Производство земляных работ в условиях вечной мерзлоты

Особенности организации земляных работ. В районах распространения ВМГ (в северной строительно-климатической зоне) значительную часть года занимает зимний период (до 200…300 суток) с еще более суровыми параметрами, чем в более умеренной зоне. В этих условиях особое значение имеет качественное и своевременное решение вопросов организации работ.

При составлении проекта организации работ необходимо учитывать все агрессивные факторы сурового климата, неблагоприятные мерзлотно-грунтовые условия района строительства, а также труднодоступность и малую освоенность, характерную для зоны распространения ВМГ. При производстве строительных работ на открытом воздухе необходимо учитывать потери рабочего времени по метеорологическим условиям и вследствие снежных заносов. Эти потери могут достигать 25 % и более от общей продолжительности зимнего периода и зависят от географического положения строительной площадки.

Сроки ведения работ имеют решающее значение в районах ВМГ. Перед составлением проекта организации работ в районах с ВМГ должны быть собраны следующие данные:

· среднемесячные, годовые и многолетние продолжительности безморозного периода и температуры воздуха, а также абсолютные минимальные и максимальные их значения; средние температуры грунта; число дней со снежным покровом и его мощность, роза ветров и их скорости; число дней со скоростью ветра более 12 м/с; число дней с метелями, с осадками более 5 мм/сут, количество и периоды выпадения осадков, число дней с сильными туманами; время начала и размеры снегозаносимости площадок и дорог; появление и интенсивность действия наледей; характеристика ВМГ; прогноз изменения природных условий при освоении занимаемых под строительство территорий;

· возможные пути и время действия маршрутов для завоза машин, оборудования и людей к месту работ;

· необходимость и возможность строительства постоянных автодорог, автозимников и временных аэродромов, временных помещений для хранения машин и материалов, а также для проживания и обогрева рабочих;

· возможность многоцелевого использования машин и оборудования, транспортабельность и необходимость при этом демонтажа и сборки машин на месте работ;

· необходимость заблаговременной доставки машин, механизмов, зап­частей, горючесмазочных материалов и ВВ на случай временного бездорожья;

· возможное сокращение рабочего времени, снижение производительности людей и машин из-за погодных условий и работы на открытом воздухе;

· неоднородность, обводненность, несущая способность грунтов карьеров, глубина и сроки их замерзания и оттаивания, плотность, зерновой и минералогический состав, а также возможность, объемы добычи и осушения талых мелкозернистых грунтов, добываемых со дна прилегающих озер.

В связи с тем, что в районах сурового климата (районах с ВМГ) из-за отдаленности, обособленности, малой освоенности и отсутствия транспортных связей чрезвычайно трудно организовать и осуществить нормальное строительное производство, при разработке ПОС, ППР, ПОР требуется тщательно детализировать входящие в них планы организационно-технической подготовки строительства.

В частности в подготовительный период должны быть выполнены:

· передислокация мобильных подразделений вместе с необходимой строительной техникой, транспортом и другим оборудованием в северном исполнении;

· отвод земель, постройка подъездных путей, дорог, вертолетных площадок и т. д.;

· постройка и оборудование ремонтной базы, складов, гаражей, электростанций, линий связи энергоснабжения, водоснабжения и канализации;

· постройка поселков строителей с необходимыми объектами культурно-бытового обслуживания, медицинской помощи и т. п.;

· специальные работы, связанные с особенностями строительства объектов на ВМГ: утепление грунтов полимерной пеной, засоление грунтов, рыхление, замораживание талых или оттаивающих грунтов, покрытие грунтов полимерной пленкой, оттаивание грунтов холодной или теплой водой, электроосмотическое просушивание грунтов забивными перфорированными электродами, штабелирование дренирующих гравийно-галечниковых грунтов и многократное окучивание обычных грунтов, следующее за оттаиванием и первоначальным просушиванием, уплотнение и закрепление грунтов, в том числе на участках солифлюкционных и наледных явлений и т. д.

 

5.3. Способы производства земляных работ
и разработки вечномерзлых грунтов

Земляные работы в районах с ВМГ следует вести круглосуточно, с соблюдением принятого принципа строительства, придерживаясь условий возведения земляных сооружений в летнее и зимнее время.

Строительство по принципу I ведется при всемерном сохранении природных условий и температур ВМГ. Для этого движение транспорта разрешается только по промерзшему слою 0,3…0,5 м. Землевозные дороги строят, начиная от карьера, зимой по настилу из хвороста, обсыпанного слоем грунта 0,5…0,6 м. Лес, кустарник вырубают зимой только в контурах земляного сооружения. Корчевка пней не допускается. Мохо-растительный покров под сооружением и на расстоянии 100 м в стороны от его подошвы тщательно сохраняют.

В течение зимы после каждого снегопада или метели снег с площадки убирают. В конце зимы перед началом таяния проводят снегозадержание или снегонакопление.

Задел по расчистке просеки не допускается. На расчищенном участке до наступления положительных температур воздуха должна быть отсыпана насыпь на всю длину и ее проектную высоту или только нижний ее слой (при двухэтапной отсыпке). Двухэтапная отсыпка насыпей создает условия для круглогодичной работы.

Дренирующие грунты разрабатывают и укладывают круглый год. Мелкозернистые и глинистые грунты, сцементированные льдом, можно укладывать в насыпь (СНиП 3.06.02–86) в количестве 20…50 %. При необходимости возведения зимой насыпей из мелкозернистых грунтов талый грунт заготавливают и сгребают в бурты летом. Бурты располагают вблизи карты укладки вдоль уклона местности на дренирующей подушке 0,3…0,5 м. От переувлажнения грунт покрывают пленкой и в конце теплого периода слоем пенопласта или иных теплоизоляционных материалов.

На зимний период относят работы по замене грунта и удалению слабых (после оттаивания) грунтов основания насыпей, поэтому используют привозные грунты. В зимнее время также производят разработку выемок в грунтах III и IV категорий просадочности с предварительным рыхлением.

Низкотемпературные мерзлые грунты целесообразно рыхлить буро- и щелевзрывным способами, высокотемпературные – рыхлителями статического действия на тракторах мощностью 220 кВт и более. Разрыв между рыхлением грунтов и разработкой не должен превышать 1…2 смен работы ведущей машины. Между бурением и зарядкой скважин не следует допускать разрыва.

Строительство по принципу II следует вести при возможно большом осушении и прогреве грунтов. Для этого зимой за год до основных работ рубят лес и корчуют пни, принимают меры к снегозадержанию в начале зимы и убирают снежный покров при первых оттепелях в основании насыпей, резервах, карьерах и выемках. Мохорастительный слой убирают сразу по мере его оттаивания.

Для ускорения осушения грунтов весной нарезают водоотводные канавы глубиной 0,3…0,4 м с последующим углублением по мере оттаивания. При большой обводненности в районах, где испарение на 100 мм и более превышает годовое количество осадков, водоотводные канавы целесообразно устраивать в начале зимы, когда промерзший на 0,1…0,15 м грунт легко можно взломать землеройными машинами.

Сроки начала весенне-летних работ определяются оттаиванием грунта на глубину 0,15…0,2 м. В этот период разрабатывают, отсыпают и уплотняют мелкозернистые и глинистые грунты, устраивают выемки в таких же грунтах.

В летнее время разработка ВМГ имеет некоторые трудности. Главной из них является обводнение тающего льдонасыщенного грунта с переходом его в текучепластичное состояние. При разработке выемки экскаватором прямая лопата нижний слой льдонасыщенного грунта рекомендуется оставлять в естественном состоянии с последующей его послойной разработкой бульдозером по мере оттаивания (метод радиационного оттаивания). Это мероприятие позволяет автосамосвалам, транспортирующим грунт от экскаватора, перемещаться по прочному мерзлому основанию. Разжиженный оттаявший грунт перемещается бульдозером за пределы выемки.

Метод радиационного оттаивания можно применять с начала июня и до середины сентября. При послойном радиационном оттаивании связных и плохо дренирующих грунтов, если оттаявший грунт снимается каждую смену, скорость продвижения фронта положительных температур, идущего от дневной поверхности, составляет 0,2…0,3 м в сутки.

Способ радиационного оттаивания наиболее эффективен в гравийно-галечных грунтах. При этом рекомендуется в комплект машин включать фронтальные погрузчики и тракторные рыхлители мощностью 220 кВт и более.

При рыхлении ВМГ взрыванием в летнее время при больших разрывах между рыхлением и разработкой грунта происходит его повторное смерзание, поэтому продолжительность разрыва не должна превышать более 1–2 смен.

В зимнее время ВМГ разрабатывают с использованием технологических приемов, применяемых на разработке сезонномерзлого грунта. Плотные ВМГ (низкотемпературные) следует рыхлить буровзрывным способом; более пластичные (высокотемпературные) целесообразнее рыхлить тракторными рыхлителями. В зимнее время также существует опасность повторного смерзания разрыхленного грунта, во избежание этого объем взорванной породы (или сменная выработка рыхлителя) не должен превышать сменную производительность грунтоуборочной техники в 3…4 раза.

Для работы в северных условиях (ВМГ) следует применять машины с большой единичной мощностью, так как только в этом случае можно снизить трудоемкость работ.

Использование различных способов разработки ВМГ в зависимости от времени года и грунтовых условий приведено в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Использование способов разработки ВМГ

Время года	Характеристика грунтовых условий	Рекомендуемые способы разработки грунтов
Декабрь–май	Сезонная мерзлота с ВМГ	1. Пневмоинструмент 2. Отогрев грунта огневыми установками 3. Отогрев грунта паровыми иглами 4. Электропрогрев токами высокого напряжения 5. Взрывание, особенно с использованием щелевых зарядов 6. Использование рыхлителей

Окончание табл. 5.4

Время года	Характеристика грунтовых условий	Рекомендуемые способы разработки грунтов
Май–июнь	Начало оттаивания сезоннопромерзающего слоя	1. Радиационное оттаивание 2. Послойная срезка оттаявшего грунта бульдозером 3. Возможно предохранение грунтов от оттаивания и использование способов зимней разработки
Июнь–сентябрь	Значительное, а местами полное оттаивание сезоннооттаивающего слоя	1. Малообводненные грунты разрабатываются землеройными машинами (бульдозерами, экскаваторами) 2. Сильнообводненные – мероприятия по осушению, возможна частичная разработка грейферами
Сентябрь–октябрь	Промерзание сезоннопромерзающего слоя	1. В зависимости от условий проводятся мероприятия по предохранению или промораживанию грунтов 2. Вымораживание грунтов 3. При промерзании до глубины 0,3…0,4 м разработка одноковшовыми экскаваторами, далее использование зимних способов работ

 

Средства механизации земляных работ. Одним из основных методов разработки мерзлого грунта, в том числе ВМГ, является его механическое рыхление с последующей разработкой землеройными машинами. По оценке ЦНИИОМТП Госстроя СССР этим способом осуществляется более половины объема земляных работ в мерзлых грунтах. В табл. 5.5 приведена оценка ЦНИИОМТП по данным 1990 г.

В районах с суровым климатом и большой глубиной промерзания (в районах с ВМГ) из всех перечисленных способов разработки мерзлых грунтов наиболее эффективны две схемы: буровзрывные работы–экска­ва­торная погрузка–автотранспорт–разравнивание грунта на отвалах бульдозерами; рыхление грунта мощными тракторными рыхлителями, оборудованными бульдозерными отвалами, – погрузка фронтальными погрузчиками–транспортировка и другие операции, как в первой схеме.

Сложные условия производства в районах с суровым климатом и ВМГ вызывают необходимость применения строительной техники в специальном северном исполнении (использование индекса С или ХЛ). Такая техника может сохранять высокую производительность при тем­пе­ратурах ниже минус 40 °С.

 

Таблица 5.5

Использование в общем объеме работ мерзлых грунтов

Вид работ	%
Механическая разработка и подготовка	55,5
В том числе:
рыхление клин-молотом	7,3
механизированным инструментом и сменным оборудованием к экскаваторам (кроме молотов)	0,1
траншейными экскаваторами	13,5
бульдозерами-рыхлителями	12,3
навесными рыхлителями активного действия на тракторах	2,2
молотами на гидравлических экскаваторах	2,9
рабочими органами захватно-клещевого типа на гидравлических экскаваторах
блочным способом с применением землерезных машин
экскаваторами с ковшами активного действия
Рыхление взрывом	30,4
Оттаивание и химическое размораживание	1,1
Предохранение от промерзания	2,2
Прочие способы	10,8

 

Общими особенностями строительных и дорожных машин в северном исполнении являются:

· оборудование двигателей специальными предпусковыми подогревателями, обеспечивающими готовность машины к работе под нагрузкой не более чем через 45 мин после их включения, и утеплительными устройствами для обеспечения оптимального теплового режима двигателя при температурах воздуха до минус 60 °С;

· применение в системах охлаждения двигателя низкозамерзающих охлаждающих жидкостей;

· применение в узлах трансмиссии и ходовой части низкозамерзающих масел и смазок;

· усовершенствование конструкции кабин за счет улучшения их теплоизоляции, улучшение объема фронта работ и передвижения, увеличения площади для обеспечения свободной работы машиниста в зимней одежде и необходимого воздухообмена, введение системы защиты от обледенения стекол и установки нагревательных устройств, позволяющих поддерживать температуру +10⁰С на уровне сиденья машиниста;

· повышение (по сравнению с обычным использованием) износостойкости элементов рабочего оборудования (ножи бульдозеров и автогрейдеров, рыхлителей и передних стенок ковшей экскаваторов) и ходовой части;

· изготовление базовых узлов и ответственных деталей валов, шестерен, редукторов, трансмиссий из качественных легированных сталей и дополнительная их термическая обработка;

· применение в конструкциях резинотехнических изделий, изготовленных из морозостойких резин, работающих при температурах до минус 60 °С;

· наличие в пневматических системах специальных устройств для осушения воздуха, предотвращающих попадание в эти системы влаги и замерзание в них конденсата.

В настоящее время в ССКЗ находит применение следующая техника (табл. 5.6):

а) бульдозеры и рыхлители: ДЗ-54С и ДП-5С; ДЗ-55С и ДП-16С; бульдозерно-рыхлительный агрегат ДЗ-126; импортные бульдозеры, оборудованные рыхлителями: Д-155А; Д-355А фирмы «Комацу»; Д8К; Д9Н фирмы «Катерпиллар»; ТД-25С фирмы «Интернейшнл Харвестер»; Д6С фирмы «Катерпиллар Мицубиси». Импортные бульдозеры, выпускаемые разными фирмами, не имеют значительных принципиальных различий, их мощность колеблется от 240 до 310 кВт;

б) грунтоуплотняющие машины: Д-471Б (с повышенной хладостойкостью); навесное оборудование (трамбующие плиты) на тракторе в северном исполнении Т-130АС.

Таблица 5.6

Паспорт-табель механизированной колонны для северной зоны

Машины	М-2	М-3	М-4	М-5	М-7	М-8	М-9	М-подготови­тельный	М-планиро­вочный	Итого
Объемы, тыс.м3 Число модулей		340x3
Машины для разработки грунта
Экскаваторы, м3: 0,4 0,65 1,0 1,6 2,5 Скрепер 9 м3	2/2	2/6	1/1	4/4
Бульдозер 100 кН » 250 кН	1/1	1/3	1/1		2/2	2/2
Погрузчик 2 м3 Канавокопатель							2/2

Окончание табл. 5.6

Машины	М-2	М-3	М-4	М-5	М-7	М-8	М-9	М-подготови­тельный	М-планиро­вочный	Итого
Машины для уплотнения грунта
Каток полуприцепной вибрационный	1/1	1/3	1/1	1/1	0,5	0,5	1/1
Машина поливомоечная
Машины для планировки
Автогрейдер средний тяжелый Экскаватор-планировщик
Транспортные машины
Автомобили-самосвалы 12 т То же свыше 12 т Трейлер 60 т	8/8	12/36	7/7				10/10
Машины для подготовительных работ
Корчеватель Кусторез
Рыхлитель: 100 кН 250 кН	1/1	1/3	1/1	1/1			1/1
Трактор-толкач 250 кН				1/1

 

5.4. Освоение трассы железной дороги
в условиях залегания вечномерзлых грунтов

Требования охраны природы. Строительство в районах ВМГ связано с изменением гидрогеологических, мерзотно-геоморфологических условий и температурного режима мерзлых грунтов не только непосредственно под сооружением, но и за его пределами.

Характер изменения природного равновесия может прогнозироваться. Уже на стадии проведения изысканий могут быть даны рекомендации по возможному сохранению мерзлотной обстановки или сведению к минимальным величинам неизбежных нарушений природного равновесия.

В возникновении мерзлотно-геоморфологических образований, являющихся, как правило, следствием такого нарушения природного равновесия, большое значение имеет изменение температурного режима грунтов. Так в деятельном слое и мерзлой толще при изменении температуры происходит непрерывное изменение соотношения твердой и жидкой составляющих грунта. Это приводит к перемещению (миграции) влаги, которая как при промерзании, так и при оттаивании движется к массивам с более низкой температурой.

Поскольку одновременно с изменением температуры меняется состав скелета грунта, то в совокупности с процессом миграции влаги происходят различные криогенные пучения, развиваются термокарстовые, оползневые и другие явления.

Изменение водно-теплового режима чаще всего при освоении территорий связано с нарушением состояния мохоторфяного надпочвенного покрова, теплопроводность которого на порядок меньше теплопроводности минерального водонасыщенного грунта. Имеет значение и изменение влажности торфа, поскольку коэффициент его теплопроводности прямо пропорционален влажности.

Малейшее нарушение мохоторфяного покрова при движении по его поверхности транспортных средств, дорожно-строительных машин, при вырубке леса и кустарника, корчевке пней и т. д. приводят к снижению теплозащиты мерзлого основания.

Нарушение травяной растительности при проходе, например, гусеничных машин обнажает поверхность торфа, что приводит к уменьшению альбедо в 1,5…2 раза и повышению температуры в грунте за счет солнечной радиации примерно на 2 °С. Через год в колеях проходившего по тундре транспорта образуются широкие траншеи глубиной иногда до 1,5 м, заполненные водой. Это в свою очередь ведет к разрушению вечной мерзлоты, особенно резко проявляющемуся в высокотемпературных ВМГ.

В грунтах высокой льдонасыщенности нарушение мохорастительного покрова приводит к проявлению марей. Вытаивание жильных льдов, ледяных прослоек является причиной термокарста.

С этой же целью не допускается устройство притрассовых резервов. Лес должен вырубаться только в пределах полосы, непосредственно занятой земляным полотном. При необходимости устройства водоотводных и нагорных канав их выполняют без заглубления, путем ограждения валиками из глинистого грунта. После зимнего промораживания поверхность валиков защищают от быстрого оттаивания и размыва одерновкой.

Указанные условия должны обязательно учитываться при определении общей схемы и оптимальных методов производства работ и отражаться в проектах организации строительства и в проектах производства работ. Кроме того, в ПОС объектов, возводимых в условиях северной климатической зоны, в районах с ВМГ, должен содержаться обзорный (региональный и конкретный для каждого объекта) прогноз возможного преобразования природной среды в результате осуществления проекта, учитывающий опыт воздействия на природу в аналогичных условиях.

Опыт, накопленный при строительстве в условиях вечной мерзлоты, показывает, что можно рекомендовать определенные мероприятия, позволяющие свести к минимуму изменение природной среды:

· планирование земляных работ по сезонам года с целью переноса наиболее активных процессов на зимнее время года;

· преимущественную разработку грунтов по принципу I, т. е. в естественном состоянии;

· опережающее строительство дорог, применение песчаных и щебеночных насыпей и подсыпок слоем 0,3…0,6 м;

· категорическое запрещение перемещения гусеничных землеройных машин в летнее время года и в период межсезонья по тундре, когда мощность снежного покрова не превышает 0,3 м;

· подготовительные работы по удалению леса и кустарника вести посредством рубки, а не корчевания;

· сведение к минимуму планировочных работ, связанных с разработкой грунта и его перемещения, нарушающее естественный рельеф и растительный покров (при организации строительных площадок);

· ограничение земляных работ по берегам рек и озер в радиусе 50…70 м;

· использование грунта из выемок для засыпки термокарстовых понижений;

· задернение (залужение) поврежденных грунтовых поверхностей равнинных или слабонаклонных марей (тундр);

· ограничение наибольшего срока эксплуатации временных сооружений на одном месте (1…2 года).

Производство работ подготовительного периода. Сооружение железных дорог ведется поточным методом в соответствии с проектом организации строительства и проектами производства работ, в которых главное внимание следует обращать на сроки выполнения основных и подготовительных работ с учетом климатических, грунтовых и гидрогеологических характеристик района строительства, главным образом в сложных и особых условиях.

На участках, где земляное полотно запроектировано по принципу I, запрещается даже частичное перенесение отдельных видов и этапов работ на последующие сроки, не предусмотренные проектом.

Климатические условия районов распространения ВМГ ограничивают сроки производства земляных работ в летнее время, поэтому для наиболее полного использования летнего периода следует:

· осуществить комплексную механизацию возведения земляного полотна, искусственных сооружений, отделочных и укрепительных работ и т. д.;

· вести земляные работы в три смены, рационально используя карьеры грунта;

· вести все виды работ широким фронтом со строгим соблюдением технических условий на сооружение земляного полотна на ВМГ;

· использовать этапную организацию работ.

На зимний период рекомендуется относить следующие работы:

¨ расчистку дорожной полосы;

¨ прокладку автозимников;

¨ подготовку карьеров;

¨ разработку выемок и котлованов, содержащих подземные льды;

¨ возведение насыпей из скальных, а также несмерзающихся галечно-гравийных и песчаных грунтов на участках со слабыми основаниями;

¨ сооружение временных землевозных и притрассовых автодорог;

¨ устройство теплоизолирующих слоев в основании насыпей и на откосах выемок;

¨ отсыпку земляного полотна на затопляемых участках местности;

¨ устройство утепленных лотков и дренажных систем;

¨ устройство свайных фундаментов мостов и труб на сильнольдистых грунтах;

¨ укрепление откосов насыпей регуляционных сооружений.

Технологический процесс возведения земляного полотна включает следующие виды последовательно выполняемых работ:

· восстановление трассы с оформлением полосы отвода земель;

· очистку дорожной полосы от леса и кустарника;

· разработку, перемещение и укладку грунтов с их послойным разравниваем и уплотнением и обеспечением водоотвода;

· окончательную отделку и планировку земляного полотна.

На участках, где земляное полотно запроектировано по принципу I, работы по расчистке дорожной полосы выполняют только в зимний период с соблюдением следующих правил:

¨ валят, трелюют лес и удаляют кустарник только в пределах полосы на ширину насыпи понизу; корчевка пней и нарушение мохорастительного покрова в пределах просеки и прилегающей к ней территории на расстоянии не менее 100 м в обе стороны трассы не допускается;

¨ просеки вырубают только на тех участках, где предусмотрено закончить сооружение земляного полотна в первый год до начала оттаивания грунтов основания, не допуская «задела»;

¨ с наступлением весенних оттепелей запрещается проезд дорожных машин и всех видов технологического транспорта по просеке и прилегающей территории на расстоянии 100 м от границы дорожной полосы.

На участках, где земляное полотно запроектировано по принципу II, рас­чистку дорожной полосы выполняют с соблюдением следующих правил:

· валку леса, трелевку, а также удаление кустарника осуществляют зимой на ширину всей дорожной полосы;

· за год до начала основных земляных работ с поверхности притрассовых резервов (если они предусмотрены проектом) удаляют мохо-растительный покров, а также устраивают нагорные и водоотводные канавы.

Мохорастительный покров удаляют весной, сразу после его оттаивания, не допуская нарушения покрова в пределах основания насыпи. При использовании на этих работах бульдозеров с неповоротным отвалом первые проходы выполняют вдоль нижней бровки откоса с созданием промежуточных валиков; затем мохорастительный слой срезают полосами при движении бульдозера под углом к оси дороги, без заезда на основание насыпи, и перемещают за пределы резерва. При использовании универсальных бульдозеров мохорастительный покров срезают вдоль всей захватки, начиная с кромки основания насыпи, в результате чего образуется сплошной промежуточный валик. На остальной части резерва расчистку ведут поперечными проходами бульдозера.

Притрассовые и подъездные автомобильные дороги. При сооружении железных дорог до укладки верхнего строения пути прокладывают линию связи, сооружают земляное полотно, строят искусственные сооружения, жилые и технические здания и другие объекты. Поэтому для перевозки материалов, конструкций, оборудования, строительных машин, грунта, а также личного состава строительных подразделений устраивают автомобильные дороги, которые подразделяют на притрассовые, подъездные и временные землевозные.

В неосвоенных районах при отсутствии существующей дорожной сети рекомендуется проектировать притрассовые автомобильные дороги постоянного использования.

Категория притрассовой автомобильной дороги назначается с учетом объема оперативных перевозок в рассматриваемом сечении в тыс. ткм/км дороги. При этом в состав технологических грузов должны быть включены:

· грунты для возведения железнодорожного земляного полотна;

· материалы и конструкции для возведения искусственных сооружений железной и автомобильной дорог;

· материалы и конструкции для возведения необходимой (первоэтапной) части жилых и производственных зданий, связи, водоснабжения, энергоснабжения, теплоснабжения, дорожной одежды притрассовой автомобильной дороги и др.

Общее направление притрассовой автомобильной дороги должно совпадать с направлением железной дороги, для обеспечения строительства которой она проектируется.

Автомобильную дорогу у железнодорожных выемок следует размещать на отдельном самостоятельном полотне, а у насыпей – отдавать предпочтение устройству ее на общем полотне в виде бермы железнодорожной насыпи (рис. 5.2).

 

Рис. 5.2. Размещение автомобильной дороги у железнодорожных насыпей

 

При расположении автодороги на самостоятельном полотне рекомендуется в удобных местах сближать трассы обеих сторон, устраивая их на общем полотне. В любом случае сооружение дорог на раздельном полотне должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.

В пределах раздельных пунктов автодорогу следует размещать со стороны пассажирского здания и будущего поселка; на перегонах – со стороны грунтовых карьеров. При невозможности по мерзлотно-грунтовым условиям размещать притрассовую автомобильную дорогу на общем полотне, ее проектируют как самостоятельное сооружение с отдалением от железной дороги на расстояние, превышающее зону взаимного влияния дорог.

Проект организации строительства автодороги следует разрабатывать при проектировании железной дороги с уточнением и детализацией в процессе составления рабочей документации. Темпы и сроки сооружения притрассовых и всех других построечных автомобильных дорог должны соответствовать графику организации строительства железной дороги.

Сооружение автодороги следует проектировать по одной из двух основных схем: с головы или на широком фронте. По первой схеме следует сооружать преимущественно построечные дороги небольшого протяжения (до 3 км). Вторая схема может быть применена при необходимости обеспечить высокие темпы строительства притрассовых автомобильных дорог значительной протяженности.

В ПОС железной дороги должны быть определены сроки начала и окончания строительства притрассовых автодорог в целом по всей длине и по отдельным ее участкам, а также при необходимости – этапы строительства.

При этапном сооружении автодороги предлагается следующая стадийность работ (в расчете на годовой цикл):

I этап – в зимний период, до открытия движения по автодороге;

II этап – по мере открытия движения автомобилей по трассе, вслед за этапом I;

III этап – до достижения интенсивности движения 50 автомобилей в сутки.

Продолжительность цикла – один год. При этом длина участка должна быть равна годовому приросту фронта строительства железной дороги. Для Сибири и Дальнего Востока рекомендуются следующие ориентировочные сроки выполнения этапов: I – с ноября по январь–февраль; II – с ноября по апрель–май (до наступления весенней распутицы); III – с мая и далее (летом и осенью).

Иногда между выполнением II и III этапов при медленном росте перевозок можно допускать разрыв до полутора лет. На графике строительства показывают:

· сроки начала работ на трассе (прорубка просеки) и открытия движения автомобилей;

· время достижения интенсивности движения автомобилей 50 авт./сут (рис. 5.3).

 

 

Рис. 5.3. График поэтапного строительства притрассовой автомобильной дороги

 

Инженерная подготовка строительных площадок. Одновременно с подготовкой полосы отвода на перегонах осуществляется инженерная подготовка строительных площадок под здания и сооружения на раздельных пунктах.

Инженерная подготовка включает комплекс мероприятий, направленных на обеспечение пригодности территорий для градостроительства и их защиты от неблагоприятных природных явлений. Решение вопросов приспособления территорий к нуждам градостроительства относят обычно к благоустройству населенных мест путем организации рельефа и поверхностного стока дождевых и талых вод. Другие необходимые мероприятия причисляют к специальным, предупреждающим такие явления, как например в районах с ВМГ, сохранение мерзлотно-грунтовых условий и температурного режима грунта или искусственное понижение температуры ВМГ.

Согласно нормам (СниП 3.01.01-85) инженерная подготовка территорий застройки должна быть выполнена до начала основных работ. При сооружении железных дорог мероприятия по инженерной подготовке должны разрабатываться в связи с очередностью строительства временных поселков для размещения строителей. Они должны соответствовать принятому принципу строительства на ВМГ.

В состав основных мероприятий по инженерной подготовке территорий входят:

· решение общей схемы вертикальной планировки и водоотвода;

· осушение избыточно увлажненных участков;

· предупреждение развития криогенных процессов: наледеобразования, пучения грунтов, солифлюкции, термокарстов, обвало- и оврагообразования и др.;

· регуляционные и защитные мероприятия: защита прибрежных территорий от затопления и разлива, расчистка и регулирование русел малых рек и водотоков, удаление застойных вод, устройство водоемов и др.

На просадочных грунтах при оттаивании ВМГ, особенно содержащих в верхних границах подземные льды, вертикальная планировка территорий допускается только за счет подсыпок привозным непросадочным или малопросадочным грунтом. При этом вертикальную планировку производят до начала всех строительных работ. В подсыпку укладывают и все инженерные коммуникации.

На непросадочных или малопросадочных грунтах (I и II категории) допускается смягчение уклонов и другие изменения рельефа путем срезок и подсыпок. При этом земляные работы следует производить летом, когда верхние слои грунта оттаивают. Для производства земляных работ по вертикальной планировке выбор типа машин осуществляется в зависимости от средней дальности перемещения грунта.

 

Дальность перемещения грунта, м Машина

до 20 автогрейдер

30…50 бульдозер 40 кН

50…70 бульдозер 100 кН

70…100 бульдозер 250 кН

300…1500 скреперные прицепные

400…2500 скреперные самоходные

Экскаваторы одноковшовые при планировочных работах эффективны при расстоянии возки грунта более 1,5 км. Однако в связи с ограниченной возможностью использования скреперов при разработке ВМГ экскаваторы применяются и при меньшей дальности возки. При производстве работ по планировке площадок бульдозерами срезаемый грунт следует перемещать в места подсыпки слоями в направлении заданного проектом уклона площадки. Для уплотнения грунта в комплект машин включают катки.

Экскаваторные комплексы по вертикальной планировке включают, кроме экскаваторов, автомобили-самосвалы для транспортировки грунта, бульдозеры для разрав<