Страница 3: ВСН 47-73. Технические указания по проектированию и возведению земляного полотна автомобильных дорог в районах искусственного орошения засушливой зоны (45830)

Рис 3. Поперечные профили земляного полотна при размещении дорог вдоль каналов за пределами фильтрационного максимума уровня грунтовых вод (а) и в полосе отвода каната (б)

1 - фильтрационный максимум уровня грунтовых вод, 2 - расчетное возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод, 3 - естественный максимум уровня грунтовых вод 4 – канал.

Это расстояние составляет обычно при расходе воды в канале 4 - 6 м3/сек около 15 м, при расходе от 30 до 130 м3/сек - от 60 до 300 м. При этом за точку пересечения условно принимают такую, в которой превышение фильтрационного максимума над естественным уменьшается до 10 - 15 см.

4.6. Поперечный профиль (см. рис 3, б) рекомендуется в случае, когда дорога проходит в полосе отвода канала. Расчетным является фильтрационный максимум уровня грунтовых вод.

При применении этого профиля по сравнению с профилем на рис. 3, а требуется увеличение высоты насыпи, однако при этом достигается экономия земельных площадей

4.7. Обеспечение поверхностного водоотвода решается в каждом конкретном случае индивидуально в процессе проектирования дороги.

4.8. При назначении поперечных профилей (см. рис. 3) необходимо предусматривать устройство водоотводных канав и труб для отвода воды в существующие водотоки, коллекторы и каналы водосбросной сети.

4.9. При возведении земляного полотна одновременно с сооружением ирригационной сети в отдельных случаях допускается совмещать резервы с открытыми дренами и коллекторами глубиной до 2,5 - 3 м (рис. 4). В этом случае обязательно устраивают берму шириной не менее 3 - 4 м между подошвой насыпи и бровкой коллектора, а возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод назначают с учетом понижения их уровня коллектором (см. п. 3.11).

Рис. 4 Поперечный профиль земляного полотна, возводимого одновременно с сооружением открытого коллектора??

1 - уровень грунтовых вод; 2 - открытый коллектор, 3 - расчетное возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод

4.10. При возведении земляного полотна из местных грунтов (дальность возки грунта не более 0,5 км) крутизну откосов насыпей, независимо от степени засоления, необходимо принимать в соответствии с указаниями СНиП II-Д.5-72.

4.11. При возведении земляного полотна из привозных грунтов крутизна откосов должна быть не больше следующей:

а) для незаселенных и слабозасоленных грунтов в соответствии с указаниями СНиП II-Д.5-72;

б) для среднезасоленных и сильнозасоленных глин и суглинков всех разновидностей при высоте насыпи менее 2 м - 1:2; при высоте насыпи более 2 - 1:3 в ее нижней части (до 2 м) и 1:2 в верхней;

в) для среднезасоленных и сильнозасоленных мелких и пылеватых песков, а также супесей всех разновидностей при высоте насыпи менее 2 м - 1:3; при высоте насыпи более 2 м - 1:3 в нижней части насыпи (до 2 м) и 1:2 в верхней;

г) при наличии берм - 1:2.

4.12. Крутизну откосов резервов следует назначать не более 1:1,5. Крутизну откосов коллекторов следует принимав в соответствии с требованиями СНиП II-И.3-62.

4.13. Дну резервов придают поперечный уклон 20 о/оо в сторону от насыпи. Продольный уклон дна водоотводных канав, дрен и коллекторов должен составлять не менее 3 о/оо. Когда невозможно обеспечить указанный продольный уклон, земляное полото проектируют с учетом затрудненного водоотвода и с применением соответствующих мероприятий (увеличение высоты насыпи, устройство берм, изолирующих прослоек и т. п.).

4.14. Для лучшего отвода воды из резервов вдоль их внешних краев устраивают на расстоянии 0,5 - 1 м от них продольные лотки. Для защиты  водоотводных  капав, резервов и коллекторов от затопления оросительными водами устраивают вдоль внешних бровок присыпные защитные валики вы сотой 0,5 - 0,6 м. Воду из водоотводных канав, резервов и коллекторов отводят в существующие водотоки, коллекторы и каналы водосбросной сети, пересекаемые дорогой, с учетом требований органов водного хозяйства

5 РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

5.1. Расчетные значения модулей упругости грунтов и параметров, определяющих сопротивление грунтов сдвигу - угла внутреннего трения  и удельного сцепления с в районах искусственного орошения рекомендуется принимать по табл. 5.

5.2. При необходимости уточнения сдвиговых характеристик грунтов следует определять значения с и  при расчетной влажности, принимаемой по табл. 1.

Таблица 5

Примечание 1 Большие значения показателей следует принимать для южной части V дорожно-климатической зоны, меньшие - для северной.

2. Расчетные характеристики грунтов, не приведенных в табл. 5, назначают по ВСН 46-72.

3. При устройстве основания из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, а также при уплотнении верхнего слоя земляного полотна толщиной 30 - 40 см до коэффициента уплотнения выше 1 значения расчетных характеристик следует принимать на 15 % выше табличных в районах, расположенных южнее линии Кара-Богаз-Гол-Дарваза-Газли-Чимион-Джизак-Ош.

6 ОСОБЕННОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

6.1. В условиях близкого залегания грунтовых вод я возможности подтопления земляного полотна поливными и промывными водами особое значение приобретают требования к уплотнению земляного полотна.

При устройстве покрытий капитального типа требуемая плотность грунта составляет 0,98 от максимальной при стандартном уплотнении по всей высоте насыпи.

При устройстве усовершенствованных облегченных, а также переходных покрытий требуемый коэффициент уплотнения составляет 0,95.

Толщина каждого уплотняемого слоя не должна превышать 20 - 25 см, а при применении тяжелых катков на пневматических шинах (50 т) - 30 - 40 см в плотном теле.

6.2. Для достижения требуемой плотности грунты необходимо уплотнять при влажности не ниже 0,9 и не выше 1,1 от оптимальной при стандартном уплотнении. При влажности превышающей указанную, каждый слой грунта после разравнивания должен перед укаткой подвергаться воздушному подсушиванию. При близких грунтовых водах рекомендуется позволить земляное полотно в сезон наибольшего понижения их уровня, обычно во второй половине лета и осенью до начала дождей.

При недостатке влаги в грунте необходимо:

а) проводить земляные работы в зимне-весенний период, что особенно эффективно в районах, где выпадает мало осадков и промерзание незначительно;

б) при невозможности или нецелесообразности проведения в холодное время года всех земляных работ проводить в это время работы на водоразделах, где грунт наиболее быстро теряет влагу;

в) для сохранения влаги в грунте разрыхлять его в осенний период па полосах местности, отведенных для заложения резервов, на глубину 15 - 20 см, а весной по достижении влажностью значения 70 - 75 % от границы текучести проводить боронование и прикатку поверхности резервов легким катком;

г) уплотнять грунт немедленно после отсыпки, не растягивая фронта земляных работ и не допуская пересыхания отсыпанного грунта.

6.3. При возведении насыпи из отвального грунта, разрабатываемого экскаватором (п. 4.3), одновременно с устройством коллектора отсыпка грунта сразу на полную высоту насыпи не допускается. Насыпь отсыпают не менее чем в 2 - 3 приема соответствующим числом экскаваторов, передвигающихся один за другим по берме, причем расстояние между экскаваторами определяют по времени, необходимому для подсушивания и укатки каждого слоя. При этом поперечный профиль коллектора постепенно доводят до проектных размеров.

При необходимости ограничиться одним экскаватором выполняют 2 - 3 последовательных прохода его вдоль участка возводимой насыпи с остановкой после каждого прохода на время, необходимое для просушивания и укатки ранее отсыпанного слоя грунта.

6.4. Рытье дрен и коллекторов следует начинать от места выпуска воды в водоток, существующий сброс или коллектор и производить вверх по уклону. Не следует допускать образования отдельных участков дрен и коллекторов с необеспеченным стоком воды.

6.5. При возведении земляного полотна на просадочных лёссовых грунтах необходимо особо тщательно уплотнять грунт по всей высоте насыпи до плотности не ниже 0,95 - 0,98 от максимальной (в зависимости от типа покрытия, см. п. 6.1.), а также под насыпью на глубину не менее 30 - 40 см до плотности не ниже 0,95, для чего основание насыпи до ее отсыпки предварительно рыхлят, увлажняют до оптимальной влажности и уплотняю.

Перед отсыпкой высоких насыпей на участках пересечения оврагов, балок, промоин и т. п. следует производить замачивание грунтов основания насыпи в соответствии с указаниями СНиП II-Б.2-62 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на просадочных грунтах. Нормы проектирования». Устройство покрытий капитального типа в таких случаях необходимо предусматривать на второй год после сооружения земляного полотна.

Приложение 1

ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ PACЧЕTHOГO УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

В районе проектируемого участка дороги с близким залеганием грунтовых вод в сходных природных условиях имеется наблюдательная скважина гидрогеологической станции. Длительность ряда наблюдений за колебаниями уровня грунтовых вод n = 13 лет.

При изыскании трассы дороги на данном участке 20 июня уровень грунтовых вод был обнаружен на расстоянии 165 см от поверхности земли. В тот же день на скважине уровень грунтовых вод hскв был зафиксирован на глубине 152 см от поверхности земли.

Необходимо определить расчетный уровень грунтовых вод на проектируемом участке трассы дороги с вероятностью 5 %.

По формуле

найдем

.

Для определения расчетною значения  необходимо по данным ряда наблюдений вычислить среднестатистическую величину  и среднеквадратическое отклонение  (см. таблицу).

Средний уровень грунтовых вод за 13 лет наблюдений будет

 м.

Величина, среднеквадратического отклонения определяется формулой

 м.

По таблице нормированных отклонений (приложение 2) для п - 1 = 12 при заданной вероятности 5 % t равно 2,18.

Расчетный уровень грунтовых вод в скважине будет

 м.

Тогда расчетный уровень грунтовых вод с вероятностью 5 % на проектируемом участке трассы дороги равен

.

Приложение 2

Таблица нормированных отклонений t