земляное полотно – один из самых основных конструктивных слоев дорожной одежды от которого, в значительной степени, зависит долговечность, как вышележащих слоев, так и всей конструкции в целом. Это искусственно возведенное сооружение из грунтов различной плотности, прочности и происхождения.
Основное назначение
выравнивание профиля земной поверхности с целью экономии нерудных материалов и придания будущей автомобильной дороге заданных горизонтальных и вертикальных уклонов.
Основные два типа конструкций земляного полотна – насыпь, которая устраивается в тех случаях, когда поверхность будущей трассы необходимо поднять относительно уровня земной поверхности (низины, болота, овраги и прочее)
выемка, устраиваемая на возвышенностях (холмы, горы, косогоры и др.), когда лишний грунт земляного полотна необходимо «срезать».
Высота насыпи и глубина выемки зависит от категорийности автомобильной дороги.
Основные строительные машины, используемые при устройстве земляного полотна – бульдозер, грейдер, скрепер и экскаватор.
Выбор в пользу той, или иной техники зависит от:
– длины захватки и дальности перемещения грунта;
– грунтово-гидрологических условий места проведения работ;
– высоты/глубины будущей насыпи/выемки.
Особенности возведения земляного полотна на косогорах:
1. Очень большое количество объемов работ (нарезка уступов, разработка въездов).
2. Снижение производительности работ.
3. Неравномерный износ рабочих органов и ходовой части дорожных машин.
Если соотношение воображаемого прилежащего катета к противолежащему составляет 1 к 5 (1:5) и положе, то используется автогрейдер. При откосе 1:2,5 до 1:5 насыпь возводят бульдозерами. На особенно крутых косогорах возведение земляного полотна производят комбинированным способом: сначала бульдозером, затем экскаватором.
Особенности возведения земляного полотна в горных условиях:
1. Наличие буровзрывных работ.
2. Отсутствие подъездных и смежных.
3. Резкая смена погодных условий.
4. Необходимость устройства защитных сооружений от камнепадов и оползневых процессов.
Сооружение земполотна в скальных породах грунта производят в 3 стадии:
– строительство рабочего проезда (предусматривает проезд трактора) с использованием минимум двух бульдозеров. Во время устройства возводят подпорные стенки из подручных каменных материалов.;
– возведение земляного полотна в соответствии с проектом.
Толщина слоя составляет около 30-40 см, максимальный размер камня не более 25 см. На первом этапе уплотнение производится решетчатыми катками, заканчивается – на пневматических шинах. шинах.
Автомобильные дороги. Строительство земляного полотна автомобильных дорог. Часть 1. Механизация земляных работ при сооружении земляного полотна автомобильных дорог
Стандарт организации распространяется на автомобильные дороги и устанавливает правила выполнения земляных работ при сооружении земляного полотна с использованием средств механизации.
Обозначение:
СТО НОСТРОЙ 2.25.23-2011
Название рус.:
Автомобильные дороги. Строительство земляного полотна автомобильных дорог. Часть 1. Механизация земляных работ при сооружении земляного полотна автомобильных дорог
Статус:
действует
Дата актуализации текста:
05.05.2017
Дата добавления в базу:
01.10.2014
Утвержден:
05.12.2011 Совет Национального объединения строителей (22)
Опубликован:
Издательство БСТ (2012 г. )
Ссылки для скачивания:
НАЦИОНАЛЬНОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЕЙ
СТРОИТЕЛЬСТВО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Механизация земляных работ при сооружении земляного полотна автомобильных дорог
СТО НОСТРОЙ 2.25.23-2011
Общество с ограниченной ответственностью «МАДИ-плюс»
2 ПРЕДСТАВЛЕН НА УТВЕРЖДЕНИЕ
Комитетом по транспортному строительству Национального объединения строителей, протокол от 21 ноября 2011 г. № 10
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Решением Совета Национального объединения строителей, протокол от 5 декабря 2011 г. № 22
Введение
Настоящий стандарт разработан в соответствии с Программой стандартизации Национального объединения строителей, утвержденной Решением Совета Национального объединения строителей от 20 апреля 2011 г.
Авторский коллектив: канд. техн. наук, руководитель разработки, ОАО «СоюздорНИИ» Р.А. Коган; инженер, ОАО «СоюздорНИИ» О.Б. Гопин; инженер ОАО «СоюздорНИИ» И.В. Басурманова.
СТО НОСТРОЙ 2.25.23-2011
СТАНДАРТ НАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ СТРОИТЕЛЕЙ
СТРОИТЕЛЬСТВО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Механизация земляных работ при сооружении земляного полотна автомобильных дорог
Construction of the road subgrade
Part 1. The mechanization of earthworks for the construction of road subgrade
1 Область применения
Настоящий стандарт организации распространяется на автомобильные дороги и устанавливает правила выполнения земляных работ при сооружении земляного полотна с использованием средств механизации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 20522 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
СНИП 3.01.01-85* Организация строительного производства
СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги
СНиП 3.06.03-85* Автомобильные дороги
СНиП 12.01-2004 ( СП 48.13330-2011 ) Организация строительства
СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования
СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 влажность: Отношение количества воды (по массе или объему), содержащейся в грунте, к массе (объему) абсолютно сухого грунта, выраженное в долях (процентах).
3.2 влажность грунта оптимальная: Влажность грунта, при которой его уплотнение определенными уплотняющими средствами обеспечивает максимальную плотность.
3.3 влажность грунта относительная: Отношение влажности грунта к влажности на границе текучести, выраженное в процентах.
3.4 выемка: Земляное сооружение, выполненное путем срезки естественного грунта по заданному профилю; при этом вся поверхность земляного полотна расположена ниже поверхности земли.
3.5 высота насыпи: Расстояние по вертикали от естественного уровня земли до низа дорожной одежды, определяемое по оси земляного полотна.
3.6 высота откоса: Расстояние по вертикали от верхней бровки откоса до нижней бровки.
3.7 гидромеханизация: Механизированный способ производства земляных работ путем их разработки, перемещения в отвал (гидротранспортирование) или укладка грунта в тело земляного полотна с использованием энергии струи и потока воды с частичным отводом воды.
3.8 грунт растительный: Верхний слой почвы, который пригоден для озеленения.
3.9 грунтовые воды: Подземная вода первого от поверхности водоносного горизонта, расположенного над первым от поверхности земли водонепроницаемым слоем.
3.10 дорожная конструкция: Комплекс, состоящий из дорожной одежды и земляного полотна (включая основание насыпей и выемок).
3.11 дорожная одежда: Конструктивный элемент автомобильной дороги, воспринимающий нагрузку от транспортных средств и передающий ее на земляное полотно.
3.12 дренаж: Конструкция, устраиваемая для перехвата грунтовых вод или понижения их уровня (УГВ).
3.13 земляное полотно: Конструктивный элемент, служащий основанием для размещения дорожной одежды, а также технических средств организации дорожного движения и обустройства автомобильной дороги.
3.14 карта технологическая: Документ, устанавливающий для массовых, часто повторяющихся строительных или ремонтных процессов и операций рациональную организацию и технологию производства работ с применением современных, наиболее эффективных средств механизации выполнения отдельных видов работ, последовательность которых указывают в технологических схемах. Является составной частью проекта производства работ (ППР).
3.15 карьер грунтовый: Производственное строительное предприятие временного типа для разработки грунта, его погрузки и доставки к месту укладки, а также для механизированного приготовления в установке смеси грунтов с вяжущим материалом, их выдачи в транспортные средства и доставки к месту укладки в слои дорожной одежды.
3.16 коэффициент уплотнения: Отношение фактической плотности скелета материала в конструкции к наибольшей плотности скелета материала, определяемой при стандартном уплотнении.
3.17 машины землеройные: Дорожные машины, предназначенные для производства всех видов работ при строительстве автомобильных дорог (экскаваторы, скреперы, бульдозеры, автогрейдеры и др.).
3.18 машины уплотняющие: Машины для уплотнения конструктивных слоев земляного полотна (виброуплотняющие, трамбующие, укатывающие машины).
3.19 механизация возведения земляного полотна: Комплекс технологических процессов на основе применения отрядов машин для сооружения земляного полотна, рационально подобранных с учетом типов машин и транспортных средств и объемов работ.
3.20 насыпь: Инженерное земляное сооружение из насыпного грунта, в пределах которого вся поверхность земляного полотна расположена выше уровня земли (подстилающего грунта).
3.21 обочина: Элемент дороги, примыкающий непосредственно к проезжей части и предназначенный для обеспечения устойчивости земляного полотна, повышения безопасности дорожного движения, организации движения пешеходов и велосипедистов, а также использования при чрезвычайных ситуациях.
3.22 основание насыпи: Подстилающий естественный грунт с ненарушенной структурой, на котором сооружают земляное полотно.
3.23 откос: Боковая наклонная поверхность, ограничивающая искусственное земляное сооружение (земляное полотно, дамбу и др.) или склоны естественного рельефа.
3.24 отсыпка грунта: Устройство насыпных слоев грунта землеройно-транспортными или транспортными (самосвальными) машинами.
3.25 плотность грунта: Отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему.
3.26 поверхность земляного полотна: Поверхность земляного полотна или улучшенного верхнего слоя земляного полотна, на которых расположена дорожная одежда.
3.27 работы подготовительные: Работы, выполняемые в соответствии с проектом организации работ до начала сооружения земляного полотна.
3.28 разработка грунта в боковых резервах с перемещением в насыпь: Технологический процесс сооружения насыпи земляного полотна из грунта, разрабатываемого в боковых резервах и перемещаемых в насыпь.
3.29 разработка грунта в выемках с перемещением в насыпь: Технологический процесс сооружения насыпи земляного полотна из грунта, разрабатываемого в выемках землеройно-транспортными машинами с продольным перемещением в насыпь.
3.30 разработка грунта в карьерах с перемещением в насыпь: Технологический процесс сооружения насыпи земляного полотна из грунта, разрабатываемого в карьере, с транспортировкой в насыпь.
3.31 резерв: Территория, отводимая для разработки грунта неглубокими выработками правильной формы, из которых грунт используют для отсыпки насыпи автомобильной дороги.
3.32 строительство земляного полотна (сооружение земляного полотна): Комплекс земляных работ, подчиненный общей организации строительства автомобильной дороги и выполняемый специализированными подразделениями землеройно-транспортных машин вслед за строительством малых мостов и труб.
3.33 технологический процесс сооружения земляного полотна: Способы, приемы и последовательность выполнения видов работ определенным типом машин и их типоразмером с рациональными режимами.
3.34 типоразмер машин: Значение главного параметра машины (или интервал значений), определяющего ее техническую характеристику, по которой из выпускаемой номенклатуры машин данного типа устанавливают рациональную область ее применения.
4 Механизация работ при сооружении земляного полотна
4.1 Общие требования по механизации работ
4.1.1 При производстве земляных работ должны применяться способы и средства механизации, обеспечивающие выполнение заданных объемов работ в установленные сроки с требуемым качеством.
4.1.2 Механизация должна быть комплексной и охватывать все процессы и виды работ, связанные с устройством земляных сооружений или их отдельных конструктивных элементов.
На вспомогательных операциях в целях сокращения ручного труда необходимо широко применять различное сменное оборудование к основным машинам и средства малой механизации. Особенно это касается уплотняющих средств (трамбовки, виброплощадки, виброплиты, катки с малой базой).
4.1.3 При выборе средств механизации и схем работ следует учитывать физико-механические свойства грунтов с точки зрения их пригодности для сооружения земляного полотна (приложение А).
4.1.4 При разработке вариантов механизации отряды машин составляют таким образом, чтобы обеспечить их максимальную загрузку на всех технологических процессах сооружения земляного полотна. Рекомендуется предусматривать двух- и трехсменную работу средств механизации.
4.1.5 При строительстве земляного полотна организацию работы по захваткам осуществляют с учетом темпов работы, мощности и вида применяемой техники, а также сезона и погодных условий.
Выбор типоразмеров машин для выполнения земляных работ следует осуществлять в соответствии с приложением Б.
4.1.6 Сооружение земляного полотна из грунта боковых резервов в предусмотренных проектом случаях выполняется с применением автогрейдеров, бульдозеров, скреперов. Для устройства глубоких резервов, работы на косогорах рационально применение экскаваторов с автовозкой.
4.1.7 Разработка выемок землеройно-транспортными машинами с продольным перемещением грунта в насыпь в едином технологическом процессе рекомендуется во всех случаях, когда грунт из выемки пригоден для отсыпки насыпи. В случае отрицательного грунтового баланса и неблагоприятных грунтов следует отдавать предпочтение более длинным захваткам при укладке грунта из выемки с последующей досыпкой другими грунтами из сосредоточенных резервов и карьеров.
4.1.8 Разработку грунта в карьерах с транспортировкой в насыпь следует выполнять во всех случаях, предусмотренных проектом.
4.2 Грейдерные работы
4.2.1 Автогрейдеры применяют:
а) для разработки и перемещения грунта при возведении насыпи высотой до 0,8 м из боковых односторонних и двухсторонних резервов;
б) на вспомогательных работах в комплексе с другими землеройными машинами:
1) на послойном разравнивании грунтов в насыпях;
2) при планировке откосов, обочин, резервов с приданием им поперечных и продольных уклонов;
3) при содержании временных грунтовых дорог, въездов, съездов;
4) для устройства водоотводных канав.
Для выполнения перечисленных работ используют автогрейдеры тяжелого и среднего типа, снабженные в необходимых случаях откосниками и удлинителями отвалов.
Разработка грунта автогрейдерами при перемещении из резерва в насыпь может быть рекомендована для дорог низших категорий.
4.3 Бульдозерные работы
4.3.1 Бульдозеры наиболее эффективно применять при возведении насыпей высотой от 1 до 2 м из грунта боковых резервов. Они позволяют механизировать практически весь комплекс работ, за исключением уплотнения и окончательной планировки поверхности земляного полотна, включая откосы, и выработанных боковых резервов, которые обычно выполняются автогрейдером.
4.3.2 Разработка резерва ведется поперечными проходами бульдозера с максимально возможным для устойчивой работы машины заглублением отвала, начиная от дальней бровки. При этом между образуемыми траншеями зарезания целесообразно оставлять перемычки шириной около 1 м, убираемые последующими проходами. Собранный отвалом объем грунта перемещают в насыпь при двусторонних резервах до оси дороги. Обратным ходом выполняется грубое выравнивание слоев насыпи. Отсыпка слоя завершается по достижении требуемой толщины по условию уплотняемости.
Сечение бокового резерва должно быть сбалансировано с сечением насыпи с учетом возможных различий бытовой и требуемой плотности.
4.3.3 После выработки проектного сечения резерва все поверхности должны быть незамедлительно спланированы с приданием предусмотренных проектом уклонов для стока дождевых и талых вод. Рекультивация боковых резервов выполняется сразу после окончания сооружения земляного полотна на данном участке (или задела).
4.3.4 Разработку бульдозером неглубоких выемок с продольным перемещением грунта в насыпь (или в отвал) следует осуществлять при расстоянии перемещения до 100 м. Разработку выемки начинают с ближнего к насыпи конца с перемещением грунта в дальний конец насыпи. Разработку ведут послойно на глубину рационального зарезания отвала (рисунок 1).
Зарезание в месте разработки следует производить с учетом группы грунтов по трудности их разработки (приложение А) способом, обеспечивающим более полное и производительное использование мощности двигателя трактора бульдозера без перегрузок (рисунок 2).
4.3.5 Для уменьшения потерь грунта при перемещении разработку выемки или резерва ведут отдельными проходами с образованием «траншей» и сохранением между ними гребней шириной около 1 м. Гребни между траншеями срезают, начиная с дальнего от насыпи участка, движением бульдозера под углом с перемещением грунта по ранее выработанной траншее (рисунок 3).
После окончания разработки и перемещения грунта одного слоя выемки в таком же порядке разрабатывают и перемещают грунт нижележащих слоев. При разработке нижнего слоя выемки сохраняют стенки крайних боковых траншей с целью перемещения по ним грунта, срезаемого с полок на откосах выемки (рисунок 4).
4.3.6 В целях снижения потерь грунта при его перемещении по насыпи следует применять бульдозеры с открылками на отвале или с отвалами совкового типа.
Для повышения производительности бульдозеров тяжелые и сухие глинистые грунты в резервах следует предварительно разрыхлять рыхлителем.
При больших объемах работ целесообразна спаренная работа бульдозеров, при которой вырезание грунта и его перемещение по двум смежным траншеям в выемке производится одновременно двумя бульдозерами. После окончания операции резания бульдозеры должны сблизиться так, чтобы расстояние между отвалами составляло от 15 до 20 см, и в таком положении они на одной скорости должны производить дальнейшее перемещение грунта общим валом к месту его укладки.
4.3.7 При дальности перемещения грунта бульдозером с отвалом без боковых открылков на расстояние более 25 м резко возрастают потери грунта в пути. В таких случаях рекомендуется последовательное перемещение грунта с образованием промежуточных накопительных валов, в которых бульдозер может осуществить полный набор грунта для дальнейшего перемещения.
Отсыпку каждого слоя в насыпи следует начинать с крайних боковых полос с последующим приближением полос отсыпки к оси дороги. При этом толщина слоя отсыпки должна соответствовать заданной толщине технологического слоя с запасом на уплотнение от 10 % до 20 %. Отсыпанный слой следует планировать автогрейдером или отдельным бульдозером с уширенным отвалом. К концу смены слой грунта по всему поперечному сечению земляного полотна и по всей длине установленной захватки должен быть полностью отсыпан, выровнен и уплотнен, что обеспечивает сток воды в случае выпадения атмосферных осадков.
4.4 Скреперные работы
4.4.1 Скреперы применяют при выполнении следующих видов земляных работ:
— разработка грунта в выемке с перемещением его в насыпь;
— разработка грунта в резервах и карьерах с перемещением его в насыпь.
Типы применяемых скреперов должны соответствовать заданным темпам и объемам земляных работ.
4.4.4 При разработке выемки и продольном перемещении грунта в насыпь движение скреперов организуют по эллиптической схеме, обеспечивая их развороты без съезда с насыпи. В целях предварительного уплотнения грунта проходы скреперов следует распределять равномерно по ширине насыпи. Если грунт из выемки используют для возведения двух насыпей, расположенных по обеим ее сторонам, целесообразно организовать движение скреперов по сквозной схеме с разгрузкой грунта, поочередно: то в одну, то в другую насыпь с разворотами на них (рисунок 5).
а ) из выемки в насыпь; б) из выемки в две насыпи
При разработке грунта из двусторонних боковых резервов работу скреперов рекомендуется вести по спиральной схеме с поперечной разгрузкой грунта в насыпи, что позволяет на протяжении одного кругового прохода осуществлять два зарезания и две разгрузки грунта. Работа по спиральной схеме возможна при разности отметок насыпи и резерва от 1 до 1,5 м, когда не требуется устройство въездов на земляное полотно. При отсыпке верхней часты насыпи с более высокой разностью отметок, когда необходимо устройство въездов и съездов, работу продолжают по обычной эллиптической схеме (рисунок 6).
а ) по «эллипсу»; б) по «спирали»
4.4.6 Работу скреперов при соответствующих объемах земляных работ целесообразно выполнять колоннами в шесть-восемь и более машин, что обеспечивает лучшие условия работы скреперов, более полное использование сопутствующих машин (рыхлителей, катков и др.).
При работе прицепных скреперов на песках или на плотных и тяжелых грунтах и самоходных скреперов во всех случаях скреперные колонны следует обеспечивать тракторами или бульдозерами-толкачами соответствующей мощности, способствующими работе скреперов при зарезании грунта (таблица 1).
Дальность транспортировки грунта, м
Количество скреперов при вместимости ковша скрепера, м 3
В сыпучих песках барханного типа, на заболоченных участках, в сильно увлажненных грунтах, грунтах с наличием валунов, пней и корней, а также в затвердевших трудно разрабатываемых грунтах применять скреперы не рекомендуется.
Резание грунта следует производить с максимально возможной толщиной стружки.
4.4.8 Отсыпка слоя грунта производится способом «от себя», чтобы использовать проезд груженого скрепера для уплотнения ранее уложенных участков. В начале разгрузки ковш должен быть опущен до просвета, равного толщине отсыпаемого слоя, а заслонка поднимается до отказа. Не допускается разгрузка грунта кучами. При движении скрепера с одновременным разравниванием слоя создаются лучшие условия для уплотнения грунта и движения скреперов с повышенными скоростями.
4.5 Экскаваторные работы
4.5.1 При возведении земляного полотна экскаваторы применяют при:
— разработке сосредоточенных резервов и карьеров с высотой забоя более 2 м;
— разработке выемок глубиной более 2 м, а также всех резервов и выемок, в том числе боковых резервов, если грунт в них не обеспечивает проходимость землеройно-транспортных машин;
— разработке котлованов, траншей для труб, дренажей, водоотводных каналов и других сооружений.
При необходимости перемещения грунта за пределами радиуса действия экскаватора применяются автосамосвалы или специальные землевозы.
4.5.2 Грунты, имеющие влажность выше допустимой, по условиям уплотнения могут укладываться экскаватором в промежуточный штабель для последующего просушивания. Для разработки резервов несвязных и обломочных грунтов и их последующей погрузки рационально вместо экскаватора применять бульдозер с тракторным или колесным погрузчиком.
4.5.3 Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами (типа «прямая» и «обратная лопата») производят забоями. Направление разработки, количество и параметры забоев по ширине выемки или другого источника получения грунта для устройства насыпи устанавливают в соответствии с геометрическими размерами выемки или рабочей зоны источника с оптимальными условиями работы экскаваторов (рисунок 7 и 8).
Параметры забоев должны обеспечивать возможность работы ковшом экскаватора принятого типа с наименьшими затратами времени на выполнение рабочего цикла экскавации, состоящего из зарезания и наполнения ковша грунтом, поворота к месту загрузки автотранспорта и обратного поворота ковша к забою.
Для обеспечения указанного требования принимают:
— ширину забоев с таким расчетом, чтобы экскаватор мог работать при средней величине угла поворота не более 70°;
При разработке глинистых грунтов должен быть постоянно обеспечен отвод из забоя и от подъездных путей поверхностных и грунтовых вод.
4.5.4 Разработку выемки экскаватором с оборудованием «прямая лопата» начинают с отрывки пионерной траншей до отметки, позволяющей обеспечить нормальный набор грунта экскаватором. Разработку пионерной траншеи целесообразно осуществлять с применением бульдозеров. Бульдозером также планируют пути подъезда транспортных средств к экскаватору. Должен быть предусмотрен отвод из пионерной траншеи поверхностных и грунтовых вод.
4.5.5 При разработке выемок в глинистых грунтах при мощности забоя, которая соответствует наибольшей высоте резания, возможно образование нависающих козырьков, которые необходимо немедленно обрушать, принимая все меры, обеспечивающие безопасность выполнения этой операции.
При разработке грунта экскаваторами грунт следует вырезать максимально толстой стружкой, не допуская при этом перегрузки и снижения оборотов двигателя экскаватора. Резание грунта ковшом стружками наибольшей толщины обеспечивается:
— наиболее выгодным наклоном ковша относительно продольной оси рукояти применительно к разрабатываемому грунту и высоте забоя;
— передвижением экскаватора за 1 раз по мере выработки забоя на величину не более 0,4 хода рукояти и работой при вылете ее, не превышающим 2/3 полной величины.
Срезку грунта в уровне подошвы гусениц или колес экскаватора следует вести так, чтобы для передвижения машины не требовалось дополнительного выравнивания площадки.
4.5.6 Во многих случаях, особенно при несвязных или малосвязных грунтах, более эффективной в сравнении с разработкой экскаватором является технология разработки и окучивания грунта в выемках и резервах бульдозером с последующей погрузкой его в транспортные средства колесными или гусеничными одноковшовыми погрузчиками. Целесообразно совместное применение на таких работах бульдозеров мощностью 100 кВт (150 л.с.) и более, погрузчиков с большой вместимостью ковша и большегрузных саморазгружающихся транспортных средств.
4.6 Уплотнение грунтов
4.6.1 Для обеспечения эффективного уплотнения земляное полотно следует сооружать послойно с формированием, выравниванием и уплотнением каждого технологического слоя. В целях обеспечения однородной плотности тела насыпи в принятом слое грунт следует распределять равномерной толщиной по всей ширине насыпи с приданием поверхности каждого слоя поперечного уклона от 20 ‰ до 40 ‰ от оси к бровкам, после чего выполняют его уплотнение. При ширине отсыпаемого слоя более 30 м уплотнение необходимо осуществлять с выделением отдельных продольных захваток и поочередным выполнением операций по уплотнению на каждой из них. Для уплотнения грунта земляного полотна следует применять комплекс уплотняющих средств (катки статического и вибрационного действия с пневматическим, гладким или кулачковым вальцем, самоходные и прицепные). Выбор рациональной технологии уплотнения, ее параметров (толщина слоя, количество проходов по одному следу, масса и тип катка) следует устанавливать пробным уплотнением (приложение В).
4.6.2 Возведение насыпей без уплотнения грунтов специальными уплотняющими средствами допускается: на болотах (ниже поверхности болота); при прохождении водоемов (отсыпка грунта в воду); при сооружении способом гидронамыва. В перечисленных случаях проектом должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие достижение требуемой плотности и стабильности насыпного грунта другими технологическими приемами и уплотняющей техникой.
4.6.4 Скорость движения катков в начале уплотнения устанавливают в зависимости от насыпной плотности грунта и доводят к завершению уплотнения до максимальной рабочей скорости.
При уплотнении необходимо следить за тем, чтобы исключить пропуски (места, не перекрытые проходами катка). Повторные проходы уплотняющей машины по одному и тому же следу не рекомендуется выполнять до тех пор, пока вся ширина уплотняемой поверхности не будет перекрыта следами предыдущего прохода катка. Участки смежных соседних захваток при уплотнении должны перекрываться на длине не менее чем 5 м. Границы захваток в продольном направлении целесообразно отмечать вешками, устанавливаемыми сбоку от уплотняемой поверхности.
4.6.5 Уплотнение, как правило, выполняют немедленно после отсыпки, формирования и выравнивания слоя. Выполнение операций по уплотнению грунта допускается смещать во времени, если по условиям производства работ (например, стесненность фронта) или погодно-климатическим условиям (наличие мерзлых включений, быстрое смерзание грунта в зимний период) укатку невозможно выполнить сразу после отсыпки грунтового слоя.
Толщина отсыпаемых слоев, длина фронта отсыпки и количество проходов (ударов) уплотняющего средства должны определяться в зависимости от типа грунта, сезона строительства, типа и массы применяемых уплотняющих средств и в каждом конкретном случае уточняться по результатам пробного уплотнения.
4.6.6 Пробное уплотнение в процессе строительства выполняется для каждого типа уплотняющего средства и типа используемого грунта из расчета одного уплотнения на каждые 50 тыс. м 3 укладываемого грунта, но не реже одного раза в строительный сезон с составлением акта пробного уплотнения.
4.6.7 Плотность грунта земляного полотна и грунтового основания оценивается коэффициентом уплотнения Кy который представляет собой отношение фактической плотности сухого грунта (объемного веса скелета) ρd ( ГОСТ 5180 ) к максимальной стандартной плотности pdmax ( ГОСТ 22733 ), устанавливаемой на основе испытания грунта в лабораторных условиях.
4.6.8 Уплотнение грунтов в слоях насыпи следует осуществлять только при влажности грунта согласно СНиП 2.05.02 приложение 2, таблица 11.
4.6.9 Пески, легкие супесчаные и суглинистые грунты увлажняют в отсыпанном слое незадолго или непосредственно перед уплотнением равномерным разливом необходимого количества воды. Глинистые грунты, в которых перераспределение влаги идет медленнее, увлажняют заблаговременно в несколько приемов. Тяжелые глинистые грунты лучше увлажнять в местах их разработки. Поверхность слоя глинистого грунта предварительно взрыхляют на глубину от 0,25 до 0,30 м, а затем доувлажняют до оптимальной или допустимой влажности и не менее двух раз перемешивают автогрейдером или сельскохозяйственным плугом. Для увлажнения следует применять поливомоечные машины с поднятыми соплами, разливая воду в несколько приемов при удельном расходе более 10 л/м. После каждого раза должно производиться тщательное перемешивание грунта с последующей обязательной планировкой площади рабочей захватки, что должно быть оговорено в проекте.
4.6.10 При использовании грунтов, влажность которых превышает допустимую (грунты повышенной влажности), необходимо проводить мероприятия, направленные на ее снижение для достижения требуемых значений степени уплотнения ( СНиП 2.05.02 приложение 2 таблица 12) и обеспечения стабильности насыпи в процессе эксплуатации. Такие мероприятия включают: предварительное осушение грунтов на месте их получения (или в грунтовом основании) естественным путем; обработку их активными добавками (негашеной известью, золами уноса сухого удаления, низкомарочными цементами и т.д.); введение грунтов определенного зернового состава с влажностью меньше оптимальной, например, песок, супесь легкая, золошлак и т.д.
4.6.11 Уплотнение неразмягчаемых крупнообломочных грунтов каркасной структуры ( ГОСТ 25100 ) достигается, как правило, при естественной влажности с использованием вибрационных гладковальцевых катков, виброударных и трамбующих машин.
Влажность уплотняемого крупнообломочного грунта с глинистым заполнителем при содержании последнего в количестве 30 % и более должна соответствовать допустимой влажности глинистого грунта заполнителя ( СНиП 2.05.02 приложение 2 таблица 12).
Влажность крупнообломочного грунта, содержащего глинистый заполнитель в количестве менее 30 %, должна соответствовать допустимой влажности, установленной при требуемом коэффициенте уплотнения для супесей легких и пылеватых.
Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и пески наиболее эффективно уплотняются при динамическом воздействии (виброкатки с гладким вальцем, виброплиты, виброударные и ударные машины). Грунты глинистые, в том числе пылеватые, рекомендуется уплотнять при динамическом нагружении (кулачковые вибрационные катки, трамбующие машины).
Пески, в том числе однородные, следует уплотнять гладковальцевыми вибрационными катками и виброплитами.
Насыпь не уширяют при отсыпке из крупнообломочных грунтов и песков, а также при сооружении высоких насыпей, где уплотнение откосов предусмотрено в качестве отдельной операции, или насыпей с откосами крутизной 1:2 и более пологих.
Особое внимание должно быть уделено уплотнению грунта на съездах и въездах на дорогу (на длине от 15 до 20 м по обе стороны) и на концевых участках, в местах их примыкания к участкам, отсыпанным при сосредоточенных работах.
4.6.14 Уплотнение грунта в стесненных условиях при засыпке водопропускных труб, опор и в конусах мостов и путепроводов, а также краевых частей насыпей и откосов земляного полотна следует производить, применяя специальные уплотняющие средства вибрационного и виброударного действия.
Для уплотнения грунтов при ограниченном фронте работ (уплотнение грунта в траншеях, вблизи стен и опор, а также других стесненных условиях) применяют малогабаритные виброкатки, самопередвигающиеся и навесные виброплиты и вибротрамбовки.
4.6.15 Для уплотнения при помощи катков рекомендуется применять машины, приведенные в приложении Б настоящего стандарта.
При уплотнении кулачковыми вибрационными катками возникает разуплотнение поверхностного слоя, поэтому на завершающем этапе целесообразно дополнительное применение катков с гладкими вальцами.
4.6.16 Вибрационные машины применяют для уплотнения крупнообломочных, гравийно-песчаных, супесчаных и некоторых разновидностей глинистых грунтов, а также песков. Пески эффективно уплотняются только вибрационными средствами. Виброкатки, работающие с некоторым отрывом от укатываемой поверхности, т.е. в виброударном режиме, способны уплотнять тяжелые глинистые грунты твердой консистенции.
Характер и интенсивность виброударного воздействия катка, а соответственно и его уплотняющая способность (достигаемая плотность и толщина прорабатываемого слоя), зависят от параметров колебаний вальца (амплитуды, частоты), общей массы виброкатка и массы вибрирующего вальца, массы пригруза (рама, балласт). При амплитуде колебаний от 1,2 до 1,5 мм, частоте в пределах от 20 до 35 Гц и том соотношении масс, которое имеют виброкатки, толщина уплотняемого слоя грунта прямо пропорциональна общей массе прицепного виброкатка или массе вибровальцевого модуля (масса вальца вместе с рамой) у самоходного шарнирно-сочлененного катка.
4.6.17 На степень уплотнения и толщину прорабатываемого виброкатком слоя грунта большое влияние оказывает режим процесса, т.е. рабочая скорость и количество проходов по одному следу.
При более высоких скоростях (от 4 до 5 км/ч) требуется увеличение количества проходов до 1,5 раз. При этом несколько снижается толщина прорабатываемого слоя, а достигаемая относительная плотность грунта (Ку) составляет не более 0,95.
4.6.18 Ориентировочные значения наибольшей толщины слоев грунта, эффективно уплотняемых гладковальцевыми виброкатками на скорости от 2,0 до 2,5 км/ч и рекомендуемое количество проходов представлены в таблице 2. Приведенные значения подлежат уточнению путем пробного уплотнения (приложение В).
Разновидность грунта, его состояние
Степень нормативного уплотнения
Оптимальная толщина уплотняемого слоя, см, виброкатком общим весом (прицепная модель) или весом вибровальцового модуля шарнирно-сочлененного образца, т
