Указания по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог

Виды зем­ляного по­лотна

Часть земляного полотна

Глубина расположе­ния слоя от поверхности

усовершенст­вованных ка­питальных

усовершенст­вованных об­легченных и переходных

покрытия в м

В дорожно-климатических зонах

II, III

IV, V

II, III

IV, V

Верхняя

До 1,5

1,00; 0,98

0, 98, 0,95

0,98; 0,95

0, 95;

Нижняя

1,5 — 6,0

0,95

0,95

0,95

0,95; 0,90

Насыпи

неподтапли­ваемая

Более 6,0

0,98

0,95

0,95

0, 95; 0,90

Нижняя

1,5 — 6,0

0,98; 0,95

0,95

0,95

0,95

подтапли­ваемая

Более 6,0

0,98

0,98

0,95

0,95

Выемки и естествен­ные осно­вания

В слое се­зонного промер­зания

До 1,2*

1,00; 0,98

0,98; 0,95

0,98; 0,95

0,95

низких насыпей

Ниже слоя сезонного промер­зания

До 1,2*

0,95,

0,95; 0,92

0,95; 0,92

0,90

* В пределах IV и V дорожно-климатических зон — до 0,8 м.

Примечание. Большие значения коэффициента уплотнения следует принимать в случаях применения цементобетонных и цементогрунтовых покрытий и оснований, а также усовершенствованных облегченных покрытий.

Уменьшенные значения коэффициента уплотнения следует принимать на основе данных стандартного уплотнения с учетом положений пп. 2.22, 5.9, а также предусматривать дополнительные меры, обеспечивающие общую устойчивость земляного полотна и прочность его основной площадки для железных дорог и верхней части земляного полотна для автомобильных дорог, с обоснованием решений технико-экономическими расчетами.

Для железнодорожных насыпей, возводимых с К £ 0,95, следует предусматривать запас на осадку по нормам табл. 7.

При этом для верхней части (толщиной 0,5 — 1,0 м) железнодорожных насыпей во всех случаях не допускается применять грунты, абсолютное значение плотности которых после уплотнения менее 1,45 г/см³.

Для автодорожных насыпей коэффициент уплотнения одноразмерных песков, за исключением сухих барханных, следует назначать по табл. 10. При этом необходимо учитывать, что покрытия капитального типа на насыпях из одноразмерных песков допускается устраивать, как правило, не ранее чем через год после сооружения земляного полотна.

Таблица 10

Часть

Глубина распо­ложения слоя от

Значения коэффициента уплотнения К в случаях применения покрытий типов

насыпи

поверхности

усовершенствованных

переходных

покрытия в м

капитальных

облегченных

Верхняя

До 0,8

0,98

0,95

0,95

Нижняя

Более 0,8

0,95

0,95

0,92

2.20. Фактический объем потребного грунта для насыпей — V_нф в м³ в случаях, когда требуемая плотность грунта в теле насыпи больше естественной плотности грунта и резерве (карьере), определяется по формуле

V_нф. = V_н K₁. (7)

где V_н ¾ объем проектируемой насыпи в м³;

K₁ ¾ коэффициент относительного уплотнения грунта в теле насыпи, определяемый по формуле

(7')

где и плотность грунта в г/см³, соответственно требуемая в насыпи и естественная в резерве (карьере).

Нормы влажности грунтов

2.21. Влажность песчаных и глинистых грунтов, подлежащих уплотнению, необходимо учитывать при оценке возможности использования их в насыпях, а также при установлении коэффициента уплотнения. Для насыпей следует применять преимущественно грунты, имеющие оптимальную влажность W_o или близкую к ней.

Примечание. Численные значения оптимальной влажности следует определять при испытании данного грунта по методу стандартного уплотнения (см. приложение 2).

Если естественная влажность используемых глинистых грунтов окажется (в резерве, карьере, выемке) ниже 0,9 W_o и песков — менее 4%, необходимо предусматривать искусственное увлажнение их до получения оптимальной влажности.

2.22. Максимальная влажность W_пр, при которой будет обеспечена требуемая плотность грунта в насыпях для железных дорог, устанавливается по кривой стандартного уплотнения данного грунта или определяется по формуле

W_p + 0,25 W_n ³ W_np = 100 %, (8)

где W_n — число пластичности, равное W_т — W_p, в %. Значения W_т, W_p, приведены в формулах (3), (6);

V — содержание воздуха в порах грунта, принимаемое равным в супесях 5%, в суглинках и глинах — 3 — 4%;

— удельный вес грунта; при отсутствии лабораторных данных его значение можно принимать равным для: супесей — 2,68; суглинков — 2,70; глин — 2,74 г/см³;

— удельный вес воды, принимаемый равным 1 г/см³.

Максимальная влажность грунтов W_np для насыпей автомобильных дорог может быть определена по формуле

W_np = K_y W_o, (8')

где К_у — коэффициент «переувлажнения», принимаемый по табл. 11;

W_o — оптимальная влажность в % для данного грунта (см. приложение 2).

Таблица 11

Разновидности грунтов

К_у при требуемом коэффициенте уплотнения грунта в теле насыпи

К ³ 0,98

К = 0,95

Пески пылеватые; супеси легкие крупные

1,35

1,60

Супеси легкие и пылеватые

1,25

1,35

Супеси тяжелые пылеватые; суглинки легкие и легкие пылеватые

1,15

1,30

Суглинки тяжелые и тяжелые пылеватые

1,05

1,20

Естественные основания и типы местности

2.23. Оценку естественных оснований по условиям их увлажнения при выборе грунтов для насыпей и проектирования земляного полотна следует выполнять с учетом показателей, приведенных в табл. 12 для железных дорог и в табл. 13 — для автомобильных дорог.

Таблица 12

Тип основания

Показатели увлажнения

1. Сухое

Условия для поверхностного стока хорошие; глинистые грунты на глубине до 1 м имеют влажность не более W_p + 0,2W_n, грунтовые воды отсутствуют или залегают на глубине более 2 м от поверхности земли

2. Сырое

Условия для поверхностного стока плохие; глинистые грунты в предморозный период имеют влажность на глубине до 1 м от более W_p + 0,25W_n до более W_p + 0,75W_n, а уровень грунтовых вод — на глубине более 1 м от поверхности земли

3. Мокрое

Поверхностный сток отсутствует; глинистые грунты в предморозный период имеют влажность на глубине до 1 м, равную более W_p + 0,75W_n и более, а уровень грунтовых вод — на глубине до 1 м; имеются выходы грунтовых вод на поверхность земли

Таблица 13

Тип местности

Показатели увлажнения

1.

Сухие места

Поверхностный сток обеспечен, грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов*

2.

Сырые места

Поверхностный сток не обеспечен, но грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов*; почвы с признаками поверхностного заболачивания; весной и осенью появляется застой воды на поверхности.

3.

Мокрые места

Грунтовые воды или длительно стоящие (более 20 суток) поверхностные воды влияют на увлажнение верхней толщи грунтов; почвы торфяные, оглеенные с признаками заболачивания, а также солончаки и постоянно орошаемые территории засушливых областей

* В случаях, если уровень грунтовых вод в предморозный период залегает ниже расчетной глубины промерзания: на 2,0 м и более в глинах, суглинках тяжелых пылеватых и тяжелых; на 1,5 м и более в суглинках легких пылеватых и легких, супесях тяжелых пылеватых и пылеватых; на 1,0м и более в супесях легких, легких крупных и песках пылеватых.

2.24. В зависимости от прочности или несущей способности грунтов и величины расчетных нагрузок естественные основания железнодорожного земляного полотна следует подразделять на прочные, недостаточно прочные и слабые.'

К прочным относятся естественные основания, сложенные скальными породами, а также крупнообломочными, песчаными, глинистыми твердыми и полутвердыми грунтами (см. п. 2.8).

К недостаточно прочным относятся естественные сырые и мокрые основания из глинистых тугопластичных и мягкопластичных грунтов в случаях, когда относительная осадка основания окажется больше относительной осадки проектируемой насыпи с требуемой плотностью грунта (см. п. 2.18, 2.19), а расчетная величина общей осадки основания превысит 0,10 м.

К слабым относятся естественные мокрые основания, сложенные торфом, илами и глинистыми грунтами с влажностью, превышающей W_p + 0,75W_n, деформация которых может вызывать появление больших по величине и неравномерных во времени осадок возведенных на них насыпей или нарушение общей устойчивости земляного полотна типовой конструкции.

3. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Очертание верха земляного полотна

3.1. Поперечное очертание верха земляного полотна железных дорог на перегонах следует принимать в зависимости от количества путей и вида грунта, используемого для земляного полотна, в соответствии с рис. 2.

Рис. 2. Поперечное очертание верха земляного полотна:

а, г — из глинистых грунтов, мелких недренирующих и пылеватых песков, а также из легковыветривающихся размягчаемых скальных пород соответственно для однопутных и двухпутных железных дорог; б, в — из скальных грунтов слабовыветривающихся и легковыветривающихся неразмягчаемых скальных пород, крупнообломочных и песчаных дренирующих грунтов соответственно для однопутных и двухпутных железных дорог; Б_п — отметка бровки земляного полотна по продольному профилю, b — ширина земляного полотна по нормам табл. 15, t ¾ ширина междупутья

3.2. Поперечный профиль верха земляного полотна автомобильных дорог следует проектировать двускатным на прямых участках, а также в пределах кривых радиусом 3000 м и более для дорог I категории и кривых радиусом 2000 м и более для дорог других категорий.

В пределах кривых с меньшими радиусами земляное полотно необходимо проектировать односкатным, предусматривая устройство виражей, согласно требованиям главы СНиП по проектированию автомобильных дорог.

3.3. Поперечные уклоны верха земляного полотна автомобильных дорог при двускатном поперечном профиле следует назначать в зависимости от типа применяемого покрытия в соответствии с табл. 14.

Таблица 14

Наименование покрытия дорог

Величина уклонов

1. Цементобетонные и асфальтобетонные

0,015 — 0,020

2. Брусчатые, мозаиковые и клинкерные мостовые

0,020 ¾ 0,025

3. Щебеночные, гравийные и из других материалов, обработанных органическими вяжущими

0,020 — 0,025

4. Щебеночные и гравийные

0,025 ¾ 0,030

5. Мостовые из колотого и булыжного камня, укрепленные местными материалами

0,030 ¾ 0,040

Обочины земляного полотна необходимо проектировать с поперечным уклоном в зависимости от типа их укрепления: для обочин, укрепляемых с применением вяжущих материалов, уклон следует принимать равным 0,03 — 0,04, для обочин, укрепляемых гравием или щебнем, — 0,04 — 0,06, дерном — 0,05 — 0,08.