Stroi-doska.ru

Строй Доска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разрушение откосов земляного полотна

ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

В предыдущем параграфе был затронут вопрос о деформации земляного полотна, вернее его откосов, в виде оползней и оплывов. Характерны они для откосов глубоких выемок и возникают в результате выклинивания грунтовой воды или водонасыщения при промерзании и оттаивании. Радикальные меры, полностью гарантирующие устойчивость откосов, в сложных условиях требуют выполнения инженерно-геологической съемки, производства необходимых расчетов с последующей разработкой соответствующего проекта.

Однако во многих случаях, как показал многолетний опыт эксплуатации дорог, при реконструкции можно с успехом ограничиться повышением устойчивости откосов путем проведения сравнительно несложных инженерных мероприятий.

Известно, что поверхность откосов земляных сооружений разрушается под действием воды, ветра и различных атмосферных факторов, так же как и поверхность горных пород в естественном залегании. Разрушение откосов идет тем интенсивнее, чем меньше прочность грунта и чем круче откос. Стекающая по откосу вода производит особо разрушительное действие на лессовидные и подобные грунты, образуя глубокие промоины. Значительные разрушения может произвести вода, текущая вдоль полотна у самой подошвы откоса. Размыв грунта и подмыв откоса в его нижней части вызывает обрушение вышележащего массива грунта и более значительные деформации, захватывающие тело насыпи.

На поймах рек, берега озер откосы насыпей подвергаются ударному воздействию волн, а также напору и ударам льда.

Воздействие ветра на грунт откосов проявляется в выдувании отдельных частиц. Особенно сильно выдуваются пылеватые и мелкопесчаные грунты в сухие сезоны года. Сильно выдуваются обочины, особенно у бровки.

Все указанные процессы разрушения поверхности откосов происходят с разной интенсивностью в зависимости от свойств грунта и климатических условий. Результаты разрушения постепенно накапливаются и с течением времени вызывают нарушение устойчивости откосов земляного полотна.

Конструкцию укрепления откосов земляного полотна выбирают с учетом возможного воздействия природных факторов и наличия местных материалов, пригодных для укрепительных работ.

Основным видом укрепления неподтапливаемых откосов является засев их многолетними травами, особенно гидропосев травосмесей с мульчированием. Создание на откосах земляного полотна густого прочного дернового покрова существенно повышает их устойчивость.

Этот вид укрепления часто сочетается с устройством решетчатого укрепления из сборных железобетонных элементов. Такую конструкцию обычно применяют для укрепления откосов глубоких выемок и высоких насыпей. Создание сплошных защитных слоев из сборного или монолитного железобетона применяют обычно на пойменных участках, на подходах к мостам. Откосы насыпей и выемок при глинистых или песчаных грунтах в горных условиях часто укрепляют укладкой на них каменного материала слоями различной толщины или мощением штучным камнем.

Укрепление откосов созданием дернового покрова может быть осуществлено двумя способами: механизированным или гидропосевом трав по слою растительного грунта, уложенного на откосах, или гидропосевом трав без предварительного создания растительного слоя на откосах.

При первом способе на откос укладывают растительный грунт слоем 10-15см., а затем производят посев трав.

При гидропосеве применяют смесь, состоящую из семян трав, минеральных удобрений, мульчирующего материала, пленкообразующего компонента и воды.

Мульчирующий материал в виде измельченной соломы или опилок и пленкообразующий материал, чаще всего это битумная эмульсия или латекс, создают на откосе благоприятные условия для роста и развития трав и предохраняют откос от водной и ветровой эрозии.

Состав смеси семян трав подбирают из различных сортов с учетом климатических условий района. Посев трав возможен с ранней весны до поздней осени. При засушливой погоде применяют искусственное увлажнение.

Для гидропосева применяют специальные машины, состоящие из цистерны с лопастной мешалкой, насоса, шлангов и гидромонитора для разбрызгивания смеси по откосу. Смесь распределяют по откосу при движении машины вдоль нижней или верхней части откоса. Как правило, распределение смеси производят за несколько проходов гидросеялки на одной захватке, чтобы избежать стекания рабочей смеси с откоса.

Если грунт откоса сухой, то его предварительно увлажняют. Производительность гидросеялки в среднем составляет около 4000м 2 /смену и зависит от величины откосов, расстояния между объектом работ и базой заправки.

Распределение растительного грунта на откосах земляного полотна с рабочими отметками до 3,5м. можно выполнять автогрейдерами или бульдозерами, оборудованными откосниками. При больших отметках растительный грунт распределяется экскаватором-драглайном. В зависимости от местных условий при рабочих отметках земляного полотна до 8м. растительный грунт распределяют с нижних или верхних стоянок экскаватора. Грунт забирают ковшом из заготовленных заранее валов, расположенных вдоль бровки или подошвы откоса. Разравнивание растительного грунта на откосе после его распределения экскаватором-драглайном производят экскаватором-планировщиком. Разравнивать грунт удобнее с верхних стоянок экскаватора.

Планировку производят с перекрытием 1/3 предыдущего следа. Применяют и дражированные семена, включающие удобрения и прочие компоненты.

Надежным и дешевым способом укрепления откосов выемок является посадка влаголюбивых пород деревьев со стержневой корневой системой, а также кустарников со стелющейся корневой системой при одновременном посеве многолетних трав.

На откосах насыпей, особенно высоких, высаживают шиповник, лозу, пузырник, облепиху и др. Засухоустойчивые декоративные древесно-кустарниковые насаждения и травы. Для выращивания 1г. листьев (в пересчете на сухую навеску) корневая система влаголюбивого дерева отсасывает из грунта не менее 1000г. воды.

Посев трав, посадка деревьев и кустарников, одновременно укрепляя откосы, украшает земляное полотно и способствует его осушению. В пониженных местах вогнутых вертикальных кривых для сброса воды с проезжей части по откосам земляного полотна нужно укладывать телескопические бетонные лотки.

Укрепление откосов из сборных железобетонных элементов с образованием решетчатой конструкции производят в следующей технологической последовательности:

§ подготовка откосов, т.е. планировка и уплотнение;

§ устройство бетонного упора у подошвы откоса;

§ монтаж железобетонных элементов решетчатой конструкции;

§ заполнение клеток растительным грунтом с посевом трав (клетки могут быть заполнены также щебнем или гравием).

Монтаж решетчатой конструкции укрепления из сборных элементов осуществляется снизу вверх. Подачу элементов производят краном; места стыковки омоноличивают; грунт, гравий или щебень для заполнения ячеек подают также краном, оборудованным грейферным ковшом.

Кроме сборных решетчатых конструкций для укрепления не подтопляемых откосов применяют укладку гравия или щебня слоем 10-15см. После распределения и разравнивания этого материала на откосе производят его уплотнение с помощью площадочных вибраторов или катком, монтируемым на тросах к экскаватору-драглайну.

Укрепление скальных откосов в выемках и полувыемках, подверженных естественному разрушению (выветриванию) выполняют методом пневмонабрызга бетоношприцмашиной. Основа метода заключается в том, что на поверхность откоса с помощью сжатого воздуха распределяют известково-гипсовую, цементо-грунтовую, цементо-песчаную или цементобетонную смесь. Пневмонабрызг позволяет укладывать смеси без опалубки и не требует последующего уплотнения смеси. Применяют конструкции: облегченные – толщиной 25мм.; средние – 40-60мм, усиленные до 100мм. (с металлической сеткой); мощные – толщиной 100мм. и более с металлической сеткой и закреплением анкерами. Рабочую смесь наносят на откос снизу вверх с обязательным последующим уходом влажным способом.

Укрепление песчаных откосов насыпей в засушливых районах производят путем создания на них покрытия из щебня, гравия, грунта, обработанного вяжущими материалами, или глинистого грунта. Щебень (гравий) распределяют по откосу слоем 10-15см. В основании откоса материал распределяют на ширину 1м. для создания упора. Для укрепления песчаного грунта применяют органические вяжущие материалы: битум, деготь, нефтяные остатки и отходы промышленности.

Укрепление откосов каменной наброской производят для защиты их от размыва и подмыва текущей водой и разрушающего действия волн. Благодаря простоте осуществления, надежности и большим срокам службы защита откосов каменной наброской является распространенным типом укрепления. Для этого применяют различный камень по минералогическому составу и размерам, обладающему морозостойкостью не менее Мрз 100-150. Толщину наброски принимают равной 2-3 размерам наибольших камней.

Укрепление откосов бетонными покрытиями, уложенными на слой щебня или гравия толщиной 10-20см., служит для защиты их от воздействия течения воды, ударов волн и ледохода. В нижней части откоса, у основания насыпи, делают упор из сборных бетонных элементов, монолитного бетона или из камня в виде призмы.

Рассмотренные способы укрепления откосов земляного полотна и повышение за счет этого их устойчивости касаются случаев разрушения поверхности откосов от воздействия атмосферных явлений и поверхностных вод.

В последние годы очень часто применяют геосинтетические материалы (георешетки, геосетки, геоячейки, геополотно) и комбинации этих материалов с травосеянием, указанными выше каменными материалами и смесями и грунтами укрепленными вяжущими. Устраиваются конструкции из геополотна совместно с биоматериалами в виде рулонов, которые раскатываются по откосам.

Читать еще:  Откос насыпи земляного полотна это

В случаях полного нарушения устойчивости откосов выемки со сплывом грунта в боковые канавы и даже на обочины рекомендации по их укреплению разрабатывают индивидуально после обстоятельных инженерно-геологических обследований. Не менее опасно воздействие и подземной воды.

В местах выхода на откосы выклинивающихся родников откос снизу подрезают, устраивая, в зависимости от глубины выемки, полку шириной 1-3м., и укладывают трубчатую дрену диаметром 0,15м. с обратным фильтром из чистого морозостойкого щебня или гравия. Перфорированную трубу целесообразно предварительно обернуть синтетическим нетканым материалом или стеклотканью.

Место вырезки грунта засыпают морозо- и водоустойчивыми материалами: гравием, камнем, щебнем, металлургическим шлаком и др. Из трубы делают отвод воды в пониженное место.

В последние годы успешно применяют новые конструкции перехватывающих дренажей из сплошных гофрированных пластмассовых или алюминиевых вертикальных водопроницаемых листов, в нижней части которых расположена дренажная труба. Они могут обеспечить осушение массива грунта на высоту до 3м.. В этом случае отсутствует необходимость в устройстве с низовой стороны водонепроницаемого экрана, что значительно снижает стоимость устройства дренажа. Применение пластмассовых листов существенно усиливает процесс осушения земляного полотна. Производительность работ повышается не менее чем в 2,5-3 раза из-за отсутствия необходимости в устройстве обратных фильтров.

Повышению устойчивости верхней части откоса глубокой выемки обычно способствует устройство перехватывающего дренажа глубиной до 3м. на расстоянии не менее 5м. от ее бровки.

Откосы насыпей высотой более 6м., возведенных из иловатых грунтов, аргиллитовых или глинисто-сланцевых обломков, мергелей и других аналогичных горных пород, очень часто деформируются. Особенно часто деформации наблюдаются с низовой стороны земляного полотна по отношению к склону местности.

Основной причиной нарушения устойчивости откосов насыпей является низкая водо- и морозостойкость, а также высокая дробимость горных пород, из которых они возведены. Чтобы повысить устойчивость откосов, сложенных из легко выветривающихся горных пород, с низовой стороны устраивают упорные призмы из галечника, гравия или гравелистого песка.

Повышению устойчивости способствует и уширение насыпи в низовую сторону.

Для предупреждения заиливания упорной призмы грунтом уширяемой насыпи желательно между ней и призмой закладывать противозаиливающую прокладку из стеклоткани, полимерного материала и т.п.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Деформации и разрушения земля­ного полотна и водоотводных соору­жений

Для земляного полотна ти­пичны осадки, просадки, пучины и деформации обочин, расползание насыпей, сползание и размывы отко­сов, выдувание обочин и откосов из несвязных и слабосвязных грунтов (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Характерные деформации и разрушения зп:

а — осадка: б — просадка; в — сползание насыпи; г — то же откоса.

Осадки возникают вследствие не­достаточного уплотнения или пере­увлажнения грунтов, особенно часто в местах повышенного увлажнения, при применении недоброкачествен­ных грунтов для высоких насыпей.

Просадки насыпей образуются на участках со слабыми подстилающи­ми грунтами – на болотах, просадочных грунтах, карстах и т. д.

Сползание происходит на косогорных участках из-за недостаточного сопротивления сдвигу основания на­сыпей или на оползневых участках. Причинами этих деформаций явля­ются недоброкачественная подго­товка основания (отсутствие усту­пов, недостаточное уплотнение), наличие в основании слабопрочных грунтов, повышенное увлажнение и недоуплотнение нижних слоев на­сыпи.

Оползание откосов наблюдается при применении слабых грунтов, их переувлажнении и недоуплотнении, чаще всего из-за отсутствия укреплений и, интенсивного увлажнения атмосферными осадками или поверх­ностной водой. Кроме того, сполза­ние может быть из-за превышения норм крутизны откосов, присыпки земляного полотна при уширении без устройства уступов или с недос­таточным уплотнением.

Размывание и выдувание обочин и откосов происходит вследствие вод­ной и ветровой эрозии, когда земля­ное полотно возведено из несвязных или слабосвязных грунтов при не­достаточно эффективном укрепле­нии откосов и обочин.

Для обочин характерны деформа­ции в виде колей и выбоин, возника­ющих от наезда автомобилей на не­укрепленные обочины, особенно ув­лажненные и недостаточно уплот­ненные. К деформациям обочин от­носят образование обратного укло­на, особенно там, где установлены парапеты, ограждения и сигнальные столбики.

Деформации и разрушения водоот­водных сооружений различны по ха­рактеру и причинам возникновения.

Грунтовые канавы и лотки под­вергаются размыву в первую оче­редь в местах больших продольных уклонов, заиливаются и зарастают при малых уклонах.

Канавы и лотки, укрепленные пли­тами, каменными и другими мате­риалами, могут размываться водой в местах стыков плит, разрушений укрепляющих устройств к т.д.

Дренажные и подземные водосточ­ные трубы засоряются грунтом и случайно попавшими предметами (соломой, травой, корягами), из-за чего прекращается их работа.

Для водопропускных труб харак­терны раковины, выщелачивание раствора, вымывание грунта из тела насыпи, трещины, сдвиги звеньев, деформации оголовков, отделение оголовков от тела трубы, просадки, засорение.

Раковины и выщелачивание-разру­шение материала конструкции вследствие выветривания наружных слоев бетона под действием грунтовой и поверхностной воды, частично растворяющих и вымывающих вя­жущие.

Вымывание грунта из насыпи про­исходит при нарушении изоляции стыков между звеньями в образо­вавшиеся щели вода выносит грунт, образуя пустоты за трубой.

Трещины в бетоне и сдвиги звеньев возникают при неравномерном, иногда одностороннем давлении грунта на трубу. Условия работы трубы под нагрузкой ухудшаются при образовании пустот в насыпи из-за вымывания грунта.

Деформации оголовков в отделе­нии их от трубы могут быть вызва­ны неравномерной осадкой фунда­ментов оголовков и звеньев, их под­мывом, увеличением горизонталь­ного давления на оголовки при пере­увлажнении грунта насыпи и сполза­нии откосов.

Просадки – вертикальные неравно­мерные смещения звеньев вследст­вие неодинакового давления насыпи по длине трубы (большее давление на средние звенья). Этому обстоя­тельству способствует применение при возведении насыпи слабопроч­ных грунтов (торфяных, илистых) и вымывание грунта в основании звеньев.

Система транспортно- эксплуатационных показателей: скорость и коэффициент обеспеченности расчетной скорости, пропускная способность и уровень загрузки дороги движением, показатели безопасности движения, показатели прочности дорожной одежды, показатели ровности покрытий , показатели сцепных качеств и шероховатости покрытий, показатель дефектности дорог.

Ремонт обочин и откосов земляного полотна

Неукреплённые или укреплённые несвязным материалом обочины, имеющие колеи, просадки, бугры выдавленного грунта в результате наезда автомобилей на переувлажнённый грунт планируют с приданием им поперечного уклона 40—60 ‰. При необходимости производят подсыпку щебня с его последующим планированием и уплотнением. Прибровочную полосу укрепляют травосеянием. На участках дорог, где обочины имеют большие деформации и разрушения, в регионах со значительными атмосферными осадками, особенно на дорогах с высокой интенсивностью движения их укрепление выполняют, как правило, связными материалами (асфальтобетон, цементобетон, чёрный щебень, битумогрунт и т. д.). Конструкция укрепления должна соответствовать действующим нагрузкам без образования на ней недопустимых деформаций, иметь коэффициент сцепления и ровность согласно ГОСТу и приниматься согласно требованиям действующих нормативных документов.

Слои укрепления на обочинах ограничивают попадание влаги в земляное полотно и в этой связи могут использоваться и как мероприятия для регулирования водно-теплового режима дорожной конструкции в целом. При расположении обочин над стыком старой и отсыпаемой части уширения насыпи решение по укреплению обочины должно обеспечивать равнопрочность этих участков конструкции.

Наиболее экономичным по единовременным капитальным затратам является укрепление обочин устройством краевой укрепительной полосы, в том числе выполняемое и путём уширения проезжей части (рис. 16.1). Решение улучшает транспортно-эксплуатационные показатели дороги, способствует усилению кромки проезжей части, однако оно эффективно при малом количестве наездов на обочину, малом количестве выпадающих осадков и земляном полотне из легких грунтов. В условиях интенсивной эксплуатации остановочной полосы, в сложных грунтовых и климатических условиях конструкция краевой укрепительной и остановочной полос принимается единой (рис. 16.2). Такая конструкция оказывает положительное воздействие и на водно-тепловой режим земляного полотна [97].

Применение в конструкциях геосинтетических материалов диктуется необходимостью гидроизоляции, дополнительного дренирования или сокращения расхода дорожно-строительных материалов (повышения прочности конструкции).

Рис. 16.1. Дорожные одежды на обочинах:

1 — асфальтобетон, цементобетон; 2 — щебёночные материалы, шлаки; 3 — укреплённый неорганическими
вяжущими грунт; 4 — щебень, гравий с пропиткой вяжущими материалами; 5 — гравийные
(щебёночные материалы); 6 — грунтогравийные, грунтощебёночные материалы, отходы производства
(кирпичный бой, отходы бетонных заводов, породы угольных шахт и т. д.); 7 — битумоминеральные смеси;
8 — битумогрунт, дёгтегрунт

Рис. 16.2. Решения по укреплению обочин:

I—IV — соответственно краевая укрепительная полоса, остановочная полоса, прибровочная часть обочины,
проезжая часть дороги; 1 — прослойка из геоматериала; 2 — слой укрепления обочины

Читать еще:  Грунтовка для теплого пола перед укладкой плитки

Если остро стоит задача усиления дорожной конструкции, следует в слоях укрепления (или под ними) на контакте с дренирующим слоем укладывать материалы армирующего типа, в том числе геосетку, геовеб и др. В условиях необходимости улучшения дренирования земляного полотна при укреплении обочин применяется прослойка из нетканого геосинтетического материала. Такое решение целесообразно применять:

при переустройстве дренирующего слоя в зоне обочин с отсыпкой слоя из мелких песков с КФ= 1—2 м/сут;

при заиленном дренирующем слое и укреплении обочины без его переустройства;

в качестве мероприятия, снижающего влажность грунтов земляного полотна при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II и III дорожно-климатических зонах (дороги I—III категорий) и как мероприятие при регулировании водно-теплового режима земляного полотна на участках, подверженных образованию пучин, для ускорения отвода воды;

при укладке щебёночного слоя непосредственно на грунт на их контакте.

Гидроизолирующие прослойки применяют для предотвращения поступления влаги атмосферных осадков в тело земляного полотна через неукреплённые или укрепленные водопроницаемым материалом обочины при 2-м и 3-м типах местности по условиям увлажнения во II—III дорожно-климатических зонах при высокой фактической (расчётной) влажности, средних и тяжёлых пылеватых суглинках, при наличии или опасности образования пучин [108].

Технология выполнения работ по укреплению обочин в зависимости от конструкции приведена в табл. 16.1 и 16.2.

Вид укрепления обочиныКонструкция с одним слоем укрепленияКонструкция с двумя слоями укрепления
Приготовление материала на обочине (укреплённый грунт)Привозной материалПриготовление материала на обочине (укреплённый грунт)Привозной материал
Укрепление с использованием грунта обочиныIII
Грунт при устройстве корыта удаляется за пределы земляного полотнаIIIIVV

Примечание. I—IV — номера вариантов технологии выполнения работ.

Наименование операцийПорядок выполнения операций по сооружению конструкций укрепления обочин по вариантам I—V согласно табл. 16.1Тип механизмов, которые могут быть использованы
IIIIIIIVV
Зачистка поверхности обочин путем снятия и перемещения слоя грунта на откосную частьАвтогрейдеры лёгкого и среднего типов
Устройство корыта в соответствии с профилем и глубиной, определяемой конструкцией укрепления (толщиной слоя укрепления) из привозного материала: со срезкой грунта и перемещением в валы на обочине с последующей погрузкой и вывозом за пределы земляного полотна; со срезкой и удалением грунта на откосы— —Для срезки: автогрейдеры легкого и среднего типов, экскаваторы с ёмкостью ковша 0,15—0,3 м 3 ; для вывоза: автомобили всех типов; для погрузки: экскаваторы с ёмкостью ковша 0,15—0,3 м 3 автогрейдеры лёгкого и среднего типов
Выравнивание кромки проезжей частиБетоноломы, пневматические молотки
Смазка торца дорожной одежды одним из видов органического вяжущего
Рыхление грунтаКирковщики автогрейдеров, рыхлители
Уплотнение дна корытаКатки типов с шириной захвата 2 м
Размельчение и перемешивание грунтаФрезы
Завоз на обочину вяжущего материалаАвтогудронаторы
Распределение вяжущих материалов на обочинеФрезы, распределители сыпучих материалов, автогудронаторы
Приготовление смеси (перемешивание грунта с вяжущим)Фрезы, автогрейдеры среднего и легкого типов
Завоз несвязного материала укрепления на обочинуАвтосамосвалы
Завоз на обочину материала верхнего слояАвтосамосвалы
Разравнивание и профилирование слоя5, 98,125, 9Автогрейдеры легкого и среднего типов, бульдозеры, асфальтоукладчик с шириной захвата 2 м, машина для устройства укрепительных полос
Уплотнение слоя на обочине: верхнего из связных материалов или укреплённого грунта; слоя из несвязных материалов9, 13Катки с шириной захвата 2 м То же

Примечание. Цифры в вертикальных графах показывают порядок операций по устройству слоев укрепления, принятого согласно таблице варианта конструкции укрепления.

Методы ремонта откосов выбирают в зависимости от характера деформаций, вида и состояния грунтов, инженерно-геологических, гидрологических и погодно-климатических условий района.

Ликвидацию деформаций в результате потери общей устойчивости откоса выполняют по специальным проектам, особенно если разрушение затронуло и проезжую часть дороги. Наличие аварийной ситуации диктует прежде всего необходимость выполнения работ по обеспечению пропуска по дороге транспортных средств и недопущения дальнейшего разрушения насыпи (выемки). Для этого могут сооружаться грунтовые упорные бермы, подпорные стенки, выполняться заделка вывалов грунтом с уполаживанием откосов или специальными мероприятиями по повышению устойчивости (армирующие прослойки, различного исполнения габионы, укреплённый грунт и т. д.). В табл. 16.3 приведён перечень мероприятий, выполняемых химическим способом для ликвидации и предупреждения деформаций, связанных с потерей как общей, так и местной устойчивости (см. рис. 16.3) (Волоцкой Д.В. Основы глубинного закрепления грунтов земляного полотна автомобильных дорог. — М.: Транспорт, 1978.).

При нарушении местной устойчивости неукреплённых откосов выполняют профилирование их поверхности и укрепление [55, 108]. Укрепление травой используется для защиты неподтопляемых или кратковременно подтопляемых откосов от водной и ветровой эрозии, для ликвидации и предотвращения сплывов, оплывин и других нарушений местной устойчивости в районах с благоприятными условиями для прорастания трав и развития корневой системы. Травосеяние может использоваться и в комплексе с другими методами укрепления, например, решётчатыми конструкциями, геовебами. Разновидностью этого метода можно считать одерновку. Наиболее технологичным является биологическое укрепление с помощью геоматериалов с включёнными в их структуру семенами трав оптимального состава или травосеяние с покрытиями из геоматериалов, обеспечивающими защиту прорастающих семян. На подтапливаемых откосах с невысокими скоростями потока и малой высотой подтопления возможно биологическое укрепление в виде посадки кустарника, плетневого прорастающего укрепления, прорастающей выстилки, фашинные конструкции.

Виды деформаций, повреждений и разрушений земляного полотнаФормы проявления деформаций, повреждений и разрушенийПротиводеформационные мероприятия по обеспечению устойчивости химическим способом
Повреждения и разрушения откосов в однородных грунтахОползни со срезом и вращением и образованием явно выраженной поверхности скольжения Оползни с перемещением по подстилающему слою и образованием явно выраженной поверхности скольжения Пластичные оползни без явно выраженной поверхности скольжения Оползни со сколом (перерезанием) слоёв и оползни выдавливания Оползни с перемещением по фиксированной поверхности скольжения Оползни со скольжением слоя по слою; оползни с перемещением по горизонтальной поверхности скольженияСваи-шпоны из укреплённого грунта на откосах, входящие в устойчивый массив, водозащитное покрытие на откосах из укреплённого грунта То же, в верхней части откоса Сваи-шпоны из укреплённого грунта на откосах, расположенные на разной глубине; водозащитное покрытие на откосах из укреплённого грунта Сплошное закрепление грунта, водозащитное покрытие на откосах из укреплённого грунта Сваи-шпоны из укреплённого грунта на откосах, входящие в устойчивый массив; водозащитное покрытие на откосах из укреплённого грунта Шпоны из укреплённого грунта на подошве сползающего слоя, входящие в подстилающий слой; закрепление поверхности скольжения; водозащитное покрытие на откосах из укреплённого грунта
Другие повреждения откосовСплывы (оплывины) Суффозионные оползни и разрушенияСваи-шпоны из закрепленного грунта на откосах; закрепление поверхности скольжения, трещин и отрывов грунта; водозащитное покрытие на откосах из укреплённого грунта Сплошное закрепление грунта слабого слоя; противофильтрационные завесы и экраны из закрепленного грунта

Рис. 16.3. Схема предупреждения и ликвидации оползневых деформаций откосов
в однородных грунтах химическим способом:

а — оползень со срезом и вращением; б — локальный оползень;

1 — сползающий грунт; 2 — предполагаемая поверхность скольжения; 3 — свая-шпона из укреплённого грунта;
4 — гидроизолирующее покрытие на откосе; 5 — дорожная одежда; 6 — границы отрыва грунта

При деформациях, возникающих в грунте поверхностного слоя откосов при резком снижении их прочности под влиянием погодно-климатических факторов, а также для защиты от температурных и силовых воздействий паводковых или поверхностных вод, устраивают более капитальное укрепление — специальные покрытия различного исполнения. К ним относятся решётчатые конструкции из бетонных элементов с заполнением ячеек щебнем, камнем, обработанным вяжущим грунтом. В ином исполнении — это пластмассовые пространственные георешётки (геовебы) с высотой ребра 15—20 см и различным заполнением ячеек, устраиваемые для защиты от вымывания грунта и фильтрации грунтовых (поверхностных) вод на подстилке из нетканого материала.

В зависимости от условий подтопления при укреплении откосов применяют различные бетонные (железобетонные) плиты с устройством обратного фильтра из щебня или геосинтетического материала нетканого типа с высоким коэффициентом фильтрации, геоматы, каменную наброску, габионы на основе сетчатых металлических каркасов, заполняемых камнем различного грансостава, слои из бетона, укладываемого на металлическую сетку, и др. Некоторые из этих решений схематически показаны на рис. 16.4 и 16.5.

Читать еще:  Грунтовка для пола под плитку виды

Рис. 16.4. Конструкции укрепления откосов:

а — покрытие из геотекстиля; б — укрепление каменной наброской, в том числе по геотекстильной прослойке;
в — укрепление различными плитами, в том числе по обратному фильтру из геотекстиля; г — габион из металлической каркасной сетки, заполненной камнем; 1 — геотекстиль; 2 — элемент крепления; 3 — канавка; 4 — каменная наброска;
5 — плита; 6 — обратный фильтр; 7 — упор; 8 — габионный элемент; 9 — зона подмыва

В качестве термозащитных слоёв используют торфопесчаные и мохоторфяные смеси, прослойки из геоматериала, плиты из полимерного вспененного материала (пеноплекс, стироформ). Каждый из этих видов укрепления имеет свою область наиболее эффективной работы в сооружении и защиты поверхности откоса.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.004 с) .

Разрушение откосов земляного полотна

Деформации, повреждения и разрушения

земляного полотна

Земляное полотно (ЗП) — инженерное сооружение, рассчитанное на длительный срок службы. В нем могут возникать и накапливаться дефекты и деформации.

Дефекты являются следствием недоработок при проектировании ЗП, его защитных и укрепительных сооружений, нарушении технологии строительного процесса и временной эксплуатации железнодорожных линий, неудовлетворительного текущего содержания и ремонтов железнодорожного пути.

Деформации ЗП возникают в следующих случаях: при недостаточной несущей способности грунтов, из которых оно сооружено, несоответствии мощности верхнего строения пути (ВСП) нагрузкам от подвижного состава, при недостаточной защите грунтов ЗП от неблагоприятных воздействий климатических и инженерно-геологических факторов.

Классификация наиболее распространенных дефектов и деформаций земляного полотна

Основная площадка ЗП

· Термокарстовые понижения и провалы на мари и земляном полотне

· Весенние пучинные просадки

· Пучинные горбы над «холодным трубопроводом»

· Обрушения крутых откосов выемок в лессовых грунтах

· Размывы откосов контрбанкетов и берм

· Сплывы откосов выемок

· Сплывы откосов насыпей

· Ополpание откосов насыпей

· Сплывы откосных частей насыпей над пересекающими их термотрассами

· Оползание рыхлых отложений по контакту со скальными породами

Тело и основание ЗП

· Оседание насыпи вследствие уплотнения слагающих ее грунтов

· Осадка и расползание насыпей на оттаивающих вечномерзлых грунтах

· Сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию

· Смещение насыпи, расположенной на куруме

· Суффиозное разрушение откосных частей ЗП

· Оседание насыпи вследствие уплотнения грунтов основания

· Оседание насыпи вследствие выпирания грунтов основания

· Выпирание грунтов в выемке

· Провалы насыпей на торфяных болотах

· Провалы ЗП на закарстованных территориях

Повреждения ЗП в местах его взаимодействия с инородными конструкциями

· Осадки ОПЗП над трубопроводными пересечениями

· Нарушение отвода поверхностных вод у пассажирских платформ и погрузочно-выгрузочных площадок

· Повреждения приоткосных частей ЗП в местах прокладки кабелей

· Оседание ЗП над шахтными разработками

· Длительное оседание насыпей на подходах к мостам и водопропускным трубам

Повреждения и разрушения ЗП, подверженных неблагоприятным природным воздействиям

Дефекты ЗП при строительстве дополнительных путей

Балластное корыто

Балластное корыто (БК) — отдельно возникающее под шпалами углубление в глинистых грунтах, слагающих ОПЗП, заполненное балластными материалами .

Основные признаки БК:

Причины возникновения БК:

Мероприятия по устранению БК:

Балластное ложе

Балластное ложе — общие под несколькими шпалами углубления в глинистых грунтах, слагающих ОПЗП, заполненные балластными материалами и вытянутые вдоль пути.

Основные признаки балластного ложе:

Причины возникновения балластного ложе:

Контакт балластных материалов и глинистых грунтов

Мероприятия по ликвидации балластного ложе

  • устранение неисправностей верхнего строения пути,
  • отвод воды от балластной призмы, при наличии грунтовых вод, поступления воды из выемки по балластному ложу-каптаж ключей, устройство прорезей, преградителей, восстановление дренажей, лотков, канав, осушение грунтов ОПЗП односторонними или двусторонними прорезями со срезкой глинистых бортов при капитальном и среднем ремонте пути,
  • полная вырезка поврежденной части ОПЗП.

Балластный мешок

Балластный мешок (БМ) — изолированные значительные углубления в глинистых грунтах, слагающих ОПЗП, заполненных балластными материалами.

Основные признаки БМ:

  • частое возникновение коротких просадок пути на одном и том же коротком участке (зимой — пучинная впадина, весной — выплески и разжижения),
  • трещины на откосах ЗП и на водоотводах,
  • различная растительность на участке БМ и на прилегающих к нему устойчивых участках.

Причины возникновения БМ:

  • неправильное расположение разнородных грунтов при сооружении ЗП или устранении
  • возникавших повреждений и разрушений,
  • нарушение технических требований проектов при заполнении траншей и котлованов при прокладке трубопроводов, линий связи, водопропускных сооружений в теле ЗП,
  • многократные исправления резких коротких просадок пути посредством подъемок на балласт
  • при устранении деформаций ЗП на слабых основаниях интенсивного пучения и весенних
  • пучинных просадок.

Мероприятия по ликвидации БМ:

  • незамедлительное устранение неисправностей пути,
  • отведение пути от места неисправности пути с устранением застоев в канавах,
  • заделка трещин на поверхности откосов, в канавах и кюветах .

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог

В процессе службы дороги под влиянием природных сил и воздействием транспортных нагрузок прочность земляного полотна снижается и в нем начинают возникать деформации.

Изменение водно-теплового режима земляного полотна, особенно на автомобильных дорогах с водонепроницаемыми покрытиями, далее при благоприятных условиях увлажнения вызывает в грунте сложные физико-химические процессы. Влажность и плотность грунтов в течение года претерпевают существенные изменения, которые отражаются на условиях работы дорожных одежд и сокращают срок их службы.

На многих старых дорогах неоднородные и неравномерно уплотненные грунты земляного полотна при промерзании подвергаются морозному пучению, вызывающему образование трещин на покрытиях. Через трещины весной в верхнюю часть земляного полотна проникает поверхностная вода, способствуя увлажнению грунтов.

Весной при оттаивании ледяных линз и прослоек в земляном полотне появляется свободная вода и его прочность снижается.

В них задерживается поверхностная вода, также проникающая через трещины в земляное полотно. Даже при прочных дорожных одеждах поверхностная вода просачивается в тело насыпей. Наиболее интенсивное просачивание наблюдается в местах сопряжения проезжей части с обочинами.

Установлено, что в процессе службы дорог в районах избыточного увлажнения с течением времени свойства грунтов верхней части земляного полотна ухудшаются.

При наличии усовершенствованных водонепроницаемых покрытий существенно уменьшается воздухообмен грунтов верхней части земляного полотна с атмосферой.

Разрушения откосов, захватывающие большие объемы, наблюдаются: в результате просадок с образованием уступов, происходящих при высоком подъеме грунтовых вод; при образовании в пластических грунтах оползней, сползающих по круглоцилиндрическкм поверхностям, которые большей частью не распространяются более чем на 6 м от бровки выемки; при сползании «блоками» по наклонной поверхности плотных подстилающих пород по тонким прослойкам, содержащим напорную воду, или по слою размягченных пластичных грунтов.

Природа поверхностных деформаций выемок и высоких насыпей чаще всего связана с образованием в грунте в течение зимы ледяных линз и прослоек, ориентированных параллельно откосам, т. е. поверхностям, по которым происходит теплообмен. При оттаивании, особенно в дождливое время, когда грунт дополнительно насыщается влагой, верхняя часть откосов сползает. Плоскость сползания обычно совпадает с границей сезонного промерзания.

Сплывы чаще наблюдаются на южных, чем на северных, откосах, благодаря большей скорости оттаивания и потому большему содержанию в порах глинистых грунтов свободной воды.

Плохо уплотненное земляное полотно подвержено размывам, особенно при отсыпке его из макропористых грунтов, черноземов и пылеватых грунтов в районах с большим количеством выпадающих осадков и пересеченным рельефом местности. В степных районах Кубани и центральных черноземных областях нередки случаи, когда неукрепленные водоотводные канавы при продольном уклоне, превышающем 20—30%о, в течение одного года превращаются в глубокие рвы.

Таким образом, деформации земляного полотна всегда связаны с морозным пучением, сплывами откосов и их размывом, а также с размывом канав и обочин. Чтобы вылечить подверженное деформациям «больное» земляное. полотно, необходимо знать его водно-тепловой режим.

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector