Страница 2: Методические рекомендации по разработке выемок в глинистых грунтах влажностью выше оптимальной и использованию этих грунтов для возведения насыпей автомобильных дорог (33049)

Полученные данные необходимы для оценки устойчивости откосов выемок и назначения комплекса противооползневых мероприятий.

2.5. Если на основе технико-экономического расчета принято решение использовать в насыпи грунты, разрабатываемые в выемке, необходимо оценивать рассматриваемый массив как источник получения грунта.

Для этой цели в массиве выемки выделяют зоны грунтов с различной степенью влажности, определяют границы и уровни их залегания, источники увлажнения и обусловливающие их факторы. Для обоснования выбора конструкций земляного полотна насыпей из грунтов выемки следует определять прочностные и деформативные характеристики грунта с искусственной структурой при диапазоне влажности, зафиксированном изысканиями в расчетный период или установленном путем прогноза.

2.6. В результате комплексной инженерно-геологической оценки грунтов, залегающих в выемках, должны быть получены данные:

позволяющие оценить устойчивость откосов выемки, назначить комплекс мероприятий по обеспечению их общей и местной устойчивости, запроектировать конструкцию рабочего слоя выемки, разработать проектные решения по понижению уровней подземных вод, в том числе в пределах рабочего слоя;

характеризующие выемку как источник получения грунта для сооружения земляного полотна насыпей различной высоты.

Для прогноза величины осадки грунта с влажностью выше оптимальной в насыпях высотой более 6 м дополнительно следует определять показатели сжимаемости.

Результаты инженерно-геологической оценки должны быть представлены в виде графиков и пояснительной записки, в которой необходимо указать целесообразность разработки выемки и возможность сооружения земляного полотна насыпи в зимний период.

3. Требования к рабочей документации при разработке

выемок и сооружений насыпей

3.1. Рабочая документация должна включать подробную проработку проектных решений по всем видам конструкций земляного полотна при влажности грунтов выше оптимальной.

В зависимости от рабочей отметки и степени влажности грунтов документация должна содержать необходимую информацию о типовых решениях, типовых решениях с индивидуальной привязкой и индивидуальных.

3.2. В рабочей документации по типовым решениям и решениям с индивидуальной привязкой должны быть указаны конструкции земляного полотна насыпей, рассчитанные для конкретных значений степени влажности грунта, разрабатываемого в выемках.

В рабочей документации по типовым решениям с индивидуальной привязкой должен быть приведен также специальный расчет, обосновывающий конструкции переходного слоя.

3.3. Рабочая документация по индивидуальным решениям должна содержать чертежи конструкций земляного полотна насыпей или выемок, обосновывающие расчеты устойчивости и стабильности, допустимые значения коэффициента увлажнения. Такая документация разрабатывается:

для выемок, вскрывающих водоносные горизонты или имеющих в основании водоносный горизонт, а также в глинистых грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5;

для выемок с высотой откоса более 6 м в пылеватых грунтах в районах избыточного увлажнения (II дорожно-климатическая зона), а также в глинистых (дочетвертичных) грунтах, теряющих прочность и устойчивость в откосах под воздействием погодно-климатических факторов;

для выемок в набухающих и сильно усадочных глинистых грунтах при неблагоприятных условиях увлажнения;

насыпей высотой более 12 м из грунтов повышенной влажности;

насыпей высотой более 3 м из переувлажненных грунтов.

3.4. В рабочей документации по индивидуальным решениям земляного полотна должны быть приведены расчеты для обоснования:

рациональной конфигурации откосов;

конструкций рабочего слоя в комплексе с дорожной одеждой для получения наиболее экономичных решений в соответствии с п.6.21 СНиП 2.05.02-85;

конструкции дренирующего слоя с водоотводными и водосбросными элементами;

мероприятий по обеспечению общей и местной устойчивости откосов;

конечной величины осадки земляного полотна насыпей и основания и необходимого запаса грунта на осадку;

интенсивности осадки земляного полотна насыпи (и основания, если это определено инженерно-геологической оценкой);

допустимых коэффициентов увлажнения грунта рабочего слоя и земляного полотна насыпей с учетом времени их сооружения - в летний или зимний период;

мероприятий по уменьшению влажности грунта, снижению осадки и времени ее прохождения;

объемов переувлажненного грунта, предназначенных для вывозки в кавальер.

Все проектные решения должны быть учтены при разработке соответствующих разделов сметы строительства.

3.5. В рабочей документации по индивидуальным решениям в разделе "Проект производства работ” необходимо отразить особенности технологии и последовательность выполнения земляных работ, все виды предлагаемых конструктивных элементов, способы осушения грунтов.

3.6. Рабочая документация для конструкций земляного полотна из грунтов с влажностью выше оптимальной должна быть представлена в полном комплекте с взаимной увязкой всех намеченных конструктивных мероприятий и технологических решений.

3.7. В комплект рабочей документации необходимо включать решения (в рабочих чертежах и пояснительной записке, смете) по охране и защите окружающей среды.

4. Принципы назначения конструкций земляного полотна из грунтов с влажностью выше оптимальной

4.1. Конструкции земляного полотна выемок и насыпей назначают в зависимости от рабочей отметки, рельефа местности, условий увлажнения верхней части земляного полотна с учетом состава и состояния залегающего в выемках грунта, который предусмотрено использовать в насыпи.

4.2. Конструкции насыпей с рабочей отметкой до 12 м следует назначать по типовым решениям согласно СНиП 2.05.02-85, если коэффициент увлажнения Kw грунта в источнике его получения (в выемке) будет иметь следующие значения: для супесей легких и пылеватых - не более 1,2; супесей тяжелых пылеватых, суглинков легких и легких пылеватых - не более 1,15; суглинков тяжелых, тяжелых пылеватых и глин - не более 1,05.

Параметры таких насыпей принимают по рис. 4.1.

а)

б)

в)

Рис. 4.1. Конструкции насыпи высотой до 12 м при Kw не более 1,2 для супесей легких и пылеватых, не более 1,15 - для супесей тяжелых пылеватых, суглинков легких и легких пылеватых, не более 1,05 - для суглинков тяжелых, тяжелых пылеватых и глин: 1 - переходный слой; 2 - грунт повышенной влажности;

3 - песчаный грунт с Kw  0,5 м/сут; 4 - снимаемый растительный грунт;

5 - слой геотекстиля

При этом конструкцию, представленную на рис. 4.1,а, рекомендуется применять на устойчивых и необводненных основаниях, на рис. 4.1,б - на неустойчивых и обводненных основаниях, на рис. 4.1,в - при дефиците дренирующих грунтов с коэффициентом фильтрации не менее 0,5 м/сут.

Крутизну откосов назначают для насыпей высотой до 3 м не дорогах I-III категорий 1:4, до 2 м на дорогах IV-V категорий - 1:3.

Для насыпей высотой от 3 до 12 м на автомобильных дорогах всех категорий крутизну откосов назначают следующим образом:

для супесей легких и пылеватых, тяжелых пылеватых, суглинков легких и легких пылеватых - по СНиП 2.05.02-85, табл. 23;

для суглинков тяжелых пылеватых, глин пылеватых и жирных при высоте насыпи от 3 до 6 м - по СНиП 2.05.02-85, табл. 23; от 6 до 12 м - по табл. 4.1 настоящих Методических рекомендаций.

4.3. Переходный слой в конструкциях насыпей, который является дополнительным слоем между земляным полотном и основанием дорожной одежды (см. рис. 4.1), устраивают только в случае производства основных работ по сооружению насыпей в зимнее время из суглинков тяжелых, тяжелых пылеватых и глин во II дорожно-климатической зоне для автомобильных дорог I-III категорий. Толщину переходного слоя назначают по расчету, но не менее 0,5 м для дорог I-II категорий и 0,3 м - III категории.

Переходный слой устраивают из песчаных или непылеватых супесчаных грунтов. Кроме того, возможны варианты устройства таких слоев из грунтов, улучшенных стабилизирующими или осушающими добавками.

4.4. Если степень влажности грунта в выемке в период разработки находится в пределах 1,25-1,35 для супесей легких и пылеватых, 1,15-1,2 - супесей тяжелых пылеватых, суглинков легких и легких пылеватых, 1,05-1,15 - для суглинков тяжелых и тяжелых пылеватых, а также глин, то конструкцию земляного полотна насыпи назначают по рис. 4.2,а.

б) в)

Рис. 4.2. Конструкция насыпи высотой до 12 м: а - Kw = 1,251,35 - для супесей легких и пылеватых, Kw = 1,151,2 - для супесей тяжелых пылеватых, суглинков легких и легких пылеватых, Kw = 1,051,15 - для суглинков тяжелых, тяжелых пылеватых и глин; б, в - Kw = 1,21,3 - для суглинков легких и легких пылеватых, Kw = 1,151,25 - для суглинков тяжелых, тяжелых пылеватых и глин:

1 - переходный слой; 2 - грунт повышенной влажности; 3 - снимаемый растительный грунт; 4 - слой геотекстиля; 5 - песчаный слой

При использовании суглинков легких и легких пылеватых с Kw = 1,21,3, суглинков тяжелых, тяжелых пылеватых и глин с Kw = 1,151,25 конструкцию насыпи назначают по рис. 4.2, б, в.

Крутизну откосов принимают: для насыпей до 3 м - согласно п. 4.2; от 3 до 6 м - 1:1,75 для всех разновидностей супесей, 1:2 - для суглинка легкого пылеватого; для остальных грунтов, а также при высоте насыпи от 6 до 12 м - по табл. 4.1.

Таблица 4.1

Толщину переходного слоя назначают по расчету на прочность дорожной одежды (по критерию сдвига) таким образом, чтобы общая толщина рабочего слоя была не более 1 м для супесей и суглинков легких и 1,5 м - для суглинков тяжелых, тяжелых пылеватых и глин во II дорожно-климатической зоне и соответственно 0,8 и 1,2 м в III дорожно-климатической зоне. Если толщина переходного слоя больше высоты насыпи или равна ей, использовать грунты влажностью выше оптимальной не допускается.

4.5. При сооружении насыпей из грунтов с влажностью, указанной в п. 4.4, необходимо учесть их возможную осадку и предусмотреть отсыпку соответствующего дополнительного объема грунта.

Запас на осадку принимают для супесей легких и пылеватых 1,5-3 % высоты насыпи, супесей тяжелых пылеватых, суглинков легких и легких пылеватых - 1-3 %, суглинков тяжелых и тяжелых пылеватых, а также глин - 1-4 %. Причем меньшие значения принимают для грунтов с меньшим коэффициентом увлажнения, а большие - соответственно с большим.

4.6. При залегании в выемках грунтов, степень влажности которых выше предельной или близка к ней, конструкции насыпей назначают в соответствии с рис. 4.1 и 4.2 при условии возможности доведения естественной влажности этих грунтов до допустимой. В противном случае грунты с предельной влажностью должны быть удалены в кавальер.

4.7. Конструкции земляного полотна в выемках назначают по индивидуальному проекту для всех случаев, указанных в п. 3.3 настоящих Методических рекомендаций. В выемках необходимо предусматривать: укрепленные водоотводные канавы для регулирования стока поверхностных вод в пределах верхней части земляного полотна (рабочего слоя выемки); закюветные полки шириной не менее 3-3,5 м; подкюветные или закюветные перехватывающие дренажные системы для понижения уровня подземных вод, осушения или исключения возможности переувлажнения грунтов рабочего слоя выемки; перехватывающие, присыпные или горизонтальные дренажи в откосах; перехватывающие дренажные системы за пределами выемки; нагорные канавы; конструкции, обеспечивающие местную устойчивость от образования сплывов, оплывин, размывов.

4.8. При проектировании конструкций земляного полотна в выемках в глинистых грунтах, степень влажности которых в зоне рабочей отметки рабочего слоя равна или больше предельной (см. табл. 1.1), следует предусматривать частичную или полную замену таких грунтов дренирующими непучинистыми. Замене подлежат грунты на глубине 1,5 м от поверхности покрытия во II дорожно-климатической зоне и 1,2 м - в III дорожно-климатической зоне на автомобильных дорогах I-III категорий. Для автомобильных дорог IV-V категорий эта глубина может быть уменьшена на 25 %.

5. Комплексная оценка устойчивости и стабильности земляного полотна при разработке индивидуальных конструкций насыпей и выемок

5.1. Для обоснования проектной конфигурации насыпей высотой более 12 м, определения допустимой влажности используемого для отсыпки грунта из выемки необходима комплексная оценка устойчивости и стабильности земляного полотна.