Підготовчі та земляні роботи

При необхідності збільшення ширини земляного полотна використовуються варіанти по двобічному або однобічному розширенню.

Двобічне розширення за технологічними ознаками (підвищений об'єм земляних робіт, складність виконання лінійних робіт та обмеження щодо вибору дорожніх машин) доцільно використовувати при влаштуванні насипів заввишки до 2 м з крутістю укосу 1:3 та менш круті. Двобічне розширення застосовується і в тих випадках, якщо за місцевими умовами неможливе однобічне розширення.

Переваги однобічного розширення земляного полотна у технологічності, економічності (зменшення об'єму земляних робіт, відсутність необхідності влаштування об'їзної дороги, збереження оголовків труб з одного боку і так далі). Однак наявна низка недоліків: прибудова дорожнього одягу часто спирається на зону контакту смуги розширення з існуючим насипом, зміщується ось проїзної частини, доводиться перевитрачати матеріал вирівнюючого шару. Однобічне розширення насипів можливе як при висоті насипів до 2 м, так і значно вищих.

Спосіб розширення необхідно визначати в кожному конкретному випадку залежно від сукупності місцевих умов, на основі аналізу вихідних даних, виконання технологічних і економічних розрахунків.

Перед розширенням земляного полотна виконують наступні роботи:

- закріплення смуги відведення;

- перенесення або знос комунікацій, будівель і споруд, що потрапляють в смугу відведення;

- встановлення межі зняття рослинного шару;

- розчищення дорожньої смуги від дерев, кущів та пнів;

- зрізання рослинного шару ґрунту;

- вирівнювання і ущільнення природної основи;

- забезпечення тимчасового поверхневого водовідведення.

Таблиця 3.2 – Приклад обсягів робіт з очищення дорожньої смуги від пеньків, дерев та зняття рослинного шару

Розташування ділянки	Протяжність ділянки, м	Ширина, м	Середня товщина рослинного шару, м	Об'єм робіт
Корчування пенькків, га	Спилюван- ня дерев, га	Зняття, рослинного шару, м3
Підошви насипу	Укосів	Берми	Загальна
Початок ПК+	Кінець ПК+
0+00	3+37		4,4		24,0	28,4	0,4	0,15	0,47
…	…	…	…		…	…	…	…	…	…
95+00	100+00		4,4		23,4	27,8	0,4	0,22	0,67
Всього		-		-	-	-	4,38	14,09

Об'єм земляних робіт для насипу:

(3.1)

Об'єм земляних робіт для виїмки:

(3.2)

де – площа нового насипу (виїмки), м²;

– площа існуючого насипу, м²;

– довжина ділянки земляних робіт, м;

– коефіцієнт відносного ущільнення.

Конструкції розширення земляного полотна в поперечному профілі можуть мати різні варіанти (рис. 3.2 - 3.4).

Рисунок 3.2 – Визначення геометричних розмірів земляного полотна при розширенні

Площа зняття рослинного шару ґрунту

(3.3)

де В₁, В₂ – ширина земляного полотна відповідно до і після реконструкції автомобільної дороги, м;

В_узб – ширина ґрунтового узбіччя, м;

D – зняття рослинного шару ґрунту на ширину берми, м;

h_н – висота насипу земляного полотна до реконструкції, м;

m, n – закладання укосів земляного полотна, м;

- довжина захватки, м.

Об’єм зняття рослинного шару ґрунту в смузі розширення:

(3.4)

де h΄_рш, h_рш– товщина рослинного шару ґрунту відповідно на

укосах та смузі розширення, м.

Об'єм ґрунту з розширення насипу (рис. 3.2):

(3.5)

де К_ву - відносний коефіцієнт ущільнення ґрунту.

Виправлений об’єм ґрунту необхідний для розширення насипу:

(3.6)

Об'єм ґрунту при розширенні і збільшення висоти насипу (рис. 3.3):

(3.7)

де h΄_н -висота насипу земляного полотна після реконструкції, м;

Виправлений об’єм ґрунту необхідний для розширення насипу визначається згідно формули 3.6.

Рисунок 3.3 – Визначення геометричних розмірів земляного полотна при розширенні і збільшенні висоти насипу

Примітка: В розрахунках допущені спрощення для виконання навчального проекту (поправки на корито, поперечні ухили та інші).

Визначення об'єму ґрунту при розширенні і зменшенні висоти насипу (рис. 3.4).

Об'єм робіт з розбирання насипу:

(3.8)

Об'єм ґрунту з розширення насипу:

(3.9)

Рис. 3.4 – Визначення геометричних розмірів земляного полотна при розширенні і зменшенні висоти насипу.

Виправлений об’єм ґрунту, необхідний для розширення насипу:

(3.10)

де V_до – объем розібраного дорожнього одягу, м³.

(3.11)

де В_до – ширина дорожнього одягу, який розбирають,м;

H_до – товщина існуючого шару дорожнього одягу, м;

V_рш – зняття рослинного шару ґрунту формула 3.4.

Для забезпечення належного з'єднання ґрунтів існуючого насипу із зв'язних ґрунтів із смугою розширення після видалення рослинного ґрунту, що відсипається, розпушують грунт або влаштувують уступи. Розпушування ґрунту виконують на насипах заввишки до 2 м з закладанням укосів 1:3 і положе. У інших випадках сполучення виконують за допомогою уступів, які влаштовуються в процесі робіт по розширенню насипу.

Висоту уступу приймають найбільшою з технологічно можливих, яка забезпечує ширину полиці не менше 1,0-1,5 м.

При розширенні існуючих насипів у процесі реконструкції дороги поверхня укосу має бути розпушена з боку добудови. Глибина розпушування укосів (не менше ніж 0,3 м). На укосах насипів заввишки понад 2 м необхідно влаштовувати уступи для забезпечення необхідного взаємозв'язку між існуючою та присипною частинами насипу. Ширина уступів повинна забезпечувати безпечний проїзд та роботу дорожніх машин, що використовуються для спорудження земляного полотна. Уступи смуги відводу потрібно влаштовувати з поперечним похилом від 1 % до 2 % у бік укосу насипу для глинистих ґрунтів, та у бік осі дороги для незв'язних ґрунтів.

Зону контакту присипної частини насипу з існуючою необхідно ущільнювати до коефіцієнта ущільнення К_у 1.

Об'єми робіт з розпушування укосів

(3.12)

де h_н – висота існуючого насипу, м;

m – закладання укосів земляного полотна, м;

h_росп – глибина розпушування укосів, м;

l_захв – довжина захватки, м.

Об'єми робіт з нарізання уступів

(3.13)

де N – кількість уступів;

h_i – висота уступу, м;

m – закладання укосів земляного полотна, м;

l_захв – довжина захватки, м.

Обсягі робіт з розширення земляного полотна наведені у таблиці 3.3.

Таблиця 3.3 – Обсяги робіт з розширення земляного полотна