Наблюдения за осадками земляного полотна

Контрольные наблюдения при сооружении земляного полотна на болотах должны включать систематическое измерение толщины отсыпаемых слоев h_н(t), высоты насыпи h(t) и осадок слабого основания S(t) в заданные моменты времени t. По результатам этих измерений устанавливают:

- соответствие фактического режима отсыпки проектному;

- соответствие строительной высоты насыпи h₀ фактически отсыпанной высоте насыпи h(t);

- соответствие расчетной осадки S_расч фактической S(t);

- фактические объемы работ по отсыпке нижней части насыпи.

Контроль осадок основания и толщины насыпного слоя производят по осадочным маркам.

Простейшая конструкция марки для измерения осадки слабого основания насыпи состоит из квадратной стальной плиты 1 толщиной 2¸4 мм размером не менее 0,4х0,4 м с приваренными с нижней стороны по центру заострённым штырём (длиной 30 см) для фиксирования и с верхней стороны мерной штангой (из трубы диаметром 30-50 мм). Длина мерной штанги 2 принимается равной проектной толщине насыпного слоя в целях предохранения от повреждений её транспортом при возведении насыпи. Штангу можно составлять из отдельных элементов длиной по 50-100 см (рисунок Р.1).

Рисунок Р.1–Общий вид осадочной марки

Марку устанавливают на слабое основание и производят нивелирование опорной площадки (начальный отсчет). Далее нивелирование марки производят по мере отсыпки насыпи и полученные данные заносят в журнал (таблица Р.1). Пример заполнения журнала приведен в таблице Р.1.

По мере роста осадки и толщины насыпного слоя трубу наращивают, одновременно маркируя их масляной краской 3.

Таблица Р.1–Журнал контроля осадок земляного полотна на слабых грунтах

Скорость осадки Vоснования в данный момент времени tвычисляют по формуле

V= ΔS/Δt, (Р.1)

где ΔS – приращение осадки за момент времениΔt.

Учитывая, что выступающая над поверхностью насыпи мерная штанга марки, является помехой для работающих механизмов (бульдозера, автогрейдера, автосамосвалов, катков) и часто ими повреждается и разрушается, можно, в качестве марки использовать металлическую плиту (рисунок Р.2) для обнаружения местоположения которой и определения плотности грунта насыпи используется забивной зонд по СТБ 2176 или металлический штырь длиной 1-1,5 м [3].

Рисунок Р.2–Насыпь на слабом основании, поперечный разрез и схема измерений

Измерения осуществляют следующим образом. До начала отсыпки насыпи 2 на слабое основание 1 устанавливают металлическую плиту 5 и с помощью нивелира определяют превышение плиты H(0) относительно репера (H(0) = const для конкретной марки). Далее производят отсыпку насыпи толщиной h(t). Толщину насыпи h(t) определяют путем забивки забивного зонда 3 (или металлического штыря) до момента соприкосновения его конусного наконечника с металлической плитой 5. Момент контакта зонда с плитой устанавливают по характерному металлическому звуку.

Глубина погружения зонда соответствует толщине насыпного слоя h(t), а сопротивление грунта динамическому зондированию позволяет определить степень уплотнения грунта насыпи по известной методике СТБ 2176.

Затем с помощью нивелира определяют превышение H(t) поверхности насыпного слоя относительно репера и вычисляют величину осадки S(t) по формуле S(t) = H(t) – H(0) – h(t). Знак минус перед численным значением S(t) указывает, что измеряемая величина является осадкой, т.е. подошва насыпи находится ниже поверхности слабого основания 1.

По мере отсыпки насыпи при необходимости (для уменьшения глубины зондирования до плиты) через каждые 1-1,5 м по ее высоте устанавливают дополнительные металлические плиты 4 аналогичной конструкции.

Для наблюдения за деформациями насыпи и ее основания после отсыпки насыпи на ее поверхность устанавливают (путем забивки в тело насыпи) марки М (рисунок Р.3) по оси.

Осадочная марка представляет собой стержень 1 из арматурной стали диаметром 10-12 мм длиной 1000 мм, в верхней части которого закреплена опорная площадка 2 из листовой стали толщиной 3-4 мм размером в плане не менее 100х100 мм. Нивелирную рейку устанавливают на выступающую часть стержня 3.

Рисунок Р.3–Осадочная марка

Осадку насыпи следует измерять не реже 1 раза в неделю не менее чем по трем поперечникам на 1 км (или на каждый переход через болото).

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] Способ возведения насыпи. Патент РБ № 143. Опубликован. 28. 10. 1993.

[2] Насыпь. Патент РБ № 1551. Опубликован 16.12.1996

[3] Способ определения осадки слабого основания и плотности грунта насыпи,

возводимой на слабом основании. Заявка на изобретение, № а 20101571.