Для периодически подтопляемых насыпей, при отсыпке их на незатопленное основание, нижнюю подтопляемую часть насыпи следует отсыпать из дренирующих грунтов или песчанистых супесей.
4.10 Для насыпей, возводимых средствами гидромеханизации рекомендуется использовать гравийно-галечниковые, песчано-гравелистые и песчаные грунты. Возможность применения пылеватых песков, а также супесей определяется проектом с учетом обогащения состава грунтов при их намыве, при этом в теле возводимой насыпи содержание частиц размером менее 0,1 мм должно быть не более 15 % по массе.
Нормы уплотнения грунтов земляного полотна
4.11 В проектах необходимо предусматривать уплотнение грунтов при сооружении земляного полотна:
для насыпей — из всех видов грунтов, за исключением слабовыветривающихся, на дорогах всех категорий;
в основаниях насыпей высотой до 0,5 м и под основной площадкой в выемках и “нулевых местах”, в тех случаях, когда естественная плотность грунтов ниже нормируемой — на дорогах III категории и выше.
4.12 Требуемую в земляном полотне для песчаных и глинистых грунтов плотность сухого грунта следует определять по формуле
где — максимальная плотность сухого грунта, г/см3, определяемая по методу стандартного уплотнения (ГОСТ 22733);
К - минимальный коэффициент уплотнения, принимаемый по таблице 4.5СНиП 32-01-95.
При этом необходимо проверять пригодность грунта карьера (резерва) по условиям его влажности (в соответствии с указаниями п. 4.19).
4.13 Уменьшение при проектировании коэффициента уплотнения по сравнению с нормами, приведенными в таблице 4.5 СНиП 32-01-95, допускается в исключительных случаях при невозможности или экономической нецелесообразности его достижения (при наличии грунтов повышенной влажности или грунтов малой влажности в засушливых зонах).
При этом следует предусматривать в проекте дополнительные мероприятия, обеспечивающие общую устойчивость земляного полотна и прочность его основной площадки (уположенные откосы, песчаные подушки, бермы, прослойки геотекстильных материалов, запас на осадку и др.).
4.14 Уплотнение отсыпаемых в насыпи скальных грунтов из слабовыветривающихся, выветривающихся, лековыветривающихся пород (алевролитов, аргиллитов, мергелей, глинистых сланцев и др.), а также песчаных и глинистых грунтов обеспечивается соблюдением установленной технологии производства работ (заданной толщиной уплотняемого слоя, числа проходов уплотняющих машин и механизмов) и корректировки ее на основании предварительного пробного уплотнения [1].
4.15 Для насыпей, возводимых из глинистых грунтов и песков с коэффициентом уплотнения К 0,95, насыпей, сооружаемых способом гидромеханизации, а также из скальных и крупнообломочных грунтов, следует предусматривать запас на осадку за счет уплотнения грунтов тела насыпи по нормам таблицы 4.2.
Большие значения запаса относятся к насыпям, возводимым в короткие сроки (до 6 месяцев) из грунтов с влажностью, близкой к предельно допустимой (п. 4.19).
В случаях невозможности отсыпки насыпей с полным запасом на осадку на участках, где это приводит к превышению руководящего уклона более чем на 0,002 (на подходах к мостам и др.), следует предусматривать уширение основной площадки, обеспечивающее возможность подъемки пути до проектных отметок после завершения осадки.
Таблица 4.2
|
Характеристика грунтов и условия возведения насыпей |
Запас, % проектной высоты насыпи |
|
Пески и глинистые грунты, отсыпаемые с коэффициентом уплотнения: |
|
|
K = 0,95 К =0,90 |
0,5 1—2,5 |
|
Глинистые грунты повышенной влажности (0,25 < IL 0,5) |
2—3 |
|
Пески и песчано-гравелистые грунты, укладываемые в насыпи способом гидронамыва |
0,75-1,5 |
|
Легковыветривающиеся и выветривающиеся размягчаемые скальные и крупнообломочные грунты |
1—3 |
|
Скальные слабовыветривающиеся грунты |
3 |
4.16 При сооружении земляного полотна в зимнее время запас на осадку за счет уплотнения грунтов тела насыпей следует принимать по п. 15.6.
4.17 фактический объем грунта, необходимого для сооружения насыпей, в тех случаях когда требуемая плотность грунта в теле насыпи больше естественной плотности грунта в резерве (карьере), определяется по формуле
Vн.ф = Vн K1,
где Vн - объем проектируемой насыпи, м3;
К1 - коэффициент относительного уплотнения грунта в теле насыпи, определяемый по формуле
где и dp — плотность сухого грунта, г/см3, соответственно требуемая в насыпи и естественная — в резерве (карьере).
Для ориентировочного предварительного определения объема грунта в резервах (карьерах), выемках, необходимого для возведения насыпей с требуемой плотностью грунтов, коэффициент относительного уплотнения К1, может быть принят по таблице 4.3.
При возведении насыпи гидромеханизированным способом объем потребного грунта в карьере следует определять в соответствии с указаниями по проектированию гидромеханизированных работ [24].
Таблица 4.3
|
Заданный |
Коэффициент относительного уплотнения К1, для грунтов |
||
|
коэффициент уплотнений насыпи К |
пески, супеси, пылеватые суглинки |
суглинки, глины |
лессы и лессовидные грунты |
|
1,0 |
1,10 |
1,05 |
1,3 |
|
0,95 |
1,05 |
1,00 |
1,15 |
|
0,90 |
1,00 |
0,95 |
1,10 |
Нормы влажности грунтов
4.18 Влажность глинистых грунтов необходимо учитывать при установлении коэффициента уплотнения и оценки возможности использования этих грунтов в земляном полотне.
Для насыпей следует применять грунты, имеющие преимущественно оптимальную влажность W0 и близкие к ней.
Численные значения оптимальной влажности определяют по ГОСТ 22733.
4.19 Наибольшая допустимая влажность грунта, при которой обеспечивается нормируемая плотность (см. п. 4.12), устанавливается по кривой стандартного уплотнения. Ориентировочно она может быть определена по графику на рисунке 4.1.
На указанном графике для пяти основных разновидностей грунта представлены теоретические зависимости, характеризующие максимально возможную их уплотняемость при различной естественной влажности.
1 — глины; 2 — суглинки; 3 — супеси; 4 — пески; 5 — черноземы
Рисунок 4.1 Зависимость возможного уплотнения грунта от его естественной влажности
Примечание — Зависимости d = f(W) рассчитаны при значениях плотности частиц грунтов s, равных 2,74; 2,70; 2,68; 2,66; 2,60 г/см3 соответственно для глины, суглинков, супесей, песков, грунтов с примесью органических веществ (черноземов) (для всех указанных типов грунтов при содержании воздуха в порах 5 %, что обеспечивается при правильном соблюдении технологии уплотнения).
4.20 Глинистые грунты, находящиеся в тугопластичном состоянии (0,25 < IL 0,50), используются для сооружения земляного полотна при соблюдении требований к конструкциям, изложенным в пп. 7.12—7.14, 10.5—10.7.
Грунты, находящиеся в мягкопластичном состоянии (0,50 < IL 0,75), допускается использовать лишь по индивидуальным проектам на основании технико-экономических расчетов.
4.21 При влажности глинистых грунтов, мелких и пылеватых песков менее 0,75—0,80 W0 их необходимо увлажнять.
В засушливых районах должны быть предусмотрены мероприятия по влагонакоплению (снегозадержание) и получению воды для поливов в местах выполнения земляных работ.
При определении количества воды, потребной для увлажнения грунта, следует учитывать климатические и погодные условия района строительства и ориентироваться на обеспечение при уплотнении влажности грунта, соответствующей 0,9—1,0 оптимальной.
Естественные основания
4.22 Оценку естественных оснований по условиям их увлажнения при выборе грунтов для насыпей и проектировании земляного полотна следует выполнять с учетом таблицы 4.4.
Таблица 4.4
|
Тип основания |
Характеристика основания |
|
1. Сухое |
Условия для поверхностного стока хорошие; глинистые грунты на глубине до 1 м имеют влажность не более Wp + 0,25 Iр, грунтовые воды отсутствуют или залегают на глубине более 2 м от поверхности земли |
|
2. Сырое |
Условия для поверхностного стока плохие; грунты водонасыщенные песчаные, глинистые; глинистые грунты в предморозный период имеют влажность на глубине до 1 м от Wp + 0,25 Ip до Wp + 0,75 Ip , а уровень грунтовых вод— на глубине более 1 м от поверхности земли; признаки поверхностного заболачивания |
|
3. Мокрое |
Поверхностный сток отсутствует; грунты глинистые, торфы, илы, сапропели; глинистые грунты в предморозный период имеют влажность на глубине до 1 м, равную Wp + 0,75 Ip и более, а уровень грунтовых вод — на глубине до 1 м; имеются выходы грунтовых вод на поверхность земли или длительно стоящие (более 20 суток) поверхностные воды |
4.23 В зависимости от прочности грунтов, их влажности, степени однородности, а также значений расчетных нагрузок естественные основания насыпей следует подразделять на прочные, недостаточно прочные и слабые. При этом должны учитываться возможные изменения свойств грунтов в условиях эксплуатации.
К прочным относятся естественные основания, представленные скальными и крупнообломочными грунтами (независимо от условий увлажнения), а также маловлажными и влажными песками и глинистыми грунтами твердой и полутвердой консистенции преимущественно сухие (по таблице 4.4), при которых не наблюдается деформаций основания под нагрузкой, требующих осуществления специальных мероприятий.
К недостаточно прочным относятся основания преимущественно сырые (согласно таблице 4.4), сложенные неоднородными переслаивающимися по протяжению грунтами, низкие насыпи на которых могут иметь неравномерное пучение и небольшие осадки, что необходимо учитывать при проектировании.
К слабым относятся мокрые (по таблице 4.4) естественные основания, сложенные переувлажненными грунтами, насыпи на которых могут иметь осадки значительные по величине и неравномерные во времени, а также терять устойчивость. Для предотвращения деформаций необходимо предусматривать специальные конструктивные решения.
5 ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА. ОЧЕРТАНИЯ ОСНОВНОЙ ПЛОЩАДКИ И ШИРИНА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Общие положения
5.1 Поперечное очертание основной площадки проектируемого однопутного земляного полотна из недренирующих грунтов без устройства защитного слоя, а также из мелких и пылеватых песков следует назначать в виде трапеции шириной поверху 2,3 м, высотой 0,15 м, и с основанием, равным ширине земляного полотна, а поперечное очертание верха двухпутного земляного полотна — в виде треугольника высотой 0,2 м с основанием, равным ширине земляного полотна (рисунок 5.1).
Основную площадку одно- и двухпутного земляного полотна из раздробленных скальных слабовыветривающихся грунтов, крупнообломочных с песчаным заполнителем, дренирующих песков (кроме мелких и пылеватых) следует проектировать горизонтальной, так же как и верх защитного слоя, отсыпаемого из указанных грунтов под балластной призмой.
При использовании для защитного слоя мелких и пылеватых песков верх земляного полотна следует проектировать в виде сливной призмы (аналогично верху земляного полотна из глинистых грунтов). Конструкцию защитного слоя из указанных грунтов, возможность и целесообразность их применения устанавливают на основании расчетов.
5.2 Ширину земляного полотна поверху (основной площадки) новых железных дорог на прямых участках пути в пределах перегонов следует принимать по нормам, приведенным в таблице 4.1 СНиП 32-01-95.
5.3 Выемки глубиной более 6 м, располагаемые в скальных грунтах, а также располагаемые на крутых косогорах и на прижимах рек, независимо от высоты откосов на линиях II категории и выше следует проектировать под два пути.
Ширину земляного полотна многопутных железных дорог следует назначать с учетом уширенного расстояния между осями второго и третьего (четвертого) путей. При соответствующем технико-экономическом обосновании третий и четвертый пути допускается проектировать и на раздельном земляном полотне.
5.4 Ширину земляного полотна насыпей, возводимых на слабых основаниях, и насыпей, возводимых с запасом на осадку, следует устанавливать с расчетом обеспечения требуемых согласно таблице 4.1 СНиП 32-01-95 размеров после полной осадки.
На участке с вечномерзлыми грунтами необходимо предусматривать уширение земляного полотна с учетом его осадки за счет возможного оттаивания и уплотнения вечномерзлых грунтов основания или подземного льда; значения осадок и размеры уширения следует устанавливать расчетами.
Защитный слой
5.5 Для земляного полотна из глинистых грунтов всех видов с влажностью на границе текучести WL > 0,23, кроме супесей, содержащих песчаные частицы размером от 2 до 0,05 мм в количестве более 50 % по массе, следует предусматривать усиление конструкции в зоне основной площадки: устройство под балластной призмой защитного слоя из дренирующего грунта или из дренирующего грунта в комбинации с геотекстильными материалами. Защитный слой из дренирующего грунта (с геотекстильными материалами или без них) следует применять также при использовании глинистых грунтов всех разновидностей при повышенной влажности (IL > 0,25).
5.6 Для устройства защитного слоя следует применять дренирующие грунты: крупнообломочные (с фракциями не более 0,2 м) с песчаным заполнителем, пески (за исключением мелких пылеватых).
