Примечания. 1. МПх - минеральный порошок и мелкий песок (частицы до 0,315 мм). П - крупный песок (частицы 5 - 0,315 мм).

2. В числителе приведены значения МПх/П для проектирования минеральной части асфальтобетонных смесей, в знаменателе - для корректировки водонасыщения.

3. Для промежуточных значений содержания минерального порошка величина МПх/П определяется интерполяцией.

2.60. Железобетонные трубы допускается проектировать бесфундаментные или на облегченных фундаментах в виде щебеночной, гравийной или песчано-гравийной подушки.

Металлические гофрированные трубы необходимо проектировать на подушках из уплотненных несвязных грунтов.

2.61. Бесфундаментные железобетонные и гофрированные трубы (рис. 12) следует проектировать на участках:

без вечной мерзлоты при непучинистых песчаных грунтах основания;

с вечной мерзлотой при непросадочных после оттаивания грунтах основания или в случаях, когда предусмотрена замена просадочных грунтов в основании непросадочными. Если устойчивость сооружения не обеспечивается, рекомендуется дополнительно предусматривать устройство сланевого настила (рис. 13).

При проектировании бесфундаментных труб необходимо проверять сооружения на растяжку в соответствии с «Методическими рекомендациями по предотвращению растяжки водопропускных труб» (М., ЦНИИС, 1974).

2.62. Трубы на подушках из несвязных грунтов рекомендуется проектировать:

на участках без вечной мерзлоты (рис. 14) при грунтах, склонных к подтягиванию влаги и пучению. При этом глубина заложения подушки должна быть на 0,25 м ниже глубины сезонного промерзания. Для уменьшения глубины заложения подушки предусматривают мероприятия по предотвращению обводнения грунтовой подушки (устройство капилляропрерывающих прослоек или слоя теплоизоляции, уменьшающего глубину сезонного промерзания);

на участках с вечномерзлыми высокольдистыми грунтами и на просадочных при оттаивании грунтах деятельного слоя (рис. 15). При этом заменяют грунт деятельного слоя при мощности его до 1,5 м непросадочными и непучинистыми материалами.

2.63. Для повышения устойчивости труб на сильнольдистых грунтах, а также уменьшения толщины грунтовой подушки следует устраивать в ее основании водонепроницаемый (из глинистых грунтов, из полиэтиленовой пленки и т.д.) и теплоизолирующий (из плотного слаборазложившегося торфа или искусственных материалов) слои.

2.64. Размеры грунтовых подушек в плане принимают: длина - на 1 - 1,5 м больше общей длины трубы с учетом оголовков; ширина - не менее 2  м (для одноочковой трубы) и не менее 2  + dmp + b + 1 м (для двухочковой трубы), где Нp - расчетная глубина оттаивания (промерзания) грунта под трубой, м; b - расстояние между трубами (для двухочковой трубы), м; dmp - диаметр трубы, м.

Рис. 12. Конструкции бесфундаментных водопропускных железобетонных (а) и металлических гофрированных (б) труб:

1 - отмостка из местного материала; 2 - портальный оголовок; 3 - отмостка из бетонных плит; 4 - теплоизолирующий слой; 5 - выравнивающий слой из песчано-гравийного материала; 6 - битумная отмостка.

Рис. 13. Конструкция бесфундаментной трубы на сланевом настиле:

1 - тело трубы; 2 - воротниковый оголовок; 3 - отмостка из бетонных плит; 4 - грунт замены; 5 - сланевый настил.

Рис. 14. Конструкция труб на местности без вечномерзлых грунтов с устройством теплоизолирующего слоя в основании (а) или капилляропрерывающей прослойки (б):

1 - тело трубы; 2 - воротниковый оголовок; 3 - отмостка; 4 - грунт замены; 5 - капилляропрерывающий слой; 6 - пучинистый грунт; 7 - теплоизолирующий слой; 8 - глиняный экран.

Рис. 15 Конструкция трубы с заменой просадочного грунта на участках с вечномерзлыми грунтами:

1 - гофрированная металлическая труба; 2 - грунт замены; 3 - горизонт мерзлоты.

2.65. Для устройства подушки следует прилепить щебеночные, гравийные или гравийно-песчаные материалы, имеющие оптимальную влажность или близкую к ней.

2.66. При заданных размерах труб и известных ширине и длине грунтовых подушек фундаменты проектируют в следующем порядке:

рассчитывают минимальную глубину заложения фундамента и определяют необходимую толщину слоя теплоизоляции;

оценивают величину возможной максимальной осадки по значению относительного сжатия или непосредственно по физическим характеристикам грунтов.

2.67. Минимальную глубину заложения фундамента определяют согласно ВСН 84-75.

2.68. Необходимую толщину теплоизоляции в основании труб устанавливают теплотехническим расчетом или ориентировочно принимают по табл. 12.

Таблица 12

Материал теплоизоляции

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, ккал/м.ч °С

Удельная теплоемкость, ккал/кг °С

Толщина слоя теплоизоляции, см

Уплотненный мохоторф

700

0,26

0,70

25

30

Полистирол ПС-1

100

0,035

0,29

5

7

Полистирол ПС-4

70

0,033

0,39

7

9

Пенопласт ПХВ-1

130

0,037

0,38

8

10

Примечание. В числителе даны значения толщины слоя теплоизоляции для центральной части трубы, а в знаменателе - для оголовочных частей. При этом среднее давление под подошвой фундамента трубы (Р0, кгс/см2) определяют по формуле:

P0 = 2 · сн · r · δ · g · H                                                                       (1)

где с - объемным вес материала трубы, кг/см3; r - средний радиус поперечного сечения трубы, см; δ - толщина стенки трубы, см;  - объемный вес грунта засыпки, кг/см3; Н - высота засыпки от верха трубы до верха покрытия, см.

2.69. Основания труб по деформациям рассчитывают из условия:

S  Sпр,                                                                   (2)

где S - величина расчетной осадки основания под серединой трубы определяется согласно п. 4.25 СНиП II-18-76;

Sпр - предельная величина деформации основания, соответствующая пределу эксплуатационной пригодности дорожного покрытия: цементобетонного - 0,02 м, асфальтобетонного - 0,04 м, переходного и низшего - 0,10 - 0,15 м.

При наличии в основании песчаных и глинистых грунтов плотного сложения расчет трубы на осадку не выполняют.

2.70. Проверку прочности основания из талых грунтов ведут для средней части трубы. В качестве основного условия прочности принимают:

  Rн,                                                                  (3)

где  - расчетное давление по подошве фундамента в тс/м2 с учетом давления насыпи на звено, действия временной нагрузки и собственного веса элементов трубы (звена и фундамента);

Rн - нормативное давление на грунт в тс/м2, рассчитываемое на основе полевых или лабораторных определений прочностных и деформационных характеристик грунтов (угол внутреннего трения Ф, удельное сцепление С и модуль деформации (Eg).

В случае если условие прочности (3) не выполняется, необходимо предусмотреть уширение подошвы фундамента, увеличение глубины его заложения или замену слабого грунта в основании более прочным.

Уширение подошвы фундамента наиболее рационально при небольшой высоте насыпи, когда на величину расчетного давления значительное влияние оказывает временная нагрузка.

При замене грунта делают перерасчет для проверки прочности подсыпки и подстилающего ее слабого основания.

2.71. Строительный подъем для труб на талом основании назначают равным 1/80Н - при песчаных грунтах и 1/50Н - при глинистых грунтах (Н - высота насыпи).

На слабых грунтах строительный подъем труб назначают в зависимости от расчетной осадки, исходя из условия беспрепятственного пропуска воды, исключения застоев или заливания отверстия.

При больших ожидаемых осадках и малых продольных уклонах логов допускается превышение лотка в середине трубы над уровнем лотка у входного оголовка в пределах 50 % от расчетной осадки.

2.72. Толщина засыпки над трубой должна быть не менее 1 м.

Зимние автомобильные дороги

2.73. К зимним автомобильным дорогам (автозимникам) относятся сезонные дороги с полотном и дорожной одеждой из снега, льда и мерзлого грунта. Они подразделяются:

а) по продолжительности эксплуатации:

на усовершенствованные регулярные, возобновляемые каждую зиму в течение ряда лет по одной и той же трассе;

временные, используемые в течение одного или двух зимних сезонов;

разового пользования, служащие для разового пропуска колонн автомобилей;

б) по расположению на местности:

на сухопутные, прокладываемые по суше;

ледовые, прокладываемые по льду рек, озер и морей.

Примечание: Разновидностью ледовых автозимников являются переправы по льду через водотоки на сухопутных автозимниках.

в) по продолжительности использования времени года:

на автозимники, предназначенные для эксплуатации только в период с устойчивыми отрицательными температурами воздуха;

на автозимники с продленными сроками эксплуатации, обеспечивающие проезд в течение зимнего и части (или всего) летнего периодов года.

2.74. Усовершенствованные регулярные автозимники в зависимости от размеров расчетной годовой грузонапряженности или расчетной интенсивности движения подразделяются на две категории:

I - автозимники с перспективной (на 3 - 5 лет) грузонапряженностью свыше 50 тыс. т нетто в год или с расчетной интенсивностью движения, приведенной к автомобилю грузоподъемностью 5 т, свыше 150 авт./сут.;

II - автозимники с перспективной грузонапряженностью 50 тыс. т нетто в год и менее или с расчетной интенсивностью движения до 150 авт./сут.

2.75. Основные технические нормативы и транспортно-эксплуатационные показатели автозимников надлежит назначать в соответствии с «Инструкцией по проектированию, строительству и содержанию зимних автомобильных дорог на снежном и ледяном покрове в условиях Сибири и Северо-Востока СССР» (ВСН 137-77, Минтрансстрой).

Автозимники необходимо проектировать с учетом рельефа местности, вида подстилающего основания, состояния грунтов и характера метелевой деятельности в районе строительства.

2.76. Сухопутные автозимники на участках с прочными грунтовыми основаниями проектируют в соответствии с поперечными профилями, приведенными на рис. 16. Для выравнивания оснований предусматривают устройство слоя из песка или гравийного материала.

Конструкции типа I и II назначают в незаносимой снегом местности в корытообразном поперечном профиле и устраивают методом постепенного наращивания снегового полотна по мере выпадания снега в течение зимы.

При объемах снегопереноса до 150 - 200 м3/м предусматривают автозимники с поперечным профилем типа III и IV с траншейным снегопаханием в придорожной полосе или с другими мерами снегозащиты.

2.77. При прокладке трассы по заболоченным поймам и долинам рек конструкции дорог назначают в соответствии с поперечными профилями типа V и VI, приведенными на рис. 17.

Поперечный профиль типа V назначают на участках, где отсутствует в основании подземный лед. При этом целесообразно предусматривать в проектах удаление мохорастительного покрова, заполнение корыта дороги водой с последующим ее замораживанием для создания ровного и прочного основания.

Во избежание развития термокарстовых и термоэрозионных процессов, когда в основании близко от поверхности залегает подземный лед, мохорастительный покров и кочки не удаляют, а тщательно рыхлят и перемешивают с грунтом на полосе проезжей части, планируют и уплотняют (тип VI).

2.78. На марях, бугристых вечномерзлых торфяниках и других подобных участках дороги проектируют с поперечным профилем типа VII (см. рис. 18). Для обеспечения ровного основания предусматривают срезку кочек и устройство выравнивающего слоя толщиной 15 - 20 см из песка или гравия с поливкой его водой.

2.79. При прокладке трассы по промерзающим болотам конструкции дорог назначают в соответствии с поперечными профилями типа VIII (см. рис. 19) в залесенной или снегонезаносимой местности и типа IX - в снегозаносимой открытой местности при объемах снегопереноса не более 200 м3/м.

Рис. 16. Поперечные профили автозимников на прочных грунтовых основаниях:

1 - снеговой покров; 2 - уплотненный снег на обочинах; 3 - уплотненный или оледенелый снег на проезжей части; 4 - спланированное основание; 5 - выравнивающий слой из песка или гравия.

2.80. На снегозаносимых участках местности (объемы переносимого снега превышают 200 м3/м), а также при пересечении оврагов на участках с резким переломом продольного профиля следует устраивать снежные насыпи в обтекаемом профиле (рис. 20, тип X), Плотность снега в теле насыпи должна быть не менее 0,5 г/см3 в нижних слоях и 0,55 г/см3 - в верхних.

Для повышения прочности насыпи устраивают снежно-ледяную одежду или при пересечении оврагов настил из тонкомерной древесины, веток, сучьев и т.п.

2.81. Высоту снежной насыпи Н, обеспечивающую незаносимость дороги снегом, определяют по формуле:

Н = hсн + h,                                                              (4)

где hcн - средняя из наибольших в течение всей зимы высот снегового покрова в декады, м;

Dh - возвышение насыпи над снеговым покровом, равное 0,2 - 0,3 м.

Заложение откоса насыпи принимают не круче 1:3.

Рис. 17. Поперечные профили автозимников, прокладываемых по заболоченным поймам и долинам рек:

1 - снеговой покров; 2 - уплотненный или оледенелый снег на проезжей части; 3 - уплотненный снег на обочинах; 4 - естественный мохорастительный покров; 5 - лед; 6 - перемешанный с мохорастительным покровом грунт, спланированный и уплотненный гладилками.

Рис. 18. Поперечный профиль автозимника на марях и бугристых вечномерзлых торфяниках:

1 - снеговой покров; 2 - уплотненный снег на обочинах; 3 - уплотненный или оледенелый снег на проезжей части; 4 - выравнивающий слой из гравия или песка; 5 - спланированное грунтовое основание.