Определение объемов работ при уширении земляного полотна

В процессе реконструкции автодороги выполняют работы по уширению земляного полотна для строительства дополнительных полос проезжей части, переходно-скоростных полос, площадок для стоянки автомобилей, а также для доведения ширины земляного полотна до норм категории, установленной для данной дороги.

При реконструкции автодорог обычно стремятся полностью использовать «здоровое» земляное полотно. Уширение земляного полотна может быть односторонним или двухсторонним.

Двухстороннее уширение - это уширение, при котором ось существующей дороги остается без изменений и совмещается с осью уширенной дороги. При этом уширение происходит путем досыпки насыпи или срезки откосов выемки с двух сторон (рис.1.1,а).

Одностороннее уширение – это уширение, при котором ось реконструируемой дороги смещена в сторону от оси существующей дороги, а уширение происходит путем досыпки насыпи или срезки откоса выемки с одной стороны (рис.1.1,б).

Для лучшего сопряжения существующей насыпи с присыпаемым грунтом в теле насыпи нарезают уступы, шириной 0,3-0,5 м, высотой до 0,5 м с уклоном 50 ^о/_оо. В насыпях из песчаных грунтов уклон уступов делают к оси дороги, в глинистых – от оси дороги. Высота уступа уточняется при определении уплотняющих средств и равна толщине уплотняемого слоя /4/.

При определении объемов земляных работ следует обратить внимание на величину уширения земляного полотна.

При уширении насыпей высотой до 2 м, с учетом уположения их откосов до 1:3 – 1:4, ширина досыпаемой полки бывает не менее 3 м, что позволяет разравнивать грунт бульдозером и уплотнять по челночному способу любыми самоходными катками.

Если ширина отсыпаемого откоса меньше 2,5-3 м, то может быть принят один из двух вариантов:

а) увеличивают ширину уступа так, чтобы обеспечить возможность работы дорожных машин при послойной отсыпке откосной части земляного полотна;

б) увеличивают ширину вновь отсыпаемых слоев, которые после возведения насыпи срезают, а грунт перемещают на другие участки работы.

При выполнении курсового проекта необходимо продумать технологию реконструкции земляного полотна с учетом величины уширения при переходе из одной технической категории в другую, более высокую; изложить свои соображения по производству этих работ и учесть выявленные особенности при определении объемов грунта для уширения земляного полотна.

При определении объема работ по реконструкции земляного полотна учитываются только оплачиваемые земляные работы. К оплачиваемым земляным работам относятся объемы грунта для возведения насыпи и объемы грунта, вывозимые в отвал.

В курсовом проекте принимается, что на участке уширения земполотна выполняются линейные и сосредоточенные земработы. Объем сосредоточенных земляных работ составляет 30% от объема линейных земляных работ, а протяженность участка сосредоточенных работ составляет 10% от общей протяженности участка реконструкции дороги. Начало участка сосредоточенных работ определено заданием на выполнение курсового проекта.

До начала выполнения линейных земработ по уширению насыпи необходимо выполнить ряд подготовительных работ в зависимости от условий задания на курсовой проект:

- снятие плодородного слоя грунта толщиной 15 см с неукрепленной части обочин, откосов насыпи и кювет-резервов, дна кювет-резервов и полосы отвода шириной 1 м;

- уплотнение дна кювет-резервов до К_упл =1;

- разборка существующей дорожной одежды (асфальтобетонного покрытия и щебеночного основания;

- частичная засыпка боковых кювет – резервов.

Для засыпки боковых кювет – резервов, из которых была возведена существующая насыпь, используются: грунт, снимаемый с обочин, материал разобранного дополнительного слоя основания (при варианте полной разборки дорожной одежды).

Объемы подготовительных работ определяются по формулам:

- при срезке растительного слоя грунтаV_раст*

, (1.13)

где d – неукрепленная часть обочины до реконструкции, м /5/;

L_уч – протяженность участка реконструкции, м;

L_соср - протяженность участка сосредоточенных земляных работ, м

- при уплотнении дна кювет-резервовV_у*

V_у = С^н · (L_уч -L_соср) · 0,3 , м³, (1.14)

* при двухстороннем уширении объемы работ увеличиваются в 2 раза

- при разборке старого а.б. покрытия V_аб

V_аб=В_аб · h_аб · L_уч , м³, (1.15)

где h_аб – толщина а.б. покрытия до реконструкции, м;

В_аб- ширина проезжей части до реконструкции, м.

- при разборке основания из щебня V_щ

V_щ =В_аб · h_щ · L_уч , м³, (1.16)

где h_щ – толщина основания из щебня до реконструкции, м;

- при разборке песчаного основания V_п

V_п =В_аб · h_п · L_уч , м³, (1.17)

где h_п – толщина дополнительного слоя основания до реконструкции, м;

Объем снимаемого с обочин грунта V_об определяется по формуле

,м³, (1.18)

(При одностороннем уширении и частичной разборке дорожной одежды объем работ уменьшается в 2 раза. )

К линейным земляным работам при реконструкции земполотна могут быть отнесены следующие виды работ:

- окончательная засыпка привозным грунтом (с уплотнением) боковых кювет- резервов;

- планировка полосы уширения по подошве насыпи;

- нарезка уступов на откосах существующей насыпи;

- уширение насыпи;

- планировка верха земполотна, откосов насыпи и полосы отвода;

- надвижка снятого растительного слоя грунта на откосы насыпи.

Объем грунта V_кр для засыпки боковых кювет-резервов, из которых была возведена существующая насыпь

V_кр =( С^в + С^н ) ·h_кр · (L_уч - L_соср) · К_отн , м³, (1.19)

где К_отн коэффициент относительного уплотнения, принимается по прил. 2.

Объем привозного грунта V_пр для засыпки кювет-резервов равен:

- при двухстороннем уширении

V_пр= V_кр- V_об , м³, (1.20)

- при одностороннем уширении и полной разборке дорожной одежды

V_пр= 0,5·V_кр - V_об - V_п , м³. (1.21)

- при одностороннем уширении и частичной разборке дорожной одежды

V_пр= 0,5·V_кр - V_об, м³. (1.22)

Объем планировочных работ S_пл на полосе уширения по подошве насыпи определяется по формуле

S_пл = b · (L_уч - L_соср), м². (1.23)

Учитывая заложение откосов существующей насыпи, для сопряжения присыпаемой части с телом насыпи, на откосах послойно нарезаются уступы. Количество уступов и их высота зависят от высоты насыпи и толщин отсыпаемых слоев, которые назначаются исходя из технической характеристики выбранной уплотняющей машины (прил. 4, табл. 4.11).

Объем грунта при нарезке уступов V_уст определяется по формуле

V_уст= 0,5· n · h² _уст · m₁· (L_уч -L_соср), м³, (1.24)

где n - количество уступов, шт;

h_уст – высота уступа, м.

Объем линейных земляных работ V_лин при уширении земляного полотна (см. рис.1.1) можно определить по формуле

V_лин = V_р – V = 0,5· (a + b) · (h_н - h_до) · (L_уч - L_соср) · К_отн , м³, (1.25)

где V, V_р - объем грунта в теле насыпи до и после реконструкции

соответственно;

а – величина уширения на уровне отметки низа дорожной одежды, м;

b – величина уширения по подошве насыпи, м;