В сейсмических районах более тяжелые грунты рекомендуется располагать в нижней части насыпи (рисунок 7.2).
7.4 Для насыпей, отсыпаемых из скальных слабовыветривающихся и выветривающихся грунтов (горной массы), а также из крупнообломочных (валунных и глыбовых) грунтов, верхний слой мощностью не менее 0,5 м следует проектировать из гравийно-галечниковых или щебенистых грунтов, наиболее крупные фракции в которых не должны превышать 0,2 м. В нижележащих слоях насыпи максимально допустимый размер камня устанавливается при пробном уплотнении в зависимости от принятой толщины отсыпаемого слоя.
а — насыпь без защитного слоя Н 6 м; б — то же, высотой от 6 до 12 м; в — насыпь с защитным слоем Н 6 м; г — то же, высотой от 6 до 12м
Рисунок 7.1 — Поперечные профили насыпей из недренирующих грунтов при поперечном уклоне местности не круче 1:5
7.5 При проектировании насыпей из глинистых грунтов, характеризуемых влажностью на границе текучести WL 0,40, а также из других специфических грунтов, в том числе техногенных (прочностные свойства которых в конструкции под воздействием природных факторов могут значительно снижаться), необходимо предусматривать отсыпку верхнего слоя из песков, а также создание защитного экрана на откосах.
7.6 При проектировании пересечений железнодорожной линии с трубопроводами последние должны быть реконструированы или переустроены, при этом предусматривают надземную (на опорах или эстакадах) или подземную их прокладку.
а—дренирующий грунт расположен над глинистым; б—глинистый грунт находится между слоями дренирующего; 1 —дренирующий грунт; 2 — глинистый грунт
Рисунок 7.2 — Схемы возможного расположения разнородных грунтов в насыпях
Устройство переходов трубопроводов в теле насыпи запрещается (СТН Ц-01-95).
7.7 Состав работ по подготовке оснований насыпей следует назначать с учетом высоты проектируемой насыпи и поперечному уклону местности. Во всех случаях подлежит удалению и складированию почвенно-растительный слой с площади основания насыпи для последующего использования его в природоохранных целях (в том числе для покрытия откосов земляного полотна, рекультивации карьеров).
В местах, где срезка почвенно-растительного слоя нецелесообразна вследствие низкого уровня его плодородия, необходимо предусматривать удаление дерна в основании насыпей высотой до 0,5 м на равнинных участках и косогорах крутизной до 1:10, а также в основании насыпей высотой до 1 м на косогорах крутизной от 1:10 до 1:5.
В таежных и лесных районах при подготовке основания под насыпи необходимо предусматривать удаление валежника; при высоте насыпи до 1 м обязательна сплошная корчевка пней и удаление мохового покрова; при большей высоте насыпей пни могут быть оставлены, но спилены так, чтобы высота их не превышала 0,2 м.
7.8 В пределах косогоров крутизной от 1:5 до 1:3 независимо от высоты насыпей требуется нарезка уступов в соответствии с рисунком 7.3. Ширина уступов принимается равной от 1 до 4 м. Поверхности уступов следует придавать поперечный уклон в низовую сторону величиной 0,01—0,02, стенки уступов при их высоте до 1 м можно проектировать вертикальными, а при высоте до 2 м — с наклоном около 1:0,5.
Нарезка уступов не предусматривается для насыпей, размещаемых на косогорах, сложенных дренирующими грунтами и не имеющих растительного покрова.
Необходимость подготовки основания насыпей, размещаемых на косогорах, сложенных скальными грунтами, следует устанавливать в зависимости от местных условий.
При небольшой высоте насыпей на косогорах, а также на участках полувыемок и полунасыпей следует обеспечивать однородные грунтовые условия под основной площадкой в пределах зоны промерзания за счет частичной замены естественных грунтов насыпными (в том числе дренирующими) для исключения неравномерного пучения (рисунок 7.2). При этом толщина слоя насыпного грунта hmin должна быть не менее указанной в таблице 7.1.
Насыпи на сыром и мокром основании
7.9 Насыпи на сыром и мокром основании следует проектировать преимущественно из дренирующих грунтов. При использовании мелких и пылеватых песков и глинистых грунтов следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие устойчивость и прочность земляного полотна и его основания: осушение грунтов основания посредством углубленных канав, дренажей, прослоев из дренирующих грунтов, геотекстильных материалов, устройство берм.
а — насыпь высотой низового откоса до 12 м; б — деталь нагорной канавы с бермой в грунте естественного сложения; в — низкая насыпь на косогоре; г — полунасыпь-полувыемка;
l — ширина нижнего уступа определяется из условия возможности уплотнения грунтов нижней части насыпи; 1 — защитный слой
Рисунок 7.3 — Поперечные профили насыпей на косогорах крутизной от 1:5 до 1:3
Примечание — Очертания верха земляного полотна назначаются в соответствии с требованиями п. 3.1.
7.10 Бровка насыпей должна возвышаться над уровнем длительно (более 20 суток) стоящих поверхностных вод или над наивысшим расчетным уровнем грунтовых вод, а при сырых основаниях над поверхностью земли на величину, достаточную для предохранения основной площадки от пучения и просадок. Размер этого возвышения следует устанавливать в зависимости от вида грунтов, высоты капиллярного поднятия, глубины промерзания в районе строительства, но не менее значений, указанных в таблице 7.1.
Для насыпей из суглинков и глин возможно некоторое уменьшение указанных высот при условии устройства капилляропрерывателя.
Глубину промерзания следует принимать по карте 3 приложения 1 СНиП 2.01.01-82 (см. приложение Н) или по данным местных гидрометеостанций.
За расчетный уровень грунтовых вод следует принимать расчетный осенний уровень, а при отсутствии необходимых данных — наивысший возможный уровень, определяемый по верхней границе оглеения грунтов.
Возвышение бровки насыпей дорог IV категории допускается уменьшать по сравнению с нормами таблицы 7.1 на основании данных опыта эксплуатации дорог в районе строительства, но не более чем в 1,5 раза.
Таблица 7.1 В метрах
|
Грунт, используемый для насыпи |
Минимальное возвышение бровки насыпи при расчетной глубине промерзания |
|||
|
|
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
|
Пески средней крупности, дренирующие мелкие |
0,9/0,6 |
1,1/0,8 |
1,4/1,1 |
1,6/1,3 |
|
Мелкие недренирующие и пылеватые пески, супеси песчанистые |
1,2/1,0 |
1,5/1,2 |
1,8/1,4 |
2,0/1,6 |
|
Суглинки и глины, пылеватые тяжелые супеси |
1,6/1,3 |
1,9/1,5 |
2,1/1,7 |
2,4/2,0 |
|
Примечание — Перед чертой — возвышение бровки насыпи над рачетным уровнем грунтовых вод или длительного (более 20 суток) стояния поверхностных вод. За чертой — возвышение бровки насыпи над поверхностью земли при сыром основании или над уровнем кратковременно (менее 20 суток) стоящих поверхностных вод. Указанные минимальные возвышения бровки насыпей должны быть обеспечены после завершения осадки грунтов основания. |
7.11 Для насыпей на слабых и недостаточно прочных основаниях необходимо выполнять проверку устойчивости откосов насыпей и стабильности грунтов основания, определять интенсивность осадок основания. В обоснованных технико-экономическими расчетами случаях следует предусматривать мероприятия по сокращению сроков стабилизации.
Насыпи из глинистых грунтов повышенной влажности
7.12 Глинистые грунты повышенной влажности (тугопластичные с показателем текучести 0,25 < IL 0,50) допускается применять для насыпей типовых конструкций при высоте их до 6 м (рисунок 7.4) на естественном сухом или осушаемом основании при крутизне откосов, указанной в таблице 4.3 СНиП 32-01-95. При высоте насыпей из этих грунтов более б м, а также при переувлажненных грунтах (с показателем текучести IL > 0,50) независимо от высоты насыпей требуется индивидуальное проектирование, установление способов снижения их влажности.
7.13 В проектах насыпей из грунтов повышенной влажности и осушаемых переувлажненных необходимо предусматривать мероприятия, учитывающие возможность последующей повышенной осадки грунтов тела насыпи —конструктивный запас по высоте (по нормам таблицы 4.2) или по ширине верха насыпи.
Рисунок 7.4 — Типовой поперечный профиль насыпи высотой до 6 м из глинистых грунтов тугопластичной консистенции (0,25 < IL 0,5)
При сравнении возможных вариантов следует учитывать затраты на подготовку (осушение) грунтов и повышенные эксплуатационные расходы в первые годы работы таких насыпей.
7.14 Для осушения грунтов повышенной влажности и переувлажненных возможно применение следующих способов:
— естественное просушивание грунтов в летний и осенний периоды, если климатические условия (температура, ветер, отсутствие атмосферных осадков) являются благоприятными и стабильными во времени;
— осушение грунтов неактивными добавками (топливные золы, шлаки, отходы горно-рудной промышленности) или путем чередования слоев грунта (переувлажненного и сухого) из двух источников;
—осушение грунта активными добавками (негашеной известью, цементом, золой-уноса, гипсом, безводной кристаллической фосфорной кислотой и др.). При этом наибольший эффект достигается при сооружении насыпей из пылеватых песков, супесей, легких суглинков, использование конструктивных решений [25].
8 НАСЫПИ НА БОЛОТАХ
Общие положения
8.1 Насыпи на болотах следует проектировать с учетом:
— категории дороги;
— типа и глубины болота;
— уклона минерального дна болота и вида слагающих его грунтов;
— вида грунтов и материалов, используемых для сооружения насыпи;
— высоты насыпи;
— рельефа местности.
8.2 При проектировании и строительстве земляного полотна следует различать три основных типа болот:
I — заполненные торфом и другими болотными грунтами устойчивой консистенции, сжимающимися под нагрузкой от насыпи высотой до 3 м;
II — заполненные торфом и другими болотными грунтами разной консистенции, в том числе выдавливающимися под нагрузкой от насыпи высотой 3 м;
III — заполненные болотными грунтами в разжиженном состоянии, выдавливающимися под нагрузкой, с торфяной коркой (сплавиной) или без нее.
Тип болот необходимо устанавливать по данным инженерно-геологических изысканий на основании:
— геологического разреза на глубину не менее 1 м ниже поверхности минерального дна;
— физико-механических характеристик торфа и других болотных грунтов.
При установлении типа болот может быть использована таблица приложения Д.
8.3 При проектировании насыпей на болотах необходимо обеспечивать:
непревышение допустимых расчетных значений упругих осадок насыпей на дорогах скоростных, особогрузонапряженных, I—III категорий — 2 мм, на дорогах IV категории — 3 мм [12];
ограничение по возможности сроков осадки грунтов основания насыпей строительным периодом.
Пересечение болот трассой линии следует предусматривать в узких местах, преимущественно на участках с меньшей глубиной и минимальным поперечным уклоном минерального дна.
8.4 Для сооружения насыпей на болотах следует использовать преимущественно дренирующие грунты для всей насыпи или ее нижней части.
При отсутствии таких грунтов допускается применять для сооружения насыпей на болотах I и II типов мелкие недренирующие пески, пылеватые пески и песчанистые супеси.
Проектировать насыпи из указанных грунтов следует в соответствии с приведенными поперечными профилями (рисунки 8.1—8.5).
Использование тяжелых супесей и суглинков для отсыпки нижней части насыпи (в зоне выторфовывания) допускается в исключительных случаях на болотах I и II типов с обязательным усилением конструкции земляного полотна и при технико-экономическом обосновании, учитывающем, помимо первоначальных строительных затрат, повышенные расходы на содержание земляного полотна и верхнего строения пути в период временной эксплуатации.
Для отсыпки верхней части насыпи (выше уровня болота на 0,5 м) допускаются все грунты, пригодные для возведения насыпей, при условии обеспечения необходимого возвышения бровки.
8.5 Возвышение бровки насыпи над поверхностью болота следует назначать не менее: для дренирующих грунтов 0,8 м при полном удалении торфа в основании и 1,2 м при частичном выторфовывании, для мелких и пылеватых песков и песчанистых супесей — 2м.
Насыпи на болотах 1 типа
8.6 На болотах 1 типа насыпи высотой до 3 м следует проектировать с полным или частичным удалением торфа из основания с заменой его минеральным грунтом.
Полное удаление торфа необходимо предусматривать на болотах глубиной до 2 м при высоте насыпей до 3 м (рисунок 8.1).
Частичное удаление торфа применяют на болотах глубиной до 2 м при высоте насыпи более 2 м, а также на болотах глубиной до 4 м (рисунок 8.2). При этом глубину траншей выторфовывания необходимо назначать исходя из условий, чтобы сумма высоты насыпи над поверхностью болота и глубины траншеи выторфовывания была бы не менее 3,5 м для дорог I—III категории и не менее 3 м для дорог IV категории. При этом отношение суммарной мощности насыпного слоя с учетом расчетной осадки к толщине уплотненного слоя торфа должно быть не менее 2:1. Крутизну откоса траншеи выторфовывания следует устанавливать в зависимости от способа производства работ в пределах от 1:0 до 1:0,5.
Для дорог IV категории перечисленные в п. 8.6 параметры допускается уменьшать исходя из условий обоснованного снижения сметной стоимости с учетом местных особенностей.
