Рис. 131. Конструкция типовой унифицированной сборной железобетонной трубы:
1 - крыло оголовка; 2 – портальная стенка оголовка; 3 – коническое звено; 4 – цилиндрические звенья; 5 – насыпь; 6 – монолитный бетонный лоток; 7 – гравийно-песчаная подушка; 8 – щебеночная подготовка; 9 – блоки фундамента; 10 – локальные блоки фундамента.
Расчет малых водопропускных сооружений начинают с проложения трассы и вычерчивания продольного профиля земли по оси дороги. По вычерченному профилю проводят анализ возможного стока поверхностных вод со всех пониженных мест.
Проектирование водопропускных труб включает в себя следующие этапы:
1. Установление исходных данных для определения расхода воды.
2. Определение расхода воды весеннего половодья и ливневых паводков, расчетного расхода.
3. Подбор наиболее экономичного отверстия типовой трубы.
4. Определение минимальной высоты насыпи у трубы, длины трубы при фактической высоте насыпи (рабочей отметке на продольном профиле).
Исходными данными для гидравлического расчета труб являются: вероятность превышения, площадь водосбора, длина главного лога, уклон главного лога, уклон лога у сооружения.
Более подробно с методикой расчета студенты ознакомятся на практических занятиях.
Для возведения земляного полотна автомобильных дорог используют бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, грейдер-элеваторы. Выбор ведущей машины зависит от высоты насыпи, вида грунта и дальности его перемещения (табл. 59).
Насыпи возводят горизонтальными или слабонаклоненными слоями. Отсыпку ведут продольным или поперечным способом. Наиболее дорогостоящей является разработка грунта экскаваторами с транспортированием его автомобилями-самосвалами, затем – разработка скреперами; наиболее дешевой - работа бульдозеров, автогрейдеров и грейдер-элеваторов, а также с использованием гидромеханизации.
Таблица 59. Выбор ведущих машин для возведения насыпей и разработки выемок
Виды земляных работ и сооружений |
Средняя высота насыпи, м |
Средняя дальность перемещения грунта, м |
Оптимальная длина участка (захватка), м |
Ведущие машины в звене |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Разработка грунта в боковых резервах с перемещением в насыпь |
До 0,75 -« - 1,5 |
10 - 15 8 - 20 |
300 – 500 500 – 1000 ― |
Автогрейдеры Грейдер-элеваторы Экскаваторы-драглайны
|
Разработка грунта в боковых резервах и мелких выемках с перемещением его в насыпь |
- «- 1,5 |
До 30 (50) 100 - 500 |
250 – 500 зависит от местных условий |
Бульдозеры на гусеничном ходу Скреперы с ковшом емкостью 3 – 8 м3 |
Разработка грунта в выемках и резервах с перемещением его в насыпь |
Не ограничена |
100 - 500 |
250 - 500 |
Скреперы с ковшом емкостью 3 - 8 м3; 8 – 15 м3; 15 – 25 м3; |
То же
То же |
То же
То же |
500 – 3000
500 и более |
До 500
До 500 |
Скреперы с ковшом объемом 9 м3. Экскаваторы с ковшом объемом 0,3 – 1,6 м3, автомобили, самосвалы грузоподъемностью 3 – 12т |
Крупные насыпи к мостам, дамбы на поймах рек |
Не ограничены |
До 2000 |
Зависит от местных условий |
Землесосные снаряды разных типов |
Продолжение таблицы 59
|
2 |
3 |
4 |
5 |
Послойная планировка грунта при отсыпке в насыпь |
До 3,5 Более 3,5 |
― ― |
500 1000 |
Автогрейдеры Автогрейдеры, экскаваторы планировщики с телескопической стрелой |
На рис. 132 представлена в качестве примера технологическая схема возведения насыпи бульдозерами из двухсторонних резервов.
Рис. 132. Технологическая схема возведения насыпи бульдозерами из двухсторонних боковых резервов:
1 – поперечный профиль земляного полотна; 2 – снятие растительного слоя с укладкой в боковые валы; 3 – отсыпка слоев с траншейной разработкой в резерве и послойным разравниванием в насыпи; 4 – послойное уплотнение грунта в насыпи; 5 – планировка насыпи и резервов автогрейдером и надвижка растительного грунта из боковых валов бульдозером.
Строительными нормами и правилами рекомендуется применение низших типов дорожных одежд на дорогах V технической категории, при стадийном строительстве – и на дорогах IV категории, а также на сельскохозяйственных дорогах категорий II-с и III-c. Эти покрытия могут применяться для укрепления верхней части земляного полотна на дорогах любых категорий. Типы грунтовых оснований и покрытий приведены в таблице 60.
Таблица 60. Типы грунтовых оснований и покрытий
Разновидность грунтов и добавок |
Типы покрытий и оснований |
Толщина слоя, см |
Расположение слоев |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Покрытия и основания из грунта естественного оптимального состава |
||||
Оптимальный грунт из боковых резервов и выемок |
1. Покрытия для дорог V категории |
20 – 25 |
На всю ширину одной толщины |
|
То же, грунт из сосредоточенных карьеров |
2. Основания для дорог V и IV категорий. Верхняя часть земляного полотна для дорог всех категорий |
30 |
То же |
|
Покрытия и основания из грунта, улучшенного добавками карьерного песка или глины до оптимального состава |
||||
Грунт земляного полотна, улучшенный смешением на дороге или в карьере |
3. Покрытия для дорог V категории |
20 – 25 |
На всю ширину одной толщины |
|
По серповидному профилю |
||||
4. Основания для дорог V и IV категорий |
30 |
На всю ширину одной толщины |
||
Продолжение таблицы 60
1 |
2 |
3 |
4 |
||
Покрытия из грунта, укрепленного крупнозернистыми материалами |
|||||
Гравийные и песчано-гравийные смеси, отходы карьеров, шлаки металлургических заводов |
5. Покрытие для дорог V категории (смешение на дороге) |
20 - 25 |
На всю ширину одной толщины |
||
По серповидному профилю |
|||||
Составы: а) щебень - 50-70%, грунт - 50-90% |
6. Покрытие для дорог V категории из грунтощебня |
15 - 25 |
На всю ширину одной толщины |
||
б) щебень - 65%, песок – 24%, суглинок – 11% |
7. Покрытие для дорог V категории |
15 - 20 |
То же |
||
Конструктивные слои дорожной одежды из укрепленных грунтов могут быть устроены следующим образом:
с приготовлением смеси грунта с вяжущим непосредственно на земляном полотне дороги или при улучшении его гранулометрического состава добавкой привозного грунта;
с приготовлением смеси в притрассовом грунтовом карьере с вывозкой и укладкой готовой смеси на дороге.
Для приготовления грунта с вяжущим на земляном полотне, ведущей машиной механизированного отряда может быть фреза или однопроходная грунтосмесительная машина с распределителем цемента. Технологический процесс обработки грунта вяжущим дорожной фрезой, в зависимости от вида грунта и вяжущего, осуществляется за несколько проходов машины по одному следу: размельчение грунта – за 1 - 3 прохода, дозирование и введение в грунт жидкого вяжущего и воды – за 1 - 2 прохода, перемешивание компонентов смеси – за 2 - 3 прохода. При обработке грунта порошкообразным вяжущим или при использовании такой добавки к жидкому вяжущему, к дорожной фрезе придают распределитель цемента.
Перечень операций по устройству оснований и покрытий из грунтов оптимального состава и грунтов, укрепленных крупнозернистыми материалами, приведен в таблице 61.
Таблица 61. Строительство грунтовых покрытий и оснований
Рабочие операции |
Машины |
Типы покрытий по таблице 60 |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1. Подготовка верха земляного полотна |
Автогрейдеры |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
2. Перемещение грунта из резервов |
То же, и грейдер-элеваторы |
+ |
– |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
3. Транспортирование оптимального грунта из карьеров |
Автомобили-самосвалы |
+ |
– |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
4. Разрыхление поверхности земляного полотна или подготовка грунтового валика |
Автогрейдеры |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
5. Транспортирование добавок крупнозернистых материалов |
Автомобили-самосвалы |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
6. Подготовка валика из расчетной смеси материалов |
Автогрейдеры |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
7. Вывозка смеси, приготовленной в карьере (взамен операций 2, 3, 5, 6, 9) |
Автомобили-самосвалы |
– |
– |
+ |
– |
– |
+ |
– |
8. Введение добавок извести или цемента |
Распределители цемента |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
9. Перемешивание добавок всех видов с грунтом земляного полотна |
Фрезы, автогрейдеры |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
10. Распределение готовой смеси: доставленной из карьера, приготовленной на дороге |
Автогрейдеры
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |