При разработке дорожно-строительными машинами, естественное сложение грунтов нарушается, они раздробляются на отдельные комки. При недостаточном уплотнении грунта, вода просачивается в насыпь по порам между кромками и вызывает его быстрое размокание.
Наклонные слои связных грунтов, оказавшихся в теле насыпи, особенно, если они подверглись уплотнению проездом в период строительства, могут образовывать при увлажнении поверхности скольжения, по которым происходит оползание части насыпи. Поэтому при использовании грунтов различного и свойств необходимо соблюдать определённые правила размещения их в теле насыпи, обеспечивающие устойчивость земляного полотна.
Разнородные грунты следует размещать в насыпи горизонтальными слоями, менее водонепроницаемые в нижних слоях, хорошо дренирующие – в верхних; исключением являются случаи, когда дренирующий грунт предназначен для прерывания капиллярного поднятия воды в насыпь из переувлажнённого основания.
Поверхностям слоёв водонепроницаемых грунтов придают двухскатный профиль с уклоном 40 промилле, что обеспечивает сток из насыпи просачивающейся воды; из слоёв водопроницаемых грунтов должен быть обеспечен вывод воды.
Не следует отсыпать насыпи в виде замкнутого ядра из одного грунта, прикрытого сверху и с боков другим грунтом, за исключением случаев уширения земляного полотна при реконструкции дорог, когда для устойчивости присыпной части предусматривают специальные мероприятия; не разрешается уширение водонепроницаемым грунтом насыпей из дренирующего грунта.
Воспрещается бессистемная, случайная отсыпка различных по свойствам грунтов, при которой в теле насыпи могут образовываться водонасыщенные линзы и увлажнённые наклонные поверхности, по которым возможно оползание.
Виды деформаций насыпей:
-осадка от уплотнения грунта в теле насыпи;
-деформация осадки от растекания переувлажнённого грунта;
-оползание откоса насыпи;
-смещение насыпи по косогору;
-осадка со сжатием грунта основания;
-осадка из-за выжимания слабого основания;
-смещение из-за оползания склона.
Виды деформаций выемки:
-оползание откосов;
-выжимание слабого грунта.
Требования к степени уплотнения грунта земполотна
Необходимая степень уплотнения земляного грунта в теле насыпи, при которой не происходит дальнейших деформаций, зависит от напряжений, действующих в грунте при эксплуатации дороги.
Степень уплотнения грунта характеризуется объёмным весом твёрдой фазы (скелета грунта). Таким образом, для того, чтобы в теле насыпи не возникли просадки грунта от уплотнения, его плотность должна соответствовать напряжениям, действующим внутри насыпи.
Потребную степень уплотнения грунта в разных слоях насыпи назначают в соответствии с действующими в её пределах напряжениями.
Требования к степени уплотнения σп грунта в земляном полотне выражают в долях от оптимального уплотнения σ:
k – коэффициент оптимального уплотнения.
Дата добавления: 2016-03-04 ; просмотров: 813 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Применительно к использованию для устройства земляного полотна различают несколько видов грунтов:
1. Крупнообломочные скальные грунты – устойчивы против воздействия текущей воды и не поглощают влагу;
2. Гравийные и песчаные грунты– водопроницаемы и не склонны к накоплению влаги при промерзании;
3. Супесчаные грунты – обладают связностью в сухом состоянии, при увлажнении они сохраняют сопротивление нагрузкам, достаточное для устойчивости земляного полотна;
4. Пылеватые супесчаные грунты – содержат более 50% частиц диаметром 0,25 мм, менее устойчивы в переувлажненном состоянии. При замерзании они склонны к накоплению влаги и пучению.
5. Пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси – особенно подвержены процессам зимнего влагонакопления и пучинообразования, поэтому на дорогах с усовершенствованными капитальными типами покрытий верхнюю часть земляного полотна из этих грунтов заменяют устойчивыми грунтами.
6. Суглинистые грунтыявляются хорошим материалом для земляного полотна. Они хорошо сопротивляются размыву и устойчивы в откосах.
7. Глинистые грунтыобладают значительной связностью и очень малой водопроницаемостью. Эти грунты применяют, если их влажность в условиях естественного залегания не превышает оптимальную, для отсыпки насыпей в сухих местах и в местах, увлажняемых на короткое время.
8. Торфыхарактеризуются значительной сжимаемостью и влагоемкостью. Использование их в земляном полотне, как правило, не допускается.
9. Илистые грунты, сапропели и органно-минеральныев условиях естественного залегания отличаются значительной влажностью и малым сопротивлением сдвигу. Допускается при условии ряда ограничений оставлять их в основании насыпей с обязательной проверкой устойчивости.
В последние годы в строительстве все чаще начинают применять грунты искусственного («техногенного») происхождения – землистые отходы производства (шлаки, золы ТЭЦ и установок для сжигания бытовых отходов, формовочные земли, отходы обогатительных фабрик, цементную пыль и др.). Использование их в дорожных насыпях имеет большое значение с точки зрения охраны окружающей среды, так как отвалы этих материалов занимают большие площади, а содержащиеся в них растворимые соединения загрязняют поверхностные и грунтовые воды.
При использовании для постройки насыпей грунтов различного состава и свойства необходимо соблюдать следующие правила размещения их в теле насыпи, обеспечивающие устойчивость земляного полотна:
· Верхний слой земляного полотна («рабочий слой»), на который передается давление от проезжающих транспортных средств, до глубины 1,2 м от поверхности цементобетонного и 1,0 м от асфальтобетонного покрытий во II дорожно-климатической зоне и соответственно 1,0 и 0,8 м в III зоне должны состоять из грунтов, не подверженных пучению или слабопучинистых. В IV и V зонах он должен быть отсыпан из непросадочных и ненабухающих грунтов на глубину 1,0 и 0,8 м для ц/б и а/б покрытий соответственно.
· Разнородные грунты следует размещать в теле насыпи горизонтальными слоями. Менее водопроницаемые грунты располагают в нижних слоях, хорошо дренирующие – в верхних.
· Поверхностям слоев водонепрницаемых грунтов необходимо придавать двухскатный поперечный профиль с уклоном 20 ÷ 40 о /оо.
· Грунты и промышленные отходы, подверженные изменению объема или теряющие устойчивость при увлажнении, следует располагать в средней по высоте части насыпей, перемежая их отдельными тонкими прослойками песка или фильтрующих нетканых материалов – геотекстиля (а). Насыпь в виде замкнутого ядра из одного грунта, прикрытого сверху и с боков другим грунтом, допускаются лишь при уширении земляного полотна при реконструкции дорог (б).
· Запрещается бессистемная случайная отсыпка различных по свойствам грунтов. При такой отсыпке в теле насыпи могут образовываться линзы, в которых может скапливаться вода, или наклонные поверхности, по которым при увлажнении возможно оползание.
Требования к степени уплотнения грунтов земляного полотна
Чтобы в теле насыпи не возникало просадок от уплотнения под действием собственного веса, давления проезжающих автомобилей и попеременного увлажнения и просыхания, пористость грунта должна соответствовать напряжениям, действующим внутри насыпи.
 |
1 – внешняя нагрузка; 2 – напряжение от внешней нагрузки; 3 – напряжение от собственного веса грунта; 4 – суммарная эпюра напряжений. |
Для определения необходимой степени уплотнения высоту насыпи разделяют на несколько зон. Требуемая степень уплотнения грунта в каждой из зон назначается в соответствии с действующими в ее пределах напряжениями и водно-тепловым режимом грунта.
Требования к уплотнению грунтов нормируют по значению плотности скелета грунта δп, которую выражают в долях от максимальной стандартной плотности δmax, соответствующей стандартному уплотнению, выполняемому в лаборатории при оптимальной влажности грунта. Отношение δп/ δmax называется коэффициентом уплотнения.
В верхнем слое насыпи («рабочий слой») толщиной до 1,5 м и в пределах зоны сезонного в выемках и основаниях низких насыпей до глубины 1,2 м уплотнение грунтов должно соответствовать:
· для связных грунтов – давлению внутренних сил, вызывающих осадку;
· для супесей, легких суглинков и песков – напряжению от автомобилей.
В средних слоях насыпей на расстоянии 6,0 м от бровки при отсутствии подтопления и ниже слоя промерзания в выемках водный режим земляного полотна относительно постоянен. В пределах этой зоны может быть допущена несколько меньшая степень уплотнения, чем в верхних слоях.
Для нижних слоев насыпей на глубине от бровки более 6,0 м, где грунт при кратковременных подтапливаниях может подвергаться капиллярному увлажнению и последующему просыханию, к степени уплотнения грунтов предъявляются требования, близкие к требованиям к верхним слоям насыпей.
Применительно к использованию для устройства земляного полотна различают несколько видов грунтов.
Крупнообломочные скальные грунты — обломки скальных пород, получаемые при искусственной разработке или залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных или деллювиальных отложений
Различают глыбовые (валунные) и щебенистые (галечниковые) грунты. Эти грунты являются хорошим материалом для возведения насыпей, поскольку они устойчивы против воздействия текучей воды и не поглощают влагу. Проникание воды в промежутки между обломками разрушенной скальной породы, если она не является слабой и быстро выветривающейся, не влияет существенно на прочность и устойчивость земляного полотна. Однако использование крупнообломочных скальных грунтов встречает затруднения из-за трудности их уплотнения.
Близки по свойствам к каменистым грунтам отходы промышленности — кислые и нейтральные металлургические шлаки, хорошо обожженные горелые породы отвалов каменноугольных шахт, которые без ограничений допускаются для отсыпки насыпей.
Гравийные и песчаные грунты водопроницаемы и не склонны к накоплению влаги при промерзании. Насыщение водой мало влияет на устойчивость этих грунтов в земляном полотне. Песчаные грунты (за исключением мелких пылеватых песков) представляют собой наилучший материал для насыпей, возводимых в неблагоприятных гидрогеологических условиях: на заболоченных участках и на поймах рек. В результате малой высоты капиллярного поднятия и хорошей водопроницаемости эти грунш не переувлажняются в основаниях дорожных одежд и быстро просыхают в пойменных насыпях при спаде высоких вод. Однако из-за малой сопротивляемости размыву дождевой водой и развеиванию ветром откосы насыпей и выемок в песчаных грунтах необходимо укреплять. Особенно надежным должно быть укрепление насыпей на поймах, где возможно течение воды и набег волн.
Супесчаные грунты содержат небольшое количество глинистых частиц, достаточное для придания им связности в сухом состоянии. При увлажнении супесчаные грунты сохраняют сопротивление нагрузкам, достаточное для устойчивости земляного полотна. Насыпи из супесчаных грунтов можно устраивать как в сухих, так и в переувлажненных местах.
Пылеватые супесчаные грунты, содержащие более 50% частиц диаметром мельче 0,25 мм, менее устойчивы в переувлажненном состоянии. При промерзании они склонны к накоплению влаги и пучению.
Пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси, содержащие большое количество фракций размером 2,0—0,05 мм, особенно подвержены процессам зимнего вла гона коп лени я и пучинообразования. В откосах земляного полотна эти грунты легко размываются и приходят в текучее состояние.
На дорогах с усовершенствованными капитальными типами дорожных покрытий земляное полотно из пылеватых грунтов и пылеватых суглинков в неблагоприятных гидрологических условиях в верхней части отсыпают из непылеватых песчаных и легких супесчаных грунтов. Толщину слоя устойчивых грунтов принимают равной 1,0—1,2 м во П климатической зоне и 1,0—0,8 — в III зоне. В выемках верхние слои пылеватого грунта до глубины не менее чем 0,8 м от бровки должны быть заменены устойчивыми грунтами (рис. Х1У.5).
Суглинистые грунты являются хорошим материалом для земляного полотна. Они хорошо сопротивляются размыву и устойчивы в откосах. В пойменных суглинистых насыпях при спаде высоких вод обратное движение воды, ранее проникшей в насыпь, может вызывать гидродинамическое давление, приводящее к обрушению откосов.
Глинистые грунты обладают значительной связностью и очень, малой водопроницаемостью, в связи с чем они медленно насыщаются водой и столь же медленно просыхают. Эти грунты применяют, если их влажность в условиях естественного залегания не превышает оптимальную, для отсыпки насыпей в сухих местах и в местах, увлажняемых на короткое время. В переувлажненном состоянии глинистые грунты переходят в мягко пластичное и текучее состояние, липки, не поддаются уплотнению.
Существует ряд горных пород, образовавшихся в результате уплотнения и цементации глинистых грунтов — иольдиевые глины, аргиллиты, мергели, сланцевые глины. Прочность этих пород, а также меловых грунтов, алевролитов и топливных шлаков, зол ТЭЦ и их смесей снижается при воздействии природных факторов. Поэтому такие грунты можно использовать для устройства насыпей только в благоприятных условиях увлажнения, обеспечивая защиту неустойчивых грунтов от поверхностной влаги.
Илистые и торфянистые грунты обладают значительной склонностью к объемным изменениям при колебаниях влажности. Илистые грунты при увлажнении теряют связность и приходят в плывунное состояние. Торфянистые грунты сильно сжимаемы. Применять их в насыпях запрещено. Исключением являются лишь некоторые конструкции насыпей на болотах.
Содержание в грунтах растворимых солей и органических веществ (засоленные и заторфованные грунты и. отчасти черноземы) вызывает существенное изменение их физико-механических свойств. Особенности проектирования земляного полотна из таких грунтов рассматриваются в разделе о проектировании дорог в сложных геофизических условиях.
При разработке грунтов дорожно-строительными машинами их естественное сложение нарушается, грунты раздробляются на отдельные комки. При недостаточном уплотнении грунта вода просачивается в насыпь по порам между комками и вызывает его размокание.
Наклонные слои связных грунтов, оказавшиеся в теле насыпи, особенно если они подверглись уплотнению проездом в период строительства,- могут образовывать при увлажнении поверхности скольжения, по которым происходит оползание части насыпи.
Поэтому при использовании для постройки насыпей грунтов различного состава и свойств необходимо соблюдать определенные правила размещения их в теле насыпи, обеспечивающие устойчивость земляного полотна (рис. Х1У.6):
разнородные грунты следует размещать в теле насыпи горизонтальными слоями. Менее водопроницаемые грунты располагают в нижних слоях, хорошо дренирующие — в верхних. Исключением являются случаи, когда дренирующий грунт предназначен для прерывания капиллярного поднятия воды в насыпь из переувлажненного основания;
поверхностям слоев водонепроницаемых грунтов придают двухскатный поперечный профиль с уклоном 20—40° со, что способствует стоку из насыпи просачивающейся воды; из слоев водопроницаемых грунтов должен быть обеспечен вывод воды на откосы;
не следует отсыпать насыпи в виде замкнутого ядра из одного грунта, прикрытого сверху и с боков другим грунтом. Исключением являются случаи уширения земляного полотна при реконструкции дорог, когда для устойчивости присыпной части должны предусматриваться специальные мероприятия. Не разрешается уширение водонепроницаемым грунтом насыпей, построенных из дренирующего грунта;
воспрещается бессистемная, случайная отсыпка различных по свойствам грунтов. При такой отсыпке в теле насыпи могут образоваться линзы, в которых может скапливаться вода, и увлажне» ные наклонные поверхности, по которым возможно оползание.
Дата добавления: 2016-03-26 ; просмотров: 1438 | Нарушение авторских прав