Материалом для сооружения земляного полотна автомобильных дорог служит грунт. Поверхностный слой грунтов — почвенный или растительный слой — плохой строительный материал и поэтому при устройстве земляного полотна используется в незначительных количествах. Основным строительным материалом служит грунт естественного залегания, разрабатываемый с помощью землеройных и землеройно-транспортных машин. Грунты. По составу грунты делятся на песчаные, пылеватые, суглинистые, глинистые, лёссовые, торфяные и скальные. Свойства грунтов зависят в основном от размеров их частиц, измеряемых в миллиметрах, и от количественного соотношения в грунтах частиц различных размеров. Главные свойства грунтов — связность, водопроницаемость, водопоглощение, разрыхляемость, способность держаться на откосах и уплотняться. Эти свойства в значительной мере определяют прочность земляного полотна. Связность грунта характеризуется величиной усилия, необходимого для разъединения сцепленных между собой частиц. Наибольшей связностью обладают скальные и глинистые грунты. Водопоглощение грунта — это способность впитывать воду, не пропуская ее. Такими свойствами обладает глина. Грунты, содержащие до 5% воды, относятся к сухим, до 30%— к влажным и более 30% — к мокрым. Водопроницаемостью называется свойство грунтов, например песчаных, пропускать воду.
Разрыхляемостью грунта называется способность его увеличивать свой объем при разработке. Отношение объема разрыхленного грунта к объему в плотном теле называется коэффициентом разрыхления. Наибольшую разрыхляемость дают глины и суглинки (26—32%). Если разрыхленный грунт уложить в насыпь, то его откосы будут иметь определенный угол, характерный для каждого вида грунта и его влажности. Этот угол называется углом естественного откоса грунтов. Например, для песчаных грунтов угол естественного откоса составляет от 15 до 30°, а для суглинков от 25 до 50°, причем меньшие значения углов соответствуют мокрым грунтам. Уплотняемость грунтов характеризует способность их плотно укладываться в насыпи. Плотность характеризуется массой единицы объема вещества, например 1 м3 грунта в плотном состоянии. Измеряется плотность в кг/м3. Хорошим материалом для сооружения земляного полотна являются песчаные и суглинистые грунты. Глинистые грунты для этой цели малопригодны. При механизированной обработке глинистые грунты сильно комкуются, отдельные комья плохо уплотняются при укладке, что приводит к образованию пустот в насыпи. Все грунты по трудоемкости разработки автогрейдерами разделяются на три группы. Чем больше номер группы грунта, тем выше трудоемкость его.
Группы грунтов в зависимости от трудности разработки их автогрейдерами
Группы разрабатываемых, грунтов существенно влияют на производительность автогрейдера, поэтому их учитывают при планировании и организации работы на объекте.
Помимо разработки грунтов при устройстве земляного полотна автогрейдеры используются при работе с различными дорожностроительными материалами, применяемыми для смешивания с грунтом. Смеси грунта с органическими и минеральными материалами позволяют устроить проезжую часть дороги с повышенной устойчивостью против разрушения от колес движущегося транспорта или подготовить основание под усовершенствованное покрытие.
Строительные материалы. Наиболее распространенные минеральные строительные материалы — гравий, щебень и песок. Гравий — это обломочная горная порода, состоящая из окатанных зерен размером от 2 до 40 мм, с примесью песка, пыли и глины. Используют гравий для устройства гравийных покрытий или оснований под усовершенствованное покрытие. Щебень — это раздробленные горные породы из неокатанных остроугольных зерен от 5 до 75 мм. Песок — продукт разрушения горных пород. Размер зерен песка 0,05—2 мм. Примесь пылеватых частиц до 15%, глинистых до 3%. Щебень и песок применяют для оснований под усовершенствованное покрытие.
Для укрепления грунтов используют как органические (битум и деготь), так и неорганические (цемент и известь), вяжущие материалы. Частицы битума, получаемого из отходов нефти или дегтя в виде эмульсии с водой, перемешивают с грунтом проезжей части дороги. Грунты, укрепленные цементом, называют цементно-грунтовы-ми смесями. Такая смесь под действием разливаемой воды и уплотнения через 1—2 ч твердеет и образует устойчивое покрытие.
25 Особенности валки деревьев при выборочных рубках в горных условиях.
Первым приемом, в зависимости от полноты древостоя, выбирается от 25 до 35% первоначального запаса, а при последнем приеме, осуществляемом через 10 лет после первого, вырубаются все оставшиеся деревья первого и второго поколений. Выборочные рубки повторяются через 20—30 лет. При постепенных и группово-выборочных рубках наносятся механические повреждения остающейся на корню части древостоя и у поврежденных деревьев развиваются гнили. Часто поврежденными оказываются подрост и самосев. В еловых и пихтовых насаждениях при постепенных и группово-выборочных рубках неизбежен ветровал и появление постоянно прогрессирующего количества короедов, ухудшающих состояние растущего леса и снижающих качество заготовляемой древесины. При постепенных и группово-выборочных рубках исключается применение электропил для валки деревьев. Нельзя применять механизированной трелевки древесины лебедками. Весьма затруднена и тракторная трелевка. При постепенных и группово-выборочных рубках увеличивается производственный травматизм. Особенно опасно в горных условиях зависание деревьев срубаемых на деревьях, остающихся на корню. Снятие зависших деревьев нередко сопровождается несчастными случаями. Следовательно, в техническом отношении рубки постепенные и группово-выборочные сложнее сплошно-лесосечных. Выполнение программных посортиментных заданий по лесозаготовкам при постепенных рубках затруднительно, поскольку в первый прием вырубаются пригодные на дрова сухие, усыхающие, больные деревья и примесь мягколиственных пород. При группово-выборочных рубках имеется в виду создать прогалины вокруг групп подроста. По опушкам этих прогалин обычно оставляют деревья, способные плодоносить. В дальнейшем прогалины расширяются в зависимости от наступления семенных годов. Следует отметить, что каждый последующий прием рубки допускается лишь после осуществления задач, которые ставились при проведении предыдущего приема (появление всходов, осветление и оправление подроста и прочее).
Становится ясным, что постепенные и группово-выборочные рубки, разработанные в расчете на использование ручного труда при лесозаготовках, трудно увязать с современными механизированными лесозаготовками. Введение этих систем рубок затрудняет выполнение на практике полной механизации трудоемких процессов.
Все это свидетельствует о том, что в горных условиях во всех случаях нельзя применять только лишь постепенные и группово-выборочные рубки. Группово-выборочные рубки, прежде всего, необходимо вводить в буковых лесах. При постепенных и группово-выборочных рубках в большей мере, чем при сплошно-лесосечных, сохраняются защитные свойства леса. Применение этих рубок предотвращает селевые потоки и эрозию почв. С этим весьма важным обстоятельством в горных лесах нельзя не считаться. Сплошные рубки в горах вызывают эрозию почв и селевые потоки в том случае, когда одновременно вырубаются большие площади, происходят массовые смывы, сдирание и оголение мелких каменистых почв. В горной местности наряду с оголенными вершинами гор имеются склоны разной крутизны, ущелья, долины, террасы, плато по возвышениям и т. д. При таких разновидностях горной территории глубина почв, степень их задернения и устойчивость к эрозии резко различны. Соответственно этому в древостоях, произрастающих на горных склонах различной экспозиции, крутизны н на почвах разной мощности, должны применяться различные способы рубки.