Возведение земляного полотна на поверхности болота

На поверхности болота 1 типа глубиной до 4,0 м допускается возведение земляного полотна для автомобильных дорог IV,Vтехнических категорий при соблюдении следующих условий, направленных на повышение устойчивости насыпи. К таким мерам можно отнести: осушение болота; укладка грунта в тело насыпи на конструктивную прослойку из нетканого синтетического материала (НСМ); метод предварительной (опережающей) консолидации; метод временной пригрузки. В северных районах страны опробован метод промораживания болотной массы с сохранением мерзлоты в летний период.
Для повышения устойчивости насыпи, возводимой на поверхности болота, необходимо соблюдать следующее условие:

где h— глубина болота под насыпью;
Н — высота насыпи, устраиваемая на слое торфа.
Конструкция поперечного профиля земляного полотна на поверхности болота 1 типа показана на рис. 4.2.1.
Использование слабых болотных грунтов в качестве основания насыпи резко снижает объёмы земляных работ и, как правило, СТОИМОСТЬ возведения земляного полотна. Поэтому данный вариант должен всегда рассматриваться как основной из конкурирующих.
Однако его осуществление требует выполнения дополнительных требований к земляному полотну: - боковое выдавливание слабого грунта в основании насыпи в период эксплуатации должно быть исключено; -интенсивная часть осадки основания должна завершаться до устройства покрытия (исключение допускается при применении сборных покрытий в условиях двухстадийного строительства); - упругие колебания насыпей на торфяных основаниях при движении транспортных средств не должны превышать значений, допустимых для данного типа дорожной одежды.
Возведение земляного полотна на болоте С ПОЛНЫМ или частичным выторфовыванием
Выторфовывание (удаление торфа) на болотах 1 и11 типов МОЖНО производить. - механическим способом; -взрывным; - гидромеханическим.
В зависимости от принятого способа выторфовывания начала ОСНОВНЫХ работ ВЫПОЛНЯЮТ подготовительные работы (расчистка дорожной полосы от леса, кустарника, устройство подъездов, осушение и др.).
Несущая способность болотных грунтов очень низкая, поэтому для выторфовываНия применяют машины специальной болотной модернизации, давление которых на грунт не превышает 20...25 кПа, что также часто превышает допустимую нагрузку.
 При недостаточной устойчивости экскаватора на поверхности болота под гусеницы укладывают щиты из круглого леса диаметром 16...22см или работы выполняют в зимний период, когда при достаточной глубине промерзания можно применять не только машины специальной болотной модификации, но и обычные дорожные машины.
Выторфовывание механическим способом можно производить с использованием бульдозеров или экскаваторов. При неглубоких осушенных болотах (до Iм) или при естественном невысоком уровне воды над минеральным дном выторфовывание производят бульдозером путем послойной разработки торфа перпендикулярно оси дороги. Отвалы торфа располагают по краям выработки. Отсыпку насыпи после удаления торфа производят послойно. Для отсыпки нижней части насыпи используют только дренирующие грунты: песчаные Крупные или средней крупности, крупнообломочные или скальные, а также супеси легкие с содержанием глинистых частиц не более 6,0 %.Толщина дренирующего слоя должна быть на 0,5 м больше глубины выторфовывания и осадки основания.

При выторфовывании экскаватором- драглайном возможны два способа разработки торфа: экскаватор перемещается непосредственно по поверхности болота

или переносным щитам и производит работу “на себя”(рис. 4.2.2, а); экскаватор перемещается По Отсыпаемой насыпи и работает “от себя” (рис. 4.2.2, б).

Второй способ применяют, когда несущая способность тор-. фа недостаточна для безопасной работы техники. Торф вывозят автомобилями- самосвалами Или складывают в отвалы. Одновременно с разработкой траншей для Насыпи тем же экскаватором роют боковые канавы.
Траншею, образующуюся после вЫТОрфовывания немедленно засыпают грунтом, так как Откосы ее Оплывают и незаполненная грунтом траншея заполняется Водой или Жидкой болотной массой.
Отсыпку земляного полотна Вначале ведут Способом “с головы” до уровня выше поверхности болота на 50...60 см. Остальную часть насыпи отсыпают ПОСЛОЙНО.
Для уплотнения нижней части Насыпи применяют метод временной пригрузки, механическое уплотнение трамбующими плитами и глубинное ВИбРОуплотнение. Грунт верхней части насыпи уплотНяют ПОСЛОЙНО катками. Схемы организации работ при ВЫторфовывании экскаваторами показана на рис. 4.2.2.
Выторфовывание Взрывным Способом эффективно и его Применяют во всех Случаях, когда ПОЗВОЛЯЮТ УСЛОВИЯ обеспечения безопасности Взрывами можно Производить Полное или частичное удаление торфа, рыхление торфа (разрушение Структуры), Устройство Торфоприемников канав, Выравнивание Минерального дна или устройство Упорных канав при уклоне дна болота для предотвращения скольжения насыпи.
Глубину выторфовывания взрывным Способом на болотах Iтипа Назначают в зависимости от высоты насыпи, но не менее указанной в табл. 4.2.1.

На болотах II и Ш типов производят полное выторфовывание. Его можно осуществлять продольными или поперечными траншеями. При удалении торфа продольными траншеями по оси трассы устраивают ряд буровых скважин, в которые закладывают заряды и одновременно взрывают. Образовавшуюся траншею немедленно засыпают грунтом. Затем взрывают направленными зарядами две боковые траншеи. Скважины для удаления торфа взрывом из боковых траншей закладывают под углом α= 50⁰. Осевую траншею засыпают выше уровня болот на 0,5... 1,0 м. Способ продольных траншей применяют при использовании узкоколейного железнодорожного транспорта.
Способ поперечных траншей применяют, когда проезд по болоту невозможен или затруднителен. Для образования поперечных траншей в толще торфа пробуривают ряд наклонных скважин, образующих клин (рис. 4.2.4).
Заряды размещают в наклонных удлиненных скважинах под углом 50° к горизонту.
Середину болота, протяжённостью около 20 м, где накапливается много торфа при взрыве, выторфовывают по способу продольных траншей или механическим путём.

Способ гидромеханизации эффективен при Сооружении земляного полотна в следующих случаях, а именно:
- достаточно больших объемах работ, сосредоточенных на небольшом участке дороги;- наличия достаточного объема воды и дешевой электроэнергии.
Сущность работ СОСТОИТ в размыве.торфа мощной струей воды, истекающей из гидромонитора В результате чего образуется рыхлая жидкая масса, которая легко отжимается грунтом возводимой насыпи.
На болотах 1 типа торф размывают Гидромонитором, гидросмесь перекачивают передвижными землесосными установками в отвал. Образовавшуюся траншею заполняют грунтом насыпи при отсыпке ее “с головы” или комбинированным способом.
На болотах II и III типов производят ТОЛЬКО размыв верхнего плотного слоя торфа гидромониторами. Разжиженный торф не удаляют, а Отжимают грунтом насыпи в боковые прорези, сделанные также Гидромониторами. Транспорт грунта для отсыпки насыпи можно осуществлять путем инъекции песчаного грунта, подаваемого по пульпопроводу непосредственно в разжиженную торфяную массу, где песок выдавливает разжиженный торф.
Возведение земляного полотна на поверхности болота после Устройства дренажных прорезей или дрен
С целью уменьшения Объемов работ по выторфовыванию и Особенно, уменьшению транспортных расходов по транспортировке грунта на болотах I и II строительных типов и глубиной до 3,0 м устраивают прорези-Траншеи которые впоследствии заполняют песком. При большей глубине применяют конструкцию с вертикальными дренами.
Прорези разрабатывают Одноковшовыми или многоковшовыми Экскаваторами с хОдовой частью болотной модификации. Технология работ включает: разработку прорезей экскаватором; доставку дренирующего грунта (песка) к месту укладки; перемещение песка и засыпку прорезей с помощью бульдозера; послойную отсыпку насыпи до проектной высоты.

Разработку прорезей экскаватором производят “на себя”, переходя с одной траншеи на другую. Заполнение траншей ведут одновременно с возведением первого слоя насыпи. Схема производства работ по строительству земляного полотна с дренажными прорезями показана на рис. 4.2.5.
При устройстве вертикального дренажа на поверхности болота отсыпают песчаный слой толщиной более 3О см. Затем через каждые 3...4 м устраивают дрены в шахматном порядке, которые засыпают Сухим песком.

 Если при отсутствии вертикальных дрен путь ВОДЫ отжимаемой насыпью составляет 8...1О м, то при устройстве дрен ОН сокращается до 1 ,5-2,0
м. Следовательно, время стабилизации осадки насыпи сокращается в 25...30 раз.
Вертикальные дрены можно устраивать различными способами: забивкой специального рабочего органа (пуансона), затем засыпкой образовавшейся скважины песком; забивкой или вибропогружением специальной обсадной трубы, которую заполняют песком, а затем извлекают, оставляя столб из песка в болотной массе; гидробурением скважины с последующей засыпкой её песком; погружение картонных фитилей или лент из геотекстиля.
Погружение лент и фитилей осуществляют с использованием специального оборудования.