• укісні частини виїмки (3) – зони, які обмежені поверхнями укосів і вертикалями, що проходять через брівки виїмки, а знизу – основу виїмки;

7.1. Земляне полотно

Земляне полотно автомобільної дороги споруджують у виді насипів або виїмок. Земляне полотно складається з таких основних елементів (рис. 7.1):

• тіло насипу (з укісними частинами) (2) – зона, яка розміщена нижче робочого шару і обмежена знизу основою насипу;

Рис. 7.1. Основні види земляного полотна: а – насип; б – виїмка

Земляне полотно повинне бути міцним, стійким і стабільним, тобто його елементи не повинні руйнуватися або давати недопустимі деформації протягом всього терміну його експлуатації. Міцність, стійкість і стабільність

земляного полотна обумовлюється правильним проектуванням поперечного профілю, застосуванням міцних і стійких грунтів, відводом води від дороги, дотриманням технології будівництва земляного полотна, а також забезпеченням

необхідних експлуатаційних заходів.

Геометрична форма земляного полотна і його конструкція повинні сприяти снігонезаносимості, безпеці руху, а також відповідним естетичним вимогам.

82

Площа перерізу дороги F – величина змінна, і машині треба дати чіткі вказівки, в яких межах і за якими математичними закономірностями змінюється значення F. Звичайно F=F(l), але на різних ділянках в межах від L1

до L2 закономірності цих змін різні. Це має бути закладеним в пам’ять машини, вона сама підрахує об’єми в заданих межах і видасть, результати також згідно з завданням, яке має бути чітко поставленим перед нею. Так, при

спорудженні земляного полотна на окремих ділянках траси може виникнути необхідність попереднього видалення рослинного шару завтовшки h на ширину l, в яку може входити ширина основи насипу, ширина резервів зверху. У

завданні має бути зазначено: між якими пікетами і плюсовими точками, на яку товщину насип має бути виконаний з бокових резервів; на яких виїмках з привезеного грунту з кар’єрів; які грунти, на яких ділянках не придатні для

насипу і мають бути відвезені у відвали тощо.

За допомогою ПЕОМ можна одночасно підрахувати об’єми планувальних робіт та робіт для укріплення з урахуванням вказівок у завданні, за яких умов ці роботи слід виконувати.

7. Земляне полотно і дорожній одяг

• робочий шар (1) – верхня частина земляного полотна, яка розташована під дорожнім одягом в межах глибини активної зони, але не менше 1,5 м від поверхні покриття проїзної частини. Робочий шар сприймає основні

навантаження від транспортних засобів;

• основа насипу (4) – природний грунтовий масив, що розташований нижче насипного грунту при високих насипах або нижче робочого шару при низьких насипах чи при земляному полотні у нульових робочих відмітках;

• основа виїмки (5) – природний грунтовий масив, що розміщений нижче межі робочого шару.

До складу земляного полотна входять також система поверхневого (лотки, кювети, канави) та підземного (дренажі) водовідводу і різного типу спеціальні стримуючі конструкції, призначені для забезпечення стійкості самого

земляного полотна або схилів, на яких воно розміщується.

/

,

K =

індивідуальні рішення.

типові конструкції земляного полотна або

Можуть застосовуватися

y ф н

83

(7.1)

Інколи використовують типові конструкції з індивідуальною прив’язкою, при якій уточнюють деякі параметри (наприклад,

осадку насипу і т.п.).

Типові поперечні профілі (поперечники) використовують при проектуванні земляного полотна в рівнинній або слабо горбистій місцевості. Для типових рішень головні проектні організації складають альбом типових конструкцій.

Індивідуальні рішення або індивідуальну прив’язку типових рішень здійснюють у всіх випадках, коли необхідна перевірка стійкості укосів або схилу, на якому розміщується земляне полотно, оцінка стійкості або деформацій основи

насипу, врахування можливого осідання насипу тощо.

Такі рішення обов’язкові при висоті насипу або глибині виїмки більше 12 м, при застосуванні в конструкції земляного полотна спеціальних прошарків, при проектуванні насипів і виїмок у складних гідрогеологічних умовах,

для спеціальних поперечних профілів тощо. Індивідуально проектують також земляне полотно, яке споруджують гідромеханізованим або вибуховим способами.

На поперечному профілі вказується ширина насипу або виїмки по верху, межі висоти насипу або виїмки, крутизна укосів та інші параметри.

Для будівництва земляного полотна використовують переважно піски, супіщані, суглинисті та великоуламкові грунти. Ступінь ущільненнч грунтів в тілі полотна оцінюють коефіцієнтом ущільнення:

де δф, δн – відповідно фактична і необхідна щільності грунтів земляного полотна. Значення Ку для різних зон полотна нормуються.

Крутість укосів насипів і виїмок встановлюють за Державними будівельними нормами, а для високих насипів при їх індивідуальному проектуванні – за розрахунком. Найчастіше крутість невисоких насипів беруть в межах 1:1,5 –

1:3.

Укріплюють укоси насипів для запобігання розмивам водою та вивітрювання. Залежно від швидкості стікання води вибирають тип укріплення укосів, який може змінюватись від засіву травами до бетонних плит.

Практикою будівництва автомобільних доріг та теоретичними обгрунтуваннями відпрацьовані типові поперечні профілі земляного полотна в насипах (рис. 7.2), на косогорах (рис. 7.3) та на болотах (рис. 7.4). Ці поперечні профілі

при використанні доброякісних грунтів відповідають вимогам мщності та стійкості земляного полотна.

Рис. 7.2. Типові поперечні профілі земляного полотна в насипах:

а — насип з трикутними кюветами; б — насип з трапецієвидними кюветами; в — насип висотою до 6 м з привозного грунту; г — насип висотою до 2 м з резервами; д — насип 6...12 м з привозного грунту; с - насип 6...12 м із резервами

Дорожній одяг призначений для сприйняття навантажень від коліс транспортних засобів, перерозподілу та передачі їх на земляне полотно. Він повинен забезпечувати рух автомобілів з розрахунковими швидкостями і навантаженнями в будь-який період року, тому основні вимоги зводяться до забезпечення потрібної міцності одягу,

рівності та шорсткісгі його поверхні.

Дорожній одяг – найдорожчий елемент дороги, витрати на його влаштування стгновлять часто 60–70 % загальної вартості дороги. Тому відповідність дорожнього одягу реальним вимогам руху є головною передумовою нормальної

експлуатації дороги.

Навантаження від коліс транспортних засобів викликають у конструкції дорожнього одягу горизонтальні і вертикальні напруження, які затухають по глибині. Це дозволяє використовувати в нижній частині дорожнього одягу

менш міцні місцеві матеріали і таким чином зменшити вартість будівництва. Внаслідок цього дорожній одяг, як правило, влаштовують багатошаровим.

У залежності від функціонального призначення в дорожньому одязі розрізняють покриття, основу і додаткові

84

а

Рис. 7.3. Земляне полотно на косогорі а — насип з підпірною стінкою 1; б — нашвнасип напіввиїмка; в — "полиця" на косогорі

Рис. 7.4. Поперечні профілі земляного полотна на болотах: а - при повному виторфовуванні; б - без виторфовування, в — при влаштуванні поздовжніх піщаних прорізей