3.33. Поперечный профиль дороги следует проектировать с учетом местных условий и в соответствии с требованиями СНиП 2.05.07-85.
Поперечные уклоны земляного полотна (основания дренирующего слоя) следует принимать равными поперечным уклонам проезжей части, не менее:
40 %0 - при коэффициенте фильтрации дренирующего слоя 1 м/сут;
30 %0 - при коэффициенте фильтрации дренирующего слоя 2 м/сут;
20 %0 - при коэффициенте фильтрации дренирующего слоя 3 м/сут и более.
3.34. При сооружении дороги в одном уровне с отметками планировки земляное полотно представляет собой дорожное "корыто" в насыпном или естественном грунте, образуемое для устройства дорожной одежды.
Глубина дорожного "корыта" и его конфигурация определяются толщиной дорожной одежды (включая морозозащитный слой), определяемой в соответствии с инструкциями по проектированию дорожных одежд жесткого (ВСН 197-83) и нежесткого (ВСН 46-83) типа и принятой системой осушения основания дорожной одежды.
Проектирование земляного полотна в таких случаях сводится к определению размеров "корыта" и назначению (при необходимости) мероприятий для защиты его от избыточного увлажнения поверхностными или грунтовыми водами.
Конструкции дорог вне застроенных территорий
3.35. Конструкции внутренних автомобильных дорог, располагаемых вне застроенных территорий, следует назначать с обочинами с применением типовых поперечных профилей.
На рис. 85 приведена конструкция земляного полотна: насыпей с треугольными трапецеидальными кюветами, насыпей высотой до 8 м с резервами и на косогорах с уклоном от 1:5 до 1:3.
Рис. 85. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог
а - насыпей с треугольными кюветами; б - то же, с трапецеидальными кюветами; в - насыпей высотой до 8 м; г - насыпей на косогорах с уклоном от 1:5 до 1:3, в том числе: I - обтекаемый профиль; II - необтекаемый профиль; III - в случае возведения насыпи из привозного грунта; IV - то же, из боковых резервов; 1 - граница полосы отвода; 2 - забанкетная канава; h - глубина резерва; Н - высота насыпи; R - радиус сопряжения на профиле дороги
На рис. 86 показаны конструкции выемок глубиной до 1 м (раскрытые) и разделанные под насыпь, глубиной до 12 м в песчаных, глинистых, обломочных, лессовых и скальных грунтах.
Рис. 86. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог в выемках
а - глубиной до 1 м - раскрытые; б - глубиной до 1 м - разделанные под насыпь; в - глубиной до 12 м в песчаных и глинистых грунтах; г - то же, в обломочных осыпающихся грунтах; д - то же, в лессовых и лессовидных грунтах; е - тоо же, в скальных монолитных слаботрещиноватых грунтах, в том числе: I - с обтекаемым поперечным профилем; II - необтекаемым профилем; III - при косогорной местности; IV - на ровных участках; V - в скальных невыветривающихся грунтах; VI - в слабовыветривающихся грунтах; 1 - граница полосы отвода; 2 - нагорная канава; 3 - полка; 4 - кювет; L - уклон; Н - высота насыпи; R - радиус сопряжения поверхности на профиле
На рис. 87 приведены конструкции выемок в скальных грунтах с различными свойствами и условиями залегания пластов, а также с устройством полувыемок с подпорной и одевающей стенками.
Рис. 87. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог в сложных условиях
а - выемка в скальных грунтах различных свойств и залегания пластов; б - полунасыпь-полувыемка с подпорной и одевающей стенками; 1 - скальный грунт крупноблочный слабовыветривающийся; 2 - скальный грунт мелкоблочный легковыветривающийся; 3 - суглинисто-щебенистый грунт; 4 - граница полосы отвода; 5 - нагорная канава; 6 - подпорная стенка; 7 - одевающая стенка; 8 - открытый лоток с укрепленным дном; 9 - уступы; Н - высота насыпи
При проектировании земляного полотна следует учитывать следующие нормы, правила и рекомендации:
размеры лотков, кюветов и канав определяются на основе автоматизированных гидравлических расчетов согласно методикам, приведенным в прил. 9;
ширина резервов определяется в зависимости от потребности в грунте для возведения насыпи, но не менее 1,5 м;
бермы следует предусматривать при разности отметок бровки земляного полотна и дна резерва более 4 м, ширина берм - не менее 2 м;
расстояние от края выемки до подошвы кавальера назначается не менее: 3 м - в сухих грунтах, глубина выемок плюс 5 м - во влажных грунтах. При расположении кавальера со стороны господствующих ветров в районах, подверженных снежным заносам, расстояние до кавальера назначается с учетом размещения снегозащитных зеленых насаждений и иных устройств;
забанкетные канавы устраиваются глубиной не менее 0,3 м и шириной по дну 3 м.
3.36. Обтекаемый поперечный профиль земляного полотна следует применять при размещении насыпей высотой до 1,5 м в нестесненных условиях (рис. 85). На участках, где возможны массовые въезды транспортных средств на дорогу с придорожной полосы, предусматривать обтекаемый поперечный профиль не рекомендуется.
3.37. При проектировании дорог в сельских населенных пунктах рекомендуется предусматривать невысокие насыпи с лотками для отвода поверхностных вод. Насыпи высотой 0,3 - 0,5 м рекомендуется также проектировать при открытой системе поверхностного водоотвода на предприятиях, при небольшом количестве въездов в цехи и пересечений с другими дорогами и проездами.
3.38. Земляное полотно карьерных дорог необходимо располагать вне призмы обрушения уступов и развалов. Расстояние от подошвы развала до края лотка дороги следует принимать не менее 0,75 м.
Основные требования к проектированию земляного полотна карьерных дорог, располагаемых на уступах, приведены в настоящем Пособии, а рекомендуемые конструкции поперечных профилей земляного полотна - на рис. 87.
Со стороны низового откоса дорога должна быть ограждена защитной стенкой или земляным валом, располагаемыми вне призмы обрушения. На уступах из монолитных скальных грунтов, не имеющих призмы обрушения, ограждение следует устанавливать не ближе 1 м от края уступа (до подошвы ограждающего вала или стенки).
Высоту ограждения следует определять расчетом. Она должна быть не менее 1/3 высоты колеса расчетного автомобиля и не менее 0,7 м, а при обращении автомобилей грузоподъемностью 10 т и выше - не менее 1 м.
Ширина укрепленной обочины с лотком, примыкающей к ограждению, должна быть не менее полуторной высоты этого ограждения.
Крутизну откосов насыпей и выемок следует принимать по табл. 23 и 24. СНиП 2.05.02-85. При высоте откосов, более указанных в этих таблицах, их крутизну следует принимать по проекту горных работ с учетом литологии и механических свойств грунтов. Верхнюю часть откосов скальных выемок в пределах рыхлых грунтов нужно проектировать крутизной от 1:1 до 1:1,5 в зависимости от толщины слоя рыхлых грунтов и степени разрушенности горной породы. При толщине слоя рыхлых пород более 3 м в обоснованных случаях необходимо предусматривать полки шириной не менее 3 м.
Глубина летка со стороны нагорного откоса принимается по расчету. При больших расходах воды треугольный лоток можно заменить лотком трапециевидного сечения или железобетонным лотком прямоугольного сечения (в необходимых случаях закрытым).
3.39. Земляное полотно на просадочных и набухающих грунтах, располагаемое у зданий и сооружений, следует проектировать с учетом возможного переувлажнения грунтов их основания за счет поднятия уровня подземных вод в процессе их эксплуатации и предусматривать меры по его защите от деформаций.
Земляное полотно на просадочных и набухающих грунтах следует проектировать с учетом просадки и пучения грунтов основания в процессе их консолидации в период эксплуатации.
В качестве основного средства повышения прочности и устойчивости земляного полотна в пределах спланированной площадки промышленных предприятий следует предусматривать замену глинистого переувлажненного грунта дренирующим. Величину замены следует принимать в соответствии с расчетом, данным в прил. 13.
При проектировании земляного полотна на просадочных и набухающих грунтах вдоль подземных коммуникаций (водопровода, канализации и др.), а также вдоль каналов орошения, водоотводных русел, прудов и других водоемов должны предусматриваться мероприятия по защите его от переувлажнения.
На участках с просадочными грунтами расстояние от источников увлажнения до основания земляного полотна определяется расчетом в зависимости от фильтрационных свойств грунтов, напора воды, глубины залегания источника увлажнения и должно быть не менее 5 м. При меньшем расстоянии земляное полотно должно быть защищено лотками, дренажами или заменой просадочных грунтов дренирующими.
3.40. При проектировании земляного полотна на торфах, илах, сапропелях, заторфованных и слабых (переувлажненных) глинистых грунтах требуется замена этих грунтов.
Высокую эффективность показало применение синтетических текстильных материалов (СТМ) или геотекстилей для укладки их на поверхность слабых грунтов до возведения земляного полотна. Это позволяет обеспечить устойчивость земляного полотна при воздействии эксплуатационных нагрузок, исключить местные просадки и проникание слабых грунтов в тело насыпи, а также применять для отсыпки мерзлые и переувлажненные грунты.
Геотекстили применяют в дренажных и дренирующих слоях дорожных конструкций, дрен, разделяющих прослоек (мембран), ленточных дрен для ускорения осадки слабых водонасыщенных грунтов, прослоек для снижения неравномерности морозного пучения, дренирующих, капилляропрерывающих и гидроизолирующих прослоек, для укрепления откосов земляного полотна и защиты канав от размыва, повышения долговечности и несущей способности дорожных одежд.
3.41. При сооружении земляного полотна в районах распространения засоленных грунтов необходимо предусматривать следующие общие мероприятия:
использовать для насыпей (при планировке территории в полосе, предназначенной для строительства автомобильных дорог) незасоленные грунты;
при устройстве выемок в засоленных грунтах необходимо предусматривать их замену на дренирующий. Толщину заменяемого слоя назначают по указаниям прил. 13;
во избежание засоления заменяющего грунта следует предусматривать устройство изолирующей прослойки из толя, гидроизола, полиэтиленовой пленки и других рулонных материалов, укладываемых по контуру котлована, подготовленного для замены грунта;
применять для подстилающего слоя дорожной одежды средне, и крупнозернистые пески;
предусматривать в основании дорожной одежды эффективные дренажные устройства.
Мероприятия следует выбирать в каждом случае в зависимости от характера и степени засоления грунтов на основании технико-экономических расчетов.
Земляное полотно на вечномерзлых грунтах
3.42. Земляное полотно на участках залегания вечномерзлых грунтов необходимо проектировать согласно СНиП 2.05.02-85, пп. 6.48 - 6.57, применительно к I и II дорожно-климатическим зонам, показанным на картах в прил. 23, 24.
3.43. При проектировании по I принципу предусматривается подъем верхней границы вечномерзлых грунтов или "новообразованной мерзлоты" до подошвы насыпи, что может быть достигнуто за счет расчетной высоты насыпи и применения термоизолирующих материалов - пенопласта, торфа, шлака, геотекстилей.
3.44. При проектировании по II принципу требуемую высоту насыпи следует устанавливать в результате комплексного расчета, включающего теплофизический расчет суммарной осадки.
Нестабильные слои насыпи - слои из мерзлых или талых переувлажненных грунтов, которые в насыпи имеют плотность, не отвечающую нормам указанной таблицы, вследствие чего при оттаивании или длительном действии нагрузок могут возникать деформации слоя.
3.45. Допустимая суммарная осадка основания насыпей определяется по табл. 31.
Таблица 31
|
Тип дорожной одежды и условия ее устройства |
Допустимая суммарная осадка основания и нестабильных слоев насыпи в период эксплуатации, см, при толщине стабильных слоев, м |
|||
|
|
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
|
Капитальные дорожные одежды со сборными железобетонными покрытиями, устраиваемые в одну стадию без технологического перерыва |
2 |
4 |
6 |
10 |
|
Капитальные дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями, устраиваемые в один год с земляным полотном |
4 |
8 |
12 |
20 |
|
Облегченные дорожные одежды |
6 |
12 |
18 |
30 |
|
Переходные дорожные одежды |
8 |
16 |
24 |
40 |
При применении в конструкции насыпи геотекстильных прослоек допустимые осадки могут быть увеличены на 20 % при толщине стабильных слоев до 1,5 м и на 25 % при их толщине до 2 м.
3.46. Конструкции земляного полотна подъездных автомобильных дорог промышленных предприятий в зоне вечной мерзлоты представляются следующими: насыпи высотой более 1,5 м на грунтах IV и V категории термопросадочности из талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов, определяемых по прил. 11, на III типе местности проектируются по I принципу с устройством берм 3 - 4 м, высотой более 1 м, а при V категории термопросадочности делается присыпка на откосе 1:3 из торфа (рис. 88);
Рис. 88. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах IV и V категории термопросадочности из дренирующих грунтов
1 - торф насыпной; 2 - новообразованная мерзлота; 3 - грунт насыпи; 4 - берма; 5 - мохово-растительный слой; 6 - поверхность вечной мерзлоты до постройки; Нр - расчетная высота насыпи
насыпь высотой более 1,5 м на грунтах IV и V категории термопросадочности из талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов может проектироваться по I принципу с сохранением мохово-растительного покрова, устройством термоизоляционного слоя в основании из уплотненного торфа толщиной по теплотехническому расчету или из пенопласта, укладываемого на выровненный слой из сыпучемерзлого песка (рис. 89);
