Замена слабых грунтов

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Методы производства работ

6.1 Возведение насыпей с заменой слабых грунтов в основании

6.1.1 Замена слабого грунта в основании насыпи может осуществляться механическим способом, т.е. экскавацией и транспортировкой слабого грунта, либо взрывным. В случае замены  слабого грунта методом экскавации работы  осуществляют двумя отрядами: один удаляет слабый грунт, второй – выполняет собственно замену и последующее сооружение насыпи до проектной отметки.

6.1.2 В зависимости от ширины, глубины замены слабых грунтов и от рабочих параметров экскаватора слабый грунт удаляют по одной из следующих схем: «на себя» одной или двумя продольными захватками; поперечными траншеями; «от себя» с работой экскаватора с насыпи.

При организации работ по замене слабого грунта по схеме на себя  экскаватор, двигаясь вдоль оси траншеи, разрабатывает её профиль «на себя» и укладывает грунт в два отвала по обе стороны траншеи либо наполовину сечения с укладкой торфа в один отвал. Схема подобной замены слабого  грунта обеспечивает наибольшую производительность разработки благодаря небольшим углам поворота стрелы экскаватора. Эта схема применяется в случаях отсутствия вдоль насыпи водоотводных канав. При наличии водоотводных канав экскаватор движется вдоль бровки, разрабатывая траншею на полный профиль или до оси с поворотом стрелы на 180° и укладкой грунта в один отвал. По этой схеме замены слабого грунта одновременно с разработкой траншеи возможно устройство водоотводной канавы.

Обе схемы замены слабого грунта позволяют вести разработку траншеи шириной до 12 м (по верху).

Широкие траншеи глубиной более 4 м разрабатываются поперечными проходами. Размер захватки в этом случае равен половине ширины траншеи. Данная схема замены слабого грунта  более целесообразна при вывозке слабого грунта автотранспортом.

6.1.3 На слабых грунтах с низкой несущей способностью, а также при устройстве широких и глубоких траншей с большим объёмом замены слабого грунта  сооружение земляного полотна ведётся по схеме «от себя». Экскаватор перемещается по отсыпаемой насыпи. Слабый грунт можно транспортировать в специальные отвалы автомобилями-самосвалами, занятыми на возведении насыпи. Сооружение насыпи ведётся путём надвижки грунта бульдозером в открытую поперечную траншею.

Траншеи глубиной до 1 м на осушенных болотах I типа с подстилающим слоем из грунтов нормальной влажности и плотности при ширине основания насыпи 12 м и более целесообразно разрабатывать бульдозером. Уклон откосов траншей не должен превышать 1:3,5.

Технологический процесс замены слабого грунта включает разработку траншеи,  перемещение торфа или другого слабого грунта в кавальер и разравнивание его слоем толщиной до 0,5 м. Для производства работ следует применять бульдозеры на уширенных гусеницах, оборудованные отвалами с открылками.

6.1.4  Удаление слабого грунта. Выторфовывание ведётся поперечными проходками от одной бровки до другой: слабый грунт (торф) перемещается за пределы водоотводных канав, которые устраивают сразу после выторфовывания.

Устройство траншеи «в задел», как правило, не допускается. Выторфовывание не должно опережать отсыпку нижней части насыпи более, чем на 1-2 сменные захватки.

Во всех рассмотренных схемах замены слабого грунта наиболее целесообразным, с точки зрения технологических и экологических требований, является немедленная вывозка удаляемого слабого грунта автотранспортом на территории, установленные проектом и согласованные с местными административными органами. Возможны варианты складирования заменяемых слабых грунтов в промежуточные штабели с последующей вывозкой.

6.1.5  Замена слабого грунта в основании взрывным способом может применяться для отсыпки насыпей на болотах всех типов в следующих случаях:

- разработка «на выброс» траншей на болотах I типа при выторфовывании до минерального дна;

- удаление торфа из-под отсыпанной ранее насыпи;

- рыхление дерново-корневого покрова;

- устройство канав – торфоприёмников на болотах I и II типов при посадке насыпи на дно болота;

- разрыхление сплавины на болотах III типа.

В любом случае необходимо, чтобы указанные виды работ, связанные со взрывным способом, были отражены в ППР и соответствующих технологических схемах и регламентах.

Рационально применение взрывного способа при работах по замене слабого грунта  в зимнее время на пнистых и обводнённых болотах, на болотах с мощным и прочным дерново-корневым покровом. Разработка взрывами на выброс с обводнённых болот в летнее время не эффективна.

6.2 Возведение насыпей с сохранением в основании слабых грунтов

6.2.1  Насыпь следует возводить послойно, по возможности сразу на полную проектную толщину (сумма рабочей отметки и расчётной величины осадки). Постепенная досыпка насыпи по мере её осадки замедляет процесс стабилизации земляного полотна. В случае, если слабое основание не обладает необходимой устойчивостью, проектом предусматривается метод постепенного нагружения с расчетным режимом.

6.2.2 Для улучшения условий производства работ при устройстве нижних слоев насыпей, в основании насыпи рекомендуется укладывать прослойки из геосинтетического материала.

Прослойки из геосинтетических материалов (разделительные или армирующие) в основании или в нижней части земляного полотна укладывают на всю ширину насыпи, с выводом краёв полотнищ на 0,5?1,0 м за её границы, или анкерированием краёв в откосных частях путём заворачивания концов полотнищ длиной 1,5?2,0 м на заранее сформированные валики высотой 0,5?0,6 м из отсыпанного поверх геополотна  слоя грунта или на края грунтового слоя. Полотнища материала следует стыковать внахлёст с перекрытием смежных полос на 0,5 м. Для пропуска строительных машин геополотно должно быть перекрыто слоем грунта насыпи толщиной не менее 0,6 м.

При наличии пней, кочек, углублений и других неровностей на поверхности основания перед укладкой геополотна отсыпают песчаный выравнивающий слой, толщина которого должна быть не менее возвышения неровностей.

6.2.3 Способ постепенного нагружения (предварительной консолидации) применяется при сооружении насыпей на болотах I-го и II-го типа в том случае, когда основание не может воспринимать сразу без нарушения устойчивости нагрузку от всей проектной насыпи. Отсыпку насыпи ведут в режиме, при котором каждая последующая ступень нагрузки прикладывается после соответствующего упрочнения грунта (консолидации) за счёт его уплотнения под предыдущей ступенью. Технологический режим нагружения устанавливается индивидуальным проектом, соответствующими расчётами и последующим технологическим регламентом.

6.2.4 При отсыпке насыпи регистрируется фактическая осадка основания во времени. Осадку замеряют путём нивелирования наблюдательных марок, установленных по подошве насыпи. Марки представляют собой металлические штыри диаметром 5-10 мм, приваренные к опорной плите размером 30х30 см из листовой стали толщиной 3-5 мм. Отсыпку второго и последующих слоёв начинают после достижения расчётной осадки основания от предыдущего слоя насыпи.

6.2.5 Для ускорения осадки насыпей на  болотах I-го и II -го типа может быть применена временная пригрузка насыпи дополнительным слоем грунта. Толщина слоя временной пригрузки и время её выдерживания устанавливается расчётом в индивидуальном проекте. Обычно временную пригрузку назначают в виде слоя грунта толщиной в пределах 2 м, время выдерживания – от одного месяца до одного года.

После достижения расчётной осадки пригрузочный слой должен быть быстро снят. Грунт из пригрузочного слоя используют для насыпей, не требующих длительного выдерживания на других участках.

На протяжённых переходах через болота с однотипными условиями следует вести работы по схеме укрупнённого потока, при которой производительность отсыпки насыпи подбирают таким образом, чтобы пригрузочный слой находился на определённом участке насыпи расчётное время и постепенно перемещался вслед за фронтом отсыпки.

6.2.6 Осадку насыпи с временной пригрузкой контролируют по маркам (оценка вертикальных отметок). Если в процессе отсыпки временной пригрузки будут обнаружены признаки выпора или выдавливания слабых грунтов из-под насыпи, работы необходимо прекратить и возобновить их только после проверки устойчивости основания.

6.2.7 В районах со среднегодовой температурой воздуха ниже 0°С для дорог IV – V категорий и временных промышленных дорог на переходах через болота проектом может быть предусмотрено использование промороженного основания. При этом нижнюю часть насыпи толщиной, определённой расчётом, устраивают из малоразложившегося подсушенного в валах торфа. Торф для этой цели может быть получен в боковых резервах или специальных карьерах (в зависимости от экологической ситуации).

Работы по сооружению насыпи ведутся в зимний период после промерзания основания на величину, близкую к максимальной. В целях ускорения промерзания с полосы отвода заблаговременно удаляют мохо-растительный покров и очищают поверхность от снега.

6.2.8 Вертикальные дрены устраивают с целью облегчения отжатия поровой воды из сжимаемого слоя водонасыщенного слабого грунта. Вертикальные дрены сооружают в виде плоских дрен из геотекстильных и других ленточных дренирующих материалов или в виде скважин, заполненных песком или иным фильтрующим материалом. Аналогичный вид имеют песчаные сваи, применение которых обеспечивает также устойчивость и локализует упругие колебания слабого грунта. Разновидностью вертикальных дрен являются продольные прорези, заполненные песком. Вертикальное дренирование целесообразно сочетать с методом временной пригрузки.

6.2.9 Дренажные прорези устраивают на слабых основаниях, в том числе и на болотах I-го типа, глубиной до 4 м для ускорения осадки насыпей, повышения устойчивости основания и снижения упругих колебаний от временной нагрузки.

Дренажные прорези в летнее время рекомендуется устраивать баровыми рабочими органами на базе экскаватора, а в зимнее время при глубине промерзания до 0,3 м – экскаватором, оборудованным обратной лопатой, или многоковшовым экскаватором. Экскаватор, работая на первой захватке, отрывает прорези на проектную глубину. В это время на второй захватке бульдозер заполняет отрытые траншеи песком из заранее подготовленного вала, а на первую захватку подвозят песок. Разработка прорезей одноковшовым экскаватором ведётся захватками по 8-10 м летом и 5-6 м зимой с одной стоянки. На другую стоянку экскаватор переходит под углом 45-60° к оси дороги. Торф или другие слабые грунты размещают и разравнивают бульдозером с уширенным отвалом с открылками.

Для разработки дренажных прорезей целесообразны многоковшовые экскаваторы болотной модификации с удлинённым транспортёром. В этом случае величина рабочей захватки назначается в зависимости от консистенции торфа и погодных условий и в увязке с темпом отсыпки насыпи.

Вертикальные дрены и песчаные сваи располагают по определяемой проектом треугольной, шахматной или квадратной сетке с шагом ленточных дрен 1-2 м, песчаных дрен – 2-4 м и свай – 1-2 м.

Для заполнения вертикальных песчаных дрен применяют песок с коэффициентом фильтрации согласно проекту или гравийно-песчаную смесь с диаметром частиц до 60 мм. Нижнюю часть насыпи (рабочую платформу) отсыпают из дренирующего грунта с коэффициентом фильтрации более 3 м/сут.

6.2.10 Песчаные сваи устраивают из песков, пригодных для отсыпки насыпи без дополнительных ограничений. В случае, если песчаные сваи предполагается использовать и как дрены, требования к материалу для их заполнения такие же, как и при устройстве вертикальных дрен (должны быть отражены в проекте).

Осушающий и уплотняющий эффект дрен и свай повышается при введении в состав заполнения негашёной извести.

Диаметр вертикальных песчаных дрен и песчаных свай в зависимости от оборудования и длины может быть в пределах 300-800 мм, минимальное поперечное сечение ленточных дрен – 4х100 м.

6.2.11 Перед устройством вертикальных дрен и песчаных свай на поверхности болота производят отсыпку рабочей платформы из песка. Толщина её в зависимости от несущей способности грунта основания и веса применяемых механизмов составляет 0,5-1,0 м. Толщина рабочей платформы может быть снижена в 1,5 раза при укладке под неё геотекстильной прослойки на всю ширину подошвы насыпи. Для прокола прослойки нижний конец обсадной трубы снабжают штыковым устройством.

Ширина рабочей платформы должна превышать ширину свайного поля не менее, чем на 2,5 м. Работы по устройству рабочей платформы выполняются по технологическим схемам, принятым при сооружении насыпей на болотах.

Поверхность рабочей платформы планируют, после чего намечают центры скважин с закреплением осей поперечных рядов. На спланированную рабочую платформу автомобилями-самосвалами завозят песок для заполнения скважин.

При сооружении песчаных свай следует отдавать предпочтение методам, предусматривающим вдавливание обсадной трубы с уплотнением массива слабого грунта, а при устройстве вертикальных дрен более предпочтительны методы, позволяющие создать вертикальный песчаный столб без уплотнения грунта вокруг дрен, т.е. путём выбуривания.

Для вертикальных дрен и песчаный свай применяются специализированная машина для вибропогружения или кран с вибропогружателем, дополнительно укомплектованным рабочим органом в виде полой обсадной трубы с самораскрывающимся наконечником.

6.2.12 Технологический процесс устройства свай и дрен состоит из следующих операций: погружение обсадной трубы, заполнение её песком, виброизвлечение трубы и уплотнение песка в свае. Сваи устраивают при движении агрегата по челночной схеме продольными рядами по 20-30 штук, после чего агрегат разворачивается и делает следующий ряд, двигаясь в обратном направлении.

Обсадную трубу погружают в слабый грунт с помощью вибрации, безвибрационным задавливанием (в грунтах, размораживающихся под действием вибрации) или комбинированным способом. Для прохождения рабочей платформы и прослоек плотного грунта целесообразно использовать отдельную машину типа ямобура. Достигшую заданной глубины обсадную трубу заполняют песком с помощью погрузчика, оборудованного двухчелюстным ковшом.

Извлекают обсадную трубу при выключенном вибраторе. В продолжение первых 10 сек. скорость извлечения не должна превышать 0,1 м/сек при максимальной интенсивности вибрации. Если песок свободно истекает из трубы, дальнейшее извлечение ведут со скоростью до 0,2 м/сек, снижая интенсивность вибрации. По окончании извлечения трубы агрегат переезжает на новую точку.

Комплект машин по устройству песчаных свай и дрен состоит из вибропогружателя, электростанции, буровой машины, погрузчика или малокубового экскаватора.

6.2.13 Технологический процесс устройства ленточных дрен из геотекстильных материалов включает заправку дрены в обсадную трубу, погружение обсадной трубы в грунт, извлечение её, обрезку дрены на высоте 20-25 см от поверхности грунта и переезд установки на новое место погружения дрен. Для погружения плоских дрен используют то же оборудование, что и для песчаных дрен, дополнительно снабжённое катушкой с рулоном ленты геотекстиля.

6.2.14 Устройство свай из цементогрунта, щебня, монолитного бетона включает следующие технологические операции: подготовку поверхности основания (без удаления растительного грунта), разбивочные работы, отсыпку рабочей платформы из песка (в случае необходимости), бурение скважин заданного диаметра и глубины, заполнение скважин строительными смесями, их уплотнение. Сваи устраивают заподлицо с поверхностью рабочей платформы или с небольшим превышением над ней. Забивные железобетонные сваи забивают при помощи стандартного оборудования до отказа. Над забивными сваями устраивают наголовники проектной конфигурации из бетона. Поверх голов свай (или наголовников) отсыпают выравнивающий слой песка не более 0,2 м с последующим устройством гибкого ростверка из геосинтетических сеток. Поверх ростверка осуществляют послойную отсыпку земляного полотна c послойным уплотнением.

Грунтоцементные сваи могут быть устроены с применением струйной технологии, осуществляемой с помощью специальной механизации и по специальному технологическому регламенту [11].

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .