Проектирование по второму принципу ведут на глинистых и песчаных просадочных грунтах с влажностью менее предела текучести (2-й тип местности), когда прогнозируют их допустимое оттаивание.
2.4. На сухих участках (1-й тип местности) земляное полотно проектируют согласно СНиП II-Д.5-72 «Автомобильные дороги» (М., 1973) по нормам II дорожно-климатической зоны.
Земляное полотно на болотах, не подстилаемых вечномерзлыми грунтами, проектируют в соответствии с требованиями пп. 2.23 - 2.33 настоящей Инструкции.
Требования к грунтам земляного полотна
2.5. Для возведения земляного полотна применяют песчаные и глинистые грунты с учетом их свойств и состояния, особенностей природных условий в пределах проектируемого участка дорог, расположения слоя грунта в насыпи по высоте и типа покрытия.
Таблица 3
|
Часть насыпи |
Глубина расположения слоя от низа дорожной одежды, м |
Разновидности грунтов, рекомендуемых для отсыпки земляного полотна при типе покрытия |
||||||
|
|
|
усовершенствованном капитальном |
переходном и низшем |
|||||
|
|
|
Тип местности по характеру поверхностного стока, степени увлажнения и мерзлотно-грунтовым условиям (см. табл. 2) |
||||||
|
|
|
1-й |
2-й |
3-й |
1-й |
2-й |
3-й |
|
|
Верхняя |
до 1,5 |
Пески, супеси легкие, суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц не более 35 % и глинистых - не более 15 % |
Пески, супеси легкие с содержанием пылеватых частиц не более 30 % и глинистых - не более 10 % |
Пески, супеси и суглинки с содержанием пылеватых частиц не более 50 % и глинистых - не более 25 % |
Пески, супеси, суглинки с содержанием пылеватых частиц не более 50 % и глинистых - не более 20 %. |
|||
|
Нижняя неподтапливаемая |
1,5 - 6,0 |
Пески, супеси легкие, суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц не более 35 %, глинистых не более 20 % |
Пески крупно- и среднезернистые, супеси легкие с содержанием пылеватых частиц до 35 %, глинистых - до 15 % |
|
Пески, супеси, суглинки легкие пылеватые с содержанием пылеватых частиц не более 55 % и глинистых - не более 25 %, торфяные грунты |
Супеси легкие, пески крупнозернистые, суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц не более 40 % и глинистых - не более 20 % |
||
|
Нижняя подтапливаемая |
1,5 - 6,0 |
|
Пески крупно- и среднезернистые, супеси легкие с содержанием пылеватых частиц не более 35 % и глинистых - не более 15 % |
|
Пески крупнозернистые, супеси и суглинки с содержанием пылеватых и глинистых частиц до 70 % |
Пески крупнозернистые, супеси легкие, суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц до 40 % и глинистых до 20 % |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания.
1. Виды и разновидности грунтов устанавливают согласно «Указаниям по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог» (СН 449-72).
2. Коэффициент морозного пучения глинистых грунтов, отсыпаемых в верхнюю часть насыпи, не должен превышать 3 %, а в нижнюю часть - 5 %.
Грунты, рекомендуемые для разработки и отсыпки земляного полотна на различных типах местности, должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 3.
2.6. Наименьший коэффициент уплотнения грунта Ку (отношение наименьшей требуемой плотности грунта к максимальной при стандартном уплотнении) следует принимать в соответствии с табл. 4.
2.7. Естественная влажность грунтов, используемых для возведения земляного полотна, не должна превышать допустимую при требуемом коэффициенте уплотнения (табл. 5).
Таблица 5
|
Разновидности грунтов |
Допустимая относительная влажность грунта (в долях от оптимальной) при требуемом коэффициенте уплотнении Ку |
|
|
|
1,0 - 0,98 |
0,95 - 0,92 |
|
Пески пылеватые |
0,95 - 1,25 |
0,85 - 1,35 |
|
Супеси легкие |
0,90 - 1,20 |
0,95 - 1,30 |
|
Суглинки легкие пылеватые |
0,90 - 1,15 |
0,85 - 1,25 |
|
Суглинки тяжелые пылеватые |
0,90 - 1,05 |
0,82 - 1,20 |
Примечание. Значения оптимальной влажности следует определять при испытании данного грунта по методу стандартного уплотнения. Ориентировочно значения оптимальной влажности грунтов W0 можно определить через влажность предела текучести Wтек по следующим зависимостям:
супесь легкая W0 = 0,7Wтек;
суглинок легкий пылеватый W0 = 0,6Wтек;
суглинок тяжелый пылеватый W0 = 0,55Wтек.
Конструкции земляного полотна
2.8. Земляное полотно проектируют в насыпях, руководствуясь принятыми принципами проектирования (см. пп. 2.2 - 2.3), выемки допускаются только на сухих участках местности.
На сырых и мокрых типах местности (см. табл. 2) выемки можно предусматривать в виде исключения с индивидуальным проектированием и тщательной разработкой инженерных мероприятий, направленных на обеспечение устойчивого положения верхнего горизонта вечной мерзлоты по периметру конструкции, на предотвращение разрушения откосов от воздействия атмосферных осадков и ветровой деятельности в летний и недопущения снегозаносимости в зимний периоды, руководствуясь указаниями ВСН 84-75.
2.9. Высоту насыпей, проектируемых по первому и второму принципам, определяют теплотехническим расчетом (прил. 1) и проверяют по условиям прочности (согласно ВСН 84-75) и снегонезаносимости (прил. 2).
2.10. На сильнольдистых, просадочных грунтах в пределах земляного полотна и на полосе отвода запрещается повреждение торфяномохового покрова, корчевка пней и кустарника.
2.11. В плоско-бугристой, пятнистой и кочковато-ерниковой тундрах на торфяниках малой мощности (0,2 - 0,5 м), подстилаемых мелкозернистыми песками, супесями пылеватыми влажными и сильновлажными, в мерзлотном состоянии - льдистыми (3-й тип местности), насыпи следует проектировать с поперечным профилем по рис. 1. Крутизну откосов назначают согласно СНиП II-Д.5-72, но не менее 1:2. Высоту насыпи рассчитывают, исходя из первого принципа проектирования.
2.12. На торфяниках, подстилаемых льдистыми минеральными грунтами (глубина сезоннооттаивающего слоя 0,7 - 0,9 м), относящихся к 3-му типу местности, насыпи необходимо проектировать с теплоизолирующим слоем в основании из торфа со степенью разложения не более 40 % и влажностью не более 800 % (рис. 2). Толщину этого слоя принимают не менее 0,3 м в уплотненном состоянии. Высоту насыпи рассчитывают по первому принципу проектирования, а крутизну откосов принимают равной 1:3.
Рис. 1. Поперечный профиль насыпи на торфяниках, подстилаемых льдистыми минеральными грунтами:
1 - песок крупно- или среднезернистый или супесь легкая; 2 - торфяник мощностью до 0,5 м; 3 - мелкозернистый песок или супесь пылеватая с естественной влажностью более влажности предела текучести (We > Wтек); 4 - верхняя граница вечно-мерзлых грунтов (ВГВМГ) до постройки насыпи; 5 - ВГВМГ после постройки насыпи.
Рис. 2. Поперечный профиль насыпи на льдистом минеральном грунте (пылеватый суглинок):
1 - крупно- или среднезернистый песок; 2 - теплоизолирующий слой из торфа; 3 - мохоторфяной слой; 4 - пылеватый суглинок льдистый; 5 - ВГВМГ до постройки насыпи; 6 - ВГВМГ после постройки насыпи.
2.13. На косогорах с крутизной до 1:5, сложенных вечномерзлыми минеральными грунтами и относящихся ко 2-му типу местности, насыпи рекомендуется проектировать с бермой из теплоизолирующего материала (мохоторф) с низовой стороны (рис. 3). Высота бермы должна быть не менее половины высоты насыпи, рассчитываемой по второму принципу проектирования. Крутизна откосов принимается равной 1:2.
2.14. В пониженных местах рельефа (обводненные поймы, полосы стока), сложенных льдистыми и сильнольдистыми торфяниками мощностью 5 м и более (глубина сезоннооттаивающего слоя 0,5 - 0,7 м), а также льдистыми просадочными минеральными грунтами (3-й тип местности), насыпи следует проектировать по первому принципу, предусматривая устройство в основании теплоизолирующего слоя из естественного (мох, торф) или из искусственного материала (пенопласт, струнит и др.), толщина которого в пределах проезжей части принимается согласно п. 2.17.
Толщина слоя теплоизоляции под откосами удваивается. Крутизну откосов принимают равной 1:2 (рис. 4).
Рис. 3. Поперечный профиль насыпи на косогорных участках местности, сложенных вечномерзлыми минеральными грунтами:
1 - песок крупно- или среднезернистый или легкий суглинок; 2 - мохорастительный покров; 3 - берма из торфа; 4 - защитный слой из глины толщиной 0,2 м; 5 - дренаж из крупнозернистого песка или гравия; 6 - грунт основания с Wе > 0,8 < Wтек; 7 - ВГВМГ до постройки насыпи; 8 - ВГВМГ после постройки насыпи; 9 - мерзлотный валик из глинистого грунта.
Рис. 4. Поперечный профиль насыпи на сильнольдистых торфяниках:
1 - крупнозернистый песок; 2 - теплоизоляционный слой из пенопласта; 3 - сильнольдистый торфяник; 4 - ВГВМГ до постройки насыпи; 5 - ВГВМГ после постройки насыпи.
Рис. 5. Поперечные профили насыпей на местности с мелкими буграми пучения:
1 - средне- или крупнозернистый песок; 2 - суглинок или глина тяжелая; 3 - мохорастительный покров; 4 - суглинок льдистый; 5 - ВГВМГ до постройки насыпи; 6 - ВГВМГ после постройки насыпи; 7 - бугор пучения.
2.15. На участках торфяно-моховой и торфяно-бугристой тундры с мелкими буграми пучения высотой 1,5 - 2,0 м и диаметром 4 - 6 м, относящихся к 3-му типу местности, насыпи следует проектировать по первому принципу, предусматривая нижнюю часть на 0,2 м выше бугра пучения из уплотненного глинистого грунта и верхнюю (над бугром) - из дренирующего грунта (рис. 5, тип - V). Высоту насыпи назначают по первому принципу из условия сохранения бугра постоянно в мерзлом состоянии. Крутизну откосов принимают не менее 1:3.
2.16. В целях уменьшения высоты насыпи, возводимой на бугре пучения, и сохранения ее стабильности в особо сложных инженерно-геологических условиях (обводненные льдистые торфяники, пылеватые льдистые суглинки в полосе стока и т.д.) следует предусматривать теплоизолирующий слой толщиной 30 см из естественных (мох, торф) или искусственных (пенопласт, струнит и др.) материалов, которые укладывают по всей ширине земляного полотна на уровне вершины бугра пучения (см. рис. 5, тип - VI) по распределительному слою толщиной не менее 30 см из сухого средне- или крупнозернистого песка, в пределах откосов толщину слоя теплоизоляции удваивают. Откосы насыпи принимают не менее 1:3.
2.17. Толщину теплоизолирующих слоев из пенопластов различных марок определяют в зависимости от высоты насыпи и вида грунта земляного полотна по табл. 6.
Таблица 6
|
Высота насыпи, м |
Толщина теплоизоляционных слоев в основании насыпи из различных марок пеностиролов (пенопластов), см |
|||||
|
|
ПС-1 |
ПС-4 |
ПС-5 |
ПС-18 |
ПС-254 |
ПСБСГ |
|
2,5 |
4,5 |
4,5 |
5 |
3 |
6 |
7,0 |
|
2,0 |
6,0 |
6,0 |
7 |
4 |
8 |
9,5 |
|
1,5 |
8,0 |
8,0 |
9 |
6 |
10 |
12,0 |
|
1,0 |
10,0 |
10,0 |
12 |
8 |
12 |
14,5 |
Примечание. Данные таблицы приведены для насыпей из средне- и мелкозернистых песков или суглинков с объемным весом от 1,6 до 1,8 т/м3.
2.18. На водораздельных участках и сухих террасах, сложенных песками и супесями при глубине сезоннооттаивающего слоя до 2,5 м и со сливающейся высокотемпературной мерзлотой (2-й тип местности), земляное полотно проектируют по второму принципу, предусматривая возведение насыпей из притрассовых резервов с сохранением мохорастительного покрова в основании земляного полотна (рис. 6). Крутизну откосов принимают равной 1:1,5.
2.19. На заторфованных поймах, до дна заполненных торфом устойчивой консистенции и подстилаемых вечномерзлыми грунтами, насыпь следует проектировать по второму принципу с усилением ее основания сланевым настилом (рис. 7). При этом величину осадки рассчитывают по методике, приведенной в прил. 3. Крутизна откосов должна быть не менее 1:2.
Рис. 6. Поперечный профиль насыпи на сухих водораздельных участках со слипающейся печной мерзлотой:
1 - средне- или крупнозернистый песок; 2 - мохорастительный покров; 3 - берма; 4 - ВГВМГ до постройки насыпи; 5 - ВГВМГ после постройки насыпи; 6 - мелко- или среднезернистый песок; супесь.
Рис. 7. Поперечный профиль насыпи на заторфованных болотах:
1 - песок; 2 - сланевый настил из бревен Æ 15 см; 3 - осадочные прорези; 4 - торф устойчивой консистенции; 5 - ВГВМГ до постройки насыпи; 6 - ВГВМГ после постройки насыпи.
2.20. Земляное полотно на участках затопляемых пойм следует проектировать в соответствии с поперечными профилями, рекомендуемыми пп. 3.24 и 3.25 BCН 84-75.
2.21. При определении объемов земляных работ следует учитывать осадку земляного полотна за счет оттаивания и уплотнения грунтов основания, величину которой рассчитывают согласно прил. 3.
2.22. Откосы насыпей в необходимых случаях следует укреплять слоем из торфопесчаной или пескоцементной смеси толщиной соответственно 20 и 10 см.
