Мероприятия по устранению пучин

Если на существующей дороге возникают пучины, в проекте реконструкции должны быть предусмотрены мероприятия по их ликвидации.

На пучинистых участках в течение зимы в земляном полотне образуются ледяные прослойки, которые раздвигают грунтовые частицы и вызывают неравномерное поднятие дорожной одежды. Весной при оттаивании ледяных прослоек под дорожной одеждой образуется замкнутый объем сильноувлажненного грунта. Просачиванию избытка воды в глубь грунта препятствуют мерзлая прослойка грунта — донник и мерзлый грунт на обочинах. В этот период вскрытия пучин в связи с сильным снижением прочности грунта верхних слоев земляного полотна дорожные одежды интенсивно разрушаются при движении автомобилей. Для выявления пучинистых мест целесообразно проводить весенние обследования прочности дорожных одежд.

Пучины обычно появляются периодически на одних и тех же местах в благоприятные для них годы. Поэтому местоположение пучинистых участков хорошо известно местным дорожным организациям. Если данных нет, необходимо исследовать все сомнительные участки, выявить местоположение пучин, причины их возникновения, состояние земляного полотна и проезжей части, качество грунтов, состояние водоотвода и водоотводных устройств.

Пучины чаще всего возникают в местах с затрудненным водоотводом и застоями воды около дороги, при высоком стоянии уровня грунтовых вод, а также при пылеватых грунтах земляного полотна. Чтобы изучить почвенно-грунтовые и гидрологические условия на пучинистом участке, закладывают на поперечниках три — пять шурфов или буровых скважин. Количество поперечников и глубину скважин и шурфов назначают такими, чтобы получить полное представление о грунтово-геологических и гидрологических условиях.

В зависимости от источника поступления влаги различают пучины: гидрогеологические (коренные) в местах высокого стояния уровня высоких вод; температурные, связанные с пленочным перемещением влаги в результате существующих в зимнее время в продолжение значительного периода температурных градиентов; поверхностные, появляющиеся в результате необеспеченного отвода поверхностных вод, переувлажняющих земляное полотно. Часто встречаются пучины смешанные, возникающие при одновременном действии нескольких источников увлажнения.

Для предотвращения пучин при реконструкции земляного полотна в зависимости от причин, вызывающих пучение, поднимают бровку земляного полотна, устраивают дренажи для понижения уровня грунтовых вод, закладывают в теле земляного полотна водо- и паронепроницаемые прослойки из синтетических материалов (геотекстиля), крупнозернистые прослойки из песка или гравия, прерывающие капиллярное поднятие. В отдельных случаях заменяют неблагоприятные, подверженные пучению грунты земляного полотна устойчивыми.

Для борьбы с температурными пучинами возможно устройство в основании дорожной одежды теплоизоляционного слоя из пористых полимерных материалов, шлака или пористых каменных материалов с малым коэффициентом теплопроводности. Расчет толщины слоя ведется.

Обязательным условием для полной ликвидации пучин служит хороший поверхностный водоотвод с прилегающей полосы местности. Уклон канав на пучинистых участках должен быть не менее 5%. Застой воды в боковых и водоотводных канавах может свести на нет действие всех запроектированных мероприятий.

Ремонт автомобильной дороги «Пермь-Чермоз» (ликвидация пучин)

№ 0356300037515000007, 14.07.2015 13:23 (мск)

44-ФЗ, Запрос котировок

Чтобы смотреть документы в системе, даже когда
zakupki.gov.ru не работает, нужно оплатить систему.

ИНН 5907028215 КПП 590701001

Ремонт автомобильной дороги «Пермь-Чермоз» (ликвидация пучин)

ОКПД 45.23.12.150 Работы общестроительные по ремонту дорожных покрытий автомагистралей, дорог, улиц, прочих автомобильных или пешеходных дорог

Субъектам малого предпринимательства и социально ориентированным некоммерческим организациям (в соответствии со Статьей 30 Федерального закона № 44-ФЗ)

  1. Единые требования к участникам (в соответствии с пунктом 1 части 1 Статьи 31 Федерального закона № 44-ФЗ)
  2. Требование об отсутствии в предусмотренном Федеральным законом № 44-ФЗ реестре недобросовестных поставщиков (подрядчиков, исполнителей) информации об участнике закупки, в том числе информации об учредителях, о членах коллегиального исполнительного органа, лице, исполняющем функции единоличного исполнительного органа участника закупки — юридического лица (в соответствии с частью 1.1 Статьи 31 Федерального закона № 44-ФЗ)

Запрос котировок признан несостоявшимся:

По окончании срока подачи заявок подана только одна заявка. Такая заявка признана соответствующей требованиям Федерального закона № 44-ФЗ. Запрос котировок признан несостоявшимся по основанию, предусмотренному пунктом 1 части 1 статьи 79 Федерального закона № 44-ФЗ

Мероприятия против образования пучин на дороге

Мероприятия, направленные на устранение возможности образования пучин, можно разделить на три группы (см. схему): изменение или регулирование пучинистых свойств грунта путем замены пучинистого грунта непучинистым, введения добавок, термообработки или укрепления грунта вяжущими; регулирование водного режима земляного полотна путем обеспечения поверхностного водоотвода и исключения увлажнения грунтовыми водами; регулирование теплового режима земляного полотна устройством морозозащитных и теплоизолирующих слоев и др.

Для того чтобы избежать образования пучин, рабочий слой земляного полотна в насыпях и выемках на глубине 1,2 м от поверхности цементобетонных и на глубине 1 м от поверхности асфальтобетонных покрытий во II дорожно-климатической зоне и на глубине 1 и 0,8 м соответственно в III дорожно-климатической зоне должен состоять из непучинистых или слабопучинистых грунтов (группа I или II). На тех участках дорог, где эти требования не выдержаны и установлено образование пучин, необходимо принять меры по замене пучинистого грунта непучинистым или по улучшению свойств грунта.

Наиболее кардинальными и в то же время дорогостоящими способами ликвидации пучин является замена пучинистого грунта и материала дренирующего слоя, применение мероприятий по усилению земляного полотна на глубину 0,5-0,6 м под проезжей частью дороги. Они связаны с переустройством дорожной конструкции. Эти мероприятия возможно применять в случаях, когда другие способы не дают необходимого эффекта. Для замены используются пески требуемого гранулометрического состава с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут. Эффективность работы дренирующего слоя на таких участках увеличивают за счет применения прослоек из нетканых материалов толщиной не менее 4 мм и коэффициентом фильтрации 50 м/сут и более.

Замену пучинистого грунта земляного полотна в насыпях начинают со снятия растительного слоя с обочин и откосов. Затем разрушают и послойно снимают дорожную одежду и транспортируют материалы в штабели или на место переработки. После этого разрыхляют верхний слой насыпи рыхлителями на базе бульдозеров или экскаваторов, бульдозерами или скреперами снимают грунт и перемещают его в отвал или погрузчиками грузят в транспортные средства и перемещают к месту укладки автотранспортом. Дренирующий грунт доставляется самосвалами из карьера и послойно отсыпается с уплотнением до рабочей отметки. При этом соблюдаются требования продольного сопряжения перестраиваемого пучинистого участка с неперестраиваемым.

Сопряжение мест замены грунта на пучинистых участках с соседними неперестраиваемыми осуществляют в виде клина с крутизной откоса вдоль его оси 1:10 (рис. 47). Этим устраняется возможность неравномерного морозного пучения в местах сопряжения перестроенных участков с оставляемыми без перестройки.

Рис. 47. Схема продольного сопряжения пучинистого участка с неперестраиваемыми:

L — протяжение пучинистого участка; h — толщина слоя оглеенного грунта; 1 — дорожная одежда на соседних неперестраиваемых участках; 2 — новая дорожная одежда; 3 — замененный грунт

Иногда вместо замены пучинистого грунта активной зоны земляного полотна применяют различные способы улучшения его свойств. Одним из таких способов является закрепление пучинистого грунта введением цементного, цементоизвесткового раствора или химического реагента. Для этого с поверхности дороги пробуривают сетку скважин на всю глубину рабочего слоя из пучинистого грунта, в которую под давлением закачивают раствор.

Рис.48. Схема ликвидации пучин и повреждений верхней части земляного полотна химическим способом:

1 — положение дорожного покрытия зимой; 2 — положение дорожного покрытия весной;

2 — дорожная одежда; 4 — укрепленный грунт; 5 — пучинистый грунт

Организация работ по возведению земляного полотна

185.238.139.36 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и .

Ликвидация пучин

Если поверхностные пучины появились з результате загрязненности балласта, вследствие которой он потерял свои дренирующие свойства и стал задерживать воду, то для ликвидации пучин загрязненный балласт необходимо вырезать и вместо него уложить в путь свежий, чистый. Одна подъемка пути на новый балласт без вырезки старого, загрязненного от пучин не избавляет. [c.60]

В средний ремонт пути входят следующие работы очистка щебня на глубину не менее 20—25 см или обновление загрязненного асбестового, гравийного, ракушечного или песчаного балласта на глубину не менее 15 см под шпалой (подъемкой или заменой), а также постановка пути на балласт с более высокой несущей способностью (щебень, гравий, асбестовый балласт) с доведением балластной призмы до размеров, установленных для данного типа верхнего строения пути замена негодных железобетонных и деревянных шпал, ремонт их в пути с тем, чтобы исключить необходимость одиночной смены шпал не менее чем на два года вперед, и доведение числа их до 1840 на 1 км усиление пути в кривых радиуса 1200 м и менее, а на участках со скоростями движения поездов более 120 км/ч — радиуса 2000 м и менее ремонт переездов выправка по проекту круговых и переходных кривых, стрелочных переводов и другие сопутствующие работы ликвидация пучин ремонт водоотводных и укрепительных сооружений расчистка русел малых и средних искусственных сооружений. [c.285]

К предварительным относятся работы по лечению больных мест земляного полотна, ликвидации пучин. Они выполняются за год до основных работ, чтобы земляное полотно за этот период стабилизировалось. [c.176]

В последнее время на ряде зарубежных дорог и в СССР для ликвидации пучин стали применять вместо отепляющих шлаковых подушек плиты из пенопласта толщиной 5—-10 см. [c.300]

Электрохимическое и химическое закрепление грунтов находит применение для ликвидации пучин. В отличие от других видов борьбы с пучинами при этом методе не требуется предоставления окон или ограничения скоростей движения поездов в момент производства работ. [c.301]

К третьей группе способов ликвидации пучин относят замену пучащего грунта дренирующим. [c.33]

Этот способ ликвидации пучин разработан МИИТом. Недавно МПС утверждены технические условия на его применение. [c.33]

При капитальном ремонте выполняются сплошная смена рельсов новыми замена металлических частей стрелочных переводов сплошная смена шпал и переводных брусьев на железобетонные или деревянные с соответствующим усилением при необходимости эпюры шпал очистка щебеночного балласта, замена загрязненного балласта других видов на глубину 25 см под шпалой или постановка пути на балласт с более высокой несущей способностью постановка круговых и переходных кривых по проекту улучшение элементов плана и профиля и расположения стрелочных переводов оздоровление земляного полотна с ликвидацией пучин и других повреждений, уширение земляного полотна в местах, где недостаточна ширина обочины ремонт водоотводных сооружений ремонт мостового полотна, защитных устройств у конусов и русел малых искусственных сооружений ремонт переездов ликвидация негабаритных мест и другие сопутствующие работы. [c.184]

Физико-химические методы ликвидации пучин имеют то преимущество, что при — их применении не надо снимать и по окончании работ укладывать обратно верхнее строение пути. [c.92]

Смотрите так же:  Что значит залог под птс

Капитальный ремонт земляного полотна включает следуюш,ие работы ликвидацию или прекращение роста и вредного воздействия на состояние пути балластных корыт, пучин, оползней, размывов, обвалов и других деформаций восстановление и ремонт всех водоотводных, дренажных, защитных, укрепительных, регуляционных сооружений земляного полотна исправление, досыпку и укрепление конусов мостов уширение земляного полотна до нормальных размеров, где это необходимо. [c.72]

Если причиной поверхностных пучин являются балластные коры-га и ложа в основной площадке земляного полотна, то осушение или полная ликвидация их будет мерой, достаточной для предупреждения пучин. В случаях когда одновременно действуют и другие причины, например застой в кювете воды, увлажняющей грунты основной площадки, то, кроме осушения или ликвидации балластных лож и корыт, необходимо упорядочить и работу кюветов. Наслоения на обочине должны быть срезаны и удалены за пределы выемки. [c.60]

Таким образом, для ликвидации поверхностных пучин необходимо заменить загрязненный песчаный или песчано-гравийный балласт, очистить загрязненный щебеночный балласт, ликвидировать балластные корыта и ложа или осушить их, обеспечить отвод поверхностной воды, привести в порядок обочины. В отдельных случаях бывает достаточно осуществить только часть этих мер. [c.60]

Таким образом, основными способами ликвидации коренных пучин являются осушение пучащих грунтов с одновременным упорядочением поверхностных водоотводов, выведение зоны промерзания из зоны пучения (устройство термоизоляционных подушек, подъемка пути на балласт с удалением загрязненного). [c.62]

Основными способами ликвидации грунтовых пучин являются [c.128]

Примечание. Осушение грунта как самостоятельная мера предупреждения или ликвидации пучения оказывается вполне эффективной только тогда, когда др нажи или канавы перехватывают воду водоносного хо юшо проницаемого слоя, питающего пучащие грунты. В остальных случаях дренажи только снижают высоту пучения, но не ликвидируют пучины [c.139]

Зимой исправляют путь укладкой прокладок с ликвидацией потайных толчков перешивают путь и стрелочные переводы очищают рельсы и скрепления от снега и осматривают их в плановом порядке заменяют дефектные рельсы, скрепления и металлические части стрелочных переводов регулируют зазоры исправляют путь на пучинах с применением пучинных подкладок устраняют неисправности на переездах. [c.137]

Балластные пучины появляются при наличии балластных корыт, в которых замерзает вода, грязного балласта, насыщенного водой, неисправных кюветов и отложений грунта на обочинах. Таким образом, ликвидация балластных пучин сводится к устранению перечисленных недостатков. [c.30]

Наряду с указанными практически распространенными способами ликвидации грунтовых пучин ведутся опыты по использованию пенопласта как теплоизолятора и по химическому и электрохимическому закреплению грунтов. [c.33]

Сложнее обстоит дело с грунтовыми пучинами. Главная причина их возникновения сочетание пучащего грунта с грунтовой (подземной) водой в зоне промерзания. Практические способы ликвидации грунтовых пучин довольно многообразны. [c.26]

Для ликвидации грунтовых пучин принимают меры к тому, чтобы не допустить замерзания пучинистого грунта под путем. [c.88]

В зависимости от местных условий на основе результатов инженерно-геологического обследования участка для ликвидации грунтовых пучин применяют следующие мероприятия [c.89]

Устройство врезной прогивопучинной подушки толщиной 1 м в выемке глубиной до 4 м. Фронт работ 350 пог. м с отводами при ликвидации пучин на длине пуТи 300 пог. м. Основные работы выполняют в одно окно продолжительностью 5 ч по ремонтируемому пути и в одно окно продолжительностью 1 ч по соседнему пути, В заключительный период для работы балластера и путевого струга предоставляют окна продолжительностью до 2 ч. Все работы завершают к исходу пятого дня. [c.80]

Устройство врезной прогивопучинной подушки толщиной до 0,6 м в выемке глубиной до 4 м при капитальном или среднем ремонте пути без применения инвентарной путевой решетки. Фронт работ с отводами 450 пог. м. Работы ведутся в окно по ремонтируемому пути — для основных работ 6 ч, для работы балластера 3 ч. Устройство подушки заканчивается в течение четырех дней. На участке ликвидации пучин на протяжении 400 пог. м пути (с отводами 450 пог. м) укладывается путевой решетки 450 пог. м, срезается балласт и грунт основной площадки земляного полотна на протяжении 1150 пог. м и укладывается шлака или асбестового балласта в подушку 1200 м . [c.82]

Средний ремонт пути предусматривает очистку щебеночного балласта на глубину до 25 см под шпалой, обновление асбестового, гравийного, ракушечного или песчаного балласта на глубину не менее 15 см под шпалой (замена его или подъемка рельсошпальной решетки) с доведением балластной призмы до размеров, установленных для данного типа верхнего строения пути, или постановку пути на балласт (с более высокой несущей способностью (щебень, сортированный гравий, асбестовый балласт) толщиной слоя не менее 25 см под шпалой замену негодных железобетонных и деревянных шпал и ремонт лежащих в пути, с тем чтобы исключить одиночную их смену в два последующих года доведение количества шпал до установленного для данного типа верхнего строения пути усиление пути в кривых радиуса 1200 м и менее за счет увеличения количества шпал и уширения балластной призмы ликвидацию пучин ремонт водоотводных и укрепительных сооружений расчистку русел малых и средних искусственных сооружений ремонт переездов выправку по проекту круговых и переходных кривых, стрелочных переводов и другие работы. [c.332]

При капитальном ремонте пути производятся следующие работы сплошная смена рельсов и скреплений новыми более мoЩJ ными или того же типа, но не легче типа Р50 (как правило, длиной 25 м или бесстыковыми сварными плетями) замена стрелочных переводов новыми, соответствующими типу укладываемых рельсов сплошная смена шпал новыми железобетонными или деревянными с доведением их количества на прямых до 1840 на 1 км усиление пути в кривых радиуса 1200 м и менее, а на участках со скоростями движения поездов более 120 км/ч — радиуса 2000 м и менее очистка щебня на глубину 20—25 см или обновление загрязненного асбестового и гравийного балласта на глубину не менее 15 см под шпалой (путем подъемки или замены), а также постановка пути на балласт с большей несущей способностью (щебень, гравий, асбестовый балласт) с доведением балластной призмы до размеров, установленных для данного типа верхнего строения (см. табл. 21, глава IV) постановка круговых и переходных кривых по проекту улучшение отдельных элементов плана и профиля линии, а также расположения стрелочных переводов оздоровление земляного полотна с ликвидацией пучин, балластных корыт, просадок и других деформаций ремонт водоотводных и укрепительных сооружений расчистка русел ремонт мостового полотна, конусов, защитных и регуляционных сооружений малых и средних мостов и труб ремонт переездов с укладкой железобетонных настилов ликвидация отдельных негабаритных мест. [c.286]

Паспорт составляют на основании обследования дороги и всех ее сооружений, с использованием отчетных, проектных и сметных документов, с последующим внесением всех происходивших изменений. Паспорт является техническим документом, на основании которого можно установить проведение необходимых ремонтных работ, предусмотреть изменения и перестройки отдельных сооружений, применение специальных мероприятий по сиегоборьбе, по ликвидации пучин, оползней, обвалов и других разрушений, а также установить места, на которых происходили дорожно-транспортные происшествия. [c.103]

Увеличение толщины балластного слоя, а также устройство накладных отепляющих подушек из шлака или другого дренирующего материала являются хорошим средством для ликвидации пучин. При этих работах применяют копперы-дозаторы, балластеры, балластоуплотнительные машины и механизмы. Там, где эти способы ликвидации пучин по местным условиям неприемлемы, делают врезные шлаковые или асбестовые отепляющие подушки. [c.300]

В условиях БАМа для ликвидации пучин пригодны способы, описанные в главе 1, однако предпочтительнее устраивать пенопластовые покрытия, которые имеют высокие теплоизоляционные свойства. При производстве любых работ по предотвращению пучин (замена грунта, сооружение юдоотводов, дренажей и других устройств) необходимо обеспечивать отвод поверхностных и грунтовых вод от пластов вечномерзлых грунтов с теплоизоляцией последних во избежание протаивания. [c.346]

Выбор способа ликвидации пучин в каждом отдельнол) случае обосновывают технико-зкономиче-слой ским расчетом. [c.92]

Проюдимые на дорогах сети работы по ликвидации пучин, хороший уход за шпалами и своевременный их ремонт, а также высококачественное текущее содержание пути тоже способствуют увеличению срока службы шпал. [c.133]

НИЯ пучин, и работы по ликвидации пучин производятся при эксплоатации ж. д. С этой целью принимаются следующие меры а) понижение горизонта грунтовых вод при помощи углубленных кюветов (фиг. 12) или глубоких лотков (фиг. 13) б) поднятие горизонта промерзания выше уровня грунтовых вод путем увеличения толщины балластного слоя (фиг. 14) в) наиболее радикальной, но и самой дорогой мерой является замена пучинистого грунта непучинистым пучинистый грунт заменяется до горизонта промерзания, а вода из образовавшегося котлована отводится поперечными прорезями к глубоким дренажам, закладываемым в кюветах (фиг. 15) г), при большой глубине промерзания замена пучинистого грунта является мерой слишком дорогой, и в таких случаях с успехом применяется отепление 3. п. подушкой из просеянного каменноугольного шлака (фиг. 16), вследствие чего повышается горизонт промерзания, и значительно уменьшается объем [c.286]

Примерные перечни путевых работ, выполняемых при текущем содержании пути. Весенние работы следующие отвод воды от пути закрепление противоугонов с заменой негодных исправление пути на пучинах и замена негодных пучинных подкладок закрепление стыковых, клеммных и закладных болтов добивка костылей довинчивание шурупов регулировка зазоров и рихтовка пути на участках, имеющих отступления от норм при необходимости разрядка температурных напряжений в рельсовых плетях зачистка заусенцев на шпалах (брусьях) очистка рельсов и скреплений от грязи и мазута срезка загрязненной корки с поверхности балластной призмы ликвидация выплесков и подбивка отрясенных шпал смазка болтов —стыковых, клеммных, закладных приведение в порядок водоотводов. [c.339]

Ко второй группе способов ликвидации грунтовых пучин относятся различные методы осушения пучащих грунтов. В основном используют подкюветные или закюветные дренажи (см. п. 1.6). Успех в использовании дренажей достигается лишь в том случае, если грунт хорошо отдает воду. В глинистых грунтах- нередко содержится много связанной воды. Полагают, что в этом случае целесообразно устройство вентиляционных дренажей, особенно- [c.32]

Ко второй группе способов ликвидации грунтовых пучин относятся различные методы осушения пучащих грунтов. В основном используют подкюветные или закюветные дренажи (см. п. 1.4). Успех в использовании дренажей достигается лишь в том случае, если грунт хорошо отдает воду. В глинистых грунтах нередко содержится много связанной воды. Полагают, что в этом случае целесообразно устройство вентиляционных дренажей, особенностью которых является прокладка трубы с отверстиями в верхней зоне дренажного заполнителя. Через каждые 15 м вдоль дренажа из этой трубы делают вытяжки над поверхностью земли. Они обеспечивают вентиляцию и, следовательно, испарение связанной воды. [c.27]

Смотреть страницы где упоминается термин Ликвидация пучин : [c.73] [c.73] [c.565] [c.61] [c.4] [c.8] [c.289] [c.184] [c.147] [c.89] [c.29] [c.173] [c.299] [c.32] Справочник дорожного мастера (1975) — [ c.57 , c.58 ]

Способ ликвидации пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог на сезоннопромерзающих грунтах

Владельцы патента RU 2471928:

Смотрите так же:  Могу ли я вернуть товар на гарантии

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для стабилизации деформирующихся участков автомобильных и железных дорог вследствие пучения путем преобразования свойств грунтов земляного полотна. Способ позволяет эффективно ликвидировать пучины в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог и тем самым повысить эффективность и надежность защиты верхнего строения пути от деформаций пучения промерзающих грунтов. Способ заключается в создании в земляном полотне фрагментов преобразованного грунта путем заполнения его пор композиционным составом при помощи напорных инъекций, реализуемых в определенной последовательности. Вокруг массива земляного полотна, подверженного пучению, создают горизонтальный и вертикальные экраны из преобразованного грунта, при этом горизонтальный экран создают на глубине, соответствующей глубине максимального сезонного промерзания грунтов, а внутри массива фрагменты преобразованного грунта располагают в шахматном порядке. 1 ил.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для стабилизации деформирующихся участков автомобильных и железных дорог вследствие пучения путем преобразования свойств грунтов земляного полотна.

Известен способ ликвидации пучин земляного полотна путем выборки в нем пучинистого грунта и замены его на скальные и гравийно-песчаные (см. Ярмолинский А.И. Автомобильные дороги Дальнего Востока. — М.: Транспорт, 1994, с.71-72).

Недостатками этого способа являются: возможность повторного водонасыщения грунтов земляного полотна, что приводит к повторному появлению пучин, высокая стоимость реализации способа.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ ликвидации пучин в земляном полотне, включающий создание в укрепляемом массиве земляного полотна фрагментов преобразованного грунта путем внесения в него гранул стиропора (см. там же, с.60-63).

Недостатками такого способа являются: сложность внесения гранул стиропора в грунты земляного полотна существующих и эксплуатируемых автомобильных и железных дорог; технологические трудности создания необходимой структуры распределения гранул стиропора в грунте земляного полотна.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности ликвидации пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог и тем самым повышение эффективности и надежности защиты верхнего строения пути от деформаций пучения промерзающих грунтов.

Результат достигается тем, что способ ликвидации пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог на сезоннопромерзающих грунтах, включающий создание в укрепляемом массиве земляного полотна фрагментов преобразованного грунта путем внесения в грунт смеси, содержащей композиционные материалы, отличается тем, что внесение в грунт смеси осуществляют при промерзании верхнего слоя грунта на глубину 0,10-0,15 м, при этом смесь вносят путем нагнетания таким образом, чтобы создать вокруг массива земляного полотна, подверженного пучению, горизонтальный и вертикальные экраны из упрочненного грунта, горизонтальный экран создают на глубине, соответствующей глубине максимального сезонного промерзания грунтов, а внутри массива фрагменты преобразованного грунта располагают в шахматном порядке.

Процесс ликвидации пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог на сезоннопромерзающих грунтах можно объяснить следующим образом. При промерзании водонасыщенных грунтов земляного полотна происходит практически полное замерзание всей свободной воды. Замерзая, вода увеличивается в объеме в среднем на 9%, что приводит к неравномерному распределению получаемого таким образом давления (гидростатические напряжения) по глубине промерзающего слоя. В силу чрезвычайно высоких значений гидростатических напряжений в приповерхностном слое, в определенный момент времени происходит их разгрузка, выражающаяся в скачкообразном поднятии промерзающего слоя грунта, что является причиной неравномерных деформаций верхнего строения пути. Для пылевато-глинистых грунтов фактором, способствующим развитию процесса пучения, является миграция воды из нижних горизонтов в зону промерзания. Интенсивность подтока воды к фронту промерзания зависит от состава грунта, формы и размера пор, близости грунтовых вод и их химического состава.

Преобразуя состав, строение и свойства грунтов, находящихся в зоне сезонного промерзания, и изменив тем самым ее водно-тепловой режим, можно добиться ликвидации пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог на сезоннопромерзающих грунтах.

Способ заключается в создании в земляном полотне фрагментов преобразованного грунта путем заполнения его пор композиционным составом при помощи напорных инъекций, реализуемых в определенной последовательности. При этом композиционный состав при нагнетании в грунт должен иметь высокую проницаемость, при многократном повторении циклов «замораживания-оттаивания» обладать водостойкостью, упругостью в сочетании с высокой прочностью. Например, в качестве композиционного состава может быть применен состав, содержащий поливиниловый спирт — 3,0-10%, борную кислоту — 0,2-1%, воду — остальное.

В отличие от прототипа, где прочность стиропора на сжатие составляет 0,12-0,22 МПа, параметры прочности смеси грунта с композиционным составом должны быть в 3,5 раза больше.

Именно упругие свойства данного композиционного состава обеспечивают обратимость деформаций грунта при его сезонных промерзаниях и оттаиваниях. Преобразование водно-теплового режима промерзающих грунтов происходит по двум причинам: качественных изменений естественного режима миграции влаги к фронту промерзания и изменения величины коэффициента теплопроводности грунта. Очевидно, что величина коэффициентов водопроницаемости и теплопроводности грунта, подвергнутого инъекции композиционным составом, будет зависеть не только от объема инъекции, теплопроводности и фильтрационной способности естественного грунта и композиционного состава, но и от объема и характера пространственного расположения фрагментов преобразованного грунта в земляном полотне.

Получение смеси грунта с композиционным составом должно происходить во всем объеме промерзающего грунта. Такой вариант обладает максимальной стоимостью его реализации, что является экономически нецелесообразным. Исходя их того, что вода в грунте обычно занимает 1/3-1/10 общего его объема, и, учитывая вид и разновидность грунта, замещение естественного грунта инъецированными фрагментами должно осуществляться в такой же пропорции. При этом фрагменты земляного полотна, подвергнутые инъекции, должны располагаться в нем равномерно в шахматном порядке. В этом случае изменение температурно-влажностного режима грунтов земляного полотна происходит вследствие качественного изменения условий (или невозможности) миграции воды из нижних горизонтов к фронту промерзания. Например, для глинистых грунтов за счет разрывов фрагментами инъецированного грунта капиллярных связей. Создание в земляном полотне структур из фрагментов, расположенных равномерно в шахматном порядке и имеющих отличные от естественного грунта коэффициенты теплопроводности, позволяет изменять характер и скорость промерзания и оттаивания грунтов, что само по себе исключает пиковый характер деформаций пучения и просадки при оттаивании.

Таким образом, обеспечивается ликвидация пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог на сезоннопромерзающих грунтах.

На чертеже изображена схема реализации способа.

На чертеже показаны: земляное полотно 1, оси вертикальных инъекторов 2, вертикальные инъекторы 3, оси наклонных инъекторов 4, минимальная глубина сезонного промерзания грунтов 5, верхний горизонтальный экран 6, боковые наклонные экраны 7, вертикальные стенки 8, нижний горизонтальный экран 9, фрагменты инъецированного грунта 10, максимальная граница сезонного промерзания грунтов земляного полотна 11, уровень грунтовых вод 12.

Реализация способа осуществляется следующим образом.

На участке земляного полотна 1, содержащего пучинистый грунт, производится разметка осей вертикальных 2, 3 и наклонных инъекторов 4. Для создания относительно замкнутой зоны инъекции в земляном полотне, определяют период начала сезонного промерзания, когда минимальная толщина слоя сезоннопромерзающего грунта 5 (минимальная глубина сезонного промерзания грунта) будет достаточной, чтобы воспрепятствовать прорыву на дневную поверхность земляного полотна нагнетаемого под давлением через инъекторы композиционного состава. Реализация способа осуществляется при промерзании грунта и появлении верхнего горизонтального экрана 6 и боковых наклонных экранов 7 из слоя сезоннопромерзающего грунта. Создание экранов осуществляется путем естественного промораживания верхнего слоя земляного полотна. Слой промороженного грунта будет являться препятствием для выхода нагнетаемого под давлением композиционного состава на дневную поверхность. Для создания вертикальных стенок 8 и нижнего горизонтального экрана 9, с поверхности, согласно размеченым осям, с помощью механизмов ударно-возвратного действия последовательно погружают вначале вертикальные инъекторы 3 с обеих сторон насыпи, затем вертикальные инъекторы по осям 2 и, в последнюю очередь, наклонные инъекторы 4. Глубина погружения всех перечисленных инъекторов должна соответствовать максимальной глубине сезонного промерзания грунтов земляного полотна 11. Создание вертикальных стенок 8 и нижнего горизонтального экрана 9, с последующим созданием фрагментов инъецированного грунта 10, производится послойно, начиная с нижнего слоя, совпадающего с максимальной границей сезонного промерзания грунта 11, путем введения композиционного состава с помощью инъекторов, при этом в процессе инъекции инъектор извлекают из грунта до следующего по высоте слоя инъекции. Создаваемые вертикальные стенки 8 и нижний горизонтальный экран 9 исключают распространение композиционного состава за пределы зоны инъекции, при этом экран 9 препятствует миграции воды от уровня грунтовых вод 12 к фронту промерзания (максимальной глубине сезонного промерзания 11). В процессе извлечения вертикальных инъекторов 2, 3 и наклонных инъекторов 4, производится инъекция земляного полотна композиционным составом на отметках, соответствующих предварительно принятой схеме расположения фрагментов инъецированного грунта.

Таким образом, в замкнутом объеме земляного полотна, ограниченном верхним и нижним горизонтальными экранами 6 и 9, боковыми наклонными экранами 7, создается структура из фрагментов инъецированного грунта 10, расположенных равномерно в шахматном порядке в грунте земляного полотна 1. Размеры фрагментов и расстояние между ними в каждом отдельном случае определяются индивидуально в зависимости от вида, состояния и свойств грунта земляного полотна, климатических и инженерно-геологических условий расположения автомобильных и железных дорог.

В процессе эксплуатации автомобильной или железной дороги за годовой цикл (промерзание-оттаивание) происходит следующее.

При сезонном промерзании пучинистых грунтов земляного полотна, подвергнутого инъекции согласно описываемому способу, в нем создается в замкнутом объеме структура из фрагментов инъецированного грунта, обладающая морозоустойчивостью в части проявления пучинистых свойств. Это объясняется принципиальным отличием водно-тепловых режимов в земляном полотне, не подвергнутом инъекции описываемым способом и в земляном полотне, где он был реализован, в связи с различием коэффициентов теплопроводности естественных грунтов и структуры из фрагментов инъецированного грунта, что, в свою очередь, приводит к качественно иному характеру процесса промерзания грунта, находящегося между фрагментами инъецированного грунта. Вторым фактором, способствующим ликвидации пучинистых свойств грунтов земляного полотна, является изменение параметров водно-физических свойств грунтов, находящихся между водонепроницаемыми фрагментами инъецированного грунта. При создании фрагментов, оставшийся между ними грунт существенно уплотняется, тем самым происходит значительное снижение его фильтрационных свойств вплоть до полного отсутствия возможности фильтрации воды.

Дополнительно нижний горизонтальный экран из равномерно и на одном уровне расположенных и взаимно перекрывающихся фрагментов инъецированного грунта препятствует миграции воды из нижних горизонтов в замкнутый объем.

Возможное сжатие фрагментов инъецированного грунта, обладающих упругими свойствами, гарантирует полную ликвидацию пучения грунтов земляного полотна.

В период оттаивания структура из фрагментов инъецированного грунта и грунта земляного полотна, находящегося между ними, не будет испытывать вертикальных деформаций — осадок ввиду исключения бокового расширения оттаявшего грунта земляного полотна и образования реакции от сил его трения по боковым поверхностям вертикальных стенок, имеющих неровные поверхности и способствующих тем самым увеличению сил трения. Дополнительным фактором, исключающим осадки земляного полотна, является улучшение (увеличение) показателей деформационных свойств грунтов земляного полотна за счет их уплотнения фрагментами инъецированного грунта, создающими, в свою очередь, в грунте армокаркас.

В предлагаемом изобретении положительный эффект заключается в следующем:

— снижение до минимума или полная ликвидация сил пучения, действующих на верхнее строение пути;

Смотрите так же:  Акт протокол докладная записка служебная записка письмо справка

— обеспечение устойчивости земляного полотна путем исключения его деформаций в течение всего срока эксплуатации дороги;

— возможность ремонта и реконструкции земляного полотна без нарушения его строения (выемки и замены грунта);

— низкая стоимость и высокая эффективность способа.

Способ ликвидации пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог на сезоннопромерзающих грунтах, включающий создание в укрепляемом массиве земляного полотна фрагментов преобразованного грунта путем внесения в грунт смеси, содержащей композиционные материалы, отличающийся тем, что внесение в грунт смеси осуществляют при промерзании верхнего слоя грунта на глубину 0,10-0,15 м, при этом смесь вносят путем нагнетания таким образом, чтобы создать вокруг массива земляного полотна, подверженного пучению, горизонтальный и вертикальные экраны из упрочненного грунта, горизонтальный экран создают на глубине, соответствующей глубине максимального сезонного промерзания грунтов, а внутри массива фрагменты преобразованного грунта располагают в шахматном порядке.

16.5. Ремонт пучинистых участков

Основной задачей при ликвидации пучин или по предупреждению их образования на эксплуатируемых автомобильных дорогах является применение мероприятий, обеспечивающих отвод воды от земляного полотна, осушение его грунтов, ограничение или пресечение поступления поверхностных и грунтовых вод в рабочий слой. Классификация этих мероприятий приведена в табл. 16.7 [77,95,100]. На участках образования пучин прежде всего применяют мероприятия по осушению полосы отвода.

Условия отнесения к данному типу пучин

Поверхностная вода на участках местности с необеспеченным стоком (один источник переувлажнения грунтов)

Расстояние от подошвы насыпи до уреза поверхностной воды менее требуемой величины. Уклон кюветов в выемках менее 20 ‰. Отсутствует перемещение воды в дренирующем слое с верховой стороны. Подземные воды залегают на безопасной глубине

Профилирование и ремонт кюветов; уполаживание откосов насыпи; устройство берм; устройство в подошве насыпи экрана из водонепроницаемого грунта; повышение высоты насыпи; устройство морозозащитного (дренирующего) или теплоизолирующего слоя; устройство гидроизолирующей или капилляропрерывающей прослойки

Атмосферные осадки, поступающие через покрытие и обочины при их неудовлетворительном состоянии (один источник переувлажнения грунтов)

Отсутствие дренирующих слоев дорожной одежды, устройств по отводу воды из слоев дорожной

одежды из зернистых материалов, выход из дренирующих слоев и

устройств закрыт глинистым грунтом

Ремонт покрытия, планировка и гидроизоляция обочин; отвод воды из слоев дорожной одежды из зернистых материалов

Вода, перемещающаяся в дренирующем слое с верховой стороны (один источник

Места вогнутых переломов профиля на участках с затяжными продольными уклонами (более 30 ‰). Поверхностные воды находятся на безопасном расстоянии. Подземные воды залегают на безопасной глубине

Поперечный дренаж мелкого заложения; поперечный трубчатый дренаж; поперечный трубчатый дренаж совместно с продольными трубчатыми дренами

Подземные воды (верховодка или грунтовые воды) (один источник переувлажнения грунтов)

Расстояние от низа дорожной одежды до уровня подземных вод менее безопасной глубины залегания этих вод. Отсутствует перемещение воды в дренирующем слое с верховой стороны. Поверхностные воды находятся на безопасном расстоянии

Устройство траншейного дренажа (подкюветного или прикромочного); увеличение высоты насыпи; устройство морозозащитного (дренирующего) слоя; устройство гидроизолирующей и капилляропрерывающей прослоек; устройство теплоизолирующего слоя

Резервы должны иметь правильную форму. Для этого их планируют с приданием уклона в сторону от подошвы насыпи не менее 20 ‰. Если кювет-резерв имеет участки с длительным стоянием поверхностных вод (отсутствие продольного уклона на отдельных участках), необходимо провести его переустройство (восстановление).

В случаях когда работы по восстановлению кювет-резервов необходимо провести в период застоя в них воды, её следует отвести поперечными канавами в пониженные участки в пределах полосы отвода или во временные специально отрытые накопители. После испарения воды в накопителе следует провести его рекультивацию. Во всех случаях поверхность кювет-резервов должна быть укреплена посевом многолетних культурных растений.

В равнинной местности, где отвод воды от насыпей затруднён, а резервы, выполняющие роль испарительных бассейнов, заболачиваются, следует перестроить насыпь, используя в её верхней части дренирующие грунты, и поднять высотные отметки, обеспечивая предотвращение переувлажнения грунтов стоячими водами. Работы выполняются на основе проекта на ремонт (реконструкцию) дороги.

В случаях когда отвод воды из резервов затруднен, производят ее отжим от границ насыпи. Отжим поверхностных вод при I типе пучин (см. табл. 16.7) осуществляют уполаживанием откосов и устройством берм. Значения «безопасных» расстояний от бровки земляного полотна до уреза воды для насыпи из связных грунтов высотой до 1,5 м даны в табл. 16.8.

Безопасное расстояние от уреза воды до бровки земляного полотна, м

суглинок лёгкий песчанистый,

суглинок лёгкий пылеватый

суглинок тяжёлый пылеватый

суглинок тяжёлый песчанистый

глина лёгкая пылеватая

глина лёгкая песчанистая

При высоком уровне грунтовых вод, сильном увлажнении земляного полотна и, как следствие, его деформациях и разрушениях при 3-м типе местности по условиям увлажнения следует увеличить высотные отметки насыпи, в том числе и исходя из необходимости обеспечения разрыва между границами глубины промерзания и капиллярного поднятия влаги. Поднятие высоты насыпи является мероприятием и по обеспечению снегонезаносимости дорог в зимний период, а также систематическом их подтоплении при разливах рек и таянии снежных отложений. Все работы по досыпке насыпи выполняются на основе проекта на ремонт (реконструкцию) участка дороги.

На участках местности с необеспеченным поверхностным стоком (I тип пучин) могут устраиваться и экраны из водонепроницаемого грунта (рис. 16.6). Их следует выполнять из тяжёлой глины с числом пластичности более 27. Величина заглубления экрана в слабоводопроницаемый грунт принимается по табл. 16.9.

Рис. 16.6. Устройство экрана из водонепроницаемого грунта

Наименование слабоводопроницаемых грунтов

Минимальная величина заглубления экрана hзагл в слабоводопроницаемый грунт при числе пластичности

Тяжёлые суглинки и глины

Ограничение поступающей в земляное полотно воды выполняется ремонтом покрытия, укреплением обочин связными материалами (битумогрунт, асфальтобетон и др.).

Гидроизоляция и ремонт покрытия проезжей части предусматривают заливку трещин, устройство поверхностной обработки, устройство нового покрытия, обеспечивающих защиту от поступления в земляное полотно атмосферных осадков в виде дождя и тающего снега.

Гидроизоляция обочин применяется в случаях, когда при укреплении не применяются покрытия из асфальтобетона. Для гидроизоляции используются различные материалы и плиты, обладающие необходимой влагонепроницаемостью.

Поперечные дренажи мелкого заложения (рис. 16.7) применяются на участках дороги с затяжными продольными уклонами, превышающими поперечные (III тип пучин), а также при снижении фильтрации дренирующего слоя дорожной конструкции. Значения угла по рис. 16.7 принимаются 60°-80° соответственно при уклоне дороги 80-40 ‰. Дренажные прорези (воронки) устраивают на участках с недостаточной фильтрацией дренирующего слоя или заиливании его выходов на откос насыпи, а также с целью отвода воды из дренирующего слоя в период оттаивания земляного полотна.

Рис. 16. 7. Устройство дренажей мелкого заложения

На пучинистых участках с IVтипом пучин, где условия рельефа позволяют осуществить сброс воды, устраивают подкюветный траншейный дренаж (рис. 16.8).

Рис. 16.8. Конструкции траншейного дренажа: а — щебёночно-трубный; б — беструбный; в — бесщебёночный; 1 — глиняный экран; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — песок крупный; 4 — нетканое синтетическое полотно; 5 — щебень; 6 — дренажная труба

Эффект понижения грунтовых вод определяется видом дренажа (двухсторонний или односторонний, совершенный или несовершенный). Для этого типа пучин, а также в условиях возможности сброса воды с целью снижения влажности грунтов насыпи, при низкой фильтрации или заиливании дренирующего слоя аналогично устраивается и прикромочный траншейный дренаж. Исходя из условий рельефа сброс воды из прикромочного трубчатого дренажа производится с помощью поперечных выпусков на местность либо в дополнительные сооружения (коллекторы, дренажи). Конструкции возможных типов дренажей представлены на рис. 16.9. Глубину заложения дренажей определяют расчётом, но не менее 0,5 м.

Рис. 16.9. Дренажи на автомобильных дорогах: а, б — двусторонний и односторонний несовершенный дренаж; в, г — двусторонний и односторонний совершенный дренаж

Весьма эффективным является осушение пучинистых участков дренами скважинного типа. Наиболее производительным методом их сооружения является проходка с помощью пневмопробойников (рис. 16.10). Наличие уклона обеспечивает быстрый отвод свободной воды под действием гравитационных сил. В качестве заполнителя таких дрен может использоваться крупнозернистый песок или нетканый геосинтетический материал. Расстояние между дренами принимается в зависимости от времени осушения и влажности грунта и обычно составляет 1,5-2 м. В условиях недостаточной эффективности мероприятий по осушению земляного полотна на пучинистых участках возможно повышение их прочности путем химического закрепления грунтов активной зоны. На рис. 16.11 схематически показано такое решение.

Рис. 16.10. Применение пневмопробойников для устройства дренажа земляного полотна: а — насыпь; б — выемка; 1 — дренажная скважина; 2 — пневмопробойник; 3 — установка для заполнения скважин дренирующим материалом; 4 — подкюветный дренаж; 5 — ослабленная зона земляного полотна

Рис. 16.11. Схема ликвидации пучин и повреждений верхней части земляного полотна химическим способом: 1 — положение дорожного покрытия зимой; 2 — положение дорожного покрытия весной; 3 — дорожная одежда; 4 — укреплённый грунт; 5 — пучинистый грунт

Наиболее кардинальными и в то же время дорогостоящими способами ликвидации пучин является замена материала пучинистого грунта и материала дренирующего слоя, применение мероприятий по усилению земляного полотна под проезжей частью дороги. Они связаны с переустройством дорожной конструкции. Это мероприятие следует применять в случаях, когда другие способы не дают необходимого эффекта. Для замены используются пески требуемого грансостава с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут. Эффективность работы дренирующего слоя на таких участках увеличивают за счёт применения прослоек из нетканых материалов толщиной не менее 4 мм и коэффициентом фильтрации 50 м/сут и более.

При II типе пучин применяются гидроизолирующие прослойки (рис. 16.12, а), устраиваемые под основанием переустраиваемых дорожных одежд. Конструкция позволяет перехватить воду, проникающую через дорожную одежду и обочины.

Рис. 16.12. Конструктивные решения при переустройстве пучинистых участков: А — конструкция с гидроизолирующей прослойкой под дорожной одеждой; Б — то же, в земляном полотне; В — то же, с армирующей прослойкой

На участках местности с необеспеченным поверхностным стоком при высоком уровне стояния подземных вод (I и IV тип пучин) применяется конструкция (рис. 16.12, б), которая также связана с необходимостью полного переустройства дорожной одежды. При устройстве гидроизолирующих прослоек используют полиэтиленовую пленку толщиной 0,2 мм и более, стабилизированную 2 % канальной сажи, изол и обработанный битумом нетканый геосинтетический материал.

Армирующие прослойки (рис. 16.12, в) применяются для повышения несущей способности грунта земляного полотна на пучинистых участках без его удаления, если его влажность составляет менее 0,9 от границы текучести, при частичной замене пучинистого грунта, при уменьшении толщины морозозащитного слоя или конструктивных слоев дорожной одежды.

Армирующую прослойку укладывают на грунт. Применение армирующей прослойки возможно в сочетании с другими мероприятиями, в том числе и с устройством теплоизолирующего слоя (рис. 16.13). Такая конструкция позволяет ограничить пучение грунта земляного полотна допустимыми нормами или полностью предотвратить его промерзание.

Рис. 16.13. Комплексная защита земляного полотна