Замена слабого грунта в основании насыпи

10.2.1 Выторфовывание на болотах I типа выполняется одноковшовым экскаватором-драглайном сразу на полную глубину залегания слабого слоя.

На пнистых болотах применяют обратную лопату. Крупные пни извлекают грейфером. Удаленный торф укладывают в кавальеры или грузят в автомобили-самосвалы для вывозки в отведенный отвал. В зимних условиях, а также на осушенных болотах возможно разравнивание боковых кавальеров бульдозером. В зависимости от ширины и глубины выторфовывания и от рабочих параметров экскаватора болотный грунт удаляют по одной из следующих схем

- «на себя», одной или двумя продольными захватками; поперечными траншеями

- «от себя», при работе экскаватора с насыпи.

10.2.2 При организации работ по первой схеме экскаватор, двигаясь вдоль оси траншеи, разрабатывает ее на полный профиль - «на себя» и укладывает грунт в два отвала по обе стороны траншеи либо на половину сечения с укладкой торфа в один отвал (рисунок 10.1).

1 - экскаватор, 2 - подвозка грунта автомобилями-самосвалами; 3 - послойное распределение грунта бульдозером; 4 - разравнивание торфа, вынутого из траншеи бульдозером на уширенных гусеницах

Рисунок 10.1 - Схема выторфовывания «на себя» с перемещением экскаватора по щитам

Схема обеспечивает наибольшую производительность разработки за счет небольших углов поворота стрелы экскаватора и 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 одновременно с разработкой траншеи возможно устройство водоотводной канавы.

Обе схемы позволяют разрабатывать траншеи шириной до 12 м {по верхнему сечению) при использовании драглайна с длиной стрелы не менее 13 м (экскаватор типа Э-652).

10.2.3 Широкие траншеи глубиной более 4 м разрабатывают поперечными проходками. Размер захватки в этом случае равен половине ширины траншеи. Данная схема более целесообразна при вывозке вынутого торфа автотранспортом.

10.2.4 При замене слабых грунтов в основании насыпи устройство траншей «взадел», как правило, не допускается. Выторфовывание не должно опережать отсыпку нижней части насыпи более чем на одну-две сменные захватки.

Экскаватор перемещается по отсыпаемой насыпи (рисунок 10.2) Торф можно транспортировать в специальные отвалы автомобилями-самосвалами, занятыми на возведении насыпи. Сооружение насыпи ведется путем надвижки грунта бульдозером в открытую поперечную траншею.

1 — разработка торфа экскаватором; 2 — подвоз грунта автомобилями-самосвалами,

3 — засыпка траншеи бульдозером: I — VI — порядок разработки захваток

Рисунок 10.2 - Схема выторфовывания поперечными проходами

10.2.5 На болотах с низкой несущей способностью, а также при устройстве широких и глубоких траншей с большим объемом выторфовывания сооружение земляного полотнаведется по схеме «от себя».

10.2.6 Траншеи глубиной до 1 м на осушенных болотах I типа с подстилающим слоемиз плотных грунтов при ширине основания насыпи 12 м и более целесообразно разрабатывать бульдозером- Уклон откосов траншей не должен превышать 1:3,5.

Технологический процесс включает разработку траншеи, перемещение торфа в кавальери разравнивание его слоем толщиной до 0.5 м. Для производства работ следует применять бульдозеры на уширенных гусеницах, оборудованные отвалами с крышками.

Выторфовывание ведется поперечными проходками от одной бровки до другой; торф перемещается за пределы водоотводных канав, которые устраивают сразу после выторфовывания.

10.2.7 Если траншея удалена от источника воды более чем на максимально допустимоерасстояние, то следует применять последовательное включение насосных установокс обязательным технико-экономическим обоснованием целесообразности такого вариантаорганизации работ.

Торф в траншеях размывают попутным или встречным забоем (рисунок 10.3). Каждая из технологических схем может быть осуществлена в двух вариантах:

1) Трубопровод монтируется на всю длину траншеи, гидромонитор перемещается в сторону насосной установки с разборкой трубопровода;

2) Трубопровод монтируется в непосредственной близости к насосной установке, гидромонитор перемещается от насосной установки с наращиванием трубопровода.

Второй вариант рекомендуется применять в случае необходимости использования оборотной воды.

1 – водоем; 2 – трактор; 3 - насос; 4 – задвижка; 5 - напорный трубопровод;

6 - гидромонитор; 7 - ручная лебедка; 8 – прорези

Рисунок 10.3 - Технологическая схема размыва торфа в траншее {первый вариант)

10.2.8 Подготовка основания взрывным способом может применяться для отсыпки насыпи на болотах всех типов в следующих случаях'

- устройство траншей на болотах I типа при выторфовывании до минерального дна (удаление торфа из-под насыпи; рыхление дерново-корневого покрова и устройство канав-торфоприемников на болотах I и II типов при посадке насыпи на болота);

- разрыхление сплавины на болотах III типа.

Наиболее эффективен взрывной способ при работах в зимнее время, на пнистых и обводненных болотах, на болотах с мощным и прочным дерново-корневым покровом.

10.2.9 Взрывание торфяных пластов можно вести методом скважинных и непрерывных горизонтальных зарядов направленного выброса.

Направленный выброс при устройстве траншей и канав-торфоприемников осуществляется при расположении скважин в один ряд наклонно под углом 60° к горизонту или в несколько рядов с использованием короткозамедленного взрывания. Количество рядов скважинных или горизонтальных зарядов определяется в зависимости от размеров траншей и свойств торфяной залежи так, чтобы был обеспечен наиболее полный выброс торфа.

Для лучшего выброса торфа при устройстве траншей на болотах I типа скважинные заряды рекомендуется закладывать до минерального дна болота. Скважины нужнозаряжать для предотвращения их заплывания непосредственно вслед за бурением.

10.2.10 На болотах I и II типов глубиной св. 4 м, где взрывание на выброс затруднено, для ускорения посадки на дно плавающих насыпей в процессе строительства или реконструкции дороги целесообразно применять поднасыпные взрывы (рисунок 10.4).

I — III — последовательность выполнения работ

а — рыхление при отсыпке насыпи лобовым способом;

б— посадка на дно болота насыпи шириной до 12 м;

в — посадка на дно болота насыпи шириной более- 12 м

Рисунок 10.4 – Технологические схемы взрывного выторфовывания

Эффективность взрывной посадки насыпи возрастает, если до отсыпки насыпи или непосредственно перед взрывами разрыхлить верхний слой с каждой стороны насыпи на 3-5 м механическим или взрывным способом. Толщина насыпного слоя при поднасыпном взрыве удлиненными зарядами должна быть не менее удвоенной мощности находящегося под ней торфа и не менее 2 м. При ширине насыпи более 20 м рекомендуется сначала осаживать осевыми взрывами ее среднюю часть, а затем крайние. Скважины для взрывания бурят через тело насыпи самоходными буровыми установками. Проходку и зарядку скважин ведут в обсадных трубах.

Полноту удаления торфа из-под насыпи выявляют бурением. Если слой торфа обнаружен по всему сечению, то взрывы повторяют полностью. Если же торф остался только под откосными частями, дополнительные удлиненные заряды взрывают под откосами.

10.2.11 Посадка насыпи на поверхность прочного слоя, подстилающего толщу болотного грунта, под действием веса самой насыпи достигается в случае, если нагрузка превышает предел несущей способности слабого слоя. Расчет несущей способности выполняется в процессе проектирования по данным инженерно-геологических изысканий. В целях облегчения посадки насыпи применяются методы увеличения нагрузки (перегрузка), устройство траншей-торфоприемников, разрыхление отжимаемого пласта механическим, гидравлическим или взрывным способами (рисунок 10.4а).

Дополнительные мероприятия по ослаблению несущей способности верхнего слоя необходимы при погружении насыпей на болотах I и II типов.

10.2.12 При сооружении насыпей с широкими основаниями на болотах I типаглубиной до 2 м, где выторфовывание сразу на всю ширину основания затруднено, рекомендуется применять метод «узких» траншей, который заключается в короткозамедленном взрывании осевой траншеи, ее засыпке и последующем взрывании боковых траншей наклонными зарядами (рисунки 10.46, в).

10.2.13 Дерново-корневой покров болот всех типов разрыхляют взрывам скважинных зарядов, закладываемых на глубину, равную 0,9 толщины покрова.

Дерново-корневой покров болот II типа в зимнее время удаляется взрывам на выброс.

В случае образования перед отсыпаемой насыпью плотного торфяного вала,препятствующего погружению насыпи на минеральное дно, его разрыхляют взрыванием наклонных зарядов.

10.2.14 Устройство канав-торфоприемников на болотах II типа и удаление торфа из них производятся направленным взрывом наклонных зарядов. При взрывных работах методом скважинных зарядов скважины рекомендуется бурить переноснымбурильным станком.

10.2.15 Метод увеличения нагрузки (перегрузка) применяется на болотах II типа вi случаях, когда на отдельных участках посадка насыпи на дно болота затруднена. Бульдозером надвигают дополнительные слои грунта в место прекращения погружения. При этом фронт отсыпки в плане целесообразно выполнять в виде клина («утюгом»). Наращивание насыпи в высоту ведется до ее погружения, после чего излишний объем грунта используют для расширения или продолжения насыпи (рисунок 10.5).

1 – временное сечение отсыпаемой насыпи; 2 – проектное сечение земляного полотна;

3 – реальное сечение земляного полотна после завершения работы

Рисунок 10.5 – Схема посадки насыпи на дно болота методом перегрузки

10.2.16 Устраивать торфоприемники целесообразно на болотах, где прочные слои подстилаются более слабыми пластами торфа II типа или сапропелей. Устройство торфоприемников выполняют механической экскавацией или взрывным способом на расстоянии 2,0-2,5 м (но не более толщины прочного слоя) от контура подошвы. Ширина торфоприемника должна быть не менее половины мощности слоя, подлежащего выдавливанию, а глубина доходить до кровли этого слоя (рисунок 10.6). Устройство торфоприемников должно опережать отсыпку насыпи на одну-три сменные захватки.

Рисунок 10.6 – Схема посадки насыпи в залежи II типа с использованием торфоприемников

10.2.17 При засыпке траншеи выторфовывания несвязный грунт ниже уровня заполнения траншеи водой допускается не уплотнять. Вышележащие слои уплотняют общепринятыми методами При использовании несвязных грунтов, а также в случаях, когда покрытие капитального усовершенствованного типа устраивают в одингод с сооружением земляного полотна, проектом должны быть предусмотрены индивидуальные методы глубокого уплотнения всех насыпных слоев (трамбующие плиты, гидровиброуплотнение).