, (11)
где Hi - мощность отдельных слоев торфа, ила, см; Ei - модуль деформации отдельных слоев торфа, устанавливаемый в зависимости от показателей состава и состояния торфяных отложений.
Уточненный расчет осадки основания насыпи на торфяном основании следует выполнять по результатам компрессионных испытаний болотных отложений.
Насыпи, сооружаемые на болотах II типа, необходимо проектировать независимо от их высоты, при полном удалении торфа устойчивой консистенции и посадки насыпи на минеральное дно болота (рис. 15).
Рис. 15. Конструкции насыпи на болоте II типа глубиной более 3 м
а - из песков мелких и пылеватых; 1 - поверхность болота; 2 - поверхность минерального дна болота; 3 - торф; 4 - канава-торфоприемник; 5 - песок мелкий пылеватый; 6 - супесь легкая; Нр - расчетная высота насыпи
Глубину торфоприемников следует назначать равной толщине почвенно-растительного покрова, но не менее 1 м.
2.73. В лесных районах взамен выторфовывания допускается устройство насыпей на сланях при технико-экономическом обосновании проектного решения и соблюдении следующих условий: общая высота насыпей под поверхностью сланей с учетом ее просевшей части должна быть не менее 3 м; в период эксплуатации дороги слани должны находиться постоянно ниже уровня грунтовых вод.
2.74. Осадка основания насыпи S на болотах III типа определяется по формуле
S = Sсж + Sвыд, (12)
где Sсж - осадка за счет сжатия более прочных слоев болотных отложений; Sвыд - осадка за счет выдавливаемой части болотных отложений, не обладающих несущей способностью, равная суммарной мощности этих отложений.
2.75. Устойчивость основания и необходимость ограничения режима ее отсыпки устанавливаются по данным расчетов. При быстрой отсыпке насыпи устойчивость основания определяется по величине коэффициента безопасности , по формулам:
= Еб/Fv; (13)
Fv = rн; (14)
Fб = Аоtкр, (15)
где Fv - расчетное значение вертикальной силы, кПа; Fб - безопасное значение вертикальной сипы, кПа; tкр - расчетная величина полной сопротивляемости грунта основания сдвигу в кПа, определяемая при инженерно-геологических изысканиях с помощью лопастного прибора (крыльчатки, СК-8, СК-10); Ао - параметр, зависящий от очертания насыпи и относительной глубины расположения расчетного слоя, определяемый по табл. 12; rн - плотность грунта насыпи, г/см3.
Таблица 12
|
Относительная глубина залегания кровли слоя грунта с минимальной сопротивляемостью сдвигу (в долях от полуширины насыпи по подошве L/2) |
ао |
|
0,1 |
5,25 |
|
0,2 |
3,84 |
|
0,3 |
3,51 |
|
0,4 |
3,34 |
|
0,6 |
3,23 |
Устойчивость основания считается полностью обеспеченной независимо от интенсивности возведения насыпи при условии
> 1. (16)
При меньшем значении Kбез типовая конструкция насыпи допускается к применению при условии обеспечения необходимого режима отсыпки, устанавливаемого расчетом.
2.76. Насыпи высотой до 3 м на болотах III типа следует проектировать с полным удалением торфа и посадкой на минеральное дно или без выторфовывания. В обоих случаях необходимо проводить технико-экономические сравнения. Величину осадки насыпи за счет сжатия торфяной корки следует определять согласно табл. 11.
2.77. Для нижней части насыпи необходимо предусматривать применение дренирующего грунта. Крутизну откосов насыпи ниже поверхности болота следует назначать по табл. 13.
Таблица 13
|
Грунт |
Крутизна откосов котлована под замену дренирующим грунтом |
|
Песок мелкий и пылеватый |
1:4 |
|
Песок крупный и средней крупности |
1:2 |
|
Гравий, галька, щебень, камень слабовыветривающихся пород |
1:1,5 |
2.78. Насыпи высотой до 4 м можно проектировать без выторфовки или с частичной выторфовкой, но необходимо предусматривать статическое и динамическое испытание готового земляного полотна.
При сооружении насыпей на болотах всех типов должны быть соблюдены требования по снегонезаносимости, недопустимости осадок и пучения грунтов; для обеспечения устойчивости и уменьшения упругих деформаций и осадок под поездами сооружаются бермы, определяемые расчетом.
Насыпи на засоленных грунтах
2.79. По степени засоленности все грунты подразделяются на незасоленные и засоленные, ГОСТ 25100-82 (табл. 14).
Таблица 14
|
Грунты |
Степень засоления |
Содержание легко- и среднерастворимых солей, % от массы сухого грунта |
|
Осадочные сцементированные, |
Незасоленные |
Менее 2 |
|
метаморфические и магматические |
Засоленные |
2 и более |
|
Осадочные несцементированные |
Незасоленные |
Менее 2 (при содержании песчаного заполнителя менее 40% или пылеватого и глинистого заполнителя менее 30%). Менее 0,5 (при содержании песчаного заполнителя 40% и более) |
|
|
Засоленные |
Менее 5 (при содержании пылеватого и глинистого заполнителя 30% и более, чем у незасоленных грунтов) |
|
Обломочные |
Незасоленные |
Менее 0,5 |
|
песчаные |
Засоленные |
0,5 и более |
|
Песчаные грунты в мерзлом состоянии |
|
Св. 0,1 |
|
Супеси и суглинки |
Незасоленные |
Менее 5 |
|
|
Засоленные |
5 и более |
|
Супеси, суглинки и глины в мерзлом состоянии |
Засоленные |
Для супесей более 0,15 " суглинков " 0,2 " глины " 0,25 |
2.80. Земляное полотно на участках засоленных грунтов следует проектировать с учетом степени засоленности и вида засоления (хлоридное и сульфатно-хлоридное; сульфатное, хлоридно-сульфатное и содовое), а также пригодности засоленных грунтов для сооружения земляного полотна (прил. 1).
Химические анализы проб засоленных грунтов должны характеризовать грунт с наибольшей концентрацией солей, которая обычно наблюдается в июле-августе, а на орошаемых землях - осенью. При химическом анализе водной вытяжки из грунта определяются следующие компоненты: Clў, SO4ўў, НСО3ў, Na+ + К+, Саўў, Mgўў, сухой остаток и рН. Пробы грунта отбираются из основания насыпей на каждом засоленном участке трассы не менее 3, из резервов местных грунтов и карьеров по 3 - 4 пробы.
2.81. Слабо- и среднезасоленные грунты допускаются использовать для насыпей типовой конструкции в следующих случаях: при сильнозасоленных грунтах только на участках с сухим или осушаемым основанием и глубоким залеганием грунтовых вод при обязательном применении мер, направленных на предохранение верхней части земляного полотна от большего засоления; при дренирующих грунтах для возведения всей насыпи или нижней части на высоту не менее 0,7 м при наличии грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность; насыпей из мелких и пылеватых песков, глинистых и других недренирующих песков назначать не менее величины, приведенной в табл. 13; при удалении рыхлого поверхностного слоя грунта толщиной 0,5 м с засоленностью более 10 % с заменой его качественным грунтом, применительно к рис. 16, а, а под насыпями высотой до 6 м, на участках с сухим естественным основанием и глубоким залеганием грунтовых вод применительно к рис. 16, б - на участках с неглубоким залеганием грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность, рекомендуется применение дренажных и водоотводных устройств, понижающих уровень грунтовых вод.
2.82. При сильнозасоленных глинистых грунтах и нецелесообразности возвышения бровки насыпи над уровнем грунтовых вод до величин, указанных в табл. 10, необходимо предусматривать устройство капилляропрерывающих или гидроизолирующих прослоек.
2.83. Насыпи с резервами следует проектировать на участках с залеганием уровня грунтовых вод на глубине не менее 1 м. При этом расстояние от дна резерва до наивысшего уровня грунтовых вод должно быть не менее 0,3 м.
Насыпи без резервов применяются на участках с высоким уровнем залегания грунтовых вод и сооружаются, как правило, из привозного грунта. В случаях использования местного грунта его заготовку необходимо предусматривать посредством равномерной срезки поверхностного слоя толщиной 0,2 - 0,3 м в пределах полосы шириной 25 - 30 м в каждую сторону от оси земляного полотна.
Рис. 16. Конструкция насыпи высотой более 0,6 м на засоленных грунтах
а - на сухом основании из дренирующих грунтов; б - на участках с неглубоким залеганием уровня грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность; 1 - поверхность земли; 2 - канава; 3 - дренирующий грунт; hз - глубина замены засоленного грунта на дренирующий грунт; Н - высота насыпи
Для лучшего отвода воды вдоль краев резервов следует устраивать продольные канавы. На солончаках и солонцах, где отвод воды из резервов будет затруднен, необходимо проектировать бермы.
При одновременном проектировании земляного полотна и ирригационной сети разрешается совмещать резервы с открытыми дренами и коллекторами глубиной до 3 м.
2.84. На участках мокрых солончаков, где уровень грунтовых вод залегает на глубине менее 0,6 м в течение всего года, насыпи следует проектировать из привозных, преимущественно песчаных грунтов или супесей; в пределах распространения такыров насыпи проектируют высотой не менее 0,5 м, а вдоль полевой стороны резервов предусматриваются валики высотой 0,3 - 0,4 м из местного грунта.
Выемки
2.85. Выемки проектируют в зависимости от: их глубины, определяемой по профилю; инженерно-геологических и гидрогеологических условий; снегонезаносимости; пучинистости грунтов и их устойчивости в откосах и основной площадки. Крутизна откосов назначается по табл. 13.
2.86. Конструкцию выемок глубиной до 12 м в глинистых грунтах (непылеватых и непереувлажненных) следует проектировать в соответствии с поперечным профилем, приведенным на рис. 17.
Рис. 17. Конструкция выемки глубиной до 12 м в глинистых грунтах
Выемки глубиной до 6 м, сооружаемые в районах с засушливым климатом, в дренирующих грунтах проектируются по профилю, приведенному на рис. 18.
Рис. 18. Конструкция выемки глубиной до 6 м в дренирующих грунтах в районах с засушливым климатом
Выемки глубиной от 2 - 12 м с закюветными полками в мелких и пылеватых песках, а также в глинах следует проектировать по профилю, приведенному на рис. 19.
Рис. 19. Конструкция выемки глубиной от 2 до 12 м с закюветными полками
а - в песках пылеватых; б - в глинах
Конструкции выемок в скальных легковыветривающихся неразмягченных грунтах с треугольными кюветами и кювет-траншеями приведены на рис. 20.
Рис. 20. Конструкции выемок в скальных грунтах
а - легковыветривающихся; б - легковыветривающихся неразмягчаемых; в - легковыветривающихся неразмягчаемых с кювет-траншеями; 1 - грунт в естественном залегании или подготовка из крупнообломочного грунта; 2 - кювет-траншея; 3 - элювиально-делювиальные грунты; L - ширина траншеи
Выемки глубиной по расчету, в переувлажненных глинистых грунтах, с закюветными полками проектируют по поперечному профилю, приведенному на рис. 21.
Рис. 21. Конструкция выемки в переувлажненных глинистых грунтах с закюветными полками глубиной по расчету
1 - переувлажненный глинистый грунт; 2 - дренирующий грунт; 3 - закюветная полка; 4 - канава; Нр - расчетная глубина выемки; hз - глубина замены на дренирующий грунт
Конструкции выемок в районах с засушливым климатом глубиной до 12 м, на местности с уклоном не более 1:3 в песках мелких и пылеватых, глинистых пылеватых, в том числе лессовидных грунтах, в лессах сухих приведены на рис. 22.
Рис. 22. Конструкция выемки глубиной до 12 м на местности с уклоном круче 1:3
а - в песках мелких, пылеватых, глинистых пылеватых, в том числе лессовидных; б - в лессах сухих, в районах с засушливым климатом; 1 - песок мелкий; 2 - глина пылеватая; 3 - нагорная канава; 4 - лесс сухой; 5 - полка; 6 - кювет
2.87. Верхнюю часть откосов скальных выемок в пределах элювиальных и делювиальных отложений следует проектировать крутизной от 1:1 до 1:1,5 в зависимости от мощности слоя отложений, вида породы и степени ее разрушенности.
Если мощность рыхлых отложений превышает 3 м, необходимо в особых случаях предусматривать устройство полки шириной не менее 3 м, разделяющей откосы рыхлых отложений и скальные породы.
Ширину закюветных полок необходимо устанавливать по табл. 15.
Таблица 15
|
Грунты |
Глубина выемки, м |
Ширина закюветных полок, м |
|
Скальные породы легковыветривающиеся |
2 - 16 |
1 |
|
Глинистые грунты переувлажненные, а также пылеватые и лессовидные, лесс |
6 - 12 |
2 |
|
Песок мелкий и пылеватый |
2 - 12 |
1 |
2.88. Поверхность закюветных полок следует проектировать с уклоном 0,02 - 0,04 в сторону кюветов; уклон можно не предусматривать для полок в скальных породах, а также в песчаных грунтах в районах с засушливым климатом.
Выемки в переувлажненных глинистых грунтах
2.89. В выемках, сооружаемых в глинистых грунтах тугопластичной консистенции (0,25 < IL Ј 0,5), следует предусматривать замену глинистого грунта основания (см. рис. 21).
2.90. Продольный уклон дна траншеи, предназначенной для замены дренирующим грунтом, следует назначать не менее 5%.
