підготовленого валика, на І захватку транспортують пісок.
