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»

2022

Москва
«ИНФРАМ»

УДК 625.7/.8(075)
ББК 39.311я73
 
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 

Б12

 
© Бабаскин Ю.Г., 2016
 
© ООО «Новое знание», 2016
ISBN 978-5-16-011884-0 (print) 
ISBN 978-5-16-104369-1 (online)

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

Оглавление

Предисловие.............................................................................................................. 7

Введение..................................................................................................................... 9

Раздел I. ТеоРеТические осноВы обеспечения 
эффекТиВносТи и качесТВа земляных РабоТ

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

Раздел 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

Раздел 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

Раздел IV. конТРоль качесТВа и оРГанизация 

земляных РабоТ

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. система
тизированное.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.нако
пление.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:.док
тору.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. строи
тельства,.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.про
ектированием.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.необ
ходимо,.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-теп.ловой.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.