Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Методические рекомендации Методические рекомендации по выбору конструкций укрепления конусов и отко  
25.09.2018
    
Методические рекомендации Методические рекомендации по выбору конструкций укрепления конусов и отко

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СО
ЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ВЫБОРУ КОНСТРУКЦИЙ УКРЕПЛЕНИЯ
КОНУСОВ И ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА.
ТЕХНОЛОГИИ И МЕХАНИЗА
ЦИИ
УКРЕПИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Одобрены Минтрансстроем

Москва 1981

Приведены основные конструкции укрепления конусов и откосов на автомобильных и железных дорогах, определены области их применения; предложены рациональные технологические схемы устройства конструкций укрепления; разработаны основные схемы работы и указаны необходимые и специальные машины, включаемые в комплект.

Настоящие «Методические рекомендации» разработаны на основе анализа проектных данных, результатов обследования состояния различных конструкций укрепления и обобщения опыта по технологии и механизации укрепления конусов и откосов земляного полотна.

Предисловие

Автомобильные дороги в пересеченной местности часто проходят в насыпях и выемках. В зависимости от дорожно-климатической зоны, в которой строится дорога, степени пересеченности местности и категории дороги площадь поверхности откосов может составлять от 180 до 3200 тыс. м2 на 100 км трассы.

Для защиты поверхности откосов от нарушений местной устойчивости разработано более 20 видов конструкций укрепления, часть которых выполняют вручную (одерновка и т.п.). Общая тенденция проектных и строительных организаций - применять конструкции укрепления индустриального типа или конструкции, позволяющие механизировать процесс укрепительных работ.

Союздорнии провел анализ существующей технологии и обобщение опыта механизации укрепления конусов и откосов земляного полотна с целью выявить наиболее рациональные конструкции укрепления, предотвращающие практически любые нарушения местной устойчивости поверхности.

Настоящие «Методические рекомендации» можно использовать при проектировании и строительстве автомобильных дорог в сложных инженерно-геологических условиях, в частности, в условиях БАМа.

«Методические рекомендации» разработали инженеры И. А. Режко, Ю. М. Львович (Союздорнии), Б. Ф. Перевозников (Союздорпроект), Ж. А. Петрова (ЦНИИС).

1. Общие положения

1.1. Настоящими «Методическими рекомендациями» следует руководствоваться при выборе рациональных конструкций, технологии и средств механизации укрепления откосов и конусов земляного полотна автомобильных дорог.

1.2. Технологию и средства механизации необходимо назначать с учетом конструктивных особенностей откосов, типа земляного полотна (насыпь, выемка), инженерноеологических, гидрометеорологических и погодно-климатических условий района строительства.

1.3. Назначать рациональную технологию, а также выбирать средства механизации следует в зависимости от проектируемых конструкций укрепления откосов и соотношения их типов на протяжении всего участка укрепительных работ, обосновав такой выбор технико-экономическими расчетами.

Ориентировочно подсчитать укрепляемую поверхность откосов в зависимости от рельефа местности, дорожно-климатических зон и категории автомобильных дорог можно по данным табл. 1.

Таблица 1

Характер рельефа

Среднеквадратичное отклонение отметок на 1 км трассы, м

Площадь поверхности откосов на 100 км трассы, тыс. м2, для дорог категорий

I

II - III

Плоский

2

540/360

360/180

Слабопересеченный

2 - 6

670/370

400/210

Пересеченный

6-12

1200/850

670/370

Сильнопересеченный

12

3200/2200

1600/1150

Примечание. Над чертой - данные для II - III дорожно-климатических зон, под чертой - для IV зоны.

1.4. Выбор средств механизации для укрепления откосов необходимо осуществлять на основе комплексный решений, чтобы в максимальной степени использовать серийные машины, работающие на данном объекте, а специальные машины и оборудование следует назначать с учетом общего объема выполняемых ими работ на конкретном участке дороги.

1.5. Укреплять откосы следует сразу после завершения отсыпки, уплотнения и планировки насыпи или разработки выемки, а при высоких насыпях и глубоких выемках - немедленно после окончания сооружения их отдельных частей (ярусов).

1.6. При укреплении откосов насыпей, возводимых на слабых основаниях, или из грунтов повышенной влажности необходимо выбирать тип конструкции укрепления и назначать сроки укрепительных работ в зависимости от хода и интенсивности осадки грунта на стадии индивидуального проектирования.

2. Принципы выбора конструкций укрепления откосов

2.1. Тип конструкции укрепления откосов следует выбирать в зависимости от физикоеханических свойств грунтов, слагающих откосы, погодно-климатических факторов, гидрологического режима подтопления, высоты насыпи и глубины выемки, а также наличия местных материалов для укрепительных работ. Конструкции укрепления должны в комплексе с другими мероприятиями обеспечивать местную устойчивость откосов в процессе всего срока службы автомобильной дороги.

В соответствии с общей классификацией, приведенной в приложении 1, все конструкции укрепления откосов в зависимости от их реакции на внешние силовые и погодно-климатические воздействия могут быть разделены на три группы:

I группа - биологические типы конструкций укреплений, предназначенные для защиты откосов от эрозии, сплывов, оплывин в районах с благоприятными грунтовыми и климатическими условиями;

II группа - несущие конструкции, предназначенные для компенсации сдвигающих усилий, возникающих в грунте поверхностных слоев откосов, а также силовых воздействий паводковых и поверхностных вод;

III группа - защитные и изолирующие конструкции, назначение которых - изолировать поверхностные слои откоса от температурных воздействий, впитывания атмосферных осадков и отводить грунтовые воды.

2.2. Для защиты откосов неподтапливаемых насыпей сухих (нескальных) выемок в благоприятных климатических и грунтовых условиях, а также подтапливаемых насыпей при скорости течения менее 0,6 м/с и отсутствии волн или в отдельных зонах подтопления в качестве основного типа укрепления рекомендуется применять конструкции I группы.

Дерновый покров следует использовать для укрепления откосов только при его наличии в непосредственной близости от строительного объекта, в случае экономической целесообразности.

2.3. Для укрепления откосов неподтапливаемых насыпей, сложенных глинистыми грунтами, легковыветривающимися скальными породами, грунтами особых разновидностей, переувлажненными грунтами, откосов подтапливаемых насыпей, а также выемок с водоносными горизонтами можно применять конструкции всех трех групп, комбинируя их между собой в зависимости от инженерно-геологических, климатических и гидрологических условий строительства (приложение 2) на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом времени действия защиты.

3. Биологические типы конструкций укрепления откосов

3.1. Биологические типы конструкций укрепления откосов включают дерновые, посев трав различными методами, посадку кустарника, плетневые прорастающие укрепления, прорастающие выстилки, фашинные конструкции.

3.2. Сплошную одерновку применяют для укрепления откосов из глинистых и суглинистых грунтов, а также подтапливаемых насыпей при скорости течения менее 0,6 м/с и отсутствии волн. Потребность в дерне и в спицах для его закрепления при сплошной одерновке приведена в табл. 2. Для изготовления 1000 шт. спиц при длине 20 см необходимо 0,15 м3 обрезков лесоматериалов, при длине 30 см - 0,25 м3.

Таблица 2

Одерновка

Размер дернин, см

Расход дернин, шт., на 10 м2 площади

Расход спиц, шт., при одерновке

сплошной на 10 м2

линейной на 10 м

Штучная

20 × 25

220

440

660

100

200

25 × 40

110

220

440

70

140

30 × 50

70

140

280

60

120

Ленточная

-

17

240

400

60

100

Примечание. Над чертой - расход на горизонтальных участках или откосах не круче 1:2, под чертой - на откосах круче 1:2.

3.3. Одерновка стенкой прочнее сплошной одерновки и применяется для укрепления подтапливаемых откосов при скорости течения до 1,5 м/с и высоте волны не более 0,6 м, а также при необходимости увеличить крутизну откосов при строительстве автомобильных дорог в стесненных условиях.

Дерн в этом случае укладывают горизонтальными или наклонными к откосу рядами при его крутизне 1:1. Дернины укладывают травой вниз за исключением последнего верхнего ряда, который укладывают травой вверх.

Расход дерна на 1 м2 поверхности откоса составляет не менее 20 - 23 шт. дернин.

3.4. Одерновку клеткой применяют для защиты откосов от развития эрозионных деформаций.

Для устройства клеток применяют дерновые ленты шириной 0,25 м, длиной 2 - 3 м или штучные дернины размером 20 × 30 и 30 × 50 см при толщине дерна 6 - 10 см. Дерновые ленты укладывают на поверхности откоса по двум взаимно перпендикулярным направлениям под углом 45° к образующей откоса.

Ячейки размером не более 1,5 × 1,5 м заполняют растительным грунтом заподлицо с дерновой лентой и засевают семенами трав (например, методом гидропосева). В условиях влажного климата при заполнении ячеек растительным грунтом, богатым гумусом, и хорошем качестве дерна, ячейки между дерновыми лентами (размером не более 1 × 1 м) можно не засевать.

Вдоль бровки откоса укладывают одну сплошную дерновую ленту; подошва откоса должна быть укреплена сплошными дерновыми лентами в 3 ряда. Нижнюю дерновую ленту следует врезать в грунт основания на 1 м и заделывать местным грунтом, тщательно утрамбовывая заподлицо с поверхностью земли. При песчаных грунтах, а также жирных глинах перед устройством одерновки клеткой необходимо укладывать растительный грунт слоем не менее 0,1 м или хорошо разложившийся торф толщиной 0,1 м (при наличии торфа в районе работ).

3.5. Дерновый покров на откосах можно создать двумя способами:

механизированным посевом трав по предварительно нанесенному на откосы земляного полотна растительному грунту слоем 10 - 15 см с содержанием гумуса не менее 2 %;

гидропосевом многолетних трав с мульчированием. При этом способе естественную поверхность откосов земляного полотна покрывают смесью специального состава, в которую входят семена трав, минеральные удобрения, мульчирующий и пленкообразующий материалы и вода.

Откосы засевают многолетними (от двух до восьми лет и более) злаковыми и бобовыми травами, самовозобновление которых позволяет получить постоянный травяной покров на поверхности откосов. Рекомендуются следующие трехкомпонентные смеси трав, %: корневищные злаковые травы - 35 - 55; рыхлокустовые злаковые травы - 30 - 50 (меньшие величины в обоих случаях - для легких почвогрунтов, большие - для тяжелых связных грунтов); стержнекорневые бобовые травы 5 - 20 (для лесной зоны 5 - 10, для степной - 15 - 20).

Нормы высева семян многолетних трав в зависимости от грунтовых и климатических условий строительства приведены в табл. 3.

3.6. При укреплении откосов посевом трав по растительному грунту на 100 м2 площади рекомендуется применять удобрения в следующем количестве, кг: фосфорные - 3, азотные - 2, калийные - 2.

Для гидропосева норму азотных удобрений увеличивают до 6 кг на 100 м2.

Если кислотность pH грунтов откосов меньше 5 или засоленность больше 5 млг-экв Na на 100 г почвы, необходимо вносить в грунт известковые материалы: известковые туфы, гашеную известь, доломитовую муку из расчета 20 кг на 100 м2 - при посеве по растительному грунту и 15 кг на 100 м2 - при гидропосеве.

Таблица 3

Грунты, слагающие откосы

Нормы высева семян трав, кг на 100 м2, при рабочих отметках откосов насыпей и выемок, м

менее 3

3-10

более 10

Супеси и суглинки, кроме пылеватых; глины, кроме жирных

2,7

2,7

5,4

5,4

5,4

8,1

Супеси и суглинки пылеватые (в том числе лессовидные)

2,7

2,7

5,4

8,1

8,1

8,1

Пески (в том числе пылеватые; легкие; мелкие речные), жирные глины

2,7

5,4

5,4

8,1

8,1

8,1

Примечание. Над чертой - нормы высева для всех районов СССР, кроме южных областей европейской части, засушливых районов Казахстана и Средней Азии, под чертой - для южных областей европейской части СССР.

3.7. В качестве мульчирующих материалов рекомендуется использовать древесные опилки или торфокрошку, просеянные через сито с ячейками 10 × 10 см, а также нарубленную солому длиной 3 - 4 см.

Расход мульчирующих материалов на 1000 м2 укрепляемой поверхности составляет, кг: опилок - 400, соломы - 200, битумной эмульсии - 1, воды - 5, латекса (сухого вещества) - 40, удобрений (смесь азотных; фосфорных и калийных) - 50 - 80.

3.8. В качестве пленкообразующих материалов при гидропосеве рекомендуется применять синтетические латексы марок СКС-65ГП, СКС-60ГП, СНК-40ПН или быстро- и среднераспадающиеся дорожные битумные эмульсии прямого типа.

3.8. Удельный расход синтетического латекса и битумной эмульсии для создания необходимой прочности покрытий приведен в табл. 4.

Таблица 4

Ливневый район по ВСН 63-74, соответствующий району строительства

Средняя рабочая отметка земляного полотна, м

Удельный расход синтетического материала (в пересчете на сухое вещество), г/м2, для обработки грунта

глинистого

песчаного

1, а, б, в; 5, б; 6, в, д

До 3

40

400

50

500

3; 4

До 6

50

500

60

600

3; 4

До 12

70

700

80

800

3; 4

12-25

80

900

100

1000

6, в; 10, а, б, г

До 12

50

500

60

600

10, г, е

12-25

70

700

80

800

10, д

12-25

60

600

70

700

Примечание. Над чертой - удельный расход латекса, под чертой - битумной эмульсии.

При укреплении земляного полотна с рабочими отметками более 12 м расход латекса для верхней части откоса принимают по норме, соответствующей рабочей отметке до 12 м, для нижней части откоса - по норме для рабочей отметки более 12 м м. табл. 4).

3.10. В районах строительства, где по грунтовым и климатическим условиям дерновый покров на откосах можно создавать как гидропосевом, так и посевом трав по растительному грунту, наиболее эффективный способ производства работ выбирают на основе технико-экономического сравнения вариантов, с учетом имеющихся механизмов и материалов и требуемого качества работ (табл. 5).

Таблица 5

Способ укрепления откосов

Показатели укрепления

Глубина проникания корней, см

Высота травостоя, см

Толщина дернины, см

Количество побегов на учетной площадке 400 см2

Усилие, г/см2

на разрыв

на срез

Гидропосев с мульчированием

< 17

< 15

11

222

110

520

Посев трав по растительному слою

< 11

< 18

10

244

130

610

3.11. Сплошная посадка кустарника предназначена для защиты откосов крутизной не более 1:1,5, сложенных глинистыми грунтами, от развития деформаций локального скольжения, пластического течения, поверхностных сплывов и оплывин. Кустарники должны иметь густую наземную поросль и мощную корневую систему.

Для укрепления откосов от неглубоких сплывов рекомендуется посадка местных пород кустарниковых ив черенками, кольями и прутьями.

3.12. Плетневые прорастающие укрепления применяют в тех случаях, когда черенковой посадки оказывается недостаточно для обеспечения местной устойчивости откосов, особенно сложенных глинистыми грунтами, склонными к сплывообразованию. Прорастающие плетневые конструкции из всех биологических типов наиболее устойчивы против размывающего действия потоков, образующихся в результате интенсивных ливней или снеготаяния. Для плетневых укреплений применяют колья и хлысты, способные к прорастанию. Колья длиной 1 м, толщиной в комле 0,04 - 0,05 м и хлысты длиной не более 2 м, толщиной в комле 0,03 - 0,04 м помещают в канаву глубиной 0,5 - 0,6 м, шириной по верху 0,5 м, по дну 0,3 м. На дно канавы устанавливают плетень с наклонной захлесткой из прорастающих хлыстов. Концы кольев и хлыстов выпускают наружу, при этом хлысты должны возвышаться над концами кольев на 0,3 - 0,4 м. Канаву и плетень засыпают растительным грунтом и утрамбовывают.

Минимальное расстояние между плетнями 2 м, в исключительных случаях - 1,5 м. Для экономии посадочный материал можно высаживать лентами шириной 0,7 - 0,8 м или перекрещивающимися лентами, что обеспечивает устойчивость конструкций укрепления на откосе.

3.13. Выстилку (временный тип укрепления) применяют в комбинации с посадками в случаях, когда до прорастания травы или посадок кустарника откос нельзя оставлять без укрепления. Ветки, способные к прорастанию, укладывают на поверхности откоса равномерным слоем толщиной 0,2 - 0,3 м комлями вниз. В откосе делают продольные уступы, на которые укладывают комли веток и засыпают растительным грунтом толщиной 0,1 м. При значительной длине откоса (считая по его образующей) выстилку устраивают в несколько рядов: сначала укладывают верхний ряд с напуском на ранее уложенный ряд примерно на одну треть средней длины веток, затем таким же образом все последующие. Витки закрепляют рядами, тонких жердей, которые прикрепляют к откосу деревянными колышками. Жерди укладывают на расстоянии 0,5 м от комлей, расстояние между жердями - не более 1 м.

3.14. Фашинные конструкции предназначены для защиты откосов от эрозионных деформаций, деформаций локального скольжения, пластического течения, сплывов и оплывин в тех случаях, когда нет других местных недорогих материалов.

Фашины изготавливают из гибкого свежевырубленного кустарника (ивы или подобных ей пород), очищенного от листьев и тонких ветвей, диаметром в комле 0,02 - 0,03 м и длиной 2,0 - 4,5 м. Перевязывают фашины проволокой или просмоленной веревкой в среднем через 1 м, на расстоянии 0,8 - 0,9 м от концов фашины.

По способу изготовления фашины делятся на легкие (только из мелкого кустарника) и тяжелые (заполненные камнем). Кустарниковый материал укладывают в фашины либо комлями в одну сторону (односторонние фашины), либо в разные стороны (двусторонние). Фашины обоих видов имеют толщину 0,25 - 0,30 м. Длина двусторонних фашин достигает 4 м.

Фашины укладывают плашмя, в виде тюфяков, параллельно образующей откоса или перпендикулярно к откосу, прикрепляя их ивовыми кольями, способными к быстрому прорастанию.

4. Несущие защитные и изолирующие типы конструкций укрепления откосов

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: