3.3. Проектирование резервов

Если дорогу прокладывают по малоценным землям, грунт для отсыпки насыпи можно брать из расположенных рядом с насыпью неглубоких выработок - резервов. При проектировании резервов учитывают следующие основные положения.

1. Глубина резервов должна быть не более 1.5 м и не менее 0. 3 м.

2. В зависимости от местных условий их можно располагать как с одной, так и с двух сторон дороги.

3. Ширина резерва по дну должна быть не менее 6 м, что обеспечивает удобство работы механизмов.

Таблица 3.1. Коэффициент оптимальной плотности грунта Ко

Вид земляного полотна	Часть земляного полотна	Глубина располо-жения слоя от поверхн. покрытия, м	Дороги с капитальными покрытиями		Дороги с облегченными и переходными поктытиями
			Значения К0 в дорожно-климатических зонах
			II-III	IV-V	II-III	IV-V
Насыпи Выемки и естественные основания низких насыпей	Верхняя Нижняя неподтап-ливаемая Нижняя подтап-ливаемая В зоне сезонного промер-зания Ниже зоны сезонного промерзания	<1.5 1.5-6.0 >6.0 1.5-6.0 >6.0 <1.2 1.2	1.00-0.98 0.95 0.98 0.98-0.95 0.98 1.00-0.98 0.95	0.98-0.95 - 0.95 0.95 0.98 0.98-0.95 0.95	0.98-0.95 - 0.95 0.95 0.98 0.98-0.95 0.95-0.92	0.95 - 0.95-0.90 - 0.95 0.95 0.90

Примечания. 1.Для выемок и естественных оснований в IV-V дорожно-климатических зонах глубину расположения слоя сле­дует принимать 0.8 м.

2. Большие значения К₀ принимают при цементобетонных покрытиях, а также бетонных и цементно-грунтовых основаниях.

Таблица 3.2 Физические свойства грунтов

Наименование грунтов	Оптимальная влажность W0, г/г	Удельный вес частиц , гс/см^3	Содержание воздуха V, г/г	Удельный вес сухого грунта в естествен-ном состоянии , гс/см^3
Песок крупный Песок средний Пески мелкие и пылеватые Супеси легкие и тяжелые Суглинок легкий Супесь пылеватая, тяжелая пылеватая, легкие пылеватые луглинки Тяжелый суглинок и тяжелый пылеватый суглинок Глины пылеватые Глины жирные	0.06-0.08 0.07-0.09 0.08-0.10 0.09-0.15 0.12-0.18 0.15-0.22 0.14-0.20 0.16-0.26 0.20-0.30	2.70 2.66 2.68 2.68 2.70 2.67 2.71 2.72 2.74	0.06-0.08 0.06-0.08 0.08-0.13 0.08-0.13 0.04-0.05 0.04-0.05 0.03-0.04 0.04-0.06 0.04-0.06	1.85 1.81 1.71 1.64 1.64 1.64 1.60 1.54 1.47

4. Ширину резервов необходимо по возможности выдерживать постоянной на достаточно больших участках, так как частые изменения ширины резервов портят внешний вид дороги.

5. Поперечный уклон резерва направлен в сторону от земляного полотна и должен быть порядка 20‰.

6. При устройстве резервов шириной свыше 12 м рекомендуется делать двойной скат резерва с уклоном 20‰ к середине.

7. Минимальный продольный уклон резерва с учетом обеспечения водоотвода должен составлять 5‰.

8. Минимальное расстояние от внешней бровки резерва до границы полосы отвода должно быть 1.0м.

9. При подходе к искусственным сооружениям продольный уклон резерва следует определять с учетом горизонта высоких вод.

10. Размеры поперечного сечения резервов следует определять во всех точках перелома местности.

11. В том случае, когда насыпь полностью возводят за счет грунта резервов, объем этих резервов должен равняться объему насыпи, умноженному на коэффициент относительного уплотнения грунта насыпи Ку, по отношению к резерву.

Последовательность расчета резервов следующая:

1. На основании продольного профиля и кривой объемов устанав­ливают границы между продольной и поперечной возками, т. е. места возможного расположения резервов.

2. Оценивают пригодность грунтов резервов для использования их в теле земляного полотна.

3. Определяют уклоны местности с точки зрения возможности за­ложения резервов. При продольном уклоне менее 5‰ рекомендуется у наружного откоса по дну резерва устраивать продольную канаву с уклоном 5‰.

4. Определяют схему размещения резервов. Для этого находят вер­шины водоразделов для обеспечения водоотвода. Учитывают, что ре­зерв доводить до искусственного сооружения неследует, так как у труб дно резерва будет заполняться водой. Поэтому на подходах к искусственному сооружению устраивают водоотводную канаву глу­биной не менее 0.5 м.

5. Определяют параметры резервов. Все расчеты сводят в табл. 3.3.

Для нашего примера на участке ПК 0+00 - ПК 4+00 , где для возведения насыпей высотой до 2 м грунт можно получить из бо­ковых резервов, следует определить размеры резервов. В таком случае объем грунта, полученный в резервах (рис. 3.2) в пределах одного пикета, должен быть равен объему грунта, необходимого для отсыпки насыпи, т. е.

,

где - объем проектируемого резерва, м³; Vн - профильный объем насыпи на данном участке, м³; Ку - коэффициент уплотнения грунта в резерве. В свою очередь, площадь резервов при этих условиях

где 1р - длина резерва по обе стороны насыпи.

Рис. 3. 2. Схема к определению размеров резервов

Наибольшее количество грунта, которое может быть получено из резервов, зависит от ширины и глубины резервов. Глубина бо­ковых резервов должна быть не более 1.5 м. Ширину резервов определяют расчетом исходя из условия, что они должны быть размещены в пределах полосы отвода. При этих требованиях максимальная ширина двух резервов

,

где П - ширина полосы отвода, м; Вн - ширина подошвы отсыпаемой части насыпи, м, С - расстояние от наружной кромки откоса резерва до границы полосы отвода, которое определяется условия­ми производства работ, но не менее 1 м.

Нормы отвода земель для автомобильных дорог устанавлива­ются в соответствии с требованиями СН 467-74 [5]. По согласо­ванию с землепользователем допускается временное использование земель в период строительства, которые после рекультивации ему возвращаются. Если окажется, что грунта из боковых резервов не­достаточно для возведения насыпи, то недостающее количество мо­жно получить, путем продольного перемещения грунта из соседних или сосредоточенных резервов в стороне от трассы.

Сведения о ширине полос, отводимых для автомобильных дорог в бессрочное (постоянное) пользование, в зависимости от кате­гории дорог и конструктивных особенностей земляного полотна приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4 Нормы отвода земель для автомобильных дорог

Вы-со-та на-сы-пи, м	Ширина полос отвода земель для автомобильных дорог
	II категория с двухполосным движением			III категория с двухполосным движением			IV категория с двухполосным движением		V категория с однополосным движением
	На равнинной местности с поперечными уклонами от 0 до 90‰ с постоянным заложением откосов земляного полотна
	1:4	1:3	1:2	1:4	1:3	1:2	1:3	1:2	1:3	1:2
1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	34/43 38/61 33/75	30/70 33/54 29/67	27/33 29/47 25/59 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65	31/40 35/57 30/70	27/35 31/50 30/70	24/31 26/43 22/58 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62	25/33 28/48 24/60	22/29 24/41 20/54 24 28 32 36 40 44 48 52 56 -	23/32 26/46 22/57	21/28 22/39 18/51 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58

Примечание: В числителе приведена ширина полосы отвода земель при высоте насыпей до 2 м и отсутствии боковых резервов, в знаменателе - с учетом устройства боковых резервов, если они явля­ются постоянным конструктивным элементом земляного полотна.

При назначении размеров боковых резервов рекомендуется сохранять постоянную их ширину на участках трассы с малоизменяющимися рабочими отметками земляного полотна. В этом случае возникает необходимость, помимо поперечного перемещения грунта бульдозерами, в продольной возке грунта скреперами из соседних резервов: В примере, чтобы сохранить постоянную ширину резерва, определяем среднее количество грунта, которое должно быть получено из резервов на каждом пикете в пределах ПК 0+00 -ПК 4+00:

Vср=(935+794+3421+872)*1.07/4 = 1611 м³.

При двухсторонних боковых резервах площадь одного резерва в пределах одного пикета.

Fр = Vср /(2*lр) = 1611/(2*100) = 8.05 м². ;

Средняя рабочая отметка насыпи в пределах указанных пике­тов Н=1.14м. С учетом понижения бровки земляного полотна за счет присыпных обочин (толщина дорожной одежды h₁=0.58 м) и возмещения толщины растительного грунта h₂=0.2 м, высота отсы­паемой части насыпи

Ширина подошвы отсыпаемой части насыпи при указанной высо­те отсыпки составляет Вн=22.72 м (см. рис. 3. 2.). При извест­ной глубине резерва hр и коэффициентах внутреннего m и внеш­него n заложения откосов ширина резерва:

поверху ,

понизу ,

Приняв истинную глубину резерва после снятия растительного слоя hр=0.8м и коэффициенты внутреннего и внешнего заложения откосов

m=n=4, имеем :

b₁= 8.05/0. 8 + 4*0. 8 = 13 26 М, \

b₂ = 8.05/0.8 - 4*0.8 = 6.86 м

В соответствии с табл. 3.4. в условиях равнинной местности с поперечным уклоном от 0 до 90‰ при высоте насыпи 1-1.5 м, с постоянным коэффициентом заложения откоса m=4 ширина полосы от­вода для дороги III категории с двухполосным движением состав­ляет П=57 м. При приведенных выше расчетных данных ширина отсы­паемой части насыпи понизу и двух резервов поверху составляет (см. рис. 3.2)

22.72+13.26*2 = 49.24 м.

Таким образом, с каждой стороны до границы полосы отвода от наружной кромки откоса резерва остается (57-49. 24)/2=3.88 м.

Эта полоса используется для размещения снятого раститель­ного грунта и маневрирования землеройных машин.