СП 407.1325800.2024 Действует

iв – удельные потери напора на 1 м длины трубы при движении чистой воды, м;

Kм – коэффициент, учитывающий местные потери, Kм = 1,10–1,15.

6.3.8 При необходимости гидротранспорта на расстояние Lп.max > Lmax, определяют количество перекачивающих станций по формуле

nпс= (Lп.max – Lmax) iв×Км/Нсн,                              (6.19)

где Нсн – напор грунтового насоса перекачивающей станции, м.

6.3.9 Технологию самотечного (безнапорного) гидротранспорта грунта по лоткам и каналам проектируют на основании результатов расчетов уклонов и скоростей движения пульпы.

6.3.10 Уклон лотка (канала) i следует определять по формуле

i = (lgQп +0,04Ргр+Аi)/1000R,                            (6.20)

где Qп – расход гидросмеси (пульпы), м3/с;

Ргр – содержание грунта в гидросмеси (пульпе), %;

Аi – коэффициент, характеризующий состав грунта в пульпе (для связных дисперсных грунтов принимают равным 1,84; для песков – 2,0; для песков с небольшим количеством гравия – 3,0; для гравийных грунтов –

3,0–5,0);

R – гидравлический радиус, м.

6.3.11 Скорость движения пульпы в лотке (канале) υср.л, м/с, следует определять по формуле

υср.л = 64(R)0,5 [(ρсм – 1) ×W0×а]1/3,                      (6.21)

где W0 – средняя гидравлическая крупность грунта, м/с;

а = [d0–80 / (0,5dср+0,8)dср]0,2,                   (6.22)

здесь а – поправочный коэффициент неоднородности грунта;

d0–80 и dср – размеры фракций грунта, мм.

Каналы для гидравлического транспортирования грунта следует проектировать и разрабатывать трапецеидального поперечного сечения.

7.1.1 Способом гидромеханизации намывают насыпи и разрабатывают грунтовые выемки автомобильных и железных дорог, заготавливают штабели грунтов для последующей отсыпки дорожного земляного полотна. Проектируют производство земляных работ способом гидромеханизации в соответствии с требованиями СП 34.13330, СП 45.13330, СП 78.13330, СП 119.13330 и СП 447.1325800.

7.1.2 В проект производства работ следует включать работы по подготовке основания карты намыва, устройству водоотводных систем, отсыпке первичного обвалования и принятие их по актам в соответствии с     СП 48.13330.

7.1.3 В проектах организации строительства и производства работ следует указывать длину, ширину и заложение откосов карты намыва дорожной насыпи, предельно допустимую интенсивность намыва в зависимости от производительности земснаряда и физико-механических свойств намываемых грунтов.

7.1.4 Длину карты намыва Lкн, м, следует определять по формуле

Lкн = Qгр / bh,                      (7.1)

где Qгр – производительность земснаряда по грунту, м3/сут;

b – ширина карты намыва, м;

h – интенсивность намыва, м/сут.

Длина Lкн, м, карты намыва дорожной насыпи, число колодцев и расстояние между ними приведены в таблице 7.1.

Т а б л и ц а 7.1 – Длина карты намыва, число водосбросных колодцев и расстояние между ними

Показатель | Рекомендуемая длина карты намыва Lкн, м, число водосбросных колодцев, шт, и расстояние между ними, м, при производительности земснаряда, м3/ч, по пульпе | | | | | 1000 | 1500 | 3000 | 4000 | 5000 | по грунту | | | | | 100 | 150 | 300 | 400 | 500 Длина карты намыва, м | 50–150 | 100–200 | 150–250 | 200–300 | 200–400 Число водосбросных колодцев, шт | 1–2 | 1–2 | 2–3 | 2–3 | 2–4 Расстояние между колодцами, не более, м | 75 | 75 | 75 | 100 | 100

Ширину карты намыва b, м, при проектировании дорожной насыпи следует принимать по таблице 7.2.

Т а б л и ц а 7.2 – Ширина карты намыва b, м

Тип земляного полотна дороги | Ширина карты намыва b, м, при производительности земснаряда по пульпе, м3/ч | | | | | 800–1000 | 1101–2000 | 2001–3000 | 3001–4000 | 4001–7500 Широкопрофильное | 15 | 25 | 45 | 60 | 100 Узкопрофильное | 15(5) | 25(I0) | 45(12) | 60(15) | 100(30) П р и м е ч а н и е – В скобках указана минимальная ширина насыпи по гребню. | | | | |

Интенсивность намыва, м/сут, следует проектировать такой, чтобы грунт в процессе намыва успевал отдавать воду. Предельно допустимая интенсивность намыва, которую следует принимать при проектировании намыва дорожных насыпей, приведена в таблице 7.3.

Т а б л и ц а 7.3 – Предельная интенсивность намыва песка, м/сут

Песок (ГОСТ 25100) | Предельная интенсивность намыва песка, м/сут, для основания карты намыва | | Водонепроницаемого | Водопроницаемого Пылеватый и мелкий | 0,2–0,4 | 0,4–0,6 Средней крупности | 0,4–0,6 | 0,6–0,8 Крупный | 0,6–1,0 | 1,0–1,5 Гравелистый | 1,0–1,5 | 1,5–2,0

Интенсивность намыва грунта и величину заложения откосов намывной дорожной насыпи следует обосновывать расчетом на устойчивость и фильтрационную прочность.

Откосы карты намыва из крупных песков следует проектировать не круче 1:2; – для средней крупности – 1:2,5; – мелких – 1:3; – пылеватых – 1:4.

7.1.5 В соответствии с СП 45.13330 объемы разработки грунта в карьере земснарядом при намыве насыпей железных и автомобильных дорог следует проектировать с запасом на восполнение следующих потерь:

- на осадку основания под насыпью согласно проекту;

- уплотнение грунта, равное 1,5 % высоты сооружения при намыве супесей и суглинков и 0,75 % – песка и песчано-гравийных грунтов;

- унос грунта течением воды и волнами в размере 1 %–2 % при намыве подводных частей насыпей, а также насыпей на пойме в период подтопления;

- унос грунта ветром – 0,5 %–2 % объема намыва грунта;

- перемыв проектного профиля, технологические потери грунта при грунтозаборе и уносе со сбросной водой.

Нормируемые потери намывных грунтов приведены в приложении Б.

7.1.6 Способы намыва насыпей железных и автомобильных дорог следует проектировать по приложению Е.

7.1.7 Последовательность намыва дорожной насыпи безэстакадным способом приведена на рисунке 7.1.

Безэстакадный способ намыва – наиболее эффективный, так как обеспечивает полную механизацию работ, непрерывность процесса намыва, увеличивает коэффициент использования земснаряда по времени, не требует применения лесоматериалов.

Рисунок 7.1 – Намыв узкопрофильной насыпи безэстакадным способом

7.1.8 При безэстакадно-тонкослойном способе грунт намывают слоями 0,15–0,6 м (рисунок 7.2). Для наращивания намывного пульпопровода в процессе намыва следует применять кран-трубоукладчик на гусеничном ходу с удельным давлением на грунт не более 0,02–0,025 МПа.

Рисунок 7.2 – Безэстакадно-тонкослойный способ намыва

7.1.9 При безэстакадно-торцовом способе (рисунок 7.3) грунт намывают слоями высотой 1,5 м и более до проектной высоты сооружения.

1 и 2 – первичное и текущее обвалование соответственно; 3 – положения намывного пульпопровода; 4 – водосбросной колодец; 5 – водосбросная канава; 6 – кран-трубоукладчик; 7 – бульдозер

Рисунок 7.3 – Безэстакадно-торцовый способ намыва

7.1.10 При безэстакадно-встречно-торцовом способе (рисунок 7.4) грунт намывают слоями в направлении, противоположном намыву предыдущего слоя.

1 и 2 – первичное и текущее обвалование соответственно; 3 – положения намывного пульпопровода; 4 – кран-трубоукладчик; 5 – водосбросный колодец; 6 – прудок-отстойник; 7 – бульдозер

Рисунок 7.4 – Безэстакадно-встречно-торцовый способ намыва

7.1.11 При безэстакадно-продольно-торцовом безколодцевом способе (рисунок 7.5) намыва грунта пульпу сосредоточенно выпускают из торцов труб, укладываемых на отметке гребня сооружения. Осветленную воду отводят через временные трубчатые водосбросы, расположенные в первичном обваловании. В данном способе нет деления сооружения на карты намыва и фронт намыва не ограничен по длине. Данный способ получил широкое применение при намыве насыпей железных и автомобильных дорог в экстремальных природно-климатических условиях Западной Сибири.

Рисунок 7.5 – Безэстакадно-продольно-торцовый безколодцевый способ намыва

7.1.12 При послойно-грунтоопорном способе намыва (рисунок 7.6) пульпу сосредоточенно выпускают из торцов труб, уложенных на земляных валах высотой до 1,5 м. Данный способ намыва обеспечивает экономию лесоматериалов. Недостаток – дополнительные объемы земляных работ по формированию земляных валов бульдозером.

Рисунок 7.6 – Послойно-грунтоопорный способ намыва

7.1.13 При низкоопорном способе намыва (рисунок 7.7) распределительный пульпопровод укладывают на низких инвентарных опорах высотой до 1,5 м. Пульпу выпускают на намываемую поверхность сосредоточенно из торца распределительного пульпопровода. Толщину намываемого слоя принимают равной 1,0–1,2 м. Недостаток способа – значительный расход лесоматериалов.

1 – первичное обвалование; 2 – намывной пульпопровод (располагается по оси насыпи); 3 – водосбросной колодец; 4 – прудок-отстойник;

Рисунок 7.7 – Низкоопорный способ намыва

7.1.14 По методу «набивки гребня» (рисунок 7.8) верхнюю часть насыпи высотой 1,5–2 м формируют бульдозером из намытого грунта, «набиваемого» в направлении, противоположном намыву. Метод следует применять для намыва узкопрофильных дорожных насыпей.

Рисунок 7.8 – Намыв методом «набивки гребня» узкопрофильной насыпи

7.1.15 Отработанную воду с карт намыва следует отводить по водосбросной системе, включающей водосбросные колодцы, трубы, канавы и отстойники.

Расход воды через колодец Qк, м3/с, следует определять по формуле

Qк = m× Пс.к.×H (2g×H)0,5,                    (7.2)

где m = 0,42–0,46 – коэффициент расхода жидкости;

Пс.к. – длина периметра водосливных стенок колодца, м;

H – высота переливающегося слоя воды, Н = 0,1–0,2 м;

Число водосбросных колодцев n=Qс/Qк, где Qс – количество отработанной воды для отвода с карты намыва, м3/с.

Расход воды Qт через водосбросную трубу, м3/с, определяют по формуле

Qт = m× Ав.т. (2g×H) 0,5,                                         (7.3)

где m – коэффициент расхода при свободном истечении в атмосферу;

Ав.т. – площадь поперечного сечения водосбросной трубы, м2;

Н – напор воды над осью трубы, м, см. в формуле (7.2).

7.1.16 Количество пылеватых и глинистых фракций грунта, отмываемых с карты намыва с целью улучшения физико-механических свойств грунтов, следует проектировать по результатам расчетов размеров прудка-отстойника и гидравлических параметров водосбросного колодца.

Условие осаждения пылеватых и глинистых фракций грунта на карте намыва – соблюдение следующего неравенства

υп=qп/Fп < ωмакс,                           (7.4)

где υп – средняя скорость течения воды в прудке-отстойнике, м/с;

qп – расход воды, поступающей в колодец, м3/с;

Fп – площадь сечения прудка, м2;

ωмакс – гидравлическая крупность наибольших по размеру частиц грунта, осаждающихся в прудке-отстойнике, м/с.

7.1.17 Осветленную воду с карт намыва следует отводить по водосбросным грунтовым канавам с заложением откосов в зависимости от вида грунта, попутным уклоном 0,001–0,002 и скоростью потока 0,8–0,95 м/с, которую следует определять по результатам расчетов или принимать по таблице 7.4.

Т а б л и ц а 7.4 – Средняя скорость потока сбросной воды υср, м/с, для транспортирования частиц грунта во взвешенном состоянии

Разновидность грунта | Размер частиц d, мм | υср, м/с Пылеватые и илистые | 0,005–0,05 | 0,10–0,18 Глины и суглинки | 0,005–0,05 | 0,25–0,35 Песок- мелкий | 0,05–0,25 | 0,18–0,30 - средний | 0,25–1,0 | 0,30–0,45 - крупный | 1,0–2,0 | 0,45–0,50

Скорость потока воды υтр, м/с, в водосбросной канаве для транспортирования частиц грунта во взвешенном состоянии, следует определять расчетом при соблюдении следующего неравенства

υтр ≥ КТω,                                       (7.5)

где КТ = 15–20 – коэффициент турбулентности;

ω – гидравлическая крупность транспортируемых частиц грунта, м/с.

7.1.18 Дорожные насыпи высотой 6–8 м и более из слабоводопроницаемых Кф< 0,005 м/сут (ГОСТ 25100) мелких и пылеватых песков следует намывать в два яруса или картами намыва длиной 300–400 м. Намывать дорожную насыпь следует безэстакадно-встречно-торцовым способом с двумя попеременно работающими водосбросными колодцами и «блуждающим» прудком-отстойником (рисунок 7.9).

1 – магистральный пульпопровод; 2 – стояк намывного пульпопровода;           3 и 4 – водосбросные колодцы; 5 – переключатель подачи пульпы на карту намыва

Рисунок 7.9 – Схема намыва дорожной насыпи безэстакадно-встречно-торцовым способом с «блуждающим» прудком-отстойником

Первоначально следует намыть основание насыпи высотой до 3 м бесколодцевым способом или картами намыва (рисунок 7.9) для создания дренирующего слоя. На это основание следует намыть грунт верхней часть насыпи.

Осветленную воду (рисунок 7.9) следует сбрасывать с карты намыва через дальний (от выпуска пульпы) колодец. При этом, вблизи ближнего (неработающего) колодца, закрытого шандорами, осаждаются частицы грунта более крупных фракций.

Намытый грунт практически сразу имеет несущую способность, обеспечивающую бульдозеру передвижение по карте намыва и устройство обвалования в районе колодца с закрытыми шандорами (рисунок 7.9).

В процессе намыва дорожной насыпи (рисунок 7.9) прудок-отстойник перемещается («блуждает») от одного колодца к другому на участках карты намыва с подготовленным обвалованием. При этом верхнюю часть узкопрофильной дорожной насыпи следует формировать методом «набивки гребня».

7.1.19 Насыпи дорог высотой до 5–6 м следует намывать безэстакадным продольно­-торцовым бесколодцевым способом сразу на полную проектную высоту. По этой схеме трубы намывного пульпопровода следует  укладывать на отметках гребня насыпи.

Осветленную воду следует отводить через временные трубчатые водосбросы, уложенные через 200–250 м на дамбе первичного обвалования высотой 1,5–2 м, перед поперечными перемычками. При подходе грунта к водосбросной трубе перемычку следует разрушить, а трубу для сброса осветленной воды переложить на следующий участок, на котором продолжают намыв.

Верхнюю часть узкопрофильной насыпи высотой 1–1,5 м следует формировать методом «набивки гребня» бульдозером до проектной отметки. После «набивки гребня» на участке намывной пульпопровод следует нарастить на три-четыре длины трубы (18–24 м).

7.1.20 По схеме (рисунок 7.10) на первом этапе в основание насыпи следует намыть земляную подушку (тропу) из грунта. Основание насыпи следует намывать на высоту 1,5–2,0 м при подаче пульпы безэстакадным продольно-торцовым способом с укладкой намываемого грунта с откосами заложением 1:25 (в зависимости от крупности частиц грунта и удельных расходов подачи пульпы), обеспечивающими возможность бульдозеру или бульдозеру-трубоукладчику выполнять работы по устройству обвалования из намытого грунта. При необходимости, следует продолжить намыв дорожной насыпи до проектного профиля по схеме, приведенной в проекте.

2 – намыв насыпи (II этап намыва); 3 – положения пульпопровода на I и II этапах намыва; 4 – просадка насыпи (стрелками показано перемещение грунта бульдозером для обвалования на I этапе намыва)

Рисунок 7.10 – Последовательность намыва дорожной насыпи на основание из грунтов низкой прочности на затопляемом участке поймы реки

7.1.21 Земляное полотно дороги (рисунок 7.10) с пляжными (волноустойчивыми) откосами заложением 1:25 (в зависимости от крупности частиц грунта и удельных расходов подачи пульпы) следует намывать на грунтах низкой прочности и затопляемом основании.

Заложение пляжного откоса следует проектировать на основе расчетов устойчивости к волновым и ветровым воздействиям, в местах, не подверженных размыву в паводок (рисунок 7.11).

7.1.22 Технология намыва насыпей с пляжными волноустойчивыми откосами обеспечивает возможность с большим экономическим эффектом отказаться от искусственного крепления откосов, например, железобетонными плитами. Возведение и эксплуатация намывных сооружений по проекту с пляжными откосами отличается повышенной надежностью и устойчивостью намывных пляжных откосов в сравнении с традиционными конструкциями крепления.

Рисунок 7.11 – Поперечные профили в пойме реки и на затапливаемом участке

7.1.23 При намыве земляного полотна дороги из мелких и пылеватых песков с прослойками глинистых грунтов пляжные откосы под ветровыми и волновыми нагрузками уполаживаются до 1:35–1:50. При этом часть грунта осаждается за пределами проектного профиля сооружения.

7.1.24 Дамбы первичного обвалования из песчаных грунтов следует проектировать в теле насыпи. В процессе намыва последующих слоев насыпи происходит естественное уплотнение дамб первичного обвалования нижнего слоя. Дамбы из супесчаных, суглинистых и глинистых грунтов следует располагать вне проектного контура насыпи. По окончании работ грунты этих дамб следует удалить. При креплении откосов намывных насыпей железобетоном первичное и текущее обвалование выносят за проектный контур с последующей срезкой рыхлого слоя.

7.1.25 Грунт подводной части насыпи следует намывать при сосредоточенном выпуске пульпы из торца периодически наращиваемого намывного пульпопровода, расположенного на свободном откосе на 1–1,5 м выше уровня воды. При намыве грунта под водой откос формируют более крутым, чем над водой. Заложение подводного откоса зависит от намываемых грунтов и глубины водоема. Средние значения заложений подводных откосов при намыве грунта в воду приведены в таблице 7.5.

Т а б л и ц а 7.5 – Заложение подводных откосов при намыве грунта в воду

Наименование грунта по ГОСТ 25100 | Средние значения заложений подводных откосов при намыве грунта в воду при глубине намыва, м | | | | 1–5 | 5–10 | 10–15 | 15–20 Супесь | 1:8 | 1:16 | 1:24 | 1:28 Песок мелкий | 1:6 | 1:13 | 1:19 | 1:22 - средней крупности | 1:6 | 1:12 | 1:17 | 1:20 - крупный | 1:5 | 1:10 | 1:14 | 1:17 Крупнообломочный: гравийный, дресвяный | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,5 - галечниковый, щебенистый | 1:1,25 | 1:1,25 | 1:1,25 | 1:1,25

Время, сут, консолидации намытого супесчаного грунта для различной температуры воздуха, °С, приведено в таблице 7.6.

Т а б л и ц а 7.6 – Время, сут, консолидации намытого супесчаного грунта

Мощность слоя намыва грунта, м | Время, сут, консолидации намытого супесчаного грунта при температуре воздуха, °С | | | | 10 | 20 | 30 | 40 0,1 | 27 | 4,5 | 1,5 | 1,0 0,2 | 27 | 5,8 | 2,3 | 1,9 0,3 | 27 | 6,8 | 3,3 | 2,2 0,4 | 32 | 7,4 | 4,2 | 2,4 0,5 | 39 | 8,5 | 5,4 | 3,3

7.2.1 Конструкцию намывной дорожной насыпи на основания из низкопрочных грунтов и болота в соответствии с СП 34.13330 и СП 78.13330 следует проектировать на основе результатов технико-экономического сравнения вариантов:

- с вырезкой и удалением низкопрочных грунтов;

- использованием низкопрочных грунтов в качестве сжимаемого слоя основания дорожной насыпи.

7.2.2 Насыпи дорог на низкопрочных грунтах и болотах намывают на основание, подготовленное в соответствии с требованиями СП 34.13330, СП 45.13330 и СП 78.13330.

7.2.3 Насыпи на низкопрочных грунтах и болотах следует намывать безэстакадным, продольно-торцовым или встречно-торцовым способами (приложение Е).

В проектах организации строительства и производства работ следует разработать технологические схемы и организационно-технические мероприятия намыва насыпей на низкопрочных грунтах и болотах.

7.2.4 Насыпи дорог на естественное основание из низкопрочных грунтов следует намывать из дисперсных несвязных и водопроницаемых (Кф > 3 м/сут) грунтов по ГОСТ 25100.

7.2.5 На рисунке 7.12 показаны схемы намыва дорожной насыпи на основание из низкопрочного грунта с частичным замещением на намывной грунт в процессе производства намывных работ.

Рисунок 7.12 – Схемы намывав насыпи с заменой части низкопрочных грунтов основания на намывной грунт

7.2.6 Схемы намыва дорожной насыпи в два этапа показаны на рисунке 7.13.

Рисунок 7.13 – Схемы намыва насыпи в два этапа без «выторфовывания»

На первом этапе намыва земснаряд подает пульпу из торца намывного пульпопровода на грунтовое основание без обвалования. Грунт, при свободном растекании пульпы, формирует пологие «пляжные» откосы с заложением 1:6–1:30, несущую способность которых проектируют из условия обеспечения работы бульдозера-трубоукладчика на карте намыва с основанием из низкопрочных грунтов.

На втором этапе, после формирования первичного обвалования из грунта, намытого на первом этапе, земснаряд намывает узкопрофильную насыпь дороги проектного профиля.

7.2.7 Конечную стабилизированную осадку намывных дорожных насыпей на низкопрочных грунтах и болотах следует определять расчетом в соответствии с СП 34.13330, СП 45.13330, СП 78.13330.

Консолидацию грунтов основания насыпи следует завершить до устройства искусственного покрытия (исключение допускается при применении сборных покрытий насыпей автомобильных дорог).

7.2.8 Заложение откосов намывных дорожных насыпей для участков ниже естественной поверхности низкопрочного грунта или поверхности болота следует проектировать в зависимости от разновидности дисперсных грунтов (песка) по ГОСТ 25100 и в соответствии с таблицей 7.7.