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»

2017

 
Минск 
Москва
 
«Новое знание» 
«ИНФРАМ»

УДК 625.7/.8(075)
ББК 39.311я73
 
Б12

Бабаскин, Ю.Г.
Строительство земляного полотна автомобильных дорог : учеб. 
пособие / Ю.Г. Бабаскин. — Минск : Новое знание ; М. : 
ИНФРА-М, 2017. — 333 с. : ил. — (Высшее образование: 
Бакалавриат).

ISBN 978-985-475-819-0 (Новое знание). 
ISBN 978-5-16-011884-0 (ИНФРА-М, print). 
ISBN 978-5-16-104369-1 (ИНФРА-М, online).

Содержит основные разделы технологии строительства земляного 
полотна. Изложены общие сведения о земляном полотне, описаны 
работы, выполняемые в подготовительный период, при устройстве дре-
нажных сооружений и водопропускных труб. Особое внимание уделе-
но перераспределению земляных масс и выполнению основных работ 
по возведению насыпи и устройству выемки. Раскрыты вопросы строи-
тельства земляного полотна в сложных геологических условиях и в зим-
ний период. Рассмотрены особенности контроля качества и организа-
ции 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 978-985-475-819-0 (Новое знание) 
ISBN 978-5-16-011884-0 (ИНФРА-М, print) 
ISBN 978-5-16-104369-1 (ИНФРА-М, online)

Рецензенты:
кафедра «Лесные дороги и организация вывозки древесины» Белорусского 
государственного технологического университета (зав. кафедрой — канди-
дат технических наук, доцент М.Т. Насковец);
главный научный сотрудник государственного предприятия «Белдор-
НИИ», 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, мест-
ных, являющихся кровеносными сосудами огромного организма — го-
сударства. 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, под-
вигам и разочарованиям. И часто человек, смотрящий сквозь окно на
прекрасную природу, старинные и современные города, не задумыва-
ется над тем огромнейшим трудом, который был затрачен на то, чтобы
построить эту красивую дорогу и сберечь ее на долгие годы. За каж-
дым километром, мостом, путепроводом стоят люди, которые своим
талантом и трудом создали и продолжают содержать в рабочем со-
стоянии 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, грунто-
ведения, дорожно-строительных материалов, строительных конструк-
ций и многих других наук, которые сформируют из студента грамот-
ного специалиста.

Дисциплина «Строительство автомобильных дорог» является

стержнем образовательного комплекса, необходимого специалисту
для грамотного решения инженерных задач, возникающих при про-
ектировании, строительстве, эксплуатации и содержании автомобиль-
ных дорог. Земляное полотно и дорожная одежда — это два основных
элемента, которые изучаются как самостоятельные компоненты, соз-
дающие 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., по-
этому 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 тех-
нологии, способы, материалы, конструкции, виды машин и механиз-
мов, применяемые при строительстве земляного полотна как самого
объемного элемента дорожной конструкции. Таким образом, совре-
менная конструкция земляного полотна является симбиозом фунда-
ментальных знаний и передовых технологий, являющихся результа-
том развития науки и техники.

Основной задачей автора учебного пособия является система-

тизированное представление всех аспектов строительного процесса
земляного полотна, ознакомление студентов с элементами и кон-
структивными особенностями земляного сооружения, отражение тех-
нологических 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 обоб-
щающий труд, содержащий результаты многолетней научной деятель-
ности 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-тех-
нических и практических конференциях, симпозиумах, круглых столах,
материалы которых помогли сформулировать определения элементов,
раскрыть их функциональную принадлежность и технологическую
последовательность, а также познакомить с требованиями, закреплен-
ными стандартами, нормами, указаниями, кодексами и другими доку-
ментами.

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. Ка-
зарновский, И.И. Леонович, Т.М. Луканина, Ю.Л. Мотылев, Б.А. Ржа-
ницын, 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 техниче-
ских наук, доценту М.Т. Насковцу — за ценные замечания по содержа-
нию рукописи, которые были учтены при подготовке книги к изданию.

ВВедение

Дисциплина «Строительство автомобильных дорог» является

основной профилирующей дисциплиной в учебном процессе под-
готовки будущих инженеров — строителей автомобильных дорог.
Она изучается в течение трех семестров на третьем и четвертом
курсах: раздел о строительстве земляного полотна; разделы, свя-
занные со строительством дорожных одежд с покрытиями капи-
тального типа; строительство дорожных одежд с покрытиями об-
легченного, переходного и низшего типов.

Для того чтобы начать изучать технологии, способы строи-

тельства, методы расчета, особенности компьютерного проектиро-
вания, необходимо освоить фундаментальные и прикладные науки,
позволяющие применять полученные знания при изучении дисци-
плин, связанных со строительством автомобильных дорог. Поэтому
существует предметная связь изучаемой дисциплины с математи-
кой, химией, физикой и другими науками. Высшая математика не-
обходима инженеру, чтобы правильно представлять закономерно-
сти, происходящие в грунтах, материалах, смесях, конструкциях,
владеть вопросами математической статистики обработки экспе-
риментальных и статистических данных, обладать навыками на-
учных исследований по разработке матрицы планирования экс-
перимента и многое другое. Знание физики и химии необходимо,
чтобы представлять реальную картину взаимодействия различных
вяжущих с минеральными частицами, знать процессы, происходя-
щие под действием внешней нагрузки, температуры, воды, агрессив-
ных 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 уста-
новившейся практики ТКП 200–2009 «Автомобильные дороги.
Земляное полотно. Правила проектирования» и ТКП 313–2011
«Автомобильные дороги. Земляное полотно. Правила устройства»,
разработанными республиканским дочерним унитарным предприя-
тием «Белорусский дорожный научно-исследовательский институт
“БелдорНИИ”». Эти документы устанавливают основные требова-
ния 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 полот-
на, дренажными сооружениями, гидроизолирующими и капилля-
ропрерывающими прослойками, искусственными конструкциями,
предназначенными для пропуска воды, механизмами и видами вы-
полняемых ими земляных работ, особенностями проведения строи-
тельных работ на слабых грунтах и пересеченной местности и мно-
гими другими вопросами, необходимыми для понимания требований,
изложенных в ТКП. По мнению автора работы, изучение элемен-
тов земляного полотна автомобильной дороги должно идти парал-
лельно 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-тепло-
вой режим, какие применить грунты и что может произойти при
определенных геологических и климатических условиях, изменя-
ющих состояние грунтов. Только получив общее представление
о конструкции земляного полотна и его особенностях, можно рас-
смотреть вопросы, связанные с повышением прочности и устойчи-
вости 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 строитель-
ства земляного полотна, источником для получения дорожно-строи-
тельных материалов (песка, щебня, гравия, минерального порош-
ка и множества других ингредиентов, являющихся компонентами
смесей). Поэтому изучению грунтов как многокомпонентной си-
стемы, изменяющейся во времени, посвящена дисциплина «Дорож-
ное грунтоведение и механика земляного полотна», а изучению
свойств материалов, применяемых при строительстве дорог, — «До-
рожно-строительные материалы». В грунтоведении студенты зна-
комятся с хронологией образования горных пород, их свойствами

Введение
11

и влиянием влажности и температуры на изменение этих свойств;
в материаловедении — со свойствами минеральных частиц в зависи-
мости от размеров и минералогического состава, а также свойствами
вяжущих, от которых зависят свойства асфальто- и цементобетонов.

Качество автомобильной дороги зависит от многих ее компо-

нентов, но основными являются земляное полотно и дорожная
одежда. Если сравнивать их между собой по объему, стоимости
материалов, срокам строительства, то можно заметить, что объем
грунта в земляном полотне, как правило, намного превышает объ-
ем слоев дорожной одежды, а продолжительность возведения на-
сыпей или устройства выемок зависит от их высоты или глубины,
рельефа местности и чаще всего превышает сроки строительства
дорожной одежды, а вот стоимость материалов последней превы-
шает стоимость земляной конструкции. Поэтому качество работ
при строительстве земляного полотна играет важную роль, так как
от этого зависит устойчивость, прочность, долговечность автомо-
бильной дороги в целом. И если в земляном полотне начнут воз-
никать деформации, связанные с просадкой грунта, его набухани-
ем, липкостью и другими отрицательными явлениями, то никакие
материалы дорожной одежды не спасут конструкцию от разруше-
ния. Следовательно, при строительстве земляного полотна необ-
ходимо владеть и правильно применять знания, полученные по
начальному разделу «Строительство земляного полотна» дисци-
плины «Строительство автомобильных дорог», тем более что про-
цесс строительства начинается именно с этого элемента автомо-
бильной дороги.

Учебное пособие «Строительство земляного полотна авто-

мобильных дорог» предназначено для студентов специальности
1-70 03 01 «Автомобильные дороги» и включает четыре раздела:

I. «Теоретические основы обеспечения эффективности и каче-

ства земляных работ»;

II. «Технология строительства земляного полотна»;
III. «Реконструкция и строительство земляного полотна в осо-

бых геологических условиях»;

IV. «Контроль качества и организация земляных работ».
В раздел «Теоретические основы обеспечения эффективности

и качества земляных работ» входят две главы, отражающие общие
сведения о земляном полотне и теоретические основы технологии

Введение
12

его строительства, которые раскрывают процессы, происходящие
при резании, перемешивании, профилировании и уплотнении
грунта.

Раздел «Технология строительства земляного полотна» вклю-

чает темы, связанные с подготовительными работами, строитель-
ством сооружений для регулирования водно-теплового режима зем-
ляного полотна, рациональным распределением земляных масс.
Центральное место в данном разделе принадлежит теме, в которой
представлены земляные работы по возведению насыпей и устрой-
ству выемок; даны особенности выполнения грейдерных, бульдо-
зерных, скреперных и экскаваторных работ; раскрыты вопросы
уплотнения грунтов различной техникой и способами, а также
проведения укрепительных работ на откосах и обочинах; отражены
вопросы по выполнению планировочных, отделочных и рекульти-
вационных работ.

В разделе «Реконструкция и стротельство земляного полотна

в особых геологических условиях» раскрыты вопросы выполнения
земляных работ при реконструкции и в особых геологических
условиях. Учитывая, что в настоящее время проводится большой
объем работ по реконструкции автомобильных дорог, требующих
изменения геометрии продольного и поперечного профилей, от-
дельная тема посвящена уширению земляного полотна, ликвида-
ции пучинистости, перестройке водоотводных сооружений. В раз-
деле изложены вопросы по проведению работ на пересеченной
местности и в сложных геологических условиях. Отдельные главы
посвящены вопросам проведения земляных работ в зимний период
и вопросам придания грунтам повышенной прочности и устойчи-
вости за счет обработки их вяжущими веществами.

В заключительном разделе «Контроль качества и организация

земляных работ» приведен перечень мероприятий, выполняемых
при входном, операционном и приемочном контроле при сооруже-
нии земляного полотна. Для правильного применения методов по-
вышения устойчивости откосов земляного полотна рассмотрены
вопросы оценки их устойчивости для различных геологических
условий и гидрологического состояния насыпи. Изложены осо-
бенности организации и планирования земляных работ с построе-
нием календарного графика строительства, а также характеристика

Введение
13

основных разделов технологической карты по сооружению земля-
ного полотна.

Материал по строительству земляного полотна изложен в 19 гла-

вах, причем это количество соответствует числу лекций, отведен-
ных в типовой учебной программе для изложения теоретического
курса.

Цель данного пособия — дать студентам знания о земляном по-

лотне как конструктивном элементе автомобильной дороги, видах
работ, выполняемых при строительстве земляного полотна (от под-
готовительных до отделочных), об определении объемов земляных
работ и расчете ресурсов, конструкциях земляного полотна на бо-
лоте, пересеченной местности, при высоком уровне залегания грун-
товых вод, об организации работ по возведению насыпей и устрой-
ству выемок, о мероприятиях по контролю качества строительных
работ.

В результате изучения раздела «Строительство земляного по-

лотна» общей дисциплины «Строительство автомобильных дорог»
студент должен знать:

ˆ элементы земляного полотна, грунты, применяемые для его

строительства, и виды землеройных машин, занятых при возведе-
нии насыпи (устройстве выемки);

ˆ процессы, происходящие при разработке грунтов: резание

грунта, его перемешивание, профилирование и уплотнение;

ˆ виды работ, выполняемых в подготовительном периоде, основ-

ные работы по отсыпке насыпи и разработке выемки, технологи-
ческие схемы работы автогрейдеров, бульдозеров, скреперов, экс-
каваторов, катков, трамбующих плит и других механизмов;

ˆ конструкции земляного полотна с дренажами, различными

прослойками, на болоте, на косогоре, с дорожными трубами;

ˆ методы расчета объемов при рациональном распределении

земляных масс и отсыпке насыпей из сосредоточенных резервов;

ˆ методы расчета устойчивости откосов и мероприятия по по-

вышению их устойчивости;

ˆ последовательность расчетов ресурсов и определения числа

смен, необходимых для выполнения отдельных работ, количества
машин и рабочих-строителей, выполняющих конкретные задания;

ˆ виды контроля качества и требования к конструкции земля-

ного полотна как готового элемента автомобильной дороги;

Введение
14

ˆ основные принципы организации и планирования земляных

работ;

ˆ общие положения и характеристику основных разделов тех-

нологических карт по возведению земляного полотна.

Учебное пособие дает возможность студентам пользоваться рас-

смотренными темами при изучении раздела «Строительство земля-
ного полотна» дисциплины «Строительство автомобильных дорог».