Способы сооружения земляного полотна на болотах.

Болото – участок суши, характеризующийся избытком влаги на поверхности или в верхних слоях и наличием специальных болотных отложений.

Типы болот:

Ιа – болота, заполненные торфом и перекрытые сверху минеральным грунтом;

Ιб – болота, сплошь заполненные торфом;

ΙΙа – включает слой торфа, который подстилается слоем сопропеля, ила и перекрыты сверху минеральным грунтом;

ΙΙб – включает слой торфа, подстилаемый слоем сопропеля;

ΙΙΙ – с торфяным слоем, плавающим на поверхности воды (сплавильные болота).

В пределах геологического разреза болота различают: растительно-корневой слой; слабую толщу; дно болота. Болота: низинные и верховые.

Выбор конструкции ЗП на болоте производится на основе технико-экономического сравнения 2х вариантов: 1) с удалением болотных грунтов; 2) с использованием слабой толщи в качестве основания.

Насыпь на болотах 1-го типа с полным выторфовыванием. Глубина торфа не более 4 м, заглубление в твердый грунт 10 - 15 см, от насыпи до кювета более 2 м.

Насыпь на болотах первого типа с продольными прорезями. Толщина слоя торфа не более 3 м, ширина прорезей 0,6 – 0,7 м, расстояние между прорезями 2,5 м.

Насыпь на болотах 1-го типа с вертикальными дренами. Толщина торфа до 4 м, диаметр дрен 0,3 -0,6 м, расстояние между дренами 2 – 4 м.

Насыпь на болотах 1-го и 2-го типов с частичным выторфовыванием. Торф до 4 м, Заглубление насыпи в торф = Н, торф под насыпью 0,5 – 0,3 Н.

Насыпь на болотах 1-го и 2- го типов без выторфовывания. Торф до 4 м.

Насыпь на болотах 2 и 3 типов с погружением на минеральное дно. Ширина полки 1 м. Слабая толща 3 – 4 м.

Удаление слабых грунтов имеет технол. ограничения – глубина болота до 4 – 5м. Слабые грунты, оставленные в основании: исключить боковое выдавливание грунта; до устройства покрытия д.б. закончена осадка насыпи. Допустимая осадка – 2 см в год. Упругий прогиб д.б. меньше допустимого.

Возведение насыпей с полным или частичным выторфовыванием.

Выторфовка только на болотах 1-го и 2-го типов. Подготовительные работы: расчистка от леса, устройство подъездов, осушение долота. Применяют спец. машины болотной модификации или с уменьшенным давлением в шинах. Осушение отрывкой канав. Подготовка зимой с использованием обычных машин. Удаление торфа бульдозером или экскаватором. Отвалы грунта – по краям выработки. Для нижнего слоя насыпи – дренирующие грунты. Два способа разработки торфа экскаватором: 1) «на себя» - экскаватор движется по поверхности болота или по щитам; 2) «от себя» - по отсыпанной насыпи. Торф в отвалы и вывозится. Траншеи быстро заполняют грунтом насыпи. Выторфовка на 10 – 20 см ниже слоя торфа. Отсыпка комбинированным способом, т.е. до уровня болота – «с головы», далее до проектной отметки – послойно. Уплотнение нижней части насыпи – временная пригрузка, механическая или виброуплотнение. Работы на 4 -5 захватках. 1-я захватка – выторфовка драглайном, 2-я – засыпка траншей грунтом, 3-я – отсыпка насыпи до уровня болота песком, 4-я – отсыпка до проектной отметки, 5-я – послойное уплотнение обычным способом. Выторфовка: 1) взрывной способ; 2) гидромеханизация; 3) отжатие массой насыпи.

Возведение насыпи без выторфовки.

1. Метод предварительной консолидации.

Исключается выдавливание слабого грунта. Насыпь отсыпают так, чтобы фактическая нагрузка не превышала безопасную (при которой невозможно выдавливание слабых грунтов). Расчет нагрузки и тщательный контроль при отсыпке.

2. Метод временной пригрузки.

Насыпь возводят проектной ширины, но большей высоты на толщину временной пригрузки, определяемой расчетом. К заданному времени достигается проектная осадка, слой временной пригрузки немедленно удаляется и насыпь стабилизируется. Требуется точный расчет и контроль.

3. Возведение ЗП с продольными прорезями и вертикальными дренами.

Прорези делают экскаватором, песком заполняют с помощью бульдозера во время строительства нижнего слоя насыпи. Вертикальные дрены – при большой глубине болота. Технология сооружения дрен: 1) отсыпка песчаной подушки; 2) сооружение вертикальной дрены: а) погружение спец. адсорбной трубы, заполненной песком, а затем труба извлекается; б) гидробурение скважины с последующей засыпкой песком; в) погружение дренажных лент из текстиля, пластмассы и т.д.; 3) возведение насыпи определенной высоты с необходимой пригрузкой; 4) снятие пригрузки; 5) выравнивание ЗП.

Коэффициент фильтрации песка д.б. более 6 м/сутки.

4. Метод устройства грунтовых свай.

Сваи устраивают способом продавливания адсорбной трубы. Используют то же оборудование, что и для устройства песчаных дрен. Особенность: к материалу грунтовых свай не предъявляются ограничения по водопроницаемости. Используют песчаные или гравелистые грунты. Основное требование: достаточная прочность и легкость уплотнения.