г. Москва

Сретенский бульвар, д. 6

стр. 1, офис 4

8-905-014-0095

sapropel-nn@mail.ru

5.1. Земляные намывные сооружения и их виды

Способом гидромеханизации можно укладывать грунт в различные инженерные сооружения. К таким инженерным сооружениям относятся различного вида гидротехнические сооружения и земляные насыпи в транспортном строительстве автомобильных и железных дорог.

В гидротехническом строительстве гидромеханизация наиболее широко применяется при возведении земляных плотин и дамб, получивших название намывных [3, 8, 29, 31, 34, 51, 54].

Плотины — это сооружения, преграждающие поток рек, дамбы — сооружения, ограждающие водное пространство или часть его.

Общий принцип возведения намывных грунтовых сооружений показан на рис. 5.1.

Намывное грунтовое сооружение

Рис. 5.1. Намывное грунтовое сооружение

1 — распределительный пульпопровод; 2 — обвалование карты намыва; 3 — прудок-отстойник; 4 — сбросной колодец; 5 — линия возможного оползания грунта; bi — ширина участка намыва; ∆h — слой намыва за время tm — заложение откоса

 

Одним из наиболее распространенных и экологически оправданных сооружений, возводимых с помощью намыва, являются плотины.

В зависимости от грунтов и способов возведения плотины подразделяются на несколько основных видов (табл. 5.1, рис. 5.2) [35].

 Таблица 5.1

Виды намывных плотин

Вид плотины Грунты тела плотины Способ возведения плотины
Однородная с принудительно формируемыми откосами (рис. 5.2а) Пески, супеси, суглинки (в том числе лессовидные) Двухсторонний намыв с дамбами обвалования на откосах
со свободно формиру­емыми откосами — верховым (рис. 5.2б) или обоими Пески, гравийные (дресвяные) Односторонний намыв с дамбами обвалования на низовом откосе и центральный намыв без дамб обвалования
Неоднородная с ядром (рис. 5.2в) Гравийные (дресвяные), галечниковые (щебеночные) с содержанием песчаных и глинистых фракций Двухсторонний намыв с дамбами обвалования на откосах и отстойным прудом  в центральной части плотины
c центральной зоной  (рис. 5.2г) Гравийные (дресвяные), галечниковые (щебенистые) или песчаные разнозернистые, содержащие мелкозернистые фракции То же
Комбинированные с насыпным ядром из глинистого грунта и намывными боковыми зонами (рис. 5.2д) Гравийные (дресвяные), галечниковые или песчаные Двухсторонний намыв без прудка
с намывными банкетами из горной массы с намывом центральной зоны (рис. 5.2е) То же То же

 

Виды намывных плотин

Рис. 5.2. Виды намывных плотин

— крепление верхового откоса; 2 — дренаж; 3 — намывное ядро; 4 — намывные промежуточные зоны; 5 — намывные боковые зоны; 6 — намывная центральная слабоводопроницаемая зона; 7 — боковые насыпные призмы (банкеты); 8 — сейсмостойкое крепление откоса, 9 — насыпное глинистое ядро

 

При наличии соответствующих карьерных грунтов предпочтение отдается однородным песчаным плотинам, характеризуемым высокой технологичностью производства работ (см. рис. 5.2аб).

Однородные песчаные плотины распластанного профиля со свободно формируемыми откосами (рис. 5.2б) применяются при технико-экономическом обосновании в случаях залегания слабых грунтов в основании, при необходимости уменьшения объема крепления отсосов, а также при намыве под воду. При намыве плотины распластанного профиля или с уширенной нижней частью («подушкой») на слабо обводненных, заболоченных и заторфованных грунтах основания можно не предусматривать полные или частичные работы по удалению поверхностного слоя грунта основания и растительности при условии, что это не приведет к нарушению устойчивости и фильтрационной прочности сооружения.

При возведении однородных плотин на слабых грунтах следует, как правило, сначала намывать уширенную нижнюю часть («подушку»), а верхнюю часть плотины возводить после стабилизации осадок «подушки».

Неоднородные плотины (рис. 5.2вгде) применяются при наличии соответствующих карьерных грунтов и необходимости снижения фильтрационного расхода по сравнению с однородными плотинами, а также для уменьшения объема тела плотины. При этом учитывается усложнение технологии производства работ по созданию ядра с заданными размерами и составом грунта и недопущению его перемыва крупным грунтом. А в случаях, когда происходит перемыв по тем или иным причинам крупным грунтом, необходимо принудительное перемешивание грунта в пределах прудковой зоны плотины. Намывные плотины с боковыми насыпными или каменно-набросными призмами (рис. 5.2е) применяются при условии использования высоких котлованов. В сейсмических районах предусматривается устройство каменно-набросных призм с намывом центральной слабоводопроницаемой зоной.

Намывной способ возведения плотин допускает совмещение с насыпным, когда, например, верховую призму плотины намывают из песка, а низовую отсыпают из гравийно-галечникового грунта. Намывные плотины с противофильтрационными устройствами в виде диафрагм, экранов, понуров и т.п. предусматриваются, как правило, в исключительных случаях при надлежащем обосновании. При возведении намывных плотин следует включать мероприятия по обеспечению качества намыва грунта и установленной плотности его укладки, а также устойчивости откосов плотины в строительный период с учетом фильтрационных потоков, образующихся за счет водоотдачи свеженамытого грунта, инфильтрации с поверхности намыва и из отстойного пруда. Для намывных плотин устанавливается предельная интенсивность их наращивания по условию обеспечения водоотдачи намытого грунта, а для частей плотин, намываемых под воду, — пределы подводной и надводной крутизны откоса.

В транспортном строительстве основными объектами, сооружаемыми с применением гидромеханизации, являются насыпи земляного полотна автомобильных и железных дорог, подходы к железнодорожным и шоссейным мостам.

Проектирование и строительство насыпей дорог должно вестись в соответствии с требованиями строительных норм и правил (СНиП 2.05.02-85, ВСН 449-72 и др.) [35, 36, 37].

В технологическом процессе намыва дорог наибольшее значение имеет ширина земляного полотна, так как от этого зависит выбор ширины карт намыва.

Ширина земляного полотна дорог принимается по нормам, приведенным в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Ширина земляного полотна

Дорога Категория линии или дороги
I II III IV V
Железная однопутная, земляное полотно из грунтов:

– глинистых и недренирующих песков;

 

 

 

6,5*

 

 

 

66,5

 

 

 

55,8

 

 

 

55,5

 

 

 

5,0

– мелких и пылеватых скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих  

 

5,8

 

 

5,8

 

 

5,2

 

 

5,0

 

 

4,6

Автомобильная 27,5** 15,0 12,0 10,0 8,0
*Ширину земляного полотна для железных дорог I категории при соответствующих технико-экономических обоснованиях допускается принимать равной 7 м при использовании глинистых грунтов и 6 м — при скальных и дренирующих грунтах.

**Ширину земляного полотна автомобильных дорог I категории принимают более 27,5 м при числе полос движения больше четырех.

 

Ширина карт намыва принимается в зависимости от производительности земснаряда и количества поступающей пульпы (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Ширина карт намыва, м

Сооружения Количество поступающей на карту намыва пульпы, м3
400–1100 1101–2000 2001–3000 3001–4000 4001–7500
Широкопрофильные >15 >25 >45 >60 >100
Узкопрофильные 15–5 25–10 45–12 60–15 100–30

 

Дорожное земляное полотно по ширине с учетом применяемого оборудования гидромеханизации относится преимущественно к узкопрофильным сооружениям.

Дамбы первичного обвалования из песчаных грунтов размещают в теле насыпи. Дамбы из супесчаных, суглинистых и глинистых грунтов располагают вне проектного контура насыпи, и по окончании намыва они должны быть удалены.

Устойчивость откосов насыпи в процессе строительства зависит от интенсивности намыва (роста сооружения по высоте), определяемой водоотдачей грунтов, водопроницаемостью основания.

Подходы к мостам автомобильных и железных дорог часто требуют создания значительных по объему земляных насыпей, которые практически не должны давать осадок. Технология намыва подходов к железнодорожным и автомобильным мостам практически соответствует технологии намыва насыпей автомобильных и железных дорог.

  • Разделы

  • Введение
  • Раздел 1. Основные свойства грунтов в технологии намывных работ
  • Раздел 2. Землесосные снаряды для разработки подводных грунтов
  • Раздел 3. Гидравлическая транспортировка разрабатываемого грунта
  • Раздел 4. Намыв строительных площадок и территорий
  • Раздел 5. Намыв земляных сооружений
  • Раздел 6. Намыв пляжей
  • Раздел 7. Охрана окружающей среды при выполнении гидромеханизированных работ
  • Раздел 8. Техника безопасности в гидромеханизации
  • Список литературы