4.12 При невозможности выполнения требований 4.11 должны быть предусмотрены мероприятия по обеспечению прочности и устойчивости земляного полотна и рабочего слоя путем:
- регулирования водно-теплового режима земляного полотна с помощью гидроизолирующих, теплоизолирующих, дренирующих или капилляропрерывающих слоев;
- укрепления и улучшения грунта рабочего слоя с использованием вяжущих и минеральных (гранулометрических) примесей и т.д.;
- использования армирующих слоев;
- снижения уровня подземных вод с помощью дренажа;
- применения специальных конструкций поперечных перерезов земляного полотна с целью защиты его от поверхностной воды (бермы и т.п.).
Указанные мероприятия следует выбирать на основе технико-экономических расчетов.
4.13 Рабочий слой нужно проектировать в комплексе с дорожной одеждой с целью получения наиболее экономичных решений.
Расчетные характеристики грунтов рабочего слоя следует определять с учетом типа местности по условиям увлажнения.
Насыпи
4.14 Сооружать насыпи в любых условиях разрешается без ограничения применения грунтов и отходов промышленности, что мало изменяет прочность и устойчивость под действием погодно-климатических факторов. Грунты, которые изменяют с течением времени прочность и устойчивость под действием этих факторов и нагрузок, относятся к особым грунтам, которые разрешается использовать с ограничениями, обосновывая в проекте их использование результатами испытаний. При необходимости предусматриваются конструктивные меры для защиты этих грунтов от действия погодно-климатических факторов.
При использовании крупнообломочных грунтов следует предусматривать устройство выравнивающего слоя между насыпью и дорожной одеждой толщиной не менее 0,5 м из грунтов, которые содержат обломки размером не более 0,2 м.
4.15 На соединении земляного полотна с мостами на участках длиной по верху не менее высоты насыпи плюс 2 м (считая от стояка) и по низу не менее 2 м следует проектировать насыпи из непучинистых дренирующих грунтов.
4.16 Насыпи следует проектировать с учетом несущей способности основания. Основания делят на сильные и слабые.
К слабым относят основания, в которых в пределах активной зоны залегают слои слабых грунтов (с модулем упругости менее 25 МПа) и толщиной свыше 0,5 м. Толщина активной зоны определяется расчетом.
В случае, если слой слабого грунта залегает на глубине, большей ширины насыпи по подошве, а также для насыпи высотой свыше 12 м, размер активной зоны следует определять расчетом.
4.17 Крутизну откосов насыпи высотой до 2 м следует назначать с учетом обеспечения безопасного съезда транспортных средств в аварийных ситуациях, как правило, на дорогах I-III категорий не круче 1:4, а для дорог других категорий - не круче 1:3.
4.18 Крутизну откосов насыпей высотой свыше 2 м, а также на ценных землях допускается увеличение крутизны откосов к предельным значениям, приведенным в таблице 4.9, с установкой ограждения барьерного типа.
4.19 Приведенная в таблице 4.8 крутизна откосов предусматривает их укрепление методом высевания трав или одерновкой. При использовании других, более капитальных типов укрепления, крутизна может быть увеличена при соответствующем технико-экономическом обосновании и выполнении расчета устойчивости откосов.
4.20 При слабых основаниях, использовании связных грунтов повышенной влажности, а также для подтопленных насыпей крутизну откосов назначают на основе расчетов или проверяют расчетом возможность применения типового поперечного профиля.
Таблица 4.9 - Максимальная крутизна откосов насыпей
|
Грунт насыпи |
Высота откоса, м |
||
|
|
от 3 до 6 |
от 6 до 12 |
|
|
|
|
в нижней части от 0 до 6 |
в верхней части от 6 до 12 |
|
Глыбы из слабовыветривающихся пород |
1:1-1:1,3 |
1:1,3-1:1,5 |
1:1,3-1:1,5 |
|
Крупнообломочный и песчаный (кроме мелкого и пылеватого песка) |
1:1,5 |
1:1,5
|
1:1,5
|
|
Песчаный мелкий и пылеватый, глинистый и лессовый |
1:1.5 1:1,75 |
1:1.75 1:2 |
1:1.5 1:1,75 |
|
Примечание 1. Под чертой представлены значения для пылеватых разновидностей грунтов в дорожно-климатических зонах У-I У-III и для одноразмерных мелких песков. Примечание 2. Высота откоса определяется как разность между отметкой бровки насыпи и отметкой подошвы насыпи. При наличии косогора высота насыпи определяется как самая большая разность между отметкой бровки и отметкой подошвы насыпи (низовой отметкой откоса). |
4.21 При проектировании резервов фактический объем необходимого грунта для насыпи VH следует определять за формулой:
VH = KlVп, (4.1)
где К1 - коэффициент относительного уплотнения (отношение минимальной плотности грунта в насыпи, установленной с учетом данных таблицы 4.8, к его плотности в резерве или карьере, установленной при изысканиях). Ориентировочно коэффициент относительного уплотнения назначается по таблице 4.10; Vп - объем запроектированной насыпи, м.
Таблица 4.10 - Значение коэффициентов относительного уплотнения грунта
|
Значение коэффициенту относительного уплотнения Кь для грунта |
|||||||
|
Необходимый коэффициент уплотнения грунта |
Песок, супесь, суглинок пылеватый |
Суглинок, глина |
Лесс и лессовидный грунт |
Скальный грунт при объемной массе, г/см3
|
Шлак, отвалы перерабатывающей промышленности |
||
|
|
|
|
|
1,9-2,2 |
2,2-2,4 |
2,4-2,7 |
|
|
1,00 |
1,10 |
1,05 |
1,30 |
0,95 |
0,89 |
0,84 |
1,26-1,47 |
|
0,98 |
1,08 |
1,03 |
1,25 |
0,93 |
0,87 |
0,83 |
1,23-1,44 |
|
0,95 |
1,05 |
1,00 |
1,15 |
0,9 |
0,85 |
0,80 |
1,20-1,40 |
4.22 При проектировании насыпи из грунтов, влажность которых превышает допустимую (таблица 4.5), следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие необходимую устойчивость земляного полотна. К таким мероприятиям относятся:
- осушение грунтов как природным путем, так и обработкой их активными веществами типа негашеной извести, активной золы уноса и т.п.;
- ускорение консолидации грунтов повышенной влажности в нижней части насыпи (горизонтальные дренажи из зернистых или синтетических материалов и др.) и предупреждение деформаций насыпей, связанных с их расползанием (уменьшение крутизны откоса и защита его от размыва, устройство горизонтальных прослоек из зернистых или синтетических материалов и т.п.). Устройство покрытия на таких насыпях предусматривается по истечении консолидации насыпи.
При влажности грунта менее 0,9 от оптимальной следует предусматривать в проекте специальные мероприятия по их уплотнению (доувлажнение, уплотнение более тонкими слоями и т.п.).
4.23 При проектировании насыпи с высотой откоса свыше 12 м в зависимости от конкретных условий с целью обеспечения устойчивости насыпи и ее откосов следует определять расчетом:
- конфигурацию поперечного профиля, обеспечивающего устойчивость откосов насыпи;
- безопасную нагрузку на основание, исключающую процессы бокового вытеснения грунта;
- величину и протекание во времени оседания основания насыпи за счет его уплотнения под нагрузкой от веса насыпи.
4.24 Высоту насыпи на участках дорог, которые проходят на открытой местности, по условиям снегонезанесения во время вьюг следует определять расчетом по формуле:
H = Hc+h, (4.2)
где Н - высота незаносимой насыпи, м;
Нс - расчетная высота снегового покрова в месте, где сооружается насыпь, с вероятностью превышения 5 %, м. При отсутствии указанных данных допускается упрощенное определение Н с использованием метрологических справочников;
h - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, которое следуете для его незанесения снегом, м.
Примечание. В случае, когда h оказывается меньше возвышения бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова по условиям снегоочистки hc (см. ниже), в формулу (4.2) вместо h вводятся hc.
Возвышение бровки насыпи (h) над расчетным уровнем снегового покрова следует назначать, м, не менее:
1,0 - для дорог I категории;
0,7- -“- II-“-;
0,6- -“- III-“-;
0,5 - - “ - IV - “ - ;
0,4 - - “ - V - “ - .
4.25 В районах, где расчетная высота снегового покрова превышает 1 м, следует проверять достоверность превышения бровки насыпи над снеговым покровом по условию беспрепятственного размещения снега, удаляемого с дороги во время снегоочистки, используя формулу:
h = 0,375 hc a/в,(4.3)
где hc - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова по условиям снегоочистки, м;
в - ширина земляного полотна, м;
а - расстояние, на которое удаляется снег с дороги при его удалении снегоочистителем, м, для дорог с; регулярным режимом зимнего содержания допускается назначать а = 8 м.
Выемки
4.26 Крутизну откосов выемок, которые не относятся к объектам индивидуального проектирования, следует назначать соответственно таблице 4.11.
Таблица 4.11 - Крутизна откосов выемок
|
Грунт |
Высота откоса, м |
Максимальная крутизна откоса |
|
Скальный: слабовиветривающийся легковыветривающийся, не размягчаемый размягчаемый |
до 16до 16 до 6 |
1:0,21:1,05-1:1,5 1:1-1:1,5 |
|
Крупнообломочный |
до 12 |
1:1-1:1,5 |
|
Песчаный, глинистый однородный твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции |
до 12 |
1:1,5 |
|
Лесс |
до 12 |
1:0,5-1:1,5 |
|
Примечание 1. В скальных слабовыветривающихся грунтах разрешаются вертикальные откосы. Примечание 2. Высота откоса выемки определяется разностью между отметкой бровки откоса и отметкой подошвы откоса. |
4.27 Выемку глубиной до 1 м, с целью предупреждения снеговых заносов, следует проектировать раскрытой с крутизной откосов от 1:5 до 1:10 или разработанной под насыпь. Выемку глубиной от 1 м до 5 м на снегозаносимых участках следует проектировать с крутыми откосами (1:1,5-1:2) и закюветными полками шириной не менее Зм.
4.28 Выемку глубиной свыше 2 м в мелкозернистых и пылеватых песках, переувлажненных связных грунтах, легковыветривающихся или трещиноватых лессовидных и лессовых породах следует проектировать с закюветными полками. Ширину закюветных полок следует назначать: в мелкозернистых и пылеватых песках - не менее 1 м, в других грунтах: при высоте откоса до 6 м - не менее 1 м, при высоте откоса до 12 м (для скальных пород - до 16 м) - не менее 2 м. Для дорог I-III категорий при проектировании выемок в легковыветривающихся скальных грунтах разрешается предусматривать кювет-траншею шириной не менее 3 м и глубиной не менее 0,8 м.
Поверхности закюветных полок дают уклон 20-40 ‰ в сторону кювета. Уклон можно не предусматривать при скальных породах.
4.29 При проектировании выемок следует выполнять расчеты общей и местной устойчивости откосов, разрабатывать мероприятия из их обеспечения, включая назначения соответствующего поперечного профилю, устройство дренажей, защитных слоев, типа укрепления откосов и т. п.
Земляное полотно в сложных инженерно-геологических условиях
4.30 Конструкции земляного полотна на косогорах следует обосновывать соответствующими расчетами с учетом устойчивости косогора как в природном состоянии, так и после сооружения дороги.
На устойчивых горных склонах крутизною свыше 1:3 земляное полотно следует располагать полностью на полке, врезанной в косогор. На склонах крутизной 1:10-1:5 земляное полотно следует проектировать в виде насыпи без устройства уступов в основании. При крутизне склонов от 1:5 до 1:3 земляное полотно следует устраивать в виде насыпи, полунасыпи - полувыемки или же на полке. В основании насыпи и полунасыпи-полувыемки следует устраивать уступы шириной 3-4 м и высотой до 1 м с поперечным уклоном поверхности 1-2 % в низовую сторону. Уступы не устраивают на склонах из дренирующих грунтов.
В необходимых случаях следует предусматривать комплексные мероприятия, которые обеспечивают устойчивость земляного полотна и склона, на котором оно расположено (дренажные конструкции, поверхностный водоотвод, подпорные сооружения, изменение очертания склона и т.п.).
4.31 Конструкцию земляного полотна на болотах следует назначать на основе технико-экономического сравнения вариантов, предусматривающих удаление слабых грунтов (включая подрывной метод) или их использование в основании насыпи с разработкой, в необходимых случаях, специальных мероприятий по обеспечению устойчивости, уменьшению и ускорению оседания, исключению недопустимых упругих колебаний, в том числе обочин за счет устройства берм шириной не менее 1 м с расположением их на 0,5 м выше уровня болота.
При глубине болота до 6 м и высоте насыпей до 3 м проектирование разрешается осуществлять путем привязки типовых решений с учетом типа болота.
При использовании слабых грунтов в основании насыпи вместе с общими требованиями к земляному полотну должны учитываться требования 4.23.
