Страница 2: РСН 14-76. Инструкция по назначению расчетных показателей грунтов земляного полотна автомобильных дорог в условиях БССР (46387)

Примечание. Тип леса характеризуется преимущественным распространением живого напочвенного покрова в данной местности. Например: сосняк лишайниковый. Это значит, что в сосновом лесу на поверхности земли растет преимущественно лишайник. Могут встречаться и другие виды покрова среди преобладания лишайников.

4. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

4.1. Неблагоприятные природно-климатические условия Белоруссии способствуют накоплению избыточной влаги грунтами земляного полотна при их промерзании. Наибольшее влагонакопление наблюдается в расчетный год.

4.2. Признаками расчетного года для БССР являются:

количество осадков, выпавших за месяц, предшествующий началу промерзания грунтов - устойчивому переходу средней суточной температуры воздуха через минус 5 °С, не менее 50 - 80 мм;

сумма градусо-дней мороза в начальный период промерзания до наступления продолжительных оттепелей, 80 - 270;

сумма градусо-дней тепла за время действия продолжительных оттепелей не менее 20;

сумма градусо-дней мороза в повторный период промерзания, после оттепели, достаточная, чтобы грунт промерз;

сумма градусо-дней тепла в период оттаивания (за месяц после перехода среднесуточной температуры воздуха весной через 0 ??С) не менее 130.

Повторяемость расчетного года на территории БССР составила 14 лет. Ближайшим расчетным годом был 1971-й.

4.3. Грунтовые условия выделенных дорожно-климатических районов отличаются большим разнообразием (рис. 2).

Рис. 2.Схематическая карта грунтовых условий БССР

Около половины первого района занимают связные грунты с включениями гравия и гальки, большое распространение имеют песчаные грунты, в основном мелкозернистые. Западная и восточная части Полоцкой низины почти полностью сложены ленточными глинами. Грунты первого района склонны к переувлажнению и обладают слабой несущей способностью.

Более третьей части территории второго района занимают моренные отложения, представленные супесями и суглинками. На востоке района широко распространены лёссовидные отложения, которые по гранулометрическому составу колеблются от тяжелых пылеватых суглинков до пылеватых супесей. Большую часть территории третьего района занимают болотные торфяные массивы, обладающие чрезвычайно слабой несущей способностью. На остальной территории этого района распространены мелкозернистые одномерные пески.

4.4. Климатические и ландшафтные особенности выделенных районов сказываются на их гидрологических условиях.

В первом районе на участках низин грунтовые воды залегают на глубине 1 - 3 м (рис. 3), с годовой амплитудой колебаний 0,5 - 1,0 м. На возвышенных участках местности уровень грунтовых вод достигает 10 м и более.

Рис. 3. Схематическая карта глубин залегания уровня грунтовых вод

На территории второго района грунтовые воды в основном залегают на глубине более 10 м. На пониженных участках местности уровень грунтовых вод поднимается до 1 - 3 м.

В третьем районе из-за равнинного рельефа и необеспеченного поверхностного стока гидрологические условия наиболее неблагоприятны для строительства автомобильных дорог. Уровень грунтовых вод здесь находится в основном на глубине 0 - 3 м, амплитуда колебаний его составляет 0,5 - 1,0 м (см. рис. 3).

4.5. Промерзание грунтов земляного полотна в Белоруссии наступает во второй половине ноября или в первой декаде декабря. Скорость промерзания составляет 1,2 - 2,8 см/сут. Затем, как правило, наступает период оттепелей со значительным повышением температуры воздуха (до 5 - 10 ??С) и частичным оттаиванием грунтов. Во время повторного потока холода скорость промерзания грунтов земляного полотна обычно не превышает 0,5 - 1,0 см/сут. Температура грунтов земляного полотна зимой, как правило, не бывает ниже минус 3 - 5 °С. При такой температуре наиболее интенсивно происходит перераспределение влаги в верхние слои земляного полотна.

4.6. Снижение прочности грунта земляного полотна весной происходит в период от последней декады марта до 10 - 15 мая. Оттаивание начинается на юго-западе республики и распространяется на северо-восток. Оценку прочности автомобильной дороги следует производить при оттаивании земляного полотна на глубину 0,2 - 0,5 м от низа дорожной одежды.

5. ВОЗВЫШЕНИЕ НИЗА ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ НАД РАСЧЕТНЫМ УРОВНЕМ ГРУНТОВЫХ ВОД

5.1. При проектировании земляного полотна необходимо вывести зону промерзания грунта из зоны капиллярного увлажнения за счет возвышения низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод. Наименьшее возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод на участках с необеспеченным поверхностным стоком следует принимать в соответствии с табл. 19 СНиПа II-Д.5-72.

5.2. Возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод устанавливают в следующем порядке. На продольный профиль проектируемой дороги наносят данные фактических замеров уровня грунтовых вод в период изысканий и расчетный уровень, определенный в соответствии с настоящей Инструкцией. Выделяют участки, на которых необходимо снизить влагонакопление в грунтах за счет возвышения низа дорожной одежды над расчетным уровнем воды, и назначают соответствующую высоту насыпи. Если низ дорожной одежды нельзя возвысить над уровнем грунтовых вод на безопасную высоту, следует назначить специальные мероприятия по обеспечению морозозащиты и осушению земляного полотна.

5.3. За расчетный уровень грунтовых вод на территории БССР следует принимать наивысший возможный уровень, который может быть зафиксирован в данной местности, так как здесь характерен дополнительный зимний подъем грунтовых вод, обусловленный влиянием продолжительных зимних оттепелей. Величина и продолжительность подъема грунтовых вод в период зимних оттепелей практически равны их значениям в весенний подъем.

5.4. Расчетный уровень грунтовых вод следует устанавливать визуальными наблюдениями либо методами «аналога» и математической статистики.

5.5. Метод визуальных наблюдений включает три способа установления расчетного уровня грунтовых вод: геоботанический, фиксация верхней границы оглеения грунтов и наблюдения на гидрологических постах.

Геоботанический метод основан на соответствии определенных видов растений грунтовым и гидрологическим условиям местности (см. табл. 1). Для установления расчетного уровня грунтовых вод этим методом дополнительно можно пользоваться картой глубин залегания уровня грунтовых вод (рис. 3), по которой устанавливают преобладающую глубину и амплитуду колебания грунтовых вод. Одновременно следует учитывать, что признаками избыточного увлажнения грунтов являются оглеение и оторфовывание связных грунтов и наличие ортзандовых прослоек в песках.

Этот метод используют при изысканиях дорог для составления ТЭО.

Расчетный уровень грунтовых вод фиксацией верхней границы оглеения грунтов устанавливают в разведочных выработках, которые размещают в соответствии с Указаниями по инженерно-геологическим обследованиям при изысканиях автомобильных дорог (М., Союздорпроект, 1971). По внешнему виду оглеение представляет собой отдельные, обычно вытянутые пятна различной величины, карманы, потеки сизовато-зеленовато-голубоватого цвета.

В районах перспективного строительства магистральных дорог следует организовать постоянные наблюдения за динамикой грунтовых вод. С этой целью на характерных участках местности организуют гидрологические посты, оборудованные специальными колодцами, в которых измеряют уровень грунтовых вод. Правила оборудования постов и методы измерения изложены в «Инструктивных указаниях по организации и производству наблюдений за режимом подземных вод» (М., Изд. ВСЕГИНГЕО, 1955).

5.6. Чтобы установить расчетный уровень грунтовых вод методом аналога, определяют глубину залегания грунтовых вод на трассе дороги; по данным геолого-гидрологической службы Министерства геологии СССР отыскивают гидрологический пост или станцию, ведущую наблюдения за грунтовыми водами в районе изыскания дороги и находящуюся в аналогичных грунтово-гидрологических условиях; для гидрологического поста-аналога выбирают данные о глубине залегания грунтовых вод в момент их определения на трассе дороги и расчетный уровень для этого поста;

Расчетный уровень грунтовых вод устанавливают по зависимости

                                                        (1)

где  - расчетный уровень грунтовых вод на трассе;

 - расчетный уровень грунтовых вод по данным многолетних наблюдений на гидрологическом посту;

 - глубина залегания грунтовых вод, измеренная на трассе дороги;

 - глубина залегания грунтовых вод на гидрологическом посту, измеренная в этот же день, что и на трассе дороги.

Если на гидрологическом посту ведутся наблюдения за грунтовыми водами более 10 лет, величину  определяют по зависимости

                                                       (2)

где  - средний из максимальных уровней грунтовых вод за n лет наблюдений;

t - нормированное отклонение уровня грунтовых вод от среднего при заданной точности принимают по табл. 2.

δ - среднеквадратическое отклонение;

Здесь  - максимальный уровень грунтовых вод за каждый i-й год наблюдений;

n - число лет наблюдений.

Таблица 2

Ориентировочный расчетный уровень грунтовых вод может быть установлен, если вблизи трассы дороги имеется питьевой колодец. В этом случае измеряют одновременно глубину залегания грунтовых вод от поверхности земли на трассе дороги и в колодце. Затем на срубе колодца отыскивают следы, характеризующие наивысшее положение уровня и измеряют его глубину от поверхности земли. Расчетный уровень грунтовых вод определяют по зависимости (1), не устанавливая точность полученного результата.

5.7. Расчетный уровень грунтовых вод можно определить и статистическим методом.

Для этого используют данные разовых измерений уровня грунтовых вод в период изыскания дороги, минимальный уровень, наблюдаемый в августе-октябре, и количество выпавших осенних и зимних осадков.

Расчетный уровень грунтовых вод

Нр = К0 + К1Нmin + К2Qoc + К3Q3,                                            (3)

где Нmin - минимальный осенне-летний уровень грунтовых вод, м;

Qoc, Q3 - суммарное количество осенних и зимних осадков, мм (Qoc и Q3 для условий БССР выбирают из табл. 3 настоящей Инструкции, для других районов СССР - из «Справочника по климату СССР», ч. IV);

К0, К1, К2, К3 - коэффициенты корреляции.

Таблица 3