Опишите основные элементы земляного полотна; требования, предъявляемые к земляному полотна.

Земляное полотно следует проектировать с учетом категории дороги, типа дорожной одежды, высоты насыпи и глубины выемки, свойств грунтов, используемых в земляном полотне, условий производства работ по устройству полотна, природных условий района строительства и особенностей инженерно-геологических условий участка строительства, опыта эксплуатации дорог в данном районе, исходя из обеспечения требуемых прочности, устойчивости и стабильности как самого земляного полотна, так и дорожной одежды, при наименьших затратах на стадиях строительства и эксплуатации, а также при максимальном сохранении ценных земель и наименьшем ущербе окружающей природной среде.

Земляное полотно проектируют в виде насыпей и выемок. Оно включает

следующие элементы:

—верхнюю часть земляного полотна1 (рабочий слой) - зона, ограни­ченная по высоте снизу глубиной, равной 2/3 глубины промерзания, но не менее 1, 5 м, считая от верха покрытия;

—нижнюю часть насыпи (часть полотна, располагающуюся ниже рабочего слоя);

— откосная часть 2 — зоны, ограниченные с боков поверхностями откосов и вертикалями, проходящими через бровки насыпей или вы­емок, а снизу — основанием насыпи или выемки;

—основание насыпи 3(массив грунта, на поверхности которого возводится насыпь)- зона, расположенная под насыпью в пределах естественной грунтовой толщи, мощность основания, учитывае­мая при проектировании, устанавливают в зависимости от инженер­но-геологических особенностей фунтового массива, в частности от свойств грунтов, но не менее ширины насыпи понизу;

—основание выемки (массив грунта ниже границы рабочего слоя) 3' — зона, расположенная ниже нижней грани­цы рабочего слоя; мощность основания, учитываемая при проекти­ровании, устанавливают в зависимости от инженерно-геологических особенностей грунтового массива и может достигать размера, равно­го заложению внешнего откоса;

ядро насыпи 4 — зона, расположенная ниже рабочего слоя и огра­ниченная снизу основанием насыпи, а с боков — вертикалями, про­ходящими через бровки насыпи;

—устройства для поверхностного водоотвода;

—устройства для понижения или отвода грунтовых вод (дренаж);

—поддерживающие и защитные геотехнические устройства и конструкции, предназначенные для защиты земляного полотна от опасных геологических процессов (эрозии, оползней и т. п.).

Рис. 2. Элементы земляного полотна: а — насыпь; б—выемка; До —дорожная одежда; Об — обочина

Одним из основных требований, предъявляемых к земляному полотну, является обеспечение прочности и устойчивости всех его элементов.

Под прочностью земляного полотна понимается его способность сохранять при действии нагрузки от автомобилей и природных факторов приданные ему при строительстве форму и размеры.

Природные условия района строительства дороги характеризуются комплексом погодно-климатических факторов с учетом деления территории Республики Беларусь на три дорожно-климатических района (приложение А).

Для обеспечения устойчивости земляного полотна его сооружают из пригодных грунтов и предусматривают, отвод поверхностных и грунтовых вод. На конструкцию земляного полотна влияют местные природные условия. Степень увлажнения земляного полотна зависит от количества выпадающих осадков по месяцам, толщины снегового покрова, температуры воздуха и почвы, степени заносимости дороги снегом. Исходя из этого проектируют определенную форму земляного полотна.

Внутри районов, в зависимости от рельефа, почвенно-грунтовых, геологических и гидрологических условий, выделяют участки местности, по характеру и степени увлажнения делящиеся на три типа (приложение Б).

Рельеф местности влияет на характер стока воды, степень увлажнения местности около земляного полотна. На открытых участках земляное полотно просыхает быстрее и водно-тепловой режим лучше. При прохождении дороги через лес, кустарник, на участках высоких насыпей и глубоких выемок просыхание земляного полотна происходит медленее, водно-тепловой режим значительно сложнее. На таких участках насыпь необходимо проектировать из устойчивых грунтов с тщательным уплотнением в процессе строительства.

На высоту насыпи и тип укрепления земляного полотна влияют гидрологические условия, которые характеризуются стоком воды по поверхности земли в пределах полосы отвода. В равнинной местности сток затруднен, предусматривают боковые и водоотводные канавы. В пересеченной местности вода стекает быстрее, возникают большие скорости, происходит размыв существующих русл, оврагов, канав. Конкретно в каждом случае решают вопросы по укреплению земляного полотна и проектированию водоотводных сооружений.

Следует также проектировать индивидуально водоотводные, дренажные, поддерживающие, защитные и другие сооружения, обеспечивающие устойчивость земляного полотна в сложных условиях, а также участки сопряжений земляного полотна с мостами и путепроводами.

Правильно построенное земляное полотно служит очень долго и должно сохранять проектное очертание в течение срока службы.

В результате воздействия нагрузок от земляного полотна и движущегося транспорта, поверхностных и грунтовых вод могут происходить деформация земляного полотна, потеря правильных геометрических очертаний. Грунт теряет свою несущую способность и обрушается от собственного веса. Причинами деформаций в земляном полотне могут быть: применение непригодных грунтов, повреждение откосов земляного полотна из-за недостаточного укрепления и большой крутизны, образование пучинистых участков, деформация земляного полотна на слабом основании.