Состав земляных работ

В осваиваемых районах сеть улиц или городских дорог прокладывают при наличии естественного сложения верхней грунтовой толщи. В освоенных районах верхняя грунтовая толща обычно представлена культурным слоем с установившимся водно-тепловым режимом, причем грунты не имеют резко выраженных генетических горизонтов и часто перемешаны со шлаком, строительным мусором, древесными остатками и т. д. Их зерновой состав очень пестрый. В связи с этим сооружение земляного полотна в осваиваемых районах значительно сложнее, чем в местах со сложившейся застройкой.

В состав земляных работ входят: устройство временных дорог; очистка полосы в пределах красных линий; удаление плодородного слоя грунта с дорожной полосы и его складирование в штабели с последующим использованием для устройства газонов и полос зеленых насаждений; строительство водостоков, подземных сооружений, а при необходимости и глубоких дренажей, различных прослоек и теплоизоляционных слоев, регулирующих водно-тепловой режим земляного полотна; разбивка полотна; устройство площадок для остановки общественного транспорта, разделительных полос и газонов, автомобильных стоянок; устройство корыта при нулевом профиле земляного полотна и в выемках; планировочные, отделочные и укрепительные работы.

Отдельные процессы могут исключаться в зависимости от поперечного профиля земляного полотна, природных условий местности и свойств грунтов.

Линейные земляные работы обычно выполняют экскаваторами, оборудованными прямой лопатой. При рытье траншей применяют экскаваторы преимущественно с обратной лопатой. Объем ковша выбирают в зависимости от объема земляных работ и вместимости кузова транспортных средств. Экскаваторы чаще всего работают во взаимодействии с бульдозерами. Сравнительно редко в городских условиях земляные работы выполняют скреперами. При дальности перевозки грунта до нескольких километров используют экскаваторы в комплексе с автомобилями-самосвалами. Экскаваторы с объемом ковша свыше 1 м³, гидроустановки, земснаряды и мощные бульдозеры применяют лишь при сосредоточенных работах.

В городских условиях, как правило, объем насыпей не сбалансирован с объемом выемок. Грунт культурного слоя не всегда пригоден для возведения насыпей. Поэтому часто возводят насыпи из привозных дорогостоящих песков. В некоторых городах, и в частности в Москве, горисполком обязывает дорожные организации возводить высокие насыпи из грунтов, отвозимых на свалки. Качество насыпей при этом несомненно ухудшается, так как чаще всего это грунты, полученные в результате рытья котлованов, строительства метрополитена и т. д. Возведение высоких насыпей и засыпка траншей привозным песком гарантируют стабильное состояние дорожных одежд. К сожалению, стоимость их сооружения в 2 раза выше, чем при использовании местных грунтов.

В соответствии с ППР назначают длину захваток и их количество. На каждой захватке последовательно выполняют работы, предусмотренные технологическим процессом. При этом учитывают трудность разработки грунтов, классифицируемых в зависимости от свойств и типа землеройных машин на шесть групп:

• 1) грунт растительного слоя, в том числе легкие суглинки, каштановые почвы и черноземы, сероземы, лёссы и лёссовидные суглинки без корней и галечника крупнее 80 мм, солончаки и солонцы, а также пески за исключением барханных и дюнных;
• 2) галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере зерен более 80 мм (без содержания валунов); мягкои тугопластичная глина с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%; пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5; глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц размером крупнее 2 мм до 35%; строительный мусор, песок барханный и дюнный; суглинок мягкопластичный с примесью более 10%, тугопластичный с примесью до 10%, а также полутвердый и твердый с примесью до 10%; торф с древесными корнями толщиной более 30 мм и щебенистый грунт с включением каменных околов размером до 150 мм;
• 3) пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%; гравийно-галечные и щебенистые грунты, полутвердая глина, глина при показателе консистенции до 0,5 и содержании зерен крупнее 2 мм до 10%; пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 65%; сцементированный строительный мусор; твердый солончак и солонец; суглинки полутвердый и твердый с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%;
• 4) алевролиты низкой прочности, галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере зерен свыше 80 мм, с содержанием валунов до 30%; твердая глина, пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 65% (либо при показателе консистенции до 0,5, но содержании частиц крупнее 2 мм до 35%); дресвяный грунт, лёсс твердый, мел и мергель низкой прочности, а также трепел низкой прочности;
• 5) алевролиты малопрочные, аргиллиты плитчатые малопрочные, галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере зерен свыше 80 мм, с содержанием валунов до 70%; пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 65%; малопрочный мел и мергель, опока, сланцы, туф и малопрочный трепел;
• 6) галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере зерен гальки свыше 80 мм, с содержанием валунов до 70%; скальные грунты, предварительно разрыхленные.

Перечисленные грунты обычно разрабатывают одноковшовыми экскаваторами, наиболее широко применяемыми в городских условиях.

При разработке жирных глинистых грунтов с числом пластичности более 27, которые при избыточном увлажнений прилипают к рабочим органам, а такжё При разработке сыпучих песков нецелесообразно применять автогрейдеры и скреперы; существенно снижается в этом случае и производительность бульдозеров.

Наиболее оправдано сооружение насыпей из грунтов с естественной влажностью, которая на глубине 0,8—1 м в летний период во II—IV дорожно-климатических зонах на участках нормального увлажнения близка к оптимальной. Эта влажность изменяется по сезонам года. Следовательно, земляные работы надо вести с учетом природных особенностей района строительства на основе технико-экономических расчетов. Например, в южных районах СССР влажность грунтов всегда меньше оптимального значения, поэтому требуется поливать их водой, что повышает стоимость земляных работ. В другое время года, в частности осенью и зимой, естественная влажность близка к оптимальной; при этом меньше изнашиваются землеройные машины, выше их производительность, улучшаются санитарно-гигиенические условия работы, повышается качество земляных работ. Грунты хорошо уплотняются при минимальных расходах энергии уплотняющих машин. В центральных районах ЕЧС наиболее рациональны земляные работы летом. Во многих степных районах СССР грунты относятся к лёссам или лёссовидным суглинкам и характеризуются макропористой структурой, поэтому их плотность в теле земляных сооружений всегда выше, чем в карьере. Кроме того, их влажность в летний и даже осенний период меньше оптимальной, т. е. требуется поливка водой.

Таким образом, выбирать длину захваток следует с учетом не только наличия землеройных машин, но и свойств грунтов, а также типа увлажнения местности и сезона года.

Применяя различные землеройные машины, нужно руководствоваться разделением грунтов на группы по трудности их разработки.

После разбивочных работ на первой захватке очищают полосу в пределах красных линий: если деревья не подлежат пересадке, то с разрешения органов надзора за зелеными насаждениями их вырубают, выкорчевывают пни. В осваиваемых заболоченных районах, если еще не завершена инженерная подготовка территории, канавокопателями прокладывают сеть осушительных канав для понижения влажности грунтов по возможности до оптимальной. Если местность заторфована или мощность торфяной залежи до 1,5, максимум до 2 м, представлена осоково-сфагновым, осоково-древесным или тростниковым торфом, то по поверхности болота на ширину больше ширины подошвы земляного полотна раскладывают синтетический нетканый материал (геотекстиль). На нем по способу «от себя» отсыпают слой гравийно-песчаной смеси толщиной не менее 0,3 м и затем по обычной технологии сооружают насыпь.

Очистку и осушение полосы между красными линиями в лесных и лесостепных районах, а также возведение насыпей на болотах проводят обычно зимой, когда подземные воды залегают глубже, чем осенью и особенно весной.

При значительном, к тому же неплотном, снеговом покрове грунтовая толща чаще всего находится в талом состоянии либо промерзает всего на несколько сантиметров. Поэтому до таяния снегового покрова стремятся закончить строительство подземных коммуникаций, в том числе сети водостоков, глубоких дренажей и прорезей, а также насыпей на болотах и заболоченных участках.

Для увеличения продолжительности периода земляных работ за несколько дней (в соответствии с долгосрочным прогнозом погоды метеорологической службы) до наступления устойчивой положительной температуры воздуха удаляют снег с полосы между красными линиями. Благодаря тщательной и своевременной снегоочистке в районах II дорожно-климатической зоны на 15— 20 сутки быстрее стабилизируется водно-тепловой режим верхней грунтовой толщи, по сравнению с нормативными сроками начала земляных работ.

После расчистки полосы и сброса поверхностных вод строят водостоки и подземные коммуникации, предусмотренные проектом.

Устройство временных осушительных канав, глубоких дренажей, как и подземных коммуникаций, начинают всегда с пониженных участков рельефа.

Грунты разрабатываемых выемок обычно используют для возведения насыпей и засыпки пониженных мест. Но в городских условиях выемки встречаются только в горных районах либо в районах с холмистым рельефом местности.

Чтобы не допустить переувлажнения грунтов в процессе сооружения насыпей или устройства корыта, поперечный уклон поверхности земляного полотна для обеспечения стока воды должен быть не менее 40 ‰.

В сложившейся части города территория в основном бывает осушена. При реконструкции улицы (городской дороги) строения, имеющиеся в пределах красных линий, разбирают и приступают к земляным работам. Плодородный грунт, имеющийся лишь на газонах или разделительных полосах, снимают и сохраняют для создания в последующем растительного покрова. При реконструкции подземные сооружения выносят за пределы проезжей части, в связи с этим в результате рытья траншей возникает излишек грунта. Его сохраняют и используют для устройства газонов и зеленых разделительных полос. Земляное полотно сооружают только после завершения строительства подземных коммуникаций.