Крутизну откосов выемок в переувлажненных глинистых грунтах следует принимать по табл. 13, а ширину закюветных полок - по табл. 15. Для глинистых грунтов, имеющих коэффициент консистенции более 0,5, толщину слоя замены следует назначать по расчету в зависимости от прочностных характеристик грунта и его подверженности морозному пучению, но не менее 0,5 м.
Необходимость замены глинистого грунта основания дренирующим, а также толщина слоя замены в выемках должны быть обоснованы в проектах технико-экономическими расчетами.
Выемки в скальных грунтах
2.91. Выемки в скальных грунтах с простыми инженерно-геологическими условиями допускается проектировать без проверки на устойчивость откосов на участках: с простыми условиями залегания скальных грунтов; при слоистом сложении скальных пород; при вертикальном и наклонном залегании пород.
2.92. Выемки в слабовыветривающихся скальных породах следует устраивать по поперечным профилям, приведенным на рис. 20.
2.93. Ширину выемок понизу глубиной до 6 м следует назначать равной 9 м, а выемок глубиной от 6 до 16 м - 10 м. Эти размеры разрешается уменьшать при наличии подпорных стен, при этом расстояние от оси крайнего пути до откосов в уровне подошвы шпал или до подпорной стенки определяют в зависимости от намечаемых способов разработки, но не менее 3,7 м в одну сторону и 3 м в другую.
2.94. В откосах выемок необходимо проектировать камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м, располагая их в шахматном порядке через 300 м. В промежутках между камерами через каждые 50 м следует размещать ниши шириной 3 м, глубиной 1 м, высотой 2 м (рис. 25, б).
2.95. Для отвода воды из выемок необходимо устраивать по обеим сторонам основной площадки полотна бордюры из местного камня или бетонных блоков или кюветы, глубина которых определяется расчетом (рис. 25, а, б, в).
Разрешается проектировать основание земляного полотна с подготовкой из крупнообломочного или песчаного грунта (рис. 25, г).
Рис. 25. Конструкция выемки в слабовыветривающихся скальных грунтах
а - без кюветов с камерами и нишами; б, в - с кюветами, заглубленными в скальные грунты; г - с кюветами, получаемыми за счет основной площадки земляного полотна; 1 - бордюрный блок; 2 - камера; 3 - скальный грунт; 4 - делювий и элювий; 5 - ниша; 6 - кювет; 7 - песчаный или обломочно-щебеночный грунт
2.96. Выемки в легковыветривающихся скальных породах следует проектировать с закюветными полками, а также с кювет-траншеями (рис. 20) или с поддерживающими ограждениями стенками для защиты пути и полотна от материала выветривания, осыпающегося с откосов. Ширину закюветной полки следует принимать по табл. 15.
2.97. Ширину и глубину кювет-траншей в выемках в пределах участков, где возможны вывалы отдельных камней из откосов выемок, и со склонов косогоров следует назначать по расчету. Целесообразность устройства траншей и их размеры должны быть обоснованы в проектах.
2.98. В легковыветривающихся размягчаемых скальных породах выемки следует проектировать согласно рис. 17, 19 с откосами крутизной, назначаемой по табл. 13, и закюветными полками шириной, принимаемой по табл. 15.
Выемки в засушливых районах и песчаных пустынях
2.99. Выемки в районах с жарким и засушливым климатом на песках при полном впитывании атмосферных осадков проектируются без сливной призмы и кюветов (рис. 23, 24). Крутизна откосов выемок устанавливается в зависимости от угла естественного откоса песков и должна быть не более 1:2 для районов с незаросшими и слабозаросшими песками и 1:1,5 и положе для районов с полузаросшими и заросшими песками.
Рис. 23. Конструкция выемки глубиной до 12 м в песках мелких, сухих рыхлого сложения
Рис. 24. Конструкция выемки глубиной до 2 м в песках мелких, сухих рыхлого сложения
При сильной заносимости песком кавальеры не устраиваются. Песок из выемки удаляют за пределы откосов и складывают слоем до 1 м, защищая от выдувания.
2.100. Откосы, бермы, бровки, обочины выемок и кавальеры закрепляют для защиты от выдувания песка. Укрепление откосов осуществляется минеральными грунтами, полуявными щитами из пучков, щитами и матами из прямостебельных растений, сплошным покрытием. При закреплении откосов выемок с обеих сторон должны быть укреплены от выдувания также торцовые части откосов и нулевые места с помощью покрытия гравелистым, щебенистым грунтом.
Для защиты выемок от заносов песком должна быть закреплена полоса, прилегающая к выемке, на ширину не менее 50 - 150 м с каждой стороны.
2.101. Для укрепления откосов следует использовать геотекстиль сплошной, мелкоячеистый с заполнителем в виде посева трав.
Конструкции укрепления синтетическими неткаными материалами (СНМ) могут быть защитными и несущими. Для защиты откосов от ветровой эрозии применяют мелкоячеистый СНМ. Его укладывают по всей поверхности откоса в виде сплошного покрытия с заводом верхнего края под слои грунта толщиной 10 - 15 см и с закреплением нижнего края у подошвы. Для засыпки используется слой растительного грунта или торфо-песчаной смеси. В условиях барханных песков посев трав соответствующих сортов производится перед укладкой геотекстиля в грунт откоса на глубину 2 - 3 см с помощью ручных грабель или другими способами. Полотна геотекстиля укрепляются на откосе металлическими штырями П-образной формы из проволоки диаметром 6 мм, длиной 300 мм (рис. 26).
Рис. 26. Конструкция насыпи высотой 2 - 6 м из песка мелкозернистого в условиях засушливого климата скреплением откосов геотекстилем
1 - грунт насыпи; 2 - геотекстиль; 3 - штыри для закрепления геотекстиля; 4 - песчано-суглинистая смесь
Земляное полотно в районах подвижных песков
2.102. В подавляющем большинстве пески пустынь относятся к мелкозернистым пылеватым пескам, содержащим до 80 - 90% частиц размером 0,25 - 0,05 мм, с углом естественного откоса 30 - 40° и перемещающимся при скорости ветра около 3,1 м/с на высоте 1 м.
Конструкция насыпей из барханного песка, а также мероприятия по их защите от песчаных заносов и выдувания зависят от степени заносимости в данном районе, степени закрепленности растительностью площадей, прилегающих к пути, от почвенных условий для растительности - пескозакрепителя (влажность, засоленность и др.).
Откосы, обочины, бровки, бермы и резервы таких насыпей также закрепляют от выдувания.
2.103. При полном впитывании атмосферных осадков насыпью она сооружается без сливной призмы и водоотводов. Устойчивость откосов обеспечивается при крутизне 1:2. При хорошо дренирующих грунтах иногда устраивают "глухие" резервы без детальной планировки откосов и дна, но при этом в них через каждые 100 м оставляются земляные перемычки, предотвращающие образование большой волны при внезапных ливнях с ветром. Форма и величина резервов не должна увеличивать пескозаносимость.
2.104. Степень естественного закрепления поверхности и подвижности песка на местности, прилегающей к пути, оценивается по характеристике поверхности: при слабозаросших песках - менее 15 %, полузаросших - 15 - 35%, заросших - более 35%.
2.105. В районах распространения барханных незаросших и слабозаросших песков земляное полотно следует проектировать в виде насыпей высотой 0,5 - 0,6 м, возводимых, как правило, из резервов глубиной до 0,2 м. В пределах равнин и межбарханных понижений в проектах земляного полотна, кроме того, необходимо предусматривать: планировку прилегающей к полотну полосы шириной 15 - 40 м с каждой стороны полотна с разравниванием на ней подвижных форм рельефа; закрепление подвижных форм рельефа механической защитой, растительностью или другими способами на ширину 200 м от проектируемого пути; откосы и бровки необходимо укреплять независимо от степени естественной закрепленности поверхности песка на местности, прилегающей к земляному полотну.
2.106. Насыпи следует проектировать с использованием грунта из узких и глубоких резервов, а крутизну откосов принимать 1:1,5 в зависимости от устойчивости грунтов и от размыва их атмосферными водами.
Выемки глубиной до 2 м следует проектировать раскрытыми с откосами крутизной 1:10 и более пологими.
2.107. На участках с полузаросшей и заросшей поверхностью прилегающих площадей земляное полотно следует проектировать с расчетом максимального сохранения растительности и естественного рельефа прилегающей местности. Крутизну откосов насыпей в данном случае необходимо принимать по табл. 13. Выемки на этих участках следует проектировать с откосами крутизной 1:1,5 и положе в зависимости от угла внутреннего трения песков; выемки глубиной до 2 м проектировать раскрытыми не рекомендуется.
Земляное полотно в районах искусственного орошения
2.108. В районах искусственного орошения земляное полотно следует проектировать с учетом неблагоприятного водного режима, возникающего вследствие: общего повышения уровня грунтовых вод при поливе и промывке грунтов; местного повышения уровня грунтовых вод вследствие размещения земляного полотна вблизи сооружений оросительной и водосборно-сбросной системы затопления резервов, водоотводных нагорных канав и кюветов промывными и поливными водами.
2.109. Проектировать земляное полотно следует с учетом минимального использования площади орошаемых земель. При этом использование ирригационных дамб и сооружений для прохождения по ним пути следует согласовывать с местными организациями, а также с проектно-изыскательской организацией, разработавшей проект ирригационной системы и ее развития.
2.110. Земляное полотно, проходящее на расстоянии менее 60 м от магистральных и распределительных каналов и других сооружений ирригационной сети, необходимо проектировать с учетом рельефа местности, конструкции канала и расхода в нем воды, условий отвода поверхностной воды от земляного полотна, наличия и расположения подъездных автодорог к населенным пунктам, необходимости устройства водопропускных сооружений, возможности увеличения высоты насыпи при приближении к каналу, условий эксплуатации пути и канала, возможности сельскохозяйственного использования площадей между земляным полотном и каналом.
2.111. Расстояние между бровками канала водосборно-сбросной сети и резерва или водоотводной канавы следует принимать не менее 4,5 м. Использование кюветов, нагорных и водоотводных канав в качестве распределителей воды не допускается.
2.112. Расчетный горизонт грунтовых вод следует принимать по данным многолетних стационарных гидрологических наблюдений в районе проектирования. При отсутствии таких данных расчетный горизонт грунтовых вод следует устанавливать при инженерно-геологическом обследовании района с учетом сезонных многолетних колебаний уровня грунтовых вод в других районах с аналогичными условиями, а также возможных последующих изменений этого уровня, связанных с освоением и орошением земель. Во всех случаях в качестве расчетного следует принимать наивысший многолетний уровень грунтовых вод.
2.113. На территориях, подлежащих освоению в период эксплуатации пути, расчетный горизонт грунтовых вод необходимо принимать по перспективным данным органов водного хозяйства с учетом прогноза изменений естественного уровня грунтовых вод, связанных как с орошением, так и с дренажными мероприятиями.
2.114. При расположении земляного полотна в непосредственной близости от ирригационных сооружений необходимо учитывать, что фильтрационный максимум уровня грунтовых вод возникает в период работы канала с наибольшей нагрузкой.
Фильтрационный максимум уровня грунтовых вод следует принимать в качестве расчетного в случаях, когда он будет выше естественного уровня.
2.115. В районах искусственного орошения земляное полотно следует проектировать, как правило, насыпями с применением поперечных профилей, приведенных на рис. 27. Высоту насыпей необходимо определять с учетом предохранения верхней части земляного полотна от увлажнения грунтовыми и поверхностными водами (в зависимости от вида используемого грунта, степени его засоления и условий водоотвода).
Рис. 27. Конструкция насыпи вблизи ирригационных сооружений
а - насыпь вдоль закрытых трубчатых дрен или коллекторов; б - то же, вдоль каналов из железобетонных лотков; в - то же, вдоль каналов за пределами фильтрационного максимума горизонта грунтовых вод; г - то же, вдоль открытых коллекторов; 1 - трубчатая дрена; 2 - лоток; 3 - расчетный уровень воды в канаве; 4 - канава; 5 - горизонт грунтовых вод (ГГВ), пониженный дреной или коллектором; 6 - естественный максимум ГГВ; 7 - фильтрационный максимум ГГВ; 8 - расчетное возвышение бровки земляного полотна над ГГВ; L - расстояние по расчету
2.116. Типовые конструкции выемок в лессовых грунтах для засушливого (рис. 28) и влажного (рис. 29) климатов разработаны применительно к участкам, расположенным в относительно благоприятных инженерно-геологических условиях на местности с поперечным уклоном менее 1:3.
Рис. 28. Конструкция выемки глубиной до 12 м в лессовых грунтах в районах с засушливым климатом
Рис. 29. Конструкция выемки глубиной до 2 - 12 м в лессовых грунтах в районах с влажным климатом
При высоте откоса более 2 м устраиваются закюветные полки для сбора и очистки осыпавшегося грунта. Для механизированной уборки требуется ширина полок 3 - 4 м.
2.117. Для предупреждения просадок в толще лесса, вызываемых инфильтрацией воды, дно и откосы водоотводов должны быть покрыты слоем гидроизоляции - битумом, асфальтовой мастикой, гидрофобным цементогрунтом с учетом допускаемых скоростей течения (см. прил. 10 настоящего Пособия).
Для защиты от размыва земляного полотна устраивают монолитные бетонные или сборные железобетонные покрытия с заделкой швов между сборными плитами битумом или асфальтовой мастикой.
Земляное полотно на вечномерзлых грунтах
2.118. Особенность проектирования земляного полотна, возводимого в районах распространения вечномерзлых грунтов, заключается в выборе принципов строительства (ВСН 200-85 и СНиП 2.05.02-85). При этом различают три принципа:
