Наблюдения за осадками земляного полотна

Контрольные наблюдения при сооружении земляного полотна на болотах должны включать систематическое измерение толщины отсыпаемых слоев h_н (t), высоты насыпи h (t) и осадок слабого основания S(t) в заданные моменты времени t. По результатам этих измерений устанавливают:

- соответствие фактического режима отсыпки проектному;

- соответствие строительной высоты насыпи h ₀ фактически отсыпанной высоте насыпи h (t);

- соответствие расчетной осадки S_расч фактической S(t);

- фактические объемы работ по отсыпке нижней части насыпи.

Контроль осадок основания и толщины насыпного слоя производят по осадочным маркам.

Простейшая конструкция марки для измерения осадки слабого основания насыпи состоит из квадратной стальной плиты 1 толщиной 2¸4 мм размером не менее 0,4х0,4 м с приваренными с нижней стороны по центру заострённым штырём (длиной 30 см) для фиксирования и с верхней стороны мерной штангой (из трубы диаметром 30-50 мм). Длина мерной штанги 2 принимается равной проектной толщине насыпного слоя в целях предохранения от повреждений её транспортом при возведении насыпи. Штангу можно составлять из отдельных элементов длиной по 50-100 см (рисунок Р.1).

Рисунок Р.1 – Общий вид осадочной марки

Марку устанавливают на слабое основание и производят нивелирование опорной площадки (начальный отсчет). Далее нивелирование марки производят по мере отсыпки насыпи и полученные данные заносят в журнал (таблица Р.1). Пример заполнения журнала приведен в таблице Р.1.

По мере роста осадки и толщины насыпного слоя трубу наращивают, одновременно маркируя их масляной краской 3.

Таблица Р.1 –Журнал контроля осадок земляного полотна на слабых грунтах

Скорость осадки V основания в данный момент времени t вычисляют по формуле

V = ΔS / Δt, (Р.1)

где ΔS – приращение осадки за момент времени Δt.

Учитывая, что выступающая над поверхностью насыпи мерная штанга марки, является помехой для работающих механизмов (бульдозера, автогрейдера, автосамосвалов, катков) и часто ими повреждается и разрушается, можно, в качестве марки использовать металлическую плиту (рисунок Р.2) для обнаружения местоположения которой и определения плотности грунта насыпи используется забивной зонд по СТБ 2176 или металлический штырь длиной 1-1,5 м [3].

Рисунок Р.2 – Насыпь на слабом основании, поперечный разрез и схема измерений

Измерения осуществляют следующим образом. До начала отсыпки насыпи 2 на слабое основание 1 устанавливают металлическую плиту 5 и с помощью нивелира определяют превышение плиты H(0) относительно репера (H(0) = const для конкретной марки). Далее производят отсыпку насыпи толщиной h(t). Толщину насыпи h(t) определяют путем забивки забивного зонда 3 (или металлического штыря) до момента соприкосновения его конусного наконечника с металлической плитой 5. Момент контакта зонда с плитой устанавливают по характерному металлическому звуку.

Глубина погружения зонда соответствует толщине насыпного слоя h(t), а сопротивление грунта динамическому зондированию позволяет определить степень уплотнения грунта насыпи по известной методике СТБ 2176.

Затем с помощью нивелира определяют превышение H(t) поверхности насыпного слоя относительно репера и вычисляют величину осадки S (t) по формуле S (t) = H (t) – H (0) – h (t). Знак минус перед численным значением S (t) указывает, что измеряемая величина является осадкой, т.е. подошва насыпи находится ниже поверхности слабого основания 1.

По мере отсыпки насыпи при необходимости (для уменьшения глубины зондирования до плиты) через каждые 1-1,5 м по ее высоте устанавливают дополнительные металлические плиты 4 аналогичной конструкции.

Для наблюдения за деформациями насыпи и ее основания после отсыпки насыпи на ее поверхность устанавливают (путем забивки в тело насыпи) марки М (рисунок Р.3) по оси.

Осадочная марка представляет собой стержень 1 из арматурной стали диаметром 10-12 мм длиной 1000 мм, в верхней части которого закреплена опорная площадка 2 из листовой стали толщиной 3-4 мм размером в плане не менее 100х100 мм. Нивелирную рейку устанавливают на выступающую часть стержня 3.

Рисунок Р.3 – Осадочная марка

Осадку насыпи следует измерять не реже 1 раза в неделю не менее чем по трем поперечникам на 1 км (или на каждый переход через болото).

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] Способ возведения насыпи. Патент РБ № 143. Опубликован. 28. 10. 1993.

[2] Насыпь. Патент РБ № 1551. Опубликован 16.12.1996

[3] Способ определения осадки слабого основания и плотности грунта насыпи,

возводимой на слабом основании. Заявка на изобретение, № а 20101571.

[1]⁾ СНиП имеют статус технического нормативного правового акта на переходный период до замены на технические нормативные правовые акты в соответствии с Законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации».