
- •Кафедра автомобільних шляхів Конспект лекцій з дисципліни
- •Частина 1. Положення та принципи технології будівництва земляного полотна Тема №1. Лекція 1. Основні положення технології будівництва доріг
- •1.1. Визначення технології дорожньо-будівельних робіт.
- •1.2. Організація робіт по зведенню земляного полотна
- •1.3. Технологічні карти
- •1.4. Класифікація дорожньо–будівельних робіт
- •Тема № 2. Лекція 2. Принципи технології будівництва земляного полотна
- •2.1. Визначення дорожньої конструкції і земляного полотна
- •2.2. Типові проекти та індивідуальні рішення
- •2.3. Основні принципи спорудження насипів
- •2.4. Основні принципи спорудження виїмок
- •Тема № 2. Лекція 3. Принципи технології будівництва земляного полотна
- •3.1. Дії (впливи) на земляне полотно.
- •3.2. Розташування ґрунтів в тілі насипу
- •3.3. Деформації земляного полотна. (див. Конспект лекцій)
- •3.4. Головні принципи спорудження земляного полотна
- •Порядок організації виконання робіт із спорудження земляного полотна
- •Лекція № 4. Будівельні властивості ґрунтів і їх використання для спорудження земляного полотна
- •4.1. Загальна класифікація ґрунтів.
- •4.2. Класифікація ґрунтів по дбн та дсту
- •2. Класифікація ґрунтів
- •4.3. Основні властивості і використання ґрунтів при земляних роботах
- •4.3.1. Класифікація за гранулометричним складом ( крупністю зерен)
- •Принципи визначення гранулометричного складу ґрунтів.
- •4.3.3. Визначення типу ґрунту
- •4.4. Визначення характеристик ґрунту
- •4.4.2. Водні властивості ґрунтів
- •4.5. Умови і обмеження застосування ґрунтів в дорожньому будівництві
- •Лекція 5. Машини для спорудження земляного полотна
- •5.1. Класифікацій будівельних машин
- •5.2. Класифікація земляних робіт та машини для земляних робіт
- •5.3. Вибір машин для влаштування земляних робіт в залежності від ґрунту земляного полотна,
- •Лекція № 6. Основи теорії різання ґрунтів.
- •6.1. Теоретичні основи різання ґрунту
- •Література.
- •6.2. Машини для різання та переміщення ґрунту. Скрепери, грейдери та бульдозери.
- •Тема 3. Лекція № 7. Ущільнення ґрунтів.
- •7.1. Процес ущільнення з фізичної точки зору.
- •7.2. Стандартна щільність та оптимальна вологість
- •Ступінь ущільнення ґрунту.
- •7.3. Особливості ущільнення ґрунтів при спорудженні земляного полотна
- •7.4. Методи ущільнення ґрунтів.
- •Тема 3. Лекція 8. Технологія ущільнення ґрунту земляного полотна.
- •8.1 Загальні положення технології ущільнення ґрунту
- •8.2 Технологічні операції при ущільненні ґрунту
- •8.3 Технологія укочування ґрунту
- •8.4. Технологія трамбування ґрунту
- •8.5. Технологія вібраційного ущільнення (вібрування)
- •Складні умови та інші особливі випадки ущільнення
- •Тема 4. Підготовчі роботи Лекція № 9. Технологія підготовчих робіт
- •9.1. Підготовчі роботи. Загальні положення
- •9.2 Геодезичне забезпечення будівництва
- •9.3 Розчищення дорожньої смуги
- •Тема 4. Технологія підготовчих робіт. Лекція № 10. РозроБлення, переміщення і укладання ґрунтів у земляне полотно
- •10.1 Загальні положення спорудження земляного полотна
- •10.2 Зняття і складування рослинного шару ґрунту
- •10.3. Улаштування тимчасових доріг
- •Тема 5. Лекція № 11. Спорудження насипів і розробка виїмок у нескельних ґрунтах і звичайних умовах.
- •11.1. Класифікація ґрунтів за трудністю їх розробки та типом машин
- •11.2. Розпушення ґрунтів.
- •Спорудження земляного полотна у нескельних ґрунтах і звичайних умовах (бульдозер, автогрейдер) Лекція № 12. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою бульдозерів.
- •2. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою бульдозерів.
- •Лекція №8. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою автогрейдерів.
- •3.6 Грейдерні роботи
- •4. Сфера використання автогрейдерів при будівництві земляного полотна.
- •3.5 Спорудження насипу з ґрунтів бічних резервів
- •Спорудження земляного полотна у нескельних ґрунтах і звичайних умовах (скрепер, екскаватор) Лекція №9. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою скреперів.
- •3. Використання скреперів для влаштування земляного полотна.
- •Схеми руху скреперів та технологія їх роботи:
- •3.8 Скреперні роботи
- •Лекція №10. Спорудження насипів та розробка виїмок за допомогою екскаваторів.
- •3.9 Розроблення ґрунтів екскаватором
- •5. Використання екскаваторів для спорудження земляного полотна.
- •6. Технологія спорудження зп на болотах. Попередня консолідації, двостадійний метод улаштування «плаваючих насипів», метод керованої консолідації.
- •7. Технологія спорудження зп на болотах. Технологія зведення насипів на поверхні болота («плаваючих насипів»).
- •8. Технологія спорудження земляного полотна на болотах. Улаштування насипів з повним або частковим виторфовуванням.
- •9. Технологія спорудження зп на болотах. Посадка насипу на мінеральне дно. Спорудження легких насипів. Застосування геосинтетичних матеріалів.
- •Спорудження земляного полотна в особливих умовах, використання геотекстильних матеріалів
- •Лекція №14. Спорудження земляного полотна у скельних ґрунтах
- •9 Спорудження земляного полотна у скельних ґрунтах
- •9.2 Бурові роботи.
- •9.3 Підривні роботи.
- •9.4 Улаштування земляного полотна.
- •Земляне полотно в складних інженерно-геологічних умовах
- •Лекція №15. Спорудження земляного полотна в особливих умовах
- •10.Улаштування земляного полотна із перезволожених ґрунтів.
- •Спорудження земляного полотна в умовах /підвищеної вологості ґрунтів
- •7.1 Загальні положення
- •7.2 Технологія виконання робіт
- •Технологія заключних робіт Лекція №16. Технологія заключних робіт
- •11.Технологія заключних робіт. Опоряджувальні і планувальні роботи.
- •12.Технологія заключних робіт. Укріплювальні роботи.
- •Будівництво покриттів найпростішого типу Лекція №23. Улаштування шарів із ґрунтів, укріплених скелетними добавками, піску та ґрунтощебеню.
- •Лекція №24. Улаштування шарів із ґрунтів, укріплених скелетними добавками, піску та ґрунтощебеню.
- •Будівництво покриттів перехідного типу Лекція №25. Улаштування щебеневих, гравійних та шлакових шарів.
- •Лекція №26. Улаштування щебеневих, гравійних та шлакових шарів
- •13.Технологія влаштування щебеневих шарів: тип структури, міцність, принцип заклинювання, вплив навантажень на такі шари.
- •До з ґрунтів укріплених в’яжучими Лекція №27. Будівництво шарів дорожніх одягів з ґрунтів укріплених органічними в¢яжучими та синтетичними смолами.
- •8 Спорудження земляного полотна із застосуванням синтетичних матеріалів
- •8.1 Загальні положення
- •8.2 Виконання робіт при посиленні тіла земляного полотна і його основи
- •8.3 Виконання робіт при укріпленні укосів
- •8.4 Виконання робіт при влаштуванні дренажів
- •8.5 Вимоги безпеки при застосуванні синтетичних матеріалів
2.2. Типові проекти та індивідуальні рішення
Конструкція земляного полотна в поперечному профілі у переважній більшості випадків призначається за типовими рішеннями з прив'язкою до конкретних умов проектування.
На рис. 2 приведена конструкція земляного полотна: насипів з трикутними трапецеїдальними кюветами, насипів висотою до 8 м з резервами і на узгір'ях з ухилом від 1:5 до 1:3.
Рис. 2. Конструкції земляного полотна автомобільних доріг
а - насипів з трикутними кюветами; б - те ж, з трапецеїдальними кюветами; в - насипів висотою до 8 м; г - насипів на узгір'ях з ухилом від 1:5 до 1:3, у тому числі: I - обтічний профіль; II - необтічний профіль; III - у разі зведення насипу з привізного ґрунту; IV - те ж, з бічних резервів; 1 - межа смуги відведення; 2 - забанкетна канава; h - глибина резерву; Н - висота насипу; R - радіус сполучення на профілі дороги
На рис. 3 показані конструкції виїмок глибиною до 1 м (розкриті) і оброблені під насип, глибиною до 12 м в піщаних, глинистих, уламкових, лесових і скельних ґрунтах.
Рис. 3. Конструкції земляного полотна автомобільних доріг у виїмках
а - глибиною до 1 м - розкриті; б - глибиною до 1 м - оброблені під насип; в - глибиною до 12 м в піщаних і глинистих ґрунтах; г - те ж, в уламкових ґрунтах, що обсипаються; д - те ж, в лесових і лесовидних ґрунтах; е - те ж, в скельних монолітних слаботріщинуватих ґрунтах, у тому числі: I - з обтічним поперечним профілем; II - необтічним профілем; III - при косогорній місцевості; IV - на рівних ділянках; V - в скельних ґрунтах, що не вивітрюються; VI - в слабовивітрених ґрунтах; 1 - межа смуги відведення; 2 - нагірна канава; 3 - полиця; 4 - кювет; L - ухил; Н - висота насипу; R - радіус сполучення поверхні на профілі
Індивідуальні рішення щодо конструкцій поперечного профілю з відповідним обґрунтуванням призначається:
- для насипів заввишки понад 12 м;
- для насипів з тимчасовим або постійним підтопленням укосів;
- для насипів, що споруджуються на болотах, завглибшки понад 4 м з виторфовуванням або при наявності поперечних похилів дна болота понад 1:10;
- для насипів, що споруджуються на слабких основах;
- при використанні в насипах ґрунтів підвищеної вологості;
- при підвищенні поверхні покриття над розрахунковим рівнем води менше вказаного в таблиці 1.1;
Таблиця 1.1 - Найменші підвищення поверхні покриття над розрахунковим рівнем води у метрах
Ґрунт верхньої частини земляного полотна (робочого шару) |
Дорожньо-кліматична зона |
||
У-І |
У-ІІ |
У-ІІІ |
|
Пісок дрібнозернистий |
1,1 0,9 |
0,9 0,7 |
0,75 0,55 |
Пісок пилуватий, супісок піщанистий |
1,5 1,2 |
1,2 1,0 |
1,1 0,8 |
Суглинок піщанистий, глина |
2,2 1,6 |
1,8 1,4 |
1,5 1,1 |
Супісок пилуватий, суглинок пилуватий |
2,4 1,8 |
2,1 1,5 |
1,8 1,3 |
Примітка 1. Над рискою подані значення підвищення поверхні покриття над рівнем ґрунтових вод, верховодки або тривалого підтоплення (понад 30 діб) поверхневими водами, під рискою - те саме, над поверхнею землі на ділянках з незабезпеченим поверхневим водовідводом або над рівнем короткотривалого (менше 30 діб) підтоплення поверхневими водами. Примітка 2. За розрахунковий рівень слід призначати найбільший можливий сезонний рівень ґрунтових вод з ймовірністю перевищення 3 % - для цементобетонного покриття, 5 % - для асфальтобетонного покриття і 10 % - для перехідного типу покриття. Примітка 3. Підвищення поверхні покриття дорожнього одягу над рівнем ґрунтових або поверхневих вод при слабо- і середньозасолених ґрунтах слід збільшувати на 20 % (для суглинків і глин на 30 %), а при сильнозасолених ґрунтах - на 40-60 %. Примітка 4. В районах штучного зрошення підвищення поверхні покриття над зимово-весняним рівнем стояння вод в зоні У-ІІІ слід збільшувати на 0,4м, а в зоні У-II - на 0,2м. Примітка 5. В умовах зони У-IV найменші підвищення поверхні покриття над розрахунковим рівнем води призначають для Карпат за нормами зони У-І, для гірського Криму - за нормами зони У-ІІ з урахуванням досвіду експлуатації доріг у цих районах. Примітка 6. При наявності в верхній частині земляного полотна різних ґрунтів підвищення слід призначати по ґрунту, для якого потрібне підвищення має найбільше значення. |
- при застосуванні спеціальних прошарків (теплоізолюючих, гідроізолюючих, дренуючих, капіляророзривних, армуючих і т.ін.) для регулювання водно-теплового режиму верхньої частини земляного полотна, а також спеціальних поперечних профілів;
- для виїмок завглибшки понад 12м, влаштованих в нескельних ґрунтах, і понад 16 м - в скельних при сприятливих інженерно-геологічних умовах;
- для виїмок в шаруватих ґрунтових масивах, що мають нахил пластів в бік проїзної частини;
- для виїмок, що перетинають водоносні горизонти або мають в основі водоносний горизонт, а також в глинистих ґрунтах з коефіцієнтом консистенції понад 0,5;
- для виїмок завглибшки понад 6 м в пилуватих ґрунтах, а також в глинистих ґрунтах і скельних ґрунтах, що розм'якшуються і втрачають стійкість в укосах під дією погодно-кліматичних факторів;
- для виїмок в набухаючих ґрунтах при несприятливих умовах зволоження;
- для насипів і виїмок, що споруджуються в складних інженерно-геологічних умовах: на крутосхилах крутістю понад 1 : 3, на ділянках з наявністю або можливістю виникнення зсувів, карсту, обвалів, осипів, сельових потоків, снігових лавин тощо;
- при спорудженні земляного полотна з застосуванням вибухових методів або гідромеханізації.
До об'єктів індивідуального проектування відносяться водовідвідні, дренажні та інші споруди, що забезпечують стійкість земляного полотна в складних умовах, а також ділянки сполучення земляного полотна з мостами та шляхопроводами.