Указания по возведению земляного полотна в особых условиях

ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ

Возведение земляного полотна в сыпучих песках

В заросших песках условия строительства и эксплуатации дорог гораздо легче, так как здесь нет подвижных форм рельефа и заносы при правильном ведении строительных работ могут быть совсем  исключены. В этих условиях земляное полотно следует возводить,  по возможности не нарушая растительного покрова. Вместо закладки  боковых резервов грунт для насыпей берут из выемок или грунтовых карьеров.

Лучшее время года для производства земляных работ - зима и  весна, когда песок становится влажным и легко проходимым для машин. Производительность бульдозеров и скреперов в этот период становится выше. Помимо рационального выбора трассы и времени производства работ, в комплекс мероприятий, обеспечивающих независимость дороги или ее эффективную защиту от песка, входит правильный выбор конструкции земляного полотна и соблюдение особых правил при производстве земляных работ.

Поперечный профиль дороги должен обеспечивать  постоянный перенос песка через дорогу, без накапливания,  то есть иметь обтекаемую форму с откосами насыпей и выемок не круче 1:2. Откосы и обочины  необходимо укреплять для предохранения земляного полотна от  выдувания песка.

Придорожные полосы в местах, где образуются песчаные заносы, планируют бульдозером на ширину не менее 15 - 40 м с одной или  двух сторон дороги. Большая ширина полосы (25 - 40 м) необходима  в местах, где образуются крупные формы рельефа (барханы и цепи  барханов); в местах, где образуются мелкие формы рельефа, ширину полосы сокращают до 15 - 20 м. Эти полосы спланированного песка при эксплуатации периодически очищают от наносов песка. За пределами спланированных полос устраивают отсечную полосу,  закрепленную щитами, битумной пленкой или растительностью на  ширину 25 - 150 м и более в зависимости от характера рельефа песков,  степени их подвижности и условий произрастания растительности.  В качестве защитного слоя на обочинах, откосах, на берме шириной 1 - 2 м от подошвы откоса, а также в основании  дорожного покрытия поверх песчаной насыпи укладывают слой  связного грунта (легкого суглинка или обработанного жидким битумом песка) толщиной 10 - 25 см. При уплотнении покрытия (обычно  гравийного) материал благодаря прослойке связного грунта не  смешивается с нижележащим песком, а на обочинах и откосах песок не выдувается.

При создании незаносимого профиля дороги в условиях подвижных  песков на придорожной полосе в пределах 40 - 50 м от оси с  каждой стороны выравнивают резервы и кавальеры, убирают остатки материалов, так как всякие неровности могут быть местами  начального накопления песка.

Для планировки и надвижки песка в насыпь из боковых резервов применяют бульдозеры с боковыми щеками, а также экскаваторы-драглайны в комплексе с бульдозерами;  также применяют скреперы. Во избежание выдувания песка из насыпи земляные работы в местах пересечения подвижных форм рельефа ведут небольшими участками, чтобы за смену, помимо возведения насыпи, осуществить также и укладку по песку защитного слоя в основании и на откосах насыпи, а также на законченных участках дороги установить  механическую защиту из щитов. Для защиты дороги от песчаных заносов наиболее радикальной мерой является насаждение на придорожной полосе растительности, не требующей много влаги, а также обработка откосов и обочин битумными и другими вяжущими материалами (полимерными смолами).

В состав дорожно-строительного отряда по возведению земляного полотна на сыпучих песках, помимо бульдозеров, для расчистки и планировки основания и надвижки песка в насыпь с планируемых  придорожных полос включают тяжелый прицепной грейдер для  разравнивания песка в насыпи и на придорожной полосе,  поливо-моечные машины, катки на пневматических шинах для  уплотнения насыпи слоями по 30 см, скреперы или прицепные  тракторные тележки для подвозки связного грунта для защитного  слоя, а также автогрейдеры (двигающиеся по защитному слою)  для планировки грунта.

Для нужд строительства в пустынях могут быть использованы дождевые воды, собираемые в искусственных водоемах. Пылеватые пески уплотняют с поливкой водой. Для этого грунт в насыпи сразу после полива переворачивают четырехлемешным плугом влажной стороной вниз и уплотняют катками на пневматических шинах.  Верхний сухой слой быстро насыщается водой, поднимающейся по  капиллярам и под действием уплотнения. После уплотнения насыпь  немедленно покрывают связным грунтом и уплотняют с поливкой водой.

Возведение земляного полотна на засоленных грунтах

Легкорастворимые соли в присутствии воды понижают  водоустойчивость грунтов земляного полотна, кроме того, избыток  солей, превышающий возможное растворение их в содержащейся в  грунте влаге, препятствует уплотнению засоленного грунта до  оптимальной плотности, соответствующей незасоленному грунту  того же гранулометрического состава. Поэтому не всякий засоленный  грунт пригоден для возведения земляного полотна. Возможность  использования того или иного засоленного грунта устанавливают в  результате лабораторного анализа, на основе классификации грунтов  по качественному характеру и степени засоления.

Основными типами засоленных грунтов являются солончаковые и солонцовые, а также такырные грунты. Степень засоления грунтов характеризуют средним, выраженным в процентах от массы сухого грунта, суммарным содержанием легкорастворимых солей (хлористого натрия, сернокислого натрия, углекислого натрия и др.) в слое  грунта, подлежащего перемещению в насыпь.

При невозможности обхода трассой участков с избыточно засоленными грунтами земляное полотно отсыпают из незасоленных или слабозасоленных грунтов (желательно дренирующих) с принятием мер против их засоления. В условиях сильно засоленных грунтов  земляное полотно устраивают в насыпях с возвышением низа одежды над поверхностью земли и над уровнем грунтовых вод на 20% выше, чем при обычных незасоленных грунтах.

При сильнозасоленных связных грунтах и невозможности или нецелесообразности устройства насыпей требуемой высоты для  повышения устойчивости земляного полотна и предотвращения  избыточного засоления по капиллярам грунта верхних слоев в  теле насыпи на всю ее ширину на глубине 65 - 75 см или непосредственно под одеждой устраивают капилляропрерывающую  прослойку толщиной 15 - 20 см из гравия размером 10 - 20 мм. Для предохранения  прослойки от загрязнения грунтом снизу и сверху ее укладывают слои  крупного песка или каменной мелочи толщиной 3 - 5 см.

Для дорог на засоленных грунтах применяют  конструктивные профили, изображенные на рис. 1-5. На рис. 1 показан профиль с крутизной откосов 1:3  при высоте  насыпей до 2 м; при большей высоте насыпей или при насыпях из привозных грунтов (рис. 2),  крутизну откосов принимают 1:1,5 при слабозасоленных и 1:2 при сильнозасоленных грунтах. Для  лучшего отвода воды из резервов в них на расстоянии 0,5 - 1 м от  внешнего края устраивают продольные лотки (рис. 3). На солончаках и солонцах при необеспеченном отводе воды из резервов устраивают бермы шириной 1,5 - 2 м между подошвой насыпи и резервом (рис.4).  При возведении насыпей на солончаках одновременно с  устройством ирригационных каналов совмещают резервы с коллекторами глубиной до 2,5-3 м (рис. 5). В этом случае между подошвой насыпи и бровкой коллектора оставляют берму шириной не менее  3 - 4 м. Крутизну откосов      коллекторов и внешних откосов резервов  принимают 1:1,5.

Рис. 1
Поперечный профиль земляного полотна
на засоленных грунтах

При необходимости пересечения мокрых солончаковых (глинистых и суглинистых), находящихся в переувлажненном состоянии  вследствие близкого залегания грунтовых вод, насыпи возводят из  привозного грунта, желательно песчаного или супесчаного.

Рис. 2

Поперечный профиль земляного полотна
на засоленных грунтах

Земляные работы начинают выполнять, когда влажность грунтов близка к оптимальной. Наиболее рациональными периодами в году для производства земляных работ на засоленных грунтах являются: на глинистых солончаках с высоким уровнем грунтовых вод - лето и осень (до начала дождей); на песчаных солончаках с высоким  уровнем грунтовых вод - весна, начало лета. В условиях сильного  засоления грунтов, при отсыпке невысоких насыпей земляные работы  проводят весной, когда засоление в верхних горизонтах (резервах  глубиной 0,5 м) понижается.

Рис. 3

Поперечный профиль земляного полотна
на засоленных грунтах

Тонкие корки солей, встречающиеся летом на солончаках, перед возведением насыпи срезают бульдозером с поверхности резервов и основания насыпи и отодвигают на 15 - 20 м от резервов.

Рис.4

Поперечный профиль земляного полотна
на засоленных грунтах

Грунт разрабатывают в резервах с перемещением в насыпь  бульдозерами или автогрейдерами. Грейдер-элеватор для возведения  насыпей на солончаках можно применять при залегании грунтовых вод не ближе 1 м от поверхности земли.

Насыпи из привозного грунта на солончаках отсыпают скреперами или автомобилями-самосвалами в зависимости от дальности возки; отсыпку грунта ведут "с головы". Насыпь отсыпают вначале выше рабочей отметки, но не на полную ширину земляного полотна, затем бульдозерами надвигают грунт в стороны с одновременным его  уплотнением. Во избежание прилипания грунта влажность при  уплотнении маловодоустойчивых солонцовых и такырных грунтов доводят до 0,9 от оптимальной. При естественной влажности связного грунта выше оптимальной уплотнение каждого слоя начинают лишь после его предварительного подсушивания на воздухе.