Строительство земляного полотна автомобильных дорог

Ю.Г. БАБАСКИН
СТРОИТЕЛЬСТВО
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Допущено
Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего
образования по специальности «Автомобильные дороги»
Москва
«ИНФРА
М»
2022

УДК 625.7/.8(075)
ББК 39.311я73
 
Б12
Рецензенты:
кафедра «Лесные дороги и организация вывозки древесины» Белорусского 
государственного технологического университета (зав. кафедрой — кандидат технических наук, доцент М.Т. Насковец);
главный научный сотрудник государственного предприятия «БелдорНИИ», доктор технических наук, профессор В.Н. Яромко
Б12
Бабаскин, Ю.Г.
Строительство земляного полотна автомобильных дорог : учебное пособие / Ю.Г
. Бабаскин. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 
333 с. : ил. — (Высшее образование: Бакалавриат).
ISBN 978-5-16-011884-0 (print) 
ISBN 978-5-16-104369-1 (online) 
Содержит основные разделы технологии строительства земляного 
полотна. Изложены общие сведения о земляном полотне, описаны 
работы, выполняемые в подготовительный период, при устройстве дренажных сооружений и водопропускных труб. Особое внимание уделено перераспределению земляных масс и выполнению основных работ 
по возведению насыпи и устройству выемки. Раскрыты вопросы строительства земляного полотна в сложных геологических условиях и в зимний период. Рассмотрены особенности контроля качества и организации земляных работ.
Для студентов высших учебных заведений, специализирующихся 
в дорожном строительстве.
УДК 625.7/.8(075) 
ББК 39.311я73 
 
© Бабаскин Ю.Г., 2016
 
© ООО «Новое знание», 2016
ISBN 978-5-16-011884-0 (print) 
ISBN 978-5-16-104369-1 (online)

Оглавление
Предисловие.............................................................................................................. 7
Введение..................................................................................................................... 9
Р
аздел I. Теоретические основы обеспечения 
эффективности и ка
чества земляных р
абот
Глава 1. Общие сведения о земляном полотне........................................16
1.1. Основные элементы земляного полотна.
..............................................16
1.2. Грунт как строительный материал для сооружения .
земляного полотна........................................................................................24
1.3. Механизация земляных работ..................................................................34
Глава 2. Теоретические основы технологии строительства 
земляного полотна.
...............................................................................................41
2.1. Условия обеспечения эксплуатационных качеств .
земляного полотна........................................................................................41
2.2. Элементы теории резания..........................................................................42
2.3. Перемешивание грунта.
...............................................................................45
2.4. Профилирование поверхности земляного полотна..........................48
2.5. Уплотнение грунта........................................................................................50
Р
аздел II. Технология строительства  
земляного полотна
Глава 3. Подготовительные работы при сооружении земляного 
полотна......................................................................................................................56
3.1. Работы, выполняемые при сооружении земляного полотна........56
3.2. Внутриплощадочные работы.
....................................................................58
3.3. Внеплощадочные работы............................................................................66
3.4. Определение объемов и расчет ресурсов подготовительных 
работ...................................................................................................................67
Глава 4. Строительство сооружений для регулирования  
водно-теплового режима земляного полотна...........................................70
4.1. Канавы и кюветы открытого водоотвода.
.............................................70
4.2. Перехватывающий и подкюветный дренаж........................................72
4.3. Дренирующие, гидроизолирующие и капилляропрерывающие 
прослойки.........................................................................................................78

Оглавление
4
Глава 5. Технология строительства дорожных труб.
.............................82
5.1. Характеристика дорожных труб..............................................................82
5.2. Расчет трубы.
...................................................................................................86
5.3. Устройство основания.
.................................................................................91
5.4. Монтаж блоков трубы.................................................................................93
5.5. Устройство оголовков..................................................................................95
5.6. Определение объемов и расчет ресурсов при строительстве 
дорожных труб.
...............................................................................................95
Глава 6. Рациональное распределение земляных масс.
.......................98
6.1. Подготовка основания земляного полотна..........................................98
6.2. Распределение земляных масс.
.................................................................99
6.3. Расчет объема карьера...............................................................................114
Глава 7. Возведение насыпей и разработка выемок...........................120
7.1. Общие положения.......................................................................................120
7.2. Грейдерные работы.
.....................................................................................122
7.3. Бульдозерные работы.
................................................................................123
7.4. Скреперные работы.
....................................................................................128
7.5. Экскаваторные работы..............................................................................131
7.6. Транспортные работы.
................................................................................136
7.7. Расчет ресурсов для возведения земляного полотна.....................138
Глава 8. Уплотнение грунта при сооружении земляного  
полотна....................................................................................................................141
8.1. Общие положения.......................................................................................141
8.2. Уплотнение грунта укаткой.....................................................................143
8.3. Вибрационное уплотнение грунта.
........................................................146
8.4. Уплотнение грунта трамбованием.
........................................................148
8.5. Уплотнение грунта на откосах и в стесненных условиях............150
Глава 9. Планировочные, отделочные работы и работы 
по рекультивации нарушенных земель.
.....................................................153
9.1. Планировочные работы.............................................................................153
9.2. Отделочные работы....................................................................................158
9.3. Рекультивация нарушенных земель.....................................................159
9.4. Определение объемов земляных масс при рекультивации.........162
Глава 10. Укрепительные работы.................................................................164
10.1. Укрепление обочин...................................................................................164
10.2. Укрепление откосов.
.................................................................................166

Оглавление
5
Р
аздел III. Реконструкция и строительство 
земляного полотна в особых геологических 
условиях
Глава 11. Перестройка земляного полотна при реконструкции 
и ремонте................................................................................................................180
11.1. Понятие о реконструкции дорог.........................................................180
11.2. Подготовительные работы при реконструкции.............................181
11.3. Уширение насыпей и выемок...............................................................183
11.4. Исправление продольного профиля..................................................186
11.5. Ликвидация пучинистых участков.....................................................187
11.6. Перестройка и удлинение водопропускных труб.........................189
Глава 12. Сооружение земляного полотна на болотах.
......................191
12.1. Общие положения.
....................................................................................191
12.2. Сооружение земляного полотна без выторфовывания.
..............195
12.3. Сооружение земляного полотна с частичным 
выторфовыванием.
....................................................................................203
12.4. Сооружение земляного полотна с полным .
выторфовыванием.
....................................................................................205
Глава 13. Особенности выполнения земляных работ 
на пересеченной местности............................................................................209
13.1. Земляные работ на косогорных участках........................................209
13.2. Производство работ с применением гидромеханизации.
...........212
Глава 14. Сооружение земляного полотна в зимний период...........217
14.1. Общие положения.
....................................................................................217
14.2. Подготовительные работы.....................................................................220
14.3. Разработка выемок и возведение насыпей в зимний период....222
14.4. Уплотнение грунтов в зимних условиях..........................................225
Глава 15. Производство земляных работ в условиях  
повышенной влажности.
...................................................................................228
15.1. Общие положения.
....................................................................................228
15.2. Применение переувлажненных грунтов при строительстве 
земляного полотна....................................................................................230
Глава 16. Укрепление грунтов.......................................................................235
16.1. Общие положения.
....................................................................................235
16.2. Классификация методов укрепления грунта.
.................................239
16.3. Способы и технологии укрепления грунтов...................................243

Оглавление
6
Р
аздел IV
. Контроль ка
чества и организация 
земляных р
абот
Глава 17. Контроль качества и приемка работ......................................254
17.1. Общие положения.
....................................................................................254
17.2. Виды контроля...........................................................................................255
17.3. Статистическая обработка.....................................................................259
17.4. Измерение показателей состава и состояния грунта 
при контроле качества.
............................................................................261
17.5. Организация производственного контроля.
....................................270
Глава 18. Оценка устойчивости откосов и склонов.............................273
18.1. Методы расчета..........................................................................................273
18.2. Оценка устойчивости откоса, сложенного из однородного 
грунта.
............................................................................................................276
18.3. Оценка устойчивости откоса, сложенного из слоев .
разнородных грунтов...............................................................................279
18.4. Определение рационального очертания поверхности .
откоса.............................................................................................................281
Глава 19. Основные принципы организации и планирования 
земляных работ...................................................................................................283
19.1. Общие положения.
....................................................................................283
19.2. Принципы организации земляных работ.
........................................286
19.3. Обеспечение стабильности земляного полотна.............................289
19.4. Организация механизированных работ............................................290
19.5. Определение объемов грунта при его разработке.
........................293
19.6. Построение календарного графика строительства.......................297
Глава 20. Технологическая карта на возведение земляного  
полотна....................................................................................................................303
20.1. Общие сведения.........................................................................................303
20.2. Структура технологической карты и характеристика .
основных разделов.
...................................................................................304
20.3. Технология производства работ согласно технологической 
карте...............................................................................................................313
Литература.............................................................................................................326

Предисловие
Любой живой организм живет, когда по его жилам течет кровь, 
снабжающая все органы питательными веществами и  кислородом. 
И не все кровеносные сосуды одинаковы, хотя выполняют одну и ту 
же жизненную задачу при различном функциональном назначении. 
Точно так любая страна развивается и существует только тогда, когда 
она имеет развитую сеть дорог — магистралей, республиканских, местных, являющихся кровеносными сосудами огромного организма — государства. Дорога — это жизнь, воспетая в стихах, песнях и картинах. 
По дорогам движутся автомобили и поезда, внутри которых находятся 
люди, спешащие навстречу своей любви, ожиданиям, надеждам, подвигам и разочарованиям. И часто человек, смотрящий сквозь окно на 
прекрасную природу, старинные и современные города, не задумывается над тем огромнейшим трудом, который был затрачен на то, чтобы 
построить эту красивую дорогу и сберечь ее на долгие годы. За каждым километром, мостом, путепроводом стоят люди, которые своим 
талантом и  трудом создали и  продолжают содержать в  рабочем состоянии все дорожные конструкции.
Человек, начинающий свое восхождение к олимпам знаний, должен 
вначале получить образовательные навыки на студенческой скамье. 
И чтобы разобраться в премудростях проектирования и строительства 
автомобильных дорог, необходимо освоить азы высшей математики, 
прикладной физики, химии, инженерной геодезии, геологии, грунтоведения, дорожно-строительных материалов, строительных конструкций и многих других наук, которые сформируют из студента грамотного специалиста.
Дисциплина «Строительство автомобильных дорог» является 
стержнем образовательного комплекса, необходимого специалисту 
для грамотного решения инженерных задач, возникающих при проектировании, строительстве, эксплуатации и содержании автомобильных дорог. Земляное полотно и дорожная одежда — это два основных 
элемента, которые изучаются как самостоятельные компоненты, создающие представление о  дороге как единой конструкции. Земляное 
полотно сооружается из грунтов, в  которых взаимодействие между 
минеральными частицами в  присутствии пленки воды подчиняется 
фундаментальным законам, выведенным такими гениями всемирной 
науки, как Р
. Гук, Ш. Кулон, А. Дарси, Д. Стокс, У. Ранкин и др., поэтому знание этих законов необходимо для объяснения процессов, 
происходящих в  грунтах под действием внешней нагрузки, при 
изменении температуры и содержания воды в порах. В то же время 

Предисловие
8
современное развитие науки и техники вносит свои коррективы в технологии, способы, материалы, конструкции, виды машин и механизмов, применяемые при строительстве земляного полотна как самого 
объемного элемента дорожной конструкции. Таким образом, современная конструкция земляного полотна является симбиозом фундаментальных знаний и передовых технологий, являющихся результатом развития науки и техники.
Основной задачей автора учебного пособия является систематизированное представление всех аспектов строительного процесса 
земляного полотна, ознакомление студентов с  элементами и  конструктивными особенностями земляного сооружения, отражение технологических принципов в  положениях нормативных документов 
по правилам проектирования и устройства земляного полотна. Таким 
образом, материалы, представленные в данном пособии, не являются 
результатом труда одного ученого или коллектива ученых. Это обобщающий труд, содержащий результаты многолетней научной деятельности и  инженерной практики строительства земляного полотна 
автомобильных дорог, накопленные в  течение длительного периода 
и нашедшие свое применение в современных условиях.
Автор с благодарностью относится ко всем источникам: учебным, 
нормативным, справочным, консультативным, докладам на научно-технических и практических конференциях, симпозиумах, круглых столах, 
материалы которых помогли сформулировать определения элементов, 
раскрыть их функциональную принадлежность и  технологическую 
последовательность, а также познакомить с требованиями, закрепленными стандартами, нормами, указаниями, кодексами и другими документами.
Благотворное влияние на формирование мировозрения и накопление знаний автора оказали ученые, с которыми ему приходилось 
встречаться, беседовать и учиться у них: В.М. Безрук, М.И. Вейцман, 
Н.П. Вырко, Н.В. Горелышев, Б.П. Горбунов, И.Е. Евгеньев, В.Д. Казарновский, И.И. Леонович, Т.М. Луканина, Ю.Л. Мотылев, Б.А. Ржаницын, В.Е. Соколович, В.П. Семенов, А.Я. Тулаев и др.
Автор выражает благодарность рецензентам учебного пособия: доктору технических наук, профессору В.Н. Яромко и кандидату технических наук, доценту М.Т. Насковцу — за ценные замечания по содержанию рукописи, которые были учтены при подготовке книги к изданию.

Введение
Дисциплина «Строительство автомобильных дорог» является 
основной профилирующей дисциплиной в учебном процессе подготовки будущих инженеров — строителей автомобильных дорог. 
Она изучается в  течение трех семестров на третьем и  четвертом 
курсах: раздел о  строительстве земляного полотна; разделы, связанные со строительством дорожных одежд с  покрытиями капитального типа; строительство дорожных одежд с покрытиями облегченного, переходного и низшего типов.
Для того чтобы начать изучать технологии, способы строительства, методы расчета, особенности компьютерного проектирования, необходимо освоить фундаментальные и прикладные науки, 
позволяющие применять полученные знания при изучении дисциплин, связанных со строительством автомобильных дорог. Поэтому 
существует предметная связь изучаемой дисциплины с математикой, химией, физикой и другими науками. Высшая математика необходима инженеру, чтобы правильно представлять закономерности, происходящие в  грунтах, материалах, смесях, конструкциях, 
владеть вопросами математической статистики обработки экспериментальных и  статистических данных, обладать навыками научных исследований по разработке матрицы планирования эксперимента и многое другое. Знание физики и химии необходимо, 
чтобы представлять реальную картину взаимодействия различных 
вяжущих с минеральными частицами, знать процессы, происходящие под действием внешней нагрузки, температуры, воды, агрессивных факторов как в сыпучей системе грунта, так и в монолитных 
или дискретных системах строительных материалов и конструкций.
В практике дорожного строительства работы, связанные с проектированием и строительством земляного полотна, выполняются 
в  соответствии с  разработанными техническими кодексами установившейся практики ТКП 200–2009 «Автомобильные дороги. 
Земляное полотно. Правила проектирования» и  ТКП  313–2011 
«Автомобильные дороги. Земляное полотно. Правила устройства», 
разработанными республиканским дочерним унитарным предприятием «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт 
“БелдорНИИ”». Эти документы устанавливают основные требования к нормам проектирования и производству работ по возведению 

Введение
10
земляного полотна. Другими словами, проектировать и  строить 
земляное полотно необходимо с учетом положений, изложенных 
в технических кодексах.
Данное учебное пособие написано для студентов, которых необходимо, прежде всего, познакомить с элементами земляного полотна, дренажными сооружениями, гидроизолирующими и капилляропрерывающими прослойками, искусственными конструкциями, 
предназначенными для пропуска воды, механизмами и видами выполняемых ими земляных работ, особенностями проведения строительных работ на слабых грунтах и пересеченной местности и многими другими вопросами, необходимыми для понимания требований, 
изложенных в ТКП. По мнению автора работы, изучение элементов земляного полотна автомобильной дороги должно идти параллельно со знакомством с положениями технических кодексов, чтобы 
в учебном пособии студент не только узнавал, что надо делать, но 
и  как, какие применить механизмы, как рассчитать объемы, как 
оценить устойчивость, как обеспечить необходимый водно-тепловой режим, какие применить грунты и что может произойти при 
определенных геологических и климатических условиях, изменяющих состояние грунтов. Только получив общее представление 
о конструкции земляного полотна и его особенностях, можно рассмотреть вопросы, связанные с повышением прочности и устойчивости всех элементов земляного полотна, организацией земляных 
работ, контролем качества. При выполнении курсового проекта 
по  земляному полотну студенты руководствуются положениями 
ТКП.
Основным строительным материалом автомобильных дорог 
являются грунты, залегающие на поверхности антропогенового 
покрова земли. Они служат основным материалом для строительства земляного полотна, источником для получения дорожно-строительных материалов (песка, щебня, гравия, минерального порошка и множества других ингредиентов, являющихся компонентами 
смесей). Поэтому изучению грунтов как многокомпонентной системы, изменяющейся во времени, посвящена дисциплина «Дорожное грунтоведение и  механика земляного полотна», а  изучению 
свойств материалов, применяемых при строительстве дорог, — «Дорожно-строительные материалы». В грунтоведении студенты знакомятся с хронологией образования горных пород, их свойствами