Виды и последовательность земляных работ

Работы по сооружению земляного полотна должны выполняться специализированными подразделениями дорожных организаций (прорабские участки, отряды, бригады). В зависимости от объемов и сложности земляных работ они подразделяются на линейные и сосредоточенные.

Линейными называются земляные работы примерно одинакового объема на единицу длины строящейся дороги, последовательно выполняемые на всем ее протяжении.

К сосредоточенным относятся работы по строительству земляного полотна на отдельных участках с объемом на 1 км, превышающим средний объем земляных работ на дороге в три раза и более или резко отличающимся повышенной сложностью производства и трудоемкостью (переходы через болота, оползневые склоны, слабые грунты, подходы к крупным мостам, высокие насыпи, глубокие выемки и т.д.).

Технологический процесс по устройству земляного полотна включает в себя следующие виды работ:

• подготовительные;

• основные;

• планировочные;

• отделочные;

• укрепительные.

Все эти работы выполняются в строго определенной технологической последовательности, не зависящей от субъективных обстоятельств (физически невозможно выполнить отделочные работы, если не выполнены основные). Эта последовательность обеспечивает рациональное использование машин и транспортных средств и высокую устойчивость сооружаемого земляного полотна.

Подразделения, выполняющие земляные работы, оснащаются средствами механизации и связи, материалами и оборудованием для ремонта и обслуживания машин, передвижными жилыми и бытовыми помещениями, лабораториями. До начала производства работ необходимо выполнить весь комплекс подготовительных работ, предусмотренных ПОС и ППР:

• отвод и закрепление земель в постоянное и временное пользование;

• восстановление и закрепление трассы дороги, полосы отвода, а при возведении насыпей из грунтов сосредоточенных резервов (карьеров) — также и мест их размещения;

• расчистку полосы отвода, а также поверхности резервов от деревьев, пней, кустарника, крупных камней и других предметов, препятствующих выполнению работ;

• снос строений и перенос коммуникаций: линий электропередачи (ЛЭП), трубопроводов, кабелей связи и т.п. (рис. 2.3);

• разбивку земляного полотна — установку колышков с высотными отметками, указывающими проектные границы и очертания будущих насыпей, выемок, водоотводных сооружений, а также резервов и кавальеров;

• срезку и перемещение почвенно-растительного слоя грунта с поверхности основания насыпей и с поверхности выемок и резервов;

• подготовку основания насыпей — его планировку, осушение, удаление верхнего переувлажненного слоя, уплотнение до требуемых величин;

• устройство временных дорог в карьеры и для перевозки дорожно-строительных материалов;

• подготовку и усиление сети автодорог, намечаемых к использованию в период строительства;

• строительство производственных предприятий;

• строительство временных жилых поселков.

Основные работы включают в себя:

• устройство водоотводных и дренажных сооружений (боковых, поперечных, нагорных, забанкетных водоотводных канав; подкюветного и перехватывающего дренажей и др.);

• возведение насыпей (рыхление и разработка грунта в резерве, выемке или карьере, перемещение его в тело насыпи, разравнивание слоями требуемой толщины и послойное уплотнение при оптимальной влажности);

• разработку выемок с перемещением грунта в тело насыпи или кавальеры.

При организации выполнения основных работ необходимо выделить участки линейных и сосредоточенных работ, сооружение которых целесообразно осуществлять с применением средств гидромеханизации, а также в зимний период. Количество, направление и скорость потоков линейных и сосредоточенных работ следует выбирать на основе заданных объемов и сроков возведения земляного полотна с учетом их взаимодействия с потоками по остальным конструктивным элементам автомобильной дороги.

Формирование стабильной структуры грунта в насыпи, даже при условии его уплотнения до требуемой плотности, требует определенного времени, в течение которого состояние грунта приходит в устойчивое равновесие с окружающей средой, завершается процесс осадки естественного основания и ее нижних слоев под действием массы вышележащих, упрочняются структурные связи между частицами грунта в свежеобразованных точках контакта. Поэтому рекомендуется заканчивать возведение насыпей высотой более 1,5 м за год до устройства покрытий капитального типа, а также насыпей выше 3,0 м из пылеватых и тяжелых глинистых грунтов с усовершенствованными облегченными покрытиями. Темпы выполнения сосредоточенных земляных работ должны обеспечивать их окончание до подхода потока линейных работ. Разрывы в возводимом земляном полотне допускаются на участках расположения титульных искусственных сооружений. Земляное полотно следует возводить с заделом, величина которого должна обеспечивать непрерывное и равномерное устройство дорожных оснований и покрытий.

Разработку выемок и боковых резервов следует начинать с пониженных мест рельефа. Важное значение имеет своевременное выполнение работ, предотвращающих переувлажнение сооружаемого земляного полотна. При возведении насыпей и разработке грунтовых карьеров работу следует начинать с пониженных мест рельефа. Важное значение имеет своевременное выполнение работ, предотвращающих переувлажнение сооружаемого земляного полотна.

В состав планировочных, отделочных и укрепительных работ входят следующие операции и процессы:

• предварительная планировка откосов насыпей и выемок, планировка и отделка резервов;

• устройство присыпных обочин;

• профилирование, окончательная планировка и укатка поверхности земляного полотна, включая откосы;

• перемещение и распределение на откосах растительного грунта, досыпка и уплотнение обочин;

• укрепление откосов засевом трав, геоматериалами, сборными решетчатыми элементами, пневмонабрызгом и другими методами.

При проектировании земляного полотна следует применять типовые или индивидуальные решения, в том числе с индивидуальной привязкой. Индивидуальные решения, а также индивидуальную привязку типовых решений следует использовать при соответствующих обоснованиях:

• для насыпей с высотой откоса более 12 м;

• для насыпей на участках временного подтопления, а также при пересечении постоянных водоемов и водотоков;

• для насыпей, сооружаемых на болотах глубиной более 4 м с выторфовыванием или при наличии поперечных уклонов дна болота круче 1:10;

• для насыпей, сооружаемых на слабых основаниях;

• при использовании в насыпях грунтов повышенной влажности;

• при возвышении поверхности покрытия над расчетным уровнем воды менее указанного;

• при применении прослоек из геотекстильных материалов;

• при использовании специальных прослоек (тепло- и гидроизолирующих, дренирующих, капилляропрерывающих, армирующих и т. п.) для регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна, а также специальных поперечных профилей;

• при сооружении насыпей на просадочных грунтах;

• для выемок с высотой откоса более 12 м в нескальных грунтах и более 16 м в скальных грунтах при благоприятных инженерно-геологических условиях;

• для выемок в слоистых толщах, имеющих наклон пластов в сторону проезжей части;

• для выемок, вскрывающих водоносные горизонты или имеющих в основании водоносный горизонт, а также в глинистых грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5;

• для выемок с высотой откоса более 6 м в пылеватых грунтах в районах избыточного увлажнения, а также в глинистых грунтах и скальных размягчаемых грунтах, теряющих прочность и устойчивость в откосах под воздействием погодно-климатических факторов;

• для выемок в набухающих грунтах при неблагоприятных условиях увлажнения;

• для насыпей и выемок, сооружаемых в сложных инженерно-геологических условиях: на косогорах круче 1:3, на участках с наличием или возможностью развития оползневых явлений, оврагов, карста, обвалов, осыпей, селей, снежных лавин, наледи, вечной мерзлоты и т.п.;

• при возведении земляного полотна с применением взрывов или гидромеханизации;

• при проектировании периодически затопляемых дорог при пересечении водотоков;

• при использовании теплоизоляционных слоев на участках вечномерзлых грунтов.

Индивидуально необходимо также проектировать водоотводные, дренажные, поддерживающие, защитные и другие сооружения, обеспечивающие устойчивость земляного полотна в сложных условиях, а также участки сопряжения земляного полотна с мостами и путепроводами.