- •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
8.2 Виконання робіт при посиленні тіла земляного полотна і його основи
8.2.1 При влаштуванні прошарків із СМ до традиційних технологій додаються такі операції:
– підготовка підстиляючого шару у ґрунті;
– транспортування до місця робіт і розвезення по ділянці рулонів СМ, їх розкочування і укладання, а при необхідності і з’єднування;
– відсипання на СМ матеріалу розташованого вище шару, його розрівнювання і ущільнення.
Загальна технологічна схема улаштування прошарків із СМ наведена на рисунок 8.1.
а)
а – подовжнє вкладання СМ; б – поперечне вкладання СМ; 1 – 9 рулони (полотна) СМ;
10 – установка для з’єднання СМ; 11 – бульдозер; 12 – автомобіль-самоскид
Рисунок 8.1 – Загальна технологічна схема улаштування прошарків із СМ
8.2.2 Підготовка підстиляючого шару ґрунту полягає в профілюванні його поверхні і ущільненні. Коефіцієнт ущільнення ґрунту повинен відповідати нормативним вимогам, поверхня не повинна мати колій, ям та інших нерівностей глибиною більше 5,0 см.
При влаштуванні прошарку із СМ в основі насипу на слабких ґрунтах, підготовка може не виконуватись, якщо відсутня небезпека пошкодження СМ. При наявності глибоких колій або ям їх засипають ґрунтом, вирівнюють автогрейдером або бульдозером. Чагарник, дерева вирубують і спилюють на рівні поверхні землі. У цьому випадку корчування пнів не є обов’язковим. Якщо на час виконання робіт на ділянці є поверхневі води, то спочатку відсипають захисний шар з місцевого ґрунту товщиною 20-30 см, але не менше ніж на глибину підтоплення.
Таблиця 8.1
Елемент дорожньої конструкції |
Ефект, якого досягають |
Схема застосування |
Основні функції СМ |
1 |
2 |
3 |
4 |
1. Активна зона земляного полотна |
Можливість застосування місцевих ґрунтів, збільшення строків служби і підвищення експлуатаційної надійності дорожніх конструкцій |
|
Підсилення ґрунту, запобігання замуленню дренуючого шару, підвищення ефективності дренування, запобігання змішуванню матеріалів |
2. Узбіччя |
Підвищення експлуатаційних характеристик і строків служби, скорочення витрат традиційних матеріалів |
|
Підсилення конструкції, запобігання ерозії узбіч, зменшення вологості верхнього шару земляного полотна |
|
Прискорення процесу консолідації ґрунтів, підвищення експлуатаційної надійності, зменшення транспортних витрат при виторфовуванні |
|
Підсилення основи, поліпшення дренуючих властивостей, запобігання змішуванню ґрунтів насипу і основи |
П родовження таблиці 8.1
|
2 |
3 |
4 |
4. Укоси |
Підвищення загальної стійкості і строків служби, зменшення обсягів земляних робіт та площ відведення земель, захист від водяної і вітрової ерозії та підвищення місцевої стійкості |
|
Армування укісної частини насипу, запобігання ерозії укосу |
5. Дренажі |
Можливість будівництва дорожньої конструкції з перезволожених ґрунтів; зменшення об’ємів традиційних дорожньо-будівельних матеріалів і якісних ґрунтів; підвищення строків служби дренажів; підвищення експлуатаційних якостей. |
|
Прискорення процесу консолідації земляного полотна; фільтри; підвищення ефективності дренування; посилення основи; запобігання змішуванню ґрунту насипу і основи |
Примітка: 1 – СМ; 2 – дорожній одяг; 3 – дренуючий шар з піску; 4 – бетонні плити. |
|||
8.2.3 Рулони СМ транспортують до місця виконання робіт безпосередньо перед укладанням і розподіляють по довжині ділянки робіт на відстані, що дорівнює довжині полотна в рулоні.
8.2.4 Полотна укладають, як правило, вздовж земляного полотна шляхом розкочування рулонів вручну за допомогою спеціальних пристроїв або ланкою з трьох дорожніх робітників. Після розкочування перших метрів край полотна (по ширині) притискають до ґрунту двома-трьома анкерами (стрижні діаметром 3-5 мм) довжиною від 15 до 20 см із загнутим під прямим кутом верхнім і загостреним нижнім кінцями. При подальшому розкочуванні полотна розрівнюють з невеликим подовжнім натягненням і кріплять до ґрунту анкерами (або іншим способом) через 10-15 м (при влаштуванні прошарку із СМ на слабкій основі через 2,0-2,5 м). Кріплення необхідне, щоб уникнути зміщення полотна від дії вітру, для запобігання зміщень при укладанні шару ґрунту, а також для збереження невеликого попереднього натягнення СМ. Полотна укладають з перекриттям не менше 0,15 м (рисунок 8.2), а при необхідності додатково з’єднують. При влаштуванні прошарку із СМ на основі насипу на слабких ґрунтах, величину перекриття призначають відповідно до розрахунку, але не менше 0,3 м.
1 – рулони СМ; 2 – укладені полотна СМ; 3 – зона перекриття; 4 – анкери;
5 – місце з’єднання полотен
Рисунок 8.2 – Способи укладання СМ (а, б) і відсипка на поверхню СМ ґрунту (в)
Укладання полотен в поперечному напрямі виконують, якщо необхідно забезпечити однакову міцність прошарку по ширині насипу (улаштування прошарку з метою забезпечення стійкості слабкої основи і укосів насипу) і неможливості забезпечити надійне з’єднання окремих полотен між собою. Величина перекриття полотен в цьому випадку повинна бути
не менше 0,2-0,3 м; полотна кріплять до ґрунту анкерами, які встановлюють вздовж перекриття через 2,0-2,5 м.
У складних ґрунтових умовах можливе також укладання СМ за принципом, вказаним на рисунку 8.2 б.
8.2.5 З’єднування окремих полотен СМ виконують одним з можливих технологічних способів (зварювання, зшивання, склеювання), який найкраще підходить для даного виду СМ і умов виконання робіт. Для забезпечення з’єднування, краї полотен перекривають на 0,1 м.
При виконанні робіт в складних ґрунтово-гідрологічних умовах (наприклад, наявність ґрунтів підвищеної вологості) для полегшення виконання робіт і поліпшення їх якості доцільно з’єднування полотен частково або повністю виконувати за межами ділянки будівництва, на виробничій базі будівельної організації або підприємства-виробника. У цьому випадку здійснюють укладання полотен збільшеної ширини. Розкочують одне полотно на інше із з’єднуванням по краю одним з названих способів в умовах підприємства-виробника, з подальшим згортанням в рулон, транспортуванням і розкладанням отриманого блоку полотен на місці виконання робіт (див. рисунок 8.2 б).
8.2.6 Відсипання ґрунту на СМ необхідно здійснювати з таким розрахунком, щоб СМ знаходився під дією сонячного опромінення не більше 5 год. Перед відсипанням ґрунту перевіряють якість укладеного прошарку шляхом візуального огляду і фіксації його суцільності, величини перекриття і якості стикування полотен. Також візуально оцінюють якість самого СМ. За результатами огляду складають акт на приховані роботи, де наводять результати огляду, дані про постачальника і характеристики СМ, які вказані в паспорті на партію СМ або на етикетках рулонів, а також дані, отримані при прийманні СМ (насамперед стосовно маси 1,0 м2 і товщини). У разі невідповідності фактичних даних наведених у паспорті даним, на етикетці або загальним вимогам, виконання робіт потрібно припинити і здійснити контрольні випробування зразків СМ.
Відсипання матеріалу на СМ здійснюють способом "від себе" без заїзду зайнятих на будівництві машин на відкрите полотно. Товщина шару, який відсипається, в щільному тілі, повинна бути не менше 0,15 м, при влаштуванні прошарку із СМ на слабкій основі не менше 0,20 м. Розрівнювання ґрунту, що відсипають безпосередньо на СМ здійснюють бульдозером із послідовним зрізанням і насуванням його не менше ніж за три проходи.
8.2.7 При влаштуванні прошарку на слабкій основі ущільнення першого шару ведуть засобами, вибраними з урахуванням несучої здатності основи. Ущільнення починають легкими котками і виконують від середини до країв насипу.
При плануванні виконання робіт потрібно керуватись положеннями технологічних карт із улаштування дорожнього одягу і земляного полотна.

3.
Слабкі основи насипів
1