2.3. Технология работ по сооружению земляного полотна

Строительство земляного полотна включает следующие технологические процессы: разбивку земляного полотна; строительство временных дорог; расчистку территории в пределах дорожной полосы; снятие растительного грунта и укладку его в штабели; строительство дренажных и водоотводных канав; разработку грунта в выемках и карьерах; перемещение грунта в насыпь или отвал; послойное разравнивание грунта в насыпи, уплотнение грунта; планировку поверхности земляного полотна; перемещение и разравнивание растительного грунта на поверхности откосов; укрепление откосов земляного полотна.

Для выполнения указанных технологических процессов используют специальные дорожно-строительные машины, предназначаемые для земляных работ. В их число входят: автогрейдеры, бульдозеры, экскаваторы, скреперы, одноковшовые погрузчики, катки, трамбующие машины, планировщики откосов, кусторезы, корчеватели, канавокопатели. Для транспортирования грунта на значительные расстояния применяют автомобили-самосвалы.

В зависимости от рельефа местности изменяется конструкция земляного полотна, насыпи чередуются с выемками, изменяется направление и поперечная крутизна косогорных участков, постоянно изменяется высота насыпей и глубина выемок. В связи с этим изменяются объемы работ и трудоемкости отдельных технологических процессов. Все это определяет различия в выполнении отдельных технологических процессов или технологии в целом. Совокупность технологических процессов по строительству земляного полотна разделяют на следующие три группы: подготовительные работы, основные работы и отделочные работы.

Подготовительные работы - восстановление трассы, отвод и закрепление земель в постоянное пользование, расчистка полосы отвода, разбивка земляных сооружений, устройство водоотводных канав и дренажей.

Основные работы - разработка выемок и отсыпка насыпей. В состав этих работ входят такие технологические процессы, как рыхление и планировка грунта, уплотнение основания насыпей, разработка и транспортирование грунта в места отсыпки насыпей и отвалов, послойное разравнивание и уплотнение грунта в насыпи.

Отделочные работы - планировка поверхности земляного полотна, укрепление откосов насыпей и выемок, восстановление растительного слоя на территориях, отведенных во временное пользование.

Для всех технологических процессов следует разработать или подобрать типовые технологические карты, в которых предусматривают машины соответствующей производительности для каждой операции и указывают схемы перемещения машин в процессе работы. Количество машин должно обеспечивать заданный темп работ при минимальных расходах на их выполнение.

При выборе типов и марок машин необходимо учитывать следующие условия: вид работ и технологического процесса; тип, разновидность и состояние грунта; дальность его транспортирования; сроки выполнения работ, требуемый темп работы и рельеф местности.

Выбор машин для различных условий и технологических процессов производят на основании сравнения возможных вариантов по технико-экономическим показателям. Ориентировочный выбор машин можно выполнить с помощью табл. 2.11.

Таблица 2.11

Виды работ и условия их выполнения	Расстояние транспортирования грунта, м	Рекомендуемые машины	Рекомендуемые типоразмеры машин, mc при годовом объеме земляных работ на объекте, тыс. м3
			50	100	200	500	1000	2000	3000
Разработка мелких выемок с перемещением грунта в насыпь	До 50	Бульдозеры на гусеничных тракторах	3-10	3-10	5-10	5-10	5-10	10-25	10-25
	До 50	Бульдозеры на колесных тракторах	3-5	3-5	5-10	5-16	5-15	5-15	5-15
	100-50	Скреперы с ковшом объемом, м3	До 5	До 8	7-8	7-8	15-25	15-25	15-25
Разработка выемок и грунтовых карьеров с перемещением грунта в насыпь	500-3000	Скреперы с ковшом объемом, м3	9	9	9-15	9-25	15-25	15-25	15-25
	500 и более	Экскаваторы с ковшом емкостью, м3	0,3	0,3-0,5	0,3-0,65	0,5-1,25	0,65-1,6	0,65-1,6	0,65-1,6
	500 и более	Автомобили-самосвалы грузоподъемностью, т	3,5-5	3,5-5	3,5-7	3,5-7	5-12	5-12	5-12
	500 и более	Самоходные фронтальные погрузчики грузоподъемностью, т	-	-	0,8-1,5	2-4	2-4	2-4	9-4
	500 и более	Автомобили-самосвалы грузоподъемностью, т	-	-	5-7	10-12	10-12	12-25	12-25
		Самоходные фронтальные погрузчики грузоподъемностью, т	-	-	3-7	5-7	5-12	5-12	5-12
		Автомобили-самосвалы грузоподъемностью, т	-	-	12-25	12-25	Более 25	Более 25	Более 25
Насыпи на подходах к мостам и дамбам на поймах рек	До 2000	Гидромеханизация	-	-	-	+	+	+	+
Возведение насыпей из боковых резервов	До 15	Автогрейдер мощностью, кВт	90-110	90-110	-	-	-	-	-
		Бульдозеры на гусеничных тракторах	3-10	3-10	5-10	10-15	10-15	10-25	10-25
		Бульдозеры на колесных тракторах	3-5	3-5	5-10	5-15	5-1	5-15	5-15
		Скреперы с ковшом объемом, м3	До 5	До 8	7-8	7-8	15-25	15-25	15-25

Для основных работ по разработке и транспортированию грунта рекомендуют применять бульдозеры при дальности перемещения грунта до 100 м; скреперы при благоприятных грунтовых условиях и дальности транспортирования более 100 м; экскаваторы для разработки любых грунтов, кроме скальных. Транспортные средства выбирают в зависимости от расстояния перевозки и состояния временных дорог для транспортирования грунта. При разработке очень прочных грунтов их рыхлят взрывным способом. Наряду с экскаваторами применяют самоходные фронтальные погрузчики. Они особенно эффективны при легких грунтах, при плотных грунтах требуется предварительное рыхление и в дополнение к ним необходимы рыхлители или бульдозеры.

Оптимальный вариант при выборе машин устанавливают путем сравнения различных конкурирующих вариантов по основным технико-экономическим показателям: стоимости работ; затратам энергии; выработке на одного рабочего. Расчеты по определению оптимального варианта целесообразно выполнять с помощью ЭВМ, тогда можно рассмотреть не только варианты применения того или иного вида машин, но и варианты применения различных моделей машин, сочетания основных и вспомогательных машин. Для решения этих задач составляют технологические карты. Часто эти вопросы решают с помощью расчетов, учитывающих средние условия в целом для всей дороги или участка большого протяжения.

При этом определяют общие объемы по видам основных машин (объемы бульдозерных работ, скреперных, экскаваторных и др.), рассчитывают составы отрядов и производят сравнение вариантов по так называемым приведенным затратам.