Разработка и перемещение грунта
В данной курсовой работе грунт разрабатывается экскаватором.
Разработку грунта в сосредоточенном резерве одноковшовыми экскаваторами производят проходками. Цикл работы экскаватора включает в себя наполнение ковша грунтом, поворота к месту выгрузки, разгрузка ковша и обратного поворота к его забою.
Разработка грунта экскаваторами, оборудованными обратной лопатой, производят при их стоянке по верху разрабатываемой площадки. Разработку грунта осуществляют с погрузкой его в транспортные средства (автомобили – самосвалы) или в отвал (рисунок 2.6). Обычно первую проходку выполняют лобовыми проходками, а остальные – боковыми. Наибольший радиус копания экскаватора, оборудованного обратной лопатой, при угле наклона стрелы 45о и вместимости ковша 0,25…1,25 м3 изменятся от 7,3 до 9,2м.
Рисунок 2.6- Схема проходки экскаватором, оборудованным обратной лопатой: а- лобовая проходка с погрузкой грунта в автотранспорт; б- то же в отвал
Ширину проходки назначают в зависимости от наибольшего радиуса копания и глубины забоя; при разработке грунта с погрузкой в транспорт её принимают в размере B=(1,2…1,3)Rk, а при отсыпке в отвал - B=(0,5…0,8)Rk.
Экскаваторами с прямой лопатой разрабатываю грунт, расположенный выше уровня стоянки экскаватора (рисунок 2.7). При этом следует учесть, что их использование оправдано при глубоком заложении грунтовых вод и больших объемах работ, когда по дну резерва возможно проложить транспортные пути для обеспечения безопасного движения автомобилей-самосвалов в прямом и обратном направлении. Грунт также разрабатывают лобовыми и боковыми проходками. При разработке грунта прямой лопатой без применения взрывных работ наибольшую высоту забоя принимают равной максимальной высоте копания.[18]
Рисунок 2.7- Схемы разработки грунтового карьера при верхней стоянке экскаватора и самосвалов: I- лобовая; II- боковая
Уплотнение грунта
Грунт представляет собой трехфазную систему, состоящую из твердых минеральных частиц, воды и газообразных включений (воздуха). Уплотнение грунта в сооружаемой конструкции земляного полотна при строительстве автомобильных дорог является одной из наиболее ответственных технологических операций – процесс необратимого деформирования путем внешнего силового воздействия или за счет гравитационных сил, в результате которого определенная масса грунта уменьшается в объеме за счет удаления из его пор свободной воды и воздуха, а его плотность повышается. При нагружении грунта вода и воздух частично выходят на поверхность, а частично перемещаются в грунте из более напряженных зон в менее напряженные, вследствие чего требуемая плотность достигается многократным повторным нагружением. Качество уплотнения грунта в насыпи или рабочем слое выемки определяет устойчивость земляного полотна, что в конечном итоге обеспечивает надежность, прочность и долговечность всей дорожной конструкции в целом.
Под устойчивостью земляного полотна понимают способность сооружения сопротивляться внешним и внутренним усилиям без разрушения, сохранять первоначальную форму и положение в пространстве, а также равновесие в напряженном состоянии.
Для достижения высокого качества работ по уплотнению грунтов необходимо соблюдать следующие правила:
- грунт в насыпь укладывают послойно;
- в каждом технологическом слое грунт должен иметь однородный состав и одинаковую влажность;
- грунт в каждом технологическом слое следует уплотнять вслед за процессами отсыпки и разравнивания;
- грунт технологического слоя уплотняют по всей ширине с перекрытием предыдущего следа на 20 – 30 см последующим проходом;
- работы по отсыпки и уплотнению грунтов прекращают в случае выпадения интенсивных осадков;
Важнейшим фактором, обеспечивающим высокую эффективность уплотнения, является время воздействия уплотнителя на грунт. Чем короче уплотняющее воздействие, тем выше сопротивление грунта уплотнению, и, наоборот, чем дольше воздействие уплотняющей нагрузки, тем меньше сопротивление грунта уплотнение, а, следовательно, - выше эффект уплотнения.
На завершающей стадии уплотнения грунтов в их структуре создается плотная упаковка грунтовых частиц с новой, более прочной, чем раньше структурой. При этом в трехфазной системе грунта происходит отжатие частиц воды и воздуха. Создаются дополнительно более прочные связи в точках контакта грунтовых зерен.
К числу основных технологических мер, обеспечивающих устойчивость земляного полотна, относится послойное и равномерное уплотнение грунта насыпи уплотняющими машинами и механизмами. Уплотнение грунта насыпи катками статического действия выполняется слоями толщиной 0,30 - 0,50 м. В случае использования тяжелых виброкатков или трамбующих машин толщина слоя составляет 0,50 - 0,80 м. Поперечный профиль насыпи после разравнивания должен иметь поперечные уклоны 20 - 40 промиль.
В целях качественного уплотнения краев обочины и откосов, в процессе отсыпки грунта, ширину насыпи целесообразно увеличивать с каждой стороны на 0,3 – 0,5 м. Излишки грунта при выполнении планировочных работ срезаются. Уплотнение грунта выполняется от бровки к оси дороги, с перекрытием следа на 1/3 ширины вальца.
Критерием степени уплотнения грунта является достижение требуемого коэффициента уплотнения.
= 
, (2.35)
- фактический коэффициент уплотнения – отношение фактической плотности сухого (скелета) грунта к стандартной плотности сухого грунта):
, (2.36)
Укатку грунта прицепными катками выполняют по эллиптической (кольцевой) схеме. Такую схему принимают га длинных захватках, равных 100 м. и более. Для самоходных катков назначают челночную схему движения на коротких захватках (подзахватках) длиной от 25 до 100 м.
Самоходные вибрационные катки применяют для уплотнения грунта толщиной до 0,8 м. и длиной захватки (подзахватки) до 100 м.
В процессе укатки на первом этапе уплотнения применяют более легкие катки, а после 3-4 проходов - более тяжелые.
Основные схемы уплотнения грунтов представлены на рисунках 2.8, 2.9.
Рисунок 2.8- Схема работы прицепного катка на пневматических шинах: 1-10 последовательность проходов
Рисунок 2.9- Движение самоходного катка на пневматических шинах по челночной схеме
Определение оптимальной толщины уплотняемого слоя, количества проходов для каждого вида катка определяется перед началом работ методом пробной укатки в карьере или на пионерной захватке, опытным путем или в соответствии с нормативными требованиями. [18]
Планировочные и отделочные, укрепительные работы
Планировочные и отделочные работы в значительной степени влияют на качество построенного участка.
Планировка осуществляется путем срезки грунта. Досыпка грунта допускается в исключительных случаях, с последующим уплотнением. Снятый при планировке откосов насыпи лишний грунт целесообразно использовать в верхнем слое земляного полотна (при его пригодности) или для досыпки обочин.
Наиболее эффективно планировку откосов насыпей высотой до 3,5 м выполнять 2 – 4 проходами тяжелого автогрейдера или бульдозера с откосниками и удлинителями отвала (рисунок 2.9).
Рисунок 2.9- Схема планировки земляного полотна автогрейдером: а- планировка поверхности, б- планировка откосов с коэффициентом заложения 1:3; в- планировка откосов с коэффициентом заложения 1:1,5 и высотой земляного полотна до 2 м; г- планировка внешнего откоса резерва
Укрепительные работы обеспечивают устойчивость и надежность всей конструкции автомобильной дороги. Укреплению подлежат откосы и обочины земляного полотна, откосы и дно резервов грунта. Укрепление откосов выполняют засевом многолетних трав, разравниванием срезанного растительного грунта, торфа, плитами, каменной наброской, решетчатыми конструкциями и т.д. (рисунок 2.10).
Различные типы укреплений откосов насыпей и выемок необходимо применять в зависимости от физико-механических свойств грунтов, слагающих откосы земляного полотна, погодно-климатических и гидрометеорологических факторов, гидравлического режима подтопления, высоты и глубины выемки, а также наличия местных материалов для укрепительных работ. [18] В данном курсовом проекте принят гидропосев многолетних трав.
Рисунок 2.10 - Технологические приемы работы автогрейдера с шарнирно-сочлененной рамой: а- отделка поверхности (благодаря сдвигу передних колес все колеса идут по выровненной поверхности); б- работа на откосе (сдвиг наклоненных передних колес под уклон повышает устойчивость машины); в- профилирование откоса (движение задних колес по горизонтальной поверхности повышает точность профилирования); г- копание прочных грунтов (размещение урезающего конца отвала по продольной оси машины уменьшает усилия, разворачивающие машины, и повышает ее силу тяги); д- засыпка выемки (перекатывание передних колес по дну выемки предотвращает боковой увод и повышает точность отделки, так как задние колеса двигаются по ровной поверхности)
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 233; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!