Строительство дорог в горной местности


18. Проектирование ад в горной местности

4 Проектирование дорог в горной местности Речные домены и русла рек

Горная местность характеризуется сложностью рельефа, большой разницей в высоте водораздельных хребтов, их отрогов и речных долин, большой крутизной склонов, которые в узких ущельях каньонообразного типа почти отвесны. Сложность рельефа сопровождается сложностью геологического строения, чередованием пластов горных пород различной прочности, выходящих на поверхность склонов под различными углами и обусловливающих различную устойчивость дорожного полотна. Обычные в горной местности резкие смены температур дня и ночи, различие температур на разных высотах над уровнем моря, а также на склонах разной ориентировки по отношению к странам света способствуют возникновению сильных ветров и сильному выветриванию горных пород. Осадки в горах выпадают в виде сильных ливней, образующих мощные потоки воды, которые смывают с поверхности склонов продукты выветривания. Поэтому на горных склонах отсутствует сколько-нибудь значительный почвенный покров. Грунты на пологих склонах — щебенистые, делювиальные. Большие уклоны тальвегов и речных долин способствуют образованию бурных горных потоков. Эти потоки переносят большое количество продуктов выветривания, размывают берега, их русла блуждают в пределах речных долин. Интенсивно протекающие процессы выветривания способствуют образованию осыпей, развитию оползневых явлений, возникновению селевых потоков, а в зимнее время — образованию снежных лавин и обвалов. Все это сильно затрудняет трассирование и постройку дорог в горных условиях. При изысканиях важнейшее значение приобретают геологические обследования устойчивости склонов, выявляющие места, где для приложения дороги условия благоприятны, и места, которые целесообразнее обойти. Вследствие крутизны склонов дороги прокладываются вдоль речных долин, используя более устойчивые склоны и террасы. В местах, где требуется перейти трассой из одной долины в другую, трасса поднимается на водораздел. При этом приходится искусственно увеличивать (развивать) ее длину, чтобы выдержать допускаемые уклоны. Трасса горной дороги на крутом склоне, естественно, должна следовать изгибам склона, вследствие чего трасса в плане становится извилистой. Резкие изгибы речной долины, вызванные выступами крутых скальных массивов, можно преодолевать, устраивая тоннели. Такое решение может значительно улучшить условия движения по дороге, так как обход скалы по полкам, устроенным на крутых обрывистых склонах, помимо извилистости и удлинения, делает трассу опасной из-за необеспеченной видимости, требующей снижения скорости движения. Речные долины в горных условиях часто бывают извилисты. Террасы, по которым удобно вести дорогу, имеют переменную ширину, иногда прерываются в местах, где русло реки прижимается к склону и подмывает его. Различие в крутизне и строении склонов приводит к тому, что в некоторых местах более удобно вести трассу у подножия склона, в некоторых — на более высоких отметках, в обход неустойчивых участков (оползней и осыпей). Во многих местах склоны прорезаются боковыми оврагами с расположенными в их устьях конусами выноса. В ряде случаев, изыскивая наиболее удобные условия расположения дорог, их трассы переносят с одного склона долины на другой и обратно с устройством мостовых переходов. При проложении трассы на крутом скальном косогоре дорога может иметь в поперечном профиле различные положения. При крутых косогорах первое положение является наименее благоприятным, так как для поддержания откоса насыпи требуются подпорные стенки, чем осложняется и удорожается производство работ. Во втором случае на крутых косогорах также необходимо устраивать подпорные стенки или контр-банкеты. В случае осадки грунта насыпи на проезжей части возникают продольные трещины. Для уменьшения величины удара снежных лавин по перекрытию галереи важно обеспечивать плавное сопряжение крыши галереи с прилегающей поверхностью горного склона, по которому скатываются лавины. Ливневые воды стекают по крутым склонам поперечных тальвегов с большими скоростями. Во избежание размыва полотна дороги требуется устраивать на подходах к искусственным сооружениям искусственные русла с перепадами, водобойными колодцами или быстротоками. Все эти характерные особенности осложняют трассирование и проектирование горных дорог

studfiles.net

Проектирование дорог в горных районах — МегаЛекции

В горных районах в связи с невозможностью постройки развитой сети железнодорожных дорог и аэродромов основной объем перевозок осуществляется по автомобильным дорогам.

Однако проектирование и строительство дорог в горных районах связано с решением ряда сложных вопросов

Горный рельеф характерезуеться значительной разностью отметок на коротком протяжении,крутыми склонами гор, глубокими извилистыми долинами рек. Геологическое строение гороной местности иногда резко изменяется на небольших участках.Горные склоны часто бывают неустойчивыми,строительство дороги может нарушить их равновесие,вызвать обвалы и обрушения,активизировать оползни и осыпи.При невозможности обхода участков с неблагоприятными условиями неоходимо проводить специальные мероприятия для обеспечения устойчивости земляного полотна и безопасности движения.

Значительный объем земляных работ при постройке дорог в горных районах выполняют в скальных грунтах, широко прибегая к взрывным методам.Земляное полотно на крутых склонах на большом протяжении приходиться строить с подпорными стенками.Сильно расчлененный рельеф горных склонов вызывает необходимость постройки большого числа сооружений на пересечениях многочисленных водотоков и сухих лощин.В связи с большими продольными уклонами даже при малых водосборных бассейнах ливневы потоки несут с собой камни.Поэтому требуються специальные меры для защиты сооружений от размыва и разрушения. Трудность выполнения строительных работ на горных склонах,высокая их стоимость требует рассмотрения ряда вариантов проложения трассы в целях нахождения наиболее оптимального решения .Специфические условия гороной местности изменяют соотношение между затратами на отдельные виды работ при строительстве дорог.

Природные условия в горах меняються на коротком протяжении,причем резко проявляеться влияние вертикальной зональности (изменения климатических условий по мере возвышения над уровнем моря) и влияние экспозиции склонов по отношени к странам света.На одной дороге в пределах сравнительно коротких участков природные условия могут различаться в значительной степени.

Температура воздуха в горах понижаеться в среднем примерно на 0.5 на каждые 100 м по высоте.Холодный воздух стекает со склонов замкнутые долины.В высокогорных районах происходят значительные суточные колебания температур.

С высотой уменьшаеться давления воздуха.Разновидность отметок,соответствующая падени давления воздуха на 1мм ртутного столба,составляет в зависимости от температуры воздуха и атмосферного давления от 10-17м.Разреженность воздуха в высокогорных районах вызывает уменьшение мощности двигателя из-за неполного сгорания топлива.

Годовое количество осадков,выпадающих в горах,увеличиваеться по мере возвышения над уровнем моря в среднем на 40-60мм на каждые 100м высоты,достигая максимуму в зоне интенсивного образования облаков.Летом в горах бывают интенсивные ливни,при которых выпадает до 15-20% годовых осадков.Все перечисленные обстоятельства требуют внимательного учета при проектировании горных дорог.В отличие от других типов местностей в горах выбор трассы определяеться главным образом расположением горных хрептов и их отрогов,которые являются водоразделами бассейнов рек.

Переход дороги из одного бассейна в другой возможен только через понижения горных хребтов-седловины.Для дорог в горных местностях характерно проложение трассы вначале по долине горной реки,где бывают сосредоточены населенные пункты,вверх,к ее истокам,затем подъем но горным склонам к седловине и переход на перевальном участке в долину другой реки.

Проектирование дорог на каждом из этих участков имеет свои характерные особенности.

 

 

megalektsii.ru

Глава XXXII Проектирование дорог в горной местности

§ XXXII.1. Особенности горных районов

Горные районы занимают свыше 30% территории СССР. Большая часть площади ряда союзных республик (Армении, Таджикистана, Киргизии) покрыта горами. В горных районах в связи с невозмож­ностью постройки развитой сети железных дорог и аэродромов основ­ной объем перевозок осуществляется по автомобильным дорогам.

Однако проектирование и строительство дорог в горных районах связано с решением ряда сложных вопросов.

Горный рельеф характеризуется значительной разностью отметок на коротком протяжении, крутыми склонами гор, глубокими из­вилистыми долинами рек. Геологическое строение горной местности иногда резко изменяется на небольших участках. Горные склоны часто бывают неустойчивыми, строительство дороги может нару­шить их равновесие, вызвать обвалы и обрушения, активизировать оползни и осыпи. При невозможности обхода участков с неблаго­приятными условиями необходимо проводить специальные меро­приятия для обеспечения устойчивости земляного полотна и безопас­ности движения

Значительный объем земляных работ при постройке дорог в гор­ных районах выполняют в скальных грунтах, щироко прибегая к взрывным методам. Земляное полотно на крутых склонах на боль­шом протяжении приходится строить с подпорными стенками

.

Сильно расчлененный рельеф горных склонов вызывает необходи­мость постройки большого числа сооружений на пересечениях мно­гочисленных водотоков и сухих лощип. В связи с большими продоль­ными уклонами даже при малых водосборных бассейнах ливневые по­токи несут с собой камни. Поэтому требуются специальные меры для защиты сооружений от размыва и разрушения.Трудность выполнения строительных работ на горных склонах, высокая их стоимость тре­буют рассмотрения ряда вариантов проложения трассы в целях на­хождения наиболее оптимального решения Специфические условия юрной местности изменяют соотношение между затратами на отдель­ные виды работ при строительстве дорог (табл. XXXII.1).

Природные условия в горах меняются на коротком протяжении, причем резко проявляется влияние вертикальной зональности (изменения климатических условий по мере возвышения над уровнем моря) и влияние экспозиции склонов по отношению к странам света. На одной дороге в пределах сравнительно коротких участков природные условия могут различаться в значительной степени.

Температура воздуха в горах понижается в среднем примерно на 0,5° на каждые 100 м по высоте. Холодный воздух стекает со скло­нов в замкнутые долины. В высокогорных районах происходят зна­чительные суточные колебания температур

С высотой уменьшается давление воздуха. Разность отметок, соответствующая падению давления воздуха на 1 мм ртутного стол­ба («барометрическая ступень»), составляет в зависимости от темпе­ратуры воздуха и атмосферного давления от 10 до 17 м. Разрежен­ность воздуха в высокогорных районах вызывает уменьшение мощ­ности двигателей из-за неполного сгорания топлива.

Годовое количество осадков, выпадающих в горах, увеличивается по мере возвышения над уровнем моря в среднем на 40—60 мм на каждые 100 м высоты, достигая максимума в зоне интенсивного об­разования облаков. Летом в горах бывают интенсивные ливни, при которых выпадает до 15—20% годовых осадков.

Все перечисленные обстоятельства требуют внимательного учета при проектировании горных дорог.

В отличие от других типов местностей в горах выбор трассы определяется главным образом расположением горных хребтов и их •отрогов, которые являются водоразделами бассейнов рек.

Элементы дороги

ормой

15—18 45—50 10

-15—30 10- 15 34

Земляное полотно Дорожная одежда Искусственные сооружения

Переход дороги из одного бассейна в другой возможен только через понижения горных хребтов — седловины. Для дорог в горных

Таблица XXXII 1

Затраты иа отдельные виды п ит %, в местное ги

равнинно

й

местностях характерно проложение трассы вначале по долине горной реки, где бывают сосредоточены населенные пункты, вверх, к ее истокам, затем подъем по горным склонам к седловине и переход на перевальном участке в долину другой реки.

Проектирование дорог на каждом из этих участков имеет свои характерные особенности.

studfiles.net

Постройка земляного полотна в сильно пересеченной и горной местности

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Механизация земляных работ

Постройка земляного полотна в сильно пересеченной и горной местности

Опытные работы по комплексной механизации постройки земляного полотна были проведены ДОРНИИ не только в равнинной и слабо пересеченной местностях, но и в условиях горного и сильно пересеченного рельефа.

Рельеф местности, где велись работы, имеет типично горный характер, поскольку дороги в нем запроектированы в основном по крутым косогорам и оврагам с серпантинами, частично с подпорными стенками и с применением в отдельных местах буровзрывных работ.

Грунтовые условия в этом районе характеризуются преобладанием сильно щебенистых грунтов III и IV категорий, перемежающихся отдельными участками скальных пород (известняков). Условия механизации земляных работ в этом районе резко отличаются от обычных условий равнинной и мало пересеченной местностей; использование грейдер-элеваторов в этих условиях исключается совсем, а применение грейдеров и автогрейдеров возможно только в самом ограниченном размере для отделочных работ. Основными машинами, пригодными для работы в горных условиях, являются: экскаватор, работающий прямой лопатой без транспорта, бульдозер и скрепер. Основной тип земляного полотна в горной местности представляет собой полунасыпь-пол у выемку на косогорах, часто перерезаемых оврагами, в которых расположены искусственные сооружения (трубы) с подходами в виде сравнительно высоких и небольших по протяжению насыпей. Таким образом весь комплекс работ по постройке земляного полотна в этих условиях складывается из:а) разработки сравнительно пологих косогоров в гюлунасыпь-полувыемку,б) разработки крутых косогоров,в) устройства насыпей в оврагах для подходов к искусственным сооружениям.

В районе строительства указанный комплекс работ осложнялся тем, что все косогоры были покрыты густым лиственным лесом.

Рис. 25. Схема валки леса с корчевкой при помощи натяжного троса: 1—трактор, 2 — трос Валка леса снизу

Применение для косогорных работ экскаваторов и бульдозеров позволяет избавиться во многих случаях от ряда наиболее тяжелых подготовительных работ — корчевки пней и вычесывания корневой системы из верхних слоев грунта дорожной полосы. Обязательной во всех случаях постройки полотна в горном рельефе при наличии леса является работа по валке леса и очистке полосы от кустарника. Валка леса может быть произведена одновременно с корчевкой, что в горных условиях является вполне рентабельным. Условия рельефа при косогорах крутизной 35° и выше часто не позволяют доставить средства механизации непосредственно на трассу строящейся дороги и заставляют располагать их ниже или выше трассы дороги на имеющихся временных дорогах.

Разберем эти случаи.

При расположении временной дороги ниже трассы основной дороги (рис. 25), выгодно производить валку леса совместно с корчевкой, захватывая корчующим тросом одновременно 10—15 деревьев, как показано на рис. 26. В этом случае, после валки леса с корня не понадобится больше никаких подготовительных работ, поскольку хлы-сты сваленных деревьев за один прием с валкой и корчевкой убираются с дорожной полосы. При расположении подъездной временной дороги выше трассы (рис. 26) валку леса прямой тягой тросом вверх производить нецелесообразно и очень трудно. В таких случаях требуется применение блока и анкерного пня, расположенного ниже трассы, как указано на рис. 26. Как и в первом случае корчевка с одновременной валкой леса здесь выгоднее, поскольку требует только трактора и троса. Отдельная валка леса электропилами, очевидно, в этих случаях с организационной стороны будет нерентабельна, поскольку потребует, с одной стороны, доставки на место работ электростанции и пил, а с другой, вызовет необходимость лишней операции по уборке с дорожной полосы сваленных деревьев, что в условиях горной местности создаст дополнительные организационные трудности. При пологих косогорах можно также применять указанный выше способ одновременной валки и корчевки леса. Раздельная валка леса пилами может оказаться рентабельной только тогда, когда произрастающий лес состоит из настолько крупных и толстых деревьев, что корчевка их трактором будет представлять значительные трудности.

Рис. 26. Схема валки леса с корчевкой при помощи натяжного троса: 1 — трактор; 2— трос, 3 — блок, 4 — анкер Валка леса сверху

После уборки сваленных древесных стволов с полосы производства работ можно приступить к осуществлению основных земляных работ. Разработка пологих косогоров с крутизной до 20° должна производиться в основном бульдозерами, поскольку применение для нее экскаваторов невыгодно, потому что црследним придется работать, главным образом, в забоях малой высоты, что будет снижать их выработку. Разработка пологих косогоров при наличии бульдозеров поворотного типа может осуществляться по двум принципиально различным основным схемам работ.

Первую схему можно применять при поворотных бульдозерах Д-161 или Д-149. Она заключается в предварительной разработке косогора послойно с постепенным перемещением грунта из выемки в насыпь.

Последующими проходами производится зарезание правым краем ножа на 30—50 см от линии каждого предыдущего зарезания. После 3—4 зарезаний образуется масса грунта, достаточная для полноценного прохода по перемещению грунта в насыпь без зарезания. При разработке каждого слоя зарезания первый проход обычно бывает не вполне полноценным.

Длина обрабатываемого участка должна быть возможно большей для того, чтобы сократить количество перестановок ножа при обратном ходе. На каждую перестановку в среднем затрачивается около 1 минуты.

Эта схема обладает рядом существенных неудобств, заключающихся в следующем.1. Схема может быть осуществлена только при наличии поворотных бульдозеров. Обычными бульдозерами работать по этой схеме нельзя.2. Схема требует многократного перемещения грунта до укладки на место несколькими проходами. В результате выполнения этой схемы, каждая частица грунта совершает перемещение не только в поперечном, но и в продольном направлении. Поэтому конструктивные особенности бульдозеров используются недостаточно целесообразно и производительность их снижается.3. В начале работ поворотный бульдозер должен работать с сравнительно большим перекосом по отношению к своей продольной оси.

При косогорности свыше 12—15% такой перекос может вызывать сход трактора гусениц. При косогорности в 18% работа с перекосом становится совершенно невозможной из-за частого схода трактора с гусениц.

Рис. 27. Схема разработки косогора с уклоном в 20° в полунасыпь-пол увыемку

4. Схема требует частых перестановок угла захвата отвала (при каждом повороте машины), что также сказывается отрицательно на рациональном использовании, машин.

Все эти отрицательные стороны такой схемы работ позволяют считать ее нецелесообразной для широкого использования на производстве, несмотря на то, что она рекомендуется некоторыми авторами.

Вторая схема применима при разработки косогоров-крутизной до 20 и даже 25° (при опытном операторе) и заключается в том, что разработка косогора ведется с первого же прохода путем поперечного перемещения грунта бульдозером. Порядок разработки косогора по этой схеме показан на конкретном примере.

Поставив бульдозер перпендикулярно оси дороги, так, чтобы его нож был расположен в 5 м от точки перехода полувыемки в полунасыпь, произведем первое зарезание. Отодвинув бульдозер еще на 5 м, произведем второе зарезание, которое вместе с первым в данном случае перекроет всю поверхность косогора, подлежащую разработке в полувыемку.

Следующие (3,4 и 5) зарезания произведем в таком же порядке. Очевидно, что зарезание, помеченное на рис. 27 № 6, произвести бульдозером нельзя, так как образовалась крутая ступень между поверхностью косогора за пределами полувыемки и поверхностью грунта в полувыемке после производства первых зарезаний. Поэтому срезку грунта в секциях 6, 8, 10 и т. д. придется производить с углом захвата 67° левым концом ножа или автогрейдёром. Таким образом, окончательная разработка косогора для бокового кювета может быть произведена при совместной работе бульдозера и лишь частично поворотного бульдозера и автогрейдера; устройство кювета выполняется рядом дополнительных проходов автогрейдера в процессе отделки уже готового вчерне земляного полотна. Эта схема лишена большей части недостатков первой схемы и может быть рекомендована для широкого применения.

Если баланс земляных масс позволяет вести разработку косогора с более пологим откосом полувыемки (до 25°), схему можно значительно упростить и всю основную работу проделать бульдозером без участия более сложных машин типа Д-149 или Д-161.

Во многих случаях разработка резервов для устройства подходов к искусственным сооружениям на косогор-ных участках Дороги в местах пересечения ее оврагами затруднительна, и возникает необходимость подготовки резервов в процессе разработки косогоров. Как частное решение этой задачи, может быть предложен способ разработки косогора с уширенным кюветом, используемым в качестве резерва для засыпки труб в оврагах.

При косогорах, заросших лесом, первые проходы бульдозера подле валки леса производятся специально с целью корчевки оставшихся пней и уборки верхнего растительного покрова. Таким образом, при разработке пологих косогоров следует применять комплекс машин в составе тракторов для корчевки, бульдозеров, скрепера, рыхлителя Д-162 (для рыхления плотных грунтов перед скреперными работами) и автогрейдера для отделочных работ.

Разработку крутых косогоров нельзя произвести одними бульдозерами, так как бульдозеры не могут работать на больших уклонах ни по направлению склона, ни тем более, в направлении вдоль косогора из-за неизбежного схода тракторов с гусениц.

Из числа имеющихся в наличии машин наиболее подходящими для разработки крутых косогоров являются экскаваторы, работающие прямой лопатой с емкостью ковша от 0,5 до 1,0 м3. На опытных работах 1948 г. разработка крутых косогоров была произведена в основном экскаваторами с емкостью ковша 0,5 м3. Экскаваторы с емкостью ковша 1 м3 могут работать не только в грунтах III, IV и V категории, но и в предварительно разрыхленных грунтах высшей категории. Производительность этих экскаваторов почти вдвое превышает производительность экскаваторов с ковшом емкостью 0,5 м3, но меньшая подвижность их как на строительной площадке, так и при переброске с объекта на объект весьма снижает эффективность применения их на линейных дорожных работах.

Разработка крутых косогоров не может быть доведена экскаваторами до конца. В лучшем случае лишь 50—60% объема земляных работ на косогоре укладывается на место экскаватором, остальная часть работ должна быть выполнена бульдозерами или их разновидностями (Д-149 и Д-161), и частично другими машинами. Таким образом, при разработке крутых косогоров еще в большей степени, чем в других условиях рельефа требуется комплексная работа ряда машин, составляющих механизированное звено. Разработка косогора начинается с подготовки площадки, с которой начинается пионерная траншея, необходимая для захода экскаватора на отметку будущего земляного полотна (рис. 28).

Рис. 28. Начало разработки пионерной траншеи экскаватором с ковшом емкостью 0,5 м3

Пионерная траншея проходится обычно с подъемом до 10—12%; она разрабатывается прямой лопатой на ширину, необходимую для прохода экскаватора, т. е. на 2,5—3,5 м. После того как экскаватор дойдет до отметки земляного полотна, он должен начать разработку основной траншеи, откладывая грунт с низовой стороны косогора. Ширина разрабатываемой траншеи не должна превышать 4,5—5 м в целях увеличения выработки экскаватора по протяжению дороги. На опытных работах 1948 г. в отдельных случаях стахановцы-экскаваторщики (тт. Ефименко и Гаврюшин) добивались выработки до 100 пог. м за рабочий день при производительности до 500 м3 в смену, что составляло около 200% нормы. После экскаватора разработку отсыпанного им вала производили бульдозеры, причем выработка последних по разравниванию вала и расширению сделанной экскаватором траншеи в несколько раз превышала в пог. м выработку экскаватора. Таким образом, в целях более равномерной загрузки машин, участвующих в отряде по разработке косогора, следует стремиться уменьшить ширину траншеи, разрабатываемой экскаватором, для увеличения его выработки по длине дороги и одновременно для большей загрузки бульдозеров. Опыт показал, что один бульдозер легко может обслужить работу 2—3 экскаваторов даже с некоторым запасом времени на самостоятельную работу по разработке менее крутых участков косогора.

При уклоне менее 30° разработка косогора указанным способом возможна с устройством земляного полотна в полунасыпи-полувыемке без подпорной стенки, но с обязательным устройством хотя бы одного уступа для упора грунта полунасыпи. На опытных работах 1948 г. уступы устраивались вручную, чего, конечно, при комплексной механизации работ не следует в дальнейшем допускать. Надо иметь в‘виду, что уступы могут быть сделаны и механизированным способом при помощи малых экскаваторов с емкостью ковша 0,25 м3. На рис. 29 показано расположение уступов: основного — для полотна дороги и вспомогательного, вырабатываемого малым экскаватором,— для упора откоса насыпи.

При косогорах круче 33° устройство полунасыпи-полувыемки без подпорных стенок невозможно, если требуется выдержать полуторное заложение откоса полунасыпи.

Если устройство подпорной стенки по подсчетам оказывается не экономичным, и если учесть, что при определении техно-экономических показателей устройства подпорной стенки необходимо считаться со снижением степени механизации и выработки на одного рабочего в натуральных показателях, то разработку косогора следует вести без полунасыпи, чтобы вся полка полотна дороги находилась на материке в выемке (рис. 30). В этом случае весь грунт, вырабатываемый экскаватором и после него бульдозером, пойдет под откос косогора на выброс без оформления его в кавальер.

Рис. 29. Схема расположения уступов для упора грунта при косогорных работах

Необходимо сделать оговорку, что при постройке дорог в горах, сложенных из массивных каменных пород, во многих случаях устройство подпорных стенок может оказаться значительно выгоднее расширения выемок, так как работа в плотных скальных грунтах требует значительного количества сравнительно дорогих и трудоемких буровзрывных работ. За последние годы в практике Министерства путей сообщения и других ведомств часто стали применяться массовые взрывы на выброс выемок и полувыемок. Поскольку эти работы носят специфический характер и в дорожных условиях требуют специального оборудования, специалистов, взрывчатых материалов и т. д.— в настоя щей работе вопрос этот не разбирается, тем более, что буровзрывным работам на строительстве путей сообщения посвящена достаточно обширная литература.

Рис. 30. Поперечный профиль дороги на косогоре в выемке

Рис. 31. Разработка траншеи для спуска экскаватора в овраг

Перейдем теперь к вопросу устройства переходов через овраги при горной дороге, трассируемой по склонам крутых косогоров. Уже упоминалось, что во многих случаях закладка специальных резервов для устройства этих насыпей затрудняется местными условиями. В частности невозможность закладки отдельных резервов имела место почти на всех пересечениях оврагов трассой горной дороги, строившейся в 1948 г.

Разработка косогоров при подходах трассы дороги к оврагу может быть организована таким образом, чтобы создать запас грунта на самой трассе дороги с тем, чтобы в дальнейшем скреперами с продольной возкой подать его в насыпь. Этого можно достичь путем разработки косогора у подхода к оврагу на отметках более высоких, чем для проектируемого полотна дороги.

Определив заранее, путем соответствующего расчета, объем грунта, потребный для образования насыпи, разработку косогора при подходе к оврагу следует с определенного расчетом места вести выше проектной отметки до самого спуска в овраг. Подойдя к спуску, следует разработать пионерную траншею для спуска экскаватора в овраг и перехода через него понизу (рис. 31). С другой стороны оврага начало разработки косогора начинается также с более высокой отметки. В поперечнике соотношение проектного поперечника дороги и фактически разрабатываемого экскаватором при подходе к оврагу, показан на рис. 32.

Рис. 32. Схема соотношения проектного поперечника дороги и поперечника, фактически разрабатываемого экскаватором при подходе к оврагу: 1 — вал грунта, разрабатываемый бульдозером под откос, 2 — полнунасыпь, 3 — резерв для скрепера, h — высота подъема траншеи, I — откос траншеи экскаватора

Весь грунт, недобранный экскаватором по высоте при таком способе разработки косогора, легко подается в насыпь бульдозером и скрепером (рис. 33). Бульдозер подает вал грунта, разработанный экскаватором, вниз, з овраг и смягчает спуск до пределов, при которых в работу может быть включен скрепер.

Работа бульдозеров при разработке крутых косогоров производится по схемам, несколько отличающимся от тех, которые применяются в равнинной и слабо пересеченной местностях. Она заключается в разравнивании сравнительно высоких валов грунта, разработанного ранее экскаватором, в подготовке фронта работы скреперов и, где это возможно, площадок для установки экскаваторов в забой.

Наиболее распространенной операцией, осуществляемой бульдозерами при разработке крутых косогоров, является передвижка под откос и разравнивание валов насыпанного экскаватором грунта для расширения пробиг той им полки до требуемой проектом ширины дорожного полотна.

Рис. 33. Разработка скрепером валов грунта, отсыпанных экскаватором

Из этой таблицы видно, что при косогорности до 12° экскаватор укладывает на место только около 10% вырабатываемого им грунта. Таким образом, при косогорах с малым уклоном до 90% выработки экскаватора требуют вторичной переработки, что свидетельствует о явной невыгодности использования экскаваторов при разработке пологих косогоров.

При уклонах косогора 24° и выше экскаватор укладывает на место уже около 30—35% выработанного им грунта. Площадь сечения разрабатываемой им траншеи в зависимости от крутизны косогора колеблется от 8,5 до 20 с лишним м2, причем размеры вала, подлежащего дальнейшей обработке бульдозером, достигают 17 м3 на пог. м дороги. Для окончания сделанной экскаватором за 1 час работы требуется затратить от 0,17 до 0,27 ма-шино-часа работы бульдозера.

Следовательно, в среднем один бульдозер может обслужить работу 4 экскаваторов. Очевидно, что при увеличении емкости ковша экскаватора до 1 м3 количество экскаваторов, обслуживаемых одним бульдозером, уменьшается в среднем до 2. Кроме того, эти данные свидетельствуют и о том, что уменьшение сечения траншеи, вырабатываемой экскаватором, увеличит скорость постройки земляного полотна в пог. м и полнее загрузит бульдозеры.

Разработка валов, насыпанных экскаватором, может быть произведена бульдозерами Д-157 или Д-161. Работа поворотного бульдозера более эффективна и в производственных условиях более удобна, так как для его операций требуется меньшая ширина траншеи (для работы бульдозера Д-157 необходимо обеспечитьширину траншеи около 6 м, а для Д-161 достаточно 4,5 м). Бульдозер начинает разработку с поднятым, ножом и толкает грунт вперед (рис. 34). В этот момент грунт, находящийся выше ножа бульдозера, ссыпается вниз. Получается разработка вала подкопом. На грунт, ссыпавшийся вниз, опускается нож бульдозера. За один-два прохода грунт сваливается под откос, и траншея, разработанная экскаватором, расширяется. Из табл. 18 видно, насколько велика производительность бульдозеров на этой работе. Для разработки вала объемом 57,4 м3 в рыхлом теле (при среднем коэ-фициенте разрыхления 1,3) требуется всего 0,23 маш.-час. работы бульдозера, т. е. производительность бульдозера составляет около 140 м3 за час чистой работы, а для разработки вала объемом 50,6 м3 — 0,2 маш.-часа, т. е. производительность в этом случае составит 115 м3/час. В среднем производительность бульдозеров Д-157 и Д-161 при обработке валов под откос составит около 1200 м3 в смену.

В тех случаях, когда требуется вал свалить не под откос, а продвинуть его вдоль косогора для засыпки какого-либо понижения, разработку вала следует вести в два приема: первым приемом бульдозер, поднимаясь с торцевой стороны на гребень вала, слегка приглаживает и расширяет верхнюю часть вала, чтобы на него мог впоследствии подняться трактор со скрепером для дальнейшей продольной транспортировки грунта.

Поэтому в задачу бульдозериста входит не только приглаживание гребня вала с его расширением поверху не менее чем до 3 м, но и уположивание въезда и съезда с вала для создания удобного фронта работ скреперу.

В тех случаях, когда длина продольного перемещения грунта невелика, бульдозер может самостоятельно нроиз-зести работу по перемещению грунта на место. При высоких и сравнительно узких валах эта работа производится подкопом с установкой ножа при первом проходе примерно по середине высоты вала — для осыпания грунта, а затем нож заглубляется в грунт на половину или треть своей длины, на всю высоту отвала и передвигается с грунтом вдоль оси дороги.

Рис. 34. Передвижение валов, насыпанных экскаватором или бульдозерами

Производительность бульдозера при такой разработке валов тоже очень велика и при расстояниях перемещения 30—40 м составляет от 800 до 1000 м3 в смену.

Таким образом, определился состав отряда для производства работ по постройке дороги в горной местности: основной машиной этого отряда является экскаватор. При работе на крутых косогорах лучше работать одним экскаватором емкостью ковша 1 м3 на основной полке и одним малым экскаватором с емкостью ковша 0,25 м3г включенным в отряд специально для устройства уступов.

Для обслуживания такого маленького отряда необходимо назначать только один бульдозер, но и он будет не полностью нагружен.

Поэтому целесообразно составлять отряд из двух экскаваторных звеньев (4 экскаватора), обслуживаемых одним бульдозером и одним скрепером.

В состав такого отряда должны быть включены рыхлитель Д-162 (для обеспечения работы скреперов в тяжелых каменистых грунтах) и запас троса для валки леса.

Фронт работ такого отряда должен составлять не менее 1—1,5 км, причем экскаваторные звенья должны работать с разрывом между собой не менее 1 км, чтобы избежать частых перебросок этих тяжелых машин.

Читать далее: Производительность рыхлителей

Категория: - Механизация земляных работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Трасса в горной местности

При проложении трассы в горной местности могут встретиться три типичных случая: дороги в предгорьях, в долинах горных рек, на перевальных высокогорных участках.

По принципам трассирования первый случай не отличается от уже рассмотренных выше. Предгорье обычно представляет собой наклонную равнину, переходящую в холмистую местность вблизи гор. С учётом удаления трассы от горной цепи могут быть использованы методы трассирования аналогичные холмистой местности.

В горных районах дороги обычно связывают населённые пункты с дорожной сетью предгорья или являются начальным участком автомобильной магистрали, пересекающей горные цепи, через водораздел. Их проектирование должно учитывать особенность горнодолинного ландшафта – ширину и поперечный профиль долины, характер геологического строения склонов.

В нижней части, у выхода рек на предгорье, долины имеют большую ширину. Значительная их часть образована аллювиальными отложениями, в которых водоток прокладывает себе постоянно меняющееся положение – “блуждающее” русло. Такие русла вызывают необходимость постройки сложных и не всегда успешно работающих берегоукрепительных сооружений, что делает целесообразным лишь один приём трассирования – проложение дороги по нижней береговой трассе. Эти трассы называют стеснёнными в плане, поскольку предельный уклон дороги определяется продольным уклоном речной долины, как правило, много меньшим, чем предельный допустимый продольный уклон автомобильной дороги.

Ближе к верховьям горные долины сужаются, а уклон их увеличивается. Склоны становятся круче, на них появляются выходы скал. Высотные элементы ландшафта начинают настолько преобладать, что подчинение им направления дороги бывает сопряжено с устройством дорогостоящих инженерных сооружений. Поэтому в настоящее время, для большинства горных дорог согласование с ландшафтом сводится к огибанию элементов горного рельефа с отклонением на минимальную величину, необходимую для соблюдения требований к элементам плана и профиля в трудных условиях рельефа. Как показала практика, наиболее оправдывается в этих условиях криволинейная в плане клотоидная трасса.

Наиболее правильно расположить дорогу на полке, вырубленной в скале. При широком земляном полотне становится целесообразным раздельное проектирование проезжих частей для движения в разных направлениях, иногда при значительном смещении их по высоте. В некоторых случаях приходится прибегать к постройке сложных эстакад и подпорных стенок.

Дорога, проходящая по склону горной долины, пересекает впадающие в неё многочисленные водотоки. При малом расходе ливневых вод, целесообразно строить трубы с подходными руслами, обеспечивающими гашение скорости протекающей воды. Для пересечения больших водотоков в целях уменьшения длины и высоты моста приходится осуществлять заход в боковую долину. Это мероприятие, вынужденно удлиняющее дорогу в нижней части долины при максимальном допустимом продольном уклоне дороги, большем уклона долины (imax > iдол), становится основным приёмом трассирования, который позволяет проложить дорогу в верхней части долины при (iдол >imax).

Пересечение водотока в боковой долине приходится осуществлять в стеснённых условиях, не позволяющих применять большие радиусы кривых в плане. Однако в большинстве случаев можно получить трассу с приемлемыми технико-экономическими показателями, располагая мост на кривой. Распространённая ранее практика постройки прямых мостов с непосредственно примыкающими к ним подходами по кривым очень малого радиуса приводила к весьма неудобным и опасным участкам дорог.

При проходе по склонам, дорога прорезает скальные выступы глубокими выемками или короткими тоннелями. Устройства внутренней облицовки тоннелей в этом случае обычно не требуется, но необходимо уделять должное внимание оформлению порталов.

В выемках на косогорах целесообразно удалять остающийся с внешней стороны скальный выступ, мешающий зимнему содержанию дороги. При этом часто открывается красивый вид с дороги. Однако на кривых повышается опасность дорожно-транспортных происшествий, которую необходимо устранять установкой соответствующих ограждений и направляющих знаков.

Похожие статьи:

poznayka.org


Смотрите также