Возведение прислоненных насыпей

При строительстве земляного полотна на косогорах наиболее приемлемой по условиям строительства конструкцией является раскрытая выемка или полувыемка. Однако при наличии скального грунта в сейсмическом районе после рыхления грунта взрывами возникает серьезная опасность возможных обвалов и обрушений склонов, высота которых нередко достигает 20…30 м и более. В этих случаях целесообразна присыпка насыпи к нетронутому скальному косогору – так называемая прислоненная насыпь. Вынесение трассы линии на прислоненную насыпь обеспечивает сохранность нагорного откоса косогора.

Чаще всего такая конструкция земляного полотна проектируется на прижимах, т. е. на крутых скальных косогорах, у подножия которых протекают реки. Часто реки на участках прижимов не имеют террас и подмывают крутые скальные берега. В период паводков на таких реках наблюдается подъем уровня воды на 6…12 м и более (например, на реках Хани, Олекма, Нюкжа и других на БАМе). В связи с этим возникают проблемы защиты откосов насыпей от разрушительного воздействия паводковых вод и ледохода.

На БАМе для предохранения от размыва откосов прислоненных насыпей успешно применена уширенная защитная призма из несортированной горной массы (рис. 4.1). Такую призму отсыпали под углом естественного откоса, но с пересыпкой по ширине с расчетом на последующее уположение откоса под действием ледохода и паводковых вод и образование на поверхности откоса самоотмостки из крупного камня.

Сооружение прислоненной насыпи включает комплекс, состоящий из нескольких технологических процессов: отсыпки подводной части тела насыпи, ее надводной части, упорной бермы, защитной призмы, траверс и бун; срезки части противоположного берега для компенсации живого сечения реки, уменьшенного при отсыпке насыпи.

 

Рис. 4.1. Поперечный профиль прислоненной насыпи на размываемом основании: 1 – прислоненная насыпь; 2 – защитная призма из камня (берма); 3 – упорная призма (рисберма); 4 – камнеулавливающая траншея

 

Нижнюю часть насыпей, подверженных постоянному подтоплению, а также насыпей, отсыпаемых в воду, сооружают из скального грунта, а при огромных скоростях потока – из крупных и среднезернистых песков. Лучшим камнем для наброски считается рваный камень не размягчаемой водой породы с отношением наименьшего размера к наибольшему порядка 3/4.

Сооружение насыпи начинают с устройства пионерного проезда по всей ширине насыпи или в виде берменной отсыпки (дамбы) из скальных грунтов расчетной крупности до уровня на 0,5 м выше меженного горизонта. Грунт отсыпают в воду с головы при помощи самосвалов и бульдозера. На разгрузку грунта самосвалы разворачиваются на насыпи. Разгруженный грунт сталкивается в воду бульдозером.

Вышележащую часть насыпи отсыпают по схеме к карьеру, причем с отметки горизонта высоких вод, любым пригодным для этого грунтом, с тщательным уплотнением каждого слоя грунтоуплотняющей машиной.

После выведения насыпи на отметку дна путевой улавливающей траншеи врезают траншею в косогор экскаватором с верхней площадки насыпи.

Речной откос до наступления паводка защищают от размыва. Каменную наброску выполняют в два слоя экскаватором с оборудованием драглайна или грейфера с верхней стоянки. Камень выгружают авто­самосвалами вблизи бровки насыпи на основную площадку. Нижний слой устраивают из мелкого камня, верхний (на глубину двух максимальных диаметров камня) – из крупного камня. При необходимости гашения скорости потока, устраивают траверсы.

Насыпи на курумах. Курумы (каменные «реки») – беспорядочно нагроможденные на косогоре каменные глыбы, подстилаемые продуктами разложения расположенных выше по косогору россыпей, обвалов и обнажений (дресвой, мелкоземом и т. п.). По своему состоянию курумы могут быть действующими, замирающими и установившимися.

Характерными признаками действующих курумов являются следы скатывания и передвижения отдельных камней и участки в виде свежих сколов. Поверхность таких курумов не задернована, а пустоты между глыбами не заполнены. В замирающих курумах щели в каменно-глыбо­вых материалах частично заполнены мелким щебнем, дресвой, песком; поверхность их частично задернована и залесена. Такие курумы обычно располагаются на логах с уклоном 12…25°. У установившихся курумов признаков подвижек не наблюдается. Поверхность их задернована, пустоты между глыбами заполнены мелкообломочным материалом.

Насыпи на крутых косогорах удерживают от сползания вниз по склону поддерживающими сооружениями, а в местах расположения курумов приходится предусматривать дополнительные защитные сооружения с верховой стороны. Необходимость устройства защитных сооружений возникает в связи с возможностью подвижек курума особенно в периоды таяния снегов, дождей, когда могут снижаться прочностные свойства (сопротивления сдвигу) грунта в основании курума.

На участках действующих курумов сооружение выемок не допускается вследствие возможных больших затрат на противодеформационные мероприятия и малой их эффективности. При сооружении насыпи курум под ее основанием разбирают и насыпь отсыпают на прочное основание, со стороны нагорного откоса устраивают подпорную стену.

В случае замирающих курумов в конструкции насыпей, отсыпаемых прямо на поверхность курума, могут предусматриваться уширение насыпи не менее 1 м в нагорную сторону для размещения материала досыпки при подъемке пути на проектный уровень после подвижки курума, а также устройство улавливающих или подпорно-улавливающих стен. Выемки устраивают с закюветными полками с нагорной стороны и при необходимости также с подпорными или подпорно-улавливающими стенами.

Технологическая схема сооружения насыпи на участке действующего курума показана на рис. 4.2.

Работы начинают с рыхления каменных глыб в зоне будущего сооружения (с некоторым запасом по ширине). Эта операция может быть произведена взрывами зарядов, закладываемых в пустоты между отдельными глыбами, или взрывами шпуровых зарядов при большой мощности курума.

 

 

Рис. 4.2. Технологическая схема сооружения насыпи на куруме: а – очистка основания от мелкозема; б – отсыпка насыпи; 1 – каменные глыбы и обломки; 2 – мелкозем; 3 – насыпь; 4 – подпорно-улавливающая стена; 5 – поддерживающее сооружение

 

Основание до коренных пород очищают от взорванной породы и мелкозема бульдозерами или экскаваторами в отвал с низовой стороны. Затем устраивают поддерживающее сооружение, отсыпают насыпь грунтом заданной кондиции с соответствующим уплотнением машинами ударного воздействия (виброкатками), либо решетчатыми катками. Сразу вслед за этим сооружают подпорную или улавливающую стену.

 

Контрольные вопросы и задания

1. Укажите основные факторы, осложняющие производство строи­тель­но-монтажных работ в районах с высокой сейсмичностью.

2. Как определяется степень сейсмичности района строительства?

3. Расскажите кратко о целях и принципах: а) сейсмического районирования; б) сейсмического микрорайонирования.

4. Поясните, как устанавливается расчетный уровень: а) сейсмичности строительной площадки; б) сейсмостойкости сооружений; в) сейсмостойкости транспортных зданий.

5. Какие антисейсмические мероприятия должны предусматриваться при проектировании и возведении нижнего строения железнодорожного пути в сейсмических районах?

6. Ответьте кратко: а) в каких случаях проектируют прислоненные насыпи; б) какие особенности имеет прислоненная насыпь в сейсмическом районе; в) как возводятся прислоненные насыпи на прижимах горных рек.

7. Перечислите мероприятия, которые необходимо проводить для предохранения речных откосов прислоненных насыпей, сооружаемых на прижимах рек.

8. Укажите основные отличительные признаки курумов, охарактеризуйте условия, при которых возможно использование курумов в качестве основания земляного полотна.

9. Какие особенности имеют конструкции дорожных насыпей, сооружаемых на курумах?

10. В какой последовательности следует производить работы при возведении насыпи на действующем куруме?

 

 

5. ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ