ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОПУСКА ДВИЖЕНИЯ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
Кафедра Аэродромов и дорог
УТВЕРЖДАЮ
Начальник кафедры № 4
Полковник
В.Савицкий
«___»_____________ 200__г.
ЛЕКЦИЯ №12
по дисциплине: «Реконструкция автомобильных дорог»
для специальности 291000:«Автомобильные дороги и аэродромы»
ТЕМА 10: «ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОПУСКА ДВИЖЕНИЯ В ХОДЕ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ.
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ».
АВТОР: старший преподаватель п/п-к ХИМИЧ А.Н.
Время: 2 часа.
Обсуждено на заседании
ПМК №1
«__»____________200_г.
Протокол №___
г.Балашиха – 2008 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Учебные вопросы:
1. Основные способы пропуска движения при реконструкции автомобильной дороги.
2. Рекультивация земель.
3. Охрана окружающей среды.
Заключение
ЛИТЕРАТУРА:
1. В.И.Колышев, АС.Турок «Охрана труда в дорожном строительстве». М., Транспорт, 1988г.
2. Н.П.Орнатский «Автомобильные дороги и охрана природы», М., Транспорт, 1982г.
3. В.А.Пчелинцев «Охрана труда в строительстве», М., Высшая школа, 1993г.
4. И Е. Евгеньев «Защита природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог», М., Транспорт, 1989г.
5. ВСН 8-89 «Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» М., Минавтодор, 1989г.
Наглядные пособия и ТСО:
Лектор 2000, плакаты и слайды по теме лекции.
Задание на самоподготовку:
Изучить рекомендованную литературу и дополнить конспект.
Введение
В общей схеме организации реконструкции дорог существенное значение имеет организация движения автомобилей на участках производства работ.
В ряде случаев, особенно на дорогах со значительной интенсивностью движения, мероприятия по его обеспечению являются решающими для оценки различных вариантов организации всего строительства в целом. До настоящего времени не предложено достаточно обоснованных рекомендаций по проектированию и осуществлению организации работ при реконструкции дорог. Не вызывает сомнений, что условия организации работ при реконструкции и при новом строительстве автомобильных дорог различны.
ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОПУСКА ДВИЖЕНИЯ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
Среди многочисленных проблем, возникающих при реконструкции автомобильных дорог и искусственных сооружений, существует гораздо более важная и общая проблема - это обеспечение безопасности людей, как работающих на объекте, так и следующих пешком мимо места работ или едущих на автотранспорте по реконструируемому объекту.
Во многих регионах, особенно там, где реально осуществляется реконструкция автомобильных дорог или мостов, сотрудниками ГИБДД, инженерами-дорожниками и дорожной наукой проводятся целенаправленные работы по защите жизни людей в этих специфических условиях, требующих особого внимания.
Совместными усилиями разработан целый перечень мероприятий, которые не претендуют на полное устранение ДТП на объектах, но тем не менее дается гарантия резкого снижения количества ДТП, а главное ДТП не будут иметь тяжелых последствий. Об этом свидетельствует опыт проведения реконструкции участка автомобильной дороги M-1 (Москва-Минск) на котором были внедрены и четко соблюдались следующие мероприятия и ограждения:
1. Как перед началом производства работ на объекте или группе объектов на участке дороги так и в процессе работ периодически про водилось:
· оповещение через печатные органы общероссийские и местные о необходимости проявления особого внимания при следовании по дороге, соблюдении временных знаков, о дисциплине движения в сложных условиях;
· то же по радио;
· то же - по телевидению.
2. На каждом объекте предусматривались демпфирующие устройства в ограждениях (водоналивные пластиковые емкости, ограждения из старых шин);
3. Учитывая важность безопасности для жизни водителя и работающих, информационная зона о приближении к опасному месту, делалась несколько длиннее общепринятой величины вместе с мигающей и четкой информацией направлений эти меры значительно снизили ДТП и, особенно, их тяжесть;
4. Перед въездом на участок информации (перед ограждением) до демпфирующего фронтального участка устраивалась полоса типа "стиральной доски", дополнительно обращающей внимание водителя на необходимость осторожного движения в опасной зоне;
5. В самом узком месте, начиная от зоны, где при четырехголосном движении движущимися в одном направлении транспорт перестраивается в одну колонну, устраивалась четко видимая временная разметка, а иногда устанавливался конус, разделявшие и определявшие скорость движения встречных потоков;
6. Устанавливался щит, высвечивающий направление движения мигающими огнями и оформленный светоотражающими красками. Этот щит четырежды дублировался на въезде и выезде с участка. Эти знаки обязательны для наибольшей безопасности движения особенно в ночное время.
Как видно из вышеприведенного текста рассмотрена узкая проблема безопасности самого транспорта и едущих на нем пассажиров в зоне ведения работ и предупреждения наезда транспорта на людей. В данной постановке необходимо соблюдать все меры безопасности для любого варианта организации движения на реконструируемых участках автомобильных дорог. Вполне допустимы разработка и внедрение новых мероприятий обеспечения безопасности людей и движущегося транспорта на реконструируемой дороге или отдельном объекте.
В общем случае возможны три варианта пропуска движения при реконструкции дороги:
1. Устройство объезда параллельно реконструируемой дороге
При благоприятных грунтовых и гидрологических условиях можно ограничиться устройством профилированной грунтовой дороги. Дорожные одежды простейших типов (гравийные, грунтощебеночные) строят только в пониженных местах.
Независимо от длины участка, занятого производством работ в каждый отдельно взятый короткий период времени, объезд необходимо строить вдоль всей реконструируемой дороги. Применение таких объездов с пониженными техническими характеристиками может быть допущено при небольшой интенсивности движения. Объезды поддерживают в проезжем состоянии специальные подвижные ремонтные подразделения. В дождливую погоду на объездах должны дежурить специально выделенные буксиры для оказания помощи автомобилям.
Несмотря на эти меры, движение автомобилей по объездам в сухую погоду происходит с пониженной скоростью, а в дождливую затруднено или даже полностью прекращается.
Сумма затрат "С′с.о." строительной организации на обеспечение автомобильного движения по объезду составляет:
С′с.о.= Сс+С′э+Со (1)
где: Сс - стоимость строительства объездного пути с учетом съездов с основной дороги;
С′э - расходы на поддержание объездного пути в проезжем состоянии и на периодическую буксировку автомобилей;
Со - расходы на временное отчуждение полосы земли для устройства объезда и последующее восстановление её пригодности для сельского хозяйства.
Кроме того, народное хозяйство терпит убытки от повышения транспортных расходов при проезде автомобилей по объезду. Общая сумма затрат и убытков для народного хозяйства "С'н.х." может быть выражена следующим уравнением:
С'н.х.= Сс+ С′э +Со+ С′т+ Спр (2)
где : С′т - убытки от увеличения транспортных расходов при проезде автомобилей по объезду;
Спр - убытки от периодических простоев во время распутицы.
Величины Сс, С′э и Со определяют по ведомостям объемов работ, единичным расценкам и справочникам.
Величину " С′т " определяют по уравнению:
С′т=(С′1- С′2)×Q×(Д-д) (3)
где: С′1 -себестоимость перевозок (1т/км) по старой существующей дороге;
С′2-то же, по объезду;
Q - среднесуточный объем перевозок по объездам за весь период их эксплуатации, т/км;
Д - продолжительность работ по строительству, календарные дни;
Д - количество дней непогоды, когда движение по объездам полностью прекращается.
Величина убытков " Спр '' равна:
Спр= С′пр.д. (4)
где: С′пр.д.-потери (убытки) народного хозяйства от прекращения движения по объездам, а следовательно и по всей дороге в целом за 1 сутки.
Величина " С′пр.д." состоит из убытков от простоев транспортных средств, пользующихся данной дорогой, из убытка от порчи различных скоропортящихся грузов, перевозка которых прервана, и других потерь Определение " С′пр." вызывает большие трудности, но пренебрегать этой составляющей общей суммы убытков нельзя, т.к. она может быть весьма значительной.
2. Устройство вдоль всей реконструируемой дороги облегченного профилированного земляного полотна, на которое параллельно участкам производства работ укладывают сборно-разборные покрытия (железобетонные или металлические). Эти покрытия обеспечивают пропуск движения по объезду без перерывов и с меньшим снижением скорости. Объезд со сборно-разборным покрытием делят на три участка: на первом производят разборку использованного покрытия, на втором (основном) идет движение автомобилей, третий участок готовят к пропуску движения, укладывая на нем покрытие из элементов, подвозимых с первого участка.
Длительность эксплуатации уложенного покрытия на одном месте зависит от скорости потока основных работ (т.е. реконструкции) и частоты расположения съездов с реконструируемой дороги. Обычно этот период составляет 3-7 дней, но могут быть и значительные отклонения, например, на участках сосредоточенных работ. Для съездов используют пересечения с другими дорогами или же устраивают специальные временные съезды.
При этом варианте устройства объезда сумма затрат строительной организации на обеспечение автомобильного движения "С''с.о.." по объезду может быть определена по следующей формуле:
С''с.о..= Сс.з.+l×Cп+N×Cм+ С''э×. 
(5)
где: Сс.з.- стоимость строительства земляного полотна на объезде, включая съезды на основную дорогу, руб;
l - протяженность участка сборных покрытий, км;
Cп - стоимость изготовления (или приобретения) 1км сборно-разборных покрытий франко-место укладки, руб;
N -количество сборок и разборок сборно-разборных покрытий за весь период работ;
См - суммарная стоимость монтажа и демонтажа одного участка сборно-разборных покрытий, включая транспортные расходы в пределах рабочей зоны, руб;
С''э - стоимость содержания и ремонта 1км объездного пути, руб;
-расходы на временное отчуждение полосы земли для устройства объезда и последующее восстановление её пригодности для сельского хозяйства.
Общая сумма затрат и убытков для народного хозяйства " С''н.х.." определяется уравнением:
(6)
-убытки от увеличения транспортных расходов при движении автомобилей по объезду:
(7)
Если сравнить формулы (3) и (7), то можно отметить следующие различия:
· движение по объезду будет обеспечено без перебоев, поэтому последний множитель в ней "Д", а не (Д-д). В то же время в целом по дороге бесперебойное движение не всегда будет обеспечено и возможны перерывы в движении из-за плохого состояния старой существующей дороги (вне объезда);
· себестоимости перевозок грузов "C1" и "C2" будут другие, чем в первом случае. Возможно даже, что себестоимость проезда по благо устроенному объезду с твердым покрытием будет меньше, чем по существующим дорогам. В этом случае может входить в общую сумму формулы (7) как отрицательная величина.
При экономической оценке этого варианта необходимо проверять, чтобы количество необходимых перекладок " N " сборно-разборных покрытий не превышало число перекладок, допустимым по технической характеристике конструкций этих покрытий, чтобы избежать повторных затрат на приобретение дополнительных комплектов плит.
Обычно этот вариант оказывается предпочтительным при значительной интенсивности движения, а также при неблагоприятных грунтовых условиях и повышенном увлажнении.
3.Производство работ по реконструкции дороги на половине её ширины. в то время как пропуск движения осуществляется по второй её половине. По окончании работ по реконструкции происходит смена сторон. Этот вариант характерен для организации работ в тех случаях, когда местные условия не позволяют устраивать объезды рядом с реконструируемой дорогой: значительная заболоченность, горный рельеф, застройка придорожной полосы или ценные посадки.
При этом полностью исключаются затраты на строительство объездов, но появляются другие дополнительные расходы, вызываемые удорожанием производства строительных работ в стесненных условиях, а также затратами на ограждение мест работ и регулирование движения. Возникают также убытки в сфере транспорта за счет периодических простоев автомобилей при поочередном их пропуске по половине реконструируемой дороги, а также за счет снижения средней скорости движущихся в колонне автомобилей без возможности обгона. Для организации челночного движения в начале и конце участка необходимо выставлять посты регулирования, связанные друг с другом переносной телефонной связью.
Сумма расходов 
, связанных с пропуском движения без устройства объездов по половинам ширины дороги, для строительной организации характеризуется следующим уравнением:
(8)
где: Сэ.- расходы на содержание и ремонт полосы, по которой пропускают движение;
Сс.д.- дополнительные расходы (удорожание) при производстве работ по половинам ширины проезжей части дороги;
Ср.д.-расходы на регулирование движения.
Рис.12.1. Схема регулирования при челночном движении автомобилей на одной половине ширины проезжей части дороги:
1 - светофор или регулировщики со средствами связи;
2 - полоса производства работ;
3 - полоса для движения автомобилей.
Для народного хозяйства общую сумму затрат и убытков " Сн.х" можно определить по уравнению:
(9)
где: 
- убытки от периодического простоя транспорта при поочередном пропуске одностороннего движения (челночном способе пропуска движения).
Возможно также некоторое снижение средней скорости движения при следовании автомобилей колонной по половине ширины проезжей части без возможности обгона. Но, так как это снижение будет невелико и на относительно небольшом участке дороги, то им обычно пренебрегают.
В пунктах перехода от двухполосного к однополосному движению устанавливается переносные светофоры со счетчиками движения или регулировщики.
Рассмотренные варианты не охватывают всего многообразия мероприятий по пропуску движения, возможных в конкретных условиях каждого строительства. На различных участках одной реконструируемой дороги может оказаться целесообразным применение различных способов обеспечения движения. Правильное их сочетание позволяет наиболее эффективно использовать местные условия.
При проектировании организации работ обычно рассматривают и сравнивают несколько вариантов общих схем пропуска движения. Критерием выбора оптимальной схемы следует считать минимум суммарных затрат и убытков, определенных для народного хозяйства, т.е. такую организацию пропуска движения в период реконструкции, при которой
(10)
Необходимо также определить суммы расходов строительной организации по обеспечению пропуска движения (∑Сc.о.) Эти расходы должны быть предусмотрены в смете на реконструкцию дороги.
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ
Известно, что автомобильные дороги требует значительных ресурсов. При их строительстве производится определенное изменение естественной поверхности земли, ибо природные материалы занимают наибольший объем в дорожных конструкциях и дня их получения необходимо устройство сосредоточенных или распределенных по длине дороги выработок в земной коре, которые неизбежно наносят ущерб природном среде.
Нарушение земляной поверхности ведет к необратимым изменениям экологической системы. Насыпи, а особенно выемки, оказывают значительное влияние на гидрологические, геохимические условия, эрозионную устойчивость местности, условия стока и т.п. По мнению специалистов каждый 1м2 открытой выработки на поверхности земли изменяет природные факторы не 1м2 смежных территорий, а глубокие выработки могут охватывать площади в 4-10 раз больше, чемих собственная площадь.
Следует отметить, что в настоящее время работы по рекультивации земель в дорожном строительстве по уровню организации и технологии отстают от современных требований. Нередко ликвидация карьеров и других выработок производится несвоевременно. В процессе строительства происходит интенсивная эрозия обнаженных грунтовых поверхностей, что вызывает засорение земель, а порой ведет к потере устойчивости coоpужений. Имеются случаи повреждения растительного и почвенного покрова за границами отведенных земель. Природные ресурсы, плодородие почв особенно чувствительных к внешним воздействиям в регионах с особой сложностью экологических систем (вечная мерзлота, пустыни и т.п.). Поэтому проблема рекультивации особенно важна для мест, относимых к ''особым условиям" строительства.
Вопросы рекультивации нарушенных земель только недавно стали обязательным элементом проекта организации строительства дорог. Земли, подвергшиеся нарушению так и остались в прямом смысле брошенными, т.е. выключенными из народнохозяйственного использования. Вследствие недостаточного внимания к этому вопросу в настоящее время нет необходимого опыта при проведении рекультивационных работ. Поэтому дорожники вынуждены пользоваться производственным опытом, нормативными, информационными и др. материалами по отдельным вопросам техники рекультивационных работ в горнодобывающей, сельскохозяйственной, гидротехнической и других отраслях народного хозяйства.
Все работы по рекультивации проводятся в два этапа: технический и биологический. Причем работы технического этапа рекультивации выполняются организациями, осуществляющими, строительство. Начинаются они в период строительства, реконструкции или ремонта автомобильных дорог, а заканчиваться должны не позже чем через один год после окончания добычных работ в карьерах или резервах.
Техническая рекультивация выполняется непосредственно в процессе земляных работ или сразу же после освобождения временно занимаемых земель. Она включает:
· снятие и хранение плодородного слоя почвы;
· вертикальную планировку нарушенных земель;
· осушение, выполаживание, уплотнение и укрепление откосов;
· мероприятия по предотвращению водной и ветровой эрозии, нанесением плодородного слоя почвы;
· устройство берегов и ложа водоемов и т.п.
Все эти работы не отличаются особой спецификой и поэтому производятся организацией, строящей дорогу.
Биологический этап включает агрохимические мероприятия по восстановлению плодородия нарушенных земель, а также непосредственное возвращение земель к первоначальному виду. Эти работы отличаются большой специфичностью и зависят от назначения рекультивируемых земель (пашня, лесопосадки, выгоны). Несвойственны строительной организации и работы по посадке растений. Биологическую рекультивацию выполняют землепользователи, которым передают землю специализированные организации: проектирование осуществляют землеустроительные территориальные учреждения, а выполнение работ - сельскохозяйственные предприятия. При этом мероприятия по восстановлению плодородия рекультивируемых земель проводятся за счет средств предприятий, организаций и учреждений, проводивших на этих землях работы, связанные с нарушением почвенного покрова.
На основе общих требований к восстановлению плодородия земель с учетом способов обработки почв и процесса роста сельскохозяйственных культур и др. растений установлены следующие требования к рекультивированным территориям:
1. Поперечные уклоны восстановленных рекультивацией земель должны обеспечить устойчивость земли против водной эрозии. Это требование может характеризоваться допустимым уклоном рекультивации ''iд", численное значение которого зависит от степени подверженности водной эрозии почв и длины (ширины) рекультивируемой полосы с заданным уклоном. Для большинства разновидностей почв можно принимать iд ≤ 10‰ при ширине рекультивируемой полосы 10-30м. Выбор этого параметра обусловлен созданием наилучшего обеспечения сельскохозяйственных культур влагой для их развития и роста. Так, например, при рекультивации под пастбища и сенокосы допускается уклон 2-4‰, под лесонасаждения не более 40, под самозаростание или водоем - до 20-250.
2. Равенство урожайности приведенной рекультивационной земли и основного поля. Показателем этого требования является толщина плодородного слоя "hв", которая должна быть не менее толщины плодородного слоя почвы основного поля "hо" т.е. hв ≥ hо.
3. Максимальное удобство обработки земель под все виды сельскохозяйственных культур, всеми видами сельскохозяйственных машин. Это требование характеризуется показателем ровности f ≤ 5см (стрела прогиба при длине базы 4м).
4. Соблюдение условий водно-теплового режима земляного полотна. При сельскохозяйственном направлении рекультивации основное внимание уделяется подготовке поверхности нарушенных земель и проведению огратехнических мероприятий, направленных на улучшение химических и физических свойств пород, повышению плодородия почв.
В общем виде на основе накопительного опыта набор работ по рекультивации нарушенных земель выглядит следующим образом:
· подготовка поверхности для снятия растительного слоя (уборка пней, кустарников, камней, рыхление);
· снятие плодородного слоя почвы;
· погрузке и транспортировка плодородных грунтов на рекультивируемую поверхность или во временные отвалы;
· выполаживание (создание откоса с заданным уклоном, при котором возможна биологическая рекультивация;
· террасирование (создание минимально необходимой горизонтальной площади для проведения биологической рекультивации;
· формирование рекультивационного горизонта (планировка рекультивационной поверхности);
· биологическая рекультивация (посев многолетних трав, кустарников, лесных культур, повышение плодородия почв путем внесения минеральных удобрений).
Выбор рационального комплекса машин главным образом зависит от местных условий каждого рабочего места машины, выполняющей конкретный технологический процесс рекультивации. Следует отметить, что рекультивационные работы, как правило, проводятся в весенне-летне-осенний период с положительными температурами.
В равнинной и слабопересеченной местности наибольшие нарушения земной поверхности вызывается устройством боковых резервов. Земляные работы по возведение насыпей из боковых резервов, выполняемые высоко производительными землеройными машинами, достигают 50тыс.м3/км. Однако затраты на отвод сельскохозяйственных земель все более ограничивают заложение боковых резервов. Это вызвано тем,что существующие проекты их разработки, применение типовых поперечных профилей без учета рельефа местности и ценности занимаемых земель, а также методы рекультивации во многих случаях не отвечают требованиям сельского хозяйства. Основной причиной такого положения является то, что в инструктивно-нормативных документах по сооружению земляного полотна нет конкретных требований к рекультивации нарушенных земель.
Для органичного соединения рекультивированных притрассовых резервов с окружающей природной средой они должны иметь уклон, приближающийся к уклону прилегающей территории, но не превышающий допустимого уклона из условия предотвращения водной эрозии, а также должны иметь плодородный слой почвы такой же толщины, как и на прилегающей территории ипо возможности такой же видовой состав растительности.
На основании опыта строительства дорог установлено, что наиболее целесообразно рекультивацию притрассовых боковых резервов в поперечном сечении проводить по дуге параболы либо сочетанием дуги параболы и касательной к ней линии допустимого уклона, что наиболее просто осуществить в процессе возведения земляного полотна (рис. 12.2.).
Рис. 12.2. Поперечное сечение рекультивированного притрассового бокового резерва.
Рекультивацию притрассовых боковых резервов осуществляют по двум схемам: либо засыпкой привозным инертным материалом с последующей укладкой на него плодородного слоя почвы, либо способов "сверху вниз", т.е. поперечным перемещением грунта с прибегающей территории в резерв до достижения допустимого уклона рекультивации с последующей укладкой плодородного слоя почвы (рис.12.3.).
| а) |
| б) |
Рис.12.3. Схемы рекультивации притрассовых резервов:
а) засыпка привозным материалом;
б) способ "сверху вниз".
При рекультивации по первой схеме для засыпки и планировки резервов применяют бульдозеры в сочетании с транспортировкой грунта автотранспортом, а также скреперами при дальности транспортирования не более 2км.
Уменьшение в последнее время объемов возведения земляного полотна из притрассовых боковых резервов, вызванное сокращением площади отвода занимаемых ценных земель, приводит к росту числа и объемов сосредоточенных резервов и карьеров. Однако объем работ по рекультивации нарушенных земель в результате разработки сосредоточенных карьеров и резервов пока значительно отстает от темпов их прироста. Причинами, сдерживающими темпы работ по рекультивации, являются:
· недостаточно полная информация об агрохимических свойствах вскрышных пород при оценке их пригодности для биологической рекультивации;
· отсутствие специализированной и недостаточное количество типовой техники;
· большие затраты при проведении вскрышных работ и отвалообразования с учетов рекультивационных требований.
Техническую рекультивацию сосредоточенных карьеров и резервов осуществляют по схемам, аналогичным при рекультивации притрассовых боковых резервов, т.е. путем засыпки выработанного пространства материалами отвалов вскрыши или выполаживанием откосов выработки. Укладка пород в выработанное пространство производится таким образом, чтобы грунты с худшими физико-химическими показателями перекрывались грунтами с более высокими благоприятными свойствами с точки зрения их сельскохозяйственного использования.
При сельскохозяйственном направлении рекультивации плодородный слой почвы лучше укладывать не сразу после засыпки карьера, а после использования спланированной территории под сенокосы или пастбища в течение двух лет. При этом перед укладкой плодородного слоя почвы должны быть проведено рыхление или вспашка спланированной территории.
Укладка плодородного слоя почвы должна обязательно производиться лишь при использовании рекультивируемых земель под пашню, причем толщина слоя должна быть не менее 0,2-0,5м. При другом использовании рекультивируемых земель укладку плодородного слоя почвы можно и не производить в связи с дефицитностью этого ценного материала. К примеру, для создания кормовых угодий (сенокосов, пастбищ) достаточно уложить слои потенциально-плодородных пород мощностью не менее 0,3-0,7м, а для выращивания деревьев и кустарников толщиной слоя должна составлять уже не менее 2м.
В некоторых случаях при лесо-, водо-, рыбохозяйственном, рекреационных и других направлениях рекультивации не требуется производить засыпку выработанного пространства карьеров или резервов. В таких случаях проводят рекультивацию откосов выработок, заключающуюся в проведении работ, повышающих их местную устойчивость.
Для повышения местной устойчивости откосов применяется целый комплекс специальных мероприятий, таких как:
· снижение крутизны откосов;
· укрепление поверхности откосов;
· устройство защитных и изолирующих слоев на поверхности откосов;
· устройство системы водоотводных сооружений;
· уплотнение.
Эти методы сходны с методами укрепления откосов дорожных конструкций, поэтому могут осуществляться в едином комплексе теми же строительными организациями, осуществляющими строительство дорог.
Эффективность рекультивационных мероприятий во многом зависит от степени подготовки поверхностных слоев откосов. Одним из способов подготовки поверхности откосов является их уплотнение. Наиболее эффективным является способ уплотнения с применением специальных машин, как, например, виброкаток Д-480 в качестве навесного оборудования к экскаватору или специально оборудованному трактору.
Откосы выработок в большей степени, чем другие поверхности, подвержены интенсивному воздействию атмосферных факторов (дождя, ветра, солнечной радиации и др.). Воздействие этих факторов может привести к потере устойчивости откосов, приводящих к дополнительному отчуждению территорий, ухудшению качественных показателей плодородного слоя почвы. Поэтому для защиты от водной ветровой эрозии проводят мероприятия по укреплению откосов (таб. 12.1.).
Таблица 12.1.
| Характеристика откосов | Угол наклона, град. | Необходимые противоэрозионные мероприятия |
| Пологие | 4-5 | Посадка почвозащитных лесонасаждений, кустарников, посев трав |
| Слабо покатые | 6-10 | Устройство водозащитных валов, залужение многолетними травосмесями, облесение. |
| Покатые | 11-20 | Облесение, террасирование, устройство водозащитных валов, шлейфов с водостоками. |
| Крутые | 21-40 | Террасирование, строительство валов и водостоков, планировка, укрепление химическим способом, залужение в секторах планировки. |
После выполнения технической рекультивации откосов карьеров и резервов должен быть проведен биологический этап рекультивации. Дорожные организации могут самостоятельно проводить эти работы при рекультивации притрассовых боковых резервов, восстановлении нарушенных земель в границах временного отвода и т.п. Особенно удобно эти работы проводить в общем потоке работ по укреплению откосов земляного полотна путем создания растительного покрова.
Создание растительного покрова производится посевом многолетних трав на распределенный по откосу плодородный слой почвы толщиной не менее 10см. Для этого должна быть использована плодородная почва, предварительно снятая и складированная в штабеля. Если этой почвы недостаточно, то можно использовать потенциально плодородный грунт, плодородие которого может быть повышено путем добавления торфа, древесных опилок, хвои, соломы, удобрений и др. материалов.
Для создания искусственного дернового покрова обычно используют трехкомпонентные смеси семян многолетних трав. К иx числу относятся наиболее широко применяемые травы: овсяница луговая, красная и ампле, райграс пастбищный и многоукосный, мягкий луговой и обыкновенный, полевица белая, обыкновенная и побегоносная, тимофеевка луговая и др.
Для задернения ровных площадей и пологих откосов эффективно использовать дернокрошку, представляющую собой растительный грунт, содержащий большое количество жизнеспособных частей травянистых растений, который распределяется ровным слоем по поверхности из расчета 500-700м3/га.
Наиболее производителен и эффективен метод гидропосева. Он имеет определенные преимущества, особенно при укреплении поверхности крутых откосов карьеров и резервов, где возможности механизации работ ограничены или очень трудоемки. Гидропосев сопровождается покрытием засеянных поверхностей слоем биологически активного вещества (мульчи), которое создает среду для прорастания и развития трав, мульчирование позволяет в некоторых случаях отказаться от нанесения плодородного слоя почвы. В качестве мульчи используют измельченные сено, солому, хвою, опавшие листья, опилки и т.д.
Требование органического соединения рекультивированных земель с граничащим ландшафтов, т.е. создания биогеосистемы на рекультивированной территории, являющейся органичной частью всего ландшафта, представляет собой также важную часть проекта рекультивации нарушенных земель. Для соблюдения этого требования следует руководствоваться положениями ландшафтной архитектуры, которой в нашей стране уделяется еще недостаточно внимания, в отличие от ФРГ, Великобритании и США.
Природная среда выполняет по отношению к человеку двойную функцию: обеспечивает условия обитания и представляет ресурсы для жизнедеятельности. Ускоряющееся развитие общественного производства улучшает условия существования людей, но одновременно приводит к увеличению расходования природных энергетических и материальных ресурсов. В то же время отходы производства, его побочные продукты и "'попутные технологические воздействия загрязняют среду и ухудшают условия обитания.
Завоевав немало высот в науке и технике человечество не может еще похвалиться рачительным отношением к рудным ископаемым. Из общего объема горной массы, добываемой из земных недр, в дело идет лишь около 10%.
Считают, что в развитых странах на 1чел. в год приходится 6т. отходов горной, металлургической и энергетической отраслей; 0,6т добывающих отраслей; 0,4т коммунально-бытовых отходов. Темпы роста количества отходов составляют 6-8 в год. В отвалы в Российской Федерации ежегодно отходит 2млрд.м3 вскрышных пород, 100млн.т шлаковых зол, 140млн.т. пыли уноса. Только отходы добычи и обогащения угля составляют ежегодно более 50млн.м3. На транспортирование отходов, содержание отвалов и свалок расходуется 8-10% стоимости основной продукции. Отвалы занимают земельные площади, требуют определенного благоустройства. Рекультивация рудных и вскрышных отвалов - сложное и дорогое мероприятие.
В последние годы в нашей стране и за рубежом проводится немало исследований, обеспечивающих широкое использование отходов в дорожном строительстве. Основная цель - сбережение природных ресурсов, утилизация производственных и бытовых отходов. Применение нетрадиционных материалов, в том числе получаемых из производственных отходов, ведет к экономии материалов, добываемых в карьерах, изготавливаемых на промышленных предприятиях, снижают себестоимость строительства и приводит к экономии материалов.
Для дорожного строительства истощение природных ресурсов проявляется в удорожании за счет увеличения расстояния перевозки материалов для земляного полотна и дорожных одежд. За последние 10 лет среднее расстояние перемещения грунта для насыпей земляного полотна увеличилась с 2 до 10км,щебня - с 200 до 600км, песка - с 15до 40км. Соответственно выросли стоимость, потребление топлива, трудовых и др. ресурсов. Противостоять этому процессу можно только путем реализации использования местных материалов, расширением применения отходов производства.
Представляется целесообразным несколько подробнее остановиться на применении в дорожном строительстве бытового и производственного мусора. Эта проблема весьма активно разрабатывается в настоящее время за рубежом, но пока еще мало привлекает внимание специалистов в нашей стране.
Природоохранная и экономическая актуальность использования бытового мусора, хотя бы захоронения его в теле насыпей, очевидна, так как в городах и районах с высокой плотностью населения ликвидация коммунально-бытовых отходов требует резкого роста расходов. Количестве их составляет в среднем 0,4т на человека, ежегодно растет на 5-15%.
Традиционный метод складирования мусора на свалках оказывается весьма неэффективным из-за потребления больших территорий, с полным изъятием их из полезного пользования на 50-100 лет. Кроме площадей, непосредственно занимаемых мусором, свалки загрязняют атмосферу и воды близлежащих территорий.
Захоронение мусора в ядре массивных дорожных насыпей требует сравнительно небольших дополнительных затрат, но дает экономию природного материала - грунта. Например, в США при строительстве шести полосной автомагистрали вблизи г. Лос-Анджелеса для отсыпки насыпи было использовано 152тыс.м3 бытовых отходов, смешанных с песчаным грунтом в отношении 1:1. Уплотнение слоев производилось кулачковыми катками, верхняя часть насыпи возводилась из хорошо уплотненных глинистых грунтов. Однако несмотря на тщательное уплотнение, все-таки наблюдалась значительная осадка земляного полотка с включением бытовых отходов. При высоте насыпи в 8,1м осадка за 2 месяца составила 0,3м (3,7%),но в результате применения мусора в земляном полотне достигнут экономический эффект в paзмepe 1млн. долларов.