Технология дорожного строительства

2.2. Подготовительные работы при сооружении земляного полотна

До начала сооружения земляного полотна выполняют следующие работы по восстановлению трассы:

1) выноска всех углов поворота и пикетов на границу полосы отвода;

2) закрепление вершин углов поворотов;
3) разбивка круговых и переходных кривых;
4) разбивка и закрепление осей искусственных сооружений;
5) проверка отметок существующих реперов;
6) проверка продольного нивелирования.

На прямых участках дороги закрепление производят через 200...400 м. Для этого на границе полосы отвода устанавливают выносные столбы, а между ними выставляют промежуточные выносные колья. На криволинейных участках выносные столбы располагаются через каждые 100 м.

Вершины углов закрепляют установкой столбов, которые закапывают на расстоянии 0,5 м от фактической вершины на продолжении биссектрисы.

Высотные отметки закрепляют реперами через каждые 1000...2000 м с обязательной установкой на пересечениях с автомобильными и железными дорогами, на пересечениях рек, у насыпей с высотой и выемок с глубиной более 5 м. Реперы устанавливают в стороне от дороги, окапывают неглубокими канавами и обсыпают землей в виде конуса.

Размеры полосы отвода определяют по ширине подошвы насыпей и размерам выемок поверху с учетом размещения боковых и забанкетных канав, банкетов и предохранительных полос шириной 1 м с каждой стороны дороги.

Полосу земли, отведенную для размещения дороги, расчищают от леса, кустарника, пней и крупных камней. Если в пределах этой полосы находятся строения, линии связи или электропередачи, подземные инженерные сооружения, их перестраивают или переносят.

Расчистка полосы от леса является наиболее трудоемкой работой; кроме того, лесная растительность является ценным природным продуктом, поэтому работы по расчистке дорожной полосы от леса и кустарника необходимо выполнять с наименьшими потерями. Поскольку качество спиливаемой древесины лучше в зимнее время, к тому же грунтовые дороги, по которым осуществляется вывозка древесины, находятся в более устойчивом состоянии, целесообразней расчистку дорожной полосы вести в зимнее время. Валку деревьев осуществляют бензомоторными или электрическими пилами.

Производительность моторной пилы на валке леса определяется из выражения:

где - коэффициент использования рабочего времени, = 0,4...0,5;

- коэффициент использования мощности, = 0,6...0,7;

П - производительность пиления: для хвойных и мягколист-венных пород - 0,005...0,007 м/с; для твердолиственных пород 0,003...0,005 м/с;

- средний объем ствола, м;
- диаметр пропила при спиливании среднего дерева, м.

Спиленные деревья очищают от сучьев и транспортируют трелевочными тракторами на верхний склад, где производится погрузка краном с грейферным захватом, бульдозером с челюстным рабочим органом или специальным лесопогрузчиком. Технология валки и трелевки древесины представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Технология расчистки дорожной полосы от леса

Производительность трактора на трелевке леса определяется из выражения:

где - коэффициент использования рабочего времени, = 0,85...0,9;
М - объем пачки хлыстов, м;
- время, необходимое для формирования пачки, с;
- среднее расстояние трелевки, м;
- скорость движения трактора с грузом, м/с;
- время разгрузки, с;
- скорость движения трактора без груза, м/с.

Корчевку пней производят в летнее время с помощью корчевателей, бульдозеров или взрыванием. Выкорчеванные пни и сучья убирают с полосы отвода, а оставшиеся ямы засыпают грунтом.

Кустарник удаляют с помощью бульдозеров или кусторезов. Иногда для уборки кустарника применяют корчеватели-собиратели.

При работе и перемещении корчевателя возникают следующие сопротивления:

1) при рыхлении грунта и разрушении корневой системы зубьями:

где - число зубьев; Ь - ширина зуба, м; h - глубина рыхления зубьями, м;

- удельное сопротивление разрыхлению, при незначительном содержании корней в грунте принимается в пределах от до Н/м;

2) при перемещении кустарника, деревьев и камней по грунту:

где - вес груза, перемещаемого отвалом, Н;

- коэффициент сопротивления перемещению камней и корней по грунту, = 0,5...0,7;

3) при перемещении трактора с навесным оборудованием:

где - вес трактора, Н;
- вес навесного оборудования, Н;
- коэффициент сопротивления движению трактора, = 0,08...0,15;
- уклон местности.

Общее сопротивление перемещению корчевателя равно сумме отдельных его составляющих, т.е.

Производительность корчевателя определяется по формуле:

где Ь - ширина захвата, Ь = 3,4, м;
- длина обрабатываемого участка, м;
- коэффициент использования рабочего времени, = 0,8.. .0,9;
- число проходов по одному следу (1-3);
- продолжительность одного цикла работы, с.

Мелкие камни (объемом до 1 м ) удаляют за пределы дорожной полосы бульдозером, крупные (объемом больше 1 м) разрушают взрыванием, а затем также удаляют бульдозером.

Следующей технологической операцией после расчистки дорожной полосы является снятие плодородного почвенного слоя и укладывание его в отвалы (в дальнейшем почва используется при укреплении откосов земляного полотна, для распределения на разделительной полосе). Эту работу выполняют с помощью бульдозеров или скреперов (рис. 2.2).

Растительный грунт укладывают во временные отвалы или вывозят на места использования в качестве плодородного почвенного слоя.

Работы по восстановлению плодородного почвенного слоя выполняют в две стадии: техническую и биологическую.

Техническая стадия заключается в выравнивании и планировке площадей, уменьшении уклонов, отсыпке плодородного слоя.

Биологическая связана с севооборотом, восстанавливающим структуру и плодородие земель.

После снятия плодородного слоя производят разбивку, которая заключается в нанесении и закреплении на местности основных точек, определяющих поперечные размеры будущих насыпей и выемок. Эту работу выполняют на основе проведенного пикетажа оси дороги. Все точки закрепляют на местности с помощью кольев.

Разбивка земляного полотна (рис. 2.2) включает работы по нанесению и закреплению на местности основных точек, определяющих поперечные размеры будущих насыпей (границы их подошвы) и верхние бровки выемок с учетом уклона местности.

Рис. 2.2. Разбивка земляного полотна

На дорогах с покрытиями капитального типа ширина земляного полотна будет больше проектной ширины дорожного полотна:

где В - проектная ширина земляного полотна;
т - заложение откоса;
h - толщина дорожной одежды.

Насыпь отсыпается ниже проектной отметки на величину X:

где а - проектная ширина обочины;

и - величина уклона обочины и корыта (верхней части земляного полотна).

Рис. 2.3. Схема срезки растительного грунта

При сооружении насыпи (высотой до 1,5 м) по оси дороги устанавливают высотные колья, соответствующие проектной высоте насыпи с учетом толщины дорожной одежды и поправок на осадку. Ширину насыпи земельного полотна определяют исходя из ширины земляного полотна, заложения откосов.

Ширину выемки определяют, откладывая от оси дороги половину ширины земляного полотна, ширину кювета поверху и заложения откоса. Ширину насыпи и выемки с обеих сторон закрепляют колышками.

Ряд водоотводных сооружений устраивают до возведения земляного полотна. До начала разработки выемок прорывают нагорные канавы. В неблагоприятных районах строительства предварительно производят осушение болот, а возведение насыпи начинают с разработки резервов и канав.

Технология работ по устройству канав состоит из следующих операций: обозначение канавы вехами, проведение крайней борозды автогрейдером, перемещение грунта в насыпь поперечным заре-занием бульдозера, окончательная планировка откосов автогрейдером, снабженным откосниками.

При устройстве выемки с глубиной, превышающей глубину водоносного горизонта, необходимо устраивать дренаж до сооружения выемки. Технология устройства дренажа для перехвата грунтовых вод состоит из следующих операций: снятие дерна на полосе будущего дренажа; отрывка траншей на глубину до водоносного горизонта с применением траншейного экскаватора (при глубокой траншее и неустойчивых грунтах необходима установка креплений стенок с распорками); укладка подушки; устройство глиняного экрана; укладка труб с обертыванием стыков фильтровальной тканью; засыпка крупнозернистым песком; укладка глинистого слоя с уплотнением; засыпка местным грунтом с уплотнением; укладка дернового слоя.

Как уже было сказано в подразделе 1.6, малые и средние мосты, дорожные трубы возводят до отсыпки земляного полотна.

Наиболее удобной строительной машиной для выполнения всего комплекса работ по сооружению труб является самоходный колесный или гусеничный экскаватор небольшой мощности, снабженный сменным оборудованием - обратной лопатой для разработки узких котлованов, бульдозерным отвалом для засыпки труб, крановым оборудованием для разгрузочных и монтажных работ, грейферным оборудованием для подачи гравийно-песчаных материалов в котлован.